Robot hình người được kỳ vọng sẽ thay đổi nền kinh tế toàn cầu, nhưng bài toán pin vẫn là rào cản lớn khiến giấc mơ lao động AI còn cách hiện thực cả thập kỷ. Trong hai năm qua, các mẫu robot như Tesla Optimus, Figure F.03 hay Atlas của Boston Dynamics đã thu hút sự chú ý của giới công nghệ. Tuy nhiên, đằng sau những màn trình diễn ấn tượng là một vấn đề ít được nhắc đến: thời lượng pin và giới hạn vật lý.
Thách thức về thời lượng pin
Robot hình người không giống như smartphone hay xe điện, vốn đã trải qua nhiều năm cải thiện dung lượng pin. Một robot hai chân nặng 60-70 kg chỉ có thể mang pin khoảng 7-9 kg. Nếu tăng trọng lượng pin, trọng tâm thay đổi, khiến robot khó vận hành ổn định. Các mẫu tiên tiến như Tesla Optimus hay Figure F.03 chỉ dừng ở mức pin khoảng 2,3 kWh, thấp hơn nhiều so với ô tô điện.
Robot tiêu tốn năng lượng lớn chỉ để đứng và đi. Con người có hệ xương và cơ chế sinh học tối ưu qua tiến hóa, nhưng robot phải liên tục dùng động cơ để giữ thăng bằng. Mức tiêu hao năng lượng khi di chuyển của robot hai chân có thể cao gấp nhiều lần con người. Một robot 60 kg mang hàng có thể cần công suất 400-800W chỉ để di chuyển trên mặt phẳng. Trong môi trường nhà kho, robot phải nâng vật nặng, xoay người, tạo ra đỉnh tải công suất vượt 2.500-3.000W, rất khắc nghiệt với pin lithium.
Giới hạn vật lý và tuổi thọ pin
Ngành pin chủ yếu tối ưu mật độ năng lượng, độ an toàn và tuổi thọ chu kỳ, nhưng khả năng chịu tải xung công suất cao chưa được ưu tiên. Các giới hạn này kìm hãm lẫn nhau: muốn pin nhẹ phải tăng mật độ năng lượng, nhưng dễ giảm độ bền; muốn chịu tải mạnh hơn lại tăng trọng lượng hoặc giảm tuổi thọ.
Thời lượng pin công bố thường không phản ánh thực tế. Tesla Optimus được quảng cáo hoạt động 8 giờ ở tải nhẹ, nhưng trong môi trường công nghiệp, robot Digit của Agility Robotics chỉ hoạt động 30 phút dù pin danh nghĩa 90 phút. Tuổi thọ chu kỳ pin trong phòng thí nghiệm là 800-1.500 chu kỳ, nhưng trong thực tế kho vận, với sạc nhanh và nhiệt độ cao, tuổi thọ giảm còn 200-500 chu kỳ. Một robot làm việc hai ca mỗi ngày có thể tiêu thụ 500 chu kỳ chỉ sau một năm, buộc phải thay pin vài tháng một lần, làm tăng chi phí vận hành.
Giải pháp và triển vọng
Nhiều công ty chuyển hướng sang giải pháp lách giới hạn vật lý. UBTech với Walker S2 và Boston Dynamics với Atlas mới phát triển khả năng tự thay pin không cần tắt máy, coi pin như vật tư tiêu hao. Figure F.03 tích hợp pin vào khung chịu lực để tối ưu không gian. Tuy nhiên, pin thể rắn được xem là hy vọng dài hạn, với mục tiêu thương mại hóa 2027-2030 từ Toyota, BYD, QuantumScape. Dù vậy, robot hình người có thể phải chờ lâu hơn do nhu cầu cell pin nhỏ gọn và khả năng chịu tải xung.
Báo cáo năm 2025 của Bain & Company cho thấy phần lớn robot hình người chỉ vận hành khoảng 2 giờ trong điều kiện tải thực tế. Để đạt mục tiêu làm việc 8 giờ liên tục, ngành công nghiệp này có thể cần thêm một thập kỷ nữa.
