【视点】南山智尚联手武汉大学、手智创新:新材料破局人形机器人产业变革 -内参

【视点】南山智尚联手武汉大学、手智创新:新材料破局人形机器人产业变革

来源:慧正资讯 作者: 2025-03-20 14:22

3月19日,南山智尚发布公告,宣布与武汉大学工业科学研究院、武汉手智创新科技有限公司达成战略合作,三方将共同组建创新联合体,以超高分子量聚乙烯纤维(简称:UHMWPE纤维)为核心突破口,推动人形机器人产业链关键材料的国产化升级。这一合作不仅标志着南山智尚从传统纺织向高端制造的跨越式转型,更被视为中国机器人产业底层技术自主化的重要里程碑。

从纺织到机器人:新材料驱动的产业协同矩阵

作为深耕功能性新材料二十年的企业,南山智尚近年来通过“经典毛纺+尖端材料”的双轮驱动战略,逐步构建起跨行业协同发展的产业矩阵。此次合作中,南山智尚的角色定位清晰:依托其国内领先的超高分子量聚乙烯纤维技术,为人形机器人提供传动部件、仿生皮肤、轻量化骨架等核心材料解决方案。

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据2024年年报披露,南山智尚UHMWPE纤维年产能已达3600吨,相关产品在机器人领域的应用已实现1.76亿元营收,同比激增94.75%。这种兼具高强度、抗蠕变和耐磨损特性的材料,可显著提升机器人传动系统的响应精度与使用寿命。例如,其开发的机器人“灵巧手传动腱绳”已突破传统金属材料易疲劳断裂的瓶颈,将使用寿命延长至国际同类产品的1.5倍。

产学研深度融合:破解“卡脖子”技术难题

此次合作的创新性在于构建了“基础研究-技术转化-产业应用”的完整闭环:

武汉大学研究院聚焦底层技术突破,在机器人运动控制算法、智能传感系统等领域提供理论支撑;

手智创新作为技术转化平台,将实验室成果转化为可量产的工程方案;

南山智尚则凭借规模化生产能力和材料改性技术,实现从实验室到生产线的快速落地。

三方合力下,人形机器人材料的三大痛点正被逐一攻克:

传动系统材料:通过UHMWPE纤维的分子链取向调控技术,实现传动部件在长期高频运动下的零松弛;

仿生皮肤材料:开发兼具触觉传感与柔性保护功能的复合织物,突破刚性传感器件的应用局限;

轻量化结构材料:采用纤维增强复合材料技术,使机器人骨架重量较铝合金减轻40%以上。

目前,南山智尚已形成从纤维制备到复合材料成型的全链条技术储备,产品线覆盖防弹、海洋工程、机器人等20余个高附加值领域。随着机器人产业进入量产前夜,南山智尚的3600吨产能储备可满足百万台级人形机器人需求,有望打破日本东丽、荷兰DSM等国际巨头的市场垄断。

万亿赛道卡位战:新材料重塑机器人产业格局

当前,全球人形机器人市场正处于高速爆发期。根据预测,到2035年市场规模有望突破1540亿美元(约合人民币1.1万亿元),年复合增长率高达70%。2023年中国人形机器人市场规模约50亿元,到2030年将增长至3000亿元,将占全球市场份额的30%以上。核心驱动力包括老龄化社会对服务机器人的需求、工业场景智能化升级,以及政策支持(如《“十四五”机器人产业发展规划》)。

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图片由AI生产

人形机器人对材料的要求极为苛刻,需兼顾轻量化、高强度、柔性感知等特性,核心材料包括:

高效电池与储能:涉及动力电池材料、电池隔膜、电子级碳酸酯类等,用于提升机器人的动力和储能能力。导热界面材料可帮助散热,保证电池高效运行。

高性能与耐高温:尼龙66、尼龙612、尼龙PA6T等多种尼龙材料,具备高性能和耐高温特性,适用于机器人需要承受高温和高强度工作的部件。

高强度与轻量化:碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺等材料,既保证了机器人结构的高强度,又能实现轻量化,使其运动更灵活。

精密元件与绝缘:主要是光学级PMMA、聚砜PSF等材料,可用于制造机器人的精密元件,同时起到绝缘作用,保障电子系统稳定运行。

透明与耐冲击:聚碳酸酯PC等材料,具有透明和耐冲击的特性,可用于机器人的外壳等部位。

功能涂层与粘接:丙烯酸特种酯、甲基丙烯酸特种酯等材料,用于机器人的功能涂层和部件粘接,增强其耐用性和整体性。

近年来,中国UHMWPE纤维行业发展迅速。据买化塑研究院监测的数据显示,截至2024年底,国内UHMWPE纤维产能在8万吨左右。除了南山智尚外,主要生产企业还有北京同益中新材料科技(同益中)、江苏九九久科技有限公司(九九久科技)、中国石化仪征化纤股份有限公司(仪征化纤)、浙江千禧龙纤特种纤维股份有限公司(千禧龙纤)、九州星际科技有限公司(九州星际)、江苏璟邦新材料有限公司(江苏璟邦)等。

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另外,还有部分项目计划投产,如包头中远新材料有限公司年产1万吨超高分子量聚乙烯纤维及复合材料项目计划2027年投产。

一方面,随着国家产业政策的大力支持和国产UHMWPE纤维制品生产技术的日益成熟以及产业技术水平的持续提升,UHMWPE纤维及其制品成为现代国防必不可少的战略物资,UHMWPE纤维的应用领域不断拓宽,日益增加的军品、民品应用将为UHMWPE纤维带来较大的市场需求。另一方面,随着UHMWPE纤维产品成本的降低,产品应用领域及需求不断拓展。据买化塑研究院监测的数据显示,2024年UHMWPE纤维消费量在6万吨左右。

但是,我国UHMWPE纤维在中高端产品质量一致性等方面仍有待提升,产品的稳定性、单线产能有待进一步提高,生产成本有待进一步降低。

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