输送机械

锂电企业青睐移动机器人的背后情缘

发布时间:2023/11/20 14:30:27   

近两年,关于移动机器人企业进军锂电池市场的讯息不绝于耳,国内移动机器人头部企业都在不断向锂电池市场开疆拓土,大有“不到长城非好汉”之意。

近日,物流科技新媒体《物流文视界》专访了上海快仓智能科技有限公司锂电新能源行业专家马伟斌先生,请他就锂电池行业生产物流的智能化趋势、移动机器人如何赋能锂电池产业升级、锂电行业变革对移动机器人企业的新要求等话题做了深入分享。

上海快仓智能科技有限公司锂电新能源行业专家

马伟斌先生

物流文视界:首先,请您分析一下当前锂电池行业的发展现状。马伟斌:近两年作为“双碳”战略目标的重要节点,国家接连发布相关政策推进“双碳”目标加速落地;与此同时,锂电池产业链终端尤其是新能源汽车动力电池的需求旺盛,从而使锂电池上游和中游的产能大量释放。在国家政策与市场需求双轮驱动下,中国新能源锂电池市场迎来“井喷”式发展。相关数据统计,年中国锂电池出货量为GWh,同比增长%。预计年中国锂电池市场出货量将超GWh,未来四年复合增长率超过45%。

物流文视界:最近几年,为什么锂电行业爆发式增长,给物流装备企业带来很多市场机会?

马伟斌:众所周知,产业发展周期一般可以划分为形成期、扩张期、成熟期和衰退期,目前处于迅速扩张期的锂电池产业,正面临着同质化竞争、产品迭代、降本增效等产业变革所带来的诸多压力,需要提升整个产业的智能化水平,提升电池产线自动化程度,引入智能化物流装备在物料搬运、上下料、焊接、装配、检测等环节发挥越来越重要的作用,可以大幅提升生产效率。因此,从宏观层面来看,这是制造业智能化、无人化趋势所带来的巨大需求。从锂电行业本身来看,锂电池技术迭代不断加快,工序复杂繁多,CTP技术3.0、刀片电池、短刀电池、大圆柱电池,以及不同的模组设计结构,都对锂电池生产自动化提出更高要求;另外,锂电池本身的应用特性对安全性要求极高,所带来的生产全流程可溯源的需求,也使得锂电工厂不得不追求物流的信息化、数字化、自动化,以保证产品的一致性和稳定性。因此,智能化、自动化物流设备在锂电行业大有用武之地。

物流文视界:目前,锂电池企业应用到的智能物流设备主要有哪些?

马伟斌:在生产制造过程中,锂电池企业目前使用的智能化物流设备主要有移动机器人(AGV/AMR)、自动化立体仓库、输送线等。其中移动机器人主要包括叉车式、高精度举升式、高精度悬臂式、潜伏式、移载式等;自动化立体仓库涉及原材料库、极片库、化成分容静置库、成品库等;输送线则包括拉带线、辊筒线等。

锂电物流场景图

物流文视界:在诸多智能物流设备中,为何移动机器人备受锂电生产企业青睐?马伟斌:近年来,制造业正在以有目共睹的速度向“智造”方向转型升级,在此大环境下,作为智能物流设备的典型代表,移动机器人凭借其突出的优势成为赋能制造业升级的新一代科技成果,并越来越多地出现在各大锂电池厂商生产作业现场,客户认可度持续提升。一方面,移动机器人具有自主规划、可编程、可协调作业、高精度、高效率和基于传感器控制等突出优势,已成为“智能工厂”生产装备及系统的重要组成部分。锂电池自动化生产线利用移动机器人对现有生产系统进行改造,可有助于实现物料输送自动化、包装自动化及仓储智能化。另一方面,移动机器人可以更好地满足锂电柔性制造的需求。近两年车企和电池厂在结构体系方面创新频出,刀片电池、弹匣电池、大圆柱电池等新形态层出不穷,产线的差异化、柔性化也成为趋势。与此同时,由于需求类型越来越多,订单导向是多批次、小批量,具有高柔性的移动机器人恰恰能够去适应这种复杂变化,动态调整运行路径,可以适配各种工艺、各种产品的复杂变化。随着5G、人工智能、数字孪生等新技术的日渐成熟,移动机器人有望为锂电智能制造水平提升提供更多助力。物流文视界:那么,移动机器人能够解决锂电企业物流过程中的哪些核心痛点?马伟斌:第一,能够降低操作员的劳动强度,甚至部分取代人力。因为锂电的部分场景是大载重,达2吨甚至4吨,即便是应用半自动设备,人的劳动强度依然很大,并且部分场景存在一定的机械伤害风险。而移动机器人的介入,可有效解决上述问题。第二,实现了物料配送的及时性、节拍性。人力配送是无法绝对保证效率和节拍的,但是移动机器人的配送,通过前期的理论计算和软件仿真,是可以保证效率和节拍的。第三,移动机器人集群及其智能操作系统的导入,保证了物流配送环节的数据流和信息流的准确、实时。第四,由于锂电的物料价值高,且一旦出现物料损伤,带来的往往是整卷物料报废,还会在一定程度上影响生产效率。移动机器人的配送,大大降低了物料损伤的风险。物流文视界:移动机器人在锂电生产工艺哪些工段实现应用?不同工段具体适用什么类型的移动机器人?马伟斌:锂电池的生产工艺主要分为原材料段、前段、中段、后段等几个阶段。移动机器人主要应用到锂电企业的原材料段、前段工序、后段工序(包括模组/pack集成)。锂电池生产物流流程图原材料段工序主要是原材料的自动化搬运,会应用到叉车式、潜伏举升式等类型移动机器人。前段工序的目的是将原材料加工成极片,核心工序为搅拌、涂布、辊压、模切。该段工序是锂电生产的核心关键,约占整个生产工序的40%以上,产线生产节奏紧密,对生产设备上下料的对接精度、运输速度、准确率以及整体调配的要求极高,主要应用到高精度举升式、V块举升式、高精度悬臂式、潜伏举升式等类型移动机器人。中段工序的目的是将极片加工成为未激活电芯,核心工序为卷绕、入壳焊接、烘干、注液、封装等,应用移动机器人的机会较少。低精度双举升AGV后段工序是检测封装,核心工序是电池的化成分容、电池模组及PACK线集成与物料物流的仓储配送等,主要应用到高精度悬臂式、潜伏举升式、移载式、叉车式等,其中模组/PACK线集成主要应用到潜伏举升式、移载式、叉车式。高精度单悬臂AGV物流文视界:在具体应用过程中,锂电池企业对移动机器人产品提出了哪些要求?主要考核移动机器人供应商哪些关键能力?马伟斌:首先,由于不同厂家的机台尺寸、物料参数不同,对移动机器人的能力要求也不同,所以要求移动机器人具备一定程度的定制化;另外,锂电行业尤其是前工序段,基于工序对接精度要求极高的工艺特点,对移动机器人的结构设计、机械件材质、元器件选型都有一定的要求。关于移动机器人供应商的核心能力,锂电企业更多

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