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工業母機核心賽道深度解析:人形機器人+PCB設備+鎢打開成長空間

每日經濟新聞 2026-03-26 10:16:14

(一)人形機器人

以特斯拉人形機器人為例分析,目前人形機器人主要包括大腦、軀干、四肢和手部等結構。從硬件成本的占比來看,關節執行器、末端執行器、傳感器三大件是本體的主要成本構成,為產業鏈最核心的環節。

目前產業鏈比較核心的卡點還是在于機器人的大腦發展。

-“大腦”負責感知和規劃決策:大腦處于相對“高級別”的功能層級,主要提供機器人所需要的頂層感知、理解、規劃、推理能力。近年來AI大模型尤其是在多模態大模型領域持續迭代,持續賦能機器人大腦層級的進步。

-“小腦”負責運動控制:小腦處于相對“低級別”的功能層級,主要負責將抽象的動作規劃與策略轉化為具體的操作并控制執行。目前小腦的職能主要還是由底層的運動控制系統結合一些控制領域的AI小模型來承擔。

-“大小腦”分層架構是當下的主流,未來大小腦可能會走向一體化,最終控制機器人整體的感知規劃和運動軌跡。

此外,就是機器人的硬件環節,大多已經發展得還不錯。

硬件的核心在于關節和靈巧手,關節又分為旋轉關節+線性關節。

旋轉關節:主要由電機+減速器構成,應用于機器人的肩部、小臂、腰部和髖部等位置;

線性關節:主要由電機+絲杠構成,應用于機器人的大臂、小臂、大腿和小腿等位置。

可以看出電機、減速器、絲杠是比較核心的環節:

-電機:目前關節部位主要以無框力矩電機為主要路線,手部以無刷有齒槽電機為核心路線,但由于壁壘不是特別高,所以目前格局尚未完全確定。

-減速器:主要有三類行星、諧波、RV,目前在人形機器人上應用比較多的還是行星和諧波減速器,行星減速器和諧波減速器各有千秋:

1)行星減速器的高承載能力及強抗沖擊能力的特性適配靈巧手應用場景,但精度有限,一定程度上無法滿足高精度靈巧手需求;

2)諧波減速器的免維護特性和高減速比適配肩膀、手肘、腰部與骨盆等大關節部位,但成本高昂,與降本趨勢不匹配。

特斯拉手部采用行星減速器或出于降本需求,在肩膀、手肘、腰部與骨盆部位采用諧波減速器或出于對高減速比的需求。除特斯拉外,其余大部分具身主機廠亦采用諧波+行星的復合方案。擺線針輪新型減速器性能增量高于成本&體積增量,或為行星+諧波的進一步優化方案,但預計特斯拉V3可能不會使用。

-絲杠:也是分為三類梯形、滾珠、行星滾柱。梯形技術水平成熟,但產品精度及效率較低,下游多為機床、物流、包裝等傳統行業;滾珠絲杠,相比梯形傳動效率和精度更高,相比行星滾柱絲杠,效率高、價格低,主要應用于數控機床等領域;行星滾柱絲杠適合綜合性能要求較高的場合,比如特斯拉的人形機器人就使用了反轉式行星滾柱絲杠,但制造難度大、價格較高。目前絲杠環節的確定性是相對較強的,不管是手部的小絲杠還是軀干上的大絲杠,均有國內玩家進入特斯拉產業鏈。

-絲杠加工方式多樣,材料、工藝及設備為重要壁壘。“螺紋”是絲杠傳動裝置中的核心機械要素,對實現產品的功能產生關鍵性作用,當前主流加工方式有磨、以車代磨、以銑代磨。目前這兩種方案沒有太大的差別,本質上都是為了解決磨床加工生產效率較低的問題,有望成為未來降本替代路線。當前很多絲杠制造廠商都購進海外的機床進行生產,后續降本的話,國產機床產品也有望進入產業鏈。

另一個核心硬件就是靈巧手,靈巧手是模仿人手的結構和功能的末端執行器,是人形機器人通用性和擬人性的集中體現。當前各家手部設計方案呈現百花齊放態勢,技術路徑尚未完全收斂。靈巧手主要分為以下幾個環節:

