I robot umanoidi sò passati da u laburatoriu à a pruduzzione di massa cummerciale, è l'equilibriu trà a leggerezza è a forza strutturale hè diventatu una sfida fundamentale.

 
Cum'è un materiale metallicu chì combina leggerezza, alta resistenza è resistenza à a corrosione, l'aluminiu riesce à ottene una penetrazione à grande scala in parti chjave cum'è articulazioni, scheletri, sistemi di trasmissione è gusci di robot umanoidi.

 
À a fine di u 2024, a dumanda mundiale dileghe d'aluminiuin l'industria di i robot umanoidi hè cresciuta di 62% annantu à l'annu precedente, diventendu un altru campu esplosivu per l'applicazioni di l'aluminiu dopu à i veiculi à nova energia.

 
A prestazione cumpleta di a lega d'aluminiu ne face u materiale metallicu preferitu per i robot umanoidi. A so densità hè solu un terzu di quella di l'acciaiu, ma pò ottene una forza paragunabile à quella di certi acciai per via di u rapportu di lega è di l'ottimisazione di u prucessu. Per esempiu, a resistenza specifica (rapportu resistenza/densità) di l'aluminiu aeronauticu di a serie 7 (7075-T6) pò ghjunghje à 200 MPa/(g/cm³), chì hè superiore à a maiò parte di i plastichi d'ingegneria, è hà boni risultati in a dissipazione di u calore è in a schermatura elettromagnetica.

 
In l'iterazione di Tesla Optimus-Gen2, u so scheletru di membri hè riduttu di 15% aduprendu una lega di magnesiu è aluminiu, mantenendu a rigidità strutturale per via di un cuncepimentu di ottimizazione topologica; u robot Atlas di Boston Dynamics usa aluminiu d'alta resistenza per creà cumpunenti di trasmissione di l'articulazione di u ghjinochju per fà fronte à l'impattu di i salti d'alta frequenza. Inoltre, u sistema di raffreddamentu di l'Ubiquitous Walker X adotta una carcassa d'aluminiu pressofusu, chì utilizza l'alta conducibilità termica di l'aluminiu (circa 200 W/m·K) per ottene una gestione termica efficiente.
Attualmente, l'iterazione tecnologica di l'aluminiu in u campu di i robot umanoidi cuntinueghja à accelerà, è parechje scoperte sò emerse in diversi anelli di a catena industriale:

1. Saltu di prestazione di alta resistenzalega d'aluminiumateriali
Dopu à a liberazione di a lega di siliciu d'aluminiu cù una resistenza à a trazione di 450 MPa in settembre 2024, Lizhong Group (300428) hà ottenutu a certificazione di qualità aerospaziale per a so lega d'aluminiu di serie 7xxx specificamente cuncipita per i robot in ghjennaghju 2025. Stu materiale hà aumentatu a so resistenza à u snervamentu à 580 MPa attraversu a tecnulugia di microlega mantenendu un tassu di allungamentu di 5%, è hè statu applicatu cù successu à u modulu di articulazione di u ghjinochju biomimeticu di Fourier Intelligence, riducendu u pesu di 32% paragunatu à e soluzioni tradiziunali di lega di titaniu. U materiale di u corpu di a colonna tuttu in aluminiu sviluppatu da Mingtai Aluminum Industry (601677) adotta a tecnulugia di furmazione per deposizione à spruzzu per aumentà a cunduttività termica di u materiale in aluminiu di u radiatore à 240 W/(m·K), è hè statu furnitu in massa cum'è sistema di trasmissione per u robot umanoide H1 di Yushu Technology.

 
2. Avanzata industriale in a tecnulugia di fusione integrata
A prima linea di pruduzzione di superfusione à duie piastre 9800T di u mondu, messa in funzione da Wencan Corporation (603348) in a so basa di Chongqing, hà cumpressu u ciclu di fabricazione di scheletri di robot umanoidi da 72 ore à 18 ore. U cumpunente di scheletru di spina biomimeticu sviluppatu da ella hè statu ottimizatu per via di a cuncepzione topologica, riducendu i punti di saldatura di u 72%, ottenendu una resistenza strutturale di 800 MPa è mantenendu un rendimentu di più di u 95%. Sta tecnulugia hà ricevutu ordini da clienti nordamericani è una fabbrica in Messicu hè attualmente in custruzzione. Guangdong Hongtu (002101) hà sviluppatu una carcassa in alluminio pressofusu à pareti sottili cù un spessore di parete di solu 1,2 mm, ma chì ottene una resistenza à l'impattu di 30 kN, chì hè applicata à a struttura di prutezzione di u pettu di l'Uber Walker X.

3. Innuvazione in a machinazione di precisione è l'integrazione funzionale
Nanshan Aluminum Industry (600219), in cullaburazione cù u Centru Naziunale d'Ingegneria per e Leghe Leggere di l'Università Jiao Tong di Shanghai, lancerà materiali cumposti à basa d'aluminiu nano rinforzati in ferraghju 2025. Stu materiale hè rinforzatu disperdendu nanoparticelle di carburo di siliciu, riducendu u coefficientu di dilatazione termica à 8 × 10 ⁻⁶/℃, risolvendu cù successu u prublema di deriva di precisione causatu da a dissipazione irregulare di u calore di i servomotori. Hè statu introduttu in a catena di furnitura di Tesla Optimus Gen3. U stratu di schermatura elettromagnetica cumpostu d'aluminiu grafene sviluppatu da Yinbang Co., Ltd. (300337) hà una efficienza di schermatura di 70dB in a banda di frequenza di 10 GHz è un spessore di solu 0,25 mm, chì hè applicatu à a matrice di sensori di testa di Boston Dynamics Atlas.

