為了“搶占”市場,領先企業已針對性開發“行業專機”及相關解決方案。
近幾年新能源產業大熱,在鋰電、光伏行業,AGV/AMR的需求不斷擴大,吸引著越來越多的移動機器人廠商入局。為了“搶占”新能源市場,各家企業也開始針對性開發“行業專機”及相關解決方案。
鋰電行業
2023年開年,新能源車市場需求依然旺盛,鋰電優質產能供不應求,不少企業再次宣布了擴產計劃。包括億緯鋰能、贛鋒鋰電、東方盛虹等,且投資金額都在數百億元。
無論從規?;圃爝€是多元化降本等角度來看,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智能化、無人化的重要依托,在鋰電領域的應用擁有很大發展空間,在鋰電生產的大部分物流環節均可應用。
鋰電生產各物流環節
鋰電電池生產可分為前段工序、中段工序、后段工序,不同流程對AGV/AMR的需求特點不同。如前段工序來料的開包、搬運、換卷及線邊轉運,工序對接精準度要求高,作業車間空間狹小,對AGV/AMR的運輸速度、準確率、整體調配、安全性等方面都有很高的要求。
當前,在前段工序中,主要以高精度舉升機器人為主。導航方式方面,主要以應用SLAM技術的自然導航類產品為主。
在中段工序制芯過程中,涉及AGV/AMR和卷繞疊片機對接。對AGV/AMR呈現的需求特點包括不能有外在污染源,搬運過程中精度穩定,涉及跨樓層、跨車間搬運時機器人柔性化程度高。當前這一工序段,懸臂軸移動機器人(AGV/AMR)應用居多。
在后段工序,從封裝到各類測試,AGV/AMR主要負責完成工序間的接駁,其中涉及高低溫測試的環節,對AGV/AMR本身的溫度適應性會有要求,有些廠商也會開發專用的高溫AGV。
在PACK線生產中,AGV/AMR要實現電池包從組裝到測試再到包裝等各工序間的物料轉運。成品入庫環節,AGV/AMR的主要作用是將生產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,鋰電生產的后端工序中,無人叉車及背負式AGV/AMR應用較多。
但從鋰電行業AGV/AMR保有量來看,目前磁導類仍然占比較高,這主要由于磁導應用歷史久,早期鋰電行業大部分以磁導類產品為主。不過從應用的趨勢來看,當前新上線的鋰電自動化物流項目,大部分都是以自然導航類(SLAM)產品為主,基于動力電池制造柔性與協作性要求較高的工藝環節,采用無輔助定位標識的 SLAM 導航的 AMR,可以更快的實現生產部署,同時更加靈活的路徑規劃及避障算法將節省運輸效率。這種技術的持續進步為部分替代傳統 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、車間空間復雜和人車混流等應用難題。這也將會是未來市場的主流。
作為近兩年移動機器人應用的新興細分賽道,鋰電行業的需求前景不斷吸引著移動機器人廠商入局,這里面包括傳統的AGV企業,也有初創型公司,針對鋰電行業對AGV/AMR的特殊需求,一些企業也專門開發了針對性的產品面向這一市場。
企業名稱 |
應用環節 |
主要產品類型 |
應用情況 |
新松 |
前、中、后段 |
高精度AGV、懸臂軸AGV、叉式AGV、背負式AGV |
2015年,新松和國內某行業龍頭企業簽訂開發高精度移動機器人物流系統合同,第二年年初,國內首臺套高精度移動機器人研發成功并投入使用,后續,新松在鋰電行業拓展一路加速,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、復合移動機器人 |
與寧德時代、比亞迪、中創新航、孚能科技、國軒高科、蜂巢能源、比克電池等企業均有合作。 |
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 |
系列無人叉車已經鋰電生產后段物流運輸環節陸續落地。 |
珠海創智 |
前、中、后段 |
涂布輥壓卷料舉升AGV、靜置房側叉AGV、OCV雙工位AGV等 |
目前主要面向電池生產線,已與多家鋰電企業達成合作 |
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頭部企業。 |
