Batteries des robots humanoïdes : systèmes et autonomie

Les robots humanoïdes utilisent des packs de batteries au lithium associés à un système de gestion, à des protections et à une solution de recharge ou de remplacement adaptée au robot. De nombreux fabricants ne publient toutefois pas la chimie exacte des cellules. Les informations disponibles concernent plus souvent la capacité, l’autonomie et le réapprovisionnement en énergie. Choisir la « meilleure batterie » suppose donc de connaître la tâche : marcher, soulever une charge lourde ou trier à poste fixe ne sollicite pas la machine de la même manière.

Dans une usine, un laboratoire ou un logement, la question utile est la quantité de travail productif accomplie entre deux recharges ou remplacements. Ce dossier relie les principes techniques à une comparaison documentée de Figure, Unitree, Atlas, Walker S2, Apollo, Digit, NEO et Optimus.

Données vérifiées le 9 septembre 2026. Édition française de la refonte de l’article allemand initialement publié le 12 février 2026. Déclarations des fabricants, analyse rédactionnelle et calculs illustratifs sont distingués. Aucun essai d’autonomie indépendant n’a été réalisé.

Dans cet article

Les points essentiels

La capacité n’est pas l’autonomie : celle-ci dépend de l’énergie utilisable et de la puissance moyenne demandée par la tâche.
La chimie reste souvent inconnue : une mention « lithium » ou une photographie n’identifie ni NMC, ni LFP, ni le fournisseur.
Les heures annoncées ne constituent pas un classement : les spécifications étudiées ne reposent pas sur une charge de travail commune.
Recharger et remplacer prolongent l’exploitation : ces opérations n’augmentent pas l’énergie d’un pack individuel.
Le fonctionnement continu exige une infrastructure : batteries de réserve, stations, trajets et maintenance.

Quelles batteries équipent les humanoïdes actuels ?

Le tableau ne retient que les données attribuables aux sources des fabricants. « Non précisé » signifie que la source consultée ne fournit pas la valeur. Cela ne signifie ni zéro, ni information nécessairement confidentielle. Il s’agit de caractéristiques de différentes générations, et non d’un catalogue de produits immédiatement disponibles.

Capacité et autonomie : déclarations des fabricants, vérifiées le 9 septembre 2026
Modèle et version de référence	Données publiées sur le pack	Autonomie annoncée	Précision / source
Figure 03 / F.03 (2025)	2,3 kWh	5 h	Déclaration du fabricant ; pas de protocole commun [1]
Unitree G1	Pack lithium 13S ; 9 000 mAh	environ 2 h	Ne pas calculer les Wh à partir de la tension de charge [3]
Unitree H1 / H1-2	15 Ah ; 864 Wh ; maximum 67,2 V	non établie ici	La tension maximale n’est pas la tension nominale [4]
Atlas électrique / fiche du 23.12.2025	Énergie non précisée	4 h ; 2 h avec levage lourd	Deux conditions de charge différentes [5]
UBTECH Walker S2	Système à deux batteries	Autonomie par charge non établie ici	Le 24 h/24 suppose un réapprovisionnement en énergie [6]
Apptronik Apollo / présentation 2023	Pack interchangeable ; Wh non précisés	4 h	Version historique du produit [7]
Apptronik Apollo 2	Packs interchangeables ; Wh non précisés	Non précisée par charge	Ne pas reprendre les chiffres du premier Apollo [8]
Agility Digit / annonce d’améliorations	Wh non précisés	jusqu’à 4 h	Distinguer durée de fonctionnement et recharge [9]
1X NEO / page actuelle	842 Wh	4 h	Ni NEO Beta ni NEO Gamma [10]
Tesla Optimus / page AI actuelle	Non précisées	Non précisée	Données de la version actuelle non établies [11]

Ce que révèle réellement la comparaison

La transparence varie : certains fournisseurs indiquent des wattheures, d’autres une durée de fonctionnement ou une méthode d’échange. Une capacité publiée plus élevée ne suffit donc pas à démontrer une meilleure efficacité. Gabarit, charge utile, mouvements et calculateurs comptent aussi. Une donnée manquante doit être clarifiée dans l’offre ou lors d’un essai de réception.

