物流如何解决锂电供不应求？

  锂电池的供不应求，物流如何把握?

  新能源汽车持续高走动力电池前景可期

  新能源汽车市场的火热，仅从不断新增的玩家数量就可见一斑。而且，销量数据也反映出新能源汽车市场对于传统汽车市场的冲击与渗透。

  据相关数据统计，2021年新能源汽车产销量分别为354.5万辆和352.1万辆，同比增长均为1.6倍，2021年新能源汽车渗透率达13.4%。2022年1月新能源汽车产销量分别为45.2万辆和43.1万辆，同比分别增长1.3倍和1.4倍，新能源汽车渗透率达17%。根据中汽协的预测，预计2022年中国新能源汽车销量有望突破500万辆以上，预计到2025年销量有望达975万辆，渗透率有望上升至30%，2021~2025年复合增长率有望达30%以上。

  而在最重要的“三电系统”中，动力电池的发展更是成为了影响新能源汽车销售的关键。而新能源汽车的火热也进一步带动了动力电池产业的发展。一方面电池制造如宁德时代、比亚迪、国轩高科等企业已经为世人所熟识，另一方面原材料如锂矿、负极材料、电解液、隔膜等细分领域，也受到动力电池需求影响，呈现出了勃勃生机。

  此外，作为缓解新能源里程焦虑的关键之一，充电基础设施的建设需求也在不断增大。据统计，截至2021年底，中国新能源汽车保有量784万辆，充电桩保有量261.7万台，车桩比3:1，仍存在较大的缺口。同时根据预测，充电桩市场规模将突破千亿元人民币。预计到2022年新能源汽车保有量将达1,221万辆，充电桩保有量将达506万台，到2025年新能源汽车保有量将增加至3,224万辆，充电桩保有量将增加至1,466万台。2021~2025年新增充电桩数量年均复合增长率将达44%。

  产能投资成为行业发展重点之一

  在这样的前景之下，动力电池、充电基础设施的产能提升成为了相关企业的重点，各大动力电池企业对于产能的投资也屡见报端。例如在2022年9月6日，宁德时代官方微博消息发布，厦门时代新能源电池产业基地项目(一期)正式开工，该项目总投资不超过130亿元人民币，主要建设动力电池及储能电池生产线。就在前一天，宁德时代在匈牙利东部城市德布勒森签署预购地协议，该项目投资金额73.4亿欧元，规划电池产能为100GWh。而到了9月28日，宁德时代又发布公告，公司拟在河南省洛阳市投资建设洛阳新能源电池生产基地项目，项目总投资为不超过140亿元人民币。

  而在差不多的时间段，亿纬锂能连发多条重磅公告称，公司拟投资100亿元人民币在沈阳市经开区建设“亿纬锂能储能与动力电池项目”;拟向贝特瑞子公司贝特瑞(四川)新材料科技有限公司增资8.84亿元人民币，建设10万吨/年的锂电池负极材料一体化产能等。

  与此同时，赣锋锂业、金圆股份、中科电气亦纷纷宣布了在锂矿、锂电正负极材料端的扩产计划，涉及总金额超百亿元人民币。

  自动化、信息化、智能化建设之难点

  而在这些产能投资中，工业自动化、信息化、智能化建设是重点之一，以宁德时代的工厂为例，其各工序生产线实现了自动化生产，并且不同工序之间的转运，零部件和成品的供给与储存，也实现了自动化和智能化。如此庞大的投资，也让中国物流装备市场感受到了广阔的前景，中国物流装备企业亦开启了对这一领域的探索与实践。

  硬件层面，由于动力电池的涉及多种原材料、半成品，每个物品的物理和化学属性均有所不同，需要物流装备企业为其定制化地研发和制造符合需求的产品和解决方案。虽然中国物流装备企业在智能制造的推动下，已经对一般制造业所需的智能化产品和解决方案有了深刻的认知和实践。但是，动力电池等行业作为新行业，其产品自身的技术与形态仍然处于高速的发展与变化之中，这也为中国物流装备行业带来了巨大的挑战。

  软件层面，动力电池生产工艺复杂，包括了电芯上料及处理—堆叠、组装—模组装配—PACK包装配等四大环节，其中又涵盖了十多个细分流程和工艺，每个工艺的节拍和整体节拍的掌控是产线保证高效产能的关键之一。这对于已经服务了中国智能制造的物流装备企业而言，最大的挑战在于，以动力电池生产工艺的理解为基础，从全局出发，为客户定制效率最优的系统解决方案，并配合可靠的硬件设备，来实现产能的稳定与高效。

