机器人腱绳行业深度:市场空间、发展趋势、产业链及相关公司深度梳理
2026-06-11 13:05:39
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机器人腱绳行业深度:市场空间、发展趋势、产业链及相关公司深度梳理

随着人工智能与机器人技术的飞速发展,人形机器人正逐渐从科幻走向现实,成为推动社会进步与产业升级的关键力量。其中,腱绳作为灵巧手等关键部件的核心传动方案,凭借其轻量化、高强度、高灵活性等独特优势,正成为行业关注的焦点。腱绳材料的创新与应用,也决定了机器人灵巧手的性能与效率,更在一定程度上影响着人形机器人未来的发展方向。

本文将深入剖析腱绳行业的产业链布局、市场规模以及未来发展趋势,同时对相关重点企业进行梳理,旨在为读者提供一份全面、深入的参考,揭示这一细分领域的巨大潜力与广阔前景。

一、行业概述

1、机器人腱绳:前景广阔的灵巧手传动方式

灵巧手是人形机器人的关键部件。灵巧手具有负载能力、运动能力、控制能力和感知能力等,对人形机器人的功能实现至关重要。灵巧手的技术壁垒极高,一个典型的灵巧手硬件系统通常由以下几个关键部分组成:1)驱动系统:提供动力,使手指能够进行各种运动。驱动系统包括电机、气动和液压等类型。2)传动系统:将驱动系统产生的动力转换为手指关节的运动。传动系统包括丝杠、齿轮、连杆、绳索和腱绳等。3)传感器系统:灵巧手通过传感器感知物体的形状、大小、温度、位置等。4)控制系统:通过算法和软件对驱动系统和传动系统进行精确控制,以实现预定的手部运动和任务执行。

机械传动机构的选择对于灵巧手的性能至关重要。灵巧手具备驱动器之后需要借助机械传动将动力传导给执行末端。一方面,它决定了机械设计的难易复杂程度以及成本,另一方面则直接影响灵巧手传动的效率和可靠性。灵巧手的主要传动方式有齿轮传动、连杆传动以及腱绳传动等。

腱绳传动:机理是起到“肌腱”的作用,使用类似人类手指的腱和绳索结构,通过拉动或放松绳索来驱动手指的关节运动。一般电机通过齿轮箱驱动滚珠丝杠,通过滚珠丝杠上的螺母把旋转运动转换为直线运动,腱绳形成一个腱环套在螺母上,螺母拉动连接在灵巧手手指指骨上的腱绳,实现手指绕关节轴的转动运动。为避免腱绳之间的干扰,腱绳外侧采用外包裹导管的形式。线绳传动使得大型的驱动器远离了执行机构,减轻末端的负载和惯量,提升了抓取的速度。同时,腱绳传动布局灵活,适合空间狭小且需要驱动自由度数目较多的传动场合。

连杆传动:多用于工业和商业用途,手指的运动和动力由刚性连杆传递,能够抓取大型的物体且结构设计紧凑,可以完成包络抓取。但是在远距离的控制上就比较困难,容易发生弹射,抓取的空间较小。

齿轮/蜗轮蜗杆传动:在工业机器人中应用较广泛,这种方式能获得稳定的传动比,传递效率高、可靠性强。然而,齿轮本身的重量加大了整体的重量和惯性;

腱绳方案赋予灵巧手更好的灵活度、顺应轻量化,渗透前景极佳。传统机器人传动方式存在体积大、响应慢、能耗高等缺陷,腱绳通过模拟人体肌腱的牵引机制,利用高强度材料传递动力,显著提升了灵巧手的轻量化与灵活度。通过腱绳特定材料的选择可显著减轻人形机器人灵巧手重量,进而提高操作的灵活性、精准度、负载能力,减少灵巧手在运动时的能耗,延长电池的使用时间。此外,轻量化材料的使用可以减少人形机器人运动时的摩擦和阻力,从而降低能量消耗,使人形机器人能够适用复杂的环境。受益于性能的天然优势,目前腱绳逐渐成为愈发受到业内重视的人形机器人传动方式,渗透前景极佳。

2、主流的腱绳传动方案

腱绳通常与滑轮搭配使用,根据腱绳与滑轮在灵巧操作手的位置不同,主流的腱绳传动方案包括N型、N+1型、2N型三种,每种方案都有其独特的优势和适用场景。其中“N型”传动方案驱动器数目最少,这种设计能够有效降低驱动系统的整体尺寸,降低电气系统与控制系统的复杂程度,提高了系统的可靠性,但N型传动方案需要预紧装置来确保腱绳的张力;“N+1型”传动方案所需的腱绳数目最少。然而,这种方案的一个显著缺点是单个腱绳与单个驱动单元的负载较大,导致驱动单元尺寸较大,牺牲了系统的紧凑性和灵活性;“2N型”传动方案的承载能力较强,动态特性较好,但所需驱动单元数目较多,机构尺寸偏大,可能会影响灵巧手的整体灵活性和操作空间。

