2025 年被稱為 “人形機器人量產元年”，人形機器人加速從 “實驗室炫技” 走向商業化應用。人形機器人快速迭代進化的同時，用于構建 “骨架” 和 “肌膚” 的基礎材料，也正經歷一場全面進階。

“骨架” 上，當前的機器人還是鋼材用量占比超 60% 的 “鋼鐵俠”，但在輕量化的需求下，鎂、鋁合金頗具替代優勢。除了 “減重”，聚碳酸酯 PC-ABS 塑料將美化機器人的外觀，讓機器人兼具 “美麗肌膚”。另外，PEEK 材料兼具強度和可塑性，碳纖維 材料可用于特種行業…… 人形機器人的 “身體” 或將不再局限于 “鋼筋鐵骨”，而是 “脫胎換骨” 擁抱各種應用場景。

“肌膚” 技術也從機械剛性向柔軟真實邁進，為人形機器人披上具有柔韌性、延展性，類似人類皮膚的外衣，不僅能夠感知外界的壓力、溫度，還具備更接近人類的觸覺。這背后，是柔性傳感器和基底材料在持續升級。

隨著材料技術的不斷革新突破，人形機器人的性能將進一步提升，成本也逐步降低，為其大規模商業化應用奠定基礎。人形機器人的 “骨架” 是其支撐結構和運動系統的核心，直接決定了機器人的靈活性、耐用性和能耗表現。隨著復合材料和高性能工程塑料的突破，輕量化成為人形機器人 “骨架” 材料的主流趨勢。

人形機器人的基礎材料可分為五部分：電控部件、機械部件、傳感器、外殼結構部件、外觀材料部分。目前 1.3 米至 1.8 米是國內人形機器人的主流身高，重量區間在 50 千克至 120 千克之間。

北京鋼鐵俠科技有限公司聯合創始人、監事長王振超介紹，除電控部件、驅動電機 外，機器人整機的其他材料幾乎全是強度較高的鋼材，鋼材占到整體重量的 60% 到 80%。不同的行業和使用場景，會對機器人的外殼、用材有定制化方案。未來鎂、鋁合金和碳纖維、PEEK（聚醚醚酮）材料、塑膠件等材料的應用前景不可小覷。

北京鋼鐵俠科技有限公司是國內為數不多將雙足大仿人機器人的應用場景擴展到航天領域的企業。

除了救援救災等場景對機器人有一定配重要求外，在滿足性能要求的前提下，機器人外殼材料的重量越輕越好。出于減重需求，未來鎂、鋁合金可能作為替代材料，讓機器人擁有更輕便的本體。

公司創始人王興興介紹，G1 的材料主要是鋁合金和高強度工程塑料，強度非常高。鋁合金也是機器人常用的輕量化材料，有助于減少機器人運行能耗、提高操作速度和工作效率。明泰鋁業相關負責人介紹，與碳纖維復合材料、PEEK 材料等高性能材料相比，鋁合金價格更為親民，能在大規模生產人形機器人時降低生產成本。不僅如此，鋁合金的加工工藝成熟，表面處理美觀，可根據不同的需求制造出各種形狀和尺寸的零部件，為機器人的設計和制造提供了很大的靈活性。據悉，明泰鋁業已有全鋁立柱機器人本體（包含立柱、大臂、小臂）、無人機屏蔽罩、散熱器鋁材、軟包電池鋁箔等產品陸續供應市場。“目前供應的多種鋁合金牌號產品可應用于機器人外殼、電池、散熱器等部件，預計單噸加工費為 1 萬元至 4 萬元。” 三祥新材董事長夏鵬接受上海證券報記者采訪時表示，鎂的質量比鋁輕 30% 左右且密度更小，鎂合金材料具有高強度、高硬度、高散熱性等特點，是極佳的輕量化工程材料。

鎂合金在新能源汽車 減重增程方面發揮著重要作用。據測算，單套人形機器人殼體鎂合金的用量或在 13.7 公斤左右，遠期以 100 萬臺套測算，對鎂金屬消費的拉動量級大概在 1.37 萬噸。王振超表示，塑膠材料、聚碳酸酯 PC-ABS 塑料將美化機器人的外觀，改善它與人的交互效果。東華大學朱美芳院士團隊人造皮膚研究小組副研究員曹冉介紹，人形機器人所用的高分子材料主要有兩類：一類是具有高彈性、高柔性的高分子材料，例如熱塑性彈性體、硅橡膠等；另一類是用于傳感器及軀體外殼的工程塑料，例如 PEEK 材料、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯 PC-ABS 塑料等，這類材料需要兼具高機械強度、良好的韌性、耐磨性和輕量化特性。

