为了“抢占”市场,领先企业已针对性开发“行业专机”及相关解决方案。
近几年新能源产业大热,在锂电、光伏行业,AGV/AMR的需求不断扩大,吸引着越来越多的移动机器人厂商入局。为了“抢占”新能源市场,各家企业也开始针对性开发“行业专机”及相关解决方案。
锂电行业
2023年开年,新能源车市场需求依然旺盛,锂电优质产能供不应求,不少企业再次宣布了扩产计划。包括亿纬锂能、赣锋锂电、东方盛虹等,且投资金额都在数百亿元。
无论从规模化制造还是多元化降本等角度来看,未来,高效智能的电池制造整线必将是智能化和无人化。移动机器人作为实现智能化、无人化的重要依托,在锂电领域的应用拥有很大发展空间,在锂电生产的大部分物流环节均可应用。
锂电生产各物流环节
锂电电池生产可分为前段工序、中段工序、后段工序,不同流程对AGV/AMR的需求特点不同。如前段工序来料的开包、搬运、换卷及线边转运,工序对接精准度要求高,作业车间空间狭小,对AGV/AMR的运输速度、准确率、整体调配、安全性等方面都有很高的要求。
当前,在前段工序中,主要以高精度举升机器人为主。导航方式方面,主要以应用SLAM技术的自然导航类产品为主。
在中段工序制芯过程中,涉及AGV/AMR和卷绕叠片机对接。对AGV/AMR呈现的需求特点包括不能有外在污染源,搬运过程中精度稳定,涉及跨楼层、跨车间搬运时机器人柔性化程度高。当前这一工序段,悬臂轴移动机器人(AGV/AMR)应用居多。
在后段工序,从封装到各类测试,AGV/AMR主要负责完成工序间的接驳,其中涉及高低温测试的环节,对AGV/AMR本身的温度适应性会有要求,有些厂商也会开发专用的高温AGV。
在PACK线生产中,AGV/AMR要实现电池包从组装到测试再到包装等各工序间的物料转运。成品入库环节,AGV/AMR的主要作用是将生产好的电池包运输至成品库。动力电池重量大,会对AGV/AMR负载有一定要求。当前,锂电生产的后端工序中,无人叉车及背负式AGV/AMR应用较多。
但从锂电行业AGV/AMR保有量来看,目前磁导类仍然占比较高,这主要由于磁导应用历史久,早期锂电行业大部分以磁导类产品为主。不过从应用的趋势来看,当前新上线的锂电自动化物流项目,大部分都是以自然导航类(SLAM)产品为主,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。这也将会是未来市场的主流。
作为近两年移动机器人应用的新兴细分赛道,锂电行业的需求前景不断吸引着移动机器人厂商入局,这里面包括传统的AGV企业,也有初创型公司,针对锂电行业对AGV/AMR的特殊需求,一些企业也专门开发了针对性的产品面向这一市场。
企业名称 |
应用环节 |
主要产品类型 |
应用情况 |
新松 |
前、中、后段 |
高精度AGV、悬臂轴AGV、叉式AGV、背负式AGV |
2015年,新松和国内某行业龙头企业签订开发高精度移动机器人物流系统合同,第二年年初,国内首台套高精度移动机器人研发成功并投入使用,后续,新松在锂电行业拓展一路加速,当前已覆盖了大部分头部厂商。目前已累计落地超80个项目。 |
佳顺智能 |
前、中、后段 |
双叉式举升机器人、单叉式举升机器人、单悬臂机器人、潜伏牵引机器人、背负举升机器人、叉取式机器人、复合移动机器人 |
与宁德时代、比亚迪、中创新航、孚能科技、国轩高科、蜂巢能源、比克电池等企业均有合作。 |
今天机器人 |
前段、后段 |
叉车型、背驼型、托举型、夹抱型 |
与比亚迪、亿纬锂能、欣旺达等均有合作。 |
海康机器人 |
前、中、后段 |
悬臂式、背负式、叉取式、托举式 |
锂电行业落地项目70+,动力电池头部客户覆盖率达到90%。 |
未来机器人 |
后段 |
室内外平衡重式、平衡重堆高式、窄体托盘堆高式无人叉车 |
系列无人叉车已经锂电生产后段物流运输环节陆续落地。 |
珠海创智 |
前、中、后段 |
涂布辊压卷料举升AGV、静置房侧叉AGV、OCV双工位AGV等 |
目前主要面向电池生产线,已与多家锂电企业达成合作 |
蓝芯科技 |
前、中、后段 |
无人叉车、智能搬运机器人、涂布机上下料机器人、分条机上下料机器人 |
