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AGV锂电池技术路径选择

发布:pmgnld 浏览:276次

区别于前几年的高速爆发式增长,2019年中国AGV市场增速趋于平稳,各厂商之间的竞争更加直接和残酷,从GGII调研的信息来看,AGV企业之间的竞争阵地已经开始从过去的增量市场逐渐转向存量市场,价格战在蔓延。

争夺存量市场,降本增效是关键。

首先,AGV的成本主要由软、硬两部分构成,软件部分主要是机器人控制系统(RCS)开发及定制工作量所产生的成本,与MES、WMS系统对接的解决方案,以及客制化需求。这部分受制于企业的软技术实力,各家的解决方案都不一样。

所以AGV价格压缩的空间还在于硬件,其中车体、车载导航系统、控制系统、安全系统、电池系统的成本均较高。而受制于高端传感器的技术原因,在控制、导航、安全系统等方面AGV厂商议价权并不高,只有在电池系统方面,AGV厂商才有一定的议价权。

据测算,AGV小车中,电池系统的成本比重在10%左右,无人叉车方面,电池的比重在17%左右。目前AGV 小车中,铅酸、磷酸铁锂、三元电池均有在用,从技术的角度出发,这三者都已经成熟,安全性上铁锂稍高一点。

目前的市场情况是磷酸铁锂和三元电池正在不断取代传统的铅酸电池,这是因为降本增效,首先在于降本。

从单纯的电池成本来看,铅酸每瓦时的单价在5毛左右,铁锂是6毛,三元最高,需要9毛。

这么一看,铁锂和三元似乎并不占优势。但是AGV 作为工业设备对生命周期是有一定要求的,铅酸的循环充电次数在500次左右,铁锂2000次以上,好的厂家能做到4000次,三元电池也能做到1500次以上。这样来看,铁锂和三元的性价比就很高了。

其次是增效。

这也是铅酸电池的“绝对硬伤”,铅酸的能量密度(瓦时每公斤)是50,铁锂在110左右,三元是200,所以三元的续航时间比铁锂高出近一倍,铁锂的续航时间又比铅酸高出一倍。

这也导致铅酸电池的自重越高,更加费电。在1个KWh的情况下,铅酸电池重量在20KG,铁锂在5KG左右,三元在5KG左右;从充电情况来看,也是1个KWh,额定电压48伏,铅酸需要7——8小时,铁锂和三元都是1——2小时就能搞定。

综合来看,磷酸铁锂电池更具性价比。

但是AGV 和无人叉车就一定需要全部换成磷酸铁锂或是三元电池吗?目前来讲,并不见得。

因为AGV和汽车不一样,作为搬运设备,它经常是满负载甚至超负载运行,而它的底盘重量和它的负载是呈正相关,某些特殊情况下并不是越轻越好。

例如电商环境的要求就是低负载、高效率,要求电池体积小、续航高,三元材料就比较吃香,而叉车行业现在还是铅酸电池占据主流,磷酸铁锂还处在逐渐取代的过程。

所以AGV厂家对电池采购也多是定制化,首先看应用场景,对电池的能量密度要求高低,其次电池作为车体的一部分,它的体积、自重都是不一样的,没办法直接购买。

针对这种情况,目前的电池厂家多是采用18650和26650两种型号,这两种体积较小,所以排列组合的可能性较多,满足大多数的客户需求,同时技术成熟,国内的一、二、三线电池厂家都能做。

高工机器人研究所分析师张鑫表示:“AGV电池及其管理系统作为AGV产品的原动力来源,在产品设计之初就要首先考虑其尺寸、容量、重量等,这不仅关乎产品的工业设计,也影响产品的性能和功耗。在电池选择方面,标称电压、峰值电压、电池内阻、自放电率、充电时间和充电方式都是需要考虑的因素。此外,集成了智能的电池管理系统后,使AGV产品的安全、灵活、高效、可靠特点更加显著。”

 文章摘自高工锂电


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