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佳顺智能参编《2022年锂电行业机器人应用发展蓝皮书》发布

发布时间:2022/06/16
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6月16日下午佳顺智能参编《2022年锂电行业机器人应用发展蓝皮书》正式发布。佳顺智能总裁牛世举先生带队出席, 共同见证蓝皮书的发布会。

 

受益于锂电产业的持续扩产需求带动,机器人在锂电行业的销量呈现“爆发”的态势。

 

GGII判断,未来几年,锂电行业对工业机器人的需求将有望延续高增长态势,主要的拉动力如下:

 

1、动力电池企业扩产加速,锂电设备市场将保持较高增长态势。

 

全球各国家和地区新能源汽车发展目标明确,为应对新能源汽车市场的高速增长趋势,全球主流锂电池企业扩产意愿明确。

 

据GGII不完全统计,2021年中国动力电池投扩项目63个(含募投项目),投资总额(含拟投资)超过6218亿元,长期规划新增产能已经超过2.5TWh。

 

从具体的产能规划来看,头部企业均有大规模的扩张计划,如CATL、中创新航、蜂巢能源2025年锂电池产能规划均已超过500GWh。

 

受电池企业强势需求带动,锂电池设备的需求量将进一步增加,其中会越来越多的导入机器人。

 

2、储能市场将是未来锂电行业需求的另一增长点。

 

随着全球能源危机爆发、“双碳”目标的推进以及对绿电需求的增长,市场对储能的需求也大幅增加。

 

2021年以来,全球储能容量大幅增长,世界多个地区储能产业已经进入爆发增长阶段,锂电池在储能领域中具备安装灵活、应用范围广、使用寿命长等优势,叠加储能市场逐步走向标准化,未来市场需求潜力大。

 

据高工产研锂电研究所(GGII)调研统计,2021年全球储能锂电池产业出货量达到 70GWh,同比增长159.26%。预计2025年全球储能锂电池产业需求有望达到460GWh,2021-2025年复合长率达到60.1%,将直接带动上游自动化设备领域发展。

 

GGII预计,到2025年锂电行业对工业机器人的需求量有望突破6.7万台,2021-2025年复合长率超过 35%。

 

锂电行业机器人的应用特点

 

从具体的应用场景来看,动力锂电池与数码电池的不同生产工序会涉及到不同的机器人。

 

目前,动力锂电池生产工艺中段环节的叠片、焊接、封装等工序涉及工业机器人较多,因为要保证生产效率及产品一致性。

 

后段检测、组装和PACK涉及的工业机器人也较多,因为机器人能满足较大负载的抓取、搬运动作。

 

由于动力电池产品相对单一,且体积和重量较大,在产线后段的搬运和装箱上一般使用中大负载的多关节机器人,目前也开始导入大负载的 SCARA 机器人。

 

在数码电池的生产过程中,因为电池产品种类多,需要频繁换型,SCARA 使用量比较大,部分场景也开始导入协作机器人。

 

工业机器人在锂电行业的应用趋势

 

未来随着补贴逐年退坡,锂电池企业对生产效率和产品的稳定性的要求逐渐提高,对机器人的使用也将逐渐增多。

 

同时,除了关注传统的质量、成本、柔性和效率之外,在抗各种干扰的能力、可重构可重复利用的能力、自我调整的能力等方面,锂电池企业对机器人的要求越来越高。

 

GGII 预计,未来几年锂电池领域工业机器人应用将存在以下发展趋势:

 

1、中大负载机器人应用比例逐渐提高。

 

在数码电池市场中,负载较小的四轴 SCARA的性价比更高,应用也相对较多。而近年来,随着动力电池和储能电池市场的快速发展,体积更大的动力电池对机器人的负载方面的要求也逐渐提高,因此中大负载机器人的应用占比也逐渐提高,其中以六轴机器人和 SCARA 机器人为主要代表。

 

2、锂电池前段生产环节机器人使用有望逐渐提高。

 

随着动力电池产业的快速发展,电池企业对于自动化的需求日趋迫切,而前段料卷的体积和重量逐渐提高,依赖人工方式上下料卷的劳动强度高且效率低,机器人在前段环节对人工的替代也将逐渐增多。

 

3、出现越来越多的行业专用的机器人。

 

针对锂电行业中工业机器人还未渗透的工序,开发专用工业机器人,不仅与生产设备无缝衔接,同时提高工业机器人的可集成能力,保证生产的柔性,提高产品的一致性。

 

以SCARA 机器人为例,已经专门开发出超大负载(50kg)的 SCARA 机器人用于锂电后段环节的应用。

 

4、工业机器人的集成度、智能度更高。

 

由于锂电行业的生产设备属于高度集成的,生产线对生产节拍、生产安全、生产信息化的要求也较高,因此,提高工业机器人的集成化和智能化能力,将大大缩短扩产建厂的周期,同时为日后的运营维护带来便捷。

 

首先,保证工业机器人自身使用的集成程度,即其配套的夹具、吸盘、视觉、力传感器的集成能力,同时保障其通信的稳定性、抗干扰能力及维护便捷性。

 

其次,提高工业机器人与锂电生产设备的高度集成能力及易于操作能力,锂电池的生产涉及较多的专用生产设备,根据不同工艺的需求,可以无缝和自由的集成到生产线上,有利于工业机器人的灵活使用。

 

最后,随着智能制造的发展,工业机器人自身的状态监测及生产情况的实时监测,都要求工业机器人提高其数字化和智能化的水平。

 

 

“双碳”目标的提出,可以说为机器人的应用划定了一条“坡长雪厚”的新赛道,能源的变革将会是未来三十年的主命题和主基调,其中必然会伴随着智能科技的发展与应用。

 

从数据上看,随着锂电池产业规模的持续扩大,机器人在锂电行业的应用占比将逐年提升。

 

换句话说,锂电行业在机器人众多应用行业中的份额比例将持续扩大,很大程度上将承接未来数年机器人需求增长的“引擎”作用。


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