-驅動:電機是主流驅動方案。其中,空心杯電機(體積更小、重量更輕、成本更高)、無刷有齒槽電機(成本更低)等小尺寸是主流選擇。

-減速:電機常常需要減速器協同運行。其中,諧波減速器、行星減速器應用較廣。

-傳動:目前主要以間接驅動中的腱繩傳動為主,特斯拉主要采用滾珠絲杠+腱繩方案。

-感知:力/力矩傳感器、慣性傳感器、觸覺傳感器、視覺傳感器等,技術壁壘較高、價值量較大,當前特斯拉主要還是采用國外的傳感器,遠期增配潛力較大。

最后,就是輕量化。人形機器人輕量化大勢所趨,輕量化能夠為機器人帶來諸多好處:提升續航能力、降低運動慣性、優化性能表現、提升安全性等。

-材料優化:當前已有多類輕量化材料被用于人形機器人領域,如鋁合金、鎂合金、PEEK材料、碳纖維復材等。進行材料優化時,需要將新型材料與結構設計相互耦合,與此同時還需要綜合考慮材料成本、加工難度、適用工況等各方面因素,才能達到性能提升的效果。

-結構優化:低成本實現輕量化,分為尺寸優化、形狀優化、拓撲優化,拓撲優化兼顧輕量化與性能優化,未來有望得到廣泛應用。

-工藝優化:1)MIM金屬注射成型:適用于高效大批量生產精密小型零件;2)3D打?。壕邆漭p量化、定制化、經濟性等諸多優勢。

人形機器人板塊當前主要的投資邏輯由“發散”轉為“收斂”:

歷史上人形機器人板塊經歷了多輪行情,以特斯拉Optimus為代表的人形機器人產業進程持續深化,是板塊行情的主要驅動力。

站在當前時點,市場對人形機器人領域的認知已非常充分,行情逐步由“發散”轉為“收斂”,依舊是確定性標的更有配置價值,如總成廠商、絲杠廠商等。此外,就是尚未確定的技術方向或者全新的技術方案或者新入局者也有可能催化板塊行情。后續可持續關注特斯拉V3的發布以及國內機器人本體廠宇樹等的上市。

(二)PCB設備耗材領域

在AIGC等高算力需求持續釋放背景下,全球服務器市場自2024年起步入新一輪成長周期。PCB是服務器的核心組成部分,行業自底部修復后有望重回穩健增長通道。

簡單介紹一下算力服務器的架構,整體類似于規整的長方體形狀,其中有許多托盤。我們所謂的GPU、CPU等都是搭載在PCB(印制電路板)上,PCB再放在托盤上面,這是大致的一個結構。

在AI服務器等高算力需求加速釋放背景下,PCB用量明顯提升,同時還出現去銅的變化。銅纜原本起到連接作用,但是隨著時間推移,銅纜布線復雜度和密度逐漸提高,這些導致機柜內部沒有足夠的空間放置。因此,后面很大的變化可能是采用PCB板替代銅板的方案,PCB用量有望持續提升。

此外,行業也呈現出顯著的產品結構升級趨勢。根據產品制程與應用場景不同,PCB類別也非常多,其中HDI、高頻/高速板、多層板成為本輪行業成長的核心增量方向。當前AI算力驅動的變革性資本開支周期啟動,下游廠商加速擴產。國內主流PCB廠商的擴產多圍繞高階HDI與高層多層板等進行,行業高端化趨勢十分明確。

PCB本身的生產工序就較多且復雜,不同PCB存在工序差異,但其主要生產工藝均涵蓋曝光、壓合、鉆孔、電鍍、成型及檢測等環節。其中,鉆孔、曝光、檢測等設備具有較高價值量。

高端PCB則會涉及更多工序、要求更高精度,比如HDI階數由打盲孔次數決定,高階HDI加工難度顯著提升;高多層板加工同樣復雜,芯板層數越高加工難度越高。綜合而言,層數更多、孔數更多、孔徑更小,因此對鉆孔等設備提出更高要求,未來存在較為可觀的市場增量空間。

具體來看,鉆孔設備可分為機械鉆孔+激光鉆孔:

-機械鉆孔:通過高速旋轉的硬質合金鉆頭物理切削材料,主要適用于通孔、埋孔、多層板標準孔加工的場景中。優勢是工藝成熟穩定且成本低廉,劣勢是精度局限,無法滿足HDI微孔需求等。

-激光鉆孔:核心原理是利用高能激光(CO?/UV/皮秒激光)燒蝕材料,其主要適用場景有HDI板微孔、盲埋孔和柔性板等。優勢是超高精度、具備微孔能力。劣勢是成本較高,無法像機械鉆孔一樣多層疊板同步作業。

