鋰電池自1990年問(wèn)世以來(lái),以其高能量密度、高電壓、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、充電速度快等優(yōu)點(diǎn),特別是對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn),受到3C數(shù)碼、電動(dòng)工具等行業(yè)的高度追捧。鋰電池產(chǎn)業(yè)作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力源,市場(chǎng)潛力巨大,不僅是國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的重要組成部分。預(yù)計(jì)未來(lái)5-10年,其產(chǎn)業(yè)鏈將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的自我完善和發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破1600億元。
眾所周知,從
鋰電池電池到自動(dòng)化模塊再到包裝生產(chǎn)線的全過(guò)程中,裝配線的自動(dòng)化程度是決定產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。近年來(lái),隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和自動(dòng)化集成能力的提高,國(guó)內(nèi)高端智能裝備制造企業(yè)在動(dòng)力電池自動(dòng)/半自動(dòng)裝配線建設(shè)、自動(dòng)化設(shè)備集成、信息采集與傳輸(mes)等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。無(wú)人車(chē)間軟硬件管理系統(tǒng),并占有一席之地。
本文根據(jù)國(guó)內(nèi)電池組件和包裝設(shè)備的特點(diǎn)和市場(chǎng)需求,分析了目前的市場(chǎng)格局。
電池模塊
鋰電池模塊是由數(shù)至數(shù)百個(gè)電池單元并聯(lián)串聯(lián)而成。除了機(jī)制設(shè)計(jì)外,電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)可以形成一個(gè)相對(duì)完整的鋰電池組系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō),模塊的自動(dòng)組裝過(guò)程,無(wú)論是軟袋、方形、圓筒形還是18650型電池,都是從對(duì)電芯充電開(kāi)始的。來(lái)料可以是原供應(yīng)商提供的包裝,也可以是廠家檢驗(yàn)后統(tǒng)一安排的專(zhuān)用托盤(pán)。送料過(guò)程可手動(dòng)或自動(dòng)通過(guò)輸送帶送料,然后由機(jī)器人通過(guò)抓斗抓取。在加載的同時(shí),對(duì)電芯讀取碼(采集單個(gè)電芯的身份數(shù)據(jù)信息)、電芯極性檢測(cè)(帶反方向或不帶反方向)、電芯的分離和組裝、缺陷品的去除等進(jìn)行操作。來(lái)料經(jīng)初檢、分揀合格后,根據(jù)模塊和工藝的不同要求,進(jìn)行激光清洗、涂膠、電池盒組裝、極耳切割成型、模塊外殼激光焊接、模塊激光編碼、螺桿傳動(dòng)、模塊檢測(cè)等工藝。分別進(jìn)行連接件激光焊接、BMS系統(tǒng)連接、模塊終檢、模塊下料。
鋰電池模塊
目前,由于市場(chǎng)上各汽車(chē)廠商的需求不同,幾乎沒(méi)有一家擁有相同的模塊和生產(chǎn)工藝,這也對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線提出了更高的要求。一條好的自動(dòng)化生產(chǎn)線除了要滿足上述硬件配置和工藝要求外,還需要注重兼容性和“全線節(jié)拍”。由于模塊不固定,進(jìn)線芯、外殼、pcb板、連接器等可能發(fā)生變化,生產(chǎn)線的兼容性尤為重要。對(duì)于目前的動(dòng)力電池行業(yè)來(lái)說(shuō),模塊的自動(dòng)化程度比較高,由于其工藝的復(fù)雜性和工作環(huán)境的要求,機(jī)器人和專(zhuān)用設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。
電池組
包裝是指包裝、包裝和組裝。其工藝流程分為加工、組裝和包裝三個(gè)部分。包裝生產(chǎn)線一般只需承擔(dān)兩個(gè)功能:傳輸和檢測(cè)。目前,半自動(dòng)包裝流水線被廠家廣泛使用,主要用于包裝的在線、離線、檢測(cè)、廠內(nèi)傳輸和包裝。
其中,agv小車(chē)、助力機(jī)械臂、滾筒線、提升臂等都是簡(jiǎn)單有效的工具。由于柔性線串接等工作離不開(kāi)人的輔助,所以半自動(dòng)包裝是目前各廠家的主流配置。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的客戶要求集成模塊化的mes系統(tǒng),以便更好的管理和快速的查詢,這對(duì)系統(tǒng)集成商來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
目前,動(dòng)力電池市場(chǎng)普遍呈現(xiàn)出小批量多品種的市場(chǎng)特性,說(shuō)明該行業(yè)缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。如若電池缺乏通用性,則無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn),而這無(wú)形之中也增加了電池的生產(chǎn)成本。同時(shí),由于電池的充放電性能指標(biāo)等存在差異,使得充電樁亦呈現(xiàn)多元化和定制化特征,以至于電池生產(chǎn)企業(yè)、系統(tǒng)集成企業(yè)、整車(chē)企業(yè)以及電池回收利用企業(yè)都迫切希望進(jìn)一步統(tǒng)一電池規(guī)格尺寸,故動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)施宜早不宜遲。
兩大市場(chǎng)形態(tài)
隨著動(dòng)力電池自動(dòng)化組裝工藝的不斷提升以及高端裝備的普及,動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)它的認(rèn)知度也越來(lái)越高。去年,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)配置了全自動(dòng)的模組生產(chǎn)線,產(chǎn)能及產(chǎn)品品質(zhì)得到了明顯的擴(kuò)大和提升。