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中國鋰電池行業機器人市場分析報告

2019-07-10 10:45:42 出版:《伺服與運動控制》2019年第3期

【中國鋰電池行業機器人市場分析報告】

 A.鋰電池分類

    鋰電池是一類依靠鋰離子在正極與負極之間移動來達到充放電目的地一種可充電電池,具有高能量密度、高電壓、壽命長、無記憶效應等優點。

    鋰電池按正極材料分可分為錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元材料電池;鋰電池按形狀可分為圓柱電池和方形電池;按外殼可分為鋼殼、鋁殼和鋁塑膜(軟包)三種;按工藝可分為圓柱卷繞、方形卷繞和方形疊片三種。

    鋰電池主要有三大類行業應用:消費類電子(手機、筆記本電腦和平板電腦等)、電動交通工具(電動自行車和電動汽車等)、工業儲能設備及其他(通信用UPS和新能源用的儲能電源等),其中應用于電動交通工具行業的鋰電池叫做動力電池。

    圖:鋰電池分類

       截圖20190708113151.png

   B.鋰電池市場概況

    鋰電池近年復合增長率在30-50%,屬于國家政策扶持的高速發展行業。

    2014年之前主要是消費類電子的增長帶動鋰電池的發展,手機、筆記本電腦和平板電腦等每年保持8%左右的增長率,其中平板電腦和超級本增速更高。但近年來移動終端設備市場發展迅猛,產品更新加快,筆記本電腦、手機以及平板電腦三大電子產品的市場達到一定滲透率后逐漸趨于飽和,增長動力不足。與之相對應的是可穿戴設備、電子煙、無線藍牙音箱及無人機等新興電子產品市場前景可觀。隨著智能化進程,預計2018年3C鋰電池市場需求將會持續增長。對于鋰電池企業來說,應把握市場發展趨勢,充分挖掘新興電子產品市場需求,研發出高安全、高倍率的3C鋰離子電池。

    由于國家能源和環保的戰略規劃,電動汽車在2014年之后開始高速發展,2015年電動汽車中國銷售33萬輛,同比增長約3.5倍,預計未來將保持在100%左右的增長。電動汽車也是未來鋰電池最主要的一個高速增長點。當前,中國動力電池已形成了以比亞迪、CATL、沃特瑪、國軒和力神等五家企業組成的第一梯隊,其產能均在位于第二梯隊電池企業一倍以上,2016年這五家動力電池企業出貨量合計超過20GWH,占據中國動力鋰電池市場的75%以上。當然第二梯隊也不乏在價格、技術、安全等方面形成綜合競爭優勢的企業,這些企業有望通過各種方式引入資金來擴充自身實力,縮小與第一梯隊的差距。從2017年開始,動力電池企業將會有大范圍的行業洗牌,部分動力電池企業相繼倒閉的情況將開始出現。整體而言,行業強者恒強局面將進一步加劇。

   消費類鋰電池工藝及機器人使用機會分析

   A.消費類鋰電池制造流程及其設備

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   B.極片制造工藝及機器人使用機會

    極片制造分為以下幾個工序:攪拌、涂布、輥壓、分條、制片,目前這些工序都由專機完成,在這幾個工序里使用機器人的機會較小。

    攪拌:攪拌工序是極片制作的關鍵核心環節,攪拌的質量直接影響電池的一致性。正負極攪拌在不同的攪拌機中進行,各自的配料也不相同;來料按比例放入不同的料盒,由人工配合小車上料;攪拌均勻的材料由人工配合小車搬運。攪拌機工作原理:分散盤攪拌槳實現既公轉,又自轉的行星運動,其速度通過變頻器進行調整,使物料做復雜運動,受到強烈的分散和擠壓,保證物料的充分分散和混合,并通過抽真空的方式去除漿內的汽泡和灰包

