稀土永磁行業(yè)專題報告：機器人浪潮下的嶄新投資機遇

稀土永磁行業(yè)專題報告：機器人浪潮下的嶄新投資機遇一、機器人：引領(lǐng)智能化風潮1概述國際機器人協(xié)會（InternationalFederationofRobotics，IFR）提出，機器人是可在兩個或多個軸上進行編程的驅(qū)動機制，具有一定程度的自主性，在特定環(huán)境中移動以執(zhí)行預定的任務(wù)。要深入理解機器人的定義，第一個關(guān)鍵詞是“可編程”。編寫程序是執(zhí)行預定任務(wù)的前提，帶有可編程的計算機芯片的自動化機器在生活中也很常見。然而機器人與自動化機器最大的不同在于，自動化機器的程序編寫完成之后不能隨意改變，其程序一旦編寫完成即被固定在內(nèi)部；而機器人的程序不僅可以編制一次，且可根據(jù)需要編制任意次，根據(jù)使用者的意愿，對之可以改變、增加或刪除。第二個關(guān)鍵詞是“驅(qū)動機制”。驅(qū)動機制是執(zhí)行預定任務(wù)的必要硬件條件，可以理解為將編寫好的程序執(zhí)行完成的機制。機器人與其他自動化機器的區(qū)別在于它的程序可重編性和萬能性，機器人與計算機的區(qū)別在于它有一個操作機構(gòu)。第三個關(guān)鍵詞是“自主性”。一旦程序編寫完成并下達執(zhí)行命令后，機器人可根據(jù)現(xiàn)實狀態(tài)和感應執(zhí)行預定任務(wù)，并不需要其他人為操作。機器人的分類方式有很多種，國際機器人協(xié)會根據(jù)使用場景將機器人分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人。據(jù)IFR2022年工業(yè)機器人報告顯示，世界各地工廠中運行的工業(yè)機器人已達350萬臺，同增15%，創(chuàng)歷史新高。2021年全球出貨量為517,000臺，IFR預計2022年將增長10%至570,000臺。分地區(qū)看，亞洲仍是全球最大的工業(yè)機器人市場。2021年所有新裝的機器人中74%安裝在亞洲。其中，中國貢獻了最多的安裝量，出貨量為380,911臺，是有記錄以來單個國家的最高值，說明中國機器人化的速度很快。2機器人應用案例由于機器人有著減少工作場所給人員帶來傷害、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢，隨著技術(shù)的成熟，機器人應用場景進一步拓展，從制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)到醫(yī)療、智能家居行業(yè)，和人們的生活的關(guān)系越來越密切，下面介紹一些有趣的機器人應用案例。2.1St?ubli：機器人TX200LHE輔助奶酪維護系統(tǒng)為了降低儲存奶酪的成本、提升奶酪的質(zhì)量，位于德國阿爾高山區(qū)的LeupolzEmmental奶酪乳品廠引進了一個創(chuàng)新的全自動存儲和維護系統(tǒng)——機器人輔助奶酪維護系統(tǒng)。該系統(tǒng)由六軸機器人St?ubliTX200LHE組成，該系統(tǒng)不僅符合嚴格的衛(wèi)生標準，而且效率很高，一小時可處理80個奶酪。2.2RecycleyeRobotics：分類回收機器人隨著回收行業(yè)的發(fā)展，機器人制造商FANUC和智能垃圾管理公司Recycleye在材料回收設(shè)施中部署模塊化機器人揀選系統(tǒng)。RecycleyeRobotics以每分鐘55次的速度執(zhí)行識別、拾取和放置材料的任務(wù)，使設(shè)施的總吞吐量增加一倍。2.3BlueOceanRobotics：UVD消毒機器人自新冠疫情爆發(fā)以來，清潔機器人的銷量激增。丹麥公司BlueOceanRobotics提供UVD消毒機器人，該機器人可以在醫(yī)院周圍自動移動發(fā)射UV-C光進行消毒。通過使用激光雷達傳感器創(chuàng)建環(huán)境地圖，然后操作員標記該地圖，以顯示哪些房間和其他區(qū)域應該或不應該消毒。此外，機器人不僅用于清潔，還用于減少人與人之間的接觸，例如酒店使用機器人進行房間清潔或提供客房服務(wù)。機器人管家配備一個帶有安全儲物箱的移動機器人底座。將訂購的物品裝入存儲箱，然后派送機器人。二、當前較為先進的機器人的特征及功能1波士頓動力公司Atlas波士頓動力公司（BostonDynamics）是一家美國工程與機器人設(shè)計公司。公司主要產(chǎn)品有波士頓機械狗、Atlas機器人、Cheetah、LittleDog、RiSE、步兵班組支援系統(tǒng)、PETMAN。其中，波士頓機械狗是由國防高等研究計劃署（DARPA）出資，替美國軍方開發(fā)的四足機器人。2021年6月，現(xiàn)代以11億美元正式完成向軟銀收購波士頓動力公司80%的控股權(quán)。Atlas機器人（Atlasrobot）是一款基于波士頓動力公司早期的PETMAN人形機器人研發(fā)的雙足人形機器人，由美國波士頓動力公司為主開發(fā)，并由美國國防部國防高等研究計劃署（DARPA）資助和監(jiān)督。Atlas機器人專為各種搜索及拯救任務(wù)而設(shè)計，于2013年7月11日向公眾亮相。Atlas身高1.5米，重89千克，全身由航空級鋁和鈦建造。四肢由電池與液壓驅(qū)動，全身具有28個自由度，配備RGB攝像頭與深度傳感器。身體和腿部的傳感器用于保持平衡，頭部的光學雷達和立體傳感器用于地形評估與避障。Atlas使用3D打印部件為其提供跳躍和翻筋斗所需的強度重量比。其擁有世界上最緊湊的移動液壓系統(tǒng)之一。定制的電池、閥門和緊湊的液壓動力單元使Atlas能夠為其28個液壓接頭提供高功率，從而完成高難度運動。Atlas先進的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度多樣化和敏捷的運動，速度可達2.5m/s。通過實時感知、行為庫與模型預測控制三技術(shù)的完美配合，Atlas機器人能夠執(zhí)行如跑酷等高難度運動。Atlas的實時感知功能使用深度傳感器生成環(huán)境的點云，來檢測其周圍環(huán)境。感知算法加工攝像頭和激光雷達等傳感器數(shù)據(jù)，以每秒15幀的速度生成環(huán)境的點云，然后使用多平面分割的算法從點云中提取平面，再將輸出的結(jié)果輸入到映射系統(tǒng)中，構(gòu)建不同對象的模型。Atlas執(zhí)行的每個動作都來自軌跡優(yōu)化提前創(chuàng)建的模板。創(chuàng)建行為庫記錄模板，并通過向庫中添加新軌跡來不斷向機器人添加新功能。之后，機器人從庫中選擇與給定目標盡可能匹配的行為組成動作。Atlas模型預測控制器使用機器人動力學模型來預測機器人運動，并相應地進行調(diào)整運動。