在最近举行的2025中关村论坛年会上,人形机器人成为最靓的明星,它们活跃在迎宾、交流、主持、表演、服务等多个场景中,或挥手致意,或写诗作画,或演奏乐器。今年以来,在具身智能技术助力下,人形机器人加快迭代进化,并逐步拓展生产生活应用场景。当我们惊叹于人形机器人带来的变革时,少有人意识到:这些钢铁躯体背后正涌动着一条隐形的“生命线”——能源。当人形机器人走出科幻电影,谁来为它们充电“续命”?
人形机器人是钢铁之躯,电能就是其流淌的血液。为机器人提供持久动力,目前存在两种主要的能源供给方式:有缆和无缆。有缆方式下,机器人要通过传输能源的线路或者管道从电源站获取能量。这种方式虽然稳定,但也限制了机器人的移动范围。无缆方式下,机器人通过自身携带或产生的能源来维持“生命”,这使得机器人活动范围更加灵活。
人形机器人通常采取后一种方式作为动力源,虽然获得了更广的活动空间,但续航能力却大打折扣。人形机器人具有类似人的外观和行为,能够行走、跑步、跳跃、抓取和操作工具。相比仿生四足机器人,人形机器人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,这也意味着需要更多能量支撑。而且,随着人形机器人功能不断增加,如配置更高级的传感器、更复杂的控制系统、数量更多的芯片等,能耗问题将进一步凸显。
机器人的“钢铁之躯”越强壮,“电力心脏”的负荷就越沉重。尽管我们在电动汽车领域已经取得了一些突破,但人形机器人对电池的要求更为苛刻。人形机器人内部空间狭小,需要电池具备高能量密度;人形机器人动作频繁,要求电池有高倍率放电能力,能快速提供大电流;人形机器人工作环境复杂多样,要求电池必须拥有良好的环境适应性和较长的寿命。目前的电池技术在这些方面仍无法满足未来人形机器人长时间、高负荷工作的要求。在实际应用中,无论是工厂中的物流搬运,还是家庭中的家务服务,机器人都需要频繁地停下来充电。