4、腱绳材料

腱绳材料整体分为不锈钢、高分子纤维两大类,高分子纤维的使用更为广泛。材料的选择除了要考虑强度和模量以外,还应在长期工作中具有较低的蠕变,并适应高低温和辐射。钢丝绳两端难以固定,并且只能采用较大的绕线半径,负载能力小,寿命短,高分子纤维使用更为广泛。

在腱传动灵巧手中,腱绳材料的选择至关重要,因为腱绳涉及动力传递,且作为末端传递单元,直接影响手指执行效果的精度,所以腱绳需要满足高强度、低耐磨、较好的蠕变性、摩擦系数低等特点。在强度以及抗蠕变性能上面,UHMWPE纤维、PBO纤维相比芳纶纤维、碳纤维、钢丝绳更具优势。UHMWPE纤维规格从50D-1600D不等,强度在34-42≥cN/dtex强度为主。其强度是优质钢材的15倍、玻璃和尼龙66的4倍、碳纤维的2.6倍、芳纶纤维的1.7倍。

二、腱绳材料行业政策

政策推动机器人行业发展,从而带动腱绳需求。近些年,随着智能制造的发展,国家和地方政府对机器人灵巧手的发展给予了高度重视;《工业机器人行业规范条件(2024年版)》中指出:进一步规范工业机器人行业管理,引导企业良性竞争,推动行业高质量发展。

三、腱绳应用案例

Musk曾透露灵巧手占整机开发的60%,且特斯拉每次展示都重视灵巧手的操作功能。从蜗轮蜗杆到腱绳,在研下一代灵巧手。2022年10月特斯拉展示第一代灵巧手,采用空心杯电机驱动+腱绳蜗轮蜗杆传动。2023年11月发布第二代灵巧手延续技术路线。2024年11月特斯拉发布第三代灵巧手,采用行星齿轮箱+丝杠+腱绳结构。2025年1X NEO Gamma家政机器人发布,为腱绳在灵巧手及全身关节驱动领域打开了应用空间。除此之外,近年来国际产业、学术界持续探索腱绳驱动灵巧手方案,诞生出Shadow Hand、Anthropomorphic Robot Hand、Washington Hand、ISRSoft Hand等产品。

1、Optimus三代灵巧手

OptimusGen-1灵巧手方案:空心杯电机驱动+腱绳蜗轮蜗杆传动,具备自适应能力和防反驱特性。根据特斯拉在2022年人工智能日上展示的结构设计,OptimusGen-1灵巧手采取欠驱动设计,单手拥有6个执行器,可以实现11个自由度。OptimusGen-1灵巧手的执行器主要包括空心杯电机、蜗轮蜗杆、绳驱,食指到小拇指的四根手指分别被一个空心杯电机模组驱动,四个空心杯电机模组沿手指方向纵置在手掌内,拇指有两个空心杯电机模组,驱动拇指的电机横置在手掌内;空心杯电机输出端连接蜗杆,带动蜗轮旋转,同时蜗轮上有绳驱的绕线轴会随其转动,当电机转动时,绕线轴会转动通过卷线来实现手指运动。这样设计的手指具有防反驱特性,可以避免电机在抓握物体时长时间堵转发热。

OptimusGen-2灵巧手采用全手指触觉传感器,性能优化明显。2023年12月13日,特斯拉展示了最新迭代的人形机器人OptimusGen-2,该版本性能提升明显。OptimusGen-2的单手自由度仍然是11个,但是响应速度和执行速度更快,其中手指部分使用了全手指触觉传感器,帮助人形机器人实现精细化操作。根据特斯拉展示视频,OptimusGen-2手部活动更加连贯拟人,能够精准抓握细小易碎物品。

OptimusGen-3灵巧手创新性采用了“行星齿轮箱+丝杠+腱绳”结构,自由度由11个翻倍提升至22个。OptimusGen-3灵巧手使用了行星齿轮箱+丝杠+腱绳结构,而在早期仅使用蜗轮蜗杆,新一代的灵巧手用腱绳实现三级传动连接模组和末端手指,不仅提高了灵活性,还解决了重量与灵活性的问题:一级传动是行星齿轮箱,可以减速和放大扭矩,提高传动效率和精度。二级传动采用了高精度的丝杠,比如行星滚柱丝杠,把旋转运动变成了直线运动,有效提升了灵巧手的精度和载荷能力。三级传动因为手臂模组到手指的距离远,所以选择了腱绳方案。腱绳驱动也使得灵巧手的自由度大幅提升,拥有22个自由度,是上一代的两倍。