    涂布:涂布機分為擠壓式和轉移式兩種,擠壓式涂布機一般用在動力電池生產線上,轉移式涂布機一般用在消費類電子電池生產線上。對于消費類鋰電池的極片制作而言,正負極在兩臺轉移式涂布機分別進行涂布,正極是鋁箔,負極是銅箔;轉移式涂布機工作原理:涂布輥傳動帶動漿料,調整刮刀間隙來調節漿料轉移,并利用背輥的轉動將漿料轉移到基材上實現,可完成雙面涂布,間隙連續涂布。

    輥壓:正負極在不同的輥壓機分別進行輥壓,正極是鋁箔,負極是銅箔,人工配合小車將一卷銅箔或者鋁箔(100kg以上)上下料。輥壓機工作原理:輥壓機主要是由兩個相向同步轉動的高硬度壓輥組成,一個為固定輥,一個為活動輥。通過伺服電機帶動固定運轉,從而活動輥跟隨固定輥相向同步運轉,在兩輥調試好的間隙及壓力的作用下,極片受到高壓作用后,由原先篷松狀態變成密實狀態的極片,質密度得到明顯的提高,達到工藝所需要求。

    分條:分條機對應卷繞工序中的卷繞機,主要是把大的極片分切成相應電池尺寸大小的條形極片再進行卷繞。正負極在不同的分條機分別進行分切,正極是鋁箔,負極是銅箔,人工配合小車將一卷銅箔或者鋁箔(100kg以上)上料,并且將分切好的小卷配合小車下料

    模切:模切對應疊片工藝的疊片機,主要是通過模具對極片沖壓,形成相應電池規格大小的極片進行疊片。人工上下料。

    制片:制片機的核心環節是焊接極耳,焊接電池兩級的鎳帶和鋁帶到極片上作為極耳。人工上下料。

   C.電芯合成

    C1.卷繞工藝流程介紹及其機器人使用機會

    卷繞工藝使用到的機器為卷繞焊接一體機。

    正負極各一卷加兩卷隔膜,四卷材料同時卷成一個電芯,上料由人工配合小車將分切后的銅箔或者鋁箔放入卷繞焊接一體機。卷繞、焊接好的電芯會放入托盤,再放到流水線上。在此環節將焊接好的電芯下料到流水線上有可能用到機器人。

    C2.包裝工藝流程介紹及其機器人使用機會

    包裝是在卷繞好一個電芯后需要包裝起來,以此保護電芯內部結構,包裝工序可以由SCARA和六軸完成上下料、涂膠、機器內部轉運等功能,再搭配專用設備完成。因此在包裝工序中有大量應用機器人的機會,該工序要求的機器人CT時間為2s,對搬運過程中的穩定性要求較高

    C3.在線檢測工藝流程介紹及其機器人使用機會

    在線檢測是在一個電芯包裝好后需要對其性能進行檢測,在線檢測可以由SCARA負責傳送帶拾取,再搭配專用設備完成檢測,因此在給在線檢測機上下料的時候有使用機器人的機會,該工序要求的機器人CT時間為2s。

    C4.入殼工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電芯入殼是將電芯放入外殼中,入殼可以由SCARA負責上下料再搭配專用設備完成。即在入殼工藝段內有使用機器人的機會,該工序要求的機器人CT時間為2s,且該工序對搬運的平穩性要求較高。

    C5.注液工藝流程介紹及其機器人使用機會

    注液是將電芯和外殼之間的空隙用電解液填滿這樣就形成一個可充放電的電芯,注液可以由SCARA負責傳送帶拾取,再搭配專用設備完成。因此在注液工序有使用機器人的可能,該工序要求的機器人CT時間為2s。

   D.化成分容

    D1.化成工藝流程介紹及其機器人使用機會

    化成就是激活電芯充放電,化成可以由SCARA負責上下料和內部工位轉運,再搭配專用設備完成激活電池充放電工序。因此化成工序有使用機器人的機會。

    D2.抽氣工藝流程介紹及其機器人使用機會

    抽氣是在化成之后需要抽去多余電解液和氣體(在軟包電池的工藝中專有),抽氣可以由SCARA負責上下料和內部工位轉運,再搭配專用設備完成抽去多余電解液和氣體。因此在抽氣工序中有使用機器人的機會,該工序要求的機器人CT時間為2s,且對搬運的穩定性有較高要求。

