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。
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。
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。
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，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。
當前，在制芯這一工序段，懸臂軸移動機器人（AGV/AMR）應(yīng)用居多。
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。
4、產(chǎn)品應(yīng)用特點及趨勢
但從鋰電行業(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。 |
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。當前，進入鋰電行業(yè)主要壁壘有兩方面：
技術(shù)壁壘：當前，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，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！
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