Humanoidrobotid on laborist liikunud kaubandusliku masstootmise poole ning kerguse ja konstruktsioonitugevuse tasakaalustamine on muutunud peamiseks väljakutseks.

 
Alumiiniumi kui metallmaterjali, mis ühendab endas kerguse, suure tugevuse ja korrosioonikindluse, saavutab see ulatusliku läbitungimise humanoidrobotite võtmeosadesse, nagu liigendid, skeletid, ülekandesüsteemid ja kestad.

 
2024. aasta lõpu seisuga oli ülemaailmne nõudlusalumiiniumisulamidHumanoidrobotite tööstuses on see aastaga hüppeliselt kasvanud 62%, saades pärast uusi energiasõidukeid alumiiniumirakenduste jaoks järjekordseks plahvatusohtlikuks valdkonnaks.

 
Alumiiniumsulami laiaulatuslikud omadused teevad sellest eelistatud metallmaterjali humanoidrobotite jaoks. Selle tihedus on vaid kolmandik terase tihedusest, kuid sulami suhte ja protsessi optimeerimise abil saab saavutada mõne terasega võrreldava tugevuse. Näiteks 7. seeria lennundusalumiiniumi (7075-T6) eritugevus (tugevuse/tiheduse suhe) võib ulatuda 200 MPa/(g/cm³), mis on enamikust insenerplastidest parem ning toimib hästi soojuse hajutamise ja elektromagnetilise varjestuse osas.

 
Tesla Optimus-Gen2 iteratsioonis on selle jäseme skeletti vähendatud 15% võrra alumiiniummagneesiumsulamist, säilitades samal ajal topoloogia optimeerimise disaini abil struktuurilise jäikuse; Boston Dynamicsi Atlas robot kasutab kõrgtugevat alumiiniumi põlveliigese ülekandekomponentide loomiseks, et tulla toime kõrgsageduslike hüpete mõjuga. Lisaks on Ubiquitous Walker X jahutussüsteemis kasutatud survevalualumiiniumist kest, mis kasutab alumiiniumi kõrget soojusjuhtivust (umbes 200 W/m · K) tõhusa soojushalduse saavutamiseks.
Praegu jätkub alumiiniumi tehnoloogilise iteratsiooni kiirenemine humanoidrobotite valdkonnas ning tööstusahela erinevates lülides on toimunud mitu läbimurret:

1. Suure tugevusega jõudluse hüpealumiiniumisulammaterjalid
Pärast 450 MPa tõmbetugevusega alumiinium-ränisulami turuletoomist 2024. aasta septembris sai Lizhong Group (300428) 2025. aasta jaanuaris oma spetsiaalselt robotitele loodud 7xxx seeria alumiiniumisulamile lennunduskvaliteedi sertifikaadi. Selle materjali voolavuspiir on mikrolegeerimistehnoloogia abil suurenenud 580 MPa-ni, säilitades samal ajal 5% venivuse, ning seda on edukalt rakendatud Fourier Intelligence'i biomimeetilises põlveliigese moodulis, vähendades kaalu 32% võrreldes traditsiooniliste titaanisulamist lahendustega. Mingtai Aluminum Industry (601677) poolt välja töötatud täisalumiiniumist kolonni kerematerjal kasutab pihustussadestamise tehnoloogiat, et suurendada radiaatori alumiiniummaterjali soojusjuhtivust 240 W/(m · K), ning seda on hulgi tarnitud Yushu Technology H1 humanoidroboti ajamisüsteemina.

 
2. Tööstusliku taseme läbimurre integreeritud survevalu tehnoloogias
Wencan Corporationi (603348) Chongqingi baasis kasutusele võetud maailma esimene 9800T kaheplaadiline supersurvevalu tootmisliin on lühendanud humanoidrobotite skelettide tootmistsüklit 72 tunnist 18 tunnini. Selle väljatöötatud biomimeetilise selgroo skeleti komponenti on optimeeritud topoloogilise disaini abil, vähendades keevituskohti 72%, saavutades konstruktsioonitugevuse 800 MPa ja säilitades saagikuse määra üle 95%. See tehnoloogia on saanud tellimusi Põhja-Ameerika klientidelt ja Mehhikos on tehas praegu ehitamisel. Guangdong Hongtu (002101) on välja töötanud õhukeseinalise survevalualumiiniumist kesta, mille seinapaksus on vaid 1,2 mm, kuid mis saavutab 30 kN löögikindluse, mida rakendatakse Uber Walker X rindkere kaitsekonstruktsioonile.

3. Innovatsioon täppistöötluses ja funktsionaalses integratsioonis
Nanshan Aluminum Industry (600219) toob koostöös Shanghai Jiao Tongi ülikooli riikliku kergsulamide insenerikeskusega 2025. aasta veebruaris turule nanotugevdatud alumiiniumil põhinevad komposiitmaterjalid. See materjal on tugevdatud ränikarbiidi nanoosakeste hajutamise teel, vähendades soojuspaisumistegurit 8 × 10⁻⁶/℃-ni, lahendades edukalt servomootorite ebaühtlasest soojuse hajumisest tingitud täpsusnihke probleemi. See materjal on nüüdseks kasutusele võetud Tesla Optimus Gen3 tarneahelas. Yinbang Co., Ltd. (300337) poolt väljatöötatud alumiiniumgrafeenist komposiidist elektromagnetilise varjestuskihi varjestustõhusus on 10 GHz sagedusalas 70 dB ja paksus vaid 0,25 mm ning seda kasutatakse Boston Dynamics Atlasi peaandurite massiivis.

