人形机器人量产的关键瓶颈材料几乎只产在中国?

2026-04-26 | 来源: DeepTech深科技 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

很长一段时间以来，人形机器人产业的讨论几乎完全被“大脑”占据。VLA（视觉-语言-动作）模型的训练数据够不够、世界模型什么时候收敛、端到端架构能不能撑住真实环境的泛化。摩根士丹利在 1 月的一份报告里甚至认为下一轮行业降温会由“实体 AI 模型开发的难度凸显”触发。

这些判断可能都对，但它们隐含一个假设：一旦模型跑通，机器人就能造出来。

可实际情况并不一定如此。因为如果我们从物理层面重新拆解一台人形机器人，会发现决定其产能上限的因素不止算法和算力，还包括每个关节里塞着的一块小磁铁。这块小磁铁就是钕铁硼（NdFeB）永磁铁，它是另一个被严重低估的变量。这块材料未来 3 到 5 年的供应曲线，或许会比许多人预期的更直接地约束人形机器人能造多少台。

图丨钕铁硼（NdFeB）永磁铁（来源：Stanford Magnets）

钕铁硼并不是什么新东西。这是一种在 1980 年代被发明出来的稀土永磁材料，主要由钕、铁、硼三种元素构成，磁能积是当下所有商业化磁性材料里最高的，因此也被业内称为“磁王”。

过去 40 年它一直默默工作在我们身边，比如硬盘里的读写头、电梯曳引机、风力发电机的直驱电机、新能源车的驱动电机等产品的背后，都有它的身影。它早就是工业体系里一种成熟的标准件，价格透明，供应稳定，没什么戏剧性。直到人形机器人开始走向量产。

量产爬坡时，短板会从软的地方移到硬的地方

一个产业从概念验证走到规模交付，瓶颈会沿着“软—硬”的方向迁移。早期瓶颈在 demo 能不能跑通，中期在工程化和可靠性，进入量产爬坡后，瓶颈迅速切到上游物料和制造良率上。新能源车 2019 年前后经历过一次这样的切换：锂、镍、石墨从大宗商品变成定价权在上游的稀缺资源，车企 BOM 结构被彻底重塑。

人形机器人今年走到同一个拐点。

据野村证券，特斯拉 Optimus Gen3 已在一季度完成设计冻结，8 月开始爬坡，全年目标 6 至 8 万台；Figure AI 北美产线年产能 1.2 万台；智元机器人 2025 年底累计交付 5,000 台，2026年目标数万台；中国六家头部企业合计 2026 年出货能达到 11 至 20 万台量级。2026 年将是单品牌从“百台级跑通工艺”过渡到“万台级稳住良率”的一年，也是产能边界第一次被上游物料推着走的一年。

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在这个节奏里，软件和硬件的进展是两条不同形状的曲线。大脑这一侧的进展密度很高，论文每周发、benchmark 每月刷，端到端架构、世界模型、数据工程都有持续的新进展。

身体这一侧的进展节奏要慢得多，关节怎么出货、磁铁怎么供应、减速器怎么降本，每个季度才更新一次，每次都是百分比级的小幅推进。两条曲线对产业上限都有约束，讨论的注意力天然会落在更新频率更高的那一条上，但节奏更慢的那条，很可能才是真正决定瓶颈的地方。

拆开一台人形机器人，你会看到几十个独立的运动单元，每一个都由一台电机驱动，每一台电机都有一块稀土磁铁。以特斯拉 Optimus Gen2 的构型为例，16 个旋转执行器、14 个线性执行器、2 只各 6 个空心杯电机的灵巧手，合计约 42 个电机。按每台机器人 3.5 至4 公斤高性能钕铁硼计算，一台机器人要吃掉相当于一辆新能源车两倍的高性能磁材。

图丨特斯拉 Optimus Gen2 构型（来源：Morgan Stanley）

这个数字本身还不算惊人，惊人的是它潜在的出货规模。

一台人形机器人说到底是几十个电机的集合

把这件事倒推一遍。人形机器人需要做什么？在人类环境里完成抓取、行走、搬运、协作。这些动作都是力的输出和姿态的控制。

力的输出和姿态的控制靠什么实现？靠分布在全身几十个关节的执行器。一个执行器在当下主流架构里由五个东西组成：无刷电机、减速器或行星滚柱丝杠、编码器、轴承、外壳，其中决定执行器性能上限的是电机。电机的扭矩密度不够，减速器再好也带不动负载；扭矩密度够了，减速器只是把转速换成扭矩。

电机的扭矩密度取决于磁场强度，而磁场强度由磁铁的能量密度（最大磁能积，通常以 MGOe或 kJ/m3计）决定，关节性能的天花板，最后落在这块材料上。

人形机器人对磁铁有三个硬要求，叠加之后选择空间被压到极窄。第一是高能量密度，否则关节会过大过重，连自己的肢体都抬不动；第二是高矫顽力，电机在高速旋转下产生热，磁铁温度可能到 120 度以上，低矫顽力的磁铁会在高温下退磁；第三是一致性和良率，量产爬坡需要每一台电机的性能偏差在窄范围内。