Pendant que les annonces de production de masse s’enchaînent chez EngineAI, Agibot ou UBTECH, un paper publié fin mars dans la revue The Innovation par Deng Zhaozhao, professeur à l’université de Shenzhen, pointe le maillon faible que tout le secteur évite de regarder en face : la batterie. Même les humanoïdes les plus avancés du marché ne tiennent que 1 à 2 heures de travail réel sur une charge, alors que les usines exigent au moins 4 à 5 heures pour qu’un robot puisse remplacer un opérateur humain.
Le paper s’intitule « Powering Humanoid Robots: The Central Role of Battery Technology » et formalise un constat que les ingénieurs robotiques connaissent mais que les communiqués marketing préfèrent ignorer. Pour un humanoïde standard de 70 kg, la fenêtre disponible pour la batterie est de 5 à 8 kg seulement. Au-delà, le centre de gravité se déstabilise, la marche bipède se dégrade, et les moteurs articulaires consomment davantage pour compenser. Résultat : plus on ajoute de batterie pour augmenter l’autonomie, plus l’humanoïde se décharge vite. Les auteurs parlent de « paradoxe du poids ».
250 Wh/kg disponibles, 350 Wh/kg requis
Le seuil technique identifié par le paper est précis. Pour qu’un humanoïde de 70 kg dispose d’une autonomie de travail compatible avec une journée d’usine, la densité énergétique des cellules doit atteindre 350 Wh/kg minimum. Les meilleures cellules lithium-ion commerciales actuelles plafonnent autour de 250 à 300 Wh/kg, et la densité réelle au niveau système, une fois intégrés le BMS, le refroidissement et les composants de protection, est nettement plus basse. Les batteries non standardisées doivent en plus être moulées dans l’espace disponible du tronc ou du dos, ce qui crée des volumes morts et fait chuter le rendement.
L’enjeu thermique aggrave le problème. Un humanoïde corrige en permanence sa posture via des dizaines de moteurs articulaires pour rester debout. Quand il soulève une charge lourde, monte des escaliers, ou compense un déséquilibre soudain, le taux de décharge instantané grimpe brutalement. Ces pointes d’intensité usent prématurément les cellules et peuvent provoquer des défaillances, en plus de réduire le nombre de cycles utiles. Boston Dynamics a publiquement présenté son Atlas portant un mini-frigo de 23 kg sur YouTube, mais sans communiquer sur l’impact thermique et la durée d’autonomie pendant cet exercice.
Lithium métal, lithium-soufre, état solide
Les pistes technologiques pour franchir le cap des 350 Wh/kg existent, mais elles sont toutes en cours de maturation industrielle. Les batteries lithium métal et lithium-soufre figurent parmi les candidates les plus discutées. Le lithium-soufre offre une densité énergétique théorique plusieurs fois supérieure à celle du lithium-ion, avec du soufre léger comme matériau de cathode. Le problème : une durée de vie en cycles faible et un rendement de charge-décharge encore médiocre. Une cellule lithium-soufre qui ne tient que 200 cycles n’est pas viable pour un robot industriel attendu en service 8 heures par jour pendant 5 ans.
L’industrie mise plutôt sur les batteries à électrolyte solide, qui remplacent l’électrolyte liquide par un matériau solide. Cette technologie promet à la fois plus de densité, plus de sécurité et une meilleure tenue thermique. Les acteurs majeurs comme CATL, BYD ou Samsung SDI investissent massivement dans cette voie, principalement pour le marché automobile, mais le passage aux humanoïdes suivra mécaniquement une fois la production industrielle stabilisée. Le calendrier généralement avancé pointe une disponibilité commerciale autour de 2030.
Un marché qui passe de 1,37 GWh à 138 GWh en dix ans
L’analyse de marché publiée par SNE Research donne une mesure de l’enjeu industriel. Le marché mondial des batteries pour humanoïdes atteindra seulement 1,37 GWh en 2030, soit environ l’équivalent de 25 000 berlines électriques compactes en capacité totale. Mais à horizon 2040, ce marché est projeté à 138 GWh, soit 100 fois plus en dix ans, avec une domination attendue des batteries à électrolyte solide à partir de 2030. Cette courbe ressemble à celle qu’a connue le véhicule électrique entre 2015 et 2025.
Pour les constructeurs, la conséquence est simple à formuler mais difficile à mettre en œuvre. Soit ils acceptent une autonomie limitée et conçoivent leurs produits autour de stations de recharge rapide en bord de chaîne, comme le fait Hyundai pour ses Atlas chez Metaplant America, soit ils embarquent une logique de batteries amovibles permettant de changer le pack en quelques minutes, soit ils attendent l’arrivée du solide. La première option est la plus réaliste à court terme, mais elle impose une réorganisation des process industriels qui freine encore l’adoption.
Notre analyse
Le paradoxe du poids est probablement le frein matériel le plus structurel à la commercialisation des humanoïdes en 2026. Toutes les démonstrations actuelles tournent en environnement contrôlé pour des durées limitées : 81 heures non-stop pour le Jim de Figure AI, mais sur un poste statique de tri de colis avec recharge possible, 200 heures cumulées pour le F.03 sur le même type de tâche. Personne n’a encore montré un humanoïde qui marche 8 heures dans une usine en effectuant des tâches variées sans pause prolongée.
Le décalage entre les ambitions industrielles affichées par Hyundai (25 000 Atlas), Tesla (50 000 à 100 000 Optimus) ou Agibot (10 000 unités livrées) et la réalité énergétique des produits crée une fragilité dans les business plans. Si la densité énergétique ne franchit pas le cap des 350 Wh/kg avant 2030, les déploiements industriels resteront cantonnés à des tâches statiques ou à des organisations en relève batterie, ce qui pèsera sur la rentabilité. C’est probablement la raison pour laquelle des acteurs comme Schaeffler ou Hexagon Robotics misent sur des humanoïdes à base roulante : la base mobile permet d’emporter plus de capacité énergétique sans payer le coût bipède.
Source : Seoul Economic Daily, paper « Powering Humanoid Robots: The Central Role of Battery Technology » publié dans The Innovation, mars 2026.
