人形机器人电池背后的技术、生态与经济账

欣旺达 2025-08-15

从社交媒体的热度走向现实应用，人形机器人还有很长的路要走。其中，作为“动力之源”的电池是关键——它不仅是机器人的“心脏”，更是决定其经济性、实用性和应用边界的“阿喀琉斯之踵”。

图源：央视新闻

今年以来，人形机器人跳舞、跑马拉松等视频持续刷屏，相关企业迎来融资高峰，互联网大厂也纷纷入局。多数观点认为，2025年将成为人形机器人量产元年，全球市场规模预计到2035年有望增至380亿美元。

当前，人形机器人的增长主要源于制造业、物流仓储等场景的自动化需求。例如，部分企业已计划部署数千台机器人，用于执行焊接、搬运等任务。而家庭服务与医疗康养场景的市场空间更为广阔，两者合计占比或将达到45%。

不过，从社交媒体的热度走向现实应用，人形机器人还有很长的路要走。其中，作为“动力之源”的电池是关键——它不仅是机器人的“心脏”，更是决定其经济性、实用性和应用边界的“阿喀琉斯之踵”。面对这一新兴市场，欣旺达等电池企业已纷纷将人形机器人纳入自身的电池技术布局范畴。

——电池“经济账”的双重角色——

从硬件制造角度看，电池在人形机器人成本中占比不高，业界普遍认为这一比例在1%上下。但动力电池的需求潜力巨大：预计2030年全球人形机器人出货量达500万台，按每台2.5度电计算，需求将达12.5GWh，相当于25万辆续航500km的纯电动汽车。这对电池厂商而言是不容错过的市场机会。

与此同时，动力电池的重要性还体现在其性能直接决定了机器人的续航、充电频率和整体工作效率，其技术选型和性能参数对后续的运营成本有着深远且决定性的影响。

因此，尽管BOM成本占比低，但企业在选择电池方案时，仍需进行长远的经济性考量，而非仅仅关注初始采购价格。否则低效的充放电循环直接转化为高昂的运营成本和低下的投资回报率。所以，在评估人形机器人的经济性时，采用全生命周期成本来衡量更为合理。

在这种视角下，电池的能量密度、充电速度、循环寿命和安全性等性能指标，直接决定了机器人的有效工作时长、维护频率和能源效率。

当前主流动力电池普遍只能工作3～6小时，沉重的电池还限制其灵活性。“这就像游客手机没电扫兴而归，机器人的潜力同样受制于能源核心。”欣旺达小动力电池技术专家周双军表示。

——逼近极限的“五边形战士”——

归根结底，提升电池本身的性能才是解决机器人续航问题的根本途径。目前人形机器人电池以三元圆柱锂电池为主（占比约70%），电芯能量密度250~300Wh/kg，电压平台48~58V，部分厂商选用磷酸铁锂电池或试点半固态/固态电池。

欣旺达调研显示，人形机器人的续航目标是8小时，现阶段仍有差距。为此，其技术团队通过高镍高硅材料、工艺创新提升能量密度，初期目标350Wh/kg；长远则寄望半固态/固态电池——固态电池理论能量密度超500Wh/kg，是传统液态电池的2至3倍。欣旺达自2015年布局固态电池，目前320Wh/kg和360Wh/kg产品已小批量量产，并完成百公斤级无人机装机飞行。

动力输出同样关键。从北京亦庄人形机器人半程马拉松比赛的表现情况来看，48V电压平台难以满足长时间高负荷下的动能输出、散热及能耗控制需求，电池需向更高电压、更强动力升级。此外，机器人执行搬运、快速移动等动作时，对瞬态功率要求更高，而当前电池存在全放电周期内动能波动明显的问题——满电时动力强，电量下降后动力同步减弱，影响动作精度，需实现稳定的3C级别持续放电能力。

同时，高倍率需求对电芯循环寿命提出更高要求。目前高倍率电芯循环寿命普遍仅200次左右，成为机器人寿命瓶颈，多数厂家希望提升至600次以上并确保安全。欣旺达通过全极耳设计降低电芯内阻，提升瞬态功率输出和动能稳定性；还开发了集成EIS监测、端云协同控制、SOX算法及AI安全预警的BMS系统，提升电池智能化与安全性。

当前人形机器人电池还存在电芯一致性差、异形结构适应能力弱的问题。部分厂商反馈，电池多次使用后性能衰减明显，且受尺寸限制难以适配机器人躯体异形结构。对此，欣旺达创新采用“主躯干电池+关节微型电池”混合架构，结合轻量化材料，在满足异形适配的同时降低整体重量。

人形机器人对电池的要求远超消费电子或汽车，需要在能量密度、功率密度、安全性、环境适应性和成本间达到极致平衡的“五边形战士”。这种苛刻要求正推动电池技术突破物理和化学极限。

欣旺达深知不同行业的需求差异，以全链条定制化电池方案匹配机器人异形结构，凭借材料、结构、智能管理技术积累，聚焦工业、服务高频场景，加速人形机器人规模化商用。

内容来源：欣旺达

责任编辑：龚淑娟

审　　核：李峥