人形机器人行业概况 - 人形机器人市场热度持续攀升,相关企业融资活跃,估值达上百亿元,互联网大厂成为重要资方 [2] - 2025年被视为人形机器人量产元年,全球市场规模预计达63.39亿元,2035年将增长至380亿美元(高盛预测) [2] - 当前增长驱动力来自制造业、物流仓储等场景的自动化需求,特斯拉计划部署数千台Optimus机器人执行焊接、搬运任务 [2] - 未来45%市场空间将集中于家庭服务与医疗康养场景 [2] - 国内极氪、美的、北汽、比亚迪等制造企业正探索人形机器人在产线的应用 [2] 电池技术的关键作用 - 电池是人形机器人的"心脏",决定其经济性、实用性和应用边界,厂商态度从观望转向积极布局 [3] - 宁德时代、欣旺达、国轩高科等头部电池企业已将人形机器人纳入技术布局范畴 [3] - 电池占人形机器人成本约1%(特斯拉Optimus电池成本2180元,占比0.5%),低于减速器、伺服电机等核心部件 [4] - 2030年全球人形机器人出货量预计500万台,电池需求达12.5GWh(按每台2.5度电计算),相当于25万辆续航500km纯电动汽车的电池量 [4] 电池性能与商业化挑战 - 电池性能直接影响机器人续航、充电频率和工作效率,需从全生命周期成本考量(包括能源消耗、停机时间、维护成本等) [5] - 主流动力电池续航仅3~6小时,频繁充电推高运营成本,成为商业化落地的关键障碍 [5] - 天工Ultra机器人完成半程马拉松需更换3次电池,凸显续航短板 [6] - 当前70%人形机器人采用三元圆柱锂电池(能量密度250~300Wh/kg),部分厂商试点磷酸铁锂及半固态/固态电池 [6] 电池技术升级路径 - 欣旺达通过高镍高硅材料创新目标将电芯能量密度提升至350Wh/kg,并布局固态电池(理论能量密度500Wh/kg以上) [6][7] - 2025年或成技术路线分水岭,半固态电池若成本控制在150美元/kWh以下有望率先普及 [7] - 48V电压平台难以满足高负荷动能需求,需向更高电压、更强动力方向升级 [7] - 电池需实现3C级持续放电能力,循环寿命从200次提升至600次以上 [8] - 欣旺达采用全极耳设计降低内阻,开发智能BMS系统提升安全性与动能稳定性 [8] 电池适配性与行业协作 - 现有电池存在电芯一致性差、异形结构适配弱等问题,欣旺达创新"主躯干电池+关节微型电池"混合架构解决空间限制 [9] - 人形机器人电池需平衡能量密度、功率密度、安全性、环境适应性和成本,推动技术向物理化学极限突破 [9] - 欣旺达通过定制化方案聚焦工业和服务高频场景,参与行业标准制定加速商业化 [9]
人形机器人电池的技术、生态与经济账