  不同领域的针对性解决方案

  在探索的过程中，中国物流装备领域也应当结合自身的优势与发展战略，从不同的角度来为客户行业提出针对性地解决方案。

  关键零部件领域

  第一是关键零部件领域。以常见的自动化输送线为例，其关键设备——辊筒的研发制造，决定了自动化输送设备的性能。在动力电池制造领域，随着电池产品续航里程的提升，和产能效率提升，电池产品与托盘的重量已经增加到了200+kg，不少电池生产商采用了交流减速电机来驱动电池托盘。但是交流减速电机驱动存在着维护时间长、能耗高等缺点。对此，德马工业和日本协和联合开发了高扭矩直流电动辊筒，该产品可以驱动超过300kg以上的电池托盘，部分场合可高达500kg。据了解某中国国内知名的新能源电池制造商，为其超过260kg的电池托盘选用了高扭矩直流电动辊筒，极大简化了输送设备，缩短了维护停机时间，减少停产损失的同时，输送设备的能耗更是降低了58%。

  又例如在作为堆垛机核心部件之一的伸缩货叉领域，由于电池产品尺寸小，同时又要直接配合生产线节拍，这就要求伸缩货叉产品具备尺寸小、速度快，定位精度高、负载大等特点，同时还要考虑到作业环境，如高温，禁铜禁锌等，这都考验了设备供应商的能力。

  为此，米亚斯在新能源领域专门定制开发了多种新型伸缩货叉产品，并得到了客户的充分信赖，其在新能源行业的订单增长非常迅速，已经达到了70%的市场份额了，新能源相关行业订单占总订单比例也超过了40%。

  整体解决方案和核心设备

  第二是整体解决方案和核心设备的研发与应用。以仓储环节为例，新能源电池企业在仓储面临的挑战包括了：库区分散且布局复杂，生产工艺复杂，物流环节多，易影响到产品一致性;同时生产及存储环境对清洁程度、防爆及温湿度等有严格的要求，最关键的还是产品安全与消防安全要求。而且电池生产安全、生产工艺及环境管控要求极高，生产过程中既要满足防火、灭火、防尘、杜绝输送过程的金属摩擦粉尘隔断等工艺，还要求生产的高度稳定性及智能设备的柔性维护。

  以凯乐士与浙江某知名电池生产企业的合作项目为例，该客户处理的产品载重在50kg~200kg，需要采用新能源专用的箱式堆垛机或RGV来运行。为此，凯乐士将新能源行业自动化解决方案内堆垛机、滚筒输送线、各类顶升移栽、升降机等系列产品都做了深度的定制开发，对其中大批量使用的核心零部件通过自主开模进行定制生产，通过提高产品质量和部署设备的防火功能，既降低制造成本，更使得在其全寿命周期中做到终身免维护或大幅度减少维护次数等柔性化改进，提高设备全寿命周期使用效率和使用成本。

  AMR行业同样在电池制造领域获得了众多的应用与落地，其具备高度柔性的解决方案与电池产线对于节拍响应的高要求可谓是天作之合。电池生产制造的关注点主要集中在“质量和成本、效率和安全、物料管理”等几大方面，其中挑战包括电芯加工对生产环境要求高，粉尘、水分等因素会影响电芯的产品一致性;同时前工序卷料重、种类多，上下料对接难度大，若采用人工则导致效率低下;且工艺路线复杂，物料搬运任务难以有效管控，容易造成产量及节拍损失;此外，各工序间缓存物料多，若没有实时的库存数据，人工定期盘点耗时费力等。

  对此，极智嘉能够为客户提供覆盖厂区物流和拉线物流，从电芯前后工序到模组、PACK车间的全流程AMR解决方案。例如在电芯前工序场景中，极智嘉超高精度双举升机器人，可完全替代人工叉车和手推料车，完成卷料从拆包间到线边缓存架的自动化运送，以及对接涂布机、辊分机、模切机等设备，实现高精度高效率的自动上下料。又例如在模组及PACK车间，极智嘉搬运机器人可搭配辊筒或方托盘上装，参与不同容器物料从拆包间到线边设备的自动转运。该方案可根据产能随时调整配送频率，保证模组、PACK工序在制品及其他辅料的准时配送，提高生产节拍。

  综上，作为一个前景广阔的行业，动力电池亦成为了中国物流装备行业发展的推动力，也为物流装备领域的明天增加了更多的可能。

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