Robot humanoid telah berpindah dari makmal ke pengeluaran besar-besaran komersial, dan mengimbangi kekuatan ringan dan struktur telah menjadi cabaran teras.

 
Sebagai bahan logam yang menggabungkan ringan, kekuatan tinggi dan rintangan kakisan, aluminium mencapai penembusan berskala besar dalam bahagian penting seperti sendi, rangka, sistem penghantaran dan cangkerang robot humanoid.

 
Sehingga akhir tahun 2024, permintaan global untukaloi aluminiumdalam industri robot humanoid telah melonjak sebanyak 62% tahun ke tahun, menjadi satu lagi medan letupan untuk aplikasi aluminium selepas kenderaan tenaga baharu.

 
Prestasi komprehensif aloi aluminium menjadikannya bahan logam pilihan untuk robot humanoid. Ketumpatannya hanya satu pertiga daripada keluli, tetapi ia boleh mencapai kekuatan yang setanding dengan beberapa keluli melalui nisbah aloi dan pengoptimuman proses. Sebagai contoh, kekuatan khusus (nisbah kekuatan/ketumpatan) 7 siri aluminium penerbangan (7075-T6) boleh mencapai 200 MPa/(g/cm ³), yang lebih baik daripada kebanyakan plastik kejuruteraan, dan berprestasi baik dalam pelesapan haba dan perisai elektromagnet.

 
Dalam lelaran Tesla Optimus-Gen2, rangka anggotanya dikurangkan sebanyak 15% menggunakan aloi magnesium aluminium, sambil mengekalkan ketegaran struktur melalui reka bentuk pengoptimuman topologi; Robot Atlas Boston Dynamics menggunakan aluminium berkekuatan tinggi untuk mencipta komponen transmisi sendi lutut bagi mengatasi kesan lompatan frekuensi tinggi. Selain itu, sistem penyejukan Ubiquitous Walker X menggunakan cangkerang aluminium tuangan mati, yang menggunakan kekonduksian terma tinggi aluminium (kira-kira 200 W/m · K) untuk mencapai pengurusan haba yang cekap.
Pada masa ini, lelaran teknologi aluminium dalam bidang robot humanoid terus meningkat, dan pelbagai kejayaan telah muncul dalam pelbagai pautan rantaian industri:

1. Lonjakan prestasi berkekuatan tinggialoi aluminiumbahan
Berikutan keluaran aloi silikon aluminium dengan kekuatan tegangan 450MPa pada September 2024, Kumpulan Lizhong (300428) telah memperoleh pensijilan gred aeroangkasa untuk aloi aluminium siri 7xxx yang direka khusus untuk robot pada Januari 2025. Bahan ini telah meningkatkan kekuatan hasilnya kepada 580MPa melalui teknologi pengaloian mikro yang berjaya digunakan pada 5% dan mengekalkan teknologi pengaloian mikro yang berjaya. modul sendi lutut biomimetik Fourier Intelligence, mengurangkan berat sebanyak 32% berbanding penyelesaian aloi titanium tradisional. Semua bahan badan lajur aluminium yang dibangunkan oleh Industri Aluminium Mingtai (601677) menggunakan teknologi pembentuk pemendapan semburan untuk meningkatkan kekonduksian terma bahan aluminium radiator kepada 240W/(m · K), dan telah dibekalkan secara pukal sebagai sistem pemacu untuk robot humanoid H1 Yushu Technology.

 
2. Kejayaan peringkat industri dalam teknologi die-casting bersepadu
Barisan pengeluaran super die casting 9800T dua plat pertama di dunia yang mula beroperasi oleh Wencan Corporation (603348) di pangkalan Chongqingnya telah memampatkan kitaran pembuatan rangka robot humanoid daripada 72 jam kepada 18 jam. Komponen rangka tulang belakang biomimetik yang dibangunkan olehnya telah dioptimumkan melalui reka bentuk topologi, mengurangkan titik kimpalan sebanyak 72%, mencapai kekuatan struktur 800MPa, dan mengekalkan kadar hasil melebihi 95%. Teknologi ini telah menerima tempahan daripada pelanggan Amerika Utara dan sebuah kilang di Mexico sedang dalam pembinaan. Guangdong Hongtu (002101) telah membangunkan cangkerang aluminium tuang mati berdinding nipis dengan ketebalan dinding hanya 1.2mm tetapi mencapai rintangan hentaman 30kN, yang digunakan pada struktur perlindungan dada Uber Walker X.

3. Inovasi dalam pemesinan ketepatan dan penyepaduan fungsi
Industri Aluminium Nanshan (600219), dengan kerjasama Pusat Kejuruteraan Kebangsaan untuk Aloi Ringan di Shanghai Jiao Tong University, akan mengeluarkan bahan komposit berasaskan aluminium bertetulang nano pada Februari 2025. Bahan ini diperkukuh dengan menyebarkan nanozarah silikon karbida, mengurangkan pekali pengembangan terma kepada 8 × ⁶ solving/⁻ yang berjaya mengatasi masalah hanyutan. oleh pelesapan haba tidak sekata motor servo. Ia telah diperkenalkan ke dalam rantaian bekalan Tesla Optimus Gen3. Lapisan pelindung elektromagnet komposit graphene aluminium yang dibangunkan oleh Yinbang Co., Ltd. (300337) mempunyai kecekapan perisai 70dB dalam jalur frekuensi 10GHz dan ketebalan hanya 0.25mm, yang digunakan pada susunan penderia kepala Boston Dynamics Atlas.

