比人類快6分鐘，機器人半馬破世界紀錄！上海懸浮“空調”解決關鍵難題

4月19日，2026北京亦莊人形機器人半程馬拉松賽開跑。榮耀人形機器人“閃電”憑借50分26秒獲得冠軍。這個成績不僅遠超去年2小時40分的冠軍成績，甚至超過了人類半馬世界紀錄的56分42秒。

一年間成績飛躍的背后，散熱系統升級是關鍵因素。為榮耀機器人提供核心散熱部件的，正是一家來自上海的“小巨人”華科冷芯，用一顆小小的懸浮微泵“上海方案”，串聯起了具身智能、商業航天和AI算力中心三大前沿賽道。

4月19日，人形機器人半程馬拉松冠軍齊天大圣隊自主選手閃電（前右）、亞軍雷霆閃電隊自主選手閃電（前左）和季軍星火燎原隊自主選手閃電（前中）在頒獎儀式后合影。 新華社記者 張晨霖 攝

邊跑邊“吹空調”

人形機器人要實現持續高速奔跑，核心難題在于下肢關節電機的散熱。

華科冷芯CEO陳奇解釋說：“機器人下肢關節對應的扭矩非常大，要求性能輸出非常高才能保持穩定。如果不及時散熱，關節熱量會逐漸累積，一旦溫度累積超過100℃，電機就工作不了，必須降頻。”而溫度過高還可能導致更嚴重的后果，比如控制器燒毀、永磁體退磁、繞組絕緣損壞等永久性故障。

為了保護電機，系統會自動降低輸出功率，機器人就會因“中暑”而速度下降，甚至直接摔倒。

去年首屆機器人馬拉松期間，機器人摔倒、零件脫落、關節開裂等問題集中暴露，不少都與散熱問題密切相關，更有工作人員一路小跑跟在機器人身后進行“物理降溫”。

首屆機器人馬拉松，有人跟著機器人一路“手動降溫”。

“空氣的導熱系數只有0.03左右，自然對流的換熱系數也很差，把機器人的關節電機直接裸露在外面根本散不走熱。”陳奇給出的方案是液冷技術，液冷散熱效率可達風冷的10至50倍，通過冷卻液的熱循環，能將關節核心溫度從100°C降至60°C以下。

其實，液冷散熱的工作原理并不復雜。關節電機外部套有金屬液冷環，填充導熱硅脂等導熱材料進行傳導，冷卻液在微泵驅動下循環流動，將電機的熱量帶走，再通過機器人背部的散熱器配合風扇散到環境中。一旦熱量散出，系統就達到熱平衡，機器人就可以長時間奔跑。

這與空調的制冷原理類似，空調室內機吸收熱量后，通過制冷劑循環管路將熱量帶到室外機。因此，陳奇的比喻很形象：風冷散熱就像是給機器人關節吹電扇，而液冷散熱直接換成了空調。裝上“空調”后，機器人關節溫度能控制在50℃左右，能支撐機器人跑完比賽全程。

安裝磁懸浮“心臟”

“液冷散熱是未來熱管理的主流方案，微泵是液冷散熱的‘心臟’，為冷卻液循環提供動力。”陳奇表示，人形機器人對微泵提出了三重嚴苛要求：性能要強，能克服復雜管路阻力，應對關節模組超2千瓦的功率挑戰。體積還要小，場景尺寸約束在50毫米以內，空間極度有限。可靠性還有保障，機器人長時間運動帶來頻繁震動，意外跌倒更會產生超200G（重力加速度單位）的沖擊，泵必須扛得住。

傳統微泵采用接觸式軸承架構，每分鐘轉速一般在3000至6000轉，壽命約1萬至2萬小時，性能和壽命都難以進一步提升。更關鍵的是，接觸式軸承在持續振動和沖擊環境下，磨損會加速，可靠性存在天然瓶頸。

