苛刻的技術(shù)要求與算不平的經(jīng)濟賬成為人形機器人動力電池的核心挑戰(zhàn)。
人形機器人實際訂單頻繁出現(xiàn),近期,智元、宇樹中標(biāo)中國移動1.24億元人形機器人訂單,優(yōu)必選天工行者機器人累計訂單超300臺。
2025人形機器人規(guī)模起勢,此前FigureAI、優(yōu)必選機器人WalkerS1走進工廠“打工”,開啟人形機器人工業(yè)級商用探索。特斯拉Optimus早在年初設(shè)定2025年產(chǎn)5000臺的目標(biāo)。而小鵬、小米、華為等車企也將在人形機器人領(lǐng)域有更多實質(zhì)性動作釋出。
2025上半年,在技術(shù)、資本、場景、政策、標(biāo)準(zhǔn)的層層推動下,人形機器人的產(chǎn)業(yè)生態(tài)加速。多數(shù)觀點認為,2025人形機器人將開啟量產(chǎn)元年、商業(yè)化落地元年的新征程。行業(yè)或?qū)⒃?025年下半年迎來首個爆發(fā)周期。
但作為人形機器人的核心動力零部件,電池企業(yè)此前一度顯得冷靜。一方面,機器人企業(yè)已在向電池企業(yè)發(fā)出更深度的合作信號,但目前來看雙方的協(xié)同仍處于初期摸索階段;另一方面,此前電池企業(yè)自身在權(quán)衡技術(shù)投入與市場回報后,仍保持一定觀望。
據(jù)了解,雙方協(xié)同一度“差強人意”。有業(yè)內(nèi)專家指出,細看人形機器人的電池包,其動力系統(tǒng)制造水平依舊是過去無人機、機器人中的圓柱電芯以及相應(yīng)的動力總成方式。這種簡單“移植”很難繼續(xù)滿足未來人形機器人持續(xù)提高的動力要求。
不過,雙方協(xié)同“遇冷”并不意外。人形機器人企業(yè)此前表示,人形機器人無論是單機裝機量,還是裝機規(guī)模,都無法跟電池企業(yè)在新能源汽車板塊的業(yè)務(wù)相提并論。同時,人形機器人理想中的動力電池對性能、成本要求還很高,目前動力電池的技術(shù)條件還達不到,協(xié)同的深度開發(fā)對于電池企業(yè)不是一個小投入。?
這指出電池企業(yè)觀望背后的現(xiàn)實考量:苛刻的技術(shù)要求與算不平的經(jīng)濟賬。技術(shù)與需求錯配、市場規(guī)模、成本約束等多重因素交織的結(jié)果,目前雙方協(xié)同空間的確有限。
而隨著人形機器人的熱度持續(xù)高漲,有技術(shù)實力的電池企業(yè)選擇在現(xiàn)階段率先搶跑,試在人形機器人高速成長期探索出動態(tài)平衡的方案,趕在量產(chǎn)元年在人形機器人供應(yīng)鏈搶先布局。
同時,隨著46系大圓柱、半固態(tài)電池、固態(tài)電池等新技術(shù)接續(xù)成熟,這些新技術(shù)也將成為電池企業(yè)卡位人形機器人賽道的好契機。
苛刻的技術(shù)要求與算不平的經(jīng)濟賬
人形機器人對動力的要求有多高?
