人形机器人轻量化，打开镁合金应用场景
思瀚产业研究院    2025-09-30

人形机器人，作为人工智能、高端制造和新材料技术的集成载体，被普遍视为继计算机、智能手机和新能源汽车后的颠覆性产品。技术突破和政策支持催化人形机器人从0到1，2022年的机器视觉、深度学习、合成数据技术，2023年ChatGPT带动GenAI和AGI爆火，2024年AI工程技术等，让具身智能机器人走入现实曙光初现。

工信部2023年11月发布《人形机器人创新发展指导意见》，规划产业发展路径：2025年整机产品达到国际先进水平并实现批量生产，2027年形成安全可靠的产业链供应链体系。2025年政府工作报告首次写入“具身智能”和“智能机器人”，中央和地方支持达到新高度。当下已有很多产品能够实现复杂地形行走&躲避静态障碍、多模态识别、简单任务拆解，伴随车厂实训、零售场景探索，“普惠”产品推出，行业规模量产节点越来越近。

镁合金凭借其卓越的轻量化特性、散热性、减震性和电磁屏蔽性能，已成为人形机器人轻量化的理想选择。人形机器人轻量化是其未来发展的核心趋势与必然路径，直接决定了产品的运动性能、能耗经济性及商业化可行性。当前行业的核心矛盾在于，如何在保证结构强度与动态负载的前提下，显著降低整机重量以提升功率密度与续航能力。

镁合金、碳纤维复合材料等先进轻质材料，以及一体化压铸、拓扑优化等设计制造工艺，将成为实现这一目标的关键技术支点。镁合金作为目前最轻的金属结构材料，镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%；

同时比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。此外，其导热性能好，能有效解决高速运动关节的散热难题，显著提升机器人的运动效率与续航能力。

从关键结构到传动系统，镁合金已全面赋能机器人性能提升。在具体应用中，国际领先企业如特斯拉在OptimusGen3的旋转关节壳体、仿生手指骨架等关键部位采用镁合金，通过拓扑优化实现膝关节支撑结构减重42%的同时保持120kg负载能力。

国内企业方面，优必选WalkerX的髋部传动系统使用ZM5镁合金齿轮箱，较传统钢部件减重55%且运行噪音降低12分贝；智元机器人在腰部回转机构中植入AZ91D镁合金框架，通过真空压铸工艺实现结构件一体成型，使整体惯性矩减少37%；宇树科技UnitreeH1的足部传感器支架采用高导热镁基复合材料，散热效率提升3倍，确保高速运动时的热稳定性。

未来市场容量可观，镁合金需求将随机器人放量迎来爆发。当前镁合金在机器人领域的渗透率提升主要受三大因素驱动：轻量化带来的能耗降低与运动灵活性提升、散热需求对材料热管理性能的刚性要求，以及规模化生产后成本优势的进一步凸显。

高工机器人产业研究所（GGII）预测，2025年全球人形机器人销量有望达1.24万台，2030年将接近34万台，2035年超过500万台。按单台镁合金用量8-12kg计算，镁合金需求将随机器人量产呈现指数级增长，预计2025/2030/2035年或可达124/3,400/50,000吨。

更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告（立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会）、产业规划、园区规划、商业计划书（股权融资、招商合资、内部决策）、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。