人形機器人是「技術展示品」還是「真實勞動力」？專家指發展關鍵在電池
人形機器人正快速邁出實驗室，朝物流、製造等產業現場走去，然而它們能否真正從「技術展示品」進化為「可長時間執勤的勞動力」，關鍵並不只在 AI 演算法或機械靈巧度，而是不起眼卻最根本的電池。專家指出，當前電池技術對人形機器人的續航力、成本與設計造成巨大束縛，也正因如此，電池創新被視為撬動人形機器人產業化的核心支點。
探討並撰寫大量能源供應鏈相關文章的電池新創 Coreshell 執行長 Jonathan Tan，在《Robotics Tomorrow》訪談中表示，機器人新創 Figure AI 近期推出自研的 F.03 電池，直接嵌入機器人軀幹，搭配進階散熱設計，是業界少見的「把電池視為核心基礎設施」的思維；相比之下，許多企業從網路購買現成鋰電池包，因為其注意力集中在機器人 AI 與動作靈巧性的展示，但這無法幫助機器人公司實現機器人規模化部署。
他也進一步說明各類機器人的能源需求差異、現行系統如何阻礙創新，以及電池技術突破對機器人未來的意義
AI 越來越聰明，電池卻成發展最大瓶頸
Tan 指出，人形機器人需要高能量密度且體積緊湊的電池，因為它們要在狹小的類人機身內兼顧長時間運作與強大致動器的動力輸出；工業機器人，尤其是像 AMR 或協作機器人等移動型機器人，則更重視可靠性與電池壽命，因為它們常需在惡劣環境下全天候運轉；配送機器人則優先考量輕量化、省空間的電池設計，以提升載貨能力，並能承受每天頻繁的部分充電循環。
然而，Tan 認為目前電池對於機器人創新來說，最大的瓶頸在於能量密度、充電時間、體積設計和熱能產生。目前的鋰離子電池系統，往往讓人形機器人只能在無須連接電源的情況下運作數小時。一旦電量耗盡，通常需要 1 到 2 小時才能完全充電，這對需要高頻率運作的機器人隊伍來說根本行不通。電池模組也經常體積龐大，迫使設計者在外型與平衡性之間做出尷尬的妥協。而且，由於機器人會在執行提舉、爬升或加速等任務時瞬間大量耗電，因此很快就會產生熱能，而過熱問題會迫使機器人降低性能，甚至直接導致故障。
《The Conversation》指出，一台救災機器人若電力只能撐 45 分鐘，可能在找到倖存者前就耗盡電力；倉儲或農業機器人若頻繁停下充電，也難以達到經濟規模。電池續航不足，正是阻礙人形機器人大規模商轉的「隱形天花板」。
突破之道：矽負極、快充與仿生「吃飯式」供能
要讓人形機器人成為可靠的勞動力，電池技術必須迎頭趕上。Tan 指出，像 Coreshell 開發的金屬矽負極電池，可較傳統石墨系統提升約 30% 能量密度，並具備快速充電潛力，讓機器人隊伍能更高效輪班運作。此外，全球研究界也積極探索鋰硫、金屬空氣等高能量密度電池，理論上能接近動物脂肪的儲能水準。
《The Conversation》指出，快速充電可以幫助減少機器人的停機時間，有些新型電池甚至能在幾分鐘內完成充電，不過這也存在一些權衡與代價：縮短電池壽命、增加熱量產生，且往往需要體積龐大、功率極高的充電基礎設施。即使技術有所改進，能快速充電的機器人仍需要頻繁停下來補電，在無法取得電網供電的環境中，這種方法無法解決機器人本身能量儲存有限的根本問題。
因此，有研究人員開始探索更激進的構想。仿生學派提出的「機器人新陳代謝」，讓機器人透過「消化」金屬或化學燃料獲取能量；也有研究人員開發流體系統如血液般輸送能量，讓機器人同時兼具散熱與自我修復功能。這類系統曾讓一款機器魚原型的能量密度相比標準鋰電池暴增三倍，相當於跳躍式縮短了 16 年電池演進的時間，徹底突破充電的限制。
《The Conversation》指出，今天的機器人雖然能像動物一樣跳躍、疾跑，但它們無法長時間持續運作，若機器人要能以有意義的方式與人類並肩工作，不能只給它們智慧與敏捷，更要給它們耐力。
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＊本文開放合作夥伴轉載，資料來源：《Robotics Tomorrow》、《The Conversation》，首圖來源：Unsplash