    D3.切邊工藝流程介紹及其機器人使用機會

    切邊是在抽氣完成后需要對電芯的外形進行規范,把多余的部分切除(在軟包電池的工藝中專有),切邊可以由SCARA負責傳送帶拾取,再搭配專用設備完成切邊工序。因此在切邊工序中有使用機器人的機會,該工序要求的機器人CT時間為2s。

    D4.電壓檢測工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電壓檢測是在對電芯完成整形之后需要檢測電壓是否符合要求;電壓檢測可以由SCARA負責傳送帶拾取,再搭配專用設備完成電壓檢測工序,該工序要求的機器人CT時間為2s。

    D5.收料工藝流程介紹及其機器人使用機會

    收料是最后完成電壓檢測后需要將合格的電芯收集起來;收料可以由SCARA搭配專用收料機完成收料工序,該工序要求的機器人CT時間為2s,且對搬運的平穩性要求較高。

    現有實現方式在電芯較大時由于各吸盤受力不均,而搬運速度又較快,達到UPH1800,此時無法保證其搬運的穩定性,因此需要一種高速搬運過程中能抑制抖動的機器人,也即需要高速平穩搬運解決方案。

   E.單體處理

    E1.移印工藝流程介紹及其機器人使用機會

    移印是將電池的生產日期、電量等所有電池都一樣的信息印在電池上;移印目前是人工將電芯放入料盤,料盤進入傳送帶流水線之后,可以由機器人給移印機上下料。因此在移印工序里有機會使用機器人。該工序要求的機器人CT時間為2s,且對搬運的平穩性要求較高。

    E2.清洗工藝流程介紹及其機器人使用機會

    清洗是為烘烤做準備,以防有塵埃導致烘烤時出現安全意外;清洗是通過傳送帶將工件傳送至清洗工位,因此清洗工藝沒有使用機器人的機會。

    E3.烘烤工藝流程介紹及其機器人使用機會

    烘烤即將洗凈的電芯放入烤箱內烘干;烘烤是直接用傳送帶通過一個烘烤機來完成的,因此在烘烤這個工藝流程中沒有使用機器人的機會。

    E4.噴碼工藝流程介紹及其機器人使用機會

    噴碼是在電芯上噴上條形碼;噴碼可以用機器人給噴碼機上下料,因此噴碼工序有使用機器人的機會。該工序要求的機器人CT時間為2s,且對搬運的平穩性要求較高。

   F.電池模組

    F1.裁切整形工藝流程介紹及其機器人使用機會

    裁切整形是將電芯的形狀裁切為統一的形狀;裁切整形可以用機器人給裁切機上下料,因此在此工序中有使用機器人的機會。

    F2.裝PCM工藝流程介紹及其機器人使用機會

    裝PCM是將電芯裝到電芯保護板(PCM)上,使電池具有過充保護、過放保護和過流保護等保護功能;裝PCM可以通過CCD配合機器人完成裝電芯保護板的安裝,因此在該工藝段中有使用機器人的機會,該工序的UPH為800,定位精度為0.1mm-0.2mm

    F3.貼膠工藝流程介紹及其機器人使用機會

    在裝完PCM后貼膠是為了防止短路,保護電路。一般貼1-2層膠,但有時需要貼3-4層膠;貼膠也可以通過CCD配合機器人完成貼膠的動作,因此在貼膠工藝段也有使用機器人的機會,該工序的UPH為800,定位精度為0.1mm-0.2mm。

    F4.外觀檢查工藝流程介紹及其機器人使用機會

    外觀檢測是檢測電池的長度、寬度及厚度是否符合要求以及看看電池表面有無凹陷和劃痕;外觀檢測可以通過機器人上下料將電池拿到專用檢測設備上進行檢測再配合人復檢來完成,因此在該工藝段有使用機器人的機會,該工序的UPH為800。

