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锂电产业为机器人供能前景分析人形机器人近来频繁亮相，给大众留下深刻印象。锂电企业也看到了其中的商机，争相布局为机器人供能市场。作为核心动力，锂电池性能决定了人形机器人的续航、负载能力和响应速度。近日，中伟股份与当升材料签署战略合作协议，双方将就动力、储能、低空及AI、机器人等领域锂电池用三元材料、钻酸锂、磷酸（镒）铁锂等产品的原材料供应链建立长期合作伙伴关系。蔚蓝锂芯、圣阳电源、豪鹏科技等锂电企业也陆续向外界透露其产品在人形机器人领域的布局情况。随着人形机器人量产加速和应用场景不断拓展，对电池性能提出更高要求，锂电产业打开新增长点的同时，也面临着技术考验。一、市场前景分析机器人具有类似于人的外观和行为，通常具有头部、躯干和四肢特征，能够模拟人类的动作和表情，行走、跑步、跳跃、抓取和操作工具。相比仿生四足机器人而言，人形机器人研发难度更高，需要性能更强大的电机、更多的机身自由度和更复杂的控制算法。在2021年，特斯拉发布了首款人形机器人“擎天柱”（0PtinlUS）,并于2023年12月推出了其第二代产品。”如果一切进展顺利，2026年OPtinlUS人形机器人的产量将提升10倍，目标生产5万到10万台，计划在2027年再提升10倍达到100万台。”特斯拉CEO马斯克判断，OPtinIUS人形机器人具有巨大的商业潜力，未来可能创造超过10万亿美元的收入，超过汽车业务，成为特斯拉主要的收入来源。人形机器人是人工智能技术的集成体现，也是未来产业的重要赛道。工信部2023年印发的人形机器人创新发展指导意见明确提出，到2025年，我国人形机器人创新体系初步建立，一批关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用。中信证券分析，在全球劳动年龄人口下降、人工成本上升的背景下，用机器替代流水线上的简单重复劳动并逐步成为人类多场景生活下的助手是一大趋势。“人形”是最适合人类社会所有场景的形态，一旦技术成熟可直接用于所有社会场景。预计2025年人形机器人出货量将会突破1万台。到2030年，人形机器人出货量将达500万台左右，市场需求将升至约7500亿元。人形机器人已然成为科技厂商争相布局的热门赛道。宇树科技、小米集团、华为、小鹏汽车等企业相继发布人形机器人产品，市场玩家快速跟进，呈现技术快速进步、共同迭代的局面。相关数据显示，截至2024年12月底，我国共有45.17万家智能机器人产业企业，展现出稳健上扬态势。“人形机器人在工业制造、家庭服务、医疗护理等领域的需求快速增长，将直接带动锂电需求大幅提升。”灵思科技CEO杨璐向中国能源报记者指出，近年来，我国锂电技术不断进步，能量密度、安全性、循环寿命显著提升，为锂电在人形机器人领域的应用提供有力支持。业内预测，2030年全球人形机器人对锂电池需求或达5080吉瓦时。近期，豪鹏科技透露，公司已向某“AI+儿童陪伴”创新头部机器人品牌厂商完成电池产品送样，预计今年进入产品量产阶段；蔚蓝锂芯透露，宇树科技是公司机器人/机器狗锂电池应用领域的客户；圣阳股份也在投资者互动平台表示，公司生产的圆柱锂电池适用于机器人。不同于新能源汽车和储能领域，人形机器人对锂电性能有独特要求。杨璐介绍，首先要高能量密度，人形机器人内部空间有限，需要在较小的体积和重量内提供足够能量，以保证机器人长时间运行并完成各项复杂任务；其次是高倍率放电能力，机器人频繁动作，要求电池具备2-3C以上的放电倍率，能够快速提供大电流；再者安全性至关重要，如果机器人运行时电池出现安全问题，后果不堪设想，电池必须具备完善的过充、过放、过热保护等功能。良好的环境适应性也不可或缺，机器人可能在高低温、潮湿、震动等环境中作业，电池性能要保持稳定。最后，长循环寿命也很关键，频繁充放电情况下，只有长循环寿命才能降低使用成本，同时确保机器人长期稳定运行。杨璐进一步指出，对于水下机器人而言，无需考虑散热问题，但要强调防水性和结构水密性。三元电池能量密度高、功率大，适合对续航和动力要求高的户外场景；磷酸铁锂电池安全性高，能量密度相对较低，更适用室内高安全场景，如服务型、医疗型机器人；圆柱电池散热性能好、生产工艺成熟、一致性好，便于串联并联组成电池组，目前在人形机器人中应用较为广泛。不同场景需求不同，因此锂电的早期研发介入和匹配性设计非常重要。人形机器人与锂电产业的协同发展趋势愈发明显，电池企业与机器人企业的协同合作，有助于推动产品创新和应用拓展。三、固态电池受关注尽管人形机器人发展势头良好，但锂电企业更多是将其作为前瞻技术布局，在整体业务版图中占比还普遍较小。目前人形机器人价格较为昂贵，高达几十万元乃至数百万元，加上消费者的认知和接受度有待提高，尚难以规模化应用，这在一定程度上影响了锂电在人形机器人市场规模的扩大。“行业缺乏统一的锂电性能标准和规范。”杨璐指出，首先是续航与充电问题，人形机器人工作时间长、任务复杂，当前多数人形机器人续航时长仅3-6小时，难以满足长时间连续工作需求，而且充电时间较长，影响使用效率；其次是散热管理，高倍率放电和长时间运行会使电池产生大量热量，如果散热不佳，不仅会影响电池性能和寿命，甚至可能引发安全问题；第三是电池集成与管理系统，要精确监测和管理电池的电压、电流、温度、SOC等参数，确保电池组性能和安全，同时还要实现电池与机器人其他系统的高效集成；最后是成本与性能平衡，高性能锂电技术如半固态、固态电池成本较高，而传统锂电池在性能上又难以完全满足人形机器人的需求，如何找到成本与性能的平衡是一大挑战。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教向中国能源报记者指出，固态电池能量密度是传统液态锂电池的2至3倍，可显著延长人形机器人的工作时间。采用固态电解质，也可有效避免液态电解质的泄漏风险，在机械冲击或高温环境下更稳定使用，降低火灾或爆炸隐患，这对在复杂环境中作业的人形机器人尤为重要。当前固态电池生产工艺复杂、成本较高，随着规模化量产和技术迭代，预计2030年前后成本将显著下降，届时将成为人形机器人的主流能源方案。光大证券研报也分析，市场对全固态电池在人形机器人与低空经济发展中的潜力明显低估。全固态电池凭借其在安全性和续航能力上的显著优势，或将成为未来智能设备领域的核心技术之一。