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鋰電行業(yè)AGV/AMR應(yīng)用現(xiàn)狀及競爭態(tài)勢分析

日期:2022-10-26     來源:新戰(zhàn)略    作者:新戰(zhàn)略    瀏覽:1617    
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核心提示:2022年上半年AGV/AMR在鋰電行業(yè)同比增長120%。

根據(jù)中國移動機器人(AGV/AMR)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計,2022年上半年工業(yè)移動機器人(AGV/AMR)在鋰電行業(yè)同比增長120%,是2022年AGV/AMR需求增長最為快速的行業(yè)之一。

無論從規(guī)模化制造還是多元化降本等角度分析,未來,高效智能的電池制造整線必將是智能化和無人化。移動機器人作為實現(xiàn)智能化、無人化的重要依托,在鋰電領(lǐng)域的應(yīng)用擁有很大發(fā)展空間,在鋰電生產(chǎn)的大部分物流環(huán)節(jié)均可應(yīng)用。


鋰電生產(chǎn)各物流環(huán)節(jié)
1、前段工序
電芯前段主要涉及電極制作,有攪拌、涂布、輥壓、分切四大環(huán)節(jié)。前段工序主要包括漿料攪拌、正負極涂布、輥壓、分切、極片制作和模切。

鋰電生產(chǎn)前段環(huán)節(jié)
在鋰電電池生產(chǎn)中,前段工序是非常重要的,約占整個生產(chǎn)工序的40%以上,在高自動化程度的電池生產(chǎn)中,前段工序來料的開包、搬運、換卷及線邊轉(zhuǎn)運對AGV/AMR呈現(xiàn)以下需求特點:
①工序?qū)泳纫蟾摺?/span>前工序段涂布、輥壓、分切機臺自動上下料的最大難點在于對接精度要求高,單純僅靠車體自身的定位精度/對接精度較難實現(xiàn),一般會使用機器視覺等來輔助定位提高精度。同時,因為極卷屬性多,極卷重量、卷筒內(nèi)徑、長度,以及對接機臺空間,對接高度等不同,因此,無法通過一款車來適配所有客戶的應(yīng)用場景;
②極卷輸送頻次高、產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏緊密。原材料、極卷等輸送頻次高,對物流設(shè)備運輸速度、準確率、整體調(diào)配提出很高的要求;
③作業(yè)車間空間狹小。出于場地利用率和設(shè)備銜接考慮,作業(yè)區(qū)空間比較狹小,通道窄;智慧物流設(shè)備的應(yīng)用需要考慮設(shè)備間距、物流通道寬度設(shè)置等方面,優(yōu)化空間利用,
④有些場景會涉及到人車混流,因此對AGV的安全性要求較高。
⑤作業(yè)環(huán)境潔凈度要求高。如涂布工序過程要嚴格,確保沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片中,如果混入雜物會引起電池內(nèi)部微短路,嚴重時導(dǎo)致電池起火爆炸。
當(dāng)前,在前段工序中,主要以高精度舉升機器人為主。導(dǎo)航方式方面,主要以應(yīng)用SLAM技術(shù)的自然導(dǎo)航類產(chǎn)品為主。

部分AGV廠商針對極卷搬運的主要產(chǎn)品
2、中段工序
中段工序主要包括電芯的卷繞/疊片和電芯注液。在制芯過程中,涉及AGV/AMR和卷繞疊片機對接。傳統(tǒng)上下料模式采用人工或自動OHT完成,如果采用人工上下料模式,無法完成減員增效的目標(biāo),采用自動OHT,相比于AGV/AMR模式,柔性程度不足。
這一工序段,對AGV/AMR呈現(xiàn)以下需求特點:
①生產(chǎn)環(huán)境為潔凈車間,不能有外在污染源;
②搬運過程中對精度及穩(wěn)定性有較高要求;
③往往涉及跨樓層、跨車間搬運,對機器人柔性化程度要求較高。
當(dāng)前,在制芯這一工序段,懸臂軸移動機器人(AGV/AMR)應(yīng)用居多。

