深圳国际工业制造技术及设备展览会
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大圆柱电池持续扩产,国产机器人如何从3C换道锂电

2022-11-11 10:42:13 | 251 | 来自: ITES深圳工业展

【导语】 新能源行业的“宠儿”,给国产机器人企业带来哪些机会?

如果还没听说过4680大圆柱电池,你可能OUT了。作为近期频频登上行业新闻头条的“网红”,大圆柱电池已然成为市场追逐的热点,不论是车企还是动力电池企业都在积极布局

特斯拉CEO马斯克在第三季度财报会议上表示,目标将4680电池产能扩展到每年1000GWh;宝马集团宣布与宁德时代、亿纬锂能签订价值超过100亿欧元的圆柱电芯生产需求合同;海辰储能正式发布2022电池新品,推出首款300Ah电力储能和大圆柱户用储能专用电池;计划总投资300亿元,航天锂电50GWh磷酸铁锂圆柱形电芯产业园项目在山东泰安举行......


 能量、功率、续航全面升级,大圆柱电池何以成为企业“宠儿”

所谓的“4680大圆柱电池”是一种电芯直径为46mm,高度为80mm的圆柱形电池。从本质上来看,4680电池就是一种高镍三元锂电池,它的技术创新更多体现在结构层面,而不涉及到材料体系的改变。

将正负极集流体两端变成可以进行面接触的极耳,通过集流体与集流盘、正负极(盖板)的全面积连接,形成稳定的全极耳导电结构,使得集流体与正负极之间电流传输方式由传统的线传输变为面传输,从而大幅提升电池的导流面积和过电流能力,成倍地降低电池内阻和发热量,突破了圆柱电池难以做大的瓶颈,实现10C/6分钟快充。

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4680大圆柱电池

图源:汽车之家


2020年9月,特斯拉向全球正式发布4680圆柱全极耳电池。据官方介绍,相比2170电池,4680大圆柱电池能量提升5倍,输出功率提升6倍,每千瓦时的成本降低14%,搭载该电池的车型续航里程可提高16%。在充电方面,在400V高压快充模式下将电量从10%充到80%仅需15min

成本、性能与安全优势明显,46系大圆柱全极耳电池被视为动力电池终极技术方向之一。预计2025年全球4680电池装机量预计将达264GWh,在全球动力电池装机量和圆柱电池装机量中的渗透率分别达到22%和68%


 大圆柱电池崛起的背后,给国产机器人带来哪些机会?

随着大圆柱的热浪从国际蔓延至国内,本土锂电装备企业受益于靠近下游整机厂及中国强大的产业链配套资源,正在加速完成对高端大圆柱装配线的国产替代

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4680大圆柱电池

图源:果粉之家


跟传统圆柱电池相比,以4680为代表的大圆柱电池采用创新结构设计,新增全极耳成型、揉平、全极耳与集流盘或壳体激光焊接、开口化成、激光焊盖板等工序。新结构带来了工艺实现和一致性的挑战,影响电池良率。

面对复杂生产以及动力电池对出品稳定性、一致性的严格要求,机器人凭借高柔性、高标准、高效率优势,成为动力电池行业亮眼的“新角色”。

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锂电池生产环节机器人应用种类及领域

图源:高工机器人产业研究所


目前,机器人的切入点主要集中在中后段工艺环节,其中包括电芯装配、检测、电池组装等环节,涉及卷绕、包装、检测、入壳、化成分容、PACK等工艺。据了解,目前超过75%的电芯、模组组装等工艺环节,正在使用工业机器人。

在大圆柱电池需求爆发以及装配线国产替代的背景下,未来工业机器人的增量空间仍充满想象。


 拥抱产业的快速变化,机器人企业布局锂电“蓝海”

对于机器人厂商而言,身处汽车、3C的江湖混战中已久,面对大圆柱电池这一市场热点,许多企业早已顺势布局,拥抱锂电新能源产业的快速发展与变化。


节卡机器人

节卡机器人定制化锂电池PACK线:JAKA Zu系列协作机器人搭配2D视觉,精准识别定位,进行锂电池上下料和后端正负极的焊接。相较人工作业,可减少因人为失误造成的安全事故;节卡机器人小巧轻便、关节灵活,占地面积小且安装角度不受限制,能够在紧凑的空间工作。


埃斯顿

埃斯顿为锂电行业打造了体系全面的超高速SCARA机器人。在锂电池制片工程、制芯工程段,埃斯顿ER3/ER6/ER10/ER20系列Scara机器人广泛应用于电芯配对、注液、入壳、X-Ray、撕胶、极耳焊接、顶盖焊接等工序。

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埃斯顿SCARA机器人


斯坦德机器人

针对锂电池生产前段工序,基于激光SLAM导航的斯坦德V型举升AMR实现涂布自动上下料和辊分上料。在制芯以及在PACK线生产中,AMR可自动完成工序间的接驳作业,无人叉车及背负式AMR可以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,成品入库等环节。

斯坦德V型举升AMR、无人叉车和背负式AMR.jpg

斯坦德V型举升AMR、无人叉车及背负式AMR


海康机器人

移动机器人产品方面,在分切-模切-卷绕工艺段,海康机器人提供6寸轴单悬臂、3寸轴单悬臂、双悬臂AMR;在涂布-轮压工艺段,针对不同客户对机台参数、极卷尺寸、极卷重量的差异化需求,海康机器人都可提供定制款AMR。

海康机器人卷绕机上料演示.gif

海康机器人卷绕上料演示


机器视觉产品方面,海康机器人自主研发推出了8K/16K线阵相机、VM算法平台、以及高性能定位测量算法、深度学习缺陷检测算法,在激光模切分切一体机视觉测量和检测项目中发挥重要作用。(本文所有图片源于网络,侵权即删)

海康机器人检测.gif

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(本文所有图片源于网络,侵权即删)