东吴证券最新机器人轻量化深度报告指出，轻量化是人形机器人提升续航和动态响应速度的核心路径。当前头部厂商普遍将轻量化作为迭代核心——特斯拉Optimus减重13.7%、宇树G1仅35kg、优必选Walker C仅43kg。镁合金成本下探与半固态压铸工艺突破正推动其渗透率提升；PEEK材料凭借全面优于金属的综合性能，有望在核心关节实现“以塑代钢”。报告预测2035年机器人用PEEK材料市场规模将达350亿元。
轻量化是人形机器人降本增效的关键密码
轻量化设计是在满足功能和性能要求的前提下，通过优化结构、选用轻质材料、改进制造工艺等手段减轻机器人重量。轻量化可带来两大核心价值：一是提升续航能力，在相同带电量下减重10%可提升7%续航；二是提升动态响应速度，关节减重可降低转动惯量，电机加速减速所需扭矩更低。
当前主流人形机器人厂商普遍将轻量化作为迭代核心。特斯拉Optimus从Gen1的73kg减至Gen2的63kg（↓13.7%），采用碳纤维复合材料和拓扑优化结构；宇树G1仅35kg，胸腔采用航空级碳纤维+钛合金部件；智元灵犀X1降至33kg；优必选Walker C仅43kg，较Walker X的63kg减重显著。2025年4月“首届机器人半程马拉松”中，天工Ultra采用碳纤维减重并夺冠，验证了轻量化对续航和运动表现的实际价值。
目前轻量化主要采用铝合金、镁合金、碳纤维和PEEK等材料。铝合金性价比高应用广泛；镁合金更轻且阻尼性能好；碳纤维强度高刚性好；PEEK在关节和复杂结构中优势突出。单一材料难以兼顾强度、刚性、成本与工艺，未来趋势是多材料协同应用，按功能分区优化设计。
镁合金——成本下探与半固态压铸工艺突破加速渗透
镁合金密度仅为铝合金的2/3，却在比强度、减震性（约为铝的1.5倍）、电磁屏蔽性和加工性能方面展现综合优势，尤其适用于对轻量化、吸能性和成型效率要求高的结构件。过去高成本、成型工艺复杂与耐蚀性三大问题曾制约其工业化落地，但价格与工艺正同步改善。
价格方面，2021年前镁铝价格比长期高于1.5，镁材渗透动力不足；近年镁铝比降至接近1.0，价格压力逐步缓解。工艺方面，半固态镁合金注射成型技术成为突破口——将镁合金颗粒加热剪切至半固态（580-630℃）后注射成型，相比传统高压压铸，安全性更高（无需熔炉）、环境友好（无需SF6保护气）、卷气缺陷少（层流填充）、力学性能更优（晶粒细化）、能耗降低50%。
压铸机头部企业纷纷布局。伊之密UN系列（星源卓镁已采购）、海天金属HMG系列（博奥镁铝已采购，HMG3600成功试制超1.4米仪表盘横梁支架减重超50%）、力劲集团TPI系列均已推出相关产品。
2024年宝武镁业与埃斯顿联合发布镁合金工业机器人ER4-550-MI，整机减重11%、节拍提速5%、能耗降低10%。镁合金部件相比铝合金同类结构减重约33%，在减震、电磁屏蔽和散热方面表现优异。宝武镁业已重点布局盖板、底座、控制臂等机器人镁合金结构件，旭升集团已与多家人形机器人客户建立关节壳体合作，星源卓镁深耕汽车镁合金压铸有望切入机器人赛道。
PEEK材料——综合性能优异，有望应用于核心关节
PEEK（聚醚醚酮）属于特种工程塑料，历经近50年发展，从军工领域扩展至民用高科技。PEEK机械特性好（拉伸模量4300MPa）、阻燃性达最高等级（UL94V-0）、耐磨（摩擦系数0.40）、耐腐蚀（仅浓硫酸可溶解）、耐热（长期使用温度250℃），且易于注塑成型和切削加工。与普通金属相比，PEEK比强度高达1500 N·m/kg，远超钢材（70）和铝合金（190），在满足强度要求下大幅减轻自重，介电常数和耐化学性均优于金属。
当前PEEK供给端呈现“一超多强”格局，英国威格斯产能7150吨（约占全球60%），索尔维2500吨、赢创1800吨。国产替代已推动价格显著下降——威格斯工业PEEK从1000元/公斤降至600元/公斤，中研股份从500元/公斤降至300元/公斤。PEEK核心原材料氟酮成本占比约50%，产能集中在中国，新瀚新材、中欣氟材、营口兴福为主要供应商。
预计2035年全球人形机器人新增需求达1165万台，随PEEK产能释放价格降至200元/kg，单台用量提升至15kg，机器人用PEEK材料市场规模约350亿元。中研股份是国内PEEK产量最大的企业（全球第4家千吨级产能），沃特股份已实现改性PEEK稳定出货并接到机器人订单，新瀚新材2500吨DFBP新产能已批量供货，中欣氟材5000吨氟酮产能居国内第一并完成PEEK工艺验证。
投资建议：关注镁合金压铸与PEEK材料双主线
镁合金压铸领域建议关注旭升集团（已与多家人形机器人客户建立合作）、宝武镁业（已向多家工业机器人厂商供货并与埃斯顿联合发布镁合金机器人）、星源卓镁（深耕汽车轻量化压铸，镁合金收入占比近70%有望切入机器人）。
PEEK材料领域建议关注中研股份（PEEK产量国内最大）、沃特股份（改性PEEK已接到机器人订单）、新瀚新材（DFBP核心供应商新产能已批量供货）、中欣氟材（氟酮国内产能第一，完成PEEK工艺验证）。
风险提示包括人形机器人量产不及预期、PEEK材料降本不及预期、宏观经济风险。
