Os robots humanoides pasaron do laboratorio á produción comercial en masa, e equilibrar o peso lixeiro e a resistencia estrutural converteuse nun desafío fundamental.

 
Como material metálico que combina lixeireza, alta resistencia e resistencia á corrosión, o aluminio está a lograr unha penetración a grande escala en pezas clave como articulacións, esqueletos, sistemas de transmisión e carcasas de robots humanoides.

 
A finais de 2024, a demanda mundial dealiaxes de aluminiona industria dos robots humanoides aumentou un 62 % interanual, converténdose noutro campo explosivo para as aplicacións do aluminio despois dos vehículos de nova enerxía.

 
O rendemento integral da aliaxe de aluminio convértea no material metálico preferido para robots humanoides. A súa densidade é só un terzo da do aceiro, pero pode alcanzar unha resistencia comparable á dalgúns aceiros mediante a proporción de aliaxe e a optimización do proceso. Por exemplo, a resistencia específica (relación resistencia/densidade) do aluminio de aviación da serie 7 (7075-T6) pode alcanzar os 200 MPa/(g/cm³), o que é superior á maioría dos plásticos de enxeñaría, e ten un bo rendemento na disipación da calor e no blindaxe electromagnética.

 
Na iteración do Tesla Optimus-Gen2, o esqueleto das súas extremidades redúcese nun 15 % usando unha aliaxe de aluminio e magnesio, mantendo ao mesmo tempo a rixidez estrutural mediante un deseño de optimización topolóxica; o robot Atlas de Boston Dynamics emprega aluminio de alta resistencia para crear compoñentes de transmisión na articulación do xeonllo para facer fronte ao impacto dos saltos de alta frecuencia. Ademais, o sistema de refrixeración do Ubiquitous Walker X adopta unha carcasa de aluminio fundido a presión, que utiliza a alta condutividade térmica do aluminio (uns 200 W/m·K) para lograr unha xestión térmica eficiente.
Actualmente, a iteración tecnolóxica do aluminio no campo dos robots humanoides continúa a acelerarse e xurdiron múltiples avances en varios elos da cadea industrial:

1. Salto de rendemento de alta resistenciaaliaxe de aluminiomateriais
Tras o lanzamento da aliaxe de aluminio e silicio cunha resistencia á tracción de 450 MPa en setembro de 2024, Lizhong Group (300428) obtivo a certificación de grao aeroespacial para a súa aliaxe de aluminio da serie 7xxx deseñada especificamente para robots en xaneiro de 2025. Este material aumentou a súa resistencia ao rendemento a 580 MPa mediante a tecnoloxía de microaliaxe, mantendo ao mesmo tempo unha taxa de alongamento do 5 %, e aplicouse con éxito ao módulo de articulación de xeonllo biomimética de Fourier Intelligence, reducindo o peso nun 32 % en comparación coas solucións tradicionais de aliaxe de titanio. O material do corpo da columna, totalmente de aluminio, desenvolvido por Mingtai Aluminum Industry (601677), adopta a tecnoloxía de conformado por deposición por pulverización para aumentar a condutividade térmica do material de aluminio do radiador a 240 W/(m · K), e foi subministrado a granel como sistema de accionamento para o robot humanoide H1 de Yushu Technology.

 
2. Avance a nivel industrial na tecnoloxía integrada de fundición a presión
A primeira liña de produción de superfundición a presión de dúas placas 9800T do mundo, posta en funcionamento por Wencan Corporation (603348) na súa base de Chongqing, comprimiu o ciclo de fabricación de esqueletos de robots humanoides de 72 horas a 18 horas. O compoñente de esqueleto de columna vertebral biomimético que desenvolveron optimizouse mediante o deseño topolóxico, reducindo os puntos de soldadura nun 72 %, conseguindo unha resistencia estrutural de 800 MPa e mantendo unha taxa de rendemento superior ao 95 %. Esta tecnoloxía recibiu pedidos de clientes norteamericanos e actualmente está en construción unha fábrica en México. Guangdong Hongtu (002101) desenvolveu unha carcasa de aluminio fundido a presión de paredes finas cun grosor de parede de só 1,2 mm pero que consegue unha resistencia ao impacto de 30 kN, que se aplica á estrutura de protección do peito do Uber Walker X.

3. Innovación en mecanizado de precisión e integración funcional
Nanshan Aluminum Industry (600219), en colaboración co Centro Nacional de Enxeñaría de Ligas Lixeiras da Universidade Jiao Tong de Shanghai, lanzará materiais compostos a base de aluminio nano reforzado en febreiro de 2025. Este material reforzase mediante a dispersión de nanopartículas de carburo de silicio, o que reduce o coeficiente de expansión térmica a 8 × 10⁻⁶/℃, o que resolve con éxito o problema da deriva da precisión causado pola disipación desigual da calor dos servomotores. Introduciuse na cadea de subministración de Tesla Optimus Gen3. A capa de blindaxe electromagnética composta de aluminio e grafeno desenvolvida por Yinbang Co., Ltd. (300337) ten unha eficiencia de blindaxe de 70 dB na banda de frecuencia de 10 GHz e un grosor de só 0,25 mm, que se aplica á matriz de sensores de cabeza de Boston Dynamics Atlas.

