三十年,鋰電池產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)從萌生到壯大,甫入壯年時期,而新生代動力鋰電又茁壯而起,吹蕩幾江春水。在新能源汽車發(fā)展成為全球大勢之下,動力電池的高成長性和遠未見到的天花板,吸引著一批批產(chǎn)業(yè)鏈上下玩家投身其中。 在此背景下,3月20日在由高工機器人、高工鋰電、高工咨詢主辦,以“鋰電池智造躍遷”為主題的2021鋰電池智能制造峰會上,高工咨詢董事長張小飛博士發(fā)表了《中國鋰電池智能制造現(xiàn)況和趨勢》的主題演講。
馬太效應席卷鋰電池市場
張小飛針首先對目前鋰電池市場的格局做了整體分析。當前,無論是在動力電池、小電池還是儲能電池市場格局上,馬太效應愈發(fā)顯著;其中動力電池市場表現(xiàn)更甚。2018年至2020年,中國動力電池市場TOP2裝機量占比達到62%,TOP10裝機量已從2018年的83%提升至2020年的91.9%;市場份額不斷向頭部廠商集中。 小電池與儲能電池市場相對動力電池來說,市場格局并非牢不可破,而越是不穩(wěn)定越意味著需要火速把握機會,因此市場競爭同樣激烈。2020年小電池TOP10出貨量占比達66.8%,儲能鋰電池TOP10的裝機量占比則為54.5%。 總的來說,任何飛速發(fā)展的行業(yè)都會面臨高端產(chǎn)能不足,低端產(chǎn)能過剩的問題,這意味著2021年鋰電池市場集中度還將會進一步提升,例如寧德時代、比亞迪等頭部企業(yè)將會持續(xù)走強,而剩余企業(yè)則需要盡早在這個行業(yè)中找準自己的定位,謀求發(fā)展。
鋰電池設備市場上國產(chǎn)走強
2020年動力電池市場新增產(chǎn)能超110GWh,大部分企業(yè)的排產(chǎn)計劃和新產(chǎn)線招標都呈積極擴張態(tài)勢。張小飛分析道,新一輪動力電池投擴產(chǎn)產(chǎn)生的鋰電設備采購需求紅利或?qū)⒊掷m(xù)3-5年,這意味著在未來3-5年內(nèi)鋰電設備需求都將持續(xù)增長,設備企業(yè)將迎來爆發(fā)式增長機遇。 張小飛指出,當前中國鋰電池設備市場發(fā)展呈現(xiàn)以下特點:
一是頭部效應顯現(xiàn),頭部電池企業(yè)市場份額持續(xù)提升,頭部企業(yè)的產(chǎn)能擴張是設備需求主要拉力;
二是國產(chǎn)化率持續(xù)提升,2019年中國鋰電設備國產(chǎn)化率達90%,方形電池設備的國產(chǎn)化率超90%,圓柱電池設備國產(chǎn)化率超過95%;
三是高效率、智能化需求明顯,鋰電產(chǎn)品安全性、一致性要求倒逼設備更高效更智能化;
四是強強聯(lián)合漸成新常態(tài),頭部電池企業(yè)與設備企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新,共同開展定制性研發(fā),根據(jù)工藝及技術(shù)特點開發(fā)適合企業(yè)的生產(chǎn)設備;
五是機器人滲透率持續(xù)提升,從工業(yè)機器人到移動機器人,越來越多應用在鋰電生產(chǎn)環(huán)節(jié);
六是部分領域仍處于追趕地位,主要是疊片設備。
在新一輪的“設備競賽中”,對于國產(chǎn)廠商來說,機會顯然更大。正如特征第二點所提出的,由于進口設備價格高,售后服務時間長及維護費用高,近年來鋰電設備國產(chǎn)化進程加速,國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升。
因此,國產(chǎn)設備廠商的下一步要做的是更好地滿足電池廠商的新需求,把握鋰電設備行業(yè)技術(shù)趨勢,同時保持設備創(chuàng)新與工藝革新,幫助終端客戶提升綜合競爭力。張小飛認為,目前高精度、高速度、高穩(wěn)定性和無人化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的“三高三化”已成為鋰電設備行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢。 具體來看,鋰電池高安全性以及標準化要求, 推動設備向高精度、高效率、系列化以及高自動化生產(chǎn)線方向發(fā)展;降低人工成本,提高設備自動化、無人化是必要前提;數(shù)字智能化將安全風險和損失降低到最低,是企業(yè)核心競爭力。 目前,國內(nèi)頭部動力電池企業(yè)正在加速構(gòu)建其智能制造體系,經(jīng)歷了最初的實現(xiàn)設備自動化、產(chǎn)線自動化,建立工程設計、測試驗證、工藝制造等制造流程完善體系,到導入ERP,建立大數(shù)據(jù)平臺,搭建物聯(lián)網(wǎng)體系,再到啟動數(shù)據(jù)管理分析相關工作,并嘗試在產(chǎn)線上推廣5G技術(shù)、AI技術(shù)、自學習技術(shù)、圖像識別技術(shù)等智能制造發(fā)展階段。
機器人的無限想象空間
某種意義上來說,只要鋰電制造需要向智能制造升級,那么對于機器人而言就蘊藏著一片藍海市場。
數(shù)據(jù)來源:高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII),高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII) 在鋰電生產(chǎn)的前段如涂布、分切、烘焙、卷繞,主要還是以專機設備為主,但在產(chǎn)線的中后段,包括電芯裝配、檢測、電池組裝等環(huán)節(jié),對機器人的需求較大。此外,在配料、極片涂布、電池包包裝入庫等環(huán)節(jié),移動機器人大有可為。
張小飛強調(diào),機器人打入鋰電市場中要高度注意適應鋰電設備行業(yè)的應用要點,具體包括以下幾點:
機器人要實現(xiàn)可重構(gòu)可重復利用:除了關注傳統(tǒng)的質(zhì)量、成本、柔性和效率之外,要對市場的反應速度,抗各種干擾的能力,以及可重構(gòu)可重復利用的能力要極大提升;
具備自感知、自適應:機器人需要具有自我感知、自我適應、自我補償,以及對生產(chǎn)環(huán)境的自我調(diào)整的能力;
高穩(wěn)定、高可靠性:在鋰電行業(yè)中,停產(chǎn)與故障是非常敏感的,因此機器人不僅要具備高穩(wěn)定、高可靠性,同時要能夠?qū)崿F(xiàn)預測性的自動問題追溯,以及達到零缺陷、零故障的能力;
行業(yè)定制化:根據(jù)電池生產(chǎn)工藝定制專屬機器人,這在AGV/AMR領域更加普遍;
高性價比:鋰電產(chǎn)業(yè)鏈成本壓力大,自動化生產(chǎn)線一次投入較大,機器人性價比是鋰電行業(yè)考慮的關鍵點。
只有下沉至行業(yè)應用,把握真實的用戶需求,機器人才能分羹鋰電產(chǎn)業(yè)紅利。
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