Хуманоидните роботи се преселија од лабораторија во комерцијално масовно производство, а балансирањето на лесната тежина и структурната цврстина стана клучен предизвик.

 
Како метален материјал што комбинира лесна тежина, висока цврстина и отпорност на корозија, алуминиумот постигнува пенетрација во големи размери во клучни делови како што се споеви, скелети, системи за пренос и школки на хуманоидни роботи.

 
До крајот на 2024 година, глобалната побарувачка заалуминиумски легуриВо индустријата за хуманоидни роботи се зголеми за 62% на годишно ниво, станувајќи уште едно експлозивно поле за примена на алуминиум по возилата на нова енергија.

 
Сеопфатните перформанси на алуминиумската легура ја прават претпочитан метален материјал за хуманоидни роботи. Неговата густина е само една третина од челикот, но може да постигне цврстина споредлива со дел од челикот преку однос на легура и оптимизација на процесот. На пример, специфичната цврстина (однос цврстина/густина) на авијацискиот алуминиум од серијата 7 (7075-T6) може да достигне 200 MPa/(g/cm³), што е супериорно во однос на повеќето инженерски пластики, и добро функционира во дисипацијата на топлината и електромагнетната заштита.

 
Во итерацијата на Tesla Optimus-Gen2, неговиот скелет на екстремитетите е намален за 15% со употреба на алуминиумска магнезиумска легура, додека се одржува структурната цврстина преку дизајн за оптимизација на топологијата; роботот Atlas на Boston Dynamics користи алуминиум со висока цврстина за да создаде компоненти за пренос на коленото за да се справи со влијанието на скоковите со висока фреквенција. Покрај тоа, системот за ладење на Ubiquitous Walker X користи алуминиумска обвивка од лиен алуминиум, која ја користи високата топлинска спроводливост на алуминиумот (околу 200 W/m · K) за да се постигне ефикасно термичко управување.
Во моментов, технолошкиот развој на алуминиумот во областа на хуманоидните роботи продолжува да се забрзува, а се појавија повеќекратни откритија во различни алки од индустрискиот синџир:

1. Скок во перформансите со висока јачинаалуминиумска легураматеријали
По објавувањето на алуминиумската силициумска легура со затегнувачка цврстина од 450 MPa во септември 2024 година, Lizhong Group (300428) доби сертификат за воздухопловна класа за својата алуминиумска легура од серијата 7xxx, специјално дизајнирана за роботи, во јануари 2025 година. Овој материјал ја зголеми својата цврстина на истегнување на 580 MPa преку технологија на микролегирање, додека одржува стапка на издолжување од 5%, и успешно е применет на биомиметичкиот модул за зглоб на коленото на Fourier Intelligence, намалувајќи ја тежината за 32% во споредба со традиционалните решенија од титаниумска легура. Материјалот за целосно алуминиумско тело на колоната, развиен од Mingtai Aluminum Industry (601677), ја користи технологијата за формирање со распрскување за да ја зголеми топлинската спроводливост на алуминиумскиот материјал на радијаторот на 240 W/(m · K) и е испорачан на големо како погонски систем за хуманоидниот робот H1 на Yushu Technology.

 
2. Пробив на индустриско ниво во интегрираната технологија за леење под притисок
Првата производствена линија за супер леење под притисок 9800T во светот, пуштена во употреба од Wencan Corporation (603348) во нејзината база во Чонгкинг, го скрати производствениот циклус на скелети на хуманоидни роботи од 72 часа на 18 часа. Биомиметичката компонента на скелетот на 'рбетот, развиена од нив, е оптимизирана преку дизајн на топологија, намалувајќи ги точките на заварување за 72%, постигнувајќи структурна цврстина од 800MPa и одржувајќи стапка на принос од над 95%. Оваа технологија доби нарачки од северноамерикански клиенти, а фабрика во Мексико е во изградба. Гуангдонг Хонгту (002101) разви тенкоѕидна алуминиумска обвивка од леење под притисок со дебелина на ѕидот од само 1,2 mm, но постигнувајќи отпорност на удар од 30 kN, која се применува на структурата за заштита на градите на Uber Walker X.

3. Иновација во прецизната машинска обработка и функционалната интеграција
„Наншан Алуминиум Индустри“ (600219), во соработка со Националниот инженерски центар за лесни легури при Универзитетот „Џиао Тонг“ во Шангај, ќе издаде наноармирани композитни материјали базирани на алуминиум во февруари 2025 година. Овој материјал е зајакнат со дисперзија на наночестички од силициум карбид, со што се намалува коефициентот на термичка експанзија на 8 × 10 ⁻⁶/℃, успешно решавајќи го проблемот со точноста предизвикан од нееднаквата дисипација на топлината на серво моторите. Воведен е во синџирот на снабдување на Tesla Optimus Gen3. Електромагнетниот заштитен слој од алуминиумски графенски композитен развиен од „Јинбанг Ко., Лтд.“ (300337) има ефикасност на заштита од 70dB во фреквенцискиот опсег од 10 GHz и дебелина од само 0,25 mm, што се применува на низата сензори за глава на „Бостон Динамикс Атлас“.

