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人形机器人续航普遍不足2小时,厂商通过减少能耗、及时补能等短期方案解决续航问题,同时期待固态电池技术突破提升长期续航能力。新能源汽车领域技术为人形机器人发展提供借鉴。

续航能力正逐渐成为人形机器人从实验室走向工厂的核心挑战,多数人形机器人的续航时间还不足2小时,具有较大的提升空间。记者了解到,各大机器人厂商正通过多种方式提升续航能力,其中,新能源汽车领域的技术溢出效应发挥了重要作用。短期来看,减少能耗与及时补能可解决当前机器人短续航的燃眉之急;长期来看,仍需等待电池性能的提升。

人形机器人续航短板待突破

人形机器人目前大部分厂商的续航都在2小时以内,仅个别能达到2到6小时,远不能满足市场对人形机器人正式步入生产生活的需求。广州里工实业有限公司的全尺寸人形机器人一块电池的续航时间是6小时,在工业领域已属较高水平,但仍有许多工业客户希望续航时间能达到10到12小时。

宇树科技的G1机器人续航时间为2小时,优必选的Walker X人形机器人在综合工况下续航4小时,充电时间需2小时,特斯拉的Optimus人形机器人续航时间预计在2至4小时之间。目前,人形机器人普遍存在“续航时间短、充电时间长”的问题。

真锂研究首席分析师墨柯表示,人形机器人的发展与早期新能源汽车类似,仍处于起步阶段,技术复杂度相对较低,对续航能力要求也不高。但若未来人形机器人成为社会日常运行的重要组成部分,续航能力的发展将成为一个亟待解决的重大问题。

电池体积与重量制约续航提升

人形机器人主要依赖锂电池供能,但锂电池技术已发展多年,人形机器人在续航方面仍面临难题。这主要受电池大小与重量的制约。动力电池的“质量能量密度”和“体积能量密度”是关键因素,新能源汽车的电池大多体积庞大,不适用于人形机器人。

此外,安全性也是考量因素之一。目前,机器人行业主要使用三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池能量密度较高,但存在安全隐患,磷酸铁锂电池则更安全,但能量密度较低。人形机器人通常安装多个GPU或CPU,算力要求高且能耗大,因此能耗也较高。

短期方案:多维度突破续航

为解决续航问题,人形机器人厂商正从多维度突破。及时补能是重要方式之一,优必选探索了协作式充电设计方案,低电量机器人可向高电量机器人发出请求进行支援充电。此外,“换电”也成为大多数机器人厂商的选择,通过改善结构和算法、优化能量管理降低能耗也是有效方式之一。

广汽发布的GoMate人形机器人节能率高达80%以上,得益于其可变轮足移动结构。里工实业则通过优化运动算法减少能源浪费。

长期方案:固态电池助力续航提升

要实现人形机器人续航能力的真正提升,关键在于电池性能的突破。固态电池因其能量密度更高、更安全,成为产业的重要发展方向。孚能科技等电池厂商正在加速拓展高性能电池在人形机器人等新场景的应用,但固态电池在人形机器人领域的应用仍有一定距离。

观察:人形机器人与新能源汽车协同发展

人形机器人在提升续航能力方面的探索与新能源汽车存在相似之处。两者在技术、产业链、应用场景和商业模式等方面存在诸多协同点,广汽集团等车企已发布人形机器人产品,并加速在具身智能赛道的布局。

对于2025年人形机器人的发展,预计将有三大趋势:产业化落地有望取得突破,具身大模型领域技术将持续迭代,人形机器人产业链将日趋完备。

人形机器人互相补能 图源:优必选科技

GoMate 图源:广汽集团供图

固态电池 图源:孚能科技

(文章来源:广州日报)