賽迪顧問春晚研究｜從剛性外殼到仿生肌理，春晚人形機器人背后的材料進化

本 文 作 者

賽迪顧問新材料產業研究中心

從剛性外殼到仿生肌理，春晚人形機器人背后的材料進化

引言

2026年馬年春晚的舞臺上，人形機器人深度融入多個節目，從《奶奶的最愛》的趣味日常，到《武BOT》的空翻格斗，從《智造未來》的靈動舞姿，到《我最難忘的今宵》的生動演繹，它們的動作愈發細膩，互動愈發真實。這場科技與藝術的交融背后，是材料技術的堅實支撐，讓冰冷機械擁有張弛有度的筋骨、溫潤可觸的感知。

01

春晚人形機器人“生命力”背后的材料支撐

春晚舞臺上，人形機器人以靈動舞姿讓人感受到機械與藝術交融的魅力，而其亮眼表現的背后是材料科學的突破。從構筑實體的輕量化骨架，到提供持久動能的能量源泉，再到賦予細膩感知的電子皮膚，三大核心功能材料共同構成了機器人從冰冷機器向具身智能發展的底層基礎。

輕量化結構材料：撐起春晚機器人靈動身軀的“骨骼框架”。機器人的骨架如同人體骨骼，需在承受巨大機械應力的同時盡可能降低自重。目前主流人形機器人的重量不斷下探，最輕已達到27kg，這一變化完全依賴材料選擇與性能突破。當前主流方案的選擇均采用航空鋁、鈦合金與高強度工程塑料的復合搭配，在保證了機身強度與剛性的同時又控制了整機重量。而前沿趨勢正積極減少輕量化金屬材料的應用比重，向聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等高性能工程塑料演進。這類材料在保持甚至提升關鍵性能的前提下，能實現更顯著的減重，并有助于優化質心分布與慣性管理。材料的每一次輕量化突破，都直接轉化為機器人更敏捷的動作、更長的續航與更低的驅動能耗，是讓機器人從“笨重”走向“輕盈”的核心保障。

高性能電池材料：驅動春晚機器人持續高光的“能量心臟”。人形機器人的一切活動皆依賴于持續、穩定、高功率的能量供給，其“心臟”便是電池系統，而電池材料的性能直接決定能量供給的上限。當前，高性能鋰電池是主流，其正極材料、負極材料、隔膜材料及集流體等關鍵材料的性能，共同決定了電池的能量密度、續航能力與安全性，進而保障機器人的靈活動態。更具突破性的方向是固態電池技術，通過采用氧化物、硫化物和聚合物等新型固態電解質材料體系，在理論上能顯著提升安全性、能量密度并拓寬工作溫度范圍，該技術已開始在人形機器人領域進行應用探索。電池材料的迭代將持續主導機器人能源系統發展，為機器人實現更持久、更穩定的場景應用提供核心支撐。

電子皮膚材料：賦予人形機器人情感溫度的“感知神經”。春晚機器人與現場人員的協同互動、對環境刺激的精準響應，均離不開機械外表的電子皮膚材料賦能。電子皮膚材料是一個由柔性基材、活性功能層、介電材料和電極構成的精密材料系統。其中柔性基材是決定其擬人化表現的關鍵，主流的聚二甲基硅氧烷（PDMS）提供了柔韌性、抗拉伸與貼合性；活性功能層則依賴碳納米管、石墨烯等納米材料或復合導電材料，將壓力、溫度等物理刺激轉換為電信號，從而實現對周圍環境的感知；電極與介電材料的優化則確保了信號傳輸的靈敏與穩定。這些材料的協同，使機器人得以擁有觸覺、溫覺甚至更復雜的力覺感知能力，是從冰冷機械邁向具有“真情實感”智能交互體的質變一環。

02

人形機器人用材料的三重進化之路

春晚機器人表現力的提升，是材料科學進步的縮影。新材料不僅讓機器人更輕、更強、更靈動，還賦予其趨近于生命的感知力與行動力。當前，機器人材料主要沿三大趨勢演進，向更高效、更親民、更智能的方向迭代升級。

趨勢一：輕量化與高性能的結合。輕量化設計在降低機器人關鍵零部件磨損的同時，能提升機器人的動態響應速度與操作精度，從而增強其在復雜環境中的實用性。傳統金屬材料雖強度可靠，但重量較大，限制了機器人的靈活性并增加了能耗。與之相比，高端工程塑料與碳纖維等新型材料在強度相近的前提下，密度可降低50%～70%，在需兼顧重量與強度的結構件中具備比較優勢。這類材料在保障高強度、耐高溫、耐腐蝕性能的同時，大幅降低機身自重，有效破解了傳統金屬材料“重且耗能”的痛點，實現機器人從“能動”到“善舞”，未來將持續向更輕重量、更優力學性能迭代。

