Гуманоідныя робаты перайшлі ад лабараторый да масавай камерцыйнай вытворчасці, і балансаванне паміж лёгкай вагой і трываласцю канструкцыі стала асноўнай праблемай.

 
Як металічны матэрыял, які спалучае ў сабе лёгкую вагу, высокую трываласць і каразійную ўстойлівасць, алюміній дасягае маштабнага пранікнення ў ключавыя дэталі, такія як злучэнні, шкілеты, сістэмы трансмісіі і абалонкі гуманоідных робатаў.

 
Па стане на канец 2024 года сусветны попыт наалюмініевыя сплавыІндустрыя гуманоідных робатаў вырасла на 62% у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года, стаўшы яшчэ адной выбуховай галіной для прымянення алюмінію пасля аўтамабіляў на новых крыніцах энергіі.

 
Дзякуючы шырокім характарыстыкам алюмініевага сплаву, ён з'яўляецца пераважным металічным матэрыялам для гуманоідных робатаў. Яго шчыльнасць складае толькі адну траціну шчыльнасці сталі, але дзякуючы аптымізацыі працэсу і суадносінам трываласці і трываласці, параўнальнай з некаторымі відамі сталі, ён можа дасягнуць трываласці, параўнальнай з некаторымі відамі сталі. Напрыклад, удзельная трываласць (суадносіны трываласці да шчыльнасці) авіяцыйнага алюмінію 7-й серыі (7075-T6) можа дасягаць 200 МПа/(г/см³), што пераўзыходзіць большасць інжынерных пластмас, а таксама добра спраўляецца з цеплааддачай і электрамагнітным экранаваннем.

 
У ітэрацыі Tesla Optimus-Gen2 яго шкілет канечнасцяў скарочаны на 15% з выкарыстаннем алюмініева-магніевага сплаву, захоўваючы пры гэтым калянасць канструкцыі дзякуючы аптымізацыі тапалогіі; робат Atlas ад Boston Dynamics выкарыстоўвае высокатрывалы алюміній для стварэння кампанентаў перадачы каленных суставаў, каб спраўляцца з уздзеяннем высокачастотных скачкоў. Акрамя таго, сістэма астуджэння Ubiquitous Walker X выкарыстоўвае літой алюмініевы корпус, які выкарыстоўвае высокую цеплаправоднасць алюмінію (каля 200 Вт/м·K) для дасягнення эфектыўнага кіравання тэмпературай.
У цяперашні час тэхналагічная ітэрацыя алюмінію ў галіне гуманоідных робатаў працягвае паскарацца, і ў розных звёнах галіновага ланцужка з'явілася мноства прарываў:

1. Паляпшэнне прадукцыйнасці высокатрывалых матэрыялаўалюмініевы сплаўматэрыялы
Пасля выпуску ў верасні 2024 года алюмініева-крэмніевага сплаву з трываласцю на расцяжэнне 450 МПа, у студзені 2025 года кампанія Lizhong Group (300428) атрымала сертыфікат аэракасмічнага класа для свайго алюмініевага сплаву серыі 7xxx, спецыяльна распрацаванага для робатаў. Гэты матэрыял павялічыў сваю мяжу цякучасці да 580 МПа дзякуючы тэхналогіі мікралегавання, захоўваючы пры гэтым 5%-ную ступень падаўжэння, і быў паспяхова ўжыты ў біяміметычным модулі каленнага шарніра Fourier Intelligence, знізіўшы вагу на 32% у параўнанні з традыцыйнымі тытанавымі сплавамі. Цалкам алюмініевы матэрыял для корпуса калоны, распрацаваны Mingtai Aluminum Industry (601677), выкарыстоўвае тэхналогію распыляльнага фармавання для павелічэння цеплаправоднасці алюмініевага матэрыялу радыятара да 240 Вт/(м·К) і пастаўляецца оптам у якасці прываднай сістэмы для гуманоіднага робата H1 кампаніі Yushu Technology.