如果是面向替代人類勞動的終極目標(biāo),對于動力電池的要求將會從能量密度、倍率、安全、寬溫性、成本多方面逼近最優(yōu)。
例如在極氪工廠內(nèi)打工的優(yōu)必選WalkerS,所做工作包括協(xié)同分揀、協(xié)同搬運、精密裝配,恰好對應(yīng)機器人可替代人工的三大特征,重復(fù)勞動、體力勞動、高精度工作。那么維持人形機器人工作,至少需要電池具備高能量密度、高倍率性兩點基礎(chǔ)要求。
能量密度方面,電池包通常集成在人形機器人的胸腔,整個機身超過70kg的情況下,為電池預(yù)留的重量通常為5-6kg。小空間、小重量情況下,電池能量密度需要盡可能高,以實現(xiàn)代替人類一天勞動8小時的目標(biāo)。
但實際上,短續(xù)航是目前人形機器人的通病。特斯拉Optimu采用的電池容量2.3kWh,續(xù)航時間大概是1.5-2小時。然而,充電時間則需要0.5-1小時。那么如果是需進行長時間勞動的使用場景,就需配備兩臺或更多機器人輪換使用,造成更大的成本開支。
此外,能量密度除了事關(guān)續(xù)航,目前人形機器人還在探索模塊化供電系統(tǒng),將集中式電源分解為多個協(xié)同工作的子系統(tǒng),比如宇樹Go2就采用小容量電池(約50Wh)專供控制系統(tǒng),確保核心功能穩(wěn)定運行;大容量電池則為運動系統(tǒng)提供動力。這也意味著電池需要更高的能量密度,以實現(xiàn)更緊湊、更靈活的模塊布局。
倍率性方面,穩(wěn)定的放電能力也是支撐人形機器人工作的一大關(guān)鍵,尤其在替代人類體力勞動,進行搬運的工業(yè)級場景中。
環(huán)境適配性方面,這涉及安全與寬溫性兩大性能指標(biāo)。在人形機器人工作場景中,高頻率的充放電循環(huán)是一大安全隱患,電池?zé)崾Э夭粌H會損壞機器人本體,還會危及周遭環(huán)境。
而寬溫性則是希望人形機器人不受極熱、極寒環(huán)境的影響,滲透更廣的場景。但事實上,寒冷影響動力電池續(xù)航問題尚未得到徹底解決,這也影響了新能源汽車在北方市場的滲透。
最后但同樣關(guān)鍵的是成本,在替代人類勞動的目標(biāo)下,讓人形機器人自產(chǎn)業(yè)化之初就對電池成本極為敏感。作為具身智能體,電池在人形機器人bom成本中占比不到1%。特斯拉Optimus用2.3KWh電池包,成本為2180元,占總成本0.5%。
有人形機器人企業(yè)表示,“最多接受一個包5000元”。他們對下一代高性能電池技術(shù)抱有很高的期待,但是應(yīng)用目前的半固態(tài)電池、鋰金屬電池等方案成本會飆升,與此同時循環(huán)壽命、倍率性能還無法滿足要求。
在多重考量的限制內(nèi),人形機器人只能在目前的鋰電技術(shù)水平內(nèi),尋找最優(yōu)解。目前人形機器人采用的方案主要為18/21系小圓柱電池,能量密度240-300Wh/kg,還能保證有3-5C的倍率性,且以目前行業(yè)材料、工藝設(shè)計水平,已能兼顧安全與寬溫性。
例如,宇樹機器人目前的主要電池供應(yīng)商為蔚藍鋰芯,其電池方案主要沿用圓柱產(chǎn)品體系。
電池企業(yè)重視程度抬升
固態(tài)電池或成合作新契機
高工產(chǎn)研(GGII)預(yù)計,2024年中國人形機器人市場規(guī)模將達到21.58億元,到2030年達到近380億元,年均復(fù)合增長率將超過61%,中國人形機器人年銷量將從0.4萬臺左右增長至27.12萬臺。更遠的2035年,ToB場景銷量將達75.5萬臺,市場規(guī)模約755億元;ToC場景銷量將達125.6萬臺,市場規(guī)模約628億元。
在電池需求方面,GGII預(yù)計2025年機器人領(lǐng)域需求預(yù)計2GWh,到2030年預(yù)計達100GWh。
極高的增速很不被電池企業(yè)關(guān)心,尤其在開年來產(chǎn)業(yè)化成果突飛猛進,人形機器人市場進入爆發(fā)前夕。多家電池企業(yè)開披露人形機器人領(lǐng)域布局。
前述提到,無人機等領(lǐng)域電池方案的“移植”很難滿足未來人形機器人的動力需求,這動力電池企業(yè)也意味著機會,隨著46系大圓柱、半固態(tài)電池、固態(tài)電池等新技術(shù)接續(xù)成熟,這些新技術(shù)也將成為電池企業(yè)卡位人形機器人賽道的好契機。尤其不少企業(yè)重點以固態(tài)電池技術(shù)切入人形機器人賽道。?
