Robot humanoid telah beralih dari laboratorium ke produksi massal komersial, dan menyeimbangkan kekuatan ringan dan struktural telah menjadi tantangan utama.

 
Sebagai bahan logam yang menggabungkan bobot ringan, kekuatan tinggi, dan ketahanan terhadap korosi, aluminium mencapai penetrasi skala besar di bagian-bagian penting seperti sambungan, rangka, sistem transmisi, dan cangkang robot humanoid.

 
Pada akhir tahun 2024, permintaan global terhadappaduan aluminiumdalam industri robot humanoid telah melonjak sebesar 62% tahun-ke-tahun, menjadi bidang eksplosif lain untuk aplikasi aluminium setelah kendaraan energi baru.

 
Performa paduan aluminium yang komprehensif menjadikannya material logam pilihan untuk robot humanoid. Kepadatannya hanya sepertiga dari baja, tetapi dapat mencapai kekuatan yang sebanding dengan beberapa baja melalui rasio paduan dan pengoptimalan proses. Misalnya, kekuatan spesifik (rasio kekuatan/kepadatan) aluminium penerbangan seri 7 (7075-T6) dapat mencapai 200 MPa/(g/cm³), yang lebih unggul dari sebagian besar plastik rekayasa, dan berkinerja baik dalam pembuangan panas dan pelindung elektromagnetik.

 
Pada iterasi Tesla Optimus-Gen2, rangka anggota tubuhnya dikurangi hingga 15% menggunakan paduan aluminium magnesium, sekaligus mempertahankan kekakuan struktural melalui desain pengoptimalan topologi; robot Atlas dari Boston Dynamics menggunakan aluminium berkekuatan tinggi untuk membuat komponen transmisi sendi lutut guna mengatasi dampak lompatan frekuensi tinggi. Selain itu, sistem pendingin Ubiquitous Walker X mengadopsi rangka aluminium cor, yang memanfaatkan konduktivitas termal aluminium yang tinggi (sekitar 200 W/m · K) untuk mencapai manajemen termal yang efisien.
Saat ini, iterasi teknologi aluminium di bidang robot humanoid terus mengalami percepatan, dan berbagai terobosan telah muncul di berbagai mata rantai industri:

1. Lompatan kinerja kekuatan tinggipaduan aluminiumbahan
Setelah merilis paduan aluminium silikon dengan kekuatan tarik 450MPa pada September 2024, Lizhong Group (300428) telah memperoleh sertifikasi kelas kedirgantaraan untuk paduan aluminium seri 7xxx yang dirancang khusus untuk robot pada Januari 2025. Material ini telah meningkatkan kekuatan luluh hingga 580MPa melalui teknologi paduan mikro dengan tetap mempertahankan tingkat perpanjangan 5%, dan telah berhasil diaplikasikan pada modul sendi lutut biomimetik Fourier Intelligence, mengurangi bobot hingga 32% dibandingkan dengan solusi paduan titanium tradisional. Material bodi kolom aluminium yang dikembangkan oleh Mingtai Aluminium Industry (601677) mengadopsi teknologi pembentukan deposisi semprot untuk meningkatkan konduktivitas termal material aluminium radiator hingga 240W/(m · K), dan telah dipasok dalam jumlah besar sebagai sistem penggerak untuk robot humanoid H1 milik Yushu Technology.

 
2. Terobosan tingkat industri dalam teknologi die-casting terintegrasi
Lini produksi super die-casting dua pelat 9800T pertama di dunia yang dioperasikan oleh Wencan Corporation (603348) di markasnya di Chongqing telah mengompresi siklus produksi rangka robot humanoid dari 72 jam menjadi 18 jam. Komponen rangka tulang belakang biomimetik yang dikembangkannya telah dioptimalkan melalui desain topologi, mengurangi titik pengelasan hingga 72%, mencapai kekuatan struktural 800MPa, dan mempertahankan tingkat hasil lebih dari 95%. Teknologi ini telah menerima pesanan dari pelanggan Amerika Utara dan pabrik di Meksiko saat ini sedang dibangun. Guangdong Hongtu (002101) telah mengembangkan cangkang aluminium die cast berdinding tipis dengan ketebalan dinding hanya 1,2 mm tetapi mencapai ketahanan benturan 30 kN, yang diterapkan pada struktur pelindung dada Uber Walker X.

3. Inovasi dalam pemesinan presisi dan integrasi fungsional
Nanshan Aluminium Industry (600219), bekerja sama dengan National Engineering Center for Light Alloys di Shanghai Jiao Tong University, akan merilis material komposit berbasis aluminium yang diperkuat nano pada bulan Februari 2025. Material ini diperkuat dengan mendispersikan nanopartikel silikon karbida, mengurangi koefisien ekspansi termal hingga 8 × 10 ⁻⁶/℃, berhasil memecahkan masalah penyimpangan akurasi yang disebabkan oleh pembuangan panas yang tidak merata dari motor servo. Telah diperkenalkan ke dalam rantai pasokan Tesla Optimus Gen3. Lapisan pelindung elektromagnetik komposit grafena aluminium yang dikembangkan oleh Yinbang Co., Ltd. (300337) memiliki efisiensi pelindungan 70dB dalam pita frekuensi 10GHz dan ketebalan hanya 0,25mm, yang diterapkan pada susunan sensor kepala Boston Dynamics Atlas.

