赛迪顾问春晚研究｜从刚性外壳到仿生肌理，春晚人形机器人背后的材料进化

本 文 作 者

赛迪顾问新材料产业研究中心

从刚性外壳到仿生肌理，春晚人形机器人背后的材料进化

引言

2026年马年春晚的舞台上，人形机器人深度融入多个节目，从《奶奶的最爱》的趣味日常，到《武BOT》的空翻格斗，从《智造未来》的灵动舞姿，到《我最难忘的今宵》的生动演绎，它们的动作愈发细腻，互动愈发真实。这场科技与艺术的交融背后，是材料技术的坚实支撑，让冰冷机械拥有张弛有度的筋骨、温润可触的感知。

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春晚人形机器人“生命力”背后的材料支撑

春晚舞台上，人形机器人以灵动舞姿让人感受到机械与艺术交融的魅力，而其亮眼表现的背后是材料科学的突破。从构筑实体的轻量化骨架，到提供持久动能的能量源泉，再到赋予细腻感知的电子皮肤，三大核心功能材料共同构成了机器人从冰冷机器向具身智能发展的底层基础。

轻量化结构材料：撑起春晚机器人灵动身躯的“骨骼框架”。机器人的骨架如同人体骨骼，需在承受巨大机械应力的同时尽可能降低自重。目前主流人形机器人的重量不断下探，最轻已达到27kg，这一变化完全依赖材料选择与性能突破。当前主流方案的选择均采用航空铝、钛合金与高强度工程塑料的复合搭配，在保证了机身强度与刚性的同时又控制了整机重量。而前沿趋势正积极减少轻量化金属材料的应用比重，向聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等高性能工程塑料演进。这类材料在保持甚至提升关键性能的前提下，能实现更显著的减重，并有助于优化质心分布与惯性管理。材料的每一次轻量化突破，都直接转化为机器人更敏捷的动作、更长的续航与更低的驱动能耗，是让机器人从“笨重”走向“轻盈”的核心保障。

高性能电池材料：驱动春晚机器人持续高光的“能量心脏”。人形机器人的一切活动皆依赖于持续、稳定、高功率的能量供给，其“心脏”便是电池系统，而电池材料的性能直接决定能量供给的上限。当前，高性能锂电池是主流，其正极材料、负极材料、隔膜材料及集流体等关键材料的性能，共同决定了电池的能量密度、续航能力与安全性，进而保障机器人的灵活动态。更具突破性的方向是固态电池技术，通过采用氧化物、硫化物和聚合物等新型固态电解质材料体系，在理论上能显著提升安全性、能量密度并拓宽工作温度范围，该技术已开始在人形机器人领域进行应用探索。电池材料的迭代将持续主导机器人能源系统发展，为机器人实现更持久、更稳定的场景应用提供核心支撑。

电子皮肤材料：赋予人形机器人情感温度的“感知神经”。春晚机器人与现场人员的协同互动、对环境刺激的精准响应，均离不开机械外表的电子皮肤材料赋能。电子皮肤材料是一个由柔性基材、活性功能层、介电材料和电极构成的精密材料系统。其中柔性基材是决定其拟人化表现的关键，主流的聚二甲基硅氧烷（PDMS）提供了柔韧性、抗拉伸与贴合性；活性功能层则依赖碳纳米管、石墨烯等纳米材料或复合导电材料，将压力、温度等物理刺激转换为电信号，从而实现对周围环境的感知；电极与介电材料的优化则确保了信号传输的灵敏与稳定。这些材料的协同，使机器人得以拥有触觉、温觉甚至更复杂的力觉感知能力，是从冰冷机械迈向具有“真情实感”智能交互体的质变一环。

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人形机器人用材料的三重进化之路

春晚机器人表现力的提升，是材料科学进步的缩影。新材料不仅让机器人更轻、更强、更灵动，还赋予其趋近于生命的感知力与行动力。当前，机器人材料主要沿三大趋势演进，向更高效、更亲民、更智能的方向迭代升级。

