人形机器人，8种新材料迎来风口

2025年春晚，16个宇树科技机器人Unitree H1“福兮”，和新疆艺术学院的演员们联袂主演了创意融合舞蹈节目《秧BOT》。该节目在春节期间获得了全国人民的关注和热烈讨论，同时，也向国外展示了国内的前沿机器人技术。

H1是全球首款能完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人，搭载AI驱动全身运动控制技术，高精度3D激光 SLAM 自主定位和导航、多智能体协同规划、先进组网方案和全身AI运动控制。

近年来，得益于生成式人工智能技术的突破性进展，人形机器人产业热度不断走高，包括华为、小米、腾讯、特斯拉、宇树科技等国内外科技企业纷纷入局加码相关赛道。

行业分析报告显示，2023年，我国人形机器人产业进入爆发期，产业规模增长至39.1亿元，同比增长85.7%；预计2025年人形机器人产业将持续高速增长，2026年中国人形机器人产业规模将突破200亿元。

人形机器人对所用材料有防腐、耐热、绝缘、轻量化、环保等要求，肢体骨骼是支撑人形机器人进行各种行动的基本框架，其应用场景包括外壳材料、脊椎、大臂、小臂、大腿、小腿等结构件，常用材料包括钢材、铝合金、镁合金、碳纤维、高分子材料等，其中8种人形机器人常用的高分子材料更是大受关注！

2024年初，特斯拉展示了Optimus-Gen2二代人形机器人，在不牺牲性能的情况下减重10公斤，并加快行走速度30%，所依靠的是一种轻量化材料——PEEK材料。PEEK是人形机器人生产制造的重要原材料之一。

来自法国的Ensta ParisTech公司和Flowers Lab公司设计的机器人Poppy，除马达和电子电路以外，所有零件都是3D打印的，采用的是选择性烧结（SLS）工艺，材料为聚酰胺（PA）。

软银集团推出的人形机器人NAO主要材料为聚碳酸酯-ABS塑料、聚酰胺和碳纤维增强热塑性塑料。

科思创生产的模克隆®聚碳酸酯和拜本兰®（PC+ABS; PC+ASA共混料）树脂可用于人形机器人制造。

聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide，PPS）全称为聚苯基硫醚，是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，是一种综合性能优异的特种工程塑料。

中科兴业为人形机器人推出PPS材料，相较金属或陶瓷材料而言，PPS高分子复合材料减重可达60%，综合成本更低。不屏蔽电磁信号，且具有良好的耐温性、电绝缘性、自阻燃以及耐磨性等，能够适用于各种要求的智能机器人应用。

应用领域：人体外骨骼（连接件、护板、动力中心壳体等）、齿轮、轴承件。

图源：中科兴业

普通工业机器人，关节在2-10轴之间，而人形机器人关节数量预计在40个以上(特斯拉Optimus 40个)，每一个关节都需要一台伺服电机，所以伺服电机是人形机器人的主要核心零部件之一。

机器人的伺服电机连接器等电子元器件中广泛使用特种工程塑料，尤其是LCP材料。LCP（Liquid Crystal Polymer）又称液晶聚合物，具有流动性好、尺寸稳定性好、耐高温、高频介电稳定性等优异性能，适用于精密元器件，是微型电机、高频信号连接器的最佳材料选择之一。

碳纤维复合材料也称为“CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)”，是用树脂(主要是环氧树脂)将碳纤维固化而成的复合材料。作为一种轻且坚固、轻且坚硬的材料，被广泛应用于体育产品、工业产品、飞机和汽车等领域。

图长纤维增强材料机械臂

有机硅即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。具有柔软亲肤、耐高低温、耐辐射、无毒无味、以及生物相容性和环境稳定性好等特点，一直在汽车、飞机、军事技术、电子设备等领域发挥重要作用，在柔性电子器件、柔性机器人等领域的应用前景可观。

软体机器人的手部通常需要能够执行精细的操作，同时与人类安全互动，有机硅的柔韧性、透明性和生物相容性可以满足材料使用需求。Soft Robotics 公司开发的软体机器人手就是用硅胶制成的，可以用于包装、装配和食品加工等行业。

长鸿高科在投资者互动平台表示，公司主营产品TPE具备绝缘性好、材质轻、可回收利用、抗静电等应用特点，且具有独特的软弹肉感和温感性能，是较主流的仿生皮肤材料。目前市面上已有不少商家使用TPE材料生产仿生机器人的外壳皮肤，以及机器人手臂中的抗扭曲TPE低压电力电缆。

TPE材质常温下表现出橡胶的弹性，高温下可塑化制成高分子材料，其力学性能与橡胶相似，并可按热塑性塑料加工或再利用，具有医疗级的安全性。

根据相关市场研究机构的预测，未来几年人形机器人市场将继续保持较高的增长率，市场规模有望在2025年至2027年期间实现快速扩容。

来源：烯烃及高端下游

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