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之一。目前，人形机器人的续航时间还普遍集中在两小时，具有较大提升空间。记者了解到，各大机器人厂商正通过多种方式提升人形机器人的续航能力。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以解决现今机器人短续航的燃眉之急，长期来看，人形机器人仍在等待电池性能的提升。
多数人形机器人续航不足2小时
“人形机器人目前大部分厂商的续航都在2小时以内，仅个别厂商能达到2到6小时，应该说还有很大的提升空间。”高工机器人产业研究所所长卢瀚宸对记者表示，要满足市场对人形机器人正式步入生产生活的需求，类比轮式移动机器人当前的续航水平，人形机器人的续航能力应达到8到10小时，目前的水平还远远不够。
广州里工实业有限公司（后称“里工实业”）总裁李卫铳表示，目前里工实业的全尺寸人形机器人一块电池的续航时间是6小时。李卫铳谈到：“这在工业领域已经算是比较高的水平了。”然而，许多工业客户希望续航时间能达到10到12小时，以满足一个班次8到10小时的使用需求，最好在工作期间不需要充电。
从续航能力来看，多家人形机器人的续航能力还显示出“续航时间短、充电时间长”的问题。宇树科技官网信息显示，其G1机器人目前续航时间为2小时。 “人形机器人第一股”优必选旗下的Walker X人形机器人，在综合工况下续航时间为4小时，充电时间需2小时。特斯拉的Optimus人形机器人根据功耗计算，其运动时的续航时间预计在2至4小时之间。
“现在的人形机器人发展与早期新能源汽车的情况类似。人形机器人仍处于起步阶段，其技术复杂度相对较低，对续航能力的要求也不高。然而，如果未来人形机器人成为社会日常运行的重要组成部分，续航能力的发展将是一个亟待解决的重大问题。”真锂研究首席分析师墨柯对记者表示。
装载电池体积大小制约续航能力
由于锂电池具有轻量化、成本适中、清洁环保等优点，目前人形机器人的主要供能来源是锂电池。然而，锂电池技术已经发展多年，人形机器人在续航方面却仍然面临难题，这是为什么呢？
人形机器人装载电池的续航能力受到多种因素制约，其中电池的大小与重量是关键因素之一。墨柯指出：“动力电池有两个重要概念——‘质量能量密度’和‘体积能量密度’，即在一定的重量或体积内，电池能够储存多少电量。目前用于新能源汽车的电池大多体积庞大，并不适用于人形机器人。”以宁德时代为蔚来供应的磷酸铁锂电池为例，其电池护照显示，该款电池的能量密度为140.3Wh/kg，总能量为75.06kWh，容量为204.5Ah，但其重量高达535公斤，相当于正常成年人体重的7至8倍，显然不符合人形机器人对小型化和灵活性的需求。
安全性是另一考量。李卫铳直言，目前，机器人行业主要使用两种电池：三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池虽然能量密度较高，然而，这种电池存在一定的安全隐患，比如穿刺或者过充可能起火等风险。相比之下，里工实业选择使用磷酸铁锂电池，它的最大优点是安全，但代价是续航里程较短，能量密度比三元锂电池低15%到20%。“尽管用户更希望有更长的续航，但目前我们只能接受这种现状。”李卫铳直言。
此外，人形机器人通常安装多个GPU或CPU，算力要求高且能耗大。若机器人通常体重较大、身高较高，在运动过程中需要克服自身重量，因此能耗较高。卢瀚宸则认为，产业人才缺失也是制约目前人形机器人续航能力的原因之一，“机器人产业内真正懂电池、懂电池管理、能量管理的人相对不多。”
短期方案：降低能耗，及时补能
为尽快推动人形机器人的落地应用，各人形机器人厂商正从多维度突破产品的续航能力。