在確定感知障礙與給出行動計劃后，模型預測控制器填補執(zhí)行計劃所需的細節(jié)，以應對環(huán)境、腳滑或其他實際因素的差異。2PALRobotics公司TALOS機器人TALOS機器人是西班牙機器人制造商PALRobotics公司研究設(shè)計的一款行走人形機器人。PALRobotics公司在研究、物流、零售和社交四個主要領(lǐng)域提供尖端技術(shù)解決方案。該公司也是歐盟機器人協(xié)會的創(chuàng)始成員之一。PALRobotics設(shè)計TALOS的目的是讓其在惡劣的工業(yè)環(huán)境下執(zhí)行體力要求高且準確的任務(wù)。其初步設(shè)計目標是能與人類在工業(yè)應用中并肩作戰(zhàn)，遠期規(guī)劃目標是能從事搜索和搜救工作，且能在危險工作領(lǐng)域代替人類。TALOS是成人大小的人形機器人，其高175厘米，重95千克。該人形機器人裝配了兩片Inteli7芯片、RGB-D攝像頭、2個揚聲器和32個自由關(guān)節(jié)。它的每個活動關(guān)節(jié)都裝配了扭矩感應器，并控制每個關(guān)節(jié)的扭矩，這讓它能實現(xiàn)強大的感應和多接觸運動。此外，“扭矩反饋-控制扭矩”的閉環(huán)系統(tǒng)能使TALOS進行全身逆動力學控制。TALOS支持EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，該通信網(wǎng)絡(luò)允許其以2kHz到最高5kHz的頻率控制回路，使TALOS具有高反應性。3優(yōu)必選WalkerX優(yōu)必選成立于2012年，是一家專注于人工智能和人形機器人研發(fā)的全球性高科技創(chuàng)新企業(yè)。2019年，其核心產(chǎn)品Walker系列機器人被美國知名的機器人行業(yè)媒體《TheRobotReport》評選為“值得關(guān)注的5大人形機器人”，是中國機器人廠商在世界范圍人形機器人領(lǐng)域的一個代表性產(chǎn)品。2021年，WalkerX首次亮相世界人工智能大會WAIC，成為該系列的第四代產(chǎn)品。從外觀上看，WalkerX高度模仿人的身體結(jié)構(gòu)，身高1.3米，體重63公斤，41個高性能伺服驅(qū)動關(guān)節(jié)，面部160°環(huán)繞4.6K高清雙柔性曲面屏。整體外部光滑圓潤，沒有明顯的棱角，關(guān)節(jié)部位沒有外露的機械限位結(jié)構(gòu)，非常符合其家庭服務(wù)的定位。此外，WalkerX具備開放、靈活、豐富、便捷的AloT接口，能夠依據(jù)用戶習慣和場景，自主控制燈光、冰箱等常見的AloT設(shè)備，全方位滿足智能家具場景的應用。從環(huán)境感知技術(shù)上來看，WalkerX配置四目系統(tǒng)和雙RGBD傳感器，基于多目視覺傳感器的3D視覺定位，采用Coarse-to-fine的多層規(guī)劃算法、第一視角實景AR導航交互及2.5D立體避障技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)場景下的全局最優(yōu)路徑自主導航。此外，基于深度學習的物體檢測與識別算法、人臉識別算法和跨風格人臉數(shù)據(jù)生成技術(shù)，WalkerX可在復雜環(huán)境中識別人臉、手勢、物體等信息，豐富準確的理解和感知外部環(huán)境。從行走能力來看，WalkerX憑借41個高性能伺服驅(qū)動關(guān)節(jié)，能實現(xiàn)3km/h的最大行走速度。雖然速度不快，但能精準地控制運動的幅度和角度，具備在碎石地、草坪等不平整地面平穩(wěn)行走的能力，以滿足不同家庭場景的需要。另外，內(nèi)置的行走平衡控制系統(tǒng)也使其能夠在單腿站立或行走時抵抗外來干擾，落足穩(wěn)定柔順，擁有極強的穩(wěn)定性。目前WalkerX已完成多項商業(yè)應用，能在科技館中勝任講解員的工作。2020迪拜世博會中國館就采用WalkerX擔任“智能導覽講解員”，通過前沿AI技術(shù)介紹中國最高科技成果，呈現(xiàn)智慧生活的創(chuàng)新變革趨勢。在央視春節(jié)聯(lián)歡晚會和深圳特區(qū)40周年晚會中，WalkerX還作為特邀嘉賓登臺亮相，展示了自己的“舞蹈才藝”。不過，WalkerX的造價高達10萬美元（約合67萬元人民幣），要想真正打開消費級市場走進家庭，還有很長一段路要走。4AgilityRobotics公司Digit機器人AgilityRobotics成立于2015年，公司目標是為物流、遠程呈現(xiàn)、自動化檢查、娛樂和研究等應用場景開發(fā)功能強大的雙足機器人。該公司第一個機器人于2016年發(fā)布，是一個名為Cassie的雙足動態(tài)步行機器人，可穿越崎嶇的地形并越過障礙物。Digit于2019年推出，是Agility公司推出的第二款機器人，也是第一個商業(yè)化出售的雙足機器人。其外觀與一個成年人類似，可借助LIDAR和其他傳感器進行半自動導航，相比Cassie配備了一個軀干以及一對手臂，用于平衡，移動和操縱,其手臂可以搬動18kg的箱子。Digit可應用于多種行業(yè)，包括物流、倉儲、工業(yè)環(huán)境等。Digit于2020年第一季度上市，解決了傳統(tǒng)機器人的移動限制，可以在人類設(shè)計的環(huán)境中工作。此外，Digit具有強大的行走和跑步步態(tài)，可在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中移動。其主要功能包括：（1）上身帶有集成感應；（2）配備2-DOF支腳，可在各種表面上改善平衡性和穩(wěn)定性；（3）增添帶有兩個4-DOF手臂的上軀干；（4）配備密封接頭，適合全天候戶外作業(yè)；（5）擁有經(jīng)UN38.3認證的電池，可用于空運貨物；（6）全面的API軟件，可利用其控件和視覺算法來開發(fā)最終用戶應用程序。在續(xù)航方面，Digit機器人由輕質(zhì)材料制成，一次充電，即可全天工作。此外，如果Digit機器人遇到意外障礙，會向自動駕駛車輛發(fā)送求救信號，尋找解決方案，當無法解決時，它會進一步發(fā)送信號申請人工幫助。目前，Digit可以在已知的映射空間中定位自己，識別要獲取并帶回的包裹，自主從貨架或地板上取回包裹，避開障礙物并在建筑物中導航，將包裹帶回。其解決了自主交付行業(yè)所面臨的一項關(guān)鍵挑戰(zhàn)，即如何將包裹從車輛運送到客戶的交付地點，同時一定程度上解決了困擾美國企業(yè)的勞動力短缺問題。雖然Digit沒有任何判斷力或創(chuàng)造力，只能做非常具體的機器人工作，但人們可以設(shè)計特定軟件應用程序，控制Digit完成工作。