    F5.性能檢測工藝流程介紹及其機器人使用機會

    性能檢測是檢測電池的電量、電阻等性能指標;性能檢測可以通過機器人給檢測機上下料,下料后由人工收集做好的電池,該工序的UPH為800。

    F6.包裝工藝流程介紹及其機器人使用機會

    包裝是最后在出廠之前將做好的電池多個一包包裝起來;目前還較難用機器人實現包裝工序,只能由人工來完成,因此在包裝工序中暫時沒有使用機器人的機會。

   動力電池工藝及機器人使用機會分析

   A.動力電池制造流程及其設備

    動力電池制造分動力電池電芯生產和pack生產兩大步驟,電芯生產分為極片制作、電芯合成、化成分容,這幾個步驟和消費類電池的相應步驟大同小異,尤其是極片制作環節,和消費類電池的極片制作環節基本一樣;pack生產主要分為單體處理、模組組裝、pack組裝這幾步。具體的流程及設備詳見下文。

   B.極片制造工藝及機器人使用機會

    極片制造分為以下幾個工序:攪拌、涂布、輥壓、分條、制片,目前這些工序都由專機完成,在這幾個工序里使用機器人的機會較小。

    攪拌:攪拌工序是極片制作的關鍵核心環節,攪拌的質量直接影響電池的一致性。正負極攪拌在不同的攪拌機中進行,各自的配料也不相同;來料按比例放入不同的料盒,由人工配合小車上料;攪拌均勻的材料由人工配合小車搬運。攪拌機工作原理:分散盤攪拌槳實現既公轉,又自轉的行星運動,其速度通過變頻器進行調整,使物料做復雜運動,受到強烈的分散和擠壓,保證物料的充分分散和混合,并通過抽真空的方式去除漿內的汽泡和灰包

    涂布:涂布機分為擠壓式和轉移式兩種,擠壓式涂布機一般用在動力電池生產線上,轉移式涂布機一般用在消費類電子電池生產線上。對于消費類鋰電池的極片制作而言,正負極在兩臺轉移式涂布機分別進行涂布,正極是鋁箔,負極是銅箔;人工配合小車將一卷銅箔或者鋁箔(100kg以上)上下料。轉移式涂布機工作原理:涂布輥傳動帶動漿料,調整刮刀間隙來調節漿料轉移,并利用背輥的轉動將漿料轉移到基材上實現,可完成雙面涂布,間隙連續涂布。

    輥壓:正負極在不同的輥壓機分別進行輥壓,正極是鋁箔,負極是銅箔,人工配合小車將一卷銅箔或者鋁箔(100kg以上)上下料。輥壓機工作原理:輥壓機主要是由兩個相向同步轉動的高硬度壓輥組成,一個為固定輥,一個為活動輥。通過伺服電機帶動固定運轉,從而活動輥跟隨固定輥相向同步運轉,在兩輥調試好的間隙及壓力的作用下,極片受到高壓作用后,由原先篷松狀態變成密實狀態的極片,質密度得到明顯的提高,達到工藝所需要求。

    分條:分條機對應卷繞工序中的卷繞機,主要是把大的極片分切成相應電池尺寸大小的條形極片再進行卷繞。正負極在不同的分條機分別進行分切,正極是鋁箔,負極是銅箔,人工配合小車將一卷銅箔或者鋁箔(100kg以上)上料,并且將分切好的小卷配合小車下料

    模切:模切對應疊片工藝的疊片機,主要是通過模具對極片沖壓,形成相應電池規格大小的極片進行疊片。人工上下料。

    制片:制片機的核心環節是焊接極耳,焊接電池兩級的鎳帶和鋁帶到極片上作為極耳。人工上下料。

   C.電芯合成

    從電芯合成到化成分容都在一個潔凈車間里

    C1.卷繞工藝流程介紹及其機器人使用機會

    卷繞是正負極各一卷加兩卷隔膜,四卷材料同時卷成一個電芯,卷繞機目前由人工上下料,卷好后電芯開始流入傳送帶,由于極片制作與電芯合成不在一個車間,因此給卷繞機上下料時用機器人替代人較為困難,所以在該環節使用機器人的可能性較小。

