根据高工机器人产业研究所(GGII)撰写的《2022年锂电行业机器人应用发展蓝皮书》数据显示,在中国市场,移动机器人主要应用在电商/零售/物流、汽车及零部件、3C 及半导体、锂电、光伏、鞋服等行业,占比合计近80%;其中移动机器人在电商/零售/物流行业应用相对成熟,伴随着电商物流的快速发展,电商/零售/物流行业移动机器人销量占比最高,达24.80%;占比10%以上的行业还有3C及半导体、汽车及零部件、锂电,分别占比 15.15%、14.45%、10.72%。
受益于新能源产业真正进入发展黄金期,移动机器人正迎来在锂电行业应用的需求高增长期。
GGII数据显示,2021年中国锂电行业移动机器人销量6839台,同比增长 83.84%。其中值得关注的是,AMR产品的占比正快速提升,无人叉车产品亦开始越来越多应用于锂电生产与仓储场景。
GGII预计,到2025年锂电行业对移动机器人的需求量有望突破2.5万台,2021-2025年复合长率超过 38%。
AGV/AMR 产品在锂电池行业应用情况主要表现在两方面:
一方面,应用 AGV/AMR 车型复杂多样。目前电池领域应用的AGV有叉车式、悬臂式、辊筒式、潜入牵引式、顶升仓储式等众多类型。而当前AGV的发展还未进入成熟阶段,能满足锂电行业多样化深度定制的AGV供应商并不多。
另一方面,锂电池作为对安全性、一致性、可靠性要求极高的特殊制造业,在应用场景中更为注重AGV定位的精准度、与整体生产节拍的协调性、调度系统的稳定性以及数据采集的准确性,对于AGV自动化线方案的设计以及供应商的选择显得更为重要。
当前,AGV/AMR 应用所涉及的锂电工序包含:
动力电池前段涂布、辊压、分切、模切、叠片等工序自动上下料卷的需求,广泛应用于拆包间取料、涂布收放卷、辊压收放卷、分切放料、叠片机放料等;中后段能够满足生产厂地对线边仓的临时储存、搬运,模组&PACK 上下线搬运等需求;物流仓储中,满足搬运、周转等的需求。
锂电行业的移动机器人(AGV/AMR)应用则是以国产厂商为主导,国产厂商基于高性价比、高稳定性、高服务品质的优势,不断获得锂电厂商的认可。此外,国产移动机器人(AGV/AMR)企业还可针对锂电行业特定场景专门开发定制类产品,在一定程度上解决了锂电厂商的痛点,并获得持续订单需求。
移动机器人(AGV/AMR)在产线工序衔接及线边仓的重要程度已经无可替代,根据移动机器人在锂电行业的应用现状得出如下趋势:
对于电池生产线而言,前段工序涂布、辊压、分切机台自动上下料的最大难点在于对接精度要求高,单纯仅靠车体自身的定位精度/对接精度较难实现,一般会使用视觉来辅助定位以提高精度,这就产生了时间成本,因此,提高移动机器人自身的精度对产品应用及生产效率都至关重要。
基于动力电池制造柔性与协作性要求较高的工艺环节,采用无辅助定位标识的 SLAM 导航的 AMR,可以更快的实现生产部署,同时更加灵活的路径规划及避障算法将节省运输效率。这种技术的持续进步为部分替代传统 AGV 带来了可能性。此外,也可进一步解决极卷输送频次高、料架精准对接、车间空间复杂和人车混流等应用难题。
针对不同种类电池企业的产线差异,需要根据电池生产工艺做出定制化的移动机器人,同时,还要考虑电池生产线的空间及现场布局,以便能够较快速的进行自转、绕行等路径的规划,从而提升定制化移动机器人的易用性。
此外,应更加深化移动机器人自身在智能制造体系中的利用率,保证与锂电行业设备所需的通信、抗干扰等能力,同时结合 5G 进行实施状态监测和数据上传,提高数字化管理及大数据监测的智能化生产能力。