三、動力之源：機器人的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)指為了使機器人能夠正常運轉(zhuǎn)，必須給機器人的各個關(guān)節(jié)即每個運動自由度安置的傳動裝置。驅(qū)動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動，或者把它們結(jié)合起來應用的綜合系統(tǒng);可以直接驅(qū)動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構(gòu)進行間接驅(qū)動。工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)，按動力源分為液壓，氣動和電動三大類，根據(jù)需要也可由這三種基本類型組合成復合式的驅(qū)動系統(tǒng)，這三類基本驅(qū)動系統(tǒng)的各有自己的特點。1電機驅(qū)動機器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電動機產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執(zhí)行機構(gòu)?？刂朴秒姍C是電氣伺服控制系統(tǒng)的動力部件。它是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。機電一體化產(chǎn)品中常用的控制用電機是指能提供正確運動或較復雜動作的伺服電機。1.1機器人電機須符合的主要要求機器人關(guān)節(jié)的運轉(zhuǎn)對驅(qū)動電機提出了較高要求，在靈活度上，要求其有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動轉(zhuǎn)矩、低慣量；在性能上，伺服電動機須有較高的可靠性、穩(wěn)定性，同時需能快速響應，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性；在動作上，能夠控制特性的連續(xù)性和直線性；在速度上，要求較寬廣且平滑的調(diào)速范圍；在形態(tài)上，體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短，且能經(jīng)受得起苛刻的運行條件。1.2機器人驅(qū)動系統(tǒng)中常用的電機機器人驅(qū)動系統(tǒng)常采用的電機大致可細分為以下幾種：直流伺服電機(DCServoMotor)、交流伺服電機(ACServoMotor)、步進電機（SteppingMotor）。1.2.1直流伺服電動機直流伺服電動機，分為有刷直流伺服電機和無刷直流伺服電機。有刷直流伺服電機，優(yōu)點是成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，速度調(diào)節(jié)范圍寬，控制容易，維護方便。缺點是會產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。無刷直流伺服電機，具備體積小，重量輕，出力大，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定，高速且靈敏等優(yōu)勢，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運行溫度低，不易產(chǎn)生火花，噪音小，電磁輻射小，壽命相對較長。應用場景方面，有刷直流伺服電機由于其成本較低，可用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷直流伺服電機憑借其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠且效率高、調(diào)速性能好等特點，適用于各種對精度要求高的場合。1.2.2交流伺服電動機交流伺服電動機，包括同步型交流伺服電動機及異步型交流伺服電動機等。異步型交流伺服電動機有三相和單相之分，通常多用鼠籠式三相感應電動機，主要為了使伺服電動機具有較寬的調(diào)速范圍和快速響應的性能。其優(yōu)點為結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，噪聲小，省去了昂貴的永磁體，價格相對便宜。缺點為難以實現(xiàn)平滑調(diào)整速度，控制系統(tǒng)成本高。同步型交流伺服電動機的復雜程度介于感應電動機與直流電動機二者之間。其定子裝有對稱三相繞組，轉(zhuǎn)子由繞組形成的電磁鐵構(gòu)成，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為電磁式及非電磁式兩大類。其無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，提高了電動機的效率和功率密度。應用場景方面，交流伺服電動機憑借其速度高、慣量小、轉(zhuǎn)動平滑、力矩穩(wěn)定等特點，多用于如印刷設(shè)備，激光加工，機器人，機床設(shè)備，機械手，自動化生產(chǎn)線等對位置、控制精度、速度、力矩有較高要求的領(lǐng)域。1.2.3步進電動機步進電動機，將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，包括永磁式(PM)、反應式(VR)和混合式(HB)。反應式步進一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲大、振動幅度大，已在80年代被歐美等發(fā)達國家淘汰；混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點，分為兩相、三相和五相，是工業(yè)運動控制運用最常見的電機。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，就會驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動固定角度。步進電機沒有電刷、維護方便、壽命長，停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)容易控制；控制精度由相數(shù)、拍數(shù)決定；低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性不足；輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，一般不具備過載能力；加速性能欠佳，不適用于快速啟動場合。其廣泛應用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機器人等領(lǐng)域，特別適合要求運行平穩(wěn)、低噪音、響應快、使用壽命長、高輸出扭矩的應用場合。