2、1X NEO Gamma家政机器人

1X公司发布家庭服务机器人Neo Gamma,该款机器人定位C端家用产品,接入Gpt4具备语言、视觉、运动模型能力,大量使用腱绳驱动,灵巧手具备20个自由度。为机器人C端应用做出范例。

1X发布家庭服务机器人Neo Gamma,接入GPT-4多模态模型。Neo Gamma的外观设计采用全针织工艺的尼龙材料,3D打印而成,柔软耐用且降低了与人类接触时的风险。其硬件可靠性提升了10倍,噪音降低了10分贝,运行时噪音水平接近家用冰箱。Neo Gamma接入了GPT4语言-视觉-运动模型,能够进行自然对话并提供肢体语言反馈。该系统能够识别并抓取训练数据以外的未知物体,增强了在复杂家务场景中的适应性和执能力。Neo Gamma还可以实现实时的情感交互,提升了与用户的互动体验。

Neo Gamma使用了大量腱绳驱动,适配家居场景。技术层面,Neo Gamma大量采用腱绳驱动的关节设计,该设计带有软质覆盖物,类似肌肉组织,使其运行安静且能够完成各种家居场景中的交互动作。腱绳具有高抗拉强度且重量轻,易实现多自由度和远距离动力传输,节省空间和成本,是一种柔顺传动。灵巧手腱绳有钢丝和高分子纤维两条技术路线,当前UHMWPE纤维为多数腱绳灵巧手的选择。

Neo Gamma移动、操作灵活,搭配高精度灵巧手。Neo Gamma配备了高精度灵巧手,拥有20个自由度。通过腱绳回路的设计,手指能够实现自然的伸展和屈曲,具备灵活的物体操作能力。通过调节张力,灵巧手能够实现手指的伸展、屈曲和握力调节,在减少执行器数量的同时,提升了抓握稳定性和精细化操作能力。同时,Neo Gamma采用多功能全身控制器,通过强化学习人类动作捕捉数据,能以100Hz频率实现自然步态行走、蹲坐、弯腰捡物等动作,并配合手臂摆动提升动作协调性。

四、市场空间

人形机器人共分为5个能力等级,Lv1即实现走、跑、跳的基础能力;Lv2即实现特定场景下特定功能;Lv3即实现特定场景下多种任务;Lv4即实现多场景下多种任务;Lv5即实现全面具身智能,通过学习可完成各种任务。人形机器人的终极目标是代替或辅助人类完成各种任务,进而填补劳动力缺口。从全球厂商布局来看,人形机器人已然进入“军备竞赛”阶段。

远期10万亿级别市场,极具想象力。根据中国信息通信研究院《人形机器人产业发展研究报告超2024年)》预测,2028、2035、2040、2045年,我国人形机器人将陆续进入Lv2-Lv5阶段,对应整机市场空间分别为50亿、500亿、1000-3000亿、10万亿级别超对应出货超1亿台)。

腱绳单机价值量高,1000万台人形机器人出货对应352亿市场规模。自由度决定了灵巧手的灵活性,每个自由度可搭配2根腱绳用于主动驱动以及被动约束。根据证券之星测算,22自由度灵巧手需要88根腱绳超单只手22*2=44根,双手44*2=88根),按40元/根价格测算,单机价值量约3520元,预计1000万台人形机器人出货超单手自由度22)对应腱绳市场规模达352亿元。

除灵巧手以外,腱绳在全身关节等结构也具备应用场景,起到连接和固定作用。随着方案渗透及降本,腱绳市场空间有望加速打开。

五、产业链分析

腱绳行业产业链上游为超高分子量聚乙烯纤维粉料、高强度钢丝等核心原材料,其中超高分子量聚乙烯纤维因轻量化、高耐磨性占据成本主导,金属材料则在高承载场景不可替代;中游为腱绳制造与集成,涉及纤维编织、表面处理、传动结构设计,并集成滚珠丝杠、行星齿轮箱等关键部件等;下游主要应用于人形机器人灵巧手、手术机器人及工业柔性抓取,及其他领域等。

1、产业链重点环节

(1)UHMWPE粉料

UHMWPE粉料供给:未来几年新增产能较多,主要集中在中国。UHMWPE(超高分子量聚乙烯)粉料是UHMWPE纤维主要原材料。根据中国化工信息周刊公众号数据,2023年,全球UHMWPE粉料产能约41.4万吨/年,主要分布在亚洲、美洲和欧洲,产能区域集中度高,亚洲产能24.0万吨/年,占全球产能57.9%;美洲产能10.9万吨/年,占比26.4%;欧洲产能6.5万吨/年,占比15.7%。近年来中国企业逐渐实现技术突破,掌握了UHMWPE粉料生产技术,产能扩张较快。截至2023年,我国UHMWPE主要生产企业共10家,产能合计21.1万吨/年。未来几年行业新增产能集中在中国,预计增量为46.3万吨/年。

