Humanoidiniai robotai iš laboratorijos persikėlė į komercinę masinę gamybą, o lengvo svorio ir konstrukcijos stiprumo suderinimas tapo pagrindiniu iššūkiu.

 
Aliuminis, kaip metalinė medžiaga, pasižyminti lengvumu, dideliu stiprumu ir atsparumu korozijai, plačiai įsiskverbia į pagrindines dalis, tokias kaip jungtys, skeletai, perdavimo sistemos ir humanoidinių robotų korpusai.

 
2024 m. pabaigoje pasaulinė paklausaaliuminio lydiniaiHumanoidinių robotų pramonėje, palyginti su praėjusiais metais, išaugo 62 % ir tapo dar viena sprogstamąja aliuminio pritaikymo sritimi po naujų energijos šaltinių naudojančių transporto priemonių.

 
Dėl visapusiškų aliuminio lydinio savybių jis yra pageidaujama metalinė medžiaga humanoidiniams robotams. Jo tankis sudaro tik trečdalį plieno tankio, tačiau optimizavus lydinio santykį ir procesą, jis gali pasiekti stiprumą, panašų į kai kurių rūšių plieną. Pavyzdžiui, 7 serijos aviacinio aliuminio (7075-T6) savitasis stiprumas (stiprio ir tankio santykis) gali siekti 200 MPa/(g/cm³), o tai yra pranašesnis už daugumą inžinerinių plastikų, be to, jis gerai išsklaido šilumą ir pasižymi elektromagnetiniu ekranavimu.

 
„Tesla Optimus-Gen2“ iteracijoje jo galūnės karkasas sumažintas 15 % naudojant aliuminio magnio lydinį, išlaikant konstrukcijos standumą taikant topologijos optimizavimo projektą; „Boston Dynamics“ „Atlas“ robotas naudoja didelio stiprumo aliuminį, kad sukurtų kelio sąnario perdavimo komponentus, kurie atlaikytų aukšto dažnio šuolių poveikį. Be to, „Ubiquitous Walker X“ aušinimo sistema naudoja lieto aliuminio korpusą, kuris išnaudoja didelį aliuminio šilumos laidumą (apie 200 W/m·K), kad būtų pasiektas efektyvus šilumos valdymas.
Šiuo metu aliuminio technologinė iteracija humanoidinių robotų srityje toliau sparčiai auga, o įvairiose pramonės grandinės grandyse įvyko daug proveržių:

1. Didelio stiprumo našumo šuolisaliuminio lydinysmedžiagos
2024 m. rugsėjį „Lizhong Group“ (300428) išleidusi aliuminio silicio lydinį, kurio tempiamasis stipris yra 450 MPa, 2025 m. sausio mėn. savo 7xxx serijos aliuminio lydiniui, specialiai sukurtam robotams, suteikė aviacijos ir kosmoso klasės sertifikatą. Šios medžiagos takumo riba padidinta iki 580 MPa, naudojant mikrolegiravimo technologiją, išlaikant 5 % pailgėjimo greitį, ir ji sėkmingai pritaikyta „Fourier Intelligence“ biomimetiniame kelio sąnario modulyje, sumažinant svorį 32 %, palyginti su tradiciniais titano lydinių sprendimais. „Mingtai Aluminum Industry“ (601677) sukurta aliuminio kolonėlės korpuso medžiaga, naudojant purškimo nusodinimo formavimo technologiją, padidina radiatoriaus aliuminio medžiagos šilumos laidumą iki 240 W/(m · K), ir buvo tiekiama urmu kaip „Yushu Technology“ H1 humanoidinio roboto pavaros sistema.

 
2. Pramoninio lygio proveržis integruotoje liejimo technologijoje
„Wencan Corporation“ (603348) Čongčingo bazėje paleista pirmoji pasaulyje 9800T dviejų plokščių superliejimo gamybos linija sutrumpino humanoidinių robotų skeletų gamybos ciklą nuo 72 valandų iki 18 valandų. Jos sukurtas biomimetinis stuburo skeleto komponentas buvo optimizuotas taikant topologijos dizainą, 72 % sumažinant suvirinimo taškų skaičių, pasiekiant 800 MPa konstrukcinį stiprumą ir išlaikant daugiau nei 95 % našumo rodiklį. Ši technologija sulaukė užsakymų iš Šiaurės Amerikos klientų, o šiuo metu statoma gamykla Meksikoje. Guangdong Hongtu (002101) sukūrė plonasienį liejamo aliuminio korpusą, kurio sienelių storis yra tik 1,2 mm, tačiau kurio smūgio atsparumas siekia 30 kN, ir kuris naudojamas „Uber Walker X“ krūtinės apsaugos konstrukcijai.

3. Tikslaus apdirbimo ir funkcinės integracijos inovacijos
„Nanshan Aluminum Industry“ (600219), bendradarbiaudama su Šanchajaus Jiao Tong universiteto Nacionaliniu lengvųjų lydinių inžinerijos centru, 2025 m. vasarį išleis nanodalelėmis sustiprintas aliuminio pagrindu pagamintas kompozicines medžiagas. Ši medžiaga sutvirtinama disperguojant silicio karbido nanodaleles, taip sumažinant šiluminio plėtimosi koeficientą iki 8 × 10⁻⁶/℃, sėkmingai išsprendžiant tikslumo poslinkio problemą, kurią sukelia netolygus servo variklių šilumos išsklaidymas. Ji buvo pristatyta „Tesla Optimus Gen3“ tiekimo grandinėje. „Yinbang Co., Ltd.“ (300337) sukurtas aliuminio grafeno kompozito elektromagnetinio ekranavimo sluoksnis pasižymi 70 dB ekranavimo efektyvumu 10 GHz dažnių juostoje ir yra tik 0,25 mm storio, kuris naudojamas „Boston Dynamics Atlas“ galvos jutiklių matricoje.

