Ⅰ） Ny undersøkelse av den strategiske verdien av aluminiumsmaterialer i humanoide roboter
1.1 Paradigmegjennombrudd i balansen mellom lettvekt og ytelse
Aluminiumslegering, med en tetthet på 2,63–2,85 g/cm³ (bare en tredjedel av stål) og en spesifikk styrke nær høylegert stål, har blitt kjernematerialet for lette humanoide roboter. Typiske tilfeller viser:
Zhongqing SE01 er laget av luftfartskvalitetaluminiumslegeringog kan oppnå frontsving under en totalvekt på 55 kg. Maksimalt dreiemoment for kjerneleddet når 330 N·m;
Yushu G1 bruker en komposittstruktur av aluminium og karbonfiber, med en totalvekt på bare 47 kg, en belastning på 20 kg og en rekkevidde på 4 timer. Hofteleddsmomentet når 220 Nm.
Denne lette designen reduserer ikke bare energiforbruket, men forbedrer også bevegelsesfleksibiliteten og lastekapasiteten betydelig.
1.2 Samarbeidsutvikling av prosesseringsteknologi og komplekse strukturer
Aluminiumslegering støtter ulike prosesser som støping, smiing og ekstrudering, og kan brukes til å produsere komplekse komponenter som skjøter og skall. Leddmotorhuset til Yushu Robot er laget av høypresisjonsaluminiumslegering, noe som oppnår maskineringsnøyaktighet på mikrometernivå. Kombinert med topologioptimaliseringsteknologi (som fot-/leddforsterkningsdesignet til Zhongqing SE01), kan materialets levetid overstige 10 år, og tilpasses de høye styrkekravene i industrielle scenarier.
1.3 Flerdimensjonal styrking av funksjonelle funksjoner
Varmeledningsevne: En varmeledningsevne på 200 W/m² · K sikrer effektivt stabil drift av hovedkontrollbrikken;
Korrosjonsbestandighet: Overflateoksidlaget gjør den utmerket i fuktige, sure og alkaliske miljøer;
Elektromagnetisk kompatibilitet: Aluminium-magnesiumlegeringer har unike fordeler i komplekse elektromagnetiske miljøer.
Ⅱ） Kvantitativ analyse av markedsstørrelse og vekstmomentum
2.1 Prediksjon av det kritiske punktet for etterspørselseksplosjon
Kort sikt: Siden 2025 er det «første året med masseproduksjon», forventes det at det globale forsendelsesvolumet vil nå 30 000 enheter (konservativt estimat), noe som vil øke etterspørselen etter aluminium med omtrent 0,2 %.
Langsiktig: Innen 2035 kan den årlige produksjonen av humanoide roboter nå 10 millioner enheter, og etterspørselen etter aluminium forventes å nå 1,13 millioner tonn per år (CAGR 78,7 %).
2.2 Dyp dekonstruksjon av kostnadsmessig konkurransefortrinn
Økonomi: Kostnaden for aluminiumslegering er bare 1/5-1/3 av karbonfiber, noe som gjør den egnet for storskala produksjon;
Logikk for substitusjon av magnesiumaluminium: Nåværende prisforhold for magnesiumaluminium er 1,01, men de økte kostnadene for magnesiumoverflatebehandling svekker kostnadseffektivitetsfordelen. Aluminiumlegeringer har fortsatt betydelige fordeler i storskala produksjon og modning av forsyningskjeden.
Ⅲ） Skarp innsikt i teknologiske utfordringer og banebrytende retninger
3.1 Intergenerasjonell iterasjon av materialegenskaper
Halvfast aluminiumslegering: forskning og utvikling for å forbedre styrke og seighet, tilpasset komplekse strukturelle krav;
Komposittapplikasjoner: aluminium + karbonfiber (Yushu H1), aluminium + PEEK (skjøtkomponenter) og andre løsninger balanserer ytelse og kostnad.
3.2 Ekstrem utforskning av kostnadskontroll
Skalaeffekt: Masseproduksjon av aluminiumsmaterialer reduserer kostnader, men krever gjennombrudd i overflatebehandlingsprosesser for magnesiumaluminiumlegeringer;
Alternativ materialsammenligning: PEEK-materiale har en spesifikk styrke som er 8 ganger høyere enn aluminium, men det er dyrt og kun egnet for viktige komponenter som skjøter.
Ⅳ） Det grunnleggende ved søknadsmuligheter i kjerneløp
4.1 Industriroboter og samarbeidende roboter
•Materialkrav: Lettvekt + Høy styrke (ledd/transmisjonssystem/skall)
•Konkurransefortrinn: Aluminiumslegering erstatter tradisjonelt stål, reduserer vekten med mer enn 30 % og øker utmattingslevetiden med 2 ganger.