Pour Figure 03, le développement de la batterie et la présentation du robot font l’objet de publications distinctes. Le premier Apollo doit être séparé d’Apollo 2. La fiche Atlas concerne la plateforme électrique : les anciens démonstrateurs hydrauliques et les générations antérieures de Figure ne doivent pas hériter silencieusement de ces chiffres.

Le cas d’Optimus appelle une prudence particulière. La page AI actuelle de Tesla ne fournit pas de spécification de batterie exploitable ici. Des chiffres anciens, des cellules automobiles ou des schémas de brevet ne remplacent pas une fiche technique actuelle. Le tableau évite donc une estimation faussement précise. [11]

De quoi se compose le système de batterie ?

Une cellule stocke de l’énergie par voie électrochimique. Les cellules sont assemblées en groupes et modules ; le boîtier, les connexions, la surveillance et les protections forment le pack. Son intégration détermine son accessibilité, l’évacuation de la chaleur et la masse portée par le robot.

Cellules / modulesPack + BMS + protectionsÉlectronique de puissanceActionneurs, capteurs, calculateurs

Schéma fonctionnel simplifié. La recharge et la gestion thermique complètent le trajet de l’énergie. Le BMS surveille le pack ; il n’est ni le principal consommateur ni un chargeur complet. Ce schéma générique ne représente pas l’intérieur d’un modèle précis.

Le montage en série augmente la tension ; le montage en parallèle augmente la capacité en ampères-heures à cellules équivalentes. « 13S » indique treize groupes de cellules en série, sans identifier leur fournisseur ni le nombre de cellules en parallèle. Cette distinction reste indispensable lorsque les générations évoluent rapidement.

Le BMS, système de gestion de batterie, surveille notamment tension, courant et température. Il contribue aux protections, à l’équilibrage des cellules et à l’estimation de l’état de charge et de santé. Texas Instruments décrit ces fonctions pour les humanoïdes ; ses solutions de composants ne prouvent pas leur présence dans un modèle donné. [12]

Lithium-ion, NMC, LFP et tout-solide : des notions différentes

Lithium-ion désigne une famille de batteries rechargeables. NMC, ou NCM, renvoie à une cathode nickel-manganèse-cobalt ; NCA à nickel-cobalt-aluminium ; LFP à lithium-fer-phosphate. Ces termes concernent les matériaux. Cylindrique, prismatique et poche souple décrivent le format. Une enveloppe souple ne prouve pas une chimie particulière.

Le choix implique des compromis. Les variantes à base de nickel intéressent notamment pour leur densité énergétique ; le LFP pour ses caractéristiques de sécurité et de coût. L’analyse générale du département américain de l’Énergie ne démontre cependant pas l’emploi de LFP ou de NMC dans les humanoïdes du tableau. Il faut une preuve propre au produit. [13]

Les anodes riches en silicium concernent l’autre électrode et peuvent être associées à différentes cathodes. Silicium et NMC ne sont donc pas deux catégories incompatibles, comme l’illustrent les travaux d’Argonne. Un électrolyte solide concerne le milieu dans lequel circulent les ions entre les électrodes. Une batterie tout-solide peut rester une batterie au lithium. [14] [15]

Il faut aussi examiner le courant admissible, le comportement thermique, la durée de vie et la conception complète. Une cellule performante peut exiger une masse supplémentaire de refroidissement ou de protection. La densité énergétique de la cellule ne doit pas être confondue avec celle du pack.

Pourquoi le levage réduit-il l’autonomie ?

