Хуманоидни роботи су се преселили из лабораторија у комерцијалну масовну производњу, а балансирање између мале тежине и структурне чврстоће постало је кључни изазов.

 
Као метални материјал који комбинује лагану тежину, високу чврстоћу и отпорност на корозију, алуминијум постиже велико продирање у кључне делове као што су зглобови, скелети, системи преноса и љуске хуманоидних робота.

 
Од краја 2024. године, глобална потражња залегуре алуминијумау индустрији хуманоидних робота је порасла за 62% у односу на претходну годину, постајући још једно експлозивно поље за примену алуминијума након возила на нове енергије.

 
Свеобухватне перформансе легуре алуминијума чине је преферираним металним материјалом за хуманоидне роботе. Њена густина је само једна трећина густине челика, али може постићи чврстоћу упоредиву са неким челицима захваљујући односу легура и оптимизацији процеса. На пример, специфична чврстоћа (однос чврстоће/густине) авионског алуминијума серије 7 (7075-Т6) може достићи 200 MPa/(g/cm³), што је супериорније од већине инжењерских пластика, и добро се показује у одвођењу топлоте и електромагнетној заштити.

 
У итерацији Тесла Оптимус-Ген2, скелет његових удова је смањен за 15% коришћењем легуре алуминијум-магнијезијума, уз одржавање структурне крутости кроз дизајн оптимизације топологије; робот Атлас компаније Бостон Дајнамикс користи алуминијум високе чврстоће за израду компоненти преноса зглобова колена како би се носио са утицајем високофреквентних скокова. Поред тога, систем хлађења Убиквитус Вокера X усваја кућиште од ливеног алуминијума, које користи високу топлотну проводљивост алуминијума (око 200 W/m · K) за постизање ефикасног управљања температуром.
Тренутно, технолошка итерација алуминијума у ​​области хуманоидних робота наставља да се убрзава, а појавили су се вишеструки пробоји у различитим карикама индустријског ланца:

1. Скок перформанси високе чврстоћелегура алуминијумаматеријали
Након што је у септембру 2024. године на тржиште лансирана легура алуминијум-силицијума са затезном чврстоћом од 450 MPa, компанија Lizhong Group (300428) је у јануару 2025. године добила сертификат за ваздухопловну индустрију за своју легуру алуминијума серије 7xxx, посебно дизајнирану за роботе. Овај материјал је повећао границу течења на 580 MPa технологијом микролегирања, уз одржавање стопе издужења од 5%, и успешно је примењен на биомиметички модул зглоба колена компаније Fourier Intelligence, смањујући тежину за 32% у поређењу са традиционалним решењима од титанијумских легура. Материјал за тело стуба у потпуности од алуминијума, који је развила компанија Mingtai Aluminum Industry (601677), усваја технологију распршивања како би се повећала топлотна проводљивост алуминијумског материјала радијатора на 240 W/(m · K), и испоручиван је у расутом стању као погонски систем за хуманоидног робота H1 компаније Yushu Technology.

 
2. Пробој на индустријском нивоу у интегрисаној технологији ливења под притиском
Прва светска производна линија за ливење под притиском од две плоче, капацитета 9800T, коју је пустила у рад компанија Wencan Corporation (603348) у својој бази у Чонгћингу, скратила је производни циклус скелета хуманоидних робота са 72 сата на 18 сати. Биомиметичка компонента скелета кичме коју је развила оптимизована је кроз тополошки дизајн, смањујући тачке заваривања за 72%, постижући структурну чврстоћу од 800 MPa и одржавајући стопу приноса преко 95%. Ова технологија је примила поруџбине од северноамеричких купаца, а фабрика у Мексику је тренутно у изградњи. Guangdong Hongtu (002101) је развио танкозидну љуску од ливеног алуминијума са дебљином зида од само 1,2 мм, али постижући отпорност на удар од 30 kN, која се примењује на заштитну структуру грудног коша Uber Walker X.

3. Иновације у прецизној обради и функционалној интеграцији
Наншан Алуминијум Индустри (600219), у сарадњи са Националним инжењерским центром за лаке легуре на Универзитету Ђао Тонг у Шангају, представиће композитне материјале на бази алуминијума ојачане наночестицама у фебруару 2025. године. Овај материјал је ојачан дисперзијом силицијум карбидних наночестица, смањујући коефицијент термичког ширења на 8 × 10 ⁻⁶/℃, успешно решавајући проблем померања тачности изазван неравномерним одвођењем топлоте серво мотора. Уведен је у ланац снабдевања Тесла Оптимус Ген3. Алуминијум-графен композитни електромагнетни заштитни слој, који је развила компанија Јинбанг Ко., Лтд. (300337), има ефикасност заштите од 70dB у фреквентном опсегу од 10GHz и дебљину од само 0,25mm, а примењује се на низ сензора главе Бостон Дајнамикс Атласа.

