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環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

撰文：Shushu

編輯：小瀾

→這是《環(huán)球零碳》的1874篇原創(chuàng)

最近，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布砍掉了特斯拉的Model S和Model X，并將生產(chǎn)線改為造擎天柱（Optimus）機(jī)器人，預(yù)計(jì)年產(chǎn)能達(dá)100萬(wàn)臺(tái)，計(jì)劃在本季度推出。

這一量化的KPI，正強(qiáng)力催化著特斯拉乃至整個(gè)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的量產(chǎn)節(jié)奏。

這似乎支持了TrendForce行業(yè)分析師最近發(fā)布的一項(xiàng)預(yù)測(cè)，他們預(yù)測(cè)人形機(jī)器人的商業(yè)化預(yù)計(jì)將在2026年左右顯著加速。全球人形機(jī)器人出貨量將超過(guò)5萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)超過(guò)700%。

摩根士丹利也曾預(yù)測(cè)，到2050年，將有約10億臺(tái)人形機(jī)器人投入使用，其中超過(guò)一半將應(yīng)用于中高收入國(guó)家。

與此同時(shí)，人形機(jī)器人所需的固態(tài)電池需求將爆發(fā)式增長(zhǎng)。從2025年的0.05 GWh飆升至2035年的74.2 GWh。十年增長(zhǎng)1500倍，直接創(chuàng)造一個(gè)巨大的新市場(chǎng)。

固態(tài)電池的炒作由來(lái)已久，但每次都不一樣。2023年10月，特斯拉宣布其4680電池將搭載固態(tài)電池技術(shù)，續(xù)航突破1000公里。

可以說(shuō)，無(wú)論是新能源車(chē)還是人形機(jī)器人，兩者都指向了固態(tài)電池，原因是它們都需要更高性能的電池。

比如，人形機(jī)器人所需的電池需要在非常小的體積和重量?jī)?nèi)提供足夠的能量，以保證機(jī)器人能夠在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，并完成各種復(fù)雜的任務(wù)。

以現(xiàn)在的鋰電池產(chǎn)品來(lái)看，大部分人形機(jī)器人的運(yùn)行時(shí)間只有2-4小時(shí)，電池容量通常低于 2 kWh，充電至少1小時(shí)。這類電池只適用于對(duì)續(xù)航能力要求不高的服務(wù)型機(jī)器人。

如果要把人形機(jī)器人的續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)到5至8小時(shí)，現(xiàn)在只能采用更換電池來(lái)保證全天候不間斷運(yùn)行。例如此前“天工”機(jī)器人以2時(shí)40分42秒在北京半程馬拉松奪冠，全程21公里更換了3次電池，分別在 5公里、10公里和16公里。

因此，要達(dá)到更長(zhǎng)的續(xù)航，需要通過(guò)更高能量密度的電池技術(shù)來(lái)提升電池容量。而固態(tài)電池相比于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池，由固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)，它的能量密度能夠達(dá)到400-600Wh/kg，為人形機(jī)器人的高強(qiáng)度作業(yè)提供更持久的動(dòng)力支持。

例如，小鵬IRON、廣汽GoMate和EngineAI T800等機(jī)器人都采用了固態(tài)電池，使其續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)至4小時(shí)以上。

不僅如此，“固態(tài)電池憑借固態(tài)電解質(zhì)非易燃、無(wú)腐蝕的天然優(yōu)勢(shì)，從根源上杜絕漏液、短路等安全隱患，為人形機(jī)器人產(chǎn)品提供安全保障。

不過(guò)，雖然新能源車(chē)和人形機(jī)器人都在爭(zhēng)奪固態(tài)電池，但二者對(duì)固態(tài)電池的要求并不完全一致。相比新能源車(chē)，人形機(jī)器人所需的固態(tài)電池其實(shí)屬于“相對(duì)低階”的需求場(chǎng)景。

車(chē)企追求的固態(tài)電池更像“全能學(xué)霸”，不僅要兼顧高能量密度和高安全性，還必須滿足至少1000次以上的循環(huán)壽命，并且成本未來(lái)要逐步逼近液態(tài)鋰電池；而機(jī)器人用固態(tài)電池只要能量密度和安全性達(dá)標(biāo)即可，循環(huán)壽命要求并不苛刻（機(jī)器人一天一充，一年也就300多次），成本敏感度也更低。

因此，國(guó)金證券在去年8月發(fā)布的研報(bào)中指出，固態(tài)電池需求的快速增長(zhǎng)，可能會(huì)率先在低空飛行器、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

目前，國(guó)內(nèi)外不少電池廠商已經(jīng)對(duì)人形機(jī)器人方向的固態(tài)電池進(jìn)行布局。比如，億緯鋰能“龍泉二號(hào)”全固態(tài)電池成功下線，能量密度高達(dá)300Wh/kg、體積能量密度為700Wh/L；孚能科技表示，該公司已推出第一代人形機(jī)器人用全固態(tài)電池，并完成向頭部人形機(jī)器人企業(yè)送樣。

韓國(guó)LG、三星SDI、SK On三大電池廠商也紛紛加入K-Humanoid聯(lián)盟，與人工智能芯片制造商Rebellions和DeepX共同推進(jìn)電池研發(fā)。該聯(lián)盟由韓國(guó)政府支持，主要是為開(kāi)發(fā)人形機(jī)器人的高密度、長(zhǎng)壽命、高安全性的電池，計(jì)劃到2030年投資1萬(wàn)億韓元。

但需要注意的是，人形機(jī)器人目前仍處于商業(yè)化初期階段，相比續(xù)航能力，行業(yè)更迫切需要突破的瓶頸并不在電池端，而在于人形機(jī)器人的“個(gè)人能力”。例如關(guān)節(jié)執(zhí)行器的性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性，以及AI算力與控制算法的成熟度，這些才是決定機(jī)器人能否真正落地應(yīng)用的核心因素。

馬斯克此前也曾表示，盡管他對(duì)特斯拉Optimus的量產(chǎn)前景充滿信心，但靈巧手設(shè)計(jì)依然是研發(fā)中最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)之一。

這些關(guān)鍵部件不僅直接影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力與成本，也會(huì)進(jìn)一步?jīng)Q定電池系統(tǒng)的形態(tài)設(shè)計(jì)與安裝空間約束，尤其是在體積、功率輸出和散熱等方面。

與此同時(shí)，如何找到足夠清晰且可規(guī)模復(fù)制的應(yīng)用場(chǎng)景，也是人形機(jī)器人當(dāng)前必須解決的問(wèn)題。

正因如此，在“能不能用、能不能量產(chǎn)、有沒(méi)有場(chǎng)景”這些更緊迫的矛盾面前，電池續(xù)航的重要性往往被階段性后置，從而導(dǎo)致電池技術(shù)的突破還需要一定時(shí)間。

不過(guò)，據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Counterpoint Research的數(shù)據(jù)，中國(guó)在機(jī)器人應(yīng)用方面已處于全球領(lǐng)先地位，未來(lái)人形機(jī)器人的發(fā)展與電動(dòng)汽車(chē)相似。

[1]https://www.ajupress.com/view/20260114165652814

[2]https://www.trendforce.com/presscenter/news/20260128-12902.html

[3]電池中國(guó)：當(dāng)人形機(jī)器人“裝上”固態(tài)電池

[4]環(huán)球零碳：機(jī)器人狂奔，eVTOL沖天，三元電池打響逆襲戰(zhàn)

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