“碳中和”带来的移动机器人新机会

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撰文 | 段超

两会期间，碳中和成为当之无愧的热词。

“碳中和”行动方针将进入执行阶段，行业发展空间广阔。

中长期看，为了实现“碳中和”战略，未来40年我国的能源、产业、消费和区域结构将发生重大的调整。

那么在这种情况下，首先上游清洁能源领域、电力能源将迎来深度脱碳，风力发电将成为主要能源。光伏、风电和储能产业将极大受益。其次是中游的能源消耗领域，非电力部门更加清洁化+电力化。如新能源车行业存在着巨大的持续发展机会。

受益于产业机会来临，光伏、锂电池等行业迎来自身的扩产热潮。据高工锂电不完全统计，2020年动力电池投扩产项目26起，总金额超1760亿元，2021年伊始，动力电池企业订单暴涨，仅在1月份投扩产项目就达19起，其中电池项目9起，国内宁德时代、中航锂电、蜂巢能源、亿纬锂能等动力电池头部企业相继传来产能扩张信息。

而在产能快速释放的需求下，这些行业也将智能制造上升到了一个新的高度。

光伏“平价上网”即将开始

经历了2018年的光伏531新政，时隔两年，光伏产业呈现一波新的景象，核心厂商订单饱满，对于未来充满乐观，在积极布局新的投产基地。但不可回避的是，产业链的传导效应，毛利水平依然偏低，光伏企业对于成本的敏感度较高，成本压力依然巨大。

随着硅晶转换效率不断提升，光伏即将迎来自身的“平价上网”阶段，而一旦能够平价上网，光伏行业将迎来再一次产业腾飞。

上海航天机电产品总监沈禛珏讲到：“电池片生产的环境较组件复杂，如高低温，净化等级差异，有单片分选等操作，难点在于各环节之间的衔接，这些环节都是AGV应用的机会。”

以先导集团定制开发的基于激光SLAM导航的光伏电池片转运AGV为例，其主要是为了代替人工进行花篮转运。由于光伏电池片属于易损坏产品，该款AGV结合精密的机械结构对接、全方位的安全防护、稳定的运行驱动系统，能够全方位保护电池片在转运过程中的良率以及车间人员的人身安全。

先导集团负责人表示：“针对光伏行业电池片车间的各工序产能分布不均衡、花篮传输频次高、各工艺工序交叉频繁等特点，我们也定制开发适于该车间的AGV调度管理系统，多台AGV可组成柔性化的自动物流搬运系统, 通过激光雷达构建生产车间环境地图，并根据AGV运行过程实时更新，实现自主决策与规划，极大地提升了生产的柔性化。”

锂电行业AGV集成趋势加强

锂电行业的自动化程度较高，但是之前锂电自动化解决方案要解决的是良品率的问题，即如何尽可能最大程度的取代人力，形成标准化的作业流程。

但是现阶段锂电自动化行业所面临的主要需求是解决更快速提升效率的问题，即从单线的解决方案到整体智能工厂的解决方案升级。

那么在这之中，物流自动化的发展就迫在眉睫。

随着近些年移动机器人解决方案慢慢成熟，越来越多的厂商开始尝试在方案中集成各类AGV、AMR、叉车AGV等。

在锂电池制程工艺中卷绕、制片、入壳、注液、封口等中段工艺由主要是以传输带的运输方式为主，很难进行改造。但前段和后段对移动机器人的需求非常大，前段主要是因为物料的体积和负载问题，需要和产线进行精准对接，对人员的损耗太大。

“目前极智嘉在锂电行业的项目主要集中在电芯前工序和模组环节，包括立库对接、线边仓存取、物料搬运等多个场景，采用极智嘉自主研发的SLAM激光导航机器人产品，包含潜伏机器人和无人叉车两大系列，负载从600kg~5000kg，能够实现各种场景和物料的智能化搬运，提升搬运效率的同时极大提升了安全性。”极智嘉全球供应链解决方案总监曹晓刚表示。

极智嘉锂电行业AGV产品图

“到了后段，对移动机器人的需求就是柔性搬运。传统的解决方案技术简单、成熟，但是最大的问题就是不够柔性，并不能对不同型号的电池进行随意切换。而随着电池尺寸、种类的越来越多，柔性要求也将越来越重要。”杜义贤表示。

瀚川智能新能源BU副总经理林海军也讲到：“与传统产线流程方式相比，AGV的产线物流解决方案更为柔性、智能，多台AGV既能自由独立地分开作业，又能准确有序地组合衔接，形成没有物理隔断，这样既能起动态调节作用，又可以延伸工作的范围半径，形成高度柔性的生产线。可以降低人工成本，方便与其它高科技设备实现自动连接，实施无人化作业，如此也可减少人工接触电芯的机会，保证电芯品质，但其劣势主要体现在其行业技术不稳定，故障率高。”

复合机器人机会显现

除了AGV用来搬运的功能之外，AGV+机械臂的复合机器人也越来越多。“这种复合机器人的需求主要存在于产线的设备巡检和零散的物料运输，例如某些废品料的收集和抽样检测。”利元亨研究院院长杜义贤讲到。

利元亨远程运维机器人

利元亨针对这一市场痛点推出了远程运维复合机器人，通过对设备进行连续在线的状态监测和数据分析，诊断并预测设备故障的发展趋势，提前辅助用户制定预测性维护计划并实施维修，其涉及了设备状态监测、故障诊断、预测、维修决策支持等设备运行维护的全过程。

根据相关研究数据表明，采用预测性维护技术可以帮助制造企业降低25%-30%的维护成本、消除70%-75%的生产宕机、降低34%-45%的设备或流程停机、将生产高效率提高20%-25%。在制造业崇尚效率为王的时代，每提升一个百分比的生产效率都意味着更强的市场竞争力。

对于利元亨远程运维复合机器人来说，它要做的显然更多，不仅仅是预测维护，它要充当起整个工厂设备的“主治医生”。其可以在工厂内自由移动，对设备状态进行监测诊断，更为重要的是，当现场出现故障时，利元亨远程运维复合机器人能够第一时间响应，避免客户增加等待成本。基于先进的通信技术，设备厂商工程师可以通过该复合机器人实现在线远程“会诊”并维修。

整体来看，在锂电池行业，一方面，应用在电池领域的AGV车型复杂多样，主要有叉车式、悬臂式、辊筒式、上下料、系统组装、潜入牵引式、顶升仓储式等众多类型。而AGV市场的发展还未进入完全成熟的阶段，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自动线方案的设计以及供应商的选择显得更为重要。

所以，眼下正是移动机器人企业大举进入锂电产业的好时机。

在此背景下，2021年3月20日，由高工机器人、高工锂电、高工咨询主办的“锂电池智造跃迁”2021锂电池智能制造峰会”将在深圳举办，大会设立数字化智能工厂、智能物流、产线制造三大专场，特邀锂电池、智能装备、制造产线、仓储物流等100+相关企业参会，共谋动力电池智能制造发展。

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