-總結而言,機械和激光鉆孔同步受益:大孔徑(>0.1mm)普遍選用機械鉆孔,主要負責通孔/埋孔;小孔徑(<0.1mm)普遍選用激光鉆孔,主要負責盲孔/埋孔/微孔,預計兩者將形成一定互補。

-從競爭格局來看,機械鉆孔分為普通機械鉆和CCD鉆機兩個品類,CCD可以理解為更高端一點的機械鉆孔設備,德國企業做得比較好、且訂單已經排到2027年,國內頭部企業在普通機械鉆這塊的實力沒有任何問題,在CCD領域也交付給頭部客戶,且得到頭部客戶的認可,替代正在順利推進。激光鉆孔目前也是主要有兩個工藝路線,一個是二氧化碳技術路線,主要由日本企業壟斷,另一個是國內企業推出的超快激光鉆,比較適用于M9的Q布材料,后續有望逐步放量。

剛才提到鉆孔設備是價值量占比最高的環節,與鉆孔相關的環節都有比較好的彈性,因此與鉆孔設備搭配使用的鉆針耗材,也有非常不錯的需求量。

-機械鉆孔以鉆針為主要耗材,鉆針直徑越小,鉆孔精度更高,但鉆針壽命更短。鉆針采用硬質合金材料制造,是一種鎢鈷合金,以碳化鎢(WC)粉末為基體、鈷(Co)作粘結劑,經加壓燒結而成。鉆針具有高硬度、強耐熱性和較高強度,因此,適用于高速切削,但由于韌性差所以損耗速度較快。

-隨著PCB向高密集成化發展,微孔帶動微鉆發展,鉆針向小直徑、高精度方向發展,但是鉆針的材料特性決定其直徑與壽命成正相關,相較于傳統鉆針,微鉆針的損耗速度更快。高精密度PCB板厚不斷提高,不是一根針就可以解決問題,而是需要多根針搭配進行鉆孔,因此所需鉆針的耗量和價值量將大幅提升。

-從競爭格局來看,全球鉆針市場以中、日為主要供應商,鉆針供不應求下國產商擴產迅速優先受益。當前高端鉆針供需缺口依舊存在,國產商擴產動作和能力均領先海外,設備自研使得國產商在擴產節奏上領先外資廠商,國產商有望成為這輪行業紅利中最先受益者。

(三)戰略金屬鎢

鎢是一種不可再生的戰略金屬,

上游,通過對白鎢礦與黑鎢礦的探勘、采選,獲得鎢精礦;

中游,鎢精礦被冶煉為鎢鐵、仲鎢酸銨、鎢酸鈉等中間品;

下游,中間品被進一步制作成為深加工產品,其中鎢鐵被制成合金鋼,仲鎢酸銨、氧化鎢制成的鎢粉主要用于生產硬質合金與鎢制品等,而鎢酸鈉用于生產催化劑。

終端應用,硬質合金主要用來制作切削工具、耐磨工具、礦用工具等。

鎢產業鏈的價值主要集中在上游和下游階段,呈現“兩頭高+中間低”的微笑曲線的特點,即表現為上游鎢礦采選和下游高端硬質合金的利潤水平較高,而中游冶煉,制粉及鎢材的利潤率較低。

我國的鎢資源豐富,鎢儲量及礦山鎢產量世界第一。2025年全球鎢資源儲量超470萬噸,中國鎢資源儲量為250萬噸,占比最大為53%;全球礦山鎢產量約8.5萬噸,中國礦山鎢產量為6.7萬噸(金屬噸),占比最大為79%。已發現的鎢礦物和含鎢礦物有20余種,具有經濟開采價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦約占全球鎢礦資源總量的30%,白鎢礦約占全球鎢礦資源總量的70%。

我國與全球礦山鎢產量波動增長。從1994年至2025年的歷史維度來看,除2007年我國與全球礦山鎢產量大幅下跌以外,其余時間內總體保持上漲趨勢。近年來,礦山鎢產量高位保持波動。

從供給端來看,近年來,我國鎢精礦產量呈現下行態勢。核心原因:

一、我國鎢礦開采持續實行管控與指標配額制,控制采礦權的發放。愈發緊縮的指標可能是未來的趨勢。隨著我國礦業的監管力度愈發嚴格,對于生產能力達不到指標的小型礦山企業,后續將有進一步降低分配指標的可能。同時,我國對于超采鎢的監管與打擊或將持續,超采鎢的產量預計保持在較低水平。

