鋰電行業(yè)，當(dāng)下最熱的賽道，從材料到電池，再到新能源汽車均吸引著大資本與大企業(yè)的關(guān)注與入局。

機(jī)器人行業(yè)，硬科技的典型代表，各細(xì)分產(chǎn)品領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新公司持續(xù)涌現(xiàn)，發(fā)展的主基調(diào)從過去幾年的國產(chǎn)化替代開始向國產(chǎn)化引領(lǐng)進(jìn)階。

兩者的交集落到了多年前提出的四個字--智能制造。

鋰電行業(yè)的智能制造進(jìn)程可以說領(lǐng)先于絕大部分其他行業(yè)，從前段、中段到后段的全流程效率提升有目共睹，單線產(chǎn)能持續(xù)提升，智能化設(shè)備與軟件應(yīng)用率提升明顯，其中以機(jī)器人、傳感器、機(jī)器視覺等為主要代表。自2020年以來，鋰電行業(yè)的持續(xù)擴(kuò)張很大程度上拉動了上游設(shè)備的需求，同時也對機(jī)器人的增長貢獻(xiàn)了越來越大的增量。

隨著鋰電相關(guān)廠商（含設(shè)備）對機(jī)器人的認(rèn)知度和接受度提升，受益于新一輪的擴(kuò)產(chǎn)周期，以工業(yè)機(jī)器人、AGV/AMR、機(jī)器視覺、傳感器等為代表的細(xì)分產(chǎn)品有望進(jìn)入鋰電產(chǎn)業(yè)化落地的高速期。

01動力電池企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)加速，鋰電設(shè)備市場將保持較高增長態(tài)勢

據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國鋰電池出貨量為327GWh，同比增長130%。預(yù)計2022年，中國鋰電池出貨量有望超600GWh，同比增速有望超80%。預(yù)計2025年中國鋰電池市場出貨量將超1450GWh，未來四年復(fù)合增長率超過45%。

當(dāng)下，新能源汽車、3C數(shù)碼領(lǐng)域、儲能、小動力和電動工具是鋰電池主要的下游應(yīng)用市場。

為適應(yīng)我國鋰電池生產(chǎn)環(huán)境，提高我國鋰電池生產(chǎn)工藝水平，研發(fā)并生產(chǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰電制造設(shè)備勢在必行。

由于進(jìn)口設(shè)備價格高，售后服務(wù)時間長及維護(hù)費(fèi)用高，近年來鋰電設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程加速，國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升，據(jù)GGII調(diào)研統(tǒng)計，2021年中國鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率超93%。在CATL、比亞迪為代表的方形動力電池的帶動下，方形電池設(shè)備的國產(chǎn)化率超90%以上；在比克、力神等圓柱電池企業(yè)帶領(lǐng)下，國內(nèi)圓柱電池部分設(shè)備國產(chǎn)化率超過95%，國產(chǎn)化率大幅提升。

受新能源補(bǔ)貼退坡影響，電池企業(yè)降本增效壓力增加，國內(nèi)主流電池企業(yè)紛紛提升電池產(chǎn)線自動化程度，開始嘗試大量導(dǎo)入機(jī)器人，在物料搬運(yùn)、上下料、焊接、裝配、檢測等環(huán)節(jié)發(fā)揮越來越重要的作用，不僅可以大幅減少生產(chǎn)時間、提升生產(chǎn)效率，還承載著信息互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通的基礎(chǔ)職能，少數(shù)電池企業(yè)實(shí)現(xiàn)了更高難度的車規(guī)級電池生產(chǎn)環(huán)境。

02中國工業(yè)機(jī)器人迎來鋰電行業(yè)落地應(yīng)用黃金期

2020年以后，以埃斯頓、匯川技術(shù)為代表的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌在鋰電行業(yè)進(jìn)展迅速，持續(xù)獲得多家頭部鋰電廠商的認(rèn)可與復(fù)購。從某種程度上可以認(rèn)為，在成本、貨期、價格、服務(wù)等綜合要素疊加影響下，后疫情時代為國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌進(jìn)入鋰電行業(yè)創(chuàng)造了一個時間窗口，越來越多的國產(chǎn)機(jī)器人廠商著手布局鋰電行業(yè)。

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國鋰電行業(yè)工業(yè)機(jī)器人（六軸和SCARA機(jī)器人）銷量1.97萬臺，同比增長98.18%，其中六軸機(jī)器人9255臺，同比增長102.61%。GGII預(yù)計，到2025年鋰電行業(yè)對工業(yè)機(jī)器人的需求量有望突破6.7萬臺，2021-2025年復(fù)合長率超過35%。

其中，多關(guān)節(jié)機(jī)器人在鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉足的工序很多，主要集中在中后段工序中，以模組、PACK 環(huán)節(jié)用量最大，包含搬運(yùn)、上下料、涂膠、堆疊、焊接、分揀、清洗、入箱、鎖緊、測試、包裝等環(huán)節(jié)。

SCARA在數(shù)碼電池生產(chǎn)中較多使用，因為SCARA在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)型以及部分工序取代直線滑臺上具有優(yōu)勢，同時更加適應(yīng)較小負(fù)載、較小空間和快速節(jié)拍的場景。SCARA在鋰電池行業(yè)使用的主要工序則包含裝配、焊接上下料、貼標(biāo)、檢測、化成分容、包裝組裝上下料等。當(dāng)前也有廠商專門開發(fā)出超大負(fù)載（50kg）的SCARA機(jī)器人用于鋰電后段環(huán)節(jié)的應(yīng)用。

協(xié)作機(jī)器人作為更加安全的多關(guān)節(jié)機(jī)器人衍生品，在鋰電池行業(yè)的應(yīng)用主要是在數(shù)碼電池領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)檢測、側(cè)燙、涂膠、貼標(biāo)、焊接、上下料、碼垛等工序。針對當(dāng)下鋰電池行業(yè)生產(chǎn)存在的單機(jī)自動化、人工切換產(chǎn)品、交付周期長、產(chǎn)線智能化低等問題，協(xié)作機(jī)器人可以進(jìn)行快速的部署，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，并縮短單工位自動化升級的投資回報周期。

03移動機(jī)器人加速駛?cè)脘囯娰惖?