•Markedsareal: Innen 2025 vil det globale robotmarkedet overstige 50 milliarder dollar, og penetrasjonsraten for høyfast aluminium vil øke med 8–10 % årlig.
4.2 Lav høydeøkonomi (ubemannede luftfartøyer/eVTOL)
• Ytelsesmatching: 6N-kvalitets ultrahøyrent aluminium oppnår to gjennombrudd i styrke og renhet, og reduserer vekten på braketter/kjøler med 40 %
•Politisk innflytelse: Økonomisk spor i lav høyde på billionnivå, med et mål om 70 % lokaliseringsgrad for materialer
• Vekstutløserpunkt: Utvidelse av pilotbyer for byflytrafikk til 15
4.3 Kommersiell luftfartsproduksjon
• Teknisk kortposisjon:2-serie aluminiumslegeringhar bestått luftfartssertifisering, og styrken til ring smiingen når 700 MPa
•Muligheter i forsyningskjeden: Hyppigheten av private rakettoppskytninger øker med 45 % årlig, og lokaliseringen av kjernematerialer akselererer substitusjon
•Strategisk verdi: Valgt fra listen over kvalifiserte leverandører fra flere ledende luftfartsselskaper
4.4 Industrikjede for store innenlandske fly
• Alternativt gjennombrudd: Aluminiummateriale av klasse 6N har bestått C919-luftdyktighetssertifiseringen og erstatter dermed 45 % av importerte materialer
• Etterspørselsestimering: Forskning og utvikling av tusenvis av flyflåter + bredkroppsfly, med en årlig økning på over 20 % i etterspørselen etter avanserte aluminiumsmaterialer
•Strategisk posisjonering: Nøkkelkomponenter som karosseri/nagler oppnår full kjedeautonom kontrollerbarhet
Ⅴ） Disruptive spådommer om fremtidige trender og applikasjonsscenarier
5.1 Dyp penetrasjon i bruksområder
Industriell produksjon: Tesla Optimus planlegger å produsere i små partier innen 2025, ved bruk av 7-serie aluminiumslegering for sortering av fabrikkbatterier;
Service/Medisinsk: Integreringen av elektronisk hud og fleksible sensorer driver oppgraderingen av menneske-maskin-interaksjon, og etterspørselen etter aluminium som strukturell komponent vokser synkront.
5.2 Grenseoverskridende innovasjon innen teknologiintegrasjon
Materialblanding: Balansering av ytelse og kostnad med ordninger som aluminium + karbonfiber og aluminium + PEEK;
Prosesoppgradering: Presisjonsstøpeteknologi forbedrer komponentintegrasjonen, og Merisin har inngått samarbeid med Tesla og Xiaomi for å utvikle robotstøpte deler.
Ⅵ） Konklusjon: Uerstattelighet og investeringsmuligheter for aluminiumsmaterialer
6.1 Strategisk verdireposisjonering
Aluminium har blitt et uunngåelig valg for kjernestrukturmaterialet til humanoide roboter på grunn av dets lette vekt, høye styrke, enkle bearbeidingsevne og kostnadsfordeler. Med teknologisk iterasjon og eksplosiv etterspørsel vil aluminiumleverandører (som Mingtai Aluminum og Nanshan Aluminum) og robotselskaper med materialforsknings- og utviklingskapasiteter (som Yushu Technology) innlede betydelige utviklingsmuligheter.
6.2 Investeringsretning og fremtidsrettede forslag
Kortsiktig: Fokus på investeringsmuligheter som oppgraderes gjennom teknologi for aluminiumsforedling (som forskning og utvikling på halvfaste aluminiumlegeringer), storskala produksjon og integrering av industrielle kjeder;
Langsiktig: Utvikling av robotselskaper med kapasitet til materialforskning og -utvikling, samt potensielle utbytter fra gjennombrudd innen overflatebehandling av magnesium-aluminiumlegeringer.
Ⅶ） Skarpt synspunkt: Aluminiumhegemoni i industriell spilling
I bølgen av lettvektsrevolusjonen er aluminium ikke lenger bare et materialvalg, men også et symbol på industriell diskursmakt. Med modenheten og den akselererte kommersialiseringen av humanoid robotteknologi, vil spillet mellom aluminiumleverandører og robotprodusenter avgjøre utviklingen av industrilandskapet. I dette spillet vil selskaper med dype teknologiske reserver og sterke integrasjonsevner i forsyningskjeden dominere, mens selskaper med svake kostnadskontrollevner og etterslepende teknologiske iterasjoner kan bli marginalisert. Investorer må forstå pulsen på industriell transformasjon og identifisere ledende bedrifter med kjernekonkurranseevne for å dele utbyttet av lettvektsrevolusjonen.
Publisert: 28. mars 2025