 
4. Svolta à bassa emissione di carbone di a tecnulugia di l'aluminiu riciclatu
A nova linea di pruduzzione di purificazione di l'aluminiu riciclatu di qualità elettronica di Aluminum Corporation of China (601600) pò cuntrullà u cuntenutu di impurità di rame è di ferru in l'aluminiu di scarto sottu à 5 ppm, è riduce l'impronta di carbone di l'aluminiu riciclatu pruduttu di 78% paragunatu à l'aluminiu primariu. Sta tecnulugia hè stata certificata da a Legge Chjave di e Materie Prime di l'UE è si prevede chì furnisce materiali d'aluminiu conformi à LCA (ciclu di vita cumpletu) à i robot Zhiyuan à partesi da u secondu trimestre di u 2025.

5. Integrazione è applicazione di tecnulugia interdisciplinare
In l'espansione di scenarii di livellu aerospaziale, a struttura biomimetica in aluminiu à favu d'ape sviluppata da Beijing Iron Man Technology hè stata verificata da l'Harbin Institute of Technology, riducendu u pesu di u torsu di u robot bipedale di 30% è aumentendu a so rigidità à a flessione di 40%. A struttura adotta l'aluminiu aeronauticu 7075-T6 è righjunghje una rigidità specifica di 12GPa · m³/kg attraversu u disignu biomimeticu. Hè previstu di esse adupratu per u robot di manutenzione di a stazione spaziale lanciatu in u quartu trimestre di u 2025.

 
Queste scoperte tecnologiche stanu purtendu l'usu di l'aluminiu in una sola macchina in i robot umanoidi da 20 kg/unità in u 2024 à 28 kg/unità in u 2025, è ancu u tassu premium di l'aluminiu di alta gamma hè aumentatu da 15% à 35%.

 
Cù l'implementazione di i "Pareri Guida nantu à u Sviluppu Innovativu di l'Industria di i Robot Umanoidi" da u Ministeru di l'Industria è di e Tecnulugie di l'Informazione, l'innuvazione di i materiali d'aluminiu in i campi di l'integrazione ligera è funzionale continuerà à accelerà. In lugliu 2024, u Ministeru di l'Industria è di e Tecnulugie di l'Informazione hà publicatu i "Pareri Guida nantu à u Sviluppu Innovativu di l'Industria di i Robot Umanoidi", chì anu dichjaratu chjaramente l'ubbiettivu di "sfondà i materiali ligeri è i prucessi di fabricazione di precisione", è anu inclusu a tecnulugia di furmazione di precisione di leghe d'aluminiu in a lista chjave di ricerca è sviluppu.

 
À u livellu lucale, Shanghai creerà un fondu speciale di 2 miliardi di yuan in nuvembre 2024 per sustene a ricerca è l'industrializazione di materiali core per i robot umanoidi, cumpresi materiali in aluminiu d'altu rendimentu.

 
In u duminiu accademicu, a "struttura biomimetica in aluminiu à favu d'ape" sviluppata in cumunu da l'Harbin Institute of Technology è u China Aluminum Research Institute hè stata validata in ghjennaghju 2025. Sta struttura pò riduce u pesu di u torsu di u robot di 30% mentre migliora a rigidità à a flessione di 40%. I risultati cunnessi sò entrati in a fase di l'industrializazione di i brevetti.

Sicondu l'Istitutu di Robotica GGII, u cunsumu mundiale d'aluminiu per i robot umanoidi serà di circa 12000 tunnellate in u 2024, cù una dimensione di u mercatu di 1,8 miliardi di yuan. Supponendu chì u cunsumu d'aluminiu di un solu robot umanoide sia di 20-25 kg (chì rapprisenta u 30% -40% di u pesu tutale di a macchina), basatu annantu à a spedizione mundiale stimata di 5 milioni d'unità per u 2030, a dumanda d'aluminiu aumenterà à 100000-125000 tunnellate, currispondente à una dimensione di u mercatu di circa 15-18 miliardi di yuan, cù un tassu di crescita annuale cumpostu di u 45%.

 
In termini di prezzu, dapoi a seconda metà di u 2024, a tarifa premium di i materiali d'aluminiu di alta gamma per i robot (cum'è e piastre d'aluminiu di qualità aeronautica è l'aluminiu pressofusu à alta conducibilità termica) hè aumentata da 15% à 30%. U prezzu unitariu di certi prudutti persunalizati supera l'80000 yuan/tonna, significativamente più altu chè u prezzu mediu di i materiali d'aluminiu industriale (22000 yuan/tonna).

 
Mentre i robot umanoidi si sviluppanu à un ritmu di più di 60% à l'annu, l'aluminiu, cù a so catena industriale matura è e so prestazioni continuamente ottimizzate, hè in transizione da a fabricazione tradiziunale à a strada à altu valore aghjuntu. Sicondu l'Istitutu di Ricerca Toubao, da u 2025 à u 2028, u mercatu cinese di l'aluminiu per i robot rapprisenterà u 40%-50% di a quota di mercatu mundiale, è e scoperte tecnologiche di l'imprese lucali in u stampaggio di precisione, u trattamentu di e superfici è altri aspetti diventeranu vincitori è perdenti chjave.