UHMWPE粉料需求:过去几年复合增速约10%,未来有望受益于腱绳增量需求。根据中国化工信息周刊公众号数据,全球UHMWPE需求高速增长,2016—2023年年均复合增长率达9.3%。2023年全球需求量约为37.6万吨,较2022年增加3.5万吨,主要由于外科技术的进步及先进材料植入物的快速发展,促进了医用级UHMWPE使用量的大幅提升。中国2022年UHMWPE消费量约23万吨,与全球总消费量格局不同,中国将近半数用作生产锂电池隔膜。2022年中国部分UHMWPE企业扩产,供应能力提升,在下游需求快速增长的情况下,产量达到17.1万吨,进口量6.5万吨,出口量0.6万吨,表观消费量23万吨,自给率从2021年的70%上升到74.3%。

由于UHMWPE分子量大、分子链之间的缠绕多,在熔融时呈凝胶弹性体,粘度大,流动性差,且临界剪切速率低,给加工带来了极大困难,故当前产业链内利润较为丰厚的环节为UHMWPE粉料加工纺丝环节。

(2)UHMWPE纤维:最新一代产业化的有机纤维

超高分子量聚乙烯纤维是工业化的新型高性能纤维。超高分子量聚乙烯纤维(Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber,简称UHMWPE纤维),又称高强高模聚乙烯纤维,通常指由分子在100万-500万的超高分子量聚乙烯树脂所纺出的纤维。UHMWPE纤维外观白色,密度为0.97-0.98g/cm3,是目前世界上工业化的比强度和比模量最高的纤维,是继碳纤维、芳纶后的第三代高性能纤维且密度最小的高性能纤维,通过制造UD布(无纬布)、包覆纱、复合纱、绳网、纺织面料等,进一步广泛应用于军事装备、海洋产业、安全防护、纺织、体育器材、医疗、建筑等多个领域。

UHMWPE纤维需求量稳步增长。我国是UHMWPE纤维的第一大消费市场,市场从高速发展进入到平稳发展时期,前两年下游各行业受到公共卫生问题影响,需求有所波动,增速放缓。2023年中国UHMWPE纤维需求量达3.4万吨,占全球需求的61%以上,2018-2023年CAGR约14.6%。随着我国社会生活水平的不断改善以及国防建设的稳步发展,民用和军用两方面的需求将为UHMWPE纤维带来更为丰富的市场活力。预计到2028年中国UHMWPE纤维行业总需求将达5.54万吨,年均复合增速达10.4%。

UHMWPE纤维制备采取冻胶纺丝-超倍热拉伸法。UHMWPE的制备方法包括增塑熔融纺丝法、固体挤出法、超拉伸或局部拉伸法、表面结晶生长法和冻胶纺丝-超倍拉伸法等,但目前只有冻胶纺丝-超倍拉伸法应用最成熟且实现了工业化生产。根据所采用的溶剂不同,冻胶纺丝-超倍热拉伸法又可分为干法工艺和湿法工艺两种。干法路线工艺流程短,其制备的纤维表面平整、缺陷少、柔软、结晶度高、纤维密度大、熔点高、溶剂残留低。湿法路线纺丝强度高、单丝更粗、溶剂成本低、安全,相对简单成熟。

规格不同的UHMWPE纤维价格有差异。超高分子量聚乙烯纤维不同用途规格不同,直径、尺寸、物理性质均会存在一定差异,市场销售价格大概在5万元/吨-15万元/吨不等,产品品质越高销售价格越高。

UHMWPE纤维主要国外供应商包括美国埃万特、美国Honeywell和日本东洋纺三家企业。我国供应商包括:九州星际、同益中、千禧龙纤、南山智尚、长青藤、恒辉安防、康隆达等。

(3)PBO纤维:产业化进程初露头角

PBO性能优异,工业化时间较晚。PBO纤维,中文名为聚对苯撑苯并二噁唑纤维,具有超高强度、超高模量、耐高温和高环境稳定性的特点,PBO的工业化生产始于上世纪末的1998年,由日本东洋纺丝公司以“Zylon”商标发布,因其优异的性能一出现就引起极大关注,被称为“21世纪超级纤维”。现有PBO应用场景丰富,目前已在航空航天、国防军工、桥梁隧道、消防装备、竞技体育器材等领域投入使用。