趨勢二：低成本與高值化的平衡。當前，人形機器人的核心材料成本占整機比重超過30%，尤其部分尖端材料價格高昂。例如，PEEK材料具備輕量化、高強度和耐腐蝕等優勢，但其成本超過40萬元/噸，約為鎂合金的30倍。為加快商業化落地進程，材料研發方向正從單一追求性能極致，轉向尋求成本與價值的最佳平衡。實現這一目標并非簡單降低性能標準，而是通過材料改進、工藝升級、供應鏈完善等多種路徑實現“性價比最優化”。例如，在非關鍵結構件采用成本更低的鎂合金或ABS工程塑料，而在高動態部位保留PEEK等高性能材料，形成多層次的材料應用方案。未來，復合化、梯度化的材料體系將成為主流，為機器人降低成本、提升性能提供重要支撐。

趨勢三：智能化與集成化的協同。當前機器人的靈動表現，離不開結構材料、功能材料、感知材料的系統性協同，其發展正從單一功能疊加邁向“結構-功能-感知”一體化集成的新階段。隨著形狀記憶合金、自修復材料等前沿材料的成熟，機器人有望獲得環境自適應、損傷自愈等類生命體的動態響應能力，機械系統與生物的界限將逐漸模糊。與此同時，輕量化骨架、高效能電池、感知皮膚與驅動單元的融合，將突破模塊與結構的物理壁壘。推動材料從被動承載向可感知、可決策、可行動方向演進。未來，結構材料與功能材料的界限將被打破，材料硬件與智能軟件將構成具身智能的有機整體，真正完成從“機械體”到“智能體”的跨越。

03

未來路徑：材料革新加速人形機器人產業化

當前人形機器人用材料已在輕量化復合結構、柔性感知等方面取得顯著突破，但距離形成規模化、低成本、高可靠的成熟體系與產業化生態尚有距離。為此，需構建一條系統化發展路徑，通過材料創新加速人形機器人產業化進程。

AI賦能，推動“材料-結構-算法”全鏈路協同。在材料設計層面，通過AI技術增強材料結構創新與性能突破的可操作性，研發兼具輕量化與高性能的復合新材料，實現低成本與高值化需求的精準匹配。在結構設計層面，依托AI技術優化機器裝備的構型設計與材料選型，強化材料特性與裝備功能的耦合設計，推動材料與裝備在系統布局中的深度融合。在算法響應層面，利用AI技術建立材料特性與算法模型的動態適配機制，融合具身智能算法與材料多源信息，實現材料感知功能與智能決策的高效協同。

場景牽引，加快實現“研發-轉化”閉環。推動人形機器人用材料創新，必須建立以具體場景需求為牽引、以高效轉化為目標的閉環體系。在研發端，聯合整機企業與重點用戶，針對核心場景建立需求庫與材料數據庫，定向引導機器人用高性能前沿材料開發。在轉化端，建設從實驗室配方到工程化驗證的快速通道，構建從特種原料、定制材料到部件供應的垂直整合能力，通過多能互補驗證平臺、中試基地及揭榜掛帥模式，持續收集數據并迭代優化，形成可快速響應場景演進、具備成本競爭力的材料解決方案。

系統布局，構建“技術-市場-產業”一體化創新生態。立足人形機器人用材料發展趨勢，構建全方位、系統化的材料創新體系。在技術創新上，聚焦輕量化與高性能融合需求，突破精密制造工藝與核心材料改性技術，縮短實驗室成果向工業化轉化的周期。在市場培育上，遵循低成本與高值化平衡原則，按梯度推進材料規模化應用，完善產業鏈配套以降低生產成本。在產業協同上，組建機器人跨領域創新聯盟，整合產學研資源，建立聯合研發模式，同步完善標準體系與資金保障，實現材料產業高效有序發展。

新華網

2026年2月21日報道

點擊文章左下角“閱讀原文”或復制以下鏈接從瀏覽器打開，閱讀新華網報道原文！

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

更多行業案例及其特點，請掃描下方二維碼關注“賽迪顧問”公眾號，獲取最新動態。

微信號：ccidconsulting

本公眾號提供的內容用于個人學習、研究或欣賞，不可用于其他商業用途。如有關于作品內容、版權及其它問題，請及時在公眾號留言。

如果獲得轉載授權，請注明作者姓名和轉載的出處，不修改文章的標題、文字、圖片或者音視頻，以免曲解原文意思。