當(dāng)人形機(jī)器人“裝上”固態(tài)電池
隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和人工智能的快速發(fā)展，人類社會(huì)將加速邁向機(jī)器人時(shí)代。近期，國(guó)際知名機(jī)構(gòu)瑞銀集團(tuán)在一份報(bào)告中預(yù)測(cè)，到2035年全球人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)到300億至500億美元，到2050年將達(dá)到1.4萬(wàn)億至1.7萬(wàn)億美元。
當(dāng)下在全球范圍內(nèi)，包括特斯拉、小米、理想、小鵬、廣汽等眾多汽車廠商，都在大力布局人形機(jī)器人。特斯拉CEO馬斯克近期透露，特斯拉的Optimus 人形機(jī)器人將迎來(lái)重大改進(jìn)。目前特斯拉正在研發(fā)第三代Optimus，計(jì)劃于2026年正式向公眾推出，特斯拉預(yù)計(jì)明年產(chǎn)量有望達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)甚至更多。
據(jù)瑞銀集團(tuán)預(yù)計(jì)，到2050年全球人形機(jī)器人年產(chǎn)量將達(dá)到8600萬(wàn)臺(tái)。馬斯克認(rèn)為，長(zhǎng)期維度來(lái)看人形機(jī)器人價(jià)值將超過(guò)電動(dòng)汽車。他預(yù)測(cè)，未來(lái)人形機(jī)器人與人類的比例可能達(dá)到5:1，屆時(shí)全球?qū)⒂屑s300億臺(tái)人形機(jī)器人在運(yùn)行。
“機(jī)器人市場(chǎng)正處于快速迭代的發(fā)展階段，市場(chǎng)呈現(xiàn)出群雄逐鹿的局面，商業(yè)化也初見(jiàn)端倪。”億緯鋰能表示，隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，及其在多個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對(duì)專用電池的需求正急劇上升。目前機(jī)器人需執(zhí)行多樣化且復(fù)雜的任務(wù)，其電力續(xù)航需求也隨之顯著增長(zhǎng)。
01
未來(lái)主流技術(shù)路線
未來(lái)，人形機(jī)器人將極大改變?nèi)祟惖纳罘绞健！八梢援?dāng)老師，照顧小孩、遛狗、修剪草坪、購(gòu)物，幫人類倒酒水飲料等。”馬斯克這樣憧憬Optimus在未來(lái)人類生活中所扮演的角色，他堅(jiān)信，特斯拉能夠?qū)崿F(xiàn)人形機(jī)器人的大規(guī)模量產(chǎn)，將來(lái)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的人形機(jī)器人成本大約2萬(wàn)-3萬(wàn)美元，可能比一輛汽車還便宜。
不過(guò)就目前的技術(shù)而言，人形機(jī)器人要想達(dá)到馬斯克所言的狀態(tài)，還有一段距離，當(dāng)前的鋰電池在性能上還存在很多不足。相比于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，人形機(jī)器人對(duì)鋰電池產(chǎn)品提出更為嚴(yán)苛的性能要求。業(yè)內(nèi)人士指出，“電池要在非常小的體積和重量?jī)?nèi)提供足夠的能量，以保證機(jī)器人能夠在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，并完成各種復(fù)雜的任務(wù)”。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)目前大部分人形機(jī)器人的運(yùn)行時(shí)間通常為2至4小時(shí)，充電時(shí)間至少1小時(shí)。業(yè)內(nèi)人士分析指出，人形機(jī)器人需要高性能的動(dòng)力電源來(lái)提供持久的動(dòng)力。目前傳統(tǒng)的鋰電池在能量密度、循環(huán)壽命等方面，仍無(wú)法滿足未來(lái)人形機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷工作的要求，固態(tài)電池預(yù)計(jì)將是未來(lái)主流的技術(shù)路線。
傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池能量密度通常在300Wh/kg以下，固態(tài)電池理論上的能量密度能夠達(dá)到400-600Wh/kg，甚至更高。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)指出，固態(tài)電池的高能量密度特性，突破了傳統(tǒng)續(xù)航瓶頸，讓機(jī)器人得以長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，加速家庭服務(wù)、醫(yī)療輔助等應(yīng)用場(chǎng)景商業(yè)化落地進(jìn)程。
不僅如此，“固態(tài)電池憑借固態(tài)電解質(zhì)非易燃、無(wú)腐蝕的天然優(yōu)勢(shì)，從根源上杜絕漏液、短路等安全隱患，為人形機(jī)器人產(chǎn)品的安全性能筑牢護(hù)城河，極大增強(qiáng)終端用戶使用信心。”業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)分析指出，隨著固態(tài)電池量產(chǎn)技術(shù)的逐步成熟、成本的持續(xù)下探，該技術(shù)將會(huì)全面釋放人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
02
新需求催化技術(shù)進(jìn)步
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域多方面取得了顯著技術(shù)突破，并在人形機(jī)器人方面廣泛深入布局。
作為一家上榜“摩根士丹利機(jī)器人百?gòu)?qiáng)企業(yè)”，并擁有全場(chǎng)景鋰電池解決方案的電池公司，億緯鋰能表示，該公司已經(jīng)接獲頭部幾家人形機(jī)器人客戶及車系客戶需求，產(chǎn)品涵蓋人形機(jī)器人、機(jī)器狗等，其主要圍繞高能量密度、安全性、快充或換電等需求，提出客戶需要的產(chǎn)品解決方案;其中對(duì)部分客戶已經(jīng)完成樣品交付和組裝。
據(jù)億緯鋰能透露，該公司已在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)布局，計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝的突破，推出一款高功率、高環(huán)境耐受性、高安全的全固態(tài)電池;于2028年推出400Wh/kg的高比能全固態(tài)電池。
“公司半固態(tài)電芯能量密度可達(dá)500Wh/kg，已應(yīng)用于掃地機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、低空飛行器等，未來(lái)有望進(jìn)入人形機(jī)器人領(lǐng)域。” 欣旺達(dá)表示。據(jù)了解，欣旺達(dá)還規(guī)劃建設(shè)1GWh全固態(tài)電池產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2026年投產(chǎn)。
據(jù)道氏技術(shù)透露，該公司已全面布局固態(tài)電池核心材料，正在和頭部機(jī)器人公司展開(kāi)相關(guān)研究與合作，根據(jù)機(jī)器人多樣化應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)固態(tài)電池的差異化需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)多種型號(hào)的固態(tài)電池方案，不斷驗(yàn)證和優(yōu)化迭代機(jī)器人用固態(tài)電池。
“考慮到人形機(jī)器人主要在室內(nèi)場(chǎng)景使用及充電，安全性至關(guān)重要，固態(tài)電池憑借高能量密度、卓越安全性與長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)勢(shì)，正成為電池技術(shù)迭代的重要方向。”鹿山新材也表示，該公司在固態(tài)電池材料領(lǐng)域的技術(shù)積累，未來(lái)有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域得到應(yīng)用拓展。
伴隨人形機(jī)器人等領(lǐng)域逐步進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，在新需求的持續(xù)催化下，固態(tài)電池技術(shù)的應(yīng)用落地，有望提前駛?cè)肟燔嚨溃a(chǎn)業(yè)化進(jìn)程已呈加速趨勢(shì)，具有固態(tài)電池技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)且應(yīng)用端領(lǐng)先落地的電池企業(yè)將主要受益。
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