固態(tài)電池有望成為人形機(jī)器人“力量之源”

外觀、性能進(jìn)階的同時(shí)，人形機(jī)器人動(dòng)力源的選擇至關(guān)重要。上海證券報(bào)記者采訪獲悉，固態(tài)電池正蓄勢待發(fā)，有望成為人形機(jī)器人的“力量之源”。固態(tài)電池中的鋰、鋯等成為關(guān)鍵支撐材料。

目前，北京鋼鐵俠科技有限公司的人形機(jī)器人采用充電形式補(bǔ)能。談起未來的發(fā)展前景，公司聯(lián)合創(chuàng)始人、監(jiān)事長王振超對固態(tài)電池在人形機(jī)器人上的應(yīng)用前景非常樂觀。固態(tài)電池兼具安全、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，且更便于將電池做分體式管理。

“能耗問題仍是制約當(dāng)前人形機(jī)器人發(fā)展的一大因素。目前充電一次僅能支撐人形機(jī)器人行走兩三個(gè)小時(shí)左右，但在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中，我們都希望機(jī)器人能連續(xù)運(yùn)作至少8至12小時(shí)?！蓖跽癯f。為解決這一癥結(jié)，需要降低人形機(jī)器人本身的能耗水平，并增加電池的能量密度，固態(tài)電池正與后者相契合。

“在人形機(jī)器人對重量較為敏感的前提下，高能量密度的電池體積重量更小，在人形機(jī)器人上搭載的前景很好。另外，人形機(jī)器人常常和人一同行走，未來還可能走進(jìn)千家萬戶，所以固態(tài)電池的高安全性正好符合人形機(jī)器人的需求?！崩嘌芯吭涸洪L杜義賢告訴記者。

目前的人形機(jī)器人大多只搭載一塊電池。然而，人形機(jī)器人不同部件對電壓、功率的要求不同，若未來電池能夠分布式設(shè)計(jì)，則能大幅提升機(jī)器人續(xù)航的靈活性和機(jī)身的力量。

“如同人的能量分布在各個(gè)身體部位一樣，分布式電池使得人形機(jī)器人的能量能夠分布在各個(gè)身體部位?！蓖跽癯f。

杜義賢表示，固態(tài)電池的鋰、鋯用量都會增加。若固態(tài)電池的正極選用負(fù)鋰錳基材料，鋰含量會高于其他正極材料。若負(fù)極材料選用金屬鋰，則該電池的鋰含量會大幅度提升。

電解質(zhì)方面，傳統(tǒng)液態(tài)電池中六氟磷酸鋰等鋰鹽的鋰含量較少。若固態(tài)電池選用硫化物路線，其電解質(zhì)中鋰含量將增長?？傮w來看，若固態(tài)電池正極、負(fù)極、電解質(zhì)分別選用負(fù)極錳基、金屬鋰、硫化鋰基材料，電池中鋰含量將顯著增加。

“固態(tài)電池技術(shù)逐步走向產(chǎn)業(yè)化，這給鋯基材料的發(fā)展創(chuàng)造了良好的市場機(jī)遇?！比樾虏亩麻L夏鵬接受記者采訪時(shí)表示，目前鋯材料在固態(tài)電池中的應(yīng)用正處于探索和逐步發(fā)展階段，其中氧化物和鹵化物路線所用的固態(tài)電解質(zhì)均添加了鋯材料。由于目前固態(tài)電池技術(shù)仍在不斷優(yōu)化，鋯材料的單位用量尚不明確。

盛和資源董秘郭曉雷表示，高純氧化鋯是氧化物技術(shù)路線的核心材料，期待固態(tài)電池給鋯行業(yè)帶來新增長。目前，鋯的傳統(tǒng)需求穩(wěn)定，陶瓷和耐火材料仍是核心需求領(lǐng)域。新興領(lǐng)域，固態(tài)電池、核能工業(yè)、高端制造等產(chǎn)業(yè)也將帶動(dòng)鋯需求的提升。

一位產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，當(dāng)前固態(tài)電池在鋯的下游需求中占比較低。國內(nèi)市場化學(xué)氧化鋯（如納米氧化鋯）約有1萬噸，而僅有1噸用于固態(tài)電池。

杜義賢預(yù)計(jì)，全固態(tài)電池或在2027年左右量產(chǎn)。2025年下半年，固態(tài)電池的中試線（百兆瓦級以下）將開始生產(chǎn)，中試線落地后仍需一年左右的時(shí)間進(jìn)行過渡。這段時(shí)間固態(tài)電池也可調(diào)試工藝、定型電池設(shè)計(jì)等，樂觀預(yù)測真正的量產(chǎn)（GW級以上規(guī)模）或在2027年左右落地。