2022-10-21 12:26
[导读]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，2021年中国锂电池出货量为327GWh，同比增长130%。预计2025年中国锂电池市场出货量将超1450GWh，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、4680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，锂电企业更多关注移动机器人企业对锂电企业全场景工艺的理解，是否有成熟可靠的机型，是否有锂电行业成功案例，是否具备锂电项目施工经验，以及是否提供优质的服务。其中，一个非常重要的点是供应商做标准化产品和定制化产品之间尺度的把握——供应商既要保证锂电专机拥有标准化产品的稳定性，又要保证开发周期能够满足客户要求，这就需要供应商在标准化产品和定制化产品之间能够有效融合，取长补短，形成优势互补。
此外，还会考核移动机器人厂商的交付能力，包括交付团队的规模、是否具有完善的现场管理机制与方法、团队组织架构是否健全等，这些往往都是决定项目交付质量的关键因素。
物流文视界：移动机器人在锂电企业的投资回报率如何? 运营维护成本如何？
马伟斌：通常，锂电车间移动机器人投入规模最大的是前工序，其他工艺段的移动机器人投入基本是小于前工序的，但整体的投资回报率都能够达到客户预期。至于运营成本，大部分的锂电厂都有自己的设备维保部门，而移动机器人的维保在所有设备中算是难度较低，工作量较小的。
物流文视界：未来锂电行业移动机器人应用将呈现出怎样的发展趋势？
马伟斌：锂电池是一个规模庞大的产业，未来发展趋势可概括为九个字：高端化、低碳化、智能化。结合国内外市场需求，随着“双碳”战略目标的进一步推进，未来几年仍为锂电池厂商的扩产期，移动机器人在该行业的需求未来将会持续扩大，对移动机器人产品的效率、稳定性、柔性等方面要求也会越来越高，最终推动整个锂电池产业迈向高端化、低碳化、智能化。据相关统计预测，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%。
物流文视界：作为移动机器人头部企业，快仓如何更好地满足锂电企业需求？
马伟斌：锂电池行业已经成为移动机器人头部企业的兵家必争之地。尽管面临着巨大的历史机遇和广阔的发展前景，但想要在激烈的市场竞争中站稳脚跟，企业需要深度理解行业痛点以及场景特点，持续提升自身软硬件产品创新、生产、交付实力，如此才能立于不败之地。
一是持续创新，快速迭代。锂电行业无论是产能扩张还是技术迭代，都处于高速发展期，所以无论是标准化产品还是锂电行业专机，都需要能够敏捷创新，快速迭代；
二是强化高效率。随着主机效率的不断提升，对内部物流的效率要求也越来越高，相应地，对移动机器人的运行效率、单次搬运能力等提出了更高的要求；
三是满足差异化需求。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，从而提升移动机器人的易用性，更好地满足客户的差异化需求。
四是强化短交期。未来几年，将是锂电行业产能扩张的高速发展期，移动机器人产品更短的交付投产周期才能跟上节奏，这就要求移动机器人企业能够快速制造，快速交付。