 
4. Пробив во технологијата за рециклиран алуминиум со ниски јаглеродни емисии
Новоизградената производствена линија за пречистување на рециклиран алуминиум од електронски квалитет на Aluminum Corporation of China (601600) може да ја контролира содржината на нечистотии од бакар и железо во отпадниот алуминиум под 5ppm и да го намали јаглеродниот отпечаток на произведениот рециклиран алуминиум за 78% во споредба со примарниот алуминиум. Оваа технологија е сертифицирана од Законот за клучни суровини на ЕУ и се очекува да снабдува роботи на Zhiyuan со алуминиумски материјали што се во согласност со LCA (целосен животен циклус) почнувајќи од вториот квартал од 2025 година.

5. Меѓудисциплинарна интеграција и примена на технологија
Во сценаријата за проширување на воздухопловното ниво, биомиметичката алуминиумска структура во облик на саќе развиена од „Пекинг Ајрон Мен Технолоџи“ е потврдена од Технолошкиот институт Харбин, со што се намалува тежината на торзото на двоножниот робот за 30% и се зголемува неговата цврстина на свиткување за 40%. Структурата користи авијациски алуминиум 7075-T6 и постигнува специфична цврстина од 12GPa · m³/kg преку биомиметички дизајн. Планирано е да се користи за роботот за одржување на вселенската станица, лансиран во четвртиот квартал од 2025 година.

 
Овие технолошки откритија ја зголемуваат употребата на алуминиум по една машина кај хуманоидните роботи од 20 кг/единица во 2024 година на 28 кг/единица во 2025 година, а премиум стапката на алуминиум од висока класа исто така се зголеми од 15% на 35%.

 
Со спроведувањето на „Водечките мислења за иновативен развој на индустријата за хуманоидни роботи“ од страна на Министерството за индустрија и информатичка технологија, иновациите на алуминиумските материјали во областите на лесна и функционална интеграција ќе продолжат да се забрзуваат. Во јули 2024 година, Министерството за индустрија и информатичка технологија ги издаде „Водечките мислења за иновативен развој на индустријата за хуманоидни роботи“, во кои јасно се наведува целта за „пробивање на лесни материјали и прецизни производствени процеси“ и се вклучува технологијата за прецизно обликување на алуминиумски легури во клучниот список за истражување и развој.

 
На локално ниво, Шангај ќе воспостави посебен фонд од 2 милијарди јуани во ноември 2024 година за поддршка на истражувањето и индустријализацијата на основните материјали за хуманоидни роботи, вклучувајќи високо-перформансни алуминиумски материјали.

 
Во академската област, „биомиметичката структура од алуминиум во облик на саќе“ заеднички развиена од Харбинскиот институт за технологија и Кинескиот институт за истражување на алуминиум беше валидирана во јануари 2025 година. Оваа структура може да ја намали тежината на торзото на роботот за 30%, а воедно да ја подобри цврстината на свиткување за 40%. Поврзаните достигнувања влегоа во фаза на патентирана индустријализација.

Според Институтот за роботика GGII, глобалната потрошувачка на алуминиум за хуманоидни роботи ќе биде приближно 12000 тони во 2024 година, со големина на пазарот од 1,8 милијарди јуани. Под претпоставка дека потрошувачката на алуминиум на еден хуманоиден робот е 20-25 кг (што претставува 30%-40% од вкупната тежина на машината), врз основа на проценетата глобална испорака од 5 милиони единици до 2030 година, побарувачката за алуминиум ќе се искачи на 100000-125000 тони, што одговара на големина на пазарот од приближно 15-18 милијарди јуани, со сложена годишна стапка на раст од 45%.

 
Што се однесува до цената, од втората половина на 2024 година, премиум стапката на висококвалитетни алуминиумски материјали за роботи (како што се алуминиумски плочи од авијациски квалитет и алуминиум од леан алуминиум со висока топлинска спроводливост) се зголеми од 15% на 30%. Единечната цена на некои производи по нарачка надминува 80000 јуани/тон, што е значително повисока од просечната цена на индустриските алуминиумски материјали (22000 јуани/тон).

 
Бидејќи хуманоидните роботи се менуваат со брзина од над 60% годишно, алуминиумот, со својот зрел индустриски синџир и континуирано оптимизирани перформанси, преминува од традиционално производство кон патека со висока додадена вредност. Според Истражувачкиот институт Тубао, од 2025 до 2028 година, кинескиот пазар на алуминиум за роботи ќе сочинува 40% -50% од глобалниот пазарен удел, а технолошките откритија на локалните претпријатија во прецизното обликување, површинската обработка и други аспекти ќе станат клучни победници и губитници.