化工行业深度报告：六维力矩传感器对应的材料——AI赋能化工之五

化工行业深度报告：六维力矩传感器对应的材料——AI赋能化工之五评级：推荐(维持)证券研究报告2025年4月1日基础化工李永磊(证券分析师)董伯骏(证券分析师)曾子华(联系人)S0350521080004S0350521080009S0350124080006liyl03@ghzq.com.cndongbj@ghzq.com.cnzengzh@ghzq.com.cn请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2相对沪深300表现表现1M3M12M基础化工1.2%3.9%5.2%沪深300-0.1%-1.2%9.9%最近一年走势相关报告《有机硅行业动态研究之一：有机硅价格不断上涨，看好行业景气修复（推荐）*基础化工*李永磊，董伯骏》——2025-03-21《新材料产业周报：2026年中国eVTOL市场有望突破百亿元，小鹏人形机器人有望2年内量产（推荐）*基础化工*李永磊，董伯骏》——2025-03-16《新材料产业周报：韩国拟建设全球最大的AI数据中心，SpaceX完成首次跨国火箭回收（推荐）*基础化工*李永磊，董伯骏》——2025-02-23-21%-13%-4%4%12%20%2024/03/312024/06/302024/09/302024/12/312025/03/31基础化工沪深300请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3Ø六维力矩传感器是金字塔顶端的力传感器六维力矩传感器是性能最优、力觉信息最全面的力矩传感器，其基于应变效应工作，通过对应变片的微小形变进行信号采集、解耦算法处理后得到精确的测量结果。六维力矩传感器具有高行业壁垒，包括技术壁垒、设备壁垒等，具有较高的技术门槛。Ø六维力矩传感器有望成为人形机器人的标配六维力矩传感器广泛应用于航天航空、汽车测试、生物力学和机器人等众多科技领域，行业出货量持续走高，市场规模持续增长。未来，人形机器人将成为六维力矩传感器未来的重要应用领域。特斯拉Optimus Gen2一共搭载了4个六维力矩传感器，分别应用于手腕和脚踝处。Ø六维力矩传感器需要精密的结构设计应变片式六维力矩传感器是市场主流，通常由以下几个核心部分组成：弹性体、应变片、PCB板、外壳与接口。弹性体的优化设计（材料、结构尺寸等）直接关系传感器的性能；同时，应变片的粘贴位置也会对传感器的精度产生影响。Ø六维力矩传感器制造流程复杂六维力矩传感器制造流程包括组件的设计与制造、传感器元件安装、线路连接、性能测试、校准调试、封装包装等环节，需要经过弹性体加工、贴片、焊线、封胶、标定等多道工序才能包装出货，还需要应用阳极化/电解抛光/喷砂、刻蚀、光刻、化学气相沉积、化学机械抛光等制造工艺。Ø六维力矩传感器原材料种类繁多对六维力矩传感器的加工制造过程进行拆分，我们对所需原材料进行了详细梳理：铝合金/合金钢、硫酸/磷酸/铬酐、半导体硅片、蚀刻液、光刻胶及配套试剂、电子特气（硅烷/超纯氨）、抛光垫/抛光液、环氧树脂、酚醛树脂、电子级玻纤、聚四氟乙烯、电解铜箔等是其中关键原材料。Ø行业评级及投资建议人形机器人在特斯拉等行业龙头企业推动下，有望进入量产元年。作为人形机器人上的重要应用，六维力矩传感器及其原材料有望随着人形机器人大规模量产实现同步放量。考虑到六维力矩传感器及其原材料放量对化工行业的带动效应，维持基础化工行业“推荐”评级。Ø风险提示六维力矩传感器在人形机器人的应用不及预期、成本控制不及预期、人形机器人产量和需求增长不及预期、原材料价格波动、重点关注公司业绩不及预期。