目前,半固態(tài)電池已經(jīng)是目前業(yè)內(nèi)發(fā)展相對成熟的產(chǎn)品,在無人機、eVTOL等新興應(yīng)用市場已有落地案例。
成本方面,2024年末的相關(guān)測算指出,半固態(tài)電池考慮良率90%的情況下成本為0.87元/Wh,實現(xiàn)新能源汽車主流電池成本(0.3元/Wh)水平預(yù)計在2035年附近。但0.87元/Wh成本再往下一階段,在人形機器人領(lǐng)域就有望打開空間。
欣旺達則已通過聚合物固態(tài)電解質(zhì)路線切入人形機器人領(lǐng)域,其提供的固態(tài)電池已在GoMate項目中實現(xiàn)搭載,并在量產(chǎn)推進中。
蜂巢能源在2025全球合作伙伴峰會上正式提出“eVOLT+人形機器人”將成為其新興業(yè)務(wù)重點方向。蜂巢規(guī)劃將固態(tài)電池分為半固態(tài)與全固態(tài)階段:第一代半固態(tài)電池能量密度可達300Wh/kg,預(yù)計2025年量產(chǎn);第二代半固態(tài)為360Wh/kg、78Ah,定位低空飛行器;第一代全固態(tài)電池能量密度將突破400Wh/kg、68Ah,應(yīng)用于低空飛行和汽車,也具備為高性能人形機器人供能的潛力。
孚能科技在軟包電池、固態(tài)電池多年深耕,為其迎接人形機器人市場機會奠定基礎(chǔ)。?孚能科技在半固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)推出了三代產(chǎn)品,并均取得了有序推進:第二代半固態(tài)電池采用了新型氧化物/聚合物固態(tài)電解質(zhì)涂覆和致密化技術(shù),其能量密度高達330Wh/kg,快充能力超過3C,循環(huán)壽命超過4000圈,在-20℃下仍能具有90%的能量保持率;第三代半固態(tài)電池能量密度可達400Wh/kg。
在全固態(tài)電池方面,孚能科技也取得突破,6月初公司披露,其能量密度達400-500Wh/kg的全固態(tài)電池研發(fā)進展順利,60Ah硫化物全固態(tài)電池計劃于2025年底向戰(zhàn)略合作伙伴小批量交付。?
古人曰 一日為師終身為父 顧淺曰: 徒弟兮 用來玩也! 徒弟曰: 師傅兮, 不留面子也! 當(dāng)脾性古怪的師傅遇上一群心懷鬼胎的大佬徒弟, 一場他逃她追, 他們插翅難飛的戲碼正式上演 ————時空掌執(zhí)者顧淺為了躲避追捕意外逃到異世界, 在經(jīng)歷幾載歲月后遇上了找尋她三世的千年靈狐——紫狐, 一場前情舊愛復(fù)燃的戲碼還未演出就被顧淺的另一人格掐斷, 以及被總想上位的徒弟摁死..............再次相遇已是十年, 塔外四目相對處, 笑意肆起。 不知不覺, 已過千年。 “ 是啊! 還記得那時我們的賭約嗎 ” “ 自然。 ” 那年蓮花池邊銀辰石上——她說: 浮生作局, 亂世為棋, 局勢生死, 若想破局, 皆者無心。 他說: 既無心, 何有情? 她答: 越界了。 他輕笑: 呵~不若以這棋局為賭, 你若贏, 從此陌路, 反之, 你娶我! 她眼角帶笑: 允了。