 
4. Продор у технологији рециклираног алуминијума са ниским садржајем угљеника
Новоизграђена производна линија за пречишћавање рециклираног алуминијума електронског квалитета компаније Aluminum Corporation of China (601600) може да контролише садржај нечистоћа бакра и гвожђа у отпадном алуминијуму испод 5ppm и смањи угљенични отисак произведеног рециклираног алуминијума за 78% у поређењу са примарним алуминијумом. Ова технологија је сертификована Законом ЕУ о кључним сировинама и очекује се да ће снабдевати роботи Zhiyuan алуминијумским материјалима који су у складу са LCA (пун животни циклус) почев од другог квартала 2025. године.

5. Интердисциплинарна интеграција и примена технологије
У сценаријима проширења ваздухопловног нивоа, биомиметичку алуминијумску структуру саћастог облика коју је развила компанија Beijing Iron Man Technology верификовао је Харбин институт за технологију, смањујући тежину торза двоножног робота за 30% и повећавајући његову крутост на савијање за 40%. Структура користи авионски алуминијум 7075-Т6 и постиже специфичну крутост од 12GPa · m³/kg захваљујући биомиметичком дизајну. Планирано је да се користи за робота за одржавање свемирске станице који ће бити лансиран у четвртом кварталу 2025. године.

 
Ови технолошки продори повећавају употребу алуминијума у ​​хуманоидним роботима са 20 кг/јединици у 2024. години на 28 кг/јединици у 2025. години, а премијска стопа висококвалитетног алуминијума је такође порасла са 15% на 35%.

 
Са имплементацијом „Упутстава за иновативни развој индустрије хуманоидних робота“ од стране Министарства индустрије и информационих технологија, иновације алуминијумских материјала у областима лагане и функционалне интеграције ће се наставити убрзавати. У јулу 2024. године, Министарство индустрије и информационих технологија издало је „Упутства за иновативни развој индустрије хуманоидних робота“, у којима је јасно наведен циљ „пробоја кроз лагане материјале и прецизне производне процесе“ и уврштена је технологија прецизног обликовања алуминијумских легура на листу кључних истраживања и развоја.

 
На локалном нивоу, Шангај ће у новембру 2024. године основати посебан фонд од 2 милијарде јуана за подршку истраживању и индустријализацији основних материјала за хуманоидне роботе, укључујући високоперформансне алуминијумске материјале.

 
У академској области, „биомиметичка алуминијумска структура саћастог облика“ коју су заједнички развили Харбински технолошки институт и Кинески истраживачки институт за алуминијум валидирана је у јануару 2025. године. Ова структура може смањити тежину торза робота за 30%, а истовремено побољшати крутост на савијање за 40%. Сродна достигнућа су ушла у фазу индустријализације патента.

Према подацима Института за роботику GGII, глобална потрошња алуминијума за хуманоидне роботе биће приближно 12.000 тона 2024. године, са тржиштем од 1,8 милијарди јуана. Под претпоставком да је потрошња алуминијума једног хуманоидног робота 20-25 кг (што чини 30% -40% укупне тежине машине), на основу процењене глобалне испоруке од 5 милиона јединица до 2030. године, потражња за алуминијумом ће порасти на 100.000-125.000 тона, што одговара тржишту од приближно 15-18 милијарди јуана, са просечном годишњом стопом раста од 45%.

 
Што се тиче цене, од друге половине 2024. године, премијска стопа висококвалитетних алуминијумских материјала за роботе (као што су алуминијумске плоче авионског квалитета и ливени алуминијум високе топлотне проводљивости) повећана је са 15% на 30%. Јединична цена неких прилагођених производа прелази 80.000 јуана/тона, што је знатно више од просечне цене индустријских алуминијумских материјала (22.000 јуана/тона).

 
Како се хуманоидни роботи мењају брзином од преко 60% годишње, алуминијум, са својим зрелим индустријским ланцем и континуирано оптимизованим перформансама, прелази са традиционалне производње на пут високе додате вредности. Према истраживачком институту Тоубао, од 2025. до 2028. године, кинеско тржиште алуминијума за роботе ће чинити 40% -50% глобалног тржишног удела, а технолошки продори локалних предузећа у прецизном обликовању, површинској обради и другим аспектима постаће кључни добитници и губитници.