二、我國鎢礦開采歷經100多年,鎢資源品位逐年下降。根據中國鎢業協會的數據,全國處理鎢原礦品位由2004年的0.42%下降到2016年的0.28%,品位下降導致鎢精礦產量自然萎縮。

此外,海內外擴產、新建礦山項目較少。國內鎢礦新建礦山包括博白-油麻坡鎢礦,大湖塘鎢礦(綠地礦),柿竹園鎢礦以及東陽鎢礦。海外增量包括巴庫塔鎢礦、桑東鎢礦等,鎢礦供給偏緊格局短期較難改變。

從需求端來看,鎢下游消費領域包括硬質合金、鎢材、鎢特鋼以及鎢化工,2024年消費增長主要得益于硬質合金以及光伏鎢絲等產品銷量增長。

-中國硬質合金產量呈增長態勢。國內硬質合金行業產量從2015年的2.6萬噸增長至2024年的6萬噸,CAGR為10%,與國內2015-2024年GDP年均復合增速8%相近。同時硬質合金產量的增速變化與GDP增速變化類似,硬質合金需求跟宏觀經濟變化息息相關。我國制造業景氣度回升,將拉動對硬質合金制品的需求。未來隨著下游終端行業,例如航空航天、汽車、基建等領域景氣度提升,制造業將逐步回暖,對硬質合金工具需求或穩步提升。

-光伏鎢絲為鎢需求的明顯增長點之一。鎢絲用量較小,但增速快。在光伏硅片大尺寸化和薄片化趨勢下,鎢絲憑借線徑細且耐磨損、強度高的特點,成為切割用高碳鋼絲母線的優質替代材料,鎢絲滲透率有望快速增長。2022年我國光伏鎢絲市場滲透率達8%左右,2023年滲透率已經接近20%。由于光伏鎢絲具有優異的性能,將不斷取代高碳鋼絲母線,我們預計未來光伏鎢絲滲透率將保持不斷增長。

-軍工領域同樣為鎢需求的高速增長點。鎢金屬憑借其高密度和高熔點的特點,在國防軍工領域被廣泛使用,常用于制造穿甲導彈以及各種武器。此外,鎢還用于制造魚雷、艦船、坦克和其他武器的外部旋翼體和配重塊,核工業中的輻射屏蔽關鍵部件等。近年來全球多個地區正經歷軍事沖突或局部戰爭,亦有望推高鎢的需求。

綜合而言,預計戰略金屬鎢的需求具有剛性、國內供給不太會完全放松,供需將延續偏緊的態勢,因此鎢價有望維持高位。

投資工具層面,工業母機ETF國泰(159667)跟蹤中證機床指數,50只成分股全面覆蓋激光設備、鎢、機床工具等核心領域,其中PCB設備、人形機器人、鎢礦相關權重分別達44%、35%、16%,精準錨定高景氣賽道。產品規模突破17億,2025年累計漲幅57.47%,長期跑贏市場同類指數。估值方面,新興賽道的高成長性打破了傳統機床行業的周期估值框架,國產替代、政策扶持與產業升級共同支撐估值進一步擴張。配置上,建議看好行業中長期機遇的投資者采取分批建倉的方式,平滑短期市場波動,通過工業母機ETF國泰(159667)一鍵布局全產業鏈,規避個股選股風險。

風險提示:

投資人應當充分了解基金定期定額投資和零存整取等儲蓄方式的區別。定期定額投資是引導投資人進行長期投資、平均投資成本的一種簡單易行的投資方式。但是定期定額投資并不能規避基金投資所固有的風險,不能保證投資人獲得收益,也不是替代儲蓄的等效理財方式。

無論是股票ETF/LOF基金,都是屬于較高預期風險和預期收益的證券投資基金品種,其預期收益及預期風險水平高于混合型基金、債券型基金和貨幣市場基金。

基金資產投資于科創板和創業板股票,會面臨因投資標的、市場制度以及交易規則等差異帶來的特有風險,提請投資者注意。

板塊/基金短期漲跌幅列示僅作為文章分析觀點之輔助材料,僅供參考,不構成對基金業績的保證。

文中提及個股短期業績僅供參考,不構成股票推薦,也不構成對基金業績的預測和保證。

以上觀點僅供參考,不構成投資建議或承諾。如需購買相關基金產品,請您關注投資者適當性管理相關規定、提前做好風險測評,并根據您自身的風險承受能力購買與之相匹配的風險等級的基金產品?;鹩酗L險,投資需謹慎。

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