Un humanoïde déplace sa propre masse, stabilise son corps et manipule avec ses bras et ses mains. Accélérations, relevages répétés et charges lourdes modifient la sollicitation des actionneurs. Capteurs, communications et calculateurs consomment également. Même à l’arrêt, le maintien actif d’une posture et les systèmes informatiques peuvent demander de l’énergie.

L’effet dépend du robot et de la tâche. La fiche Atlas distingue fonctionnement général et levage lourd. Cette précision est utile, mais ne constitue toujours pas un protocole commun à plusieurs fabricants. [5]

Bien lire Wh, Ah et W

Les wattheures (Wh) et kilowattheures (kWh) mesurent l’énergie ; les watts (W) et kilowatts (kW), la puissance. Les ampères-heures et milliampères-heures mesurent une quantité de charge électrique. Une conversion approximative consiste à multiplier la tension nominale par les Ah. L’énergie réellement délivrée dépend aussi de la courbe de décharge et des limites de fonctionnement.

La tension maximale du pack ou celle du chargeur ne remplace pas la tension nominale. Multiplier les 9 000 mAh du G1 par une tension de charge donnerait une valeur énergétique artificiellement précise. La puissance de pointe ne correspond pas non plus à la consommation électrique moyenne pendant une mission.

Un calcul d’autonomie vérifiable

Autonomie en heures ≈ énergie utilisable en Wh ÷ puissance électrique moyenne du pack en W.

Exemple hypothétique : un pack nominal de 1 000 Wh exploité sur une fenêtre de 80 % fournit 800 Wh utilisables. À 400 W en moyenne, le résultat est de deux heures ; à 800 W, d’une heure. Ces valeurs ne décrivent aucun robot du tableau. Le modèle simplifié ne traite pas séparément température, vieillissement ou variation de capacité sous charge.

Des actionneurs plus efficaces, des mouvements adaptés et une meilleure planification peuvent réduire la demande. Une amélioration logicielle doit néanmoins être mesurée à tâche identique : travailler plus lentement ou transporter moins n’augmente pas automatiquement la quantité de travail utile par charge.

Remplacement, échange à chaud et recharge autonome

Une batterie amovible décrit d’abord une possibilité de manipulation et de maintenance. Le remplacement à chaud, ou hot swap, permet l’échange sans arrêt complet des fonctions conçues pour rester alimentées. « Autonome » désigne l’auteur de l’opération. Un robot peut changer lui-même son pack tout en interrompant certaines fonctions : les termes répondent à des questions différentes.

Recharge et remplacement des batteries
Principe	Exemple	Information publiée	Conséquence opérationnelle
Batterie amovible	Unitree G1 ; H1	G1 : retrait rapide ; H1 : remplacement rapide [3] [4]	Ne prouve pas un remplacement sous tension
Remplacement autonome	Atlas	3 min pour l’échange ; 1,5 h pour la charge [5]	Nécessite des packs chargés et une station
Remplacement autonome à chaud	Walker S2	Deux batteries ; échange en moins de 3 min [6]	Maintien de l’alimentation, mais opération distincte
Recharge par contact / station	Digit ; NEO	Digit rejoint sa station ; NEO se branche [9] [10]	Accès à la recharge à intégrer au processus
Recharge inductive	Figure 03	Bobines dans les pieds ; 2 kW [2]	Prévoir des périodes de recharge adaptées
Échange et recharge d’appoint	Apollo 2	Packs interchangeables, recharge d’appoint, alimentation par câble [8]	Plusieurs modes d’alimentation, pas 22 h sur une charge

La recharge inductive évite de brancher manuellement un connecteur, mais exige un alignement adapté. La recharge par contact demande des liaisons mécaniques et électriques fiables. L’échange reporte une partie du temps de recharge sur des packs de réserve, au prix de capacités de stockage, de charge et de manutention supplémentaires.

Les annonces de charge rapide ont aussi leurs limites. Les six minutes de recharge par heure d’autonomie annoncées pour NEO ne sont pas une durée complète de recharge de zéro à cent pour cent. Sans état initial, température et conditions de travail, cette indication ne décrit pas une courbe universelle. [10]

Notre analyse de la démonstration du Walker S2 distingue ce que montre l’échange filmé et ce qu’il faudrait démontrer pour une exploitation durable.