 
2. Прарыў прамысловага ўзроўню ў тэхналогіі інтэграванага ліцця пад ціскам
Першая ў свеце вытворчая лінія 9800T для ліцця пад ціскам з двух пласцін, уведзеная карпарацыяй Wencan (603348) на базе ў Чунцыне, скароціла цыкл вытворчасці шкілетаў гуманоідных робатаў з 72 гадзін да 18 гадзін. Распрацаваны ёю кампанент біяміметычнага шкілета пазваночніка быў аптымізаваны за кошт тапалагічнага праектавання, што дазволіла скараціць колькасць кропак зваркі на 72%, дасягнуць трываласці канструкцыі 800 МПа і захаваць канцэнтрацыю цякучасці больш за 95%. Гэтая тэхналогія атрымала заказы ад паўночнаамерыканскіх кліентаў, і ў цяперашні час будуецца завод у Мексіцы. Кампанія Guangdong Hongtu (002101) распрацавала тонкасценную літую пад ціскам алюмініевую абалонку з таўшчынёй сценкі ўсяго 1,2 мм, але з ударатрываласцю 30 кН, якая выкарыстоўваецца ў ахоўнай канструкцыі грудзей Uber Walker X.

3. Інавацыі ў дакладнай апрацоўцы і функцыянальнай інтэграцыі
Алюмініевая прамысловасць Nanshan (600219) сумесна з Нацыянальным інжынерным цэнтрам лёгкіх сплаваў Шанхайскага ўніверсітэта Цзяотун выпусціць кампазітныя матэрыялы на аснове алюмінію, узмоцненыя наначасціцамі. Гэты матэрыял узмоцнены шляхам дыспергавання наначасціц карбіду крэмнію, што зніжае каэфіцыент цеплавога пашырэння да 8 × 10⁻⁶/℃, паспяхова вырашаючы праблему дрэйфу дакладнасці, выкліканую нераўнамерным цеплааддачай серварухавікоў. Ён быў уведзены ў ланцужок паставак Tesla Optimus Gen3. Электрамагнітны экрануючы пласт з алюмініевага графенавага кампазіта, распрацаваны Yinbang Co., Ltd. (300337), мае эфектыўнасць экранавання 70 дБ у дыяпазоне частот 10 ГГц і таўшчыню ўсяго 0,25 мм і наносіцца на масіў датчыкаў галоўкі Boston Dynamics Atlas.

 
4. Прарыў у галіне нізкавугляроднай вытворчасці ў тэхналогіі перапрацаванага алюмінію
Новая вытворчая лінія па ачыстцы перапрацаванага алюмінію электроннага класа кампаніі Aluminum Corporation of China (601600) можа кантраляваць утрыманне прымешак медзі і жалеза ў адходах алюмінію ніжэй за 5 праміле і зніжаць вугляродны след атрыманага перапрацаванага алюмінію на 78% у параўнанні з першасным алюмініем. Гэтая тэхналогія сертыфікавана ў адпаведнасці з Законам ЕС аб ​​ключавых сыравінных матэрыялах і, як чакаецца, будзе пастаўляць алюмініевыя матэрыялы, якія адпавядаюць патрабаванням LCA (поўны жыццёвы цыкл), для робатаў Zhiyuan, пачынаючы з другога квартала 2025 года.

5. Міждысцыплінарная інтэграцыя і прымяненне тэхналогій
У сцэнарах пашырэння аэракасмічнага ўзроўню біяміметычная алюмініевая канструкцыя ў форме сотаў, распрацаваная Beijing Iron Man Technology, была праверана Харбінскім тэхналагічным інстытутам, што дазволіла знізіць вагу тулава двухногага робата на 30% і павялічыць яго калянасць на выгіб на 40%. У канструкцыі выкарыстоўваецца авіяцыйны алюміній 7075-T6, а ўдзельная калянасць якога дзякуючы біяміметычнай канструкцыі складае 12 ГПа · м³/кг. Плануецца, што яна будзе выкарыстана для робата па абслугоўванні касмічнай станцыі, запушчанага ў 4 квартале 2025 года.

