人形机器人绕不开的坎：续航问题怎么破？
这两年，关于人形机器人的故事已经被讲了很多：AGI 的终极载体、万亿美元的劳动力替代、工厂和家庭的全面渗透。
但有点奇怪的是，作为一个电子产品，它的续航问题在这些议题里被关注得似乎并不多，通常是作为整机参数的一项被简单带过，很少被单独拎出来分析。
这与电子产品过去几十年的实际经验并不太一致。智能手机每一代发布会都要单独花十分钟讲电池技术，电动汽车进入主流市场用了将近二十年，其中相当一部分时间花在续航焦虑上。笔记本电脑、无人机等等，每一个新硬件品类都被电池的物理性能死死压制过节奏。
人形机器人作为一个新硬件平台，没有理由跳出这条规律，它要在一台 60 公斤左右的设备里，同时塞下相当于电动汽车几分之一的能量储备，再驱动 40 多个伺服关节维持双足平衡和精细操作。
4 月 19 日，北京亦庄第二届人形机器人半马，荣耀齐天大圣队的“闪电”以 50 分 26 秒夺冠，全程只在 10.6 公里处换了一次电池，10 秒热插拔，机器人没有停机。一年前的首届半马上，多数参赛机器人要换 5 到 6 次电池，每次三到四分钟，换完还要重启系统。
这是跑道上所呈现出来的进步 。但对 于这些最终要化身生产力工具的产品来说，真正的考验在工厂，一台人形机器人若要承担工业部署，至少需要顶住一班 8 小时、一周 5 天、一年累计超过 2,000 小时的连续运行，并且这种节奏要在 3 到 5 年的折旧周期里稳定维持，这与半马的物理学不在一个量级。
三个维度的物理上限
人形机器人的电池约束首 先是 多维 的。
一台 60 到 70 公斤的双足机器人，电池重量大约只能占整机的八分之一左右，大致是 7 到 9 公斤。再重就会抬高重心，导致双足平衡控制成本急剧上升。
Tesla Optimus 的 2.3 kWh 电池、Figure F.03 的 2.3 kWh 电池都卡在这个量级附近，这是当前能量密度下双足几何能容纳的上限。要把这个上限往上推，要么提升电池本身的能量密度（受制于化学体系演进），要么改变双足结构（动到根本上的产品定义）。短期内两条路都没有捷径。
第二个维度是行走能耗。机器人学里有一个叫 cost of transport（行进能耗系数，下称 CoT） 的指标，意思是每公斤体重每米移动消耗多少焦耳。
人类步行的 CoT 大约是 0.2，这是几亿年演化筛选出的结果，人类的骨骼可以在膝盖伸直时被动锁定，靠骨架而不是肌肉对抗重力。机器人没有这种结构，所有关节的承重都要靠电机持续出力。
思灵机器人 的 Cassie 是研究界已知较高效的双足平台，30 公斤的体重以每秒 1 米速度行走就要 200W；本田 ASIMO 的 CoT 是 3.23，约人的 16 倍。按比例外推，一台 60 公斤生产级人形机器人加 10 公斤负载，光是平地行走的持续功率就要 400 到 800W。这个数字会因控制算法和机械结构优化逐步下降，但双足平衡本身的能耗劣势在物理上是确定的。
图丨行进能耗系数比较（来源：The Strange Review） 第三个维度是脉冲负荷。The Strange Review 在 3 月 26 日的一篇分析里描述了一个标准仓库动作循环：机器人抓起 15 公斤箱子，走 30 米，上架，再走回起点。电池在单次充电周期内要吸收 200 到 400 个高功率尖峰，包括 2,500W 的抬升尖峰、3,000W 的平衡校正瞬态。
文章里采访的 LG 电池工程师把这种 3 到 5C 持续放电评价为“非常激进”的工况，超出了商用锂电池过去三十年的优化目标。锂电池的演进曲线一直围绕能量密度、循环寿命、安全性这三件事，反复高 C 率脉冲不在其中。
而且要注意的是，这三个维度上的约束是并联的，改善其中一个不会减轻另外两个的压力。
把电池做得更轻一点会缓解几何约束，但同等电量下重量减轻通常意味着能量密度提升，这意味着电芯化学体系要更激进，对脉冲负荷的耐受可能更差。把控制算法做得更省电会改善行走能耗，但伺服关节的瞬时电流尖峰受限于硬件层面的扭矩需求，软件优化的空间有限。把电池做得更耐脉冲会牺牲能量密度或循环寿命。
这三个维度之间存在结构性的相互制约，任何单点突破都会被另外两个维度的反弹消化掉。
标称续航与实际工况
更关键的问题在于，即使是当前这套并不充裕的标称续航，落到实际工况里还要再打折。
特斯拉 Optimus 标称 8 小时（轻负载）或 2 到 4 小时（动态行走），Figure F.03 是 5 小时，这些是厂商的标准续航口径。
IEEE Spectrum 在 2025 年 9 月那篇关于 Digit 的报道给出过一个更具体的数字： Digit 标称续航 90 分钟，但实际部署中机器人大约每跑 30 分钟就会自主走回充电桩， 因为 60 分钟必须留作储备，仓库环境里随时可能出现意外停顿，没有储备就有趴窝的风险，而机器人可不能像电动车一样“开到没电再说”，毕竟没有厂商愿意看到几百上千台机器人在工厂里随机停机。
所以，任何在真实工业环境部署的机器人都需要类似的电量储备，区别只是储备比例的高低。这意味着公开材料里“5 小时续航”的数字，在工厂里能调度的实际工时可能只有 2 到 3 小时。一台跑两班 8 小时的机器人，一天需要充电 3 到 4 次。
除此之外，还有一个非常严重的问题是循环寿命。锂电池厂商给出的循环寿命标定是 800 到 1,500 次循环后保留 80% 容量，但这些数字大概率来自实验室并不激进的标准工况。但仓库的真实工况是高 C 率脉冲、快充、深放、电芯内部温度因散热不良瞬时冲到 80 到 100°C 的环境。
锂电池领域有一条粗略法则：温度每升高 10°C，副反应速率翻一倍。 在这种工况下，循环寿命很可能会跌到 200 到 500 次。
一台跑两班的机器人一年消耗大约 500 次循环。账面寿命两年，真实工况下可能六个月。The Strange Review 的测算是，标准部署模型假设的“100 台机器人每 12 到 18 个月换一次电池”，落地之后可能变成每 3 到 5 个月换一次。
运维端的隐性成本是停机：非热插拔换电要 4 到 6 小时（诊断、降温、拆装、校准），100 台机器人按压缩时间表轮换，一年丢 1,000 到 2,000 个生产小时。按 200 美元一小时的机会成本算，热插拔与人工换电之间的差距约 30 万美元一年。
标称续航实际打折一半、循环寿命实际打折四分之三，这两个数字是 RaaS（Robotics As A Service，机器人即服务）商业模型的两个核心假设变量。Agility 给 Digit 定的价是 30 美元一小时，按这个定价算 ROI，模型里默认电池能跑足标称值、循环能用够厂商标定的次数。如果两个假设同时打折，TCO 直接翻倍，盈亏平衡点要从 18 个月推到 3 年以上。
贝恩咨询 2025 年的人形机器人报告给出的判断是： 今天大多数人形机器人在真实负载下运行约 2 小时，要做到 8 小时一班不充电、不换电池，可能还需要 10 年。
工程上的两条绕道
电池本身的化学体系演进短期内推不上去，工程上的应对就分成了两条绕开物理边界的路径。