镁合金或成机器人“王牌材料”？

近日，小鹏汽车CEO何小鹏确认，人形机器人IRON将于2026年底实现规模化量产，2025年三季度已开始技术集成测试，明年将率先在门店和园区开展导览、导购等场景测试，目标2030年销量突破100万台‌。

有机构认为，从小鹏展示骨骼的机械结构来看，这背后得益于其采用了更轻更强的新型材料。而在众多轻量化选项中，镁合金凭借“密度仅为铝的2/3、比强度超铝合金12%”的硬核实力，有望从汽车、航空航天领域强势切入机器人赛道，成为人形机器人量产落地的“核心密码”。

▍人形机器人“减肥”迫在眉睫

人形机器人要从实验室走进工厂、家庭，首先要解决“体重超标”的痛点。当前主流人形机器人续航普遍仅2～4小时，体重多在40～70kg之间，运动失衡、散热难题频发。

轻量化，正是破解这些困境的核心钥匙。

研究认为，人形机器人重量每降低10%，能耗可减少5.5%，续航随之提升5.5%。通过减轻自身质量，能大幅减少运动中克服重力的能量消耗，同等电池容量下工作时间显著延长。

目前，机器人轻量化有两条路径，分别是结构优化和材料替代。

但目前行业处于技术快速迭代期，整机方案尚未定型，结构优化需要长期深耕，且对企业研发资源要求极高。因此，直接采用低密度先进材料，成为现阶段最可行的选择。

在主流轻量化材料中，碳纤维性能顶尖但成本高达镁合金的5倍以上，难以大规模应用；工程塑料（如PEEK）耐温性不足，无法适配电机等高温部件；铝合金虽成熟，但减重效果远不及镁合金。

数据显示，相同体积下，镁合金比铝合金轻33%，比钢材轻75%，且减震性能、散热效率均优于铝合金，完美匹配人形机器人的严苛需求。

▍头部厂商集体发力，轻量化已成行业共识

特斯拉、优必选、宇树科技等人形机器人头部企业，早已将轻量化作为产品迭代的核心方向，埃斯顿等机器人企业在部分产品上也应用了这类新材料技术。这些案例充分证明，轻量化是人形机器人提升性能、实现商业化的必经之路，而镁合金正是这条路上的“最优解”。

镁合金能在众多材料中脱颖而出，绝非仅凭“轻”这一个优点。其综合性能与机器人的需求高度契合，形成了难以替代的竞争壁垒。

部分结构件生产商已经证明，因为镁合金密度仅1.78g/cm³，是目前工程应用中密度最低的金属结构材料之一，用镁合金制造机器人壳体、骨架，可在保证强度的前提下，实现最大化减重。

此外，镁合金的阻尼性能是铝合金的5倍，能有效吸收机器人运动中的震动，保护内部精密元件，同时提升操作稳定性，这对于搬运液体、精密零件的机器人至关重要，也是目前部分工业机器人企业尝试该类新材料的原因。

镁合金还具备高效散热的特点，因为导热系数达54W/mK，虽低于部分铝合金，但散热效率更优，其散热片根部与顶部温差更大，能加速空气对流，快速散出电机运行产生的热量。

镁合金还具备优异电磁屏蔽能力，因为电磁屏蔽效能比铝合金高30%，可有效保护机器人内部电路免受干扰，尤其适合工业场景中的复杂电磁环境。

这些技术优势使镁合金当下非常适合机器人本体的整机开发。

▍性价比凸显，量产成本优势显著

过去制约镁合金应用的核心问题是成本，但如今这一痛点已彻底缓解。

有机构研究报告显示，2024年9月以来，镁锭价格持续低于铝价，截至2025年1月，镁铝比仅为0.877，远低于1.2-1.3的合理性价比区间。

从实际应用成本来看，虽然镁合金加工费略高于铝合金，但由于密度仅为铝的2/3，生产相同体积的零件，镁合金原材料消耗更少。测算显示，同一压铸产品，镁合金加工后成本比铝合金低31%左右，具备大规模量产的经济基础。