PBO纤维的制备一般包括单体合成、聚合体合成和纤维纺丝三个步骤。目前比较常见的方法是将对苯二甲酸和4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐在多聚磷酸溶剂中进行溶液加热聚合,所得聚合液为液晶状态,经脱泡和过滤后可直接进行干喷纺而制得初纺丝。

单体:PBO是由对苯二甲酸或对苯二甲酰氯与4,6-二氨基-1,3-间苯二酚盐酸盐(DAR)缩聚而得到的高分子聚合物,其中DAR是PBO的重要单体。美国陶氏化学公司掌握以三氯苯为起始原料进行合成DRA单体的技术,在合成过程中不会生成异构体,收率很高,对PBO的工业化生产起到了很大的作用。我国企业中,鼎龙科技公告称是国内少数具备能够稳定工业化生产PBO单体企业之一。

聚合:PBO的聚合有多种方法,有对苯二甲酸法、对苯二甲酰氯法、三甲基硅烷基化法和中间相法等。而对苯二甲酸法中又演化出盐酸盐法、复合盐法、磷酸盐法和AB型单体法。工业化通常采用的是盐酸盐法,其基本原理为将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)与对苯二甲酸(TA)在多聚磷酸(PPA)中进行溶液缩聚得到PBO聚合物。

纺丝:PBO纤维的制备方法采用干喷湿纺法。纺丝溶剂可选用多聚磷酸(PPA)和甲磺酸(MSA)。制备PBO纤维比较常用的方法是,得到一定分子量的聚合物溶液,在一定温度条件下经喷丝板挤出,通过一定高度的空气层后进入凝固浴中,控制拉伸比,经碱洗和水洗后得到原纤;若要制备高抗拉模量纤维,可将初生丝在张力下500-600℃左右进行热处理。

日本东洋纺是全球工业化最成功的PBO纤维企业,国内非上市公司成都新晨、中蓝晨光化工、中科金绮拥有小规模产业化的能力。

(4)钢制腱绳:缺点限制了其应用范围

钢制腱绳方面,钢丝绳在传动效率有一定优势,钢丝绳组件是部分手术机器人及腱绳传动灵巧手所选择的腱绳材料,具有良好的耐磨性与抗疲劳性,但是灵活度与耐腐蚀性相对较差,钢丝绳末端固定困难、不能承受小的回转半径、强度较低、寿命短等缺点限制了其应用范围。钢丝绳包括钨钢丝绳、不锈钢丝绳等。

国内主要供应商包括:贝泽精密、大业股份。

2、竞争格局

(1)UHMWPE纤维

超高分子量聚乙烯纤维行业市场集中度较高。第一梯队企业有九州星际、美国埃万特、美国霍尼韦尔、日本东洋纺等企业;第二梯队企业有千禧龙纤、同益中、南山智尚、仪征化纤、湖南中泰、恒辉安防等企业;第三梯队有璟邦新材料、康隆达等企业。

国内企业逐步打破国际垄断。国际上,第一梯队垄断着全球超高分子量聚乙烯纤维高端产品技术。我国UHMWPE纤维行业自1999年东华大学,实现技术突破后扩产迅速,本土代表企业已成为全球市场的重要供应来源。

(2)PBO纤维

PBO纤维发展进程仍然缓慢。在PBO纤维领域,美国斯坦福大学研究所于上世纪60年代成功申请了PBO相关专利,而后陶氏化学(Dow)得到授权,开启了PBO产品的工业化;随后到了90年代,日本东洋纺购买了前述专利并逐步实现大规模工业化生产,至今仍是全球最大商业化生产PBO纤维的公司。

我国在此领域不断探索创新,发展进程有望加速。直到2019年3月,成都新晨新材年产380吨高性能PBO装置的顺利投产,标志着我国PBO纤维行业取得了突破性的进展,成为继日本之后全球第二个能大批量生产高性能PBO纤维的国家。中蓝晨光化工有限公司建成了一条50吨/年产能的PBO纤维连续化生产线。该生产线生产的纤维强度稳定超过5.2GPa,表现出卓越的性能。中科金绮新材料投资1.45亿元,建成了150吨/年的PBO生产线。

六、相关公司

1、南山智尚

南山集团旗下企业,原本以纺织业为主,是国内毛纺一体化领军者,拥有从羊毛到成衣完整的毛纺织服饰产业链。近年来积极拓展高端新材料,布局了锦纶和超高分子量聚乙烯新材料。

业务结构包括精纺呢绒、服装和超高纤维三大板块。其中,精纺呢绒收入占比50%,是传统核心业务,产品主要应用于高端西装面料、职业装和高端定制服装等领域。服装占比38%,通过职业装团购、高级定制、OEM等板块,开发功能性产品,满足商务、休闲等多场景需求。超高纤维业务占比11%,产品为超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE),广泛用于防弹、海洋绳网、防护用品、家用纺织品、功能性纺织品、鱼线、机器人传动腱绳等领域。其他新材料还包括8万吨锦纶长丝项目,于2024年11月开始试生产,2025年产能逐步释放,全面达产后可切入运动服饰、防晒服等高增长赛道。

