最多续航4小时 人形机器人“电量焦虑”何时解？

图片来源：AI生成 聂英好/摄

证券时报记者 聂英好

2到4个小时，是当前全球主流量产人形机器人的普遍续航时长。这意味着，一台号称能替代工厂工人的机器人，撑不满一个标准班次。当人形机器人从实验室走向工厂乃至家庭，续航这道坎，正在成为规模化落地最现实的“拦路虎”。

在近日举办的世界人工智能大会（WAIC 2026）上，均胜电子旗下均恩新能源总经理徐伟向记者点出了行业面临的六大挑战：续航时间短、有效载荷受限、内部空间紧张、补能时间过长、安全风险突出以及高动态运动下的瞬时大功率需求。“但这些可以归结为两个核心矛盾——续航能力不足和安全挑战。”徐伟直言。

人形机器人电池续航问题，需要电池材料、电机效率、控制算法、电源管理等多个环节的协同突破，而非单一技术一站式解决。目前，行业正在积极探索换电、固态电池、半固态电池等不同路线。换电是短期最务实的方案，固态电池被寄予厚望但距离大规模量产仍有距离，半固态电池则成为当前最可行的过渡路线。

为什么机器人续航不久？

人形机器人为什么这么耗电？答案远比“电池容量不够”复杂。第三方咨询机构TrendForce集邦咨询报告显示，受限于液态锂电池的能量密度，以及人形机器人躯干空间、重量等因素，多数产品的续航力集中在2到4个小时，电池容量多低于2kWh。如宇树H1的电池容量为0.864kWh，静态续航不足4个小时；特斯拉Optimus Gen2搭载2.3kWh高镍三元电池系统，也仅能维持约2个小时的动态续航。

徐伟拆解了问题的根源：机器人整机功耗主要来自本体结构和关节驱动。机身内部留给电池的安装空间极为有限，电池搭载容量先天受限。多数机器人厂商为快速推进产品落地，直接选用传统圆柱液态电池，没有针对性地解决续航和安全等底层痛点。

除续航能力不足外，“站着一动不动也耗电”，这也是行业最常被提及的痛点。人形机器人缺乏关节自锁功能，仅维持站立姿态，髋部、膝盖等关节就需要持续输出200到300瓦功率对抗重力。一台电池容量不到2kWh的机器人，光“站”几个小时就能把电耗光。

快思慢想研究院院长田丰对证券时报记者表示，当前机器人端侧运行大模型的推理功耗极高，电池的功率密度（决定瞬时爆发力）与能量密度（决定续航）在现有材料体系下存在天然互斥。一台拥有30到40个自由度、搭载高算力芯片的机器人，需要同时驱动几十个关节电机、运行大模型推理、处理多路传感器数据。

一般而言，汽车动力电池成熟的能源系统设计思路，可直接迁移复用至机器人电池研发，但人形机器人的电池需求与汽车有本质差异。徐伟指出，除了机身空间狭小外，机器人还存在瞬时大功率输出需求，要求小体积、轻量化电池同时兼顾大容量与高倍率放电。此外，汽车使用场景相对固定，而机器人会进入家庭、医院，还存在频繁摔倒磕碰风险，安全标准要求更高。

影响商业化进程

续航不足，直接影响人形机器人“算不算得过经济账”。工厂要求8个小时持续作业，而当前主流产品仅2到4个小时，差距明显。

“目前大部分机器人只能连续运行约2个小时，如果在实际工作场景下续航达到3个小时左右，就需要在一天内频繁进行充换电。这意味着部署一台机器人不仅要买本体，还要配套换电桩、备用电池等基础设施，直接拉高了部署成本。”徐伟告诉记者。

2025年7月，优必选副总裁、具身智能与人形机器人研究院院长焦继超曾在媒体采访中算过一笔账：彼时人形机器人综合作业效率仅为人工的50%，本身使用成本优势不足；若还要长时间停机充电，会进一步拉低综合产出、抬高单位使用成本。工厂普遍希望缩减现场运维人员，自主换电无需人工操作。时隔一年后，今年优必选工业人形机器人在单个工作场景的效率有望达到人类的80%，明年的目标是达到90%以上。

