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拼搶鋰電池智造“大蛋糕”

發(fā)表時(shí)間:2021-04-04 次數(shù):298 作者:劉凱程 高工鋰電


摘要

對(duì)于上下游產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)铸嫶蟮匿囯姰a(chǎn)業(yè),無論是對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)線的改造還是智能工廠的改造,都需要機(jī)器人企業(yè)能夠非常了解產(chǎn)線的工藝。


以機(jī)器人為代表的智能制造行業(yè)正迎來新一波時(shí)代紅利。

 

近兩年,隨著新能源汽車市場的持續(xù)升溫,鋰電行業(yè)正掀起新一輪擴(kuò)產(chǎn)潮,據(jù)高工鋰電不完全統(tǒng)計(jì),2020年動(dòng)力電池投擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目26起,總金額超1760億元,2021年伊始,動(dòng)力電池企業(yè)訂單暴漲,僅在1月份投擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目就達(dá)19起,其中電池項(xiàng)目9起,國內(nèi)中航鋰電、寧德時(shí)代、蜂巢能源、億緯鋰能等動(dòng)力電池企業(yè)相繼傳來產(chǎn)能擴(kuò)張信息。


鋰電行業(yè)的爆發(fā)無疑直接對(duì)上游自動(dòng)化設(shè)備商和系統(tǒng)集成商帶來了重大利好,僅以寧德時(shí)代一家為例,2020年10月底以來共向大族激光、海目星激光、贏合科技、先導(dǎo)股份、今天國際、星云股份、超業(yè)精密、正業(yè)科技、納科諾爾等10家設(shè)備企業(yè)發(fā)出金額超82億元的大單,交付日期集中在2021或2022年。

 

而寧德時(shí)代加快產(chǎn)能競備及訂單鎖定僅是全球范圍動(dòng)力電池新一輪擴(kuò)張的縮影,目前包括LG化學(xué)、松下、SKI、中航鋰電、比亞迪、國軒高科等全球頭部動(dòng)力電池企業(yè)都在積極部署產(chǎn)能上馬。

 

這個(gè)時(shí)候,一場以自動(dòng)化、智能化為目標(biāo)的鋰電池產(chǎn)線升級(jí)正悄然展開。而作為智能制造“皇冠上的明珠”,機(jī)器人行業(yè)正受到鋰電池領(lǐng)域企業(yè)前所未有的關(guān)注。




看得見的"蛋糕“




通過將機(jī)器人技術(shù)與鋰電池生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合,在制造端可大幅提高鋰電池生產(chǎn)線的作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;引入自動(dòng)化搬運(yùn)和傳送設(shè)備,在物流端可深層次優(yōu)化倉儲(chǔ)使用空間,節(jié)約用工成本;同時(shí),與人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等智能制造技術(shù)融合,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全流程的可視化、智能化以及即時(shí)反饋、故障預(yù)判,也順應(yīng)鋰電池企業(yè)建設(shè)數(shù)字化智能工廠的發(fā)展趨勢。

 

具體從工藝來看,鋰電池制程包括涂布、分切、烘焙、卷繞、裝配、焊接、注液、化成、分容、PACK組裝等等。理論上來說,以上每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)際上都可以用到機(jī)器人,但就目前來說,前段工藝的應(yīng)用機(jī)會(huì)較小,基本由專機(jī)設(shè)備完成,機(jī)器人應(yīng)用主要集中在中后段工藝環(huán)節(jié),包括電芯裝配、檢測、電池組裝等環(huán)節(jié)。


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而根據(jù)工藝段的不同,對(duì)機(jī)器人的要求也不一樣,比如疊片要求速度較快,這一點(diǎn)并聯(lián)機(jī)器人就大有可為;而在電池干燥等工藝段,對(duì)負(fù)載有要求的,就是重負(fù)載六軸機(jī)器人的天下;協(xié)作機(jī)器人在很多流水線上取代人工位則有很大優(yōu)勢。

 

此外,在生產(chǎn)線中進(jìn)行搬運(yùn)和產(chǎn)品換型的工作交給線性模組機(jī)器人和SCARA機(jī)器人則最合適;不同工位如從裝配工位到EOL測試工位的物料運(yùn)輸可由AGV來承擔(dān)……


從目前來看,單機(jī)設(shè)備的自動(dòng)化程度已得到較大提升,如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的銜接成為當(dāng)前亟待突破的問題,這部分工作現(xiàn)在主要通過人工來完成,效率偏低,這也是機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)會(huì)之一。


高工機(jī)器人此前巡回調(diào)研鋰電池終端企業(yè)時(shí),還有不少工廠負(fù)責(zé)人反映,希望能有集成商可以將產(chǎn)線上需要的自動(dòng)化設(shè)備整體打包銷售,例如將機(jī)器人和視覺集成在一起提供服務(wù),其中有一些規(guī)模企業(yè)更表示,整廠自動(dòng)化改造方案是當(dāng)前最迫切的需求。由此可看,鋰電池行業(yè)將成為集成商大展身手的舞臺(tái)。

 

從上面來看,機(jī)器人各細(xì)分種類似乎都能在鋰電池行業(yè)找到自己的角色,然而對(duì)于具體企業(yè)來說,誰能站在舞臺(tái)上演、誰只能坐在觀眾席上看還得各憑本事。




看不見的"刀法“




隨著鋰電池技術(shù)不斷進(jìn)步與提升,對(duì)設(shè)備的效率、精度、穩(wěn)定性、自動(dòng)化、智能化等要求逐步提高。尤其是對(duì)于苛刻要求電芯品質(zhì)的動(dòng)力電池企業(yè)而言,機(jī)器人作業(yè)能否保證產(chǎn)品的安全、高能量密度及較好的高低溫性能、較高的一致性,將直接決定相關(guān)設(shè)備商或集成商訂單量的多少。

 

此前很長一段時(shí)間,由于國產(chǎn)機(jī)器人廠商設(shè)備和服務(wù)難以滿足鋰電池生產(chǎn)需求,例如SCARA速度達(dá)不到理想預(yù)期,對(duì)整條產(chǎn)線的產(chǎn)能和可擴(kuò)展性形成挑戰(zhàn),又或者協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載達(dá)不到要求,造成眾多鋰電池客戶指定只購買進(jìn)口機(jī)器人、不敢嘗試國產(chǎn)機(jī)器人的局面維持了多年。

 

慶幸的是,經(jīng)過多年的發(fā)展,包括機(jī)器人在內(nèi)的國產(chǎn)鋰電設(shè)備無論是在自動(dòng)化、智能化、穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率等方面都得到了大幅提升,在多個(gè)制造場景實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代。


不過,這也只是“長征”路上的第一步,要吃上鋰電池行業(yè)的大蛋糕,僅僅依靠技術(shù)先進(jìn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對(duì)于上下游產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)铸嫶蟮匿囯姰a(chǎn)業(yè),無論是對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)線的改造還是智能工廠的改造,都需要機(jī)器人企業(yè)能夠非常了解產(chǎn)線的工藝。此外,產(chǎn)品性價(jià)比高、交付周期短、全面的售前售后服務(wù)以及快速的響應(yīng)能力都是鋰電企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。