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4图表：六维力矩传感器材料相关标的资料来源：各公司公告，互动易，国海证券研究所对应结构相关流程相关材料相关标的弹性体本体制造铝合金、合金钢南山铝业、中信特钢阳极化/电解抛光磷酸、硫酸、铬酐云天化、兴发集团、云图控股、振华股份硅应变片硅片制造半导体硅片沪硅产业、立昂微、中晶科技刻蚀蚀刻液江化微、格林达光刻光刻胶及配套试剂彤程新材、晶瑞电材、南大广电化学气相沉积硅烷、超纯氨硅烷科技、金宏气体、华特气体抛光垫、抛光液鼎龙股份、安集科技化学机械抛光PCB板环氧树脂中化国际、宏昌电子、东材科技基材制备圣泉集团、兴业股份酚醛树脂中国巨石、中材科技、宏和科技、长海股份电子级玻璃纤维聚四氟乙烯PTFE巨化股份、东岳集团、永和股份、肯特股份电解铜箔诺德股份、嘉元科技、中一科技覆铜板制造请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5u六维力矩传感器有望成为人形机器人标配u六维力矩传感器制造流程拆解：结构及原材料u行业评级及投资建议u风险提示请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明6图表：不同维度的力和力矩测量示意图资料来源：坤维科技公众号，国海证券研究所● 六维力矩传感器是性能最优、力觉信息最全面的力矩传感器，能够同时测量三个轴向力和三个轴向力矩，将力矩的物理变化转换成精确的电信号，满足任何方向上力的检测。● 六维力矩传感器不仅可以更精确测力，且在获得力矩信息后，可以对末端执行器姿态进行反馈控制；同时监测力矩是否在安全范围内，以防传感器弯矩超载导致不可逆的损坏。图表：六维力矩传感器的标定&检测样本空间更大资料来源：坤维科技公众号一维六维请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明7图表：应变片式六维力矩传感器信息检测原理资料来源：纳博特科技官网● 六维力矩传感器基于应变效应工作。当弹性体受到力/力矩作用时，其形状会发生应变，从而会导致应变片电阻值发生变化。应变片的微小电阻变化被检测到后，将通过电荷放大器放大，并转化为电信号及数字信号。● 数字信号通过数据采集系统进行采集，并进行模数转换（A/D转换）。随后，控制系统中的软件算法对数据进行处理，包括解耦算法，以分离各个方向上的力和力矩，得到测量结果并确保测量结果的准确性。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明8图表：串扰指标是体现六维力矩传感器产品性能的关键指标之一资料来源：坤维科技公众号● 六维力矩传感器具有高技术壁垒，主要体现在维间耦合影响测量精度、全方位机械过载保护操作复杂以及动态性能难以测量等关键技术问题的解决上。这需要依赖严格的加工精度、强大的产品性能与前沿的智能算法等要素。● 六维力矩传感器具有高设备壁垒，其标定与检测依赖需要由六维力矩传感器厂商自行研制的六维联合加载设备。这涉及空间光学定位、载荷位移补偿、机电一体化等多项综合技术，具有较高的技术门槛。图表：六维力矩传感器精度和准度的统计意义资料来源：坤维科技公众号请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明9图表：六维力矩传感器产业链资料来源：智研咨询，百度爱采购，国海证券研究所合金钢、铝合金、箔材、陶瓷材料、半导体材料等上游中游下游原材料组件设计和制造传感器元件安装线路连接性能测试校准和调试封装和包装制造环节工业机器人人形机器人汽车电子医疗航空航天……应用领域弹性体、应变片、PCB板等零部件● 完整的六维力矩传感器产业链涉及上游组件、中游制造和下游多元应用场景。产业链上游主要包括原材料和零部件的供应，中游是六维力矩传感器的制造环节，下游是六维力矩传感器的应用领域，主要包括工业机器人、人形机器人、汽车、电子、医疗、航空航天等。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明10图表：2024年中国六维力矩传感器出货