超高材料规模品质双提升。公司3600吨超高分子量聚乙烯纤维项目全线建成运营,自主创新突破了抗蠕变、阻燃、高强度等纤维制备关键技术,成功开发出多项具有国际竞争力的专利技术。产品规格覆盖100D至2400D全品类纤维,产品强度覆盖26cN/dtex-42cN/dtex等全品类,一等品率达95%以上。超高材料应用于机器人传动腱绳,公司自主研发的“抗蠕变超高分子量聚乙烯纤维用纺丝液及其制备方法”专利,有效解决了传统UHMWPE纤维长期使用中的松弛问题,显著提升了产品稳定性和耐用性。其纤维拉伸强度达42cN/dtex,处于国内第一梯队,接近国际龙头水平。

公司腱绳产品已迭代至第三代,能够适配机器人的灵巧手、手臂、大腿等多种应用场景,并已与特斯拉、小鹏等主流机型实现兼容。2025年3月,该公司成功实现腱绳产品的首单销售,并预计在2025年第二季度进入批量验证阶段。此外,该公司还积极拓展合作伙伴关系,与武汉大学研究院和手智创新组建创新联合体,共同主导机器人领域核心材料的研发与生产。目前,公司正在开发关节传动腱绳、柔性传感手套及外骨骼材料,并已将基于UHMWPE与羊毛复合的防护皮肤面料送样至人形机器人手指模块进行测试。

公司25Q1营收3.62亿,同比+0.72%,归母净利润0.37亿,同比+0.86%,扣非归母净利润0.36亿,同比+12.84%。非经常性损益137万,同比-377万。毛利率32%,同比-0.36pct,其中超高分子量聚乙烯纤维毛利率28%,同比+17pct。销售费率8%,同比-0.10pct,管理费率5%,同比+0.24pct,归母净利率10%,同比+0.02pct。经营活动产生的现金流量净额-0.8亿,同比-4417%,主因新建项目陆续投产购买材料支出增加;筹资活动产生的现金流量净额1.1亿,同比+6543%,主因取得借款收到的现金增加。

2、大业股份

公司主要从事胎圈钢丝、钢帘线以及胶管钢丝的研发、生产与销售。1)公司形成了以胎圈钢丝、钢帘线及胶管钢丝为核心的产品体系,产品广泛应用于乘用车轮胎、载重轮胎、工程轮胎及航空轮胎等各种轮胎制品,在轮胎制造中起到关键的骨架支撑作用,是确保轮胎耐用性、稳定性和安全性能的重要材料。2)钢帘线和胎圈钢丝是公司营业收入的主要来源。2023年,公司钢帘线产品实现销售额28.35亿元,占营业收入的51.03%,同比增长10.31%;胎圈钢丝产品实现销售额23.10亿元,占营业收入的41.58%,同比增长6.79%;胶管钢丝产品实现销售额3.29亿元,占营业收入的5.92%,同比减少16.17%。3)2021-2023年,公司营业收入分别为50.87亿元、52.13亿元和55.56亿元,归母净利润分别为2.11亿元、-2.55亿元和0.96亿元。根据公司发布的2024年年度业绩预亏报告,预计2024年归属于上市公司股东的净利润约为-1.46亿元,归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润约为-1.58亿元。本期业绩预亏的主要原因包括国内市场主要产品产能扩张过快、行业竞争加剧、产品价格下行及海运费用上涨等因素,导致公司经营业绩出现亏损。

公司进军智能机器人领域,布局人形机器人关键部件。1)公司全资成立山东大业机器人科技有限公司,积极拓展智能机器人领域,迈出了重要一步。2)腱绳作为人形机器人实现灵活动作的核心部件,其性能直接关系到机器人的动作精度和稳定性。大业股份凭借在钢丝生产领域的技术积累,生产的腱绳产品具有高强度、高韧性等特点,开发直径0.1mm级超细钢丝绳,适配手术机器人及Optimus第二代腱绳方案。在2024年中报中,公司腱绳产品已实现营业收入2212.39万元,毛利率达37.2%。随着人形机器人市场的快速扩张,公司腱绳产品有望在该领域实现广阔的发展,为业务增长提供新的驱动力。