 
4. Avance baixo en carbono da tecnoloxía do aluminio reciclado
A liña de produción de purificación de aluminio reciclado de grao electrónico de nova construción de Aluminum Corporation of China (601600) pode controlar o contido de impurezas de cobre e ferro no aluminio residual por debaixo de 5 ppm e reducir a pegada de carbono do aluminio reciclado producido nun 78 % en comparación co aluminio primario. Esta tecnoloxía foi certificada pola Lei de materias primas clave da UE e espérase que subministre materiais de aluminio compatibles co ciclo de vida completo (LCA) aos robots Zhiyuan a partir do segundo trimestre de 2025.

5. Integración e aplicación de tecnoloxía interdisciplinar
Na expansión dos escenarios de nivel aeroespacial, a estrutura de aluminio biomimética en forma de panal desenvolvida por Beijing Iron Man Technology foi verificada polo Instituto Tecnolóxico de Harbin, o que reduce o peso do torso do robot bípede nun 30 % e aumenta a súa rixidez á flexión nun 40 %. A estrutura adopta aluminio de aviación 7075-T6 e consegue unha rixidez específica de 12 GPa · m³/kg mediante un deseño biomimético. Está previsto que se utilice para o robot de mantemento da estación espacial lanzado no cuarto trimestre de 2025.

 
Estes avances tecnolóxicos están a impulsar o uso de aluminio nunha soa máquina en robots humanoides de 20 kg/unidade en 2024 a 28 kg/unidade en 2025, e a taxa premium do aluminio de alta gama tamén aumentou do 15 % ao 35 %.

 
Coa posta en marcha das "Opinións orientadoras sobre o desenvolvemento innovador da industria de robots humanoides" por parte do Ministerio de Industria e Tecnoloxías da Información, a innovación dos materiais de aluminio nos campos da integración lixeira e funcional seguirá acelerándose. En xullo de 2024, o Ministerio de Industria e Tecnoloxías da Información emitiu as "Opinións orientadoras sobre o desenvolvemento innovador da industria de robots humanoides", que afirmaban claramente o obxectivo de "romper cos materiais lixeiros e os procesos de fabricación de precisión" e incluían a tecnoloxía de conformado de precisión de aliaxes de aluminio na lista clave de investigación e desenvolvemento.

 
A nivel local, Shanghai establecerá un fondo especial de 2.000 millóns de yuans en novembro de 2024 para apoiar a investigación e a industrialización de materiais básicos para robots humanoides, incluídos materiais de aluminio de alto rendemento.

 
No ámbito académico, a "estrutura biomimética de aluminio en forma de panal" desenvolvida conxuntamente polo Instituto Tecnolóxico de Harbin e o Instituto de Investigación do Aluminio de China foi validada en xaneiro de 2025. Esta estrutura pode reducir o peso do torso do robot nun 30 % e mellorar a rixidez á flexión nun 40 %. Os logros relacionados entraron na fase de industrialización de patentes.

Segundo o Instituto de Robótica GGII, o consumo global de aluminio para robots humanoides será de aproximadamente 12.000 toneladas en 2024, cun tamaño de mercado de 1.800 millóns de yuans. Partindo da base de que o consumo de aluminio dun só robot humanoide sexa de 20 a 25 kg (o que representa entre o 30 % e o 40 % do peso total da máquina), baseándose no envío global estimado de 5 millóns de unidades para 2030, a demanda de aluminio subirá a 100.000-125.000 toneladas, o que corresponde a un tamaño de mercado de aproximadamente 15.000 a 18.000 millóns de yuans, cunha taxa de crecemento anual composta do 45 %.

 
En termos de prezo, desde a segunda metade de 2024, a taxa de prima dos materiais de aluminio de alta gama para robots (como placas de aluminio de grao aeronáutico e aluminio fundido a presión de alta condutividade térmica) aumentou do 15 % ao 30 %. O prezo unitario dalgúns produtos personalizados supera os 80 000 iuanes/tonelada, significativamente superior ao prezo medio dos materiais de aluminio industrial (22 000 iuanes/tonelada).

 
A medida que os robots humanoides iteran a un ritmo de máis do 60 % ao ano, o aluminio, coa súa cadea industrial madura e o seu rendemento continuamente optimizado, está a pasar da fabricación tradicional á vía de alto valor engadido. Segundo o Instituto de Investigación Toubao, de 2025 a 2028, o mercado chinés de aluminio para robots representará entre o 40 % e o 50 % da cota de mercado global, e os avances tecnolóxicos das empresas locais no moldeado de precisión, o tratamento de superficies e outros aspectos converteranse en gañadores e perdedores clave.