在工业场景中，边充电边使用的模式难以适用，不仅会限制机器人活动范围，还会提高成本。徐伟表示，机器人在有线充电模式下可以边充边工作，但线缆会限制机器人活动范围，无法满足大范围替代人工作业的需求。全域无线充电理论上可实现无限制边用边充，但全域铺设充电设备会大幅抬高项目整体成本。

家庭场景的体验困境更直接。主打“情感陪伴”的机器人和家务类机器人，在续航仅2至4个小时的情况下，或将打断人机交互连续性。今年7月，优必选旗下主打“情感陪伴”的超仿生人形机器人U1系列因售价近百万元而续航“撑不过一晚”备受市场热议。彼时优必选回应称，目前全尺寸人形机器人续航基本上都在2到4个小时，这是行业普遍情况。

电池安全同样是影响商业化落地的关键变量，安全同样是机器人产业发展的底线，未来机器人将进入更多人机共存场景，因此电池必须具备极致安全能力。徐伟指出，工业场景的电池优先满足长续航、大功率输出，家庭场景对电池的硬性核心刚需是高安全性。机器人未来会进入工厂、商场、社区甚至家庭环境，一旦发生起火燃烧事件，后果将远比传统设备更加严重。

半固态电池成最新解法

面对续航难题，行业正在积极探索换电、固态电池、半固态电池等技术路线。换电是短期内最务实的方案，例如优必选在2025年7月发布的Walker S2已实现全球首创的3分钟极速自主换电，采用双电池热插拔技术；智元远征A3双电池包设计可实现10个小时续航、10秒快速换电等。不过，换电方案需要部署换电桩和备用电池，适用场景有限且成本较高，更适用于工业场景。

固态电池被视为人形机器人未来增加单次续航的关键方向，以固态电解质替代传统锂离子电池的液态电解质，解决当前电池能量密度与安全性矛盾。TrendForce集邦咨询指出，要跨越5—8个小时的续航门槛，固态电池是提升单次续航的关键方案。不过固态电池目前成本偏高，距离大规模量产仍有距离。集邦咨询预测，人形机器人对固态电池的需求有望于2035年超过74GWh，较2026年增长千倍以上，届时成本才可能下降到有竞争力的区间。

介于固态与液态之间的半固态电池，成为行业当前最可行的过渡路线。田丰认为，凭借能量密度与本征安全的双重优势，半固态及全固态三元锂电池技术将在3—5年内率先破局。得益于eVTOL（电动垂直起降飞行器）与高端新能源汽车的巨额试错成本前置。人形机器人产业正在享受这种“外溢补贴”效应。

在WAIC 2026上，针对智能体能源的续航时间短、占据空间大、补能时间长等痛点，均胜电子推出均恩固液混合电池包系列，能量密度达380Wh/kg，综合续航提升约60%，循环寿命超2000次，可在-20℃至60℃宽温域运行，30分钟即可充至80%电量。

“半固态是当前唯一能够快速规模化落地的路线。”徐伟分析，半固态能量密度远超传统液态电池，直接解决机器人续航短板；同时安全性能显著优于传统液态电池，适配家用、工业各类场景。

田丰给出了一个更系统的判断：人形机器人续航的大规模缓解临界点将在2028年前后，伴随“固态电池量产降本”与“端侧AI芯片功耗减半”的实现而到来。一方面，固态或半固态电池将在2027年至2028年实现百兆瓦时级规模化量产与成本大幅下降；另一方面，专为机器人设计的下一代边缘AI计算平台，或将在2028年左右实现每瓦性能的指数级跃升，把端侧推理的绝对功耗压降一个数量级。电池能效比与AI功耗的一进一退，或成为打破续航瓶颈的关键。

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