3、恒辉安防

个人安全防护产品龙头企业,业务领域覆盖原材料纱线、手部防护产品及全身特种防护产品等。公司深耕安全防护手套领域二十载,构建了以“功能性安全防护手套”为核心,“战略新材料”为辅的双业务驱动模式,其中防护手套业务占比高达96%。其产品线涵盖防切割、高耐磨、抗穿刺、耐高低温、防化、防油污、防震等多种功能,并通过了全球权威认证,性能达到国际一流水平。公司还积极参与国家相关标准的制定,并跻身全球前三的防切割手套供应商之列,为未来业务拓展奠定了坚实基础。

公司在超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料领域不断拓展,尽管目前超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料业务的收入贡献尚不足4%,但公司持续在该领域进行拓展,未来发展前景广阔。特别是在腱绳材料方面,公司通过石墨烯改性等创新技术,研发出一种新型纤维材料,有效解决了传统超高分子量聚乙烯纤维在高端防切割应用中的性能瓶颈,并已将该材料应用于机器人腱绳的制造中。

新材料布局稳步推进,超高分子量聚乙烯纤维新产能即将落地。公司深化产能扩张战略,规划新增12,000吨超高分子量聚乙烯纤维产能。其中,一期4,800吨预计将于2025年9月实现首批产能释放。公司积极开拓新型应用场景,如超高强防弹纤维制品、风电叶片、机器人灵巧腱绳材料、机器人外壳硬性材质替代应用等,未来有望实现增量。此外,公司布局“年产11万吨生物可降解聚酯橡胶项目”,其中一期1万吨已于2024年8月开工建设,未来有望培育出新的业绩增长点。

公司发布2024年年度报告。2024年,公司实现营收12.7亿元,同比+29.95%;归母净利润1.17亿元,同比+10.13%;扣非归母净利润0.93亿元,同比+13.2%。24Q4,公司实现营收3.98亿元,同比+41.36%;归母净利润0.22亿元,同比+79.49%;扣非归母净利润0.19亿元,同比+90.98%。

4、同益中

公司是国内领先的超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料企业,拥有央企背景,是国家开发投资集团旗下的高新技术企业。公司业务主要分为两大板块:超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和复合材料,分别占总收入的54%和44%。其产品广泛应用于国防装备、海洋工程和安全防护等领域,并积极开拓医用材料、防护服饰、运动器材、机器人灵巧手等新兴应用领域。

截至2024年底,公司拥有UHMWPE纤维产能约8560吨。同时公司通过外延并购布局新产业,2024年完成对超美斯新材料股份有限公司股权收购,超美斯主营芳纶(5000吨)与芳纶纸(2000吨),实现新赛道的突破,推动公司以“FIBER+复材”为核心的“3+X”未来纤维产业体系的建立,提高公司产业整合能力,提升综合盈利能力及抗风险能力,向高性能纤维集群化发展。

在机器人领域,航天科工的四足机器人“绝影”采用了公司提供的军用级腱绳。此外,公司还开发了具有力传感和驱动功能的“液态金属涂层纤维”,为腱绳的功能拓展提供了新的可能性。目前,公司已与下游厂商合作进行了一些测试。

2024年公司实现收入6.49亿元,同比增长1.41%;归母净利润1.30亿元,同比增长-15.25%;扣非归母净利润1.24亿元,同比增长-14.65%;毛利率37.70%,同比下降0.98pct。公司发布2025一季度预告,预计2025Q1收入2.53亿元,同比增长126.90%;归母净利润0.44亿元,同比增长153.27%;扣非归母净利润0.41亿元,同比增长168.92%。

5、联泓新科

公司是一家专注于新材料领域的企业,提供多元化的产品和解决方案,主要涵盖先进高分子材料和特种精细材料两大领域。其业务范围包括新能源材料、生物可降解材料、电子材料以及其他特种材料。

从业务结构来看,先进高分子材料占比最大,达到55%,其次是特种精细材料,占比20%。贸易及副产品业务分别占比14%和11%。其中,EVA光伏胶膜和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是企业最核心的业务板块。

公司产能稳步投产。公司EVA产品现有产能超过15万吨/年,装置采用ExxonMobil釜式法工艺技术,在建产能20万吨/年,计划于2025年投产。公司2万吨/年UHMWPE装置采用合作开发的新型连续法工艺技术,已产出高端隔膜料、纤维料等5个牌号产品。

据公司2024年年报,2024年公司实现营收62.68亿元,同比下降7.5%,归母净利润2.34亿元,同比下降47.5%,扣非归母净利润1.85亿元,同比增加2.0%。公司公布2025年第一季度报告,2025年第一季度实现营业收入15.39亿元,同比增长3.48%,环比增长18.27%;归母净利润0.71亿元,同比增长38.83%,环比增长27.27%;扣非归母净利润0.70亿元,同比增长1140.67%,环比增长102.65%。