 
4. Ringlussevõetud alumiiniumi tehnoloogia madala süsinikusisaldusega läbimurre
Hiina Aluminum Corporationi (601600) äsjaehitatud elektroonikaseadmete taaskasutatud alumiiniumi puhastusliin suudab hoida alumiiniumijäätmetes vase ja raua lisandite sisalduse alla 5 ppm ning vähendada toodetud taaskasutatud alumiiniumi süsiniku jalajälge primaaralumiiniumiga võrreldes 78%. See tehnoloogia on sertifitseeritud ELi peamiste toorainete seadusega ja eeldatavasti hakkab see Zhiyuani robotitele alates 2025. aasta teisest kvartalist tarnima LCA (täieliku elutsükli) nõuetele vastavaid alumiiniummaterjale.

5. Valdkondadevaheline tehnoloogia integreerimine ja rakendamine
Lennundus- ja kosmosevaldkonna stsenaariumide laiendamise kontekstis on Harbini Tehnoloogiainstituut kontrollinud Pekingi Iron Man Technology väljatöötatud biomimeetilist kärgstruktuuriga alumiiniumstruktuuri, mis vähendab kahejalgse roboti torso kaalu 30% ja suurendab selle paindejäikust 40%. Konstruktsioon on valmistatud 7075-T6 lennundusalumiiniumist ja saavutab biomimeetilise disaini abil erijäikuse 12 GPa · m³/kg. Seda plaanitakse kasutada 2025. aasta neljandas kvartalis turule toodava kosmosejaama hooldusroboti jaoks.

 
Need tehnoloogilised läbimurded suurendavad humanoidrobotites alumiiniumi kasutamist ühes masinas 20 kg-lt ühiku kohta 2024. aastal 28 kg-le ühiku kohta 2025. aastal ning samuti on kallima alumiiniumi lisatasu määr tõusnud 15%-lt 35%-le.

 
Tööstus- ja infotehnoloogiaministeeriumi poolt humanoidrobotite tööstuse uuendusliku arendamise suuniste rakendamisega kiireneb alumiiniummaterjalide innovatsioon kergete ja funktsionaalsete integratsioonide valdkonnas jätkuvalt. 2024. aasta juulis avaldas tööstus- ja infotehnoloogiaministeerium humanoidrobotite tööstuse uuendusliku arendamise suunised, milles selgelt öeldi eesmärk „läbi murda kergete materjalide ja täppistootmisprotsesside“ ning alumiiniumisulamite täppisvormimise tehnoloogia lisati peamiste teadus- ja arendustegevuste loendisse.

 
Kohalikul tasandil asutab Shanghai 2024. aasta novembris 2 miljardi jüaani suuruse erifondi, et toetada humanoidrobotite põhimaterjalide, sealhulgas kõrgjõudlusega alumiiniummaterjalide uurimist ja industrialiseerimist.

 
Akadeemilises valdkonnas valideeriti jaanuaris 2025 Harbini Tehnoloogiainstituudi ja Hiina Alumiiniumiuuringute Instituudi ühiselt väljatöötatud „biomimeetiline kärgstruktuuriga alumiiniumstruktuur“. See struktuur võib vähendada roboti torso kaalu 30%, parandades samal ajal paindejäikust 40%. Seotud saavutused on jõudnud patendi industrialiseerimise etappi.

GGII Robootikainstituudi andmetel on humanoidrobotite ülemaailmne alumiiniumitarbimine 2024. aastal ligikaudu 12 000 tonni, turu suuruseks 1,8 miljardit jüaani. Eeldades, et ühe humanoidroboti alumiiniumitarbimine on 20–25 kg (moodustades 30–40% masina kogukaalust), tõuseb alumiiniumi nõudlus 5 miljoni ühiku suuruse ülemaailmse tarne põhjal 2030. aastaks 100 000–125 000 tonnini, mis vastab ligikaudu 15–18 miljardi jüaani suurusele turumahule, kusjuures liitkasvumäär on 45%.

 
Hinna osas on alates 2024. aasta teisest poolest robotite jaoks mõeldud kõrgekvaliteediliste alumiiniummaterjalide (näiteks lennunduskvaliteediga alumiiniumplaadid ja kõrge soojusjuhtivusega survevalualumiinium) lisatasumäär tõusnud 15%-lt 30%-le. Mõnede kohandatud toodete ühikuhind ületab 80 000 jüaani tonni kohta, mis on oluliselt kõrgem tööstuslike alumiiniummaterjalide keskmisest hinnast (22 000 jüaani tonni kohta).

 
Kuna humanoidrobotid arenevad üle 60% aastas, on alumiinium oma küpse tööstusahela ja pidevalt optimeeritud jõudlusega liikumas traditsioonilisest tootmisest kõrge lisandväärtusega rajale. Toubao uurimisinstituudi andmetel moodustab Hiina robotite alumiiniumiturg aastatel 2025–2028 40–50% ülemaailmsest turuosast ning kohalike ettevõtete tehnoloogilised läbimurded täppisvormimises, pinnatöötluses ja muudes aspektides saavad peamisteks võitjateks ja kaotajateks.