固態(tài)電池將成關鍵突破口。
隨著人形機器人商業(yè)化進程加速,動力電池產業(yè)鏈正迎來新一輪機遇。最新消息顯示,蔚藍鋰芯全資子公司天鵬電源的圓柱電芯產品,搭載盟固利提供的正極材料,已獲得某人形機器人客戶的最新訂單。雖然訂單規(guī)模與具體合作方尚未披露,但市場普遍認為,天鵬電源一直是宇樹的重要供應商,在該細分市場具備領先優(yōu)勢。
有市場消息指出,天鵬電源在2024年對宇樹的供貨量占比達到60%(涵蓋機器人與機器狗),預計2025年將翻倍、公司2025年一季度的訂單量或已接近2024年全年水平。
目前,蔚藍鋰芯18650(3.5Ah)、21700(4.0Ah、5.0Ah)等型號電芯均進入驗證測試階段。公司認為,人形機器人規(guī)?;涞剡€需要進一步開發(fā)7.0Ah電芯,以滿足更高續(xù)航需求。與此同時,盟固利提供的正極材料以高能量密度和瞬時超高倍率放電特性見長,能夠支撐機器人更靈敏的動作表現(xiàn)。
三元材料為盟固利的核心業(yè)務,其在高鎳路線上的積累或為人形機器人動力電池性能優(yōu)化提供進一步支撐。與此同時,另一家電池巨頭億緯鋰能也在積極布局人形機器人市場。公司近期在互動平臺表示,已與多家頭部人形機器人企業(yè)及汽車制造商接洽,針對人形機器人和機器狗等產品,圍繞高能量密度、安全性、快充或換電等需求,提供定制化的電池解決方案。據稱,部分客戶已完成樣品交付和組裝。當前,人形機器人正處于規(guī)模量產和商業(yè)化落地的關鍵時期。由于應用場景的高度定制化,其對電池的差異化需求和性能要求極高。
總體而言,人形機器人電池需要具備高能量密度、高功率輸出、高倍率放電(2-3C以上)、高安全性和長壽命等多重特性,而其中能量密度的提升尤為關鍵。
一方面,提高靈活度是人形機器人發(fā)展的核心方向。例如,特斯拉擎天柱的手部擁有22個自由度,接近人類手部的27個自由度,而優(yōu)必選Walker X全身配備了41個伺服驅動關節(jié)。每增加一個自由度,就意味著需要額外搭載獨立電機、編碼器及傳動裝置,進而提升電池能量密度的需求。
另一方面,續(xù)航能力也是決定人形機器人實際落地的重要因素。目前,大多數(shù)產品的續(xù)航時間仍在2小時以內,僅少數(shù)廠商能做到2至6小時。然而,市場期待人形機器人能夠真正進入生產和生活場景,至少達到8至10小時的續(xù)航水平,甚至工業(yè)客戶提出10-12小時的需求,以覆蓋一個完整工作班次,盡可能減少充電中斷。
在電池技術尚未取得重大突破的情況下,部分企業(yè)選擇通過增加電池數(shù)量提升續(xù)航。例如,跨維智能W1機器人采用輪式底盤設計,在底盤下方放置20公斤鋰電池,使重心下移,提高作業(yè)穩(wěn)定性與安全性的同時,續(xù)航可達8小時。但這種方式本質上是以犧牲重量和空間換取續(xù)航,并非長期可行方案。
從長遠來看,人形機器人在靈活度和續(xù)航上的需求提升,最終都指向電池能量密度的突破。要實現(xiàn)300Wh/kg以上的能量密度,僅依靠高鎳三元材料已接近極限,而固態(tài)電池的應用成為關鍵突破口。中國科學院院士歐陽明高指出,人形機器人電池需要在能量密度、成本和安全性之間找到平衡點,并預測2025年將是技術路線的分水嶺,如果半固態(tài)電池能將成本控制在150美元/kWh以下(約合人民幣1000元),有望率先打開在人形機器人市場的應用。
目前,產業(yè)界多家企業(yè)正在積極探索將固態(tài)電池應用于人形機器人的解決方案。廣汽集團的第三代人形機器人搭載了由欣旺達電子股份有限公司提供的全固態(tài)電池,續(xù)航時間可達6小時,并且顯著降低了能耗,相比同類產品節(jié)能達80%以上。值得一提的是,欣旺達還在2月份新增了對機器人公司寶時得的4000萬元投資,以產業(yè)投資的形式加快機器人領域布局。
軟通動力旗下子公司軟通天擎的天鶴C1人形機器人可持續(xù)運行4小時以上,其內部采用了創(chuàng)明新能源的全極耳準固態(tài)電芯和BMS系統(tǒng),內阻精確控制在低至3mΩ,在保證電池性能的基礎上有效減輕了電池重量,并搭配了先進的電源管理算法和高達10000mAh的電池容量。
長虹電源已面向機器人開發(fā)出21NCM35機器人用半固態(tài)鋰離子電池組,據稱系統(tǒng)能量密度可達250Wh/kg,在-40℃的低溫下可實現(xiàn)15Ah放電,放電容量效率達90%以上。該鋰離子電池在常溫下的循環(huán)壽命可達1000次以上。
孚能科技也已與國內頭部人形機器人企業(yè)對接固態(tài)電池相關需求,并根據客戶需求進行了定制化開發(fā),預計將在年內送樣。今年3月,南孚電池與固態(tài)電池企業(yè)高能時代(硫化物路線)達成合作,雙方計劃共同出資設立新型電池中試平臺合資公司,目標是在2028年12月前完成包括機器人在內的固態(tài)電池產品送樣。
根據GGII預測,如果每臺人形機器人配備2kWh電池容量計算,2025年全球具身智能機器人用鋰電池出貨量將達2.2GWh,到2030年需求將超過100GWh,2025-2030年復合增長率將超過100%。
這意味著,在未來幾年內,動力電池行業(yè)或迎來一輪新的爆發(fā)式增長??傮w來看,隨著人形機器人商業(yè)化步伐加快,動力電池行業(yè)正成為這一新興市場的關鍵推動力。無論是現(xiàn)有三元體系的持續(xù)優(yōu)化,還是固態(tài)電池的加速落地,行業(yè)巨頭們都在搶占先機,以技術創(chuàng)新推動市場格局重塑。