
引言
4月19日,2026年北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松正式鸣枪开跑,搭载华科冷芯高速悬浮泵的荣耀机器人“闪电”也首次亮相该赛事,并取得第一的好名次。
这场“速度与耐力”的较量,不仅是对人形机器人运动能力的检验,更是对其持续高性能输出能力的极限挑战。而在众多技术突破中,散热系统的升级成为决定比赛成败的关键因素之一。
01
人形机器人的散热进化:共识形成
人形机器人正从实验室演示走向消费场景,门店导购、工厂巡检、家庭服务、搬运协作等场景成为未来核心场景,核心能力不再只是“会走”,而是要长时间连续工作。北京亦庄连续两届人形机器人半程马拉松,恰好把这个趋势放大到了公众面前。2025年首届比赛,20支赛队参赛,仅6支完赛,冠军“天工Ultra”成绩为2小时40分;比赛与赛前路测中,摔倒以及因摔倒引发的零件脱落、关节开裂等问题集中暴露,更有团队工作人员手持喷水壶跟在机器人身后进行“物理降温”的名场面。
【2025年首届人形机器人马拉松比赛现场画面,工作人员手动给机器人关节降温】
为了保持人形机器人运动状态的稳定,关节电机模组需要维持高扭矩输出,在持续步行、跑动、转向、上下坡和起身过程中不断累积热量;与此同时,机身内部空间紧凑,传统的自然散热方案和风冷散热方案难以覆盖高热流密度场景。大家纷纷把目光投向了散热效率更高的液冷散热技术。
在今年的第二届马拉松比赛中,超百支队伍报名,多支参赛队伍应用了液冷散热方案。其中,应用了创新液冷散热方案的荣耀“闪电”机器人更是首秀即巅峰、夺得第一名,完赛用时仅50分26秒(净用时),同时刷新了人类官方半马纪录的57分20秒。

【荣耀“闪电”机器人】
02
人形机器人液冷微泵面临的关键技术挑战
液冷散热系统通常由微型泵、液冷板(环)、散热器、管路、接头、工质等组成。其中,微泵作为唯一的主动部件,是散热系统的“心脏”。对人形机器人的长时间工作而言,关节电机模组的发热问题最为突出,因此,对适用于关节散热的液冷微泵也提出了严苛技术挑战。
高流量、高扬程
对于高爆发的关节电机模组,其散热量可达到2000 W以上,需要更高的散热流量。根据换热公式P=c⋅ρ⋅Qv⋅ΔT,1.0 LPM流量的水工质可带走约700 W热量,要带走2000 W热量,至少需要3.0 LPM以上的流量。
对于液冷循环的阻力而言,机器人极致紧凑的空间和复杂的管路,导致系统阻力大幅提升,可超过15~20 m,因此对泵的扬程性能也提出了更高的要求。
小体积、轻量化
从本质上看,人形机器人是一个大号的移动设备,尺寸受限,因此,为了更好地将液冷方案集成并进行堆叠匹配,同时进行更加美观的造型设计,留给微泵的尺寸空间不多,仅有50 mm量级,并且越小越好。
同样地,在重量方面,整机减重是移动设备永远的追求。减重既有利于减轻相关关节的负载,让动作更快更准,平衡控制更好,也有利于减少功耗从而增加续航。相应地,对泵的重量要求是越轻越好。
抗振动冲击、高可靠
人形机器人在运动过程中,会频繁振动,在意外跌倒的场景下甚至会遭受高达200G以上的冲击,因此对微泵运行工况下的抗振动要求更高。这也是人形机器人液冷应用场景相较于其他液冷应用场景(水泵固定,振动冲击要求相对较低)的独特之处。
03
微泵技术路线对比
传统接触式轴承泵的优势在于结构成熟、供应链完善、制造经验丰富,但其在面对以上三项挑战时难以全部满足要求。尤其在抗冲击方面,本质上仍是“接触承载”,频繁的小冲击和偶发跌倒过程中,载荷会经历“壳体 → 轴承 → 轴承接触副 → 转子”的传导,在较小的接触面积下,冲击能量容易形成压痕、偏磨等隐性累积损伤,从而影响泵运行稳定性和可靠性,即便没有当场停转,也会埋下后续失效隐患,对轴承接触副的耐久能力有非常高的要求。
悬浮微泵则代表了另一条更适合人形机器人场景的路线。在悬浮微泵运行时,转子完全浸没在液体中运行,正常工况下与周围没有硬接触。既可以通过提升转速来实现小尺寸、高性能的技术目标,在振动或冲击发生时,载荷不会直接落到固-固接触点,而是先进入“泵壳—液体—转子”的耦合系统,再由液体黏性阻尼、间隙挤压流和磁回复力共同吸收与衰减。把原本集中在微小接触点上的冲击,转化为更分布式的流体与磁场耦合响应,更有利于降低小冲击下的隐性损伤,提升长时运行稳定性。

未来趋势
未来人形机器人热管理的发展方向,不会停留在“把泵做小”,而是走向“把系统做对”。第一,微泵必须服务于长时连续工作,在数小时任务周期内兼顾流量、压头、功耗和噪声,而不是只追求短时峰值性能。第二,微泵必须适应跌倒与冲击场景,评价标准要从“能否运转”升级为“是否始终安全、是否可快速恢复”。第三,热管理将从单一器件竞争走向系统竞争,泵、冷板、液路、控制与传感将越来越强地耦合在一起,最终决定整机是否能真正走向量产。
从亦庄首届比赛的“摔倒、扶起、换电、再出发”,到新一届赛事中显著提升的速度、稳定性与自主能力,产业已经给出了非常清晰的信号:人形机器人正在从“概念验证”走向“连续作业验证”。 下一阶段,客户真正需要的,不只是一个能散热的泵,而是一套能够支撑机器人久跑、久走、久工作的热管理底座。谁能率先解决长时散热、低噪声、抗跌倒冲击和高可靠液路之间的平衡,谁就更有机会成为下一代人形机器人产业链中的关键方案提供者。


END
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