 
Дзякуючы гэтым тэхналагічным прарывам выкарыстанне алюмінію ў гуманоідных робатах на адну машыну павялічылася з 20 кг/адзінка ў 2024 годзе да 28 кг/адзінка ў 2025 годзе, а прэміяльная стаўка на высакаякасны алюміній таксама павялічылася з 15% да 35%.

 
Дзякуючы рэалізацыі Міністэрствам прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій «Кіраўнічых заключэнняў па інавацыйным развіцці прамысловасці гуманоідных робатаў», інавацыі ў галіне алюмініевых матэрыялаў у галіне лёгкай канструкцыі і функцыянальнай інтэграцыі будуць працягваць паскарацца. У ліпені 2024 года Міністэрства прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій апублікавала «Кіраўнічыя заключэнні па інавацыйным развіцці прамысловасці гуманоідных робатаў», у якіх выразна сфармулявана мэта «прарыву лёгкіх матэрыялаў і дакладных вытворчых працэсаў», а таксама ўключана тэхналогія дакладнага фармавання алюмініевых сплаваў у спіс ключавых даследаванняў і распрацовак.

 
На мясцовым узроўні ў лістападзе 2024 года ў Шанхаі будзе створаны спецыяльны фонд у памеры 2 мільярдаў юаняў для падтрымкі даследаванняў і індустрыялізацыі асноўных матэрыялаў для гуманоідных робатаў, у тым ліку высокапрадукцыйных алюмініевых матэрыялаў.

 
У акадэмічнай сферы ў студзені 2025 года была пацверджана «біяміметычная алюмініевая структура ў форме сотаў», сумесна распрацаваная Харбінскім тэхналагічным інстытутам і Кітайскім навукова-даследчым інстытутам алюмінію. Гэтая структура дазваляе знізіць вагу тулава робата на 30%, адначасова павялічваючы калянасць на выгіб на 40%. Адпаведныя дасягненні ўвайшлі ў стадыю індустрыялізацыі патэнтаў.

Паводле звестак Інстытута робататэхнікі GGII, сусветнае спажыванне алюмінію для вытворчасці гуманоідных робатаў у 2024 годзе складзе прыблізна 12 000 тон, а аб'ём рынку — 1,8 мільярда юаняў. Калі выказаць здагадку, што спажыванне алюмінію адным гуманоідным робатам складае 20-25 кг (што складае 30%-40% ад агульнай вагі машыны), то зыходзячы з меркаванага аб'ёму сусветных паставак у 5 мільёнаў адзінак да 2030 года, попыт на алюміній вырасце да 100 000-125 000 тон, што адпавядае аб'ёму рынку прыблізна 15-18 мільярдаў юаняў, са сукупным гадавым тэмпам росту 45%.

 
Што тычыцца цаны, то з другой паловы 2024 года прэміяльная стаўка на высакаякасныя алюмініевыя матэрыялы для робатаў (такія як авіяцыйныя алюмініевыя пласціны і літы пад ціскам алюміній з высокай цеплаправоднасцю) павялічылася з 15% да 30%. Кошт адзінкі некаторых вырабаў на заказ перавышае 80 000 юаняў/тона, што значна вышэй за сярэдні кошт прамысловых алюмініевых матэрыялаў (22 000 юаняў/тона).

 
Паколькі гуманоідныя робаты штогод мяняюць свае тэхналогіі з хуткасцю больш за 60%, алюміній з яго развітым прамысловым ланцужком і пастаянна аптымізаванай прадукцыйнасцю пераходзіць ад традыцыйнай вытворчасці да вытворчасці з высокай дабаўленай вартасцю. Паводле дадзеных Даследчага інстытута Тубао, з 2025 па 2028 год кітайскі рынак алюмініевых робатаў будзе складаць ад 40% да 50% сусветнага рынку, а тэхналагічныя прарывы ​​мясцовых прадпрыемстваў у галіне дакладнага ліцця, апрацоўкі паверхняў і іншых аспектаў стануць ключавымі пераможцамі і няўдачнікамі.