文章来源于：化工技术宝典公众号
4月19日，全球首场人形机器人半程马拉松在北京亦庄举行。此次赛事共吸引了包括天工Ultra、松延动力N2、卓益得XO2、夸父、行者二号等在内的20支机器人队伍参赛。
这不仅象征着机器人在运动能力方面取得了显著进展，更标志着相关材料科学的重大突破。机器人要实现如此复杂且高强度的运动，其 “身体” 所使用的材料必须具备轻质、高强、耐磨以及良好的柔韧性等诸多特性。
橡塑展机器人材料看花眼
在CHINAPLAS 2025 国际橡塑展上，多家材料大厂展示了最新的人形机器人技术，正加速迈向实用化与量产阶段，对材料的性能要求也随之全面升级。从灵活关节、承重结构，到传感器模块的外壳设计，每一处细节不仅是对机械性能的挑战，更是耐热性、稳定性与外观一致性的综合考验。
总得来说，材料应用可分为四大版块：
支撑与骨骼结构：改性尼龙、纤维增强复合材料、PEEK等，兼顾轻量化与高强度；
外壳装饰：PC、ABS、PC/ABS等，平衡美观与耐用性；
电子电路：PBT、LCP、PPA等，满足绝缘与精密加工需求；
关节齿轮：PEEK凭借润滑性与轻量化成为首选。
巴斯夫
展示了高温尼龙在机器人手臂上的应用，具有机械性能优异、耐高温耐腐蚀、尺寸稳定、轻量化等特性。另外，还有一个TPU在工业机器人线缆上的应用。
金发科技
作为行业领军企业，在展会上充分展示了其在高性能工程材料领域的卓越成果。该公司的连续纤维增强复合材料凭借其高刚性与高强度的特性，成为人形机器人连杆部件的理想材料选择。这种材料的应用，能够有效提升机器人关节的运动精度和承载能力，确保机器人在执行复杂任务时的稳定性和可靠性。同时，金发科技的耐高温尼龙和液晶高分子聚合物（LCP）在存储器及连接器等部件中得到应用，满足了机器人在高温环境下对材料耐高温、高流动性和尺寸稳定性的严格要求。此外，金发科技的特种工程塑料如改性PEEK、PA10T等已与行业头部客户联合研发，广泛应用于面罩、关节、电池组外壳等关键部件，为机器人的高性能运行提供了坚实保障。金发科技营销副总经理关勋宁表示，未来3~5年，机器人领域有望迎来爆发期，公司看好该领域的发展前景，并已向下游部分机器人企业供应相关改性高分子材料，虽然目前该部分业务营收占比较小，但增长潜力巨大。
鼎际得
作为国内聚烯烃弹性体（POE）规模化生产的领军企业，也瞄准了机器人及高端制造领域。其 POE产品具有优异的抗冲击性和耐候性，可替代传统橡胶材料，在机器人密封件、减震部件等场景中实现轻量化与长寿命。通过在橡塑展上的展示，鼎际得进一步拓展了POE材料在机器人行业的应用推广，为机器人材料的多元化选择提供了新的思路。同时，公司同步布局光伏、汽车等下游领域，通过持续的技术迭代，不断拓展POE在新能源领域的应用空间，展现了其在材料创新和市场拓展方面的强大实力。
青岛中新华美塑料有限公司
在橡塑展上展示了其在机器人制造常用塑料材料方面的成果。该公司的改性尼龙材料，具有密度低、机械强度高、耐老化性能好以及优异的耐磨性和滑动性等特点，为机器人的轻量化和高性能运行提供了可靠保障。其研发生产的 PC/ABS 合金材料，结合了 PC 树脂和 ABS 树脂的优点，适用于制造薄壁及复杂形状的机器人部件，已被广泛应用于机器人的制造中。同时，青岛中新华美在碳纤维尼龙材料技术方面积累了丰富的经验，其碳纤维复合材料以轻质、高强度的特点，在机器人的机械臂等部位应用广泛，能够显著减轻重量，提高运动性能和稳定性。该公司凭借 28 年专注改性塑料、染色塑料颗粒研发生产的经验，为机器人、无人机、5G、新能源等多个领域提供一站式塑料材料解决方案，是众多知名企业的长期塑料材料供应商。
会通
在人形机器人整体、外壳与结构件方面均有塑料解决方案，比如PC、ABS等。
综上所述，2025年橡塑展上众多企业展示的机器人相关材料，充分体现了当前机器人材料行业的创新成果和发展趋势。这些新材料的出现，将为机器人的性能提升、功能拓展以及成本降低提供有力支持，推动机器人行业迈向新的发展阶段。
市场规模将破千亿美元
随着人工智能技术的突破性进展，人形机器人正从实验室走向商业化应用，预计到2030年全球市场规模将突破千亿美元。材料轻量化系未来机器人减重主攻方向，PEEK和镁合金是极具应用潜力的人形机器人轻量化结构材料，据中信证券研究测算500万台机器人带来的需求增量弹性对应分别为488%和13%。
在机器人制造领域，以塑代钢的趋势愈发明显。塑料及聚合物材料凭借其自身独特的优势，正逐渐取代部分传统钢铁材料的应用。首先，塑料材料具有较低的密度，能够显著减轻机器人的重量，实现轻量化设计。这对于提高机器人的运动灵活性、降低能源消耗以及延长电池续航时间具有重要意义。例如，将机器人的一些非关键结构部件由钢材替换为高强度工程塑料后，机器人的整体重量可降低 30%~50%，同时不影响其工作性能。
然而，以塑代钢也面临一些挑战。塑料材料的强度和刚性相对较低，在承受高载荷和冲击时，可能无法满足机器人的性能要求。因此，需要通过改性技术，如添加增强纤维、采用合金化等方法，提高塑料材料的强度和刚性。同时，塑料材料的耐高温性能一般不如钢铁材料，在一些高温环境下工作的机器人部件，应用塑料材料时需要进行特殊设计和处理。
人形机器人材料技术已实现从金属结构向高性能复合材料的革命性跨越，PEEK、CFRP等创新材料推动机器人性能突破轻量化、强韧化和智能化的三重极限。未来发展趋势将呈现三大特征：材料体系向结构-功能-感知一体化演进，仿生智能材料实现环境自适应能力，可持续材料解决方案加速产业化落地。随着生物基高分子、自修复复合材料等前沿技术的成熟，人形机器人材料将进入性能定制化、生产绿色化、成本平民化的新发展阶段，最终推动人形机器人从实验室走向千家万户。
一审一校：黄杨
二审二校：何玲
三审三校：雷振友
