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AGV鋰電池技術(shù)的路徑

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月08日  

區(qū)別于前幾年的高速爆發(fā)式增長,2019年中國AGV市場增速趨于平穩(wěn),各廠商之間的競爭更加直接和殘酷,從GGII調(diào)研的信息來看,AGV企業(yè)之間的競爭陣地已經(jīng)開始從過去的增量市場逐漸轉(zhuǎn)向存量市場,價格戰(zhàn)在蔓延。


爭奪存量市場,降本增效是關(guān)鍵。


首先,AGV的成本主要由軟、硬兩部分構(gòu)成,軟件部分主要是機(jī)器人控制系統(tǒng)(RCS)開發(fā)及定制工作量所產(chǎn)生的成本,與MES、WMS系統(tǒng)對接的解決方案,以及客制化需求。這部分受制于企業(yè)的軟技術(shù)實力,各家的解決方案都不一樣。


所以AGV價格壓縮的空間還在于硬件,其中車體、車載導(dǎo)航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的成本均較高。而受制于高端傳感器的技術(shù)原因,在控制、導(dǎo)航、安全系統(tǒng)等方面AGV廠商議價權(quán)并不高,只有在電池系統(tǒng)方面,AGV廠商才有一定的議價權(quán)。


據(jù)測算,AGV小車中,電池系統(tǒng)的成本比重在10%左右,無人叉車方面,電池的比重在17%左右。目前AGV小車中,鉛酸、磷酸鐵鋰、三元電池均有在用,從技術(shù)的角度出發(fā),這三者都已經(jīng)成熟,安全性上鐵鋰稍高一點。


目前的市場情況是磷酸鐵鋰和三元電池正在不斷取代傳統(tǒng)的鉛酸電池,這是因為降本增效,首先在于降本。


從單純的電池成本來看,鉛酸每瓦時的單價在5毛左右,鐵鋰是6毛,三元最高,需要9毛。


這么一看,鐵鋰和三元似乎并不占優(yōu)勢。但是AGV作為工業(yè)設(shè)備對生命周期是有一定要求的,鉛酸的循環(huán)充電次數(shù)在500次左右,鐵鋰2000次以上,好的廠家能做到4000次,三元電池也能做到1500次以上。這樣來看,鐵鋰和三元的性價比就很高了。


其次是增效。


這也是鉛酸電池的"絕對硬傷",鉛酸的能量密度(瓦時每公斤)是50,鐵鋰在110左右,三元是200,所以三元的續(xù)航時間比鐵鋰高出近一倍,鐵鋰的續(xù)航時間又比鉛酸高出一倍。


這也導(dǎo)致鉛酸電池的自重越高,更加費電。在1個KWh的情況下,鉛酸電池重量在20KG,鐵鋰在5KG左右,三元在5KG左右;從充電情況來看,也是1個KWh,額定電壓48伏,鉛酸需要7~8小時,鐵鋰和三元都是1~2小時就能搞定。


綜合來看,磷酸鐵鋰電池更具性價比。


2但是AGV和無人叉車就一定需要全部換成磷酸鐵鋰或是三元電池嗎?目前來講,并不見得。


因為AGV和汽車不一樣,作為搬運設(shè)備,它經(jīng)常是滿負(fù)載甚至超負(fù)載運行,而它的底盤重量和它的負(fù)載是呈正相關(guān),某些特殊情況下并不是越輕越好。


例如電商環(huán)境的要求就是低負(fù)載、高效率,要求電池體積小、續(xù)航高,三元材料就比較吃香,而叉車行業(yè)現(xiàn)在還是鉛酸電池占據(jù)主流,磷酸鐵鋰還處在逐漸取代的過程。


所以AGV廠家對電池采購也多是定制化,首先看應(yīng)用場景,對電池的能量密度要求高低,其次電池作為車體的一部分,它的體積、自重都是不一樣的,沒辦法直接購買。


針對這種情況,目前的電池廠家多是采用18650和26650兩種型號,這兩種體積較小,所以排列組合的可能性較多,滿足大多數(shù)的客戶需求,同時技術(shù)成熟,國內(nèi)的一、二、三線電池廠家都能做。


高工機(jī)器人研究所分析師張鑫表示:"AGV電池及其管理系統(tǒng)作為AGV產(chǎn)品的原動力來源,在產(chǎn)品設(shè)計之初就要首先考慮其尺寸、容量、重量等,這不僅關(guān)乎產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計,也影響產(chǎn)品的性能和功耗。在電池選擇方面,標(biāo)稱電壓、峰值電壓、電池內(nèi)阻、自放電率、充電時間和充電方式都是需要考慮的因素。此外,集成了智能的電池管理系統(tǒng)后,使AGV產(chǎn)品的安全、靈活、高效、可靠特點更加顯著。"


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