華科冷芯走的是一條完全不同的路線，核心技術是全球首創的無槽液磁耦合懸浮軸承技術，轉子在運行時完全浸沒在液體中，正常工況下與周圍沒有任何硬接觸，徹底消除機械摩擦。

“這就好比是‘磁浮’，沒有物理接觸，摩擦力幾乎不用考慮。”陳奇告訴記者，新路線完全滿足人形機器人的要求，沒有接觸摩擦的束縛，轉速可以突破2萬轉，是傳統方案的3至6倍，完全滿足下肢關節電機的散熱需求。其次是尺寸極致壓縮，泵體可做到30毫米，重量不到100克，對機器人負重影響幾乎沒有影響。同時，使用壽命也大幅延長，沒有軸承磨損，壽命超過20萬小時，是傳統微泵的10倍以上，實現生命周期免維護。

“閃電”機器人安裝液冷散熱裝置。

值得一提的是抗沖擊能力。傳統微泵內部有硬碰硬的接觸點，一旦受到撞擊，力量會集中在接觸面上，容易造成損傷。懸浮微泵的思路完全不同，轉子懸浮在液體中運轉，和泵殼之間隔著一層流動的“液體緩沖墊”。當機器人奔跑顛簸甚至意外摔倒時，沖擊力不會直擊某一個點，而是被周圍的液體像海綿吸水一樣層層化解。

據介紹，華科冷芯的高速懸浮泵在運行狀態可承受自身重量500倍的瞬間沖擊力，即便機器人高速奔跑中意外摔倒，泵依然不停轉、不損壞，散熱系統照常工作。

在機器人客戶的實際驗證中，懸浮微泵滿負載持續運行時間從20分鐘提升至2小時以上，也滿足了機器人跑完21公里半馬的基礎要求。

初步具備量產能力

據悉，這枚高性能、小體積的“心臟”的研究核心團隊來自華中科技大學和華為公司，經過長達16年的技術研究，2024年正式開展產學研孵化，落戶上海浦東張江。

公司雖然年輕，但商業化落地速度超乎想象，已完成數千萬元Pre-A輪融資。

記者了解到，華科冷芯與榮耀的合作始于去年9月，榮耀在立項研發人形機器人后，通過一級供應商找到了華科冷芯,雙方從標準樣機送樣開始，根據榮耀在泵體、接頭、控制方式、信號反饋、性能參數等方面的具體需求，前后迭代了五六個版本，基本上每個月迭代一到兩次，快速響應、緊密配合，最終打磨出完全匹配榮耀機器人需求的定制化液冷方案。

但具身智能只是懸浮微泵商業版圖的一角，懸浮微泵憑借“小尺寸、大性能、高可靠”的核心特性，可以適配多個高門檻應用場景。

在商業航天領域，去年，懸浮微泵隨一顆商業衛星成功入軌，作為衛星流體回路系統的核心執行部件，在太空環境中持續穩定運行超過12個月，全程零失效、零異常停機，滿足航天級應用要求。“太空環境對設備可靠性的要求近乎苛刻，比如微重力、真空、溫度劇烈變化、無法維修。懸浮微泵能在這樣的極端條件下穩定運行超一年，本身就是對技術可靠性最有力的背書。”陳奇表示。

隨著算力芯片性能不斷提升，AI算力中心對散熱需求也在急劇增長。華科冷芯正與多家液冷系統集成商開展聯合測試，為下一代算力平臺的液冷基礎設施提供關鍵核心部件支持。

陳奇還向記者透露，在現有數據中心升級改造過程中，懸浮微泵通過提升單機柜散熱能力，在原本只能放2張算力芯片的空間內，能夠放6張算力芯片，極大提升了算力水平。

目前，華科冷芯已完成首期懸浮微泵量產線搭建，形成多條標準化裝配與測試產線，具備每月產能數千至萬級的交付能力。

原標題：《比人類快6分鐘，機器人半馬破世界紀錄！上海懸浮“空調”解決關鍵難題》

欄目主編：李曄 題圖來源：新華社

來源：作者：解放日報 查睿