及时补能是解决续航问题的重要方式之一。优必选科技近期发布的视频显示，当一台Walker S1人形机器人因电量不足而停顿时，另一台机器人主动为其插上充电插头完成“续命”。这一场景类似于汽车领域的V2V（Vehicle to Vehicle）模式，即车辆之间相互支援、相互服务的形式。优必选相关负责人表示，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，由后者通过物理连接进行支援充电。
人形机器人互相补能 图源：优必选科技
此外，“换电”也成为大多数机器人厂商的选择。目前，多家机器人厂商均采用了可拆卸的电池设计。当电池电量即将耗尽时，可立即更换电池，从而确保设备的能量供应。也有部分厂商选择了相对较大容量的电池，以满足长时间工作的需求。
通过改善人形机器人的结构和算法，优化能量管理来降低能耗，也是提升续航的有效方式之一。去年，广汽发布了GoMate人形机器人产品。相比同类产品，GoMate节能率高达80%以上，这主要得益于其可变轮足移动结构。广汽集团机器人研发负责人张爱民介绍：“目前GoMate可以实现连续工作时长超6小时。当设备停留在平坦路面并切换成四轮模式时，在休整状态下，GoMate的其他电机会自动断电。”李卫铳则提到，公司通过优化运动算法，让电机的运动过程更加平稳，避免像燃油汽车频繁急加速和急刹车那样浪费能源，从而减少能源浪费。“优化控制算法、减少不必要的程序运行也是降低能耗的关键之一。”李卫铳说道。
GoMate 图源：广汽集团供图
长期方案: 高性能全固态电池提升续航能力
“要真正实现人形机器人续航能力的提升，关键仍在于电池性能的突破”一位人形机器人厂商内部人士对记者表示，能量密度更高、更安全的固态电池是目前产业的重要发展方向。
动力电池厂商孚能科技表示，相较于乘用车领域，人形机器人对电池的能量密度、轻量化与安全性要求更高，固态电池有望成为该领域的主流路线。“公司已与国内头部人形机器人企业对接固态电池相关需求，并根据客户需求进行了定制化开发，目前进展顺利，预计将在年内送样。”除了孚能科技，目前包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、南都电源等在内的多家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。
固态电池 图源：孚能科技
不过，多位业内人士指出，固态电池在人形机器人领域的应用仍有一定距离。墨柯表示：“目前产业预计2027年全固态电池能在汽车领域小规模应用，但这仅是车端的应用。要在人形机器人场景实现固态电池的量产，难度较大。”李卫铳表示，只要汽车行业尚未大规模普及固态电池，电池的成本、售价和种类就会受限，固态电池在人形机器人领域的应用可能性几乎为零。他认为，如果固态电池量产，机器人行业只能争取多余产能，但目前时间表难以预测。
观察：人形机器人与新能源汽车协同发展
机器人厂商在提升续航能力方面的探索与新能源汽车存在相似之处。可以说，新能源汽车的发展经验为人形机器人一定程度上铺平了道路。
作为当前科技产业的重要趋势，人形机器人与新能源汽车在技术、产业链、应用场景和商业模式等方面存在诸多协同点，两者呈现协同发展趋势。张爱民谈到，广汽集团在长期发展过程中积累的自主研发体系、供应链管理以及市场销售经验，为智能机器人的研发、生产和市场推广提供了有力支撑。这些平台优势能够加速智能机器人技术的进步，推动产业链上下游的协同发展，同时降低生产成本，提高产品竞争力。“汽车生产供应链上约有60%的零部件可以用在人形机器人上。如此一来，通过大规模采购，能够在确保产品性能不变的前提下，大幅降低成本。”张爱民说道。
目前，多家车企正陆续加快了在具身智能赛道的布局节奏。广汽集团、小鹏汽车、奇瑞汽车、小米汽车等多家车企已发布人形机器人产品。极氪、东风柳汽、比亚迪、蔚来汽车等车企与优必选合作，优必选Walker S系列人形机器人已进入多个工厂中实训。
对于2025年人形机器人的发展，卢瀚宸预测将有三大趋势：一是产业化落地有望取得突破；二是具身大模型领域的技术将持续迭代；三是人形机器人产业链将日趋完备。
文/广州日报新花城记者：夏铭、张露、周伟力
广州日报新花城编辑：李光曼