趋势一：轻量化与高性能的结合。轻量化设计在降低机器人关键零部件磨损的同时，能提升机器人的动态响应速度与操作精度，从而增强其在复杂环境中的实用性。传统金属材料虽强度可靠，但重量较大，限制了机器人的灵活性并增加了能耗。与之相比，高端工程塑料与碳纤维等新型材料在强度相近的前提下，密度可降低50%～70%，在需兼顾重量与强度的结构件中具备比较优势。这类材料在保障高强度、耐高温、耐腐蚀性能的同时，大幅降低机身自重，有效破解了传统金属材料“重且耗能”的痛点，实现机器人从“能动”到“善舞”，未来将持续向更轻重量、更优力学性能迭代。

趋势二：低成本与高值化的平衡。当前，人形机器人的核心材料成本占整机比重超过30%，尤其部分尖端材料价格高昂。例如，PEEK材料具备轻量化、高强度和耐腐蚀等优势，但其成本超过40万元/吨，约为镁合金的30倍。为加快商业化落地进程，材料研发方向正从单一追求性能极致，转向寻求成本与价值的最佳平衡。实现这一目标并非简单降低性能标准，而是通过材料改进、工艺升级、供应链完善等多种路径实现“性价比最优化”。例如，在非关键结构件采用成本更低的镁合金或ABS工程塑料，而在高动态部位保留PEEK等高性能材料，形成多层次的材料应用方案。未来，复合化、梯度化的材料体系将成为主流，为机器人降低成本、提升性能提供重要支撑。

趋势三：智能化与集成化的协同。当前机器人的灵动表现，离不开结构材料、功能材料、感知材料的系统性协同，其发展正从单一功能叠加迈向“结构-功能-感知”一体化集成的新阶段。随着形状记忆合金、自修复材料等前沿材料的成熟，机器人有望获得环境自适应、损伤自愈等类生命体的动态响应能力，机械系统与生物的界限将逐渐模糊。与此同时，轻量化骨架、高效能电池、感知皮肤与驱动单元的融合，将突破模块与结构的物理壁垒。推动材料从被动承载向可感知、可决策、可行动方向演进。未来，结构材料与功能材料的界限将被打破，材料硬件与智能软件将构成具身智能的有机整体，真正完成从“机械体”到“智能体”的跨越。

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未来路径：材料革新加速人形机器人产业化

当前人形机器人用材料已在轻量化复合结构、柔性感知等方面取得显著突破，但距离形成规模化、低成本、高可靠的成熟体系与产业化生态尚有距离。为此，需构建一条系统化发展路径，通过材料创新加速人形机器人产业化进程。

AI赋能，推动“材料-结构-算法”全链路协同。在材料设计层面，通过AI技术增强材料结构创新与性能突破的可操作性，研发兼具轻量化与高性能的复合新材料，实现低成本与高值化需求的精准匹配。在结构设计层面，依托AI技术优化机器装备的构型设计与材料选型，强化材料特性与装备功能的耦合设计，推动材料与装备在系统布局中的深度融合。在算法响应层面，利用AI技术建立材料特性与算法模型的动态适配机制，融合具身智能算法与材料多源信息，实现材料感知功能与智能决策的高效协同。

场景牵引，加快实现“研发-转化”闭环。推动人形机器人用材料创新，必须建立以具体场景需求为牵引、以高效转化为目标的闭环体系。在研发端，联合整机企业与重点用户，针对核心场景建立需求库与材料数据库，定向引导机器人用高性能前沿材料开发。在转化端，建设从实验室配方到工程化验证的快速通道，构建从特种原料、定制材料到部件供应的垂直整合能力，通过多能互补验证平台、中试基地及揭榜挂帅模式，持续收集数据并迭代优化，形成可快速响应场景演进、具备成本竞争力的材料解决方案。

系统布局，构建“技术-市场-产业”一体化创新生态。立足人形机器人用材料发展趋势，构建全方位、系统化的材料创新体系。在技术创新上，聚焦轻量化与高性能融合需求，突破精密制造工艺与核心材料改性技术，缩短实验室成果向工业化转化的周期。在市场培育上，遵循低成本与高值化平衡原则，按梯度推进材料规模化应用，完善产业链配套以降低生产成本。在产业协同上，组建机器人跨领域创新联盟，整合产学研资源，建立联合研发模式，同步完善标准体系与资金保障，实现材料产业高效有序发展。

新华网

2026年2月21日报道

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https://www.news.cn/tech/20260218/6688e4c60da54d46a57464401c9b6648/c.html

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