    C2.預熱工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電芯卷好后需要放到一個機器里對電芯進行預熱,為后續的熱壓做準備,目前是由一臺2軸機械手給預熱機上下料,將來有用SCARA替代2軸機械手的趨勢。現有設備CT時間為5s。

    C3.熱壓工藝流程介紹及其機器人使用機會

    熱壓即把卷好的較為松散的電芯壓成致密的方形,目前是由一臺2軸機械手給熱壓機上下料,將來有用SCARA替代2軸機械手的趨勢。現有設備CT時間為5s。

    C4.配對工藝流程介紹及其機器人使用機會

    配對是把壓好后的A類電芯和B類電芯配對在一起,可以由一臺SCARA給配對機上下料。現有設備CT時間為5s,且該工藝段對傳送帶拾取的定位精度要求較高,因此將來有用更高定位精度且CT時間更短的SCARA來完成該工序上下料的趨勢。

    C5.超聲波焊接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    將A類電芯和B類電芯配對好后需要將兩個電芯焊接在一起,目前是用2軸機械手給超聲波焊接機上料,再用SCARA給焊接機下料。現有設備CT時間為5s,且該工藝段對傳送帶拾取的定位精度要求較高,因此將來有用更高定位精度且CT時間更短的SCARA來完成該工序上下料的趨勢。

    C6.轉接線焊接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    將配好對的電芯焊接在一起后還需要焊接轉接線,目前是用2軸機械手給轉接線焊接機上料,再用SCARA給焊接機下料。現有設備CT時間為5s,且該工藝段對傳送帶拾取的定位精度要求較高,因此將來有用更高定位精度且CT時間更短的SCARA來完成該工序上下料的趨勢。

    C7.包mylar工藝流程介紹及其機器人使用機會

    焊好轉接線后需要將電芯包在mylar紙里起到固定、保護作用,而且方便入殼,可以由1臺SCARA給包mylar機上下料。現有設備CT時間為5s,且該工藝段對傳送帶拾取的定位精度要求較高,因此將來有用更高定位精度且CT時間更短的SCARA來完成該工序上下料的趨勢。

    C8.入殼工藝流程介紹及其機器人使用機會

    在包好mylar紙后將電芯放入鋁殼里,目前用一臺2軸機械手完成入殼機上下料,并且在入殼機內部用了兩臺SCARA完成內部工位的轉換。現有CT時間為5s,在入殼機內部需要體積小、精度高且活動范圍大的機器人。

    C9.激光焊接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    激光焊接機是將頂蓋和鋁殼焊接在一起,可以用1臺SCARA給激光焊接機上下料,現有設備CT時間為5s,且該工藝段對傳送帶拾取的定位精度要求較高,因此將來有用更高定位精度且CT時間更短的SCARA來完成該工序上下料的趨勢。

    C10.氣密性測試工藝流程介紹及其機器人使用機會

    氣密性測試是看前一步的焊接是否良好,氣密性測試用1臺2軸機械手上下料,現有設備CT時間為5s,將來有用SCARA替代2軸機械手的趨勢。

    C11.baking工藝流程介紹及其機器人使用機會

    Baking是把之前做好的電芯烘干;現有實現方式是先用一臺SCARA將流水線上裝有8顆電芯的小托盤里的電芯移載到可放72顆電芯的大托盤里,再由一臺大負載六軸機器人將裝滿72顆電芯的托盤放入烘烤房內;烘烤完之后由該六軸大負載機器人將裝有72顆電芯的托盤從烘烤房中拿出,再由原來的那個SCARA機器人將大托盤里的電芯放回裝8顆電芯的小托盤里。現有設備的CT時間為5s,精度要求在1mm,也即該工藝段在小托盤和大托盤的移載過程中對傳送帶拾取的定位精度要求較高,而將大托盤送進送出烘烤房是對搬運滿載托盤的機器人要求負載大,且精度高。

       截圖20190708113241.png

    C12.一次注液工藝流程介紹及其機器人使用機會

    一次注液是把電芯和外殼之間的空隙用電解液填滿,使電芯浸潤到電解液里;一次注液是用1臺2軸機械手上下料。現有設備的CT時間是5s,將來有用SCARA取代2軸機械手的趨勢。