懸臂軸移動機器人(AGV/AMR)
3、后段工序
鋰電生產(chǎn)的后段工序主要分為封裝、化成分容、測試分選、模塊裝配、PACK組裝以及成品入庫等。
從封裝到各類測試,AGV/AMR主要負責(zé)完成工序間的接駁,其中涉及高低溫測試的環(huán)節(jié),對AGV/AMR本身的溫度適應(yīng)性會有要求,有些廠商也會開發(fā)專用的高溫AGV。
在PACK線生產(chǎn)中,AGV/AMR要實現(xiàn)電池包從組裝到測試再到包裝等各工序間的物料轉(zhuǎn)運,其運轉(zhuǎn)流程為環(huán)形流水線,具體包括充放電測試、加熱膜測試、氣密性測試等,過程中需要與多種外圍設(shè)備系統(tǒng)對接,如傳輸設(shè)備、機械臂、掃碼槍等。
成品入庫環(huán)節(jié),AGV/AMR的主要作用是將生產(chǎn)好的電池包運輸至成品庫。動力電池重量大,會對AGV/AMR負載有一定要求。
當(dāng)前,鋰電生產(chǎn)的后端工序中,無人叉車及背負式AGV/AMR應(yīng)用較多。

鋰電后端工序主要應(yīng)用的AGV/AMR類型
4、產(chǎn)品應(yīng)用特點及趨勢
從鋰電行業(yè)AGV/AMR保有量來看,目前磁導(dǎo)類仍然占比較高,這主要由于磁導(dǎo)應(yīng)用歷史久,早期鋰電行業(yè)大部分以磁導(dǎo)類產(chǎn)品為主。不過從應(yīng)用的趨勢來看,當(dāng)前新上線的鋰電自動化物流項目,大部分都是以自然導(dǎo)航類(SLAM)產(chǎn)品為主,基于動力電池制造柔性與協(xié)作性要求較高的工藝環(huán)節(jié),采用無輔助定位標(biāo)識的 SLAM 導(dǎo)航的 AMR,可以更快的實現(xiàn)生產(chǎn)部署,同時更加靈活的路徑規(guī)劃及避障算法將節(jié)省運輸效率。這種技術(shù)的持續(xù)進步為部分替代傳統(tǒng) AGV 帶來了可能性。此外,也可進一步解決極卷輸送頻次高、料架精準對接、車間空間復(fù)雜和人車混流等應(yīng)用難題。這也將會是未來市場的主流。
5、主要供應(yīng)商及競爭格局
作為近兩年移動機器人應(yīng)用的新興細分賽道,鋰電行業(yè)的需求前景不斷吸引著移動機器人廠商入局,這里面包括傳統(tǒng)的AGV企業(yè),也有初創(chuàng)型公司,針對鋰電行業(yè)對AGV/AMR的特殊需求,一些企業(yè)也專門開發(fā)了針對性的產(chǎn)品面向這一市場。

企業(yè)名稱

應(yīng)用環(huán)節(jié)

主要產(chǎn)品類型

應(yīng)用情況

新松

前、中、后段

高精度AGV、懸臂軸AGV、叉式AGV、背負式AGV

2015年,新松和國內(nèi)某行業(yè)龍頭企業(yè)簽訂開發(fā)高精度移動機器人物流系統(tǒng)合同,第二年年初,國內(nèi)首臺套高精度移動機器人研發(fā)成功并投入使用,后續(xù),新松在鋰電行業(yè)拓展一路加速,當(dāng)前已覆蓋了大部分頭部廠商。目前已累計落地超80個項目。

