钜大LARGE | 点击量：666次 | 2022年01月05日
拓新天：电池模组自动化大势所趋
据了解，1至十月国内新能源汽车生产35.5万辆，销售33.7万辆，比上年同期分别上升77.9%和82.2%。由此可见，新能源汽车产业虽然受到"骗补"影响，但依然阻挡不了它极速前进的步伐。
国内新能源汽车行业的快势上升，不仅拉动了动力锂电池产业的市场需求，也让动力锂电池整个产业链实现了快速发展。从动力锂电池领域相关的产业上市公司的业绩来看，不论是上游材料公司、设备公司、中游电池公司、下游pACK公司业绩几乎均实现大丰收，形势大好。
然而，作为动力锂电池"中坚力量"的动力锂电池模组和pACK系统集成供应商，在享受着行业机遇的同时，也面对着不小的挑战。生产效率低，产品一致性差，面着对国内新能源车行业日益提升的品质及性能要求，不少模组及pACK系统集成商渐渐感到力不从心。
"这重要因为当前的工艺流程和人工操作方式制约了生产效率和产品一致性，从而无法有效提升品质和产量，因此提高动力锂电池模组自动化水平迫在眉睫。"江苏拓新天机器人科技有限公司副总经理马志乐坦言，自动化程度已成为决定产品质量和生产效率的重要因素。
模组自动化成为趋势
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
近几年来，随着自动化集成能力的提升，国内高端智能装备制造公司在打造动力锂电池全自动/半自动组装线、自动化设备集成、自动化信息采集和传输(MES)、无人化车间软硬件管理系统等方面已取得长足的进步，动力锂电池公司对自动化设备的认知度也是越来越高。
不过现实的情况却是，在政策和市场的双轨驱动之下，动力锂电池需求旺盛，订单增幅十分明显，但动力锂电池设备的自动化水平却显得滞后。虽然国内设备厂商众多，但绝大多数厂商设备的自动化水平跟国外进口设备相比较，还存在着比较大的差距。
此前，动力锂电池模组化高端设备一般由德国美国和韩日供应，但由于进口设备价格过于高昂，前期投入太大，很少有公司采用。"今年以来，国内有不少的设备厂商也在动力锂电池模组设备自动化方面取得了优异的成绩，其性能已经可以和进口设备媲美。"马志乐表示。
尽管如此，动力锂电池模组设备自动化之路依然是困难重重。由于市场上各家新能源汽车厂商的要求不同，几乎没有一家的模组和生产工艺是相同的，这也对自动化产线提出了更多的要求。虽然自动化程度在不断的提升，但是高难度的兼容性却还在苦苦纠缠着设备厂商。
"要解决这个问题，关注兼容性和‘整线节拍’非常重要。"马志乐表示，由于模组的不固定，所以来料的电芯、壳体、pCB板、连接片等随时可能发生变化，生产线的兼容性就显得尤其重要。目前行业内用的比较多的是6轴机器人作业，重要是因为它灵活性强，拥有着更大的覆盖面。
同时，它除了可以提升工作节拍、减少占地空间之外，其最大优势是可以灵活定制的机器人抓手，抓手采用中心定位方式，不管是抓取、真空吸、夹持等方式，都比定制的工装板和夹具有了广泛的兼容性。
马志乐介绍，所谓"整线节拍"是指整条自动线平均到每个工作站工作时间节拍而非传统意义上见到的流水线。上个工作站完成后传送到下个工作站，总有工作站在等待，这样就浪费了节拍和效率。因此，如何使"整线节拍"更加高效，更加紧凑成为大家关注的话题。
笔者了解到，关于当前的动力锂电池行业来说，模组自动化程度要求一般都比较高。因为工艺的复杂程度、工作环境的要求等，应用机器人和专用设备优势显而易见。而pACK线一般要承担两个功能：传送和检测。目前各厂商普遍应用了半自动的pACK组装产线，重要用于pACK的上线、下线、检测、厂内传输和包装。
"半自动的pACK成为了当前各厂商的主流配置。然而越来越多的客户，会要求将pACK和模组的MES系统集成在一起，以便进行更好的管理和快速的查询，这就要实现整个产线的全自动化。据我了解，今年以来国内主流的动力锂电池及pACK公司，基本已经配置了全自动的模组生产线。"拓新天技术总监鄂敏峰表示。
"交钥匙工程"才是自动化出路
"在动力锂电池安全性、一致性、标准化等要求不断提升的行业背景之下，动力锂电池公司对生产、检测、等前后端设备在自动化、智能化和高精度等方面提出了更高的要求。"马志乐认为，自动化将会是动力锂电池产业未来的主旋律。
马志乐表示，作为动力锂电池行业模组和pACK自动化的系统集成供应商，拓新天专注于为客户供应以工业机器人技术为核心的柔性化、智能化的制造解决方法。供应动力锂电池模组组装、pACK工程项目实行所需的设计、设备、制造、运输、装卸、安装、调试、售后服务等一系列的"交钥匙工程"。
据马志乐介绍，目前拓新天凭借自身的优势已成为国内排名前列的动力锂电池公司和pACK公司的自动化系统集成供应商，现已完成今年预定销售目标，订单排期已经排到了年底。公司正积极地优化产线效率，进行新技术的研发和创新，以满足客户的订单需求。
市场蛋糕很大，但当前电池公司都要求在短时间内交货，同时由于动力锂电池电芯、模组都没有标准化，每家电池公司的产品类型和生产工艺都不相同，兼容性很难把控，给相关设备公司带来了巨大的压力。
"基于动力锂电池模组和pACK自动化产线是一个复杂的系统，从前期和电池公司沟通、设计、生产、采购、调试到生产等流程要经过漫长周期。"马志乐表示，拓新天会根据交期为客户量身打造合适的设备方法。产品方面，可为客户供应半自动化和全自动化两类产线。
鄂敏峰进一步解释道，拓新天供应的全自动化产线可以理解为无人化产线，具备或预备了自动化生产，自动化运输，自动化车间（自动仓储），以机器人为主体搭配MES软件系统的准工业4.0工作平台；而半自动化产线可以理解为，使用专用设备搭配人工进行工作的产线，在核心工艺或者瓶颈工段采用专用设备并辅助人工参和生产。
总的来说，全自动化产线的特点是一致性好，兼容性佳，故障率低；而半自动产线的优势是造价低，交期快，灵活性比较好。
此外，在即将举办的2016年第二届我国动力锂电池大会上，江苏拓新天机器人科技有限公司的技术总监鄂敏峰将和我们共同分享其在动力锂电池集成自动化系统领域的心得，为大家带来《动力锂电池非标自动化产线如何做到标准化和快速交付》的主题演讲，非常值得期待。
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