20250809-国金证券-机器人研究-机器人前瞻技术专题（一）_电机_高扭高温需求驱动_谐波磁场电机迎曙光_32页_4mb

谐波磁场电机与钐铁氮永磁材料在机器人电机中的应用与增长机遇

机器人需求驱动高扭高温电机革新，核心挑战包括高转矩密度、低转矩波动、强过载能力与优越散热属性。谐波磁场电机通过磁场调制效应，大幅提升功率密度（转矩密度提高34%，转矩脉动降至0.35%），已在工业应用中实现，并有潜力应用到人形机器人中。

在磁材方面，第四代稀土永磁材料——钐铁氮具备高温稳定性（居里温度达470°C）、高磁能积（最高40MGOe）与成本优势（每公斤低于钕铁硼）。结合谐波磁场电机应用，带来钕铁硼替代空间，尤其在机器人、汽车等领域。

需求端看，全球向高性能电机演进，人形机器人量产将节省永磁材料使用量（每台3.5kg稀土），若渗透率达40%，带来340亿节省空间；同时带来谐波磁场电机82亿元市场增长。2030年，钐铁氮需求量预计达9.42万吨，市场规模122亿元。

供应链相关企业在上述技术布局上已有所实践，包括开发高磁能积钐铁氮材料和磁场调制电机产品。其商业化与渗透情况取决于技术和成本因素，以及稀土政策与机器人发展节奏。

总体而言，谐波磁场电机与钐铁氮的应用是机器人电机的核心创新点，包含技术、材料和市场化多重意义，是未来投资关注重点。