ヒューマノイドロボットは研究室から商業的な大量生産へと移行し、軽量化と構造強度のバランスをとることが主な課題となっています。

 
アルミニウムは軽量、高強度、耐腐食性を兼ね備えた金属素材として、ヒューマノイドロボットの関節、骨格、伝達機構、外殻などの重要部品に大規模に浸透しつつあります。

 
2024年末時点で、世界の需要はアルミニウム合金ヒューマノイドロボット産業では、アルミニウムの需要が前年比62％増と急増し、新エネルギー車に次ぐアルミニウム応用分野の爆発的な成長分野となっている。

 
アルミニウム合金の総合的な性能は、ヒューマノイドロボットに最適な金属材料となっています。密度は鋼鉄のわずか3分の1ですが、合金比率とプロセスの最適化により、一部の鋼鉄に匹敵する強度を実現できます。例えば、7シリーズ航空アルミニウム（7075-T6）の比強度（強度/密度比）は200MPa/(g/cm³)に達し、これはほとんどのエンジニアリングプラスチックを凌駕する性能であり、放熱性と電磁シールド性にも優れています。

 
テスラ・オプティマス第2世代では、アルミニウムマグネシウム合金の採用により四肢骨格が15%軽量化され、トポロジー最適化設計によって構造剛性も維持されています。ボストン・ダイナミクスのアトラスロボットは、高強度アルミニウムを膝関節の伝達部品に採用し、高周波ジャンプの衝撃に対処しています。さらに、ユビキタス・ウォーカーXの冷却システムはダイキャストアルミニウムシェルを採用し、アルミニウムの高い熱伝導率（約200 W/m·K）を活かして効率的な熱管理を実現しています。
現在、ヒューマノイドロボットの分野におけるアルミニウムの技術的反復は加速し続けており、産業チェーンのさまざまなリンクで複数のブレークスルーが生まれています。

1. 高強度による性能の飛躍的向上アルミニウム合金材料
立中グループ（300428）は、2024年9月に引張強度450MPaのアルミシリコン合金を発売した後、2025年1月にロボット専用アルミ合金7xxxシリーズで航空宇宙グレードの認証を取得しました。この材料は、マイクロアロイング技術により、5％の伸び率を維持しながら降伏強度を580MPaまで高め、フーリエ・インテリジェンスの生体模倣膝関節モジュールへの応用に成功し、従来のチタン合金ソリューションと比較して32％の軽量化を実現しました。明台アルミ工業（601677）が開発したオールアルミ柱体材料は、スプレー堆積成形技術を採用し、放熱器アルミ材の熱伝導率を240W/(m・K)まで高め、玉樹科技のH1ヒューマノイドロボットの駆動システムとして大量供給されています。

 
2. 統合ダイカスト技術における産業レベルのブレークスルー
文運（603348）は重慶拠点で世界初となる9800T二板式スーパーダイカスト生産ラインを稼働させ、人型ロボットの骨格の製造サイクルを72時間から18時間に短縮した。同社が開発した生体模倣脊椎骨格部品は、トポロジー設計を最適化し、溶接箇所を72％削減し、800MPaの構造強度を達成し、95％以上の歩留まりを維持している。この技術は北米の顧客から受注しており、現在メキシコ工場を建設中である。広東宏図（002101）は、壁厚わずか1.2mmで30kNの耐衝撃性を実現する薄肉ダイカストアルミシェルを開発し、Uber Walker Xの胸部保護構造に採用した。

3. 精密加工と機能統合における革新
南山アルミニウム工業（600219）は、上海交通大学国家軽合金工学センターと共同で、ナノ強化アルミニウムベースの複合材料を2025年2月にリリースする。この材料は、炭化ケイ素ナノ粒子を分散させることで強化され、熱膨張係数を8×10⁻⁶/℃まで低減し、サーボモーターの放熱ムラによる精度ドリフト問題を解決することに成功した。テスラ・オプティマスGen3のサプライチェーンに導入されている。銀邦有限公司（300337）が開発したアルミニウムグラフェン複合電磁シールド層は、10GHz帯のシールド効率が70dBで、厚さはわずか0.25mmであり、ボストン・ダイナミクス・アトラスの頭部センサーアレイに応用されている。

