| 圖源:央視新聞
今年以來,人形機器人跳舞、跑馬拉松等視頻持續刷屏,相關企業迎來融資高峰,互聯網大廠也紛紛入局。多數觀點認為,2025年將成為人形機器人量產元年,全球市場規模預計到2035年有望增至380億美元。
當前,人形機器人的增長主要源于制造業、物流倉儲等場景的自動化需求。例如,部分企業已計劃部署數千臺機器人,用于執行焊接、搬運等任務。而家庭服務與醫療康養場景的市場空間更為廣闊,兩者合計占比或將達到45%
不過,從社交媒體的熱度走向現實應用,人形機器人還有很長的路要走。其中,作為動力之源的電池是關鍵——它不僅是機器人的心臟,更是決定其經濟性、實用性和應用邊界的阿喀琉斯之踵。面對這一新興市場,欣旺達等電池企業已紛紛將人形機器人納入自身的電池技術布局范疇。
——電池經濟賬的雙重角色——
從硬件制造角度看,電池在人形機器人成本中占比不高,業界普遍認為這一比例在1%上下。但動力電池的需求潛力巨大:預計2030年全球人形機器人出貨量達500萬臺,按每臺2.5度電計算,需求將達12.5GWh,相當于25萬輛續航500km的純電動汽車。這對電池廠商而言是不容錯過的市場機會
與此同時,動力電池的重要性還體現在其性能直接決定了機器人的續航、充電頻率和整體工作效率,其技術選型和性能參數對后續的運營成本有著深遠且決定性的影響。
因此,盡管BOM成本占比低,但企業在選擇電池方案時,仍需進行長遠的經濟性考量,而非僅僅關注初始采購價格。否則低效的充放電循環直接轉化為高昂的運營成本和低下的投資回報率。所以,在評估人形機器人的經濟性時,采用全生命周期成本來衡量更為合理
在這種視角下,電池的能量密度、充電速度、循環壽命和安全性等性能指標,直接決定了機器人的有效工作時長、維護頻率和能源效率。
當前主流動力電池普遍只能工作小時,沉重的電池還限制其靈活性。這就像游客手機沒電掃興而歸,機器人的潛力同樣受制于能源核心欣旺達小動力電池技術專家周雙軍表示。
——逼近極限的五邊形戰士”——
歸根結底,提升電池本身的性能才是解決機器人續航問題的根本途徑。目前人形機器人電池以三元圓柱鋰電池為主(占比約70%),電芯能量密度250~300Wh/kg,電壓平臺48~58V,部分廠商選用磷酸鐵鋰電池或試點半固態固態電池。
欣旺達調研顯示,人形機器人的續航目標是小時,現階段仍有差距。為此,其技術團隊通過高鎳高硅材料、工藝創新提升能量密度,初期目標350Wh/kg;長遠則寄望半固態固態電池——固態電池理論能量密度超500Wh/kg,是傳統液態電池的倍。欣旺達自2015年布局固態電池,目前320Wh/kg360Wh/kg產品已小批量量產,并完成百公斤級無人機裝機飛行。
動力輸出同樣關鍵從北京亦莊人形機器人半程馬拉松比賽的表現情況來看48V電壓平臺難以滿足長時間高負荷下的動能輸出、散熱及能耗控制需求,電池需向更高電壓、更強動力升級。此外,機器人執行搬運、快速移動等動作時,對瞬態功率要求更高,而當前電池存在全放電周期內動能波動明顯的問題——滿電時動力強,電量下降后動力同步減弱,影響動作精度,需實現穩定的3C級別持續放電能力。
同時,高倍率需求對電芯循環壽命提出更高要求。目前高倍率電芯循環壽命普遍僅200次左右,成為機器人壽命瓶頸,多數廠家希望提升至600次以上并確保安全。欣旺達通過全極耳設計降低電芯內阻,提升瞬態功率輸出和動能穩定性;還開發了集成EIS監測、端云協同控制、SOX算法及AI安全預警的BMS系統,提升電池智能化與安全性。
當前人形機器人電池還存在電芯一致性差、異形結構適應能力弱的問題。部分廠商反饋,電池多次使用后性能衰減明顯,且受尺寸限制難以適配機器人軀體異形結構。對此,欣旺達創新采用主軀干電池關節微型電池混合架構,結合輕量化材料,在滿足異形適配的同時降低整體重量。
人形機器人對電池的要求遠超消費電子或汽車,需要在能量密度、功率密度、安全性、環境適應性和成本間達到極致平衡的五邊形戰士。這種苛刻要求正推動電池技術突破物理和化學極限。
欣旺達深知不同行業的需求差異,以全鏈條定制化電池方案匹配機器人異形結構,憑借材料、結構、智能管理技術積累,聚焦工業、服務高頻場景,加速人形機器人規模化商用。
本文系轉發自21世紀經濟報道。轉發過程中,對原文個別表述進行了精簡,核心內容與原文一致。
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