Le marché des batteries pour robots humanoïdes pourrait atteindre 10,5 GWh de demande en 2037, selon IDTechEx. Le cabinet identifie les batteries lithium-ion NMC comme la technologie dominante actuelle et étudie deux alternatives pour les prochaines générations.
Dans son rapport « Batteries for Humanoid Robots 2027-2037: Technologies, Players, and Forecasts », IDTechEx analyse les technologies susceptibles d’accompagner le développement commercial des robots humanoïdes. Leur capacité à effectuer différentes tâches dans des environnements conçus pour les humains impose des exigences particulières aux batteries : fournir suffisamment d’énergie, permettre une recharge rapide et conserver leurs performances au fil des cycles d’utilisation.
Les batteries lithium-ion NMC dominent les applications actuelles
Selon IDTechEx, les batteries lithium-ion utilisant des cathodes NMC, composées de nickel, de manganèse et de cobalt, constituent actuellement la technologie la plus répandue dans les robots humanoïdes.
Leur principal avantage réside dans leur équilibre entre densité énergétique, capacité de recharge rapide, durée de vie en cycles et maturité industrielle. Leur utilisation dans de nombreuses autres applications favorise également leur disponibilité pour accompagner la croissance du marché.
IDTechEx distingue plusieurs compositions de cathodes NMC selon leur teneur en nickel : moyenne, élevée et très élevée. Augmenter cette proportion peut améliorer la densité énergétique tout en réduisant la dépendance au cobalt, un matériau coûteux et soumis à des contraintes d’approvisionnement.
Les batteries LFP, utilisant des cathodes au lithium-fer-phosphate, présentent une densité énergétique jugée insuffisante par IDTechEx pour répondre aux besoins généraux des robots humanoïdes.
Les batteries à électrolyte solide visent une densité de 400 à plus de 500 Wh/kg
Parmi les technologies envisagées pour les prochaines générations, IDTechEx accorde une place importante aux batteries à électrolyte solide. Leur développement bénéficie notamment d’investissements importants provenant de l’industrie automobile.
Contrairement aux cellules lithium-ion conventionnelles, elles remplacent l’électrolyte liquide par un matériau solide. Cette architecture permet également de supprimer le séparateur utilisé dans les cellules classiques.
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Selon IDTechEx, la densité énergétique visée par cette technologie se situe autour de 400 à plus de 500 Wh/kg, une mesure de l’énergie stockée par kilogramme de batterie. Cette performance potentielle repose notamment sur l’utilisation d’une anode en lithium métallique, associée à des cathodes à haute tension et forte densité énergétique, dont les NMC.
Une densité énergétique supérieure permettrait aux robots humanoïdes d’embarquer davantage d’énergie pour une masse de batterie donnée, un paramètre important pour les tâches exigeant une puissance élevée.
La suppression de l’électrolyte liquide inflammable constitue également un avantage potentiel en matière de sécurité. IDTechEx souligne l’importance de ce critère pour des machines destinées à fonctionner à proximité des personnes, notamment en cas de défaillance d’une cellule.
Le lithium-soufre figure parmi les autres technologies étudiées
Outre les différentes compositions NMC et les batteries à électrolyte solide, IDTechEx identifie les batteries lithium-soufre comme une autre technologie susceptible d’équiper les futurs robots humanoïdes.
Le cabinet compare ces différentes chimies en tenant compte de leurs performances énergétiques et de leur maturité technologique. Cette distinction est importante pour le marché : les solutions NMC bénéficient déjà d’une chaîne d’approvisionnement développée, tandis que les nouvelles technologies sont évaluées pour de futures applications.
Une demande mondiale de batteries projetée à 10,5 GWh en 2037
IDTechEx prévoit une demande de batteries destinées aux robots humanoïdes atteignant 10,5 GWh en 2037. Ce volume correspond à une prévision de demande énergétique cumulée en capacité de batteries, et non à une mesure de la consommation électrique des robots en fonctionnement.
Cette projection figure dans l’étude couvrant la période 2027-2037, consacrée aux technologies, aux acteurs industriels et aux perspectives du marché des batteries pour robots humanoïdes.
Pour les fabricants de batteries, le développement de ce marché repose notamment sur la capacité à proposer des cellules combinant densité énergétique élevée, recharge rapide et bonne durée de vie. IDTechEx considère les batteries NMC comme une solution adaptée à la croissance actuelle du secteur, tandis que les batteries à électrolyte solide et lithium-soufre font partie des options technologiques étudiées pour les générations suivantes.