人形机器人电池成新增长极

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2025年被誉为人形机器人的“量产元年”。随着人形机器人量产加速,锂电池作为核心动力来源备受关注。锂电企业在这场科技变革中,有着怎样的前瞻布局?

近日,首届世界人形机器人运动会圆满落幕,宇树H1、天工Ultra等人形机器人大展身手,不仅能完成跑步等常规动作,还能进行高难度的体操、舞蹈表演,展现出人形机器人的无限可能。2025年被誉为人形机器人的“量产元年”,出货量将破两万台,市场规模近90亿元。随着人形机器人量产加速,锂电池作为核心动力来源备受关注。锂电企业在这场科技变革中,有着怎样的前瞻布局?

下一增长点

研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布的《中国人形机器人行业发展白皮书(2025年)》指出,人形机器人行业正经历“技术爆发—场景验证—量产落地”的阶段。随着人形机器人产业链逐步完善,其在工业场景和服务场景的渗透率不断加深,EVTank预计,2035年全球人形机器人需求量将达到1800万台,市场规模将攀升至1.5万亿元。

特斯拉的联合创始人兼首席执行官马斯克曾多次在公开场合表示对人形机器人的看重,他预测,未来人形机器人与人类的数量比例可能将达到5:1,也就是说全球将会有350亿台人形机器人

有业内人士指出,这一产业被视为继汽车之后,全球制造业领域的下一个超级增长点。而电池作为人形机器人的核心能源部件,当前成本占比虽仅约1%,需求潜力巨大。预计到2030年,全球人形机器人的出货量将达到500万台,按每台电池容量2.5度电计算,至少也有12.5吉瓦时的电池需求,市场增长潜力巨大。

锂电企业开始布局。6月,银河通用宣布正式完成由宁德时代及溥泉资本领投的11亿元新一轮融资,两年累计融资超24亿元;7月,欣旺达在港交所递交H股上市申请中表示,公司正积极布局人形机器人电池领域,开发高能量密度电池解决方案,目标将电芯能量密度提升至350Wh/kg;8月,亿纬锂能(维权)宣布与Vbot维他动力正式达成机器人业务深度合作,双方将通力协作,基于用户需求和机器人动力电池技术发展趋势,推进具身智能产品化量产的进一步发展……

有业内人士向记者透露:“锂电巨头将人形机器人视为‘第二增长曲线’,包括宁德时代亿纬锂能欣旺达等头部企业已成立专项团队,对接人形机器人相关厂商,同时三星、LG等海外厂商亦对机器人市场报以极高的关注度。”

技术仍需突破

随着技术的持续演进,人形机器人在工业和服务等场景的发展路线愈发清晰。但与此同时,业内人士指出,目前人形机器人普遍存在续航不足问题,大部电池的续航能力仅2小时以内,远未满足实际应用需求,例如全球首个人形机器人半程马拉松的冠军天工Ultra,在比赛中换了三次电。这意味着行业在能量密度提升、功耗优化等方面仍存在较大的技术突破空间。

欣旺达小动力电池技术专家周双军向《中国能源报》记者介绍,人形机器人电池的技术发展,核心是解决其在各类应用场景中的核心痛点。比如机器人在搬运、空翻、快速移动等动作时,对电池的动力要求较高,需要持续3C左右的放电能力,以保障动作的稳定性与响应速度。“人形机器人的重量一般在70公斤左右,电池通常放在胸腔和背部的位置,留给电池的重量就只有5至8公斤,而目前的续航能力只有2至3小时,我们希望能够代替人类一次连续工作8小时,这就需要电池的能量密度尽可能的提高。”

“从北京亦庄人形机器人马拉松比赛的表现情况来看,48V的电压平台很难满足机器人在长时间高负荷下对于动能输出、散热效率和能耗控制方面的需求,电池就需要向更高电压、更强动力方向升级,以适配在复杂场景下的动力需求。而且,电池重量直接影响机器人的灵活性和续航能力,轻量化设计仍是重要方向。”周双军进一步表示。

一位人形机器人资深专家向《中国能源报》记者坦言,当前机器人厂商与锂电池厂商的相互认知度都相对欠缺,机器人厂商缺乏对锂电池的深刻认知和理解,导致在选型上依然避免不了走弯路。未来人形机器人用电池不仅是单一提升电池能量密度,从提升机器人续航的目标看,还需要在结构设计和架构优化方面做创新和突破。“与传统锂电池相比,人形机器人电池除需要高能量密度和高倍率,来满足有效续航和支撑跳跃、搬运等动作外,对于环境的适应性亦相对苛刻,如需要满足零下40摄氏度至零上60摄氏度的宽温域运行。基于以上的要求下,还要克服能量密度与安全性的矛盾。”

安全是基石

据周双军透露,目前人形机器人的动力电池主要还是以三元圆柱锂电池为主,市场占比约70%,还有部分选用磷酸铁锂电池,少部分正在试点半固态和固态电池。从技术参数来看,电池系统的电压平台多集中在48至58V之间,充满一次电可连续工作2至3小时,电芯能量密度在250至300Wh/kg之间。

电池安全是人形机器人稳定运行与场景应用的核心基石。上述专家表示,高频次大电流放电带来的循环寿命衰减及热失控风险,仍需依托材料创新解决。“比如,正极采用富锂锰基材料可使克容量提升20%以上;负极采用硅碳复合材料(硅含量30%)并搭配纳米多孔结构;电解质采用硫化物固态电解质以降低内阻。”

周双军表示,接下来,欣旺达将通过材料创新(如高镍高硅化学体系)与工艺创新提升电芯能量密度,初期目标提升至350Wh/kg,以破解续航难题;采用全极耳设计降低电芯内阻,增强瞬态功率输出能力与动能稳定性;在电池系统PACK层面,采用“主躯干电池+关节微型电池”的混合架构,结合轻量化结构材料,在满足异形躯体适配性的同时降低电池整体重量;此外,还将升级智能化管理,开发集成电化学阻抗谱监测(EIS)、端云协同控制、SOX算法及AI安全预警功能的BMS系统,让电池更智能、更安全。

针对未来需求,周双军表示:“因为人形机器人对空间利用率要求非常高,且每款机器人的形态和设计存在显著差异,所以我们会根据客户的整体需求提供全链条定制化的解决方案,确保电池系统的异形结构真正适配人形机器人的复杂躯体。依托我们在材料创新、结构工艺和智能管理的技术积累,重点服务于工业、服务等高频率使用的场景,这些场景对电池的寿命、动力稳定要求更高,也更能凸显技术优势。同时我们也会积极对接头部机器人研发企业与政策支持的产业化项目,参与行业标准制定,推动电池技术从实验室验证走向规模化应用,助力全球人形机器人产业实现大规模商业化落地。”