佳順智能

前、中、后段

雙叉式舉升機器人、單叉式舉升機器人、單懸臂機器人、潛伏牽引機器人、背負舉升機器人、叉取式機器人、復(fù)合移動機器人

與寧德時代、比亞迪、中創(chuàng)新航、孚能科技、國軒高科、蜂巢能源、比克電池等企業(yè)均有合作。

今天機器人

前段、后段

叉車型、背駝型、托舉型、夾抱型

與比亞迪、億緯鋰能、欣旺達等均有合作。

海康機器人

前、中、后段

懸臂式、背負式、叉取式、托舉式

鋰電行業(yè)落地項目70+,動力電池頭部客戶覆蓋率達到90%。

未來機器人

后段

室內(nèi)外平衡重式、平衡重堆高式、窄體托盤堆高式無人叉車

系列無人叉車已經(jīng)鋰電生產(chǎn)后段物流運輸環(huán)節(jié)陸續(xù)落地。

珠海創(chuàng)智

前、中、后段

涂布輥壓卷料舉升AGV、靜置房側(cè)叉AGV、OCV雙工位AGV等

目前主要面向電池生產(chǎn)線,已與多家鋰電企業(yè)達成合作

藍芯科技

前、中、后段

無人叉車、智能搬運機器人、涂布機上下料機器人、分條機上下料機器人

已落地多個項目,客戶主要為鋰電行業(yè)頭部企業(yè)。

迦智科技

前、中、后段

全向移動機器人、自動上下料機器人等

覆蓋鋰電生產(chǎn)全工藝段物流,并已在多家知名鋰電頭部企業(yè)實現(xiàn)應(yīng)用落地。

斯坦德

前、中段

潛伏頂升AMR、無人叉車

用于產(chǎn)線物料輸送及成品入庫,已與國內(nèi)知名鋰電廠商合作。

快倉智能

前、中、后段

潛伏頂升式、“鯤鵬”系列專機

在組裝段主要使用潛伏式和超低的叉車式,在后段主要使用AMR+輥筒,已有項目落地。

中興通訊

后段

潛伏頂升式、拖掛牽引式、全向式等

已推出多款產(chǎn)品和解決方案面向鋰電領(lǐng)域應(yīng)用。

極智嘉

前、后段

雙舉升AGV、潛伏頂升式、叉式

鋰電行業(yè)落地項目超50個,覆蓋80%行業(yè)頭部客戶。

鋰電行業(yè)主要移動機器人(AGV/AMR)供應(yīng)商企業(yè)
從整體的競爭態(tài)勢來看,由于前段工序?qū)σ苿訖C器人的要求較高,進入門檻相對較大,所以競爭相較于后段工序較小,利潤率也更高。后段工序的準入門檻相對較低,所以大部分企業(yè)都會選擇從后段市場切入,再逐漸覆蓋到整個工序段。當(dāng)前,進入鋰電行業(yè)主要壁壘有兩方面:
技術(shù)壁壘:當(dāng)前,鋰電行業(yè)應(yīng)用AGV/AMR車型復(fù)雜多樣,目前電池領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品類型有叉車式、懸臂式、輥筒式等眾多類型,而且不同鋰電廠商不同車間對于AGV/AMR有不同的需求,對AGV/AMR廠商的定制化開發(fā)能力有一定要求;同時,前段環(huán)節(jié)涉及到設(shè)備物料對接的地方很多,對物料運輸?shù)木取⒄_率、準時率等指標(biāo),往往都會有非常高的要求。
資金壁壘:一般成熟完善的生產(chǎn)制造業(yè)是根據(jù)市場的供給需求來擴產(chǎn)建廠,但在政策大環(huán)境加持下的新能源行業(yè)需要大量普及就勢必要在市場不飽和的情況下降低成本和大規(guī)模擴產(chǎn),對此很容易就會造成后續(xù)工廠產(chǎn)能不飽和的情況。這就要求AGV/AMR企業(yè)的墊資能力,因為產(chǎn)能不飽和,工廠不對設(shè)備驗收,回款周期長,對資金流較弱的企業(yè)而言是一個很大的考驗。

因此,針對當(dāng)前鋰電行業(yè)的需求特點,AGV/AMR廠商們首先要突破的是產(chǎn)品技術(shù)層。2021年以來,為了更好的拓展鋰電行業(yè),已經(jīng)先后有不少AGV/AMR廠商推出了鋰電行業(yè)專機。而在打磨好產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,擁有一定的資金能力及項目經(jīng)驗是AGV/AMR廠商制勝市場的關(guān)鍵。

由中國移動機器人(AGV/AMR)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、新戰(zhàn)略移動機器人研究所主編,蘇州佳順智能機器人股份有限公司冠名發(fā)布,新松機器人自動化股份有限公司、深圳市今天國際智能機器人有限公司、杭州海康機器人技術(shù)有限公司、未來機器人(深圳)有限公司、珠海創(chuàng)智科技有限公司、杭州藍芯科技有限公司、斯坦德機器人(深圳)有限公司、杭州迦智科技有限公司、上海快倉智能科技有限公司、中興通訊股份有限公司聯(lián)合參編的《新能源(鋰電/光伏)行業(yè)用移動機器人(AGV/AMR)解決方案藍皮書(2022版)》已于今年8月正式發(fā)布,藍皮書電子版完整內(nèi)容可添加以下聯(lián)盟秘書處工作人員微信獲取!

該藍皮書是新戰(zhàn)略2022年“貼近終端 推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”的主題活動產(chǎn)物,也是強化應(yīng)用行業(yè)廣泛、深刻認識工業(yè)應(yīng)用移動機器人的基礎(chǔ)材料,2022年,新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究所還將陸續(xù)發(fā)布《工程機械行業(yè)用移動機器人(AGV/AMR)解決方案藍皮書(2022版)》《半導(dǎo)體行業(yè)用移動機器人(AGV/AMR)解決方案藍皮書(2022版)》《工業(yè)應(yīng)用移動機器人(AGV/AMR)專用控制器產(chǎn)品發(fā)展藍皮書(2022版)》,敬請期待!

 
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