除了工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域獲得產(chǎn)業(yè)化落地外，移動機(jī)器人領(lǐng)域也在加速駛?cè)脘囯娰惖?。根?jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年中國鋰電行業(yè)移動機(jī)器人銷量6839臺，同比增長83.84%。其中值得關(guān)注的是，AMR產(chǎn)品的占比正快速提升，無人叉車產(chǎn)品亦開始越來越多應(yīng)用于鋰電生產(chǎn)與倉儲場景。到2025年鋰電行業(yè)對移動機(jī)器人的需求量有望突破2.5萬臺，2021-2025年復(fù)合長率超過38%。

當(dāng)前，斯坦德機(jī)器人、華?？萍肌?yōu)艾智合、?？禉C(jī)器人、佳順智能、迦智科技等移動機(jī)器人企業(yè)快速入局，應(yīng)用所涉及的鋰電工序包含動力電池前段涂布、輥壓、分切、模切、疊片等工序自動上下料卷的需求，廣泛應(yīng)用于拆包間取料、涂布收放卷、輥壓收放卷、分切放料、疊片機(jī)放料等；中后段能夠滿足生產(chǎn)廠地對線邊倉的臨時儲存、搬運(yùn)，模組&PACK上下線搬運(yùn)等需求；物流倉儲中，滿足搬運(yùn)、周轉(zhuǎn)等的需求。

另外，全自動物流線可以以動力電池托盤為信息載體單元，集成自動化立體倉庫、自動化生產(chǎn)輸送系統(tǒng)、分選機(jī)器人、自動檢測和充放電設(shè)備、管理軟件和自動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下高精度控制，滿足電池從注液后裝盤到成品分揀的生產(chǎn)工藝要求。

以創(chuàng)智科技為代表的倉儲物流企業(yè)開發(fā)的全自動物流線將整個鋰電池生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)全部合理連接，并采用先進(jìn)的機(jī)器人進(jìn)行物料搬運(yùn)，從電芯卷繞到最終成品，大大減少人工，甚至取代人工，幫助電池企業(yè)打造真正的智能車間。

04機(jī)器視覺與力傳感器賦予產(chǎn)線智能

為賦予機(jī)器人更多智能，機(jī)器視覺作為機(jī)器人的眼睛，迎來發(fā)展機(jī)遇期。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2021年中國鋰電行業(yè)機(jī)器視覺市場規(guī)模為11.39億元，同比增長60.80%。經(jīng)過調(diào)研測算，鋰電池單GWh產(chǎn)線對機(jī)器視覺需求的價值量中樞約為700萬元，按照當(dāng)前各家鋰電池廠商的擴(kuò)產(chǎn)計劃，到2025年的投產(chǎn)產(chǎn)能有望超過2TWh，相比于當(dāng)前的產(chǎn)能，未投產(chǎn)產(chǎn)能累計超過1300GWh，其中潛在未釋放的機(jī)器視覺訂單需求超過100億元。

國內(nèi)機(jī)器視覺近幾年持續(xù)發(fā)展，如工業(yè)相機(jī)及視覺軟件領(lǐng)域涌現(xiàn)了?？禉C(jī)器人、華?？萍嫉阮^部廠商，在市場滲透率與客戶覆蓋面上都取得了長足的進(jìn)步。機(jī)器視覺已廣泛應(yīng)用于鋰電池生產(chǎn)過程中各關(guān)鍵工藝的缺陷檢測、尺寸測量和定位等。

除了視覺外，在力覺方面，受疫情影響，外資品牌的供貨期與價格難以滿足需求，以鋰電領(lǐng)域為例，過去很長一段時間，國產(chǎn)設(shè)備企業(yè)主要使用進(jìn)口傳感器，目前，以鑫精誠為代表的國產(chǎn)廠商憑借產(chǎn)品的高性價比，已經(jīng)在鋰電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)部分進(jìn)口替代，并進(jìn)入多家核心鋰電相關(guān)企業(yè)的供應(yīng)商名錄。

目前，力傳感器已大量應(yīng)用在鋰電生產(chǎn)的各類設(shè)備中，從前段—中段—后段均能用到相關(guān)傳感器，一般會用到張力傳感器（卷繞、涂布等）、稱重傳感器、壓力傳感器（焊接）、扭力傳感器等。

05從智能制造向極限制造進(jìn)階

當(dāng)前，鋰電池制造開始從智能制造向極限制造進(jìn)階，其中還伴隨著鋰電池新技術(shù)、新工藝的誕生與迭代。同時，成本問題越來越被鋰電池廠商重視，在原材料價格上漲、補(bǔ)貼退坡等多種因素疊加影響下，成本壓力貫穿鋰電池生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。

當(dāng)前鋰電設(shè)備領(lǐng)域國產(chǎn)化替代空間已開始從整機(jī)設(shè)備向基礎(chǔ)元器件轉(zhuǎn)移，激光器件、光學(xué)器件、傳感器、機(jī)器人等高精尖器件成為新替代方向，有望進(jìn)一步助力鋰電池生產(chǎn)降本。

我們很欣喜的看到，以機(jī)器視覺、傳感器、機(jī)器人等為代表的智能產(chǎn)品將越來越多的應(yīng)用于鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在降本增效方面發(fā)揮更大的價值。

審核編輯 ：李倩