1.3純電機驅(qū)動的機器人1.3.1特斯拉Optimus機器人特斯拉機器人身高5英尺8寸，重量125磅，時速5英里，具有和人差不多的身高、體重和行走速度。擁有多達40個機電一體化的執(zhí)行器，其中手臂12個、脖子2個、軀干2個、手部12個和腿部12個一體化電機的執(zhí)行器機構(gòu)，意味著可以靈活完成各種人類動作。由此可見，機器人系統(tǒng)中最重要的運動性能靠的是電機執(zhí)行器的負載能力和響應速度，而且隨著功能增加和動作的豐富，需要更多大小不一、性能不同的電機一體化執(zhí)行器。特斯拉機器人搭載永磁同步電機，體積小效率高，但容易退磁，成本較高。電機主要由定子、轉(zhuǎn)子以及機械結(jié)構(gòu)組成。永磁同步電機指的是定子上的線圈通電后產(chǎn)生的磁場能帶動永磁體（轉(zhuǎn)子）進行同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也能夠與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同，不容易造成轉(zhuǎn)速損耗。優(yōu)點是體積小，效率高，但是一旦速度增加，永磁體產(chǎn)生反電勢，導致高溫，強震動就容易退磁。因此不適合在高速下使用。此外，永磁同步電機主要用稀土中的高性能釹鐵硼永磁材料，成本較高。特斯拉在自動駕駛就研發(fā)了IPM-SynRM，是內(nèi)置永磁體的同步磁阻電機。永磁同步電機不適合在高速下使用。大型機械設(shè)備通常使用同步磁阻電機，在轉(zhuǎn)子中嵌入鐵，使轉(zhuǎn)子處于低磁阻狀態(tài)，適合高速運轉(zhuǎn)。因此，特斯拉將這兩種電機結(jié)合，永磁體代替鐵嵌入轉(zhuǎn)子，結(jié)合了共同的優(yōu)點。在低速時它能作為永磁電機運轉(zhuǎn)，在高速時又是一臺磁阻電機，改善了電子線圈切割轉(zhuǎn)子磁場的情況。1.3.2優(yōu)必選WalkerX機器人WalkerX高度模仿人的身體結(jié)構(gòu)，身高1.3米，體重63公斤，41個高性能伺服驅(qū)動關(guān)節(jié)，面部160°環(huán)繞4.6K高清雙柔性曲面屏。整體外部光滑圓潤，沒有明顯的棱角，關(guān)節(jié)部位沒有外露的機械限位結(jié)構(gòu)，非常符合其家庭服務(wù)的定位。此外，WalkerX具備開放、靈活、豐富、便捷的AloT接口，能夠依據(jù)用戶習慣和場景，自主控制燈光、冰箱等常見的AloT設(shè)備，全方位滿足智能家具場景的應用。運動控制方面，硬件上，WalkerX采用純電機伺服，憑借41個高性能伺服驅(qū)動關(guān)節(jié)實現(xiàn)類人步態(tài)行走，其中腿部12個，臂部14個，手部12個，頸部3個。軟件上，WalkerX能實現(xiàn)3km/h的最大行走速度，雖然速度不快，但能精準地控制運動的幅度和角度，具備在碎石地、草坪等不平整地面平穩(wěn)行走以及斜坡、樓梯等結(jié)構(gòu)化地形行走的能力，以滿足不同家庭場景的需要。另外，內(nèi)置的行走平衡控制系統(tǒng)也使其能夠在單腿站立或行走時抵抗外來干擾，落足穩(wěn)定柔順，全身可背10kg重物或雙手負載3kg重物行走，擁有極強的穩(wěn)定性。2液壓驅(qū)動液壓驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理是以壓縮機油來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進行工作，包括液動機(各種油缸、油馬達)、伺服閥、油系、油箱等基本組成部分。液壓驅(qū)動的輸出力和功率很大，能構(gòu)成伺服機構(gòu)，常用于大型機器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動，大多用于要求輸出力較大的場合。液壓驅(qū)動系統(tǒng)主要由液壓缸和液壓閥等組成。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，是液壓驅(qū)動系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，可以將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、做直線往復運動或擺動運動。用液壓缸來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。波士頓動力Bigdog采用的是液壓驅(qū)動方式，是一款四足仿生機器人，每條腿有4個自由度：小腿和大腿各一個縱向自由度，分別由一個液壓缸驅(qū)動；胯部有縱向和橫向兩個自由度，由兩個液壓缸驅(qū)動，全身共16個自由度。爬行速度最高達10km/h，最大可攀爬35度斜坡，能夠適應各種不同地質(zhì)環(huán)境，最大承載達50kg。該機器人長1m，高0.7m，自重75kg，單腿四個自由度全部采用液壓設(shè)計，最大負重約154kg，能夠適應復雜的地形，并且能夠高速奔跑跳躍，具有很高的環(huán)境適應性和靈活性。波士頓動力的Atlas機器人也采用液壓驅(qū)動方式。Altas全身的28個自由度均由液壓驅(qū)動實現(xiàn)，具體表現(xiàn)為：單腿3個自由度、單腳踝2個自由度、腰腹2個自由度、單臂6個自由度、腕部和機械手各1個自由度。Atlas身高1.5米，重89千克，全身由航空級鋁和鈦建造。四肢由電池與液壓驅(qū)動，全身具有28個自由度，配備RGB攝像頭與深度傳感器。身體和腿部的傳感器用于保持平衡，頭部的光學雷達和立體傳感器用于地形評估與避障。Atlas使用3D打印部件為其提供跳躍和翻筋斗所需的強度重量比。其擁有世界上最緊湊的移動液壓系統(tǒng)之一。定制的電池、閥門和緊湊的液壓動力單元使Atlas能夠為其28個液壓接頭提供高功率，從而完成高難度運動。Atlas先進的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度多樣化和敏捷的運動，速度可達2.5m/s。通過實時感知、行為庫與模型預測控制三技術(shù)的完美配合，Atlas機器人能夠執(zhí)行如跑酷等高難度運動。3氣壓驅(qū)動氣壓驅(qū)動的工作原理基本上是以氣體為工作介質(zhì)，彈性腔體在氣壓和結(jié)構(gòu)約束的作用下，在一定的空間維度上產(chǎn)生各種形式的運動。彈性腔體通常采用易于拉伸彈性材料，或者不可拉伸但易于折疊的薄殼或薄膜結(jié)構(gòu)。根據(jù)其不同的形式特點，可以分為以下幾種驅(qū)動器。