    C13.高溫靜置工藝流程介紹及其機器人使用機會

    高溫靜置是把注液后的電芯放到高溫環境下使電芯充分浸潤到電解液里;高溫靜置是直接通過傳送帶傳送至工位,因此在該工藝段使用機器人的機會較小。

    C14.二次注液工藝流程介紹及其機器人使用機會

    二次注液與一次注液一樣,是把電芯和外殼之間的空隙用電解液填滿,使電芯浸潤到電解液里;二次注液是用2軸機械手給注液機上下料,現有設備的CT時間為5s,將來有用SCARA代替2軸機械手的趨勢。

    C15.二次焊接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    二次焊接是把注液孔用密封釘堵住,二次焊接是用2軸機械手給焊接機上下料;現有設備的CT時間為5s,且該工藝對定位精度要求較高,因此將來有用定位精度較高的SCARA代替2軸機械手的趨勢。

    C16.常溫靜置工藝流程介紹及其機器人使用機會

    常溫靜置與高溫靜置的目的一樣,是把二次注液后的電芯放到常溫環境下使電芯充分浸潤到電解液里,常溫靜置是直接通過傳送帶傳送至工位,因此該工序段使用機器人的可能性較小。

   D.化成分容

    從電芯合成到化成分容都在一個潔凈車間里

    D1.化成分容工藝流程介紹及其機器人使用機會

    化成是激活電池充放電、分容是將不同容量的電芯分開,化成分容是通過RGV小車上下料;由于化成柜與分容柜距離流水線較遠,因此無法使用機器人直接給化成柜和分容柜上下料,且該工序對電芯定位精度要求不高,因此不會選擇在RGV小車上搭載更貴的機器人來替代現有的2軸模組。

    D2.包裝工藝流程介紹及其機器人使用機會

    包裝是把做好的電芯用塑膠包起來,目前是用2軸機械手給包裝機上下料,現有設備CT時間為5s,將來有用SCARA代替2軸機械手的趨勢。

   E.單體處理

    E1.電芯檢測工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電芯檢測是測電芯的開路電壓(OCV)和絕緣電阻(IR);將電芯車間來的整框電芯通過助力懸臂吊放到分檔線上,在分檔線上自動進行電芯測試,因此在此工藝中使用機器人的可能性較小。

    E2.自動測厚工藝流程介紹及其機器人使用機會

    自動測厚是通過機器自動測定電芯的厚度,NG品剔除;將電芯車間來的整框電芯通過助力懸臂吊放到分檔線上,在分檔線上自動進行自動測厚,NG品剔除;因此在此工藝中使用機器人的可能性較小。

    E3.電芯分檔工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電芯分檔是整框電芯按照電壓、內阻、壓降各分幾檔,將電芯車間來的整框電芯通過助力懸臂吊放到分檔線上,在分檔機內進行電芯分檔,分好檔的電芯通過六軸機器人將電芯存入立庫里。在該工藝段內有使用六軸機器人的機會。

   F.模組組裝

    F1.側板上線工藝流程介紹及其機器人使用機會

    側板上線是AGV小車將端板運送至流水線,六軸機器人進行上料,將側板依次放在流水線上流至下個工位,因此在該工藝段有使用六軸機器人的機會。現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG。

    F2.電芯上線工藝流程介紹及其機器人使用機會

    電芯上線是AGV小車將電芯運送至流水線,六軸機器人進行上料,將電芯依次放在流水線上流至下個工位,因此在該工藝段有使用六軸機器人的機會。現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG。

    F3.等離子清洗工藝流程介紹及其機器人使用機會

    等離子清洗是將上料來的端板和電芯進行等離子清洗,為后續工步做準備,等離子清洗機是用坐標機械手上下料,由于該工序對電芯的定位精度不高,所以不會用更貴的機器人來代替現有的2軸機械手。因此該工序使用機器人的機會較小。