Un humanoïde peut-il assurer un poste complet ?

Un schéma d’exploitation peut couvrir un poste plus long que l’autonomie d’un pack, à condition d’organiser pauses de recharge, échanges ou relais entre robots. Sa réussite dépend de toute la chaîne de travail. Une promesse de fonctionnement permanent ne signifie pas vingt-quatre heures de travail avec une seule batterie.

Une approximation de la part productive liée à l’énergie est : temps de travail ÷ (temps de travail + interruption énergétique). Deux heures hypothétiques suivies de trois minutes d’échange donnent environ 97,6 %. Deux heures suivies de 90 minutes de charge donnent environ 57,1 %. Ce sont des calculs illustratifs, pas des mesures d’Atlas ou du Walker S2.

Le premier scénario suppose des batteries chargées disponibles. Trajets, files d’attente, autorisation thermique, redémarrage et échecs sont exclus, tout comme la maintenance ou les pannes de préhenseur. Il ne s’agit donc ni de disponibilité globale d’une installation ni d’un calcul de rentabilité.

Les contraintes restantes pour une flotte

Le processus peut continuer lorsqu’un robot prend le relais d’un autre en charge. Mais il n’existe pas de taille universelle de deux, cinq ou dix robots. Le besoin dépend des cycles, des temps de charge, des transferts de tâche, des réserves et du débit requis. Acheter plus de robots ne remplace pas gratuitement une meilleure efficacité matérielle.

Un indicateur plus pertinent est le nombre de tâches réussies par kilowattheure et par poste. Une autonomie plus longue apporte peu si les mouvements ralentissent fortement ou si les interventions humaines se multiplient. Il faut donc examiner simultanément énergie, réussite des tâches et fiabilité du processus.

Sécurité, refroidissement et vieillissement

Une batterie intégrée à un robot mobile subit des contraintes électriques et mécaniques. Les protections couvrent surveillance des cellules, coupure électrique, connexions, boîtier et évacuation thermique. Le BMS ne peut empêcher à lui seul toutes les détériorations mécaniques. [12]

Figure décrit pour F.03 des dispositions limitant la propagation d’un incident thermique et la sortie de flammes. Il s’agit d’une description d’architecture par le fabricant, pas d’une preuve d’incombustibilité en toute circonstance. [1]

Il faut distinguer la portée des essais. UN 38.3 concerne les essais de transport des cellules et batteries au lithium. Un tel justificatif ne constitue pas une autorisation complète du robot à travailler près des personnes. Objet testé, édition applicable et statut démontré doivent être identifiés. [16]

Le vieillissement affecte la planification : énergie délivrée plus faible et chute de tension potentiellement plus marquée sous charge. Un chiffre de durée de vie en cycles nécessite fenêtre de charge, température, sollicitation et critère de capacité restante. Les sources ne permettent pas ici une comparaison homogène de la longévité ou du coût de remplacement.

Que peuvent changer les nouveaux matériaux et le tout-solide ?

De nouvelles anodes et de nouveaux électrolytes ouvrent des possibilités de conception. Un résultat favorable sur une cellule ne démontre pas encore la recharge fiable, les forts courants ou la résistance mécanique d’un pack complet. Le passage du matériau à un système réparable constitue une étape d’ingénierie distincte. [14] [15]

Une annonce solide précise le stade atteint : expérience sur matériau, cellule échantillon, prototype de pack, intégration dans un robot nommé ou exploitation documentée d’appareils livrés. Une annonce concernant la « robotique » ne prouve pas une utilisation dans Optimus, Atlas ou Figure. Les sources des modèles étudiés n’établissent pas une installation tout-solide précise.

