在北京,一場突如其來的超12級陣風(fēng),意外地讓全球首個人形機(jī)器人馬拉松賽事按下了暫停鍵。然而,這場風(fēng)暴并未能阻擋人形機(jī)器人領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展勢頭。
近年來,全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的熱潮,僅在中國,就有超過80萬家相關(guān)企業(yè)投身于這一領(lǐng)域。在這場技術(shù)革命的大潮中,輕量化成為了人形機(jī)器人設(shè)計的關(guān)鍵要素,對新型材料的需求也隨之激增。
鋁合金,憑借其優(yōu)異的性能,悄然在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中嶄露頭角,成為了隱形的受益者。從特斯拉的Optimus到波士頓動力的Atlas,再到中國的優(yōu)必選Walker X,這些知名人形機(jī)器人無不采用了輕量化設(shè)計,而鋁合金正是實現(xiàn)這一設(shè)計的重要材料。
以波士頓動力的Atlas為例,其膝關(guān)節(jié)在落地時需承受巨大的沖擊力,若使用傳統(tǒng)鋼材,腿部結(jié)構(gòu)重量將十分可觀。而采用7075鋁合金后,重量顯著減輕,從而提升了機(jī)器人的運動性能和續(xù)航能力。特斯拉的Optimus Gen-2也通過輕量化設(shè)計,大幅降低了伺服電機(jī)功率需求和日產(chǎn)能耗,延長了續(xù)航時間,提高了商業(yè)化可行性。
在中國市場,人形機(jī)器人的輕量化趨勢同樣明顯。2023年,中國人形機(jī)器人出貨量達(dá)到5.2萬臺,其中輕量化設(shè)計優(yōu)秀的產(chǎn)品占據(jù)了絕大部分市場份額。全球范圍內(nèi),人形機(jī)器人對鋁材的需求量也在快速增長,2023年已達(dá)到12.8萬噸,中國占比高達(dá)63%。在東莞等機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聚集地,鋁材現(xiàn)貨交易價格甚至出現(xiàn)了“機(jī)器人溢價”。
面對人形機(jī)器人帶來的巨大市場需求,鋁產(chǎn)業(yè)也在積極轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)建筑鋁材市場增速放緩,而機(jī)器人產(chǎn)業(yè)則以驚人的速度吞噬著高端鋁材產(chǎn)能。鋁企們紛紛加大研發(fā)投入,開發(fā)出專為機(jī)器人設(shè)計的鋁材產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅要求精度高、性能穩(wěn)定,還需要具備特定的力學(xué)和電學(xué)性能。
在山東龍口的南山鋁業(yè)智慧工廠內(nèi),建筑鋁型材產(chǎn)線與機(jī)器人鋁材車間形成了鮮明對比。建筑鋁材產(chǎn)線開工率下降,而機(jī)器人鋁材車間則燈火通明,24小時不間斷生產(chǎn)。這種變化不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)線上,更反映在鋁企的財務(wù)報表上。機(jī)器人專用鋁材的毛利率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑鋁材,為鋁企帶來了新的利潤增長點。
然而,人形機(jī)器人對鋁材的需求并非沒有挑戰(zhàn)。鋁合金雖然具有諸多優(yōu)點,但在疲勞壽命、電磁兼容性和成本等方面仍存在不足。特別是在高端應(yīng)用場景中,碳纖維等替代材料正對鋁合金構(gòu)成威脅。環(huán)保壓力的加大也使得鋁產(chǎn)業(yè)面臨更加嚴(yán)格的碳排放限制。
盡管如此,鋁產(chǎn)業(yè)仍在積極尋求突破。通過材料配方創(chuàng)新、工藝改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方式,不斷提升鋁材的性能和附加值。同時,再生鋁技術(shù)的發(fā)展也為鋁產(chǎn)業(yè)提供了新的增長點。一些鋁企已經(jīng)開始嘗試使用再生鋁生產(chǎn)機(jī)器人專用鋁材,以降低生產(chǎn)成本和環(huán)境影響。
在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的推動下,鋁產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)制造向高端供應(yīng)的轉(zhuǎn)型。這一轉(zhuǎn)型不僅為鋁企帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,也為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。隨著人形機(jī)器人市場的不斷擴(kuò)大和技術(shù)的不斷進(jìn)步,鋁產(chǎn)業(yè)有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域書寫更加輝煌的篇章。
值得注意的是,鎂合金等新型材料也在人形機(jī)器人領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。這些材料的出現(xiàn)將進(jìn)一步推動人形機(jī)器人材料科學(xué)的革新和發(fā)展。然而,無論未來材料領(lǐng)域如何變化,鋁合金作為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán),其地位和作用都將不可忽視。