已落地多个项目,客户主要为锂电行业头部企业。 |
迦智科技 |
前、中、后段 |
全向移动机器人、自动上下料机器人等 |
覆盖锂电生产全工艺段物流,并已在多家知名锂电头部企业实现应用落地。 |
斯坦德 |
前、中段 |
潜伏顶升AMR、无人叉车 |
用于产线物料输送及成品入库,已与国内知名锂电厂商合作。 |
快仓智能 |
前、中、后段 |
潜伏顶升式、“鲲鹏”系列专机 |
在组装段主要使用潜伏式和超低的叉车式,在后段主要使用AMR+辊筒,已有项目落地。 |
中兴通讯 |
后段 |
潜伏顶升式、拖挂牵引式、全向式等 |
已推出多款产品和解决方案面向锂电领域应用。 |
极智嘉 |
前、后段 |
双举升AGV、潜伏顶升式、叉式 |
锂电行业落地项目超50个,覆盖80%行业头部客户。 |
锂电行业主要移动机器人(AGV/AMR)供应商企业
从整体的竞争态势来看,由于前段工序对移动机器人的要求较高,进入门槛相对较大,所以竞争相较于后段工序较小,利润率也更高。后段工序的准入门槛相对较低,所以大部分企业都会选择从后段市场切入,再逐渐覆盖到整个工序段。
当前,进入锂电行业主要壁垒有两方面:一是技术壁垒,不同锂电厂商不同车间对于AGV/AMR有不同的需求,对AGV/AMR厂商的定制化开发能力有一定要求,且对机器人物料运输的精度、正确率、准时率等指标都会有非常高的要求。二是资金壁垒,对AGV/AMR企业的垫资能力有一定要求,因为产能不饱和,工厂不对设备验收,回款周期长,对资金流较弱的企业而言是一个很大的考验。
因此,针对当前锂电行业的需求特点,AGV/AMR厂商们首先要突破的是产品技术层。2021年以来,为了更好的拓展锂电行业,已经先后有不少AGV/AMR厂商推出了锂电行业专机。而在打磨好产品的基础上,拥有一定的资金能力及项目经验是AGV/AMR厂商制胜市场的关键。
光伏行业
根据国家能源局的数据,作为全球光伏市场增长的“主力”,2022年我国光伏新增装机87.41GW,同比增长60%左右。2023年,我国光伏产业链集体扩产,晶澳科技亦豪掷400亿元宣布扩产,晶科能源宣布募资扩大公司硅棒、组件等优质产品相应产能,通威股份计划建设年产12万吨高纯晶硅项目及相关配套设施等。
近年来,在国家和地方各级政府相关政策的推动下,光伏作为我国较为成熟的新能源产业,光伏产能投资规模处于持续“加速”的状态。特别是过去两年,光伏产能年均数千亿元,龙头企业单个项目动辄百亿,光伏产业的扩产风潮给设备厂商带来了巨大的机遇。
目前从光伏产业自动化发展来看,事实上,大部分的光伏企业已经逐步实现由“制造”向“智造”的转型。产业的智能化升级离不开智能设备,当前,在光伏车间最为核心的硅片、电池片与电池组件车间里,机器人应用正在逐渐增多,其中主要分为关节机器人与移动机器人两大类。
关节机器人主要运用在了电池片焊接、排版、装边框、注胶等环节,而移动机器人主要用于不同工序之间的工序对接。
在光伏行业生产线上,从上游到下游需要用到多种不同类型的AGV。如晶体硅原料进场,一般会用到叉车AGV对冶金级别的硅矿(若原料为太阳能级多晶硅材料,则采用潜伏顶升式AGV)等原材料进行运输。
在电池片生产流程中,主要应用的AGV/AMR车型有两种,分体式与一体式AGV,分体式AGV是直接顶升货架,再与自动化设备或者主机台工艺设备进行对接,一体式AGV则是上方会有传输带(如辊道等)配件,可直接作为生产线传输带的一部分。
在光伏组件生产中,国内工厂也开始实际运用AGV小车作为试点运输,如晶科光伏,晶澳光伏,隆基光伏,中节能光伏,中南光电等,目前而言,组件工厂一般应用叉车式AGV及辊筒式较多。
除以上主要生产环节外,光伏组件安装到发电站,还会用到特殊的光伏板清洗AGV对光伏板进行维护。
由于光伏行业对AGV/AMR的需求以自然导航类为主,当前,聚焦光伏行业的AGV/AMR企业也大部分以专注于自然导航(SLAM)类产品的企业为主,如蓝芯科技、斯坦德、快仓智能、极智嘉、海康机器人、迦智科技、佳顺智能、中兴通讯、玖物互通等。这些企业依托自然导航核心技术,结合光伏行业需求特点,也相继形成了光伏行业解决方案。
企业 |
相关情况 |
玖物智能 |
