4月19日，2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛开跑。荣耀人形机器人“闪电”凭借50分26秒获得冠军。这个成绩不仅远超去年2小时40分的冠军成绩，甚至超过了人类半马世界纪录的56分42秒。
一年间成绩飞跃的背后，散热系统升级是关键因素。为荣耀机器人提供核心散热部件的，正是一家来自上海的“小巨人”华科冷芯，用一颗小小的悬浮微泵“上海方案”，串联起了具身智能、商业航天和AI算力中心三大前沿赛道。
4月19日，人形机器人半程马拉松冠军齐天大圣队自主选手闪电（前右）、亚军雷霆闪电队自主选手闪电（前左）和季军星火燎原队自主选手闪电（前中）在颁奖仪式后合影。 新华社记者 张晨霖 摄
边跑边“吹空调”
人形机器人要实现持续高速奔跑，核心难题在于下肢关节电机的散热。
华科冷芯CEO陈奇解释说：“机器人下肢关节对应的扭矩非常大，要求性能输出非常高才能保持稳定。如果不及时散热，关节热量会逐渐累积，一旦温度累积超过100℃，电机就工作不了，必须降频。”而温度过高还可能导致更严重的后果，比如控制器烧毁、永磁体退磁、绕组绝缘损坏等永久性故障。
为了保护电机，系统会自动降低输出功率，机器人就会因“中暑”而速度下降，甚至直接摔倒。
去年首届机器人马拉松期间，机器人摔倒、零件脱落、关节开裂等问题集中暴露，不少都与散热问题密切相关，更有工作人员一路小跑跟在机器人身后进行“物理降温”。
首届机器人马拉松，有人跟着机器人一路“手动降温”。
“空气的导热系数只有0.03左右，自然对流的换热系数也很差，把机器人的关节电机直接裸露在外面根本散不走热。”陈奇给出的方案是液冷技术，液冷散热效率可达风冷的10至50倍，通过冷却液的热循环，能将关节核心温度从100°C降至60°C以下。
其实，液冷散热的工作原理并不复杂。关节电机外部套有金属液冷环，填充导热硅脂等导热材料进行传导，冷却液在微泵驱动下循环流动，将电机的热量带走，再通过机器人背部的散热器配合风扇散到环境中。一旦热量散出，系统就达到热平衡，机器人就可以长时间奔跑。
这与空调的制冷原理类似，空调室内机吸收热量后，通过制冷剂循环管路将热量带到室外机。因此，陈奇的比喻很形象：风冷散热就像是给机器人关节吹电扇，而液冷散热直接换成了空调。装上“空调”后，机器人关节温度能控制在50℃左右，能支撑机器人跑完比赛全程。
安装磁悬浮“心脏”
“液冷散热是未来热管理的主流方案，微泵是液冷散热的‘心脏’，为冷却液循环提供动力。”陈奇表示，人形机器人对微泵提出了三重严苛要求：性能要强，能克服复杂管路阻力，应对关节模组超2千瓦的功率挑战。体积还要小，场景尺寸约束在50毫米以内，空间极度有限。可靠性还有保障，机器人长时间运动带来频繁震动，意外跌倒更会产生超200G（重力加速度单位）的冲击，泵必须扛得住。
传统微泵采用接触式轴承架构，每分钟转速一般在3000至6000转，寿命约1万至2万小时，性能和寿命都难以进一步提升。更关键的是，接触式轴承在持续振动和冲击环境下，磨损会加速，可靠性存在天然瓶颈。
华科冷芯走的是一条完全不同的路线，核心技术是全球首创的无槽液磁耦合悬浮轴承技术，转子在运行时完全浸没在液体中，正常工况下与周围没有任何硬接触，彻底消除机械摩擦。
“这就好比是‘磁浮’，没有物理接触，摩擦力几乎不用考虑。”陈奇告诉记者，新路线完全满足人形机器人的要求，没有接触摩擦的束缚，转速可以突破2万转，是传统方案的3至6倍，完全满足下肢关节电机的散热需求。其次是尺寸极致压缩，泵体可做到30毫米，重量不到100克，对机器人负重影响几乎没有影响。同时，使用寿命也大幅延长，没有轴承磨损，寿命超过20万小时，是传统微泵的10倍以上，实现生命周期免维护。
“闪电”机器人安装液冷散热装置。
值得一提的是抗冲击能力。传统微泵内部有硬碰硬的接触点，一旦受到撞击，力量会集中在接触面上，容易造成损伤。悬浮微泵的思路完全不同，转子悬浮在液体中运转，和泵壳之间隔着一层流动的“液体缓冲垫”。当机器人奔跑颠簸甚至意外摔倒时，冲击力不会直击某一个点，而是被周围的液体像海绵吸水一样层层化解。
据介绍，华科冷芯的高速悬浮泵在运行状态可承受自身重量500倍的瞬间冲击力，即便机器人高速奔跑中意外摔倒，泵依然不停转、不损坏，散热系统照常工作。
在机器人客户的实际验证中，悬浮微泵满负载持续运行时间从20分钟提升至2小时以上，也满足了机器人跑完21公里半马的基础要求。
初步具备量产能力
据悉，这枚高性能、小体积的“心脏”的研究核心团队来自华中科技大学和华为公司，经过长达16年的技术研究，2024年正式开展产学研孵化，落户上海浦东张江。
公司虽然年轻，但商业化落地速度超乎想象，已完成数千万元Pre-A轮融资。
记者了解到，华科冷芯与荣耀的合作始于去年9月，荣耀在立项研发人形机器人后，通过一级供应商找到了华科冷芯,双方从标准样机送样开始，根据荣耀在泵体、接头、控制方式、信号反馈、性能参数等方面的具体需求，前后迭代了五六个版本，基本上每个月迭代一到两次，快速响应、紧密配合，最终打磨出完全匹配荣耀机器人需求的定制化液冷方案。
但具身智能只是悬浮微泵商业版图的一角，悬浮微泵凭借“小尺寸、大性能、高可靠”的核心特性，可以适配多个高门槛应用场景。
在商业航天领域，去年，悬浮微泵随一颗商业卫星成功入轨，作为卫星流体回路系统的核心执行部件，在太空环境中持续稳定运行超过12个月，全程零失效、零异常停机，满足航天级应用要求。“太空环境对设备可靠性的要求近乎苛刻，比如微重力、真空、温度剧烈变化、无法维修。悬浮微泵能在这样的极端条件下稳定运行超一年，本身就是对技术可靠性最有力的背书。”陈奇表示。
随着算力芯片性能不断提升，AI算力中心对散热需求也在急剧增长。华科冷芯正与多家液冷系统集成商开展联合测试，为下一代算力平台的液冷基础设施提供关键核心部件支持。
陈奇还向记者透露，在现有数据中心升级改造过程中，悬浮微泵通过提升单机柜散热能力，在原本只能放2张算力芯片的空间内，能够放6张算力芯片，极大提升了算力水平。
目前，华科冷芯已完成首期悬浮微泵量产线搭建，形成多条标准化装配与测试产线，具备每月产能数千至万级的交付能力。
原标题：《比人类快6分钟，机器人半马破世界纪录！上海悬浮“空调”解决关键难题》
栏目主编：李晔 题图来源：新华社
来源：作者：解放日报 查睿