随着人形机器人技术的飞速发展，其续航能力成为制约应用范围的关键因素之一。有多位业内人士指出人形机器人的续航问题制约着其发展，例如：高工机器人产业研究所所长卢瀚宸表示：“目前，大多数人形机器人厂商的产品续航时间都在 2 小时以内，显然还有很大的提升空间。”TrendForce 集邦咨询分析师乔安然也指出：“当下人形机器人的续航时间大致在 2 到 6 个小时之间，且每次充电至少需要 1 小时。” 不过，卢瀚宸也强调：“目前，电池续航问题尚未成为人形机器人厂商重点关注的对象，但预计未来会受到更多的重视。”如何让机器人在短时间内充电后长时间高效工作，成为当下科技界亟待解决的难题。而高性能电池的开发，正为这一难题带来曙光。
一、现有电池技术的局限性
目前，人形机器人大多采用锂离子电池供电。尽管锂离子电池技术已经相当成熟，广泛应用于各类电子设备和电动汽车中，但在面对人形机器人的特殊需求时，仍显不足。人形机器人通常需要在复杂多变的环境中进行高强度、长时间的连续工作，对电池的能量密度、充电速度和循环寿命提出了极高要求。然而，现有的锂离子电池在能量密度提升上面临瓶颈，进一步提高能量密度可能导致电池安全性降低；充电速度虽有提升，但过快充电又会缩短电池寿命。
图：人形机器人续航难题的破解之道
二、高性能电池技术的探索与突破
（一）锌空气电池
锌空气电池凭借其高达400 Wh/kg的能量密度，成为极具潜力的替代方案。其工作原理是利用锌作为阳极，空气中的氧气作为阴极，通过锌与氧气的化学反应产生电能。这种设计使得电池结构简单、重量轻且成本低廉。此外，锌空气电池的可扩展性强，适用于多种应用场景，包括人形机器人。不过，该电池也存在一些挑战，如性能受湿度和二氧化碳浓度影响较大，且电解液中的水分蒸发问题需要解决。
（二）量子点电池
量子点电池利用纳米尺度的半导体量子点来提升电池的电导率和充电速度。量子点的独特电子特性使其能够显著改善传统电池的性能，包括更高的能量密度和更长的使用寿命。在人形机器人中应用量子点电池，有望实现超快速充电，从而大幅缩短机器人的“休息”时间，提高工作效率。然而，量子点的稳定性问题以及复杂的制造工艺，使得该技术目前仍处于研究和开发阶段。
（三）固态电池
固态电池是当前电池技术领域的热门研究方向之一。与传统锂离子电池相比，固态电池采用固态电解质替代液态电解质，具有更高的安全性和能量密度。一些领先的电池制造商，如宁德时代和比亚迪，正在积极推进固态电池的研发和商业化进程。固态电池的高能量密度和快速充电能力，使其有望成为人形机器人的理想动力源。例如，宁德时代计划到2025年实现固态电池的商业化应用，其目标是使电池在5分钟内充电至80%。
三、电池管理系统的重要性
除了电池技术本身的突破，高效的电池管理系统对于提升人形机器人的续航能力同样至关重要。先进的电池管理系统能够实时监测电池的状态，包括电压、电流、温度等参数，从而实现精准的充放电控制。通过智能算法，管理系统可以优化电池的使用策略，延长电池寿命，同时确保机器人在工作过程中的能量供应稳定。
四、未来展望
随着高性能电池技术的不断发展和电池管理系统的日益完善，人形机器人的续航难题有望得到彻底解决。未来，我们或许能够看到人形机器人在充电一小时后，轻松工作两小时甚至更长时间，从而在更多领域发挥其独特的优势，为人类社会的发展做出更大贡献。而这一目标的实现，不仅需要科研人员在电池技术领域的持续创新，也需要相关产业的协同合作，共同推动人形机器人技术的进步。