迦智科技 |
前、中、后段 |
全向移動機器人、自動上下料機器人等 |
覆蓋鋰電生產全工藝段物流,并已在多家知名鋰電頭部企業實現應用落地。 |
斯坦德 |
前、中段 |
潛伏頂升AMR、無人叉車 |
用于產線物料輸送及成品入庫,已與國內知名鋰電廠商合作。 |
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 |
已推出多款產品和解決方案面向鋰電領域應用。 |
極智嘉 |
前、后段 |
雙舉升AGV、潛伏頂升式、叉式 |
鋰電行業落地項目超50個,覆蓋80%行業頭部客戶。 |
鋰電行業主要移動機器人(AGV/AMR)供應商企業
從整體的競爭態勢來看,由于前段工序對移動機器人的要求較高,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,進入鋰電行業主要壁壘有兩方面:一是技術壁壘,不同鋰電廠商不同車間對于AGV/AMR有不同的需求,對AGV/AMR廠商的定制化開發能力有一定要求,且對機器人物料運輸的精度、正確率、準時率等指標都會有非常高的要求。二是資金壁壘,對AGV/AMR企業的墊資能力有一定要求,因為產能不飽和,工廠不對設備驗收,回款周期長,對資金流較弱的企業而言是一個很大的考驗。
因此,針對當前鋰電行業的需求特點,AGV/AMR廠商們首先要突破的是產品技術層。2021年以來,為了更好的拓展鋰電行業,已經先后有不少AGV/AMR廠商推出了鋰電行業專機。而在打磨好產品的基礎上,擁有一定的資金能力及項目經驗是AGV/AMR廠商制勝市場的關鍵。
光伏行業
根據國家能源局的數據,作為全球光伏市場增長的“主力”,2022年我國光伏新增裝機87.41GW,同比增長60%左右。2023年,我國光伏產業鏈集體擴產,晶澳科技亦豪擲400億元宣布擴產,晶科能源宣布募資擴大公司硅棒、組件等優質產品相應產能,通威股份計劃建設年產12萬噸高純晶硅項目及相關配套設施等。
近年來,在國家和地方各級政府相關政策的推動下,光伏作為我國較為成熟的新能源產業,光伏產能投資規模處于持續“加速”的狀態。特別是過去兩年,光伏產能年均數千億元,龍頭企業單個項目動輒百億,光伏產業的擴產風潮給設備廠商帶來了巨大的機遇。
目前從光伏產業自動化發展來看,事實上,大部分的光伏企業已經逐步實現由“制造”向“智造”的轉型。產業的智能化升級離不開智能設備,當前,在光伏車間最為核心的硅片、電池片與電池組件車間里,機器人應用正在逐漸增多,其中主要分為關節機器人與移動機器人兩大類。
關節機器人主要運用在了電池片焊接、排版、裝邊框、注膠等環節,而移動機器人主要用于不同工序之間的工序對接。
在光伏行業生產線上,從上游到下游需要用到多種不同類型的AGV。如晶體硅原料進場,一般會用到叉車AGV對冶金級別的硅礦(若原料為太陽能級多晶硅材料,則采用潛伏頂升式AGV)等原材料進行運輸。
在電池片生產流程中,主要應用的AGV/AMR車型有兩種,分體式與一體式AGV,分體式AGV是直接頂升貨架,再與自動化設備或者主機臺工藝設備進行對接,一體式AGV則是上方會有傳輸帶(如輥道等)配件,可直接作為生產線傳輸帶的一部分。
在光伏組件生產中,國內工廠也開始實際運用AGV小車作為試點運輸,如晶科光伏,晶澳光伏,隆基光伏,中節能光伏,中南光電等,目前而言,組件工廠一般應用叉車式AGV及輥筒式較多。
除以上主要生產環節外,光伏組件安裝到發電站,還會用到特殊的光伏板清洗AGV對光伏板進行維護。
由于光伏行業對AGV/AMR的需求以自然導航類為主,當前,聚焦光伏行業的AGV/AMR企業也大部分以專注于自然導航(SLAM)類產品的企業為主,如藍芯科技、斯坦德、快倉智能、極智嘉、??禉C器人、迦智科技、佳順智能、中興通訊、玖物互通等。這些企業依托自然導航核心技術,結合光伏行業需求特點,也相繼形成了光伏行業解決方案。
企業 |
相關情況 |
玖物智能 |
國內最早一批自然導航AGV開發企業,在光伏行業已落地多個項目。 |
藍芯科技 |
2019年開始進入光伏市場,其光伏行業5G柔性物流&上下料已在一些光伏車間得到應用。 |