 
4. Terobosan rendah karbon dari teknologi aluminium daur ulang
Lini produksi pemurnian aluminium daur ulang kelas elektronik yang baru dibangun oleh Aluminum Corporation of China (601600) dapat mengendalikan kandungan pengotor tembaga dan besi dalam limbah aluminium di bawah 5ppm, dan mengurangi jejak karbon aluminium daur ulang yang diproduksi hingga 78% dibandingkan dengan aluminium primer. Teknologi ini telah disertifikasi oleh Undang-Undang Bahan Baku Utama Uni Eropa dan diharapkan dapat memasok bahan aluminium yang sesuai dengan LCA (siklus hidup penuh) ke robot Zhiyuan mulai Q2 2025.

5. Integrasi dan penerapan teknologi lintas disiplin
Dalam perluasan skenario tingkat kedirgantaraan, struktur aluminium sarang lebah biomimetik yang dikembangkan oleh Beijing Iron Man Technology telah diverifikasi oleh Institut Teknologi Harbin, yang mengurangi berat badan robot bipedal hingga 30% dan meningkatkan kekakuan lenturnya hingga 40%. Struktur ini mengadopsi aluminium penerbangan 7075-T6 dan mencapai kekakuan spesifik 12GPa · m ³/kg melalui desain biomimetik. Rencananya, struktur ini akan digunakan untuk robot pemeliharaan stasiun luar angkasa yang diluncurkan pada Q4 2025.

 
Terobosan teknologi ini mendorong penggunaan aluminium pada satu mesin pada robot humanoid dari 20 kg/unit pada tahun 2024 menjadi 28 kg/unit pada tahun 2025, dan tarif premium aluminium kelas atas juga meningkat dari 15% menjadi 35%.

 
Dengan penerapan “Pendapat Panduan tentang Pengembangan Inovatif Industri Robot Humanoid” oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi, inovasi bahan aluminium di bidang integrasi ringan dan fungsional akan terus meningkat. Pada bulan Juli 2024, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi menerbitkan “Pendapat Panduan tentang Pengembangan Inovatif Industri Robot Humanoid”, yang dengan jelas menyatakan tujuan “menerobos bahan ringan dan proses manufaktur presisi”, dan memasukkan teknologi pembentukan presisi paduan aluminium dalam daftar penelitian dan pengembangan utama.

 
Di tingkat lokal, Shanghai akan membentuk dana khusus sebesar 2 miliar yuan pada November 2024 untuk mendukung penelitian dan industrialisasi material inti untuk robot humanoid, termasuk material aluminium berkinerja tinggi.

 
Di bidang akademis, "struktur aluminium sarang lebah biomimetik" yang dikembangkan bersama oleh Institut Teknologi Harbin dan Institut Penelitian Aluminium Tiongkok telah divalidasi pada Januari 2025. Struktur ini dapat mengurangi berat badan robot hingga 30% sekaligus meningkatkan kekakuan lentur hingga 40%. Pencapaian terkait telah memasuki tahap industrialisasi paten.

Menurut Institut Robotika GGII, konsumsi aluminium global untuk robot humanoid akan mencapai sekitar 12.000 ton pada tahun 2024, dengan ukuran pasar sebesar 1,8 miliar yuan. Dengan asumsi bahwa konsumsi aluminium untuk satu robot humanoid adalah 20-25 kg (mencakup 30%-40% dari total berat mesin), berdasarkan perkiraan pengiriman global sebanyak 5 juta unit pada tahun 2030, permintaan aluminium akan meningkat menjadi 100.000-125.000 ton, yang setara dengan ukuran pasar sekitar 15-18 miliar yuan, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 45%.

 
Dari segi harga, sejak paruh kedua tahun 2024, tarif premium bahan aluminium kelas atas untuk robot (seperti pelat aluminium kelas penerbangan dan aluminium cor dengan konduktivitas termal tinggi) telah meningkat dari 15% menjadi 30%. Harga satuan beberapa produk yang disesuaikan melebihi 80.000 yuan/ton, jauh lebih tinggi daripada harga rata-rata bahan aluminium industri (22.000 yuan/ton).

 
Karena robot humanoid berkembang dengan laju lebih dari 60% per tahun, aluminium, dengan rantai industri yang matang dan kinerja yang terus dioptimalkan, sedang bertransisi dari manufaktur tradisional ke jalur bernilai tambah tinggi. Menurut Toubao Research Institute, dari tahun 2025 hingga 2028, pasar aluminium Tiongkok untuk robot akan mencapai 40%-50% dari pangsa pasar global, dan terobosan teknologi perusahaan lokal dalam pencetakan presisi, perawatan permukaan, dan aspek lainnya akan menjadi pemenang dan pecundang utama.