 
4. Penembusan karbon rendah teknologi aluminium kitar semula
Barisan pengeluaran penulenan aluminium kitar semula gred elektronik yang baru dibina oleh Aluminium Corporation of China (601600) boleh mengawal kandungan kekotoran tembaga dan besi dalam sisa aluminium di bawah 5ppm, dan mengurangkan jejak karbon aluminium kitar semula yang dihasilkan sebanyak 78% berbanding aluminium primer. Teknologi ini telah diperakui oleh Akta Bahan Mentah Utama EU dan dijangka membekalkan bahan aluminium yang mematuhi LCA (kitaran hayat penuh) kepada robot Zhiyuan bermula pada Q2 2025.

5. Penyepaduan dan aplikasi teknologi merentas disiplin
Dalam pengembangan senario peringkat aeroangkasa, struktur aluminium sarang lebah biomimetik yang dibangunkan oleh Beijing Iron Man Technology telah disahkan oleh Institut Teknologi Harbin, mengurangkan berat badan robot dwipedal sebanyak 30% dan meningkatkan kekukuhan lenturannya sebanyak 40%. Struktur ini menggunakan aluminium penerbangan 7075-T6 dan mencapai kekukuhan tertentu 12GPa · m ³/kg melalui reka bentuk biomimetik. Ia dirancang untuk digunakan untuk robot penyelenggaraan stesen angkasa yang dilancarkan pada Q4 2025.

 
Kejayaan teknologi ini memacu penggunaan mesin tunggal aluminium dalam robot humanoid daripada 20kg/unit pada 2024 kepada 28kg/unit pada 2025, dan kadar premium aluminium mewah juga telah meningkat daripada 15% kepada 35%.

 
Dengan pelaksanaan "Pendapat Panduan Mengenai Pembangunan Inovatif Industri Robot Humanoid" oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat, inovasi bahan aluminium dalam bidang integrasi ringan dan berfungsi akan terus dipercepatkan. Pada Julai 2024, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat mengeluarkan "Pendapat Panduan Mengenai Pembangunan Inovatif Industri Robot Humanoid", yang dengan jelas menyatakan matlamat "memecahkan bahan ringan dan proses pembuatan ketepatan", dan memasukkan teknologi pembentukan ketepatan aloi aluminium dalam senarai penyelidikan dan pembangunan utama.

 
Di peringkat tempatan, Shanghai akan menubuhkan dana khas sebanyak 2 bilion yuan pada November 2024 untuk menyokong penyelidikan dan perindustrian bahan teras untuk robot humanoid, termasuk bahan aluminium berprestasi tinggi.

 
Dalam bidang akademik, "struktur aluminium sarang lebah biomimetik" yang dibangunkan bersama oleh Institut Teknologi Harbin dan Institut Penyelidikan Aluminium China telah disahkan pada Januari 2025. Struktur ini boleh mengurangkan berat badan robot sebanyak 30% sambil meningkatkan kekukuhan lenturan sebanyak 40%. Pencapaian berkaitan telah memasuki peringkat perindustrian paten.

Menurut Institut Robotik GGII, penggunaan aluminium global untuk robot humanoid akan menjadi kira-kira 12000 tan pada tahun 2024, dengan saiz pasaran 1.8 bilion yuan. Dengan mengandaikan bahawa penggunaan aluminium bagi robot humanoid tunggal ialah 20-25kg (menganggap 30% -40% daripada jumlah berat mesin), berdasarkan anggaran penghantaran global sebanyak 5 juta unit menjelang 2030, permintaan untuk aluminium akan meningkat kepada 100000-125000 tan, bersamaan dengan saiz pasaran kira-kira 18 bilion kompaun 15% setiap tahun.

 
Dari segi harga, sejak separuh kedua 2024, kadar premium bahan aluminium mewah untuk robot (seperti plat aluminium gred penerbangan dan aluminium die cast kekonduksian haba yang tinggi) telah meningkat daripada 15% kepada 30%. Harga seunit bagi sesetengah produk tersuai melebihi 80000 yuan/tan, jauh lebih tinggi daripada harga purata bahan aluminium industri (22000 yuan/tan).

 
Apabila robot humanoid bergerak pada kadar lebih 60% setahun, aluminium, dengan rantaian perindustrian yang matang dan prestasi dioptimumkan secara berterusan, sedang beralih daripada pembuatan tradisional kepada landasan nilai tambah tinggi. Menurut Institut Penyelidikan Toubao, dari 2025 hingga 2028, pasaran aluminium China untuk robot akan menyumbang 40% -50% daripada bahagian pasaran global, dan penemuan teknologi perusahaan tempatan dalam pengacuan ketepatan, rawatan permukaan, dan aspek lain akan menjadi pemenang utama dan rugi.