斯坦德機器人 |
2021年63臺AMR入駐光伏企業,協助企業實現了整廠物料的全自動搬運。 |
快倉智能 |
2021年實現光伏行業破冰,其智能搬運機器人在國內某光伏企業車間已經落地。 |
極智嘉 |
賦能全球光伏巨頭部署數百臺SLAM導航機器人,并實現多個項目成功復制。 |
??禉C器人 |
在光伏行業已形成高度標準化的解決方案,可覆蓋拉晶、切片、電池、組件等各環節。 |
迦智科技 |
已實現從硅片到太陽能電池片再到太陽能電池組件的光伏全產業鏈生產車間內的標桿項目落地應用。 |
佳順智能 |
2020年進入光伏市場,目前多個項目已在西南地區完成驗收。 |
中興通訊 |
產品主要應用于桶裝料轉運、硅棒轉運等環節,已有項目落地。 |
國自機器人 |
與多家行業龍頭以及一些地方性光伏基地均有合作。 |
圖表:光伏行業主要AGV/AMR供應商
目前,一些AGV/AMR廠商都是通過與大型設備集成商合作去拓展光伏市場??傮w而言,當前光伏企業選擇AGV/AMR供應商主要會從產品性能、實付時效、項目經驗三方面考量。
另外,產品更新迭代能力、價格成本等也是光伏終端比較看重的因素。當前,AGV/AMR廠商在光伏行業的競爭已經進入到了一個相當激烈的階段,在產品能力及項目能力之外,價格戰也已成為各家AGV/AMR企業市場競爭的重要手段之一。
當前,光伏行業中AGV應用已經過了初步的試水階段,結合目前國內外市場擴產需求,預計未來幾年仍為光伏廠商擴產期,據不完全統計,僅2022年下半年光伏領域已經有超過近20家企業宣布了投資擴產計劃。
同時光伏行業技術發展較快,新的組件制造工藝將會倒逼上游裝備技術的發展與提升,在效率、穩定性、適應性方面的要求將會越來越高。這也將進一步推動生產線實現智能化、信息化升級,AGV/AMR在這一領域將大有可為。
公司 |
擴產計劃 |
通威股份 |
擬分別在云南保山和內蒙古包頭投建合計年產40萬噸高純晶硅,項目投資總額合計280億元。 |
陜煤集團 |
黃陵硅基新材料一體化項目,總投資高達182億。 |
上機數控 |
擬在徐州投建新能源產業園,包括年產25GW單晶硅切片及年產24GW N型高效晶硅電池項目,總投資額達到150億元。 |
華耀光電 |
呼和浩特10GW光伏N型電池片,項目總額達60億 |
阿特斯 |
青海新能源全產業鏈項目(含高純多晶硅、光伏組件、電池等8個子項目), 總額600億。 |
首航高科 |
酒泉肅州光熱(儲)新能源多能互補一體化大基地項目,總額110億。 |
晶科能源 |
年產11GW高效電池生產線項目、8GW高自動化光伏組件生產線項目等,總額110.84億元。 |
雅博股份 |
巴彥淖爾年產5GW異質結(HJT)光伏組件及3GWh儲能PACK的新能源產業, 總額35億。 |
太一光伏 |
徐州空港太一光伏10GWN型電池生產項目,總額55億元。 |
中來股份 |
年產2.5億平方米通用型光伏背板項目,總額8.82億。 |
晶澳科技 |
寧晉5GW切片、6GW高效電池項目,總額25.32 億。 |
中環控股 |
安徽鳳臺10GW高效N型電池及10GW先進組件項目 ,總額68億。 |
高測股份 |
壺關(一期)年產4000萬千米金 6.66 剛線項目,總額6.66億元。 |
大全能源 |
包頭30萬噸/年高純工業硅項目、20萬噸/年有機硅項目,總額60億。 |
帝科股份 |
電子專用材料項目,總額4億。 |
中啟控股 |
宿遷年產25GW單晶硅片項目,總額50億。 |
大恒能源 |
安徽巢湖5GWTOPCon電池組件智造基地,總額20億。 |
圖表:2022下半年光伏行業投資擴產項目(不完全統計)
2023年4月20日,CMR產業聯盟將在深圳舉辦“2023第十二屆制造業物流與倉儲智能化工程大會暨移動機器人(AGV/AMR)+應用方案推進論壇”,大會將有新能源制造柔性物流專題報告,特邀新能源行業終端分享需求難點及現狀,AGV/AMR廠商提供領先解決方案,敬請期待。
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