人形机器人走向量产前,必须先上一门“减重课”。
把体重降下来,续航、散热、灵活度和运输便利性立刻同步提升。特斯拉第二代 Optimus 通过 10 kg 减重,行走速度提高 30%,就是最好例证。
一、两条技术路线:结构与材料
结构轻量化——“把铁变成空气”
拓扑优化:用算法挖掉无效材料,航空、汽车已验证。
集成化设计:关节、壳体一体化压铸,减少零件数量。
但机器人工况复杂,需要长期验证,目前仍在积累阶段。
材料轻量化——“把钢换成塑料/镁”
路径更成熟,见效快,是当前主流选择。
核心三剑客:PEEK、镁合金、尼龙 PA。
二、三大材料全景扫描
PEEK(聚醚醚酮)
展开剩余84%优势:比铝轻 30%、强度接近钢、自润滑、耐腐蚀。
应用:谐波减速器刚轮、丝杠螺母、电机底座等关键承力件。
痛点:氟酮单体价格高,加工窗口窄;全球 86% 份额被威格斯、索尔维、赢创垄断,国产龙头中研股份正加速突破。
镁合金
优势:密度 1.8 g/cm³,仅为铝的 2/3;原料镁价处于低位,电磁屏蔽好。
应用:骨架、外壳、大臂/大腿等结构件。
案例:埃斯顿 ER4-550-MI 自重降 11%,整机功耗降 10%。
尼龙 PA(以 PA66 为主)
优势:韧性高、成本低、易注塑,适合 2C 外壳或受力较小的支架。
案例:1X Neo Gamma 机身外壳大面积采用 PA66,兼顾触感与轻量化。
三、百万台需求下的市场空间(仅材料本身)
PEEK ≈ 20 亿元
镁合金 ≈ 3 亿元
尼龙 ≈ 3 亿元
(假设单机用量:PEEK 0.2 kg、镁合金 0.3 kg、尼龙 0.3 kg,ASP 分别 1000、100、100 元/kg)
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