小鹏汽车在11月5日发布的IRON人形机器人因走猫步太像人引起了全网热议,随后小鹏在11月6日分别两次公开机器人的背部和腿部内部构造,通过3D打印晶格肌肉、管线、控制器等细节自证“纯机器人”身份。
另外,官方报道中也可以看到不少材料应用信息,比如碳纤维脊椎骨、钛合金、铝镁合金等,所以,本文就一起来看看都有哪些材料被用在小鹏IRON上。
据介绍,这款人形机器人拥有高度仿生的设计,包括仿人脊椎、仿生肌肉、全包覆柔性皮肤、头部 3D 曲面显示、仿生灵动双肩以及 22 个自由度的灵巧手,能够实现高度灵活的动作和交互。

通过上图可以快速了解IRON机器人的材料应用,骨架采用镁铝合金,脊椎采用碳纤维增强聚合物,手部关节采用PEEK齿轮减重,全身包覆柔性复合材料,还有TPU打造的3D打印晶格肌肉结构。
1、皮肤层:E-Skin 柔性复合材料
IRON 的全身覆盖层采用小鹏自主研发的E-Skin 柔性复合材料,这一材料由多层结构复合而成:
表层:0.3mm 厚的透光硅胶涂层,通过激光直接成像技术实现类人肤色渐变效果,在 4000K 标准照明下呈现自然漫反射光泽,触感接近人类真皮。
中间层:0.8mm 厚的蜂窝状弹性体骨架(3D 打印而成),既提供结构支撑,又能随关节运动产生自然褶皱,模拟皮肤拉伸特性。
底层:0.1mm 厚的纳米纤维织物基底,用于集成传感器阵列与温控系统,确保材料整体厚度仅 1.2mm 的同时,仍具备 IP67 级防尘防水能力。
这种复合设计解决了传统织物易磨损、难塑形的问题,同时保留了柔性特性。例如,在 - 10℃低温测试中,E-Skin 仍能保持 95% 的弹性模量,而普通织物会出现硬化脆化现象。

2、肌肉层:TPU3D打印晶格 + 液态金属
小鹏 IRON 的肌肉层是液态金属主动驱动与 TPU 晶格被动支撑的协同系统。
肩部、肘部等大关节的动力输出依赖液态金属(推测为镓铟锡合金),这种材料在通电时可产生可逆的体积变化,实现毫秒级响应速度。
晶格内部可同步打印用于肌腱布线的通道与传感器埋置腔体,实现驱动 - 感知 - 支撑的一体化设计。IRON全身搭载42组3D打印晶格执行器,这种类似蜂巢结构的材料能模拟人类肌肉的收缩特性。


3、脊椎:碳纤维复合材料
作为支撑全身运动的核心,IRON的脊椎堪称轻量化与灵活性的典范,其材料选择直接借鉴了航空航天技术。
据小鹏科技日官方资料显示,脊椎模块采用航空级碳纤维复合材料,通过预浸料模压成型工艺制造出21节椎骨,整体重量仅4.2kg,“是同类金属材质的60%”,让机器人全身负重比提升至1:5。
这种材料赋予脊椎极强的运动能力,可支持360°扭转,腰部扭转角度达±45°,远超同类产品20°-30°的平均水平,使其能轻松完成弯腰捡物、跪地维修等复杂动作。

4、骨架:铝镁合金
机器人的脊椎、骨盆、腿部框架等关键结构件采用镁铝合金整体压铸,减少零部件数量超 50%,显著提升结构刚性。
镁铝合金密度仅 2.7g/cm³,较传统钢铁材料减重约 30%,同时抗拉强度达 350MPa,可承受步态切换时的动态应力(峰值载荷达 1200N)。这一特性使 IRON 在 70kg 自重下仍能完成单腿站立、横向滑步等高难度动作。


从碳纤维脊椎到智能皮肤,小鹏IRON的材料选择始终围绕“适应物理世界、贴近人类体验”的核心。这些材料既复用了小鹏在汽车、航空领域的技术积累,又针对人形机器人的需求进行了定制化创新,让机器人从外观到动作、从触感至续航,都无限贴近人类。
2026年量产落地后,这款凝聚着材料科技与仿生智慧的机器人,或许将真正开启人机共生的全新纪元。文章的最后,罗列一下小鹏IRON机器人的供应链。
| 核心部件 | 供应商 | 合作亮点 / 供应内容 |
| 关节驱动系统 | 方正电机 | 合资成立「方德机器人」,独家供应 62 自由度高精度运动控制模块,自研 12mm 空心杯电机(转速 15 万转 / 分钟),2025 年订单超 12 亿元。 |
| 谐波减速器 | 绿的谐波 | 全球谐波减速器龙头,为灵巧手提供行业最小尺寸(16mm)谐波关节,精度达 1 角分,寿命超 1 万小时。 |
| 行星滚柱丝杠 | 双林股份 | 自研反向式丝杠通过 10 万次耐久测试,成本较进口低 40%,单机供应量超 20 套,80% 产能被小鹏预订。 |
| 灵巧手驱动模块 | 兆威机电 | 定制化微型驱动模块集成行星齿轮箱与伺服电机,体积缩小 30% 仍保持高扭矩密度,适配 22 自由度拟态双手。 |
| 视觉感知系统 | 奥比中光 | 提供 AI 鹰眼视觉系统(Gemini 335 相机),支持 720° 环境建模与毫米级避障,深度分辨率 1920×1080,功耗<1.2W。 |
| 触觉反馈模块 | 汉威科技(苏州能斯达) | 独家供应柔性电子皮肤,灵敏度达 0.1N 级,国产化率 90%,支持压力、温度、纹理识别,覆盖指尖至手臂关键区域。 |
| 六维力传感器 | 柯力传感 | 提供精度 0.01N 的六维力传感器,应用于手部触觉反馈与关节力控,误抓率低于 0.1%,已通过小鹏量产验证。 |
| 镁铝合金骨架 | 广东鸿图 | 复用汽车超大型压铸技术(7200T)制造轻量化骨架,减重 30% 同时保持强度,抗拉强度达 350MPa,单台骨架成本降低 40%。 |
| 液冷散热模组 | 银轮股份 | 定制芯片及电机液冷散热方案,采用微通道扁管技术使体积缩小 40%,散热效率提升 35%,获小鹏二期工厂独家订单。 |
| 全固态电池 | 小鹏汽车自研 | 采用车规级全固态电池技术,能量密度>400Wh/kg,支持快充(10 分钟补能 80%),续航达 8 小时,已进入广州工厂产线实训。 |
| AI 芯片与算法 | 小鹏汽车自研(图灵芯片) | 搭载 3 颗图灵 AI 芯片(算力 3000TOPS),支持 30B 参数大模型本地运行,端到端控制算法复用 XNGP 智驾技术,推理延迟<50ms。 |