    F4.點膠/貼膠工藝流程介紹及其機器人使用機會

    點膠/貼膠是將上步工位流下來的電芯、側板涂好膠;點膠/貼膠是用專用的點膠/貼膠系統,即由機器人裝膠頭組成的點膠/貼膠系統,因此該工藝有機會用到小型的六軸機器人。現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG。

    F5.模組疊裝工藝流程介紹及其機器人使用機會

    模組疊裝是將涂好膠的電芯,側板都粘在一起;模組疊裝機可以用六軸機器人進行上下料,現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較大,大于20KG。因此該工藝段有使用大負載的六軸機器人的機會。

    F6.模組固化工藝流程介紹及其機器人使用機會

    模組固化是將粘好的電芯、側板放到恒溫房中固定;模組固化可以通過六軸機器人將疊裝好的模組放到恒溫房中讓膠水凝固,現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較大,大于20KG。因此該工藝段有使用大負載的六軸機器人的機會。

    F7.模組焊接線工藝流程介紹及其機器人使用機會

    模組焊接線是焊接輸送線,模組焊接線是直接用傳送帶將待焊模組送至焊接工位,因此在該工藝段使用機器人的可能性較小。

    F8.打扎帶/貼標工藝流程介紹及其機器人使用機會

    打扎帶是通過傳送帶傳送到打扎帶工位,通過自動打扎帶機打扎帶,貼標也是通過傳送帶輸送到貼標工位,通過專用貼標機給模組貼標。因此在該工藝段使用機器人的可能性較小。

    F9.裝一體化鋁排/PCB板工藝流程介紹及其機器人使用機會

    裝一體化鋁排和PCB板是將電芯之間的串并聯通過鋁排和PCB板連接起來;裝一體化鋁排和PCB板是用AGV小車運輸結合六軸機器人上下料。現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG,且該工序對鋁排和PCB板所放位置的定位精度較高,因此有使用定位精度較高的小負載六軸機器人的機會。

    F10.激光焊接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    激光焊接是將鋁排和PCB板焊到電芯上,激光焊接機可以用六軸機器人進行上下料;現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較大,大于20KG。因此該工藝段有使用大負載的六軸機器人的機會。

    F11.蓋板組裝工藝流程介紹及其機器人使用機會

    蓋板組裝是將組裝好的模組蓋上蓋板,蓋板組裝是用AGV小車配合六軸機器人上下料。先由AGV小車將蓋板運送到傳送帶附近,再由六軸機器人將蓋板從AGV小車上拿到傳送帶上并組裝。現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG,且該工序對蓋板放置位置的定位精度較高,因此有使用定位精度較高的小負載六軸機器人的機會。

   G.Pack組裝

    G1.Pack箱點膠工藝流程介紹及其機器人使用機會

    Pack箱點膠是在流水線上的pack箱內部涂膠,人工配合小車將pack箱放到流水線上,再用自動涂膠設備給pack箱涂膠,將來有用六軸機器人代替人工上料的趨勢,現有設備效率為1440UPH,所需的機器人負載較小,小于20KG。

    G2.模組入箱工藝流程介紹及其機器人使用機會

    模組入箱是將模組組裝得到的模組放入涂好膠的pack箱里,模組入箱可以通過六軸機器人抓取模組放入箱體。現有設備效率為1440UPH,所需的六軸機器人負載較大,大于20KG。因此該工藝段有使用大負載的六軸機器人的機會。

    G3.模組固定工藝流程介紹及其機器人使用機會

    將粘好的模組用固定架配合螺絲的方法把模組固定在pack箱里,模組固定架是通過AGV小車上料再通過專用設備將固定架用螺絲固定在箱體內。該工藝段對來料位置的精度要求不高,所以未來不會用成本高的機器人換現有的RGV小車。因此該工藝段使用機器人的機會較小。

    G4.裝高低壓線工藝流程介紹及其機器人使用機會

    裝高低壓線是將高壓線和低壓線用螺絲固定在電池包上;裝高低壓線是用六軸機器人把固定好的電池放到鎖螺絲工位,再由專門的鎖螺絲機器完成鎖螺絲工作。現有設備效率為1440UPH,所需的六軸機器人負載較大,大于20KG。因此該工藝段有使用大負載的六軸機器人的機會。