国内最早一批自然导航AGV开发企业,在光伏行业已落地多个项目。 |
蓝芯科技 |
2019年开始进入光伏市场,其光伏行业5G柔性物流&上下料已在一些光伏车间得到应用。 |
斯坦德机器人 |
2021年63台AMR入驻光伏企业,协助企业实现了整厂物料的全自动搬运。 |
快仓智能 |
2021年实现光伏行业破冰,其智能搬运机器人在国内某光伏企业车间已经落地。 |
极智嘉 |
赋能全球光伏巨头部署数百台SLAM导航机器人,并实现多个项目成功复制。 |
海康机器人 |
在光伏行业已形成高度标准化的解决方案,可覆盖拉晶、切片、电池、组件等各环节。 |
迦智科技 |
已实现从硅片到太阳能电池片再到太阳能电池组件的光伏全产业链生产车间内的标杆项目落地应用。 |
佳顺智能 |
2020年进入光伏市场,目前多个项目已在西南地区完成验收。 |
中兴通讯 |
产品主要应用于桶装料转运、硅棒转运等环节,已有项目落地。 |
国自机器人 |
与多家行业龙头以及一些地方性光伏基地均有合作。 |
图表:光伏行业主要AGV/AMR供应商
目前,一些AGV/AMR厂商都是通过与大型设备集成商合作去拓展光伏市场。总体而言,当前光伏企业选择AGV/AMR供应商主要会从产品性能、实付时效、项目经验三方面考量。
另外,产品更新迭代能力、价格成本等也是光伏终端比较看重的因素。当前,AGV/AMR厂商在光伏行业的竞争已经进入到了一个相当激烈的阶段,在产品能力及项目能力之外,价格战也已成为各家AGV/AMR企业市场竞争的重要手段之一。
当前,光伏行业中AGV应用已经过了初步的试水阶段,结合目前国内外市场扩产需求,预计未来几年仍为光伏厂商扩产期,据不完全统计,仅2022年下半年光伏领域已经有超过近20家企业宣布了投资扩产计划。
同时光伏行业技术发展较快,新的组件制造工艺将会倒逼上游装备技术的发展与提升,在效率、稳定性、适应性方面的要求将会越来越高。这也将进一步推动生产线实现智能化、信息化升级,AGV/AMR在这一领域将大有可为。
公司 |
扩产计划 |
通威股份 |
拟分别在云南保山和内蒙古包头投建合计年产40万吨高纯晶硅,项目投资总额合计280亿元。 |
陕煤集团 |
黄陵硅基新材料一体化项目,总投资高达182亿。 |
上机数控 |
拟在徐州投建新能源产业园,包括年产25GW单晶硅切片及年产24GW N型高效晶硅电池项目,总投资额达到150亿元。 |
华耀光电 |
呼和浩特10GW光伏N型电池片,项目总额达60亿 |
阿特斯 |
青海新能源全产业链项目(含高纯多晶硅、光伏组件、电池等8个子项目), 总额600亿。 |
首航高科 |
酒泉肃州光热(储)新能源多能互补一体化大基地项目,总额110亿。 |
晶科能源 |
年产11GW高效电池生产线项目、8GW高自动化光伏组件生产线项目等,总额110.84亿元。 |
雅博股份 |
巴彦淖尔年产5GW异质结(HJT)光伏组件及3GWh储能PACK的新能源产业, 总额35亿。 |
太一光伏 |
徐州空港太一光伏10GWN型电池生产项目,总额55亿元。 |
中来股份 |
年产2.5亿平方米通用型光伏背板项目,总额8.82亿。 |
晶澳科技 |
宁晋5GW切片、6GW高效电池项目,总额25.32 亿。 |
中环控股 |
安徽凤台10GW高效N型电池及10GW先进组件项目 ,总额68亿。 |
高测股份 |
壶关(一期)年产4000万千米金 6.66 刚线项目,总额6.66亿元。 |
大全能源 |
包头30万吨/年高纯工业硅项目、20万吨/年有机硅项目,总额60亿。 |
帝科股份 |
电子专用材料项目,总额4亿。 |
中启控股 |
宿迁年产25GW单晶硅片项目,总额50亿。 |
大恒能源 |
安徽巢湖5GWTOPCon电池组件智造基地,总额20亿。 |
图表:2022下半年光伏行业投资扩产项目(不完全统计)
2023年4月20日,CMR产业联盟将在深圳举办“2023第十二届制造业物流与仓储智能化工程大会暨移动机器人(AGV/AMR)+应用方案推进论坛”,大会将有新能源制造柔性物流专题报告,特邀新能源行业终端分享需求难点及现状,AGV/AMR厂商提供领先解决方案,敬请期待。