人形機(jī)器人已從實驗室走向商業(yè)化量產(chǎn)，輕量化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的平衡成為核心挑戰(zhàn)。
作為兼具輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐腐蝕特性的金屬材料，鋁正在人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)、骨架、傳動系統(tǒng)及外殼等關(guān)鍵部位實現(xiàn)規(guī)�；瘽B透。
截至2024年底，全球人形機(jī)器人行業(yè)對鋁合金的需求量同比激增62%，成為繼新能源汽車后的又一鋁材應(yīng)用爆發(fā)領(lǐng)域。
鋁合金的綜合性能使其成為人形機(jī)器人金屬材料的首選。其密度僅為鋼的1/3，卻能通過合金配比和工藝優(yōu)化實現(xiàn)與部分鋼材相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。例如，7系航空鋁（7075-T6）的比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度比）可達(dá)200 MPa/(g/cm³)，優(yōu)于多數(shù)工程塑料，且在散熱性、電磁屏蔽性方面表現(xiàn)優(yōu)異。
在特斯拉Optimus-Gen2的迭代中，其四肢骨架采用鋁鎂合金減重15%，同時通過拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計保持結(jié)構(gòu)剛性；波士頓動力的Atlas機(jī)器人則使用高強(qiáng)度鋁材打造膝關(guān)節(jié)傳動部件，以應(yīng)對高頻率跳躍帶來的沖擊。此外，優(yōu)必選Walker X的散熱系統(tǒng)采用壓鑄鋁殼體，利用鋁的高導(dǎo)熱系數(shù)（約200 W/m·K）實現(xiàn)高效熱管理。
當(dāng)前，鋁在人形機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)迭代持續(xù)加速，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)涌現(xiàn)出多項突破性進(jìn)展：
1. 高強(qiáng)度鋁合金材料的性能躍升
立中集團(tuán)（300428）繼2024年9月發(fā)布抗拉強(qiáng)度450MPa的鋁硅合金后，其研發(fā)的機(jī)器人專用7xxx系鋁合金于2025年1月通過航天級認(rèn)證。該材料通過微合金化技術(shù)將屈服強(qiáng)度提升至580MPa，同時保持5%的延伸率，成功應(yīng)用于傅利葉智能的仿生膝關(guān)節(jié)模組，較傳統(tǒng)鈦合金方案減重32%。而明泰鋁業(yè)（601677）開發(fā)的全鋁立柱本體材料，采用噴射沉積成形工藝，將散熱器鋁材的導(dǎo)熱系數(shù)提升至240W/(m·K)，已批量供應(yīng)宇樹科技H1人形機(jī)器人的驅(qū)動系統(tǒng)。
2. 一體化壓鑄技術(shù)的工業(yè)級突破
文燦股份（603348）在重慶基地投產(chǎn)的全球首條9800T兩板式超級壓鑄產(chǎn)線，將人形機(jī)器人骨架制造周期從72小時壓縮至18小時。其研發(fā)的仿生脊柱骨架組件通過拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計，使焊接點減少72%，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到800MPa級，且良率穩(wěn)定在95%以上。該技術(shù)已獲得北美客戶訂單，墨西哥工廠正在建設(shè)中。廣東鴻圖（002101）則開發(fā)出薄壁壓鑄鋁外殼，壁厚僅1.2mm卻實現(xiàn)30kN的抗沖擊性能，應(yīng)用于優(yōu)必選Walker X的胸腔防護(hù)結(jié)構(gòu)。 [1] [2] [3] 下一頁 |
