鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2022年01月05日
拓新天:電池模組自動化大勢所趨
據了解,1至十月國內新能源汽車生產35.5萬輛,銷售33.7萬輛,比上年同期分別上升77.9%和82.2%。由此可見,新能源汽車產業雖然受到"騙補"影響,但依然阻擋不了它極速前進的步伐。
國內新能源汽車行業的快勢上升,不僅拉動了動力鋰電池產業的市場需求,也讓動力鋰電池整個產業鏈實現了快速發展。從動力鋰電池領域相關的產業上市公司的業績來看,不論是上游材料公司、設備公司、中游電池公司、下游pACK公司業績幾乎均實現大豐收,形勢大好。
然而,作為動力鋰電池"中堅力量"的動力鋰電池模組和pACK系統集成供應商,在享受著行業機遇的同時,也面對著不小的挑戰。生產效率低,產品一致性差,面著對國內新能源車行業日益提升的品質及性能要求,不少模組及pACK系統集成商漸漸感到力不從心。
"這重要因為當前的工藝流程和人工操作方式制約了生產效率和產品一致性,從而無法有效提升品質和產量,因此提高動力鋰電池模組自動化水平迫在眉睫。"江蘇拓新天機器人科技有限公司副總經理馬志樂坦言,自動化程度已成為決定產品質量和生產效率的重要因素。
模組自動化成為趨勢
近幾年來,隨著自動化集成能力的提升,國內高端智能裝備制造公司在打造動力鋰電池全自動/半自動組裝線、自動化設備集成、自動化信息采集和傳輸(MES)、無人化車間軟硬件管理系統等方面已取得長足的進步,動力鋰電池公司對自動化設備的認知度也是越來越高。
不過現實的情況卻是,在政策和市場的雙軌驅動之下,動力鋰電池需求旺盛,訂單增幅十分明顯,但動力鋰電池設備的自動化水平卻顯得滯后。雖然國內設備廠商眾多,但絕大多數廠商設備的自動化水平跟國外進口設備相比較,還存在著比較大的差距。
此前,動力鋰電池模組化高端設備一般由德國美國和韓日供應,但由于進口設備價格過于高昂,前期投入太大,很少有公司采用。"今年以來,國內有不少的設備廠商也在動力鋰電池模組設備自動化方面取得了優異的成績,其性能已經可以和進口設備媲美。"馬志樂表示。
盡管如此,動力鋰電池模組設備自動化之路依然是困難重重。由于市場上各家新能源汽車廠商的要求不同,幾乎沒有一家的模組和生產工藝是相同的,這也對自動化產線提出了更多的要求。雖然自動化程度在不斷的提升,但是高難度的兼容性卻還在苦苦糾纏著設備廠商。
"要解決這個問題,關注兼容性和‘整線節拍’非常重要。"馬志樂表示,由于模組的不固定,所以來料的電芯、殼體、pCB板、連接片等隨時可能發生變化,生產線的兼容性就顯得尤其重要。目前行業內用的比較多的是6軸機器人作業,重要是因為它靈活性強,擁有著更大的覆蓋面。
同時,它除了可以提升工作節拍、減少占地空間之外,其最大優勢是可以靈活定制的機器人抓手,抓手采用中心定位方式,不管是抓取、真空吸、夾持等方式,都比定制的工裝板和夾具有了廣泛的兼容性。
馬志樂介紹,所謂"整線節拍"是指整條自動線平均到每個工作站工作時間節拍而非傳統意義上見到的流水線。上個工作站完成后傳送到下個工作站,總有工作站在等待,這樣就浪費了節拍和效率。因此,如何使"整線節拍"更加高效,更加緊湊成為大家關注的話題。
筆者了解到,關于當前的動力鋰電池行業來說,模組自動化程度要求一般都比較高。因為工藝的復雜程度、工作環境的要求等,應用機器人和專用設備優勢顯而易見。而pACK線一般要承擔兩個功能:傳送和檢測。目前各廠商普遍應用了半自動的pACK組裝產線,重要用于pACK的上線、下線、檢測、廠內傳輸和包裝。
"半自動的pACK成為了當前各廠商的主流配置。然而越來越多的客戶,會要求將pACK和模組的MES系統集成在一起,以便進行更好的管理和快速的查詢,這就要實現整個產線的全自動化。據我了解,今年以來國內主流的動力鋰電池及pACK公司,基本已經配置了全自動的模組生產線。"拓新天技術總監鄂敏峰表示。
"交鑰匙工程"才是自動化出路
"在動力鋰電池安全性、一致性、標準化等要求不斷提升的行業背景之下,動力鋰電池公司對生產、檢測、等前后端設備在自動化、智能化和高精度等方面提出了更高的要求。"馬志樂認為,自動化將會是動力鋰電池產業未來的主旋律。
馬志樂表示,作為動力鋰電池行業模組和pACK自動化的系統集成供應商,拓新天專注于為客戶供應以工業機器人技術為核心的柔性化、智能化的制造解決方法。供應動力鋰電池模組組裝、pACK工程項目實行所需的設計、設備、制造、運輸、裝卸、安裝、調試、售后服務等一系列的"交鑰匙工程"。
據馬志樂介紹,目前拓新天憑借自身的優勢已成為國內排名前列的動力鋰電池公司和pACK公司的自動化系統集成供應商,現已完成今年預定銷售目標,訂單排期已經排到了年底。公司正積極地優化產線效率,進行新技術的研發和創新,以滿足客戶的訂單需求。
市場蛋糕很大,但當前電池公司都要求在短時間內交貨,同時由于動力鋰電池電芯、模組都沒有標準化,每家電池公司的產品類型和生產工藝都不相同,兼容性很難把控,給相關設備公司帶來了巨大的壓力。
"基于動力鋰電池模組和pACK自動化產線是一個復雜的系統,從前期和電池公司溝通、設計、生產、采購、調試到生產等流程要經過漫長周期。"馬志樂表示,拓新天會根據交期為客戶量身打造合適的設備方法。產品方面,可為客戶供應半自動化和全自動化兩類產線。
鄂敏峰進一步解釋道,拓新天供應的全自動化產線可以理解為無人化產線,具備或預備了自動化生產,自動化運輸,自動化車間(自動倉儲),以機器人為主體搭配MES軟件系統的準工業4.0工作平臺;而半自動化產線可以理解為,使用專用設備搭配人工進行工作的產線,在核心工藝或者瓶頸工段采用專用設備并輔助人工參和生產。
總的來說,全自動化產線的特點是一致性好,兼容性佳,故障率低;而半自動產線的優勢是造價低,交期快,靈活性比較好。
此外,在即將舉辦的2016年第二屆我國動力鋰電池大會上,江蘇拓新天機器人科技有限公司的技術總監鄂敏峰將和我們共同分享其在動力鋰電池集成自動化系統領域的心得,為大家帶來《動力鋰電池非標自動化產線如何做到標準化和快速交付》的主題演講,非常值得期待。
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