3.1嵌入式纖維增強驅(qū)動器RV其原理為內(nèi)置纖維增強結(jié)構(gòu)，通過纏繞一組或多組纖維并加入硅膠等柔性基體，實現(xiàn)嵌入的柔性基體與驅(qū)動器的一體化。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是體積小，并且由于纖維結(jié)構(gòu)是通過柔性基體的嵌入來固定的，因此不受編織物形狀的限制，具有更大的柔韌性。根據(jù)纖維多種纏繞方式，驅(qū)動器可以執(zhí)行扭曲、延伸、收縮、彎曲和螺旋等運動。德國Festo公司通過用柔性纖維增強復合材料代替彈性管和編織結(jié)構(gòu)，開發(fā)了一種標準化的氣動肌腱驅(qū)動器。這種驅(qū)動器雖然收縮率不占優(yōu)勢，但其制作更容易形成工業(yè)化流程，因此成功實現(xiàn)商業(yè)化。3.2彈性氣室驅(qū)動器其工作原理為使用氣壓較低（通常為0-250kPa）的氣體驅(qū)動氣室產(chǎn)生形變和定向膨脹。約束結(jié)構(gòu)的原理主要是利用驅(qū)動器自身的非對稱結(jié)構(gòu)，如在驅(qū)動器腔壁中兩側(cè)腔壁厚度的差異，或者在驅(qū)動器內(nèi)部使用硬度不同的物質(zhì)，如紙張、塑料以及橡膠等。3.3波紋結(jié)構(gòu)驅(qū)動器使用帶有波紋結(jié)構(gòu)的薄殼結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計改變波紋結(jié)構(gòu)的方向，可以改變驅(qū)殼的剛度，從而在內(nèi)部氣壓的作用下產(chǎn)生定向膨脹。波紋結(jié)構(gòu)不僅在波紋脊谷的平行方向上保持了較大的剛度，同時能在波紋起伏方向上擁有相當大的柔性。下圖為Festo公司使用波紋管狀氣動驅(qū)動器制作的軀干型仿生機械臂BHA(bionichandlingassistant)。3.4正壓展開軟體驅(qū)動器正壓驅(qū)動的折疊/褶皺氣動軟體驅(qū)動器的柔性氣室，通?？梢员徽郫B或壓縮。當驅(qū)動器內(nèi)部空氣壓力增大時，柔性氣腔可以膨脹。這種結(jié)構(gòu)主要的形式是流體折紙結(jié)構(gòu)，它可以形成管狀內(nèi)腔，利用折疊參數(shù)與內(nèi)部流體體積變化之間的復雜關(guān)系，同時實現(xiàn)變形和剛度的優(yōu)化。此外，還有衍生的雙模變形折紙結(jié)構(gòu)。3.5負壓屈曲折疊驅(qū)動器其能夠在內(nèi)外壓差的作用下發(fā)生定向的屈曲性收縮折疊，從而實現(xiàn)定向驅(qū)動的功能。但是，驅(qū)動器必須利用腔體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，這種不穩(wěn)定性極易受到影響，需要特殊設(shè)計才能實現(xiàn)所需運動。因此，有人將“內(nèi)骨骼”應用于這種驅(qū)動器，使驅(qū)動器運動的形變更明顯，還提高了驅(qū)動器在其他方向上的彎曲剛度。四、感知器官：核心零部件傳感器1傳感器總述傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成電信號或其他形式的信息輸出，是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。和人類一樣，機器人也需要有視覺、聽覺、觸覺等來感知外部環(huán)境，而傳感器就像人類的感官器官，可以模擬人類感覺，幫助機器人具備類似人類的知覺功能和反應能力。根據(jù)檢測對象的不同可將機器人傳感器分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器一般安裝在機器人機械手上，包括位置傳感器、速度與加速度傳感器、力覺傳感器、姿態(tài)傳感器等，用于感知自身的狀態(tài)，如手臂間角度和移動速度，讓機器人可以按照規(guī)定的位置、軌跡和速度等參數(shù)運動。外部傳感器主要包括觸覺傳感器、視覺傳感器、接近度傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器等，用于檢測機器人所處的外部環(huán)境，如聲音、氣味和與物體之間的距離，以使機器人能與外界達成良好的交互。目前，多種前沿傳感器技術(shù)正推動機器人產(chǎn)業(yè)的進步，幫助機器人適應不同應用場景，滿足特定領(lǐng)域的需要。緊湊型分離式負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻傳感器通過使用陶瓷/金屬復合材料的電阻特性，能夠高精度地測量工業(yè)設(shè)備的溫度；基于電學和微粒子觸覺技術(shù)的新型觸覺傳感器，能讓機器人擁有和人類皮膚一樣的敏感觸覺，幫助其勝任醫(yī)療、勘探等一系列復雜的工作；情感識別技術(shù)由人臉識別技術(shù)衍生而來，通過解讀人類的面部表情，機器人能獲得類似人類的觀察、理解和反應能力，未來可在輔助醫(yī)療康復、刑偵鑒別等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。2傳感器競爭格局國產(chǎn)傳感器目前與歐美主流傳感器仍存在較大差距。傳感器芯片是生產(chǎn)智能傳感器最重要的部件之一，然而據(jù)《2020年中國傳感器發(fā)展藍皮書》顯示，中國傳感器芯片高度依賴進口，進口率高達90%以上，做高端傳感器芯片設(shè)計的企業(yè)寥寥無幾，這也直接導致我國在傳感器芯片研發(fā)上遠遠落后于歐美國家；此外，國產(chǎn)傳感器準確度和穩(wěn)定性較低，使用壽命也不及進口傳感器，因此我國高端傳感器市場仍被國外廠商壟斷，國內(nèi)多數(shù)廠商只能在中低端市場“夾縫生存”。不過，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能制造的興起以及我國對智能傳感器產(chǎn)業(yè)扶持力度的加大，我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸趨于完備，部分國內(nèi)龍頭企業(yè)也具備在中高端市場上競爭的能力，包括歌爾股份、華天科技、華潤微、高德紅外、中航電測等。未來隨著國內(nèi)廠商技術(shù)持續(xù)進步、產(chǎn)品線進一步豐富、市場知名度持續(xù)提升，智能傳感器市場國產(chǎn)化率有望進一步提高。五、三大核心零部件之減速器1減速器總述減速器又稱減速機，是一種動力傳達機構(gòu)，利用齒輪速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速至所需，增加扭矩，在原動機和工作機之間起著匹配轉(zhuǎn)速和傳遞扭矩的作用。減速器與伺服電機、控制器并稱為機器人三大核心零部件，在機器人動力系統(tǒng)中，主要用于傳導伺服電機的動力，調(diào)整速度和扭矩，以精確控制機器人動作。