 
4. リサイクルアルミニウム技術の低炭素化のブレークスルー
中国アルミニウム株式会社（601600）が新たに建設した電子グレードのリサイクルアルミニウム精製生産ラインは、廃アルミニウム中の銅と鉄の不純物含有量を5ppm以下に制御し、生産されたリサイクルアルミニウムのカーボンフットプリントを一次アルミニウムと比較して78%削減できます。この技術はEUの主要原材料法の認証を取得しており、2025年第2四半期からZhiyuanロボット向けにLCA（ライフサイクル全体）に準拠したアルミニウム材料を供給する予定です。

5. 学際的な技術の統合と応用
航空宇宙レベルのシナリオ拡大において、北京鉄人科技が開発した生体模倣ハニカムアルミ構造は、ハルビン工業大学によって検証され、二足歩行ロボットの胴体の重量を30%軽減し、曲げ剛性を40%向上させました。この構造は7075-T6航空アルミニウムを採用し、生体模倣設計により12GPa・m³/kgの比剛性を実現しています。2025年第4四半期に打ち上げられる宇宙ステーション整備ロボットに搭載される予定です。

 
これらの技術革新により、ヒューマノイドロボットにおけるアルミニウムの単一機械使用量は、2024年の1台当たり20kgから2025年には1台当たり28kgに増加し、高級アルミニウムのプレミアム率も15％から35％に上昇しました。

 
工業情報化部による「ヒューマノイドロボット産業の革新的発展に関する指導意見」の実施に伴い、軽量化と機能統合分野におけるアルミニウム材料の革新は引き続き加速するでしょう。2024年7月、工業情報化部は「ヒューマノイドロボット産業の革新的発展に関する指導意見」を公布し、「軽量化材料と精密製造プロセスの突破」という目標を明確に示し、アルミニウム合金の精密成形技術を重点研究開発リストに含めました。

 
地方レベルでは、上海市は2024年11月に20億元の特別基金を設立し、高性能アルミニウム材料を含むヒューマノイドロボットの中核材料の研究と産業化を支援する予定だ。

 
学術分野では、ハルビン工業大学と中国アルミニウム研究所が共同開発した「生体模倣ハニカムアルミニウム構造」が2025年1月に実証されました。この構造は、ロボットの胴体の重量を30%軽減すると同時に、曲げ剛性を40%向上させることが可能です。関連成果は特許産業化の段階に入っています。

GGIIロボット研究所によると、ヒューマノイドロボット向けアルミニウムの世界消費量は2024年に約1万2000トン、市場規模は18億元に達すると予測されています。ヒューマノイドロボット1台あたりのアルミニウム消費量を20～25kg（機体総重量の30～40%を占める）と仮定し、2030年までに世界出荷台数が500万台に達すると予測すると、アルミニウム需要は10万～12万5000トンにまで増加し、市場規模は約150億～180億元に達し、年平均成長率は45%に達すると予測されています。

 
価格面では、2024年下半期以降、ロボット向け高級アルミ材（航空グレードアルミ板や高熱伝導性ダイカストアルミなど）のプレミアム率が15%から30%に上昇しました。一部のカスタマイズ製品の単価は80,000元/トンを超え、工業用アルミ材の平均価格（22,000元/トン）を大幅に上回っています。

 
ヒューマノイドロボットの年間60%以上の速度で進化する中、成熟した産業チェーンと継続的な最適化された性能を持つアルミニウムは、従来の製造業から高付加価値化へと移行しつつあります。頭宝研究院によると、2025年から2028年にかけて、中国のロボット用アルミニウム市場は世界市場の40%～50%を占め、精密成形、表面処理などの分野における中国企業の技術革新が、勝敗を分ける鍵となるでしょう。