Khi robot hình người bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt, thị trường pin cũng dần phân hóa theo hai hướng: pin hoán đổi nhanh và pin tích hợp mật độ năng lượng cao. Samsung SDI, LG Energy Solution và SK On hiện đều xây dựng danh mục sản phẩm để đáp ứng cả hai xu hướng, qua đó chạy đua giành đơn hàng mới.

Theo Kiwoom Securities, lượng robot hình người xuất xưởng trên toàn cầu dự kiến tăng từ 13.000 chiếc trong năm nay lên 500.000 chiếc vào năm 2030 và 4 triệu chiếc vào năm 2035. Hiện nay, pin của robot hình người chỉ cho thời gian hoạt động trung bình 2-4 giờ sau mỗi lần sạc. Với các tác vụ nặng như đi bộ hay nâng vật, thời gian vận hành thực tế có thể giảm xuống còn 1-2 giờ.

Trong khi đó, ca làm việc tại nhà máy thường kéo dài 8-12 giờ. Vì vậy, khả năng bảo đảm thời gian vận hành được xem là điều kiện then chốt nếu robot muốn thay thế lao động con người. Từ bài toán này, thị trường đang hình thành hai hướng phát triển pin khác nhau.

Pin hoán đổi nhanh được thiết kế để thay pin trong thời gian ngắn, phù hợp với môi trường công nghiệp cần vận hành 24/7 như nhà máy hoặc trung tâm logistics. Theo cấu hình do các hãng này công bố, Atlas của Boston Dynamics có thể tự thay pin trong chưa đầy 3 phút. Apollo của Apptronik hỗ trợ thay pin trong dưới 5 phút và cho phép thay nóng.

Các nhà sản xuất Trung Quốc cũng theo đuổi hướng đi này. Unitree H1 và G1 hỗ trợ tháo lắp nhanh trong 30 giây, trong khi dòng A2 của AgiBot và WalkerS của UBTECH đều sử dụng cơ chế thay nóng.

Ở chiều ngược lại, pin tích hợp tập trung vào việc kéo dài thời gian sử dụng sau mỗi lần sạc. Thiết kế này nhằm hạn chế việc phải thay pin thường xuyên trong môi trường gia đình và dịch vụ, đồng thời cải thiện hiệu quả sạc.

Optimus của Tesla sử dụng pin 2,3 kWh và có thể sạc đầy trong khoảng 2-2,5 giờ với ổ cắm chuẩn 120V. Hãng cũng đang phát triển dock sạc tự động. F03 của Figure AI dùng pin 2,3 kWh, hỗ trợ sạc nhanh 2 kW và hệ thống làm mát chủ động. NEO của 1X Technologies được trang bị dock tự động, nhưng sạc 1 giờ chỉ tương đương khoảng 6 phút vận hành.

Theo Kiwoom Securities, sự khác biệt chủ yếu nằm ở môi trường sử dụng. Với kịch bản vận hành 24/7, pin hoán đổi nhanh hợp lý hơn vì robot có thể đi kèm 1-2 bộ pin dự phòng để giảm thời gian dừng máy. Ngược lại, trong gia đình và lĩnh vực thương mại, pin tích hợp mật độ năng lượng cao có lợi thế hơn nhờ kéo dài thời gian hoạt động trên một bộ pin.

Từ đó, nhu cầu pin thực tế cho mỗi robot có thể phải tính ở mức 6-7 kWh, thay vì chỉ dựa vào dung lượng lắp trên máy khoảng 2,5 kWh, do còn phải cộng thêm pin thay thế và các pack dự phòng.

Ba nhà sản xuất pin lớn của Hàn Quốc cũng đang tăng tốc với pin thể rắn và pin NCM giàu niken. Theo Kiwoom Securities, trong ngắn và trung hạn, tỷ lệ sử dụng pin NCM hàm lượng niken cao cùng vật liệu anode silicon sẽ tăng lên. Về dài hạn, pin thể rắn được kỳ vọng trở thành lựa chọn phù hợp cho robot hình người.

Báo cáo cho rằng pin lithium iron phosphate, hay LFP, kém phù hợp hơn do có mật độ năng lượng và điện áp thấp, kích thước cell lớn, trong khi cấu trúc robot hình người đòi hỏi mức điện áp khoảng 52V.

Để đáp ứng đồng thời hai hướng phát triển của thị trường, ba hãng pin lớn của Hàn Quốc đã lần lượt đưa ra các phương án sản phẩm. Tại InterBattery 2026, Samsung SDI giới thiệu thương hiệu pin thể rắn Solid Stack và nhấn mạnh công nghệ này có thể kéo dài thời gian vận hành của robot lên tới 8 giờ.

Công ty giữ mục tiêu sản xuất hàng loạt vào nửa cuối năm 2027, đồng thời ưu tiên ứng dụng cho robot hình người, thiết bị bay tầng bình lưu HAPS và drone trước khi mở rộng sang xe điện. LG Energy Solution đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt pin thể rắn vào năm 2030, còn SK On là năm 2029.

Ở mảng sản phẩm thương mại, các hãng cũng đã bắt đầu triển khai. Tại InterBattery 2026, SK On giới thiệu giải pháp cung cấp pin NCM giàu niken cho robot logistics tự hành AMR của Hyundai Wia, cho phép thiết bị hoạt động tối đa 8 giờ sau mỗi lần sạc.

LG Energy Solution đang cung cấp pin cho robot gia đình thế hệ mới CLOiD của LG Electronics. Theo Eugene Investment & Securities, hãng này cũng được cho là nhà cung cấp linh kiện pin trong chuỗi giá trị Optimus của Tesla.

Đến năm 2030, nhu cầu pin toàn cầu cho robot hình người được dự báo đạt 3-8 GWh. TrendForce ước tính con số này có thể lên 14 GWh trong cùng năm và tăng lên 100 GWh vào năm 2035, trong đó pin thể rắn chiếm 74,2 GWh.

Dù quy mô tuyệt đối vẫn nhỏ hơn thị trường xe điện, robot hình người có chu kỳ sạc-xả ngắn hơn EV do đặc thù sử dụng, kéo theo nhu cầu thay thế lặp lại. Vì vậy, lợi thế đi trước để giành thị phần được đánh giá là yếu tố quan trọng.

Giới phân tích cho rằng giai đoạn 2027-2028 sẽ là cột mốc then chốt. Tesla đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất Optimus vào tháng 7-8/2026 và tăng tốc mạnh từ năm 2027, trong khi Boston Dynamics hướng tới sản lượng 30.000 chiếc mỗi năm vào năm 2028.

Thời điểm Samsung SDI bắt đầu sản xuất hàng loạt pin thể rắn vào nửa cuối năm 2027 cũng trùng với giai đoạn robot hình người bước vào sản xuất quy mô lớn. Theo một đại diện trong ngành, cục diện đơn hàng sẽ phụ thuộc vào việc ba hãng pin Hàn Quốc giành được vị thế trong hệ tiêu chuẩn pin nào.