整體來看，減速器在工業(yè)機器人總價值量中占比最大，達到總成本的30%。隨著機器人產(chǎn)業(yè)的進步、人形機器人的發(fā)展，自由度增加與輕量化的趨勢創(chuàng)造了未來減速器更大的需求空間。減速器的種類繁多，可按照齒輪形狀、傳動類型、傳動級數(shù)、傳動的布置形式、控制精度等依據(jù)進行分類。其中，在機器人領(lǐng)域應用最多的減速器為RV減速器與諧波減速器。減速器生產(chǎn)對技術(shù)要求嚴格，嚴重依賴進口。減速器為純機械精密部件，對于材料、熱處理工藝和高精度加工機床要求嚴格。而我國的減速器起步較晚，技術(shù)較為落后，嚴重依賴日本進口。截至2021年，日本企業(yè)在中國減速器市場中仍處于壟斷地位：諧波減速器市場中，日本哈默納科占據(jù)30%以上份額，其次綠的諧波，日本新寶、來福諧波、同川科技、中技克美等也占有一定市場份額；我國RV減速器市場中，日本企業(yè)納博特斯克占據(jù)53%的市場份額，其次雙環(huán)，市場份額為14%。2精密減速器市場分析減速器是機器人的關(guān)鍵零部件，位于機器人產(chǎn)業(yè)鏈的上游。同時，減速器具體下游應用產(chǎn)業(yè)有工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、數(shù)控機床、航空航天、光伏設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備。工業(yè)4.0的大背景下，以美國、日本、德國為代表的世界國家和地區(qū)大力推動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來，全球工業(yè)機器人行業(yè)保持快速發(fā)展。據(jù)國家統(tǒng)計局與高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù)，2022年中國工業(yè)機器人產(chǎn)量達44.3萬臺，同比增長21%；銷量為30.3萬臺，同增15.96%，受此帶動，作為工業(yè)機器人的核心零部件，精密減速器市場迎來高速發(fā)展。

全球范圍內(nèi)，日本精密減速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先，哈默納科與納博特斯克分別在諧波減速器和RV減速器領(lǐng)域取得了市場主導地位。我國精密減速器發(fā)展較晚，GGII數(shù)據(jù)顯示，2018年國產(chǎn)減速器出貨量市場份額不足30%，且產(chǎn)品售價較高、交貨周期較長，成為制約我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸之一，國產(chǎn)替代的需求也日益強烈。

目前我國正處在轉(zhuǎn)型升級和新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵階段，新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)品、新動能加快孕育，智能制造、數(shù)字化生產(chǎn)成為近年來推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動力轉(zhuǎn)換和質(zhì)量提升的重要力量。近年來，國內(nèi)諧波減速器產(chǎn)業(yè)也在國家政策支持下不斷發(fā)展，《中國制造2025》與《機器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的制定將進一步帶動機器人及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，受益于政策和主要下游行業(yè)的驅(qū)動，國產(chǎn)減速器將迎來快速發(fā)展時期。3RV減速器與諧波減速器對比分析RV減速器與諧波減速器同屬于精密減速器，在輕負載精密減速器領(lǐng)域內(nèi)，諧波減速器有體積小、傳動比高、精密度高等特點，在人形機器人中用于肩部、肘部、腿部、腕部、腰部、頸部等幾個主要關(guān)節(jié)。RV減速器的傳動原理及結(jié)構(gòu)特點，使其具有大體積、高負載能力和高剛度特性的特點，其在重負載精密減速器領(lǐng)域內(nèi)也具有一定主導地位，在人形機器人中主要用于腰部、髖部。六、大腦中樞：核心零部件控制器1控制器總述機器人的控制器是接收來自傳感器的檢測信號完成指令任務(wù)的裝置。機器人的控制方式包括運動控制和力控制。運動控制主要控制功機器人的位置；力控制則控制機器人未端執(zhí)行器的作用力與力矩，通過控制器來控制機器人的運動位置和路徑。機器人控制系統(tǒng)的成本占比為12%，控制器多為機器人原廠商自行制作，行業(yè)格局國外占有主要競爭優(yōu)勢。目前，機器人控制系統(tǒng)主要廠商有發(fā)那科、庫卡、ABB、安川等，國內(nèi)研發(fā)控制器的企業(yè)主要有埃斯頓、固高科技、眾為興等。2控制器分類及區(qū)別控制器控制機器人運動主要分為PLC、嵌入式和PC-based三種技術(shù)路徑。其中PC-based運動控制器是通用運動控制器的一種類型，具有系統(tǒng)通用性強、可拓展性好、能夠滿足復雜運動的算法要求、抗干擾能力和開放性強等特點。因此PC-based技術(shù)具有廣闊的替代性，正逐漸替代前兩種技術(shù)，是日后發(fā)展的主要方向。按控制器分類，西門子是PLC控制器市場龍頭。在國內(nèi)的PC-Based控制卡市場，高端市場由美國泰道、翠歐等外資主導，但國內(nèi)品牌正逐漸發(fā)力，臺灣研華和固高科技在2019年國內(nèi)市占率分別為16%和13%。3控制器市場特點機器人控制器市場國外主導高端市場，國內(nèi)加速布局。國外控制器龍頭企業(yè)四大家族發(fā)那科、庫卡、ABB和安川在2020年共占據(jù)國內(nèi)市場份額的53%，而國內(nèi)尚未形成相當?shù)氖袌龈偁幜?。目前，控制器參與者主要分為機器人主體廠商自制自用和專門生產(chǎn)控制器，單獨售賣兩種類型，其中行業(yè)龍頭公司主要采用自制自用類型，如發(fā)那科、ABB和埃斯頓等，且此類型控制器無法適配其他機型，故機器人控制器的市場份額近似機器人主體的市場份額占比。國內(nèi)外控制器的差距主要體現(xiàn)于軟件算法開發(fā)。通過分析本田ASIMO、波士頓、歐洲iCUB和POPPY等龍頭人形機器人的控制器配置，控制器的芯片本身不存在較大技術(shù)壁壘，主要差距體現(xiàn)在控制器算法的開發(fā)與不斷優(yōu)化層面。