电子皮肤材料系机器人传动结构的重要组成部分,需求有望受益于行业空间增长而迅速扩张。

1 福莱新材

前瞻性布局柔性传感器,有望在机器人皮肤应用场景落地。 公司 2017 年开始研究柔性传感器相关产品,于 2018 年申请了温度、压力等相关的三项传感器方面的专利,2023 年 7月开始做产业立项规划。柔性传感器是一个新的前沿技术领域,在万物互联的时代,未来具有广泛的应用场景,既是涂布工艺是在传统技术延伸与产业升级,也是从传统的涂布复合材料领域向新兴的高科技领域拓展。公司正努力推进其在人形机器人电子皮肤、工业检测应用、智能穿戴、健康监测等领域的应用,并与相关公司进行合作研发。当前公司柔性传感器中试线主体已安装完毕,目前在调试功能和工艺参数,进展较为顺利。

2 祥源新材

公司是国内专注于聚烯烃发泡材料的行业领军企业。 湖北祥源新材科技股份有限公司始建于 2003 年,于 2021 年成功上市,是一家集研发、生产、销售于一体的高新技术企业,公司专业生产环保交联聚烯烃泡棉(XPE/IXPE/IXPP)及聚氨酯泡棉(PU)、有机硅发泡材料、热失控材料等产品,产品远销世界五大洲。公司拥有先进的生产设备和生产技术工艺,现有广东、湖北、安徽、越南、泰国六个生产基地 。 公司超薄 IXPE 产品有望用于人性机器人灵巧手及电子皮肤。公司生产的发泡材料可用于人形机器人灵巧手及电子皮肤等柔性传感领域,公司将积极促进与包括三花智控、特斯拉等相关企业的合作。

腱绳材料系机器人传动结构的重要组成部分,需求有望受益于行业空间增长而迅速扩张。

3 康隆达

康隆达主营业务主要有手部防护业务、锂盐新材料业务两部分。 据公司公开投资者问答信息,公司全资子公司浙江金昊新材料有限公司从事高性能纤维和复合材料的生产和销售,产能约为 1000 吨左右,目前公司生产的超高分子量聚乙烯纤维主要用于产业协同,其中对外销售产品主要用于国防警用、绳网等领域。

七、发展趋势分析

未来能够通过改进生产工艺和优化纤维结构,进一步提升腱绳材料的强度和弹性,以满足更为复杂和严苛的应用场景需求,在人形机器人的灵巧手等部位应用。

采用新型的涂层技术、复合材料研发等方式,增强腱绳材料的耐磨性和耐腐蚀性,延长其使用寿命,降低更换频率和维护成本。

在保证性能的前提下,研发更轻量化的腱绳材料,有助于提高设备的运行效率和便携性,例如在航空航天领域,减轻结构重量对于提升飞行性能和降低能耗具有重要意义。

结合纳米技术和功能化改性,赋予腱绳材料抗菌防霉能力,使其在潮湿、高温等易滋生细菌和霉菌的环境中能够保持良好的性能和卫生状况,拓展其在医疗、户外等领域的应用。

通过添加导电纤维或采用导电涂层等方法,使腱绳材料具备一定的导电性能,可用于电磁屏蔽、静电释放等特殊应用场合,满足电子设备、通信等领域的需求。

研发具有智能感知功能的腱绳材料,如能够感知自身的张力、应变、温度等参数,并将数据传输给控制系统,实现对设备运行状态的实时监测和智能调控,提高设备的安全性和可靠性。

八、参考研报

长江证券-基础化工行业:腱绳材料,腱绳传动前景可期,高性能纤维打开空间开源证券-机械设备行业周报:人形机器人丝杠走向量产,国产丝杠领跑全球海通证券-石油天然气行业信息点评:人形机器人加速发展,关注腱绳材料UHMWPE投资机会东北证券-东北固收转债专题:腱绳转债梳理东吴证券-灵巧手行业深度报告:灵巧手赛道百花齐放,关注工艺收敛进程中的产业链机遇广发证券-通用设备行业人形机器人系列十九:灵巧手,百家争鸣,进化不息国泰君安-机器人行业事件点评:1X发布家庭服务机器人Neo Gamma,大量使用腱绳驱动海通国际-大业股份-603278-骨架材料行业龙头,布局绿色能源与智能机器人助力多元化发展银河证券-恒辉安防-300952-营收快速增长,新材料布局稳步推进天风证券-南山智尚-300918-业绩弹性显现,超高新材毛利攀升中信建投-同益中-688722-Q4业绩改善,积极推进高强PE在人形机器人中应用中信建投-2025年机器人行业系列报告之一:灵巧手,高灵活度末端执行器,OptimusGen~3将推动微型丝杠、腱绳&传感器需求扩张


 
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