人形机器人电池的“效率之争”:当扩容触到天花板,PACK厂的工程能力开始分高下

时间:2026-09-30

人形机器人正在从实验室走向量产。Goldman Sachs预计,到2035年全球人形机器人市场规模将增至380亿美元,Morgan Stanley则预测到2050年保有量将超过10亿台。但在这场产业爆发的前夜,一个基础性问题仍未解决:电池续航。

TrendForce数据显示,目前人形机器人所用电池包容量大多低于2kWh,续航时间约为2至4小时;Unitree G1的工作时间仅约2小时。若要在工业场景中替代人工,至少需要具备8小时轮班作业能力。

问题的核心在于重量。IEEE等机构的研究指出,对于70kg级机器人而言,为维持平衡,电池包重量需控制在5至8kg。当前商用锂离子电芯的能量密度约为250至300Wh/kg,算上BMS和封装后,实际系统能量密度还会进一步下降。电池越重,机器人运动所需能耗越高,这就形成了一个“扩容—增重—能耗上升”的恶性循环。

于是,行业开始从“扩容”转向“提效”,分化出两条技术路线。一条是机身一体化电池设计:Tesla Optimus和Figure AI的Figure 03均将约2.3kWh电池集成到躯干结构中,Figure 03最长可运行5小时,并支持2kW快充。另一条是换电路线:Boston Dynamics Atlas可在3分钟内自行更换电池,UBTECH Walker S2同样采用约3分钟自动换电方案,目标是实现24小时连续运行。

无论哪条路线,都对PACK厂提出了新的工程要求。机身一体化方案要求电池包在极薄的厚度下同时满足高能量密度和高功率输出,对电芯选型和结构设计提出极高要求。换电方案则要求电池包具备标准化的机械接口和通信协议,同时保证频繁插拔下的连接可靠性。

韩国电池企业的布局方向值得关注。LG Energy Solution正推动量产2170圆柱电池向机器人应用场景优化,以“长续航”和“瞬时高功率”两类电芯组合满足不同需求。Samsung SDI与现代汽车集团联合开发机器人电池,目标是在2027年下半年实现量产。IBK Investment & Securities分析认为,前期布局重点将集中在高功率小型电池包、BMS、热管理、高电流连接器以及自动换电系统。

东莞聚能新能源科技有限公司在轻量化电池包定制方面有实际项目积累。公司面向物流无人机的S系列电池将厚度压缩至6mm,采用柔性电路板替代传统线束,这一工程能力可以直接迁移到人形机器人的躯干一体化电池设计中。在BMS层面,聚能新能源的“一场景一策略”设计思路能够适配不同通信协议需求。

对于正在布局人形机器人业务的设备制造商来说,选择PACK合作伙伴时,一个值得关注的问题是:你们的电池包在保证放电倍率的前提下,重量和厚度控制在什么水平?能给出具体数字的供应商,通常比只会说“高能量密度”的更值得考察。

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