國外領(lǐng)先的行業(yè)發(fā)展優(yōu)勢使得其收到客戶問題反饋并進行算法迭代優(yōu)化較迅速與成熟。而國內(nèi)仍需提高品牌知名度、提高技術(shù)，來打破外資主導的競爭格局。七、稀土永磁：機器人浪潮下的嶄新投資機遇1磁性材料概述“十三五”期間，我國磁性材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓬勃發(fā)展，總產(chǎn)值已由2015年的600億元增至2020年逾800億元。近年來，我國磁性材料應用水平不斷提升，稀土添加高性能鐵氧體材料、新型軟磁復合材料、高性能稀土永磁材料等加速發(fā)展，為我國新能源領(lǐng)域、高速鐵路、信息化智能化發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。我國磁性材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展使國際市場上的綜合競爭力顯著提高，在市場競爭加劇的同時，技術(shù)進步也在不斷推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級，新興產(chǎn)品形態(tài)驅(qū)動產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，投資熱情不斷高漲。2020年我國永磁鐵氧體產(chǎn)量已經(jīng)超過全球產(chǎn)量的78%，軟磁鐵氧體產(chǎn)量超過全球產(chǎn)量的73%，稀土釹鐵硼永磁產(chǎn)量超過全球產(chǎn)量的90%。磁性材料，表示應用中要求其具有鐵磁性或亞鐵磁性的物質(zhì)。對于磁性材料的分類標準，業(yè)界尚未能達成共識。磁性材料從材質(zhì)和結(jié)構(gòu)上來說，分為金屬及合金磁性材料和鐵氧體磁性材料兩大類，而鐵氧體材料又分為多晶結(jié)構(gòu)和單晶結(jié)構(gòu)。另一種更為普遍的分類方法則是從應用功能的層面上進行分類，通常分為軟磁材料、硬磁材料（又稱“永磁材料”）、信磁材料、特磁材料等多個不同種類。

在永磁材料中，最主流的永磁產(chǎn)品為鐵氧體永磁材料、稀土永磁材料與金屬永磁材料。

（1）鐵氧體永磁材料。自20世紀50年代進入規(guī)模生產(chǎn)以來，基本上取代了金屬永磁材料。與鋁鎳鈷型金屬永磁材料相比較，成本大大降低，但由于亞鐵磁性，其飽和磁化強度不高，因此在磁性能上遠低于新興的稀土永磁材料。近年來，其產(chǎn)值已低于稀土永磁，但因其價格低廉，產(chǎn)量依然居首位。按主要成分分類，最常見的是鋇（Ba）鐵氧體和鍶（Sr）鐵氧體兩種。

（2）稀土永磁材料。稀土永磁的發(fā)展經(jīng)歷了3個歷史階段：1967年的SmCo5，1975年的Sm2Co17以及1983年的Nd2Fe14B，即從一二兩代的釤鈷系列永磁材料轉(zhuǎn)變?yōu)榱说谌母咝阅茆S鐵硼永磁材料，每一代的新型永磁材料的開發(fā)都帶來了磁性能的巨大突破。釹鐵硼永磁材料問世已有四十年之久，但目前第四代稀土永磁材料的開發(fā)與制備仍是業(yè)界學者的重要研究課題之一。中國已經(jīng)成為了世界第一大釹鐵硼永磁材料生產(chǎn)國。目前而言，釹鐵硼產(chǎn)業(yè)所衍生出來的細類主要包括燒結(jié)磁體、粘結(jié)磁體以及熱壓/熱變形磁體。隨著新能源汽車和節(jié)能電機等領(lǐng)域的高速發(fā)展，對永磁體綜合磁性能的要求越來越高。永磁元件朝著輕型化、薄型化、集成化發(fā)展。晶界擴散是目前主流的高綜合性能磁體的制備方式，通過磁控濺射、涂覆、噴涂等方式，經(jīng)過熱處理后，將擴散源滲入磁體內(nèi)部，提高磁體表面的各向異性場，優(yōu)化晶界結(jié)構(gòu)，從而提高磁體的綜合性能。2稀土永磁在電機驅(qū)動中的應用稀土是我國重要的戰(zhàn)略資源，在新材料、冶金、石油化工等領(lǐng)域擁有廣闊的應用前景。據(jù)中國稀土協(xié)會，2020年全球稀土消費量在25萬噸以上，其中永磁材料占比為26%；2020年中國稀土消費量在18萬噸以上，占全球總量的70%以上，其中新材料領(lǐng)域占比超過60%，由于受到新能源汽車、風電等高速發(fā)展的新興行業(yè)帶動，在中國稀土消費結(jié)構(gòu)中，永磁材料占比達到39.21%。高性能釹鐵硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，具有體積小、重量輕和磁性強等特點，被稱為“磁王”。它將自然界中最豐富且自發(fā)磁性最強的鐵與能夠使鐵的磁性固定在同一方向的稀土釹相結(jié)合。這種釹鐵硼磁體不僅磁性強大，能夠吸起自身重量1000倍的鐵塊，而且價格相對較低。在工業(yè)機器人中，高性能釹鐵硼永磁材料被廣泛應用于伺服電機，能夠提高功率密度、減小電機體積，并提升相關(guān)組件的性能。因此，驅(qū)動電機作為工業(yè)機器人的核心組件，永磁同步伺服電機作為主流選擇，高性能釹鐵硼永磁材料則是永磁同步伺服電機的基礎(chǔ)材料。電機是以磁場作為傳播媒介進行電能與機械能之間的能量轉(zhuǎn)換的電力機械設(shè)備。但一般的永磁體由于其磁性有限，所能轉(zhuǎn)化的能量規(guī)模較小，通常被用于制造小型電機設(shè)備；與一般的永磁體電機設(shè)備相比，稀土永磁電機可以產(chǎn)生強大的磁場并自主實現(xiàn)永久的磁場傳遞而無需外界干涉，因此稀土永磁電機被廣泛用于大型電機設(shè)備與精密電機器械中。一般來說，稀土永磁電機具有（1）體積小、重量輕（2）性能強大且穩(wěn)定性強（3）效率高、能耗低的三大特點，對綜合性能提升顯著。據(jù)《稀土永磁同步電機的節(jié)能技術(shù)分析》，在稀土永磁同步電機的運轉(zhuǎn)過程中，會不斷輸送電功率，電功率在輸入電機內(nèi)部后，經(jīng)過磁場的運轉(zhuǎn)與其他相關(guān)因素進行綜合作用，將會輸出電功率。從能量傳遞的角度分析，稀土永磁同步電機能夠有效利用機器內(nèi)部的永磁體來使旋轉(zhuǎn)磁場與電機內(nèi)部的電功率相平衡，在擁有較高的功率因素的同時減少定子電流，避免定子電流過大，對稀土永磁電機造成影響。其次，在電子電阻旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的情況下，稀土永磁同步電機也能夠有效控制磁場的大小，能夠保障旋轉(zhuǎn)磁場與異步電機的轉(zhuǎn)速相一致，減少在運行過程中出現(xiàn)能源損耗。此外，稀土永磁同步電機與轉(zhuǎn)速磁場也具有一定的空隙，也能夠在一定程度上能夠減少運行過程中的機器損耗。稀土永磁電機運轉(zhuǎn)效率高且能耗低，具有極強的性價比及經(jīng)濟效益。