La question du système demeure même avec de meilleures cellules. Énergie utilisable, efficacité des mouvements et recharge planifiée peuvent se renforcer. Pour des tâches comportant des pauses, l’intégration de la recharge peut compter davantage qu’une valeur spectaculaire à l’échelle de la cellule.

Questions fréquentes

Tous les humanoïdes utilisent-ils la même batterie ?

Non. Dimensions, connexions, protections et modes d’alimentation diffèrent. Une technologie au lithium commune ne prouve ni une chimie identique ni l’interchangeabilité des packs.

Quel humanoïde possède la meilleure autonomie ?

Les données étudiées ne permettent pas un classement équitable. Sans tâche, charge utile et critère de fin identiques, les heures annoncées ne comparent pas l’efficacité.

Quelle batterie équipe Tesla Optimus ?

La page AI actuelle de Tesla ne donne pas de spécifications de pack exploitables pour la version actuelle. Les données historiques doivent rester associées à leur génération ; aucun chiffre actuel n’est donc affirmé ici.

Le robot peut-il travailler pendant l’échange ?

Un système à chaud adapté peut maintenir l’alimentation. Mais les bras occupés à changer une batterie ne peuvent accomplir simultanément une autre tâche. Continuité électrique et continuité productive diffèrent.

Pourquoi les milliampères-heures ne suffisent-ils pas ?

Ils n’intègrent pas la tension. Les wattheures comparent mieux l’énergie ; l’autonomie dépend en plus de la puissance électrique moyenne.

Existe-t-il un pack universel pour humanoïdes ?

Les sources consultées n’identifient pas de pack interchangeable commun à tous les fabricants. Une tension identique ne suffit pas : mécanique, contacts, protections et communication doivent aussi correspondre.

Combien coûte l’électricité par poste ?

Le coût dépend de l’énergie prélevée à la prise et du tarif, pertes de recharge comprises. Un exemple de 2 kWh à 0,30 €/kWh coûte 0,60 €. Ces valeurs sont supposées et excluent vieillissement, infrastructure et entretien du robot.

Le tout-solide résoudra-t-il la limite d’autonomie ?

C’est une voie de développement, pas une réponse universelle. La preuve doit porter sur le pack complet dans le robot concerné, avec recharge, sécurité, durée de vie et profil de travail.

Méthode, limites et sources

Alpha Bionic a étudié les pages des fabricants, documents techniques et travaux scientifiques cités le 9 septembre 2026. Les tableaux rapportent leurs déclarations. Aucun robot n’a été testé indépendamment et aucun entretien fabricant n’a été réalisé. Les données manquantes restent explicites ; les calculs reposent sur des hypothèses indiquées.

Un essai comparatif indépendant devrait fixer tâche, charge utile, logiciel, configuration informatique, température, âge de la batterie, fenêtre de charge et critère d’arrêt. Il faudrait aussi relever cycles réussis, énergie à la prise et interventions humaines. Le Fraunhofer IPA travaille sur des analyses standardisées des caractéristiques utiles des humanoïdes ; notre tableau ne présente pas les résultats de ces essais. [17]

Note de révision : L’ancien article allemand insistait sur les faibles autonomies et les flottes. Ces thèmes sont conservés et précisés. Les chiffres généraux ou insuffisamment étayés ont été remplacés par les sources documentées, en distinguant anciennes générations et plateformes actuelles.

Pour citer ce dossier : Conserver avec chaque chiffre la version du modèle, le statut de la preuve et les limites. Attribution proposée : Nico Nuss / Alpha Bionic, « Quelles batteries utilisent les robots humanoïdes ? Systèmes et autonomie », données vérifiées le 9 septembre 2026, avec un lien vers cet article. Les sources primaires permettent de contrôler les spécifications.

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Nico Nuss

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L’auteur Nico Nuss travaille depuis 2001 sur les thèmes de l’informatique mobile et des logiciels d’automatisation. Fort de son expérience et de son vif intérêt pour les technologies d’avenir, il se concentre sur la robotique et l’IA.