“PEEK 材料的強度高于注塑材料，而可塑性高于金屬。” 民生證券邱祖學金屬與材料研究團隊介紹，PEEK 具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、自潤滑等特性，廣泛應用于電子、汽車、航空航天、軍工 和醫療等領域。

由于技術壁壘較高，真正掌握 PEEK 高性能聚合物大規模工業穩定生產技術的企業很少，英國威格斯、比利時索爾維和德國贏創等 3 家公司幾乎占據了全球絕大部分的市場份額，國內主要產能集中在少數企業。

據披露，中研股份已發展成為 PEEK 年產能達到千噸級的企業，主要產品為樹脂形態的 PEEK，產品體系共包含 52 個規格牌號，產品適用于注塑、擠出、模壓、噴涂等加工方式。

隨著柔性材料、仿生皮膚和傳感器技術的進步，機器人的 “肌膚” 正變得越來越柔軟、逼真。國內某頭部人形機器人企業負責人向記者解釋，當前人形機器人外表大部分是硬的，機械感很強，如果能 “披” 上一層具有柔韌性、延展性，類似人類皮膚的軟材料，不僅提高了機器人的外觀逼真度和觸覺感知能力，還使其與人類的交互更安全、自然。

華龍證券分析師楊立新介紹，電子皮膚結合了柔性電子、納米技術和智能材料，目的在于模擬自然皮膚的觸覺、溫度和壓力感應等功能。“所謂電子皮膚，其實是一類柔性傳感器，小小一塊電子皮膚就可以集成許多傳感點，這些傳感點可以采集壓力、溫度等多種信號，進而實現壓力檢測、溫度檢測、紋理識別等功能。” 蘇州能斯達董事長、總經理周震向記者介紹，公司自主研發的多模態柔性電子皮膚，能夠感知和響應外界觸、壓力、溫度等刺激，賦予機器人更接近人類的觸覺感知能力，是人形機器人最重要的傳感元件之一。

公司已掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性汗液、柔性電容等四大核心技術，柔性傳感器已經向高端消費電子、泛醫療、汽車電子等多個應用領域形成了穩定的出貨。目前，在人形機器人領域，電子皮膚主要應用于手掌部位。“就未來人形機器人的皮膚材料而言，我們更傾向于用高分子彈性體，因為能模擬人類皮膚的柔韌性、延展性和生物相容性等。” 曹冉介紹，以觸覺傳感器為例，其基底材料主要以柔性聚合物如硅橡膠、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚氨酯等彈性體構成，配合半導體、碳納米管、石墨烯 等敏感材料實現壓力分布檢測。

據了解，基底材料作為電子皮膚的 “載體”，需滿足力學強度與生物相容性雙重標準。當前，PDMS 憑借優異的柔彈性成為主流選擇，其表面可修飾特性便于與傳感器集成。聚酰亞胺（PI）薄膜則在高耐溫性領域占優，適用于工業場景下的極端環境。PVP 可通過穩定納米材料、增強水凝膠性能及優化界面交互，在電子皮膚中實現了高導電性、自修復性、耐溫性和生物兼容性。其應用從基礎材料設計延伸到多功能器件集成，是柔性電子領域的重要輔助成分。

從成本上看，電子皮膚基底材料的用量與機器人傳感器的數量、覆蓋面積密切相關。東華大學朱美芳院士團隊人造皮膚研究小組研究員潘紹武表示，目前最常用的是機器人的手部，用來控制抓握物件而又不損壞，用量相對不大，成本占比約為 5% 至 10%。若是覆蓋全身具備高精度感知、自修復能力的電子皮膚，成本占比可達 20% 至 30%。

東華大學朱美芳院士團隊人造皮膚研究小組介紹，目前，高端基底材料仍依賴進口，比如 PDMS，主要以美國的道康寧品牌為主。