    G5.BMS/CAN連接工藝流程介紹及其機器人使用機會

    BMS/CAN連接是將BMS和CAN都連接到電池包上;BMS/CAN連接是通過人工將BMS和CAN連到電池包上。因為BMS/CAN連接較為復雜,用機器人不好實現,因此將來在該工序也沒有用機器人替代人的需求,即在該工序段使用機器人的機會較小。

    G6.Pack-EOL/充放電測試工藝流程介紹及其機器人使用機會

    Pack-EOL/充放電測試工序是對組裝好的電池包進行EOL及充放電測試,在EOL/充放電測試中是由人工將測試機上的插頭插入流水線上電池包的插座中,插好后由測試機自動進行測試。

       截圖20190708113255.png

    BMS系統的接口針腳較細,而在進行EOL/充放電測試時需將插頭插入BMS上的插孔進行測試

    現在是通過人工將插頭插入插孔,痛點是需要人憑經驗去控制插插頭的力,因為力大了容易把插頭差壞,而力小了則插不緊,影響EOL/充放電測試結果,現在時常把插頭插壞

    對機器人的精度和力控有較高的要求,現有設備效率為1440UPH,所需的六軸機器人負載較小,小于20KG。

    G7.裝上蓋工藝流程介紹及其機器人使用機會

    裝上蓋是將組裝好的電池包最后蓋好上蓋然后作為成品出廠。現在的裝上蓋工序是由人來完成的。由于裝上蓋這一動作簡單且具有很高的重復性,因此可以用機器人替代人來完成。

    圖:蓋上蓋圖示

       截圖20190708113308.png

   機器人使用情況分析

   A.消費類鋰電池機器人使用情況分析

    A1.消費類鋰電池行業機器人總體市場概況

    圖:消費類鋰電池行業機器人增長率預測

       截圖20190708113441.png

    A2.消費類鋰電池行業機器人分機型/負載/品牌市場分析

   分機型:

    圖:消費類鋰電池行業所用機器人分析(比例)(分機型)

       截圖20190708113449.png

   分負載

    在消費類鋰電池行業所用的機器人均為20KG以下的機器人

   分品牌:

    圖:消費類電池行業所用機器人分析

       截圖20190708113616.png

    (比例)(分品牌)

    A3.消費類鋰電池行業機器人分區域市場分析

   分區域:

    圖:消費類電池行業所用機器人分析(比例)(分區域)

       截圖20190708113642.png

    備注(各區域所包含省份):

    華東:上海、江蘇、浙江、安徽、江西

    華南:廣東、福建、廣西、海南

    華北:北京、天津、河北、山東、河南、山西、內蒙古

    華中:湖北、湖南

    西南:四川、重慶、貴州、云南、西藏

    東北:遼寧、吉林、黑龍江

    西北:陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆

   B.動力電池機器人使用情況分析

    B1.動力電池行業機器人總體市場概況

    圖:動力電池行業機器人增長率預測

       截圖20190708113654.png

    B2.動力電池行業機器人分機型/負載/品牌市場分析

   分機型:

    圖:動力電池行業所用機器人分析(比例)(分機型)

   

   分負載:

    圖:動力電池行業所用機器人分析(比例)(分負載)

   截圖20190708113708.png

   分品牌:

    圖:動力電池行業所用機器人分品牌分析(比例)(分品牌)

   截圖20190708113720.png

    B3.動力電池行業機器人分區域市場分析

   分區域:

    圖:動力電池行業所用機器人分析(比例)(分區域)

       截圖20190708113728.png

    備注(各區域所包含省份):

    華東:上海、江蘇、浙江、安徽、江西

    華南:廣東、福建、廣西、海南

    華北:北京、天津、河北、山東、河南、山西、內蒙古

    華中:湖北、湖南

    西南:四川、重慶、貴州、云南、西藏

    東北:遼寧、吉林、黑龍江

    西北:陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆

     







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