 
4. Perdirbto aliuminio technologijos proveržis mažo anglies dioksido kiekio technologijų srityje
Naujai pastatyta Kinijos „Aluminum Corporation of China“ (601600) elektroninės klasės perdirbto aliuminio valymo linija gali kontroliuoti vario ir geležies priemaišų kiekį aliuminio atliekose iki mažiau nei 5 ppm ir 78 % sumažinti pagaminto perdirbto aliuminio anglies pėdsaką, palyginti su pirminiu aliuminiu. Ši technologija yra sertifikuota pagal ES pagrindinių žaliavų įstatymą ir tikimasi, kad nuo 2025 m. antrojo ketvirčio „Zhiyuan“ robotams bus tiekiamos LCA (viso gyvavimo ciklo) reikalavimus atitinkančios aliuminio medžiagos.

5. Tarpdisciplininė technologijų integracija ir taikymas
Plečiant aviacijos ir kosmoso lygio scenarijus, Harbino technologijos institutas patikrino „Beijing Iron Man Technology“ sukurtą biomimetinę korio aliuminio konstrukciją, kuri 30 % sumažino dvikojo roboto liemens svorį ir 40 % padidino jo lenkimo standumą. Konstrukcijoje naudojamas 7075-T6 aviacinis aliuminis, o biomimetinio dizaino dėka pasiekiamas 12 GPa · m³/kg savitasis standumas. Planuojama, kad ji bus naudojama kosminės stoties priežiūros robote, kuris bus paleistas 2025 m. 4 ketvirtį.

 
Šie technologiniai proveržiai skatina aliuminio naudojimą humanoidiniuose robotuose nuo 20 kg/vnt. 2024 m. iki 28 kg/vnt. 2025 m., o aukščiausios klasės aliuminio kainos taip pat išaugo nuo 15 % iki 35 %.

 
Pramonės ir informacinių technologijų ministerijai įgyvendinus „Gairinamąsias nuomones dėl novatoriškos humanoidinių robotų pramonės plėtros“, aliuminio medžiagų inovacijos lengvų ir funkcinių integracijų srityse ir toliau spartės. 2024 m. liepos mėn. Pramonės ir informacinių technologijų ministerija paskelbė „Gairinamąsias nuomones dėl novatoriškos humanoidinių robotų pramonės plėtros“, kuriose aiškiai nurodytas tikslas „pralaužti lengvas medžiagas ir tikslius gamybos procesus“, o aliuminio lydinių tikslaus formavimo technologija įtraukta į pagrindinių mokslinių tyrimų ir plėtros sąrašą.

 
Vietos lygmeniu Šanchajus 2024 m. lapkritį įsteigs specialų 2 milijardų juanių fondą, skirtą humanoidinių robotų pagrindinių medžiagų, įskaitant didelio našumo aliuminio medžiagas, tyrimams ir industrializacijai remti.

 
Akademinėje srityje 2025 m. sausio mėn. buvo patvirtinta Harbino technologijos instituto ir Kinijos aliuminio tyrimų instituto bendrai sukurta „biomimetinė korio aliuminio konstrukcija“. Ši konstrukcija gali sumažinti roboto liemens svorį 30 %, o lenkimo standumą pagerinti 40 %. Susiję pasiekimai jau pasiekė patentų industrializacijos etapą.

Pasak GGII robotikos instituto, pasaulinis aliuminio suvartojimas humanoidiniams robotams 2024 m. sieks maždaug 12 000 tonų, o rinkos dydis sieks 1,8 milijardo juanių. Darant prielaidą, kad vieno humanoidinio roboto aliuminio suvartojimas yra 20–25 kg (tai sudaro 30–40 % viso mašinos svorio), remiantis numatoma 5 milijonų vienetų pasauline siunta iki 2030 m., aliuminio paklausa išaugs iki 100 000–125 000 tonų, o tai atitiktų maždaug 15–18 milijardų juanių rinkos dydį, o metinis augimo tempas sieks 45 %.

 
Kalbant apie kainą, nuo 2024 m. antrojo pusmečio aukštos klasės aliuminio medžiagų, skirtų robotams (pvz., aviacijos klasės aliuminio plokščių ir didelio šilumos laidumo liejamo aliuminio), kainos padidėjo nuo 15 % iki 30 %. Kai kurių individualiai pritaikytų gaminių vieneto kaina viršija 80 000 juanių už toną, tai yra gerokai daugiau nei vidutinė pramoninių aliuminio medžiagų kaina (22 000 juanių už toną).

 
Kadangi humanoidiniai robotai kasmet tobulėja daugiau nei 60 % greičiu, aliuminis, turėdamas brandžią pramonės grandinę ir nuolat optimizuotą našumą, pereina iš tradicinės gamybos į didelės pridėtinės vertės kelią. Pasak „Toubao“ tyrimų instituto, nuo 2025 iki 2028 m. Kinijos aliuminio robotų rinka sudarys 40–50 % pasaulinės rinkos dalies, o pagrindiniai laimėtojai ir pralaimėtojai bus vietos įmonių technologiniai proveržiai tikslaus liejimo, paviršiaus apdorojimo ir kituose aspektuose.