據(jù)《稀土永磁材料的發(fā)展及在電機中的應用分析》，稀土永磁電機在運行中的平均節(jié)電率較普通電機能夠提升10%左右，一些專用的稀土永磁電機最高可提升15%～20%的節(jié)電率。據(jù)測算，電機能效每提高一個百分點，每年可節(jié)約用電260多億千瓦時。如果電機系統(tǒng)效率提升5-8個百分點，每年節(jié)約的電量相當于2-3個三峽電站的發(fā)電量。目前國內(nèi)高效節(jié)能電機滲透率不到10%，這意味著未來兩年每年滲透率提升至少10個點。綠色節(jié)能的稀土永磁電機，綜合節(jié)能率達到15%。據(jù)《稀土永磁同步電動機的節(jié)能應用》，在不考慮殘值的情況下，相同功率的稀土電機與普通電機相比節(jié)約成本7212元/年。大約28個月可從節(jié)約的電費中收回稀土電機的投資成本。并且，由于稀土電機本身發(fā)熱量小，軸承潤滑脂的更換周期由3個月延長到1年，軸承使用壽命也由18個月延長到3年（軸承均采用國產(chǎn)普通軸承）。3重點公司分析：金力永磁3.1公司簡介公司主要生產(chǎn)高性能稀土永磁材料，應用于新能源和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域,包括風力發(fā)電、新能源汽車及汽車零部件、節(jié)能變頻空調(diào)、節(jié)能電梯、機器人及智能制造。釹鐵硼永磁材料行業(yè)屬于稀土深加工，是稀土下游行業(yè)應用最為成熟的領(lǐng)域，稀土行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策對稀土永磁材料行業(yè)影響深遠。公司于2022年1月14日在H股上市，成為稀土永磁行業(yè)第一家A+H上市公司。3.2核心競爭力分析公司一直致力于高性能釹鐵硼永磁材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并專注于新能源和節(jié)能環(huán)保應用領(lǐng)域，是高性能釹鐵硼永磁材料行業(yè)發(fā)展最快的公司之一，積累了較為雄厚的客戶基礎(chǔ)和豐富的行業(yè)經(jīng)驗，在行業(yè)內(nèi)樹立了良好的品牌形象，具備較為突出的競爭優(yōu)勢，具體如下：（1）公司在新能源和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域具有較為領(lǐng)先的市場地位。目前，公司是全球領(lǐng)先的新能源汽車、節(jié)能變頻空調(diào)及風電領(lǐng)域磁鋼供應商，具有較強的市場競爭力。作為全球新能源汽車行業(yè)驅(qū)動電機用磁鋼的領(lǐng)先供應商，公司產(chǎn)品已被全球前十大新能源汽車生產(chǎn)商采用，公司是比亞迪、特斯拉等新能源汽車驅(qū)動電機的磁鋼供應商，上汽集團、蔚來、理想汽車都是公司的最終用戶，公司還是大眾集團MEB純電動平臺項目配套的稀土永磁材料供應商，以及美國通用汽車公司BEV3全球電動車平臺的稀土永磁材料的定點供應商，2022年，公司新能源汽車驅(qū)動電機磁鋼產(chǎn)品銷售量可裝配新能源乘用車約286萬輛，按照CleanTechnica公布的2022年全球新能源乘用車銷量1,009.12萬輛計算，公司全球市場占有率約28%。在節(jié)能變頻空調(diào)領(lǐng)域，公司主要客戶包括美的、格力、上海海立、三菱等知名品牌，市場占有率處于行業(yè)領(lǐng)先水平，2022年，公司節(jié)能變頻空調(diào)領(lǐng)域收入達到18.32億元，較上年同期增長30.86%，2022年公司節(jié)能變頻空調(diào)磁鋼產(chǎn)品銷售量可裝配變頻空調(diào)壓縮機約5,028萬臺。在風力發(fā)電領(lǐng)域，公司的最終客戶主要是金風科技和西門子-歌美颯等，2022年，公司在風力發(fā)電領(lǐng)域收入達到7.18億元，公司該領(lǐng)域產(chǎn)品銷售量可裝配風力發(fā)電機的裝機容量約8.29GW。2022年，公司于機器人及工業(yè)伺服電機領(lǐng)域收入達到2.53億元，較上年同期增長145.17%，主要客戶包括博世力士樂等。此外，2022年公司3C領(lǐng)域收入達到1.96億元，較上年同期增長22.33%。公司還積極布局節(jié)能電梯、軌道交通等新能源及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，已經(jīng)成為這些領(lǐng)域重要的高性能磁鋼供應商之一。（2）公司在與各領(lǐng)域龍頭企業(yè)緊密合作過程中形成了較為成熟的經(jīng)營模式。公司與新能源和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域頂尖的客戶建立了穩(wěn)定的供應關(guān)系，這些大型知名企業(yè)對產(chǎn)品品質(zhì)要求十分嚴格，產(chǎn)品評鑒及認證周期比較長，為滿足其品質(zhì)、技術(shù)及管理體系要求，公司在研發(fā)、制造、供應鏈管理、客戶服務(wù)及企業(yè)文化等方面不斷優(yōu)化，形成了與客戶需求相適應的較為成熟的經(jīng)營模式。公司堅持以客戶為導向，不斷進行技術(shù)升級和產(chǎn)品差異化設(shè)計。公司將技術(shù)服務(wù)前移到客戶端，運用自身在釹鐵硼永磁材料方面的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，參與客戶新產(chǎn)品的設(shè)計過程，協(xié)助客戶優(yōu)化產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品成本，提供全方位技術(shù)解決方案。公司實行嚴格的質(zhì)量管理體系并具備行業(yè)領(lǐng)先的精益生產(chǎn)能力，公司的產(chǎn)品交付能力及生產(chǎn)效率在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。這些成熟的經(jīng)營模式，為公司與現(xiàn)有大客戶保持穩(wěn)定的合作關(guān)系，以及開發(fā)新的客戶，奠定了堅實的基礎(chǔ)。2022年4月，公司榮獲比亞迪-弗迪動力有限公司授予的2021年度“優(yōu)秀供應商”獎項；2022年9月，公司再次獲得聯(lián)合汽車電子（UAES）“優(yōu)秀供應商”獎項。2022年11月，在2022博世亞太區(qū)供應商大會頒獎典禮上，公司榮獲“2022亞太區(qū)創(chuàng)新供應商獎”。（3）公司為全球領(lǐng)先的高性能稀土永磁材料生產(chǎn)商。2022年，公司的高性能稀土永磁材料產(chǎn)量為12,786噸，其中使用