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AGV鋰電池技術(shù)路徑選擇

區(qū)別于前幾年的高速爆發(fā)式增長,2019年中國AGV市場(chǎng)增速趨于平穩(wěn),各廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)陣地已經(jīng)開始從過去的增量市場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)向存量市場(chǎng),價(jià)格戰(zhàn)在蔓延。

1爭(zhēng)奪存量市場(chǎng),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(duì)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(shí)力,各家的解決方案都不一樣。

所以AGV價(jià)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(jià)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(jià)權(quán)。

據(jù)測(cè)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(diǎn)。

目前的市場(chǎng)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?yàn)榻当驹鲂В紫仍谟诮当尽?/p>

從單純的電池成本來看,鉛酸每瓦時(shí)的單價(jià)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(shì)。但是AGV作為工業(yè)設(shè)備對(duì)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(jià)比就很高了。

其次是增效。

這也是鉛酸電池的”絕對(duì)硬傷”,鉛酸的能量密度(瓦時(shí)每公斤)是50,鐵鋰在110左右,三元是200,所以三元的續(xù)航時(shí)間比鐵鋰高出近一倍,鐵鋰的續(xù)航時(shí)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(fèi)電。在1個(gè)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(gè)KWh,額定電壓48伏,鉛酸需要7~8小時(shí),鐵鋰和三元都是1~2小時(shí)就能搞定。

綜合來看,磷酸鐵鋰電池更具性價(jià)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?yàn)锳GV和汽車不一樣,作為搬運(yùn)設(shè)備,它經(jīng)常是滿負(fù)載甚至超負(fù)載運(yùn)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(duì)電池采購也多是定制化,首先看應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)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(duì)這種情況,目前的電池廠家多是采用18650和26650兩種型號(hào),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(shí)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?chǎng)伪硎荆?#8221;AGV電池及其管理系統(tǒng)作為AGV產(chǎn)品的原動(dòng)力來源,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì),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(shí)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(diǎn)更加顯著。”

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