不仅如此，国家对镁合金产业的支持由来已久，“十四五”期间，多项重点研发计划聚焦镁合金技术突破，包括“新型结构功能一体化镁合金变形加工材制造”“高性能镁合金大型铸/锻成形”等攻关项目。

2024年《关于加快应急机器人发展的指导意见》明确提出，要推动机器人轻量化、小型化；2025年《政府工作报告》首次将“具身智能”“智能机器人”纳入发展重点。政策红利持续释放，其实已经为镁合金在机器人领域的应用铺平了道路。

尤其当下正值“十五五”关键政策的制定期，重视新型材料无疑有望成为新一阶段的发展目标。

▍从资源到应用，龙头企业已布局完成

镁合金产业链条清晰，上游为原镁及镁矿石资源，中游是镁合金加工及成型工艺，下游则覆盖机器人、汽车、3C、航空航天等多个领域。其中，机器人作为新兴增长极，正成为产业链增长的核心驱动力。

在上游，中国是全球镁资源第一大国，2024年镁锭产量占全球95%，白云石储量超200亿吨，为镁合金产业提供了坚实的资源基础。目前，国内原镁产能主要集中在山西、安徽、陕西等地，头部企业通过整合矿山资源，已经构建了“采矿－冶炼－加工”的一体化布局。

在中游，镁合金加工工艺主要分为压铸、半固态成型、塑性成型三类。其中，半固态成型技术是推动镁合金大规模应用于机器人的核心突破，它解决了传统压铸产品气孔多、耐腐蚀性差的问题，生产出的零件致密度更高、力学性能更优，且能耗比传统压铸低50%。

国内头部设备厂商已实现技术突破，例如伊之密推出的400T～10000T全系列半固态镁合金注射成型机，星源卓镁、博奥镁铝等企业已批量采用；海天金属、力劲集团的半固态压铸设备也已广泛应用于汽车、机器人零部件生产。

在下游，工业机器人已率先应用镁合金，例如宝武镁业与埃斯顿合作推出的“ER4-550-MI”工业机器人，采用镁合金后减重11%，节拍速度提升5%，能耗降低10%。

人形机器人方面，AZ91D牌号镁合金已用于部分领先企业的机器人壳体、骨架，单台人形机器人镁合金用量约14kg，随着量产推进，需求将爆发式增长。

当然，目前汽车领域也正在尝试这类新材料，作为镁合金最大应用场景，2024年新能源汽车单车用镁量已经达10kg，传统汽车达5kg，2025年单车镁合金用量有望达25kg，2030年达30kg，汽车领域需求将持续支撑行业增长。

不仅如此，镁合金还是eVTOL的核心材料，国内头部企业已启动无人机镁合金部件生产；镁基储氢材料储氢密度达7.6%，远超国际标准，未来氢能产业发展将带来新增量。

▍结语与未来

机构预测，在多重利好叠加下，镁合金市场需求将迎来爆发式增长，其中机器人领域增速最为迅猛，而人形机器人有望成最大增量。机构预计传统工业机器人2024-2027年镁合金需求量从0.31万吨增长至0.67万吨，CAGR达28%。全球人形机器人镁合金需求量将从2024年的0.02万吨增长至2030年的0.85万吨，期间CAGR高达93%。

在这一市场需求下，未来，镁合金在机器人领域的应用有望逐步从壳体、底座向核心部件延伸。例如关节模组采用镁合金可减重30%，提升转矩密度，类似无锡意优已推出镁合金谐波关节模组。在骨架结构上，本田ASIMO机器人采用镁合金骨架后减重30%，机动性大幅提升。此外，镁合金的高效散热特性使其有望广泛应用于机器人电机外壳、散热模块，保障高强度作业稳定性。

从汽车轻量化到人形机器人量产，从低空经济到氢能储输，镁合金凭借其“轻、强、韧、廉”的综合优势，正成为新质生产力发展的核心材料。未来十年，随着技术持续迭代、成本不断降低，镁合金有望渗透到更多高端制造领域，书写轻量化革命的新篇章。