根据高工机器人产业研究所（GGII）撰写的《2022年锂电行业机器人应用发展蓝皮书》数据显示，在中国市场，移动机器人主要应用在电商/零售/物流、汽车及零部件、3C 及半导体、锂电、光伏、鞋服等行业，占比合计近80%；其中移动机器人在电商/零售/物流行业应用相对成熟，伴随着电商物流的快速发展，电商/零售/物流行业移动机器人销量占比最高，达24.80%；占比10%以上的行业还有3C及半导体、汽车及零部件、锂电，分别占比 15.15%、14.45%、10.72%。
受益于新能源产业真正进入发展黄金期，移动机器人正迎来在锂电行业应用的需求高增长期。
GGII数据显示，2021年中国锂电行业移动机器人销量6839台，同比增长 83.84%。其中值得关注的是，AMR产品的占比正快速提升，无人叉车产品亦开始越来越多应用于锂电生产与仓储场景。
GGII预计，到2025年锂电行业对移动机器人的需求量有望突破2.5万台，2021-2025年复合长率超过 38%。
当前，AGV/AMR 应用所涉及的锂电工序包含：
动力电池前段涂布、辊压、分切、模切、叠片等工序自动上下料卷的需求，广泛应用于拆包间取料、涂布收放卷、辊压收放卷、分切放料、叠片机放料等；中后段能够满足生产厂地对线边仓的临时储存、搬运，模组&PACK 上下线搬运等需求；物流仓储中，满足搬运、周转等的需求。
锂电行业的移动机器人（AGV/AMR）应用则是以国产厂商为主导，国产厂商基于高性价比、高稳定性、高服务品质的优势，不断获得锂电厂商的认可。此外，国产移动机器人（AGV/AMR）企业还可针对锂电行业特定场景专门开发定制类产品，在一定程度上解决了锂电厂商的痛点，并获得持续订单需求。
01
移动机器人在锂电行业应用
锂电动力电池制造主要分为前、中、后段三大工序，各工序段均有应用不同功能类型的移动机器人以提高电池制造效率，提升产品一致性。
一方面，应用 AGV/AMR 车型复杂多样。目前电池领域应用的AGV有叉车式、悬臂式、辊筒式、潜入牵引式、顶升仓储式等众多类型。而当前AGV的发展还未进入成熟阶段，能满足锂电行业多样化深度定制的AGV供应商并不多。
另一方面，锂电池作为对安全性、一致性、可靠性要求极高的特殊制造业，在应用场景中更为注重AGV定位的精准度、与整体生产节拍的协调性、调度系统的稳定性以及数据采集的准确性，对于AGV自动化线方案的设计以及供应商的选择显得更为重要。
1、叉取式机器人
叉取式移动机器人运载能力强可以直接叉取物料（托盘）进行运输，转弯时自动减速且有自动识别障碍物并及时避障等功能，行走安全可靠；主要用于生产线上的原材料配送及半成品、成品的运输和工厂仓库原料码垛等；在生产中能代替人完成一些单调、频繁、劳动强度大且重复长时间作业或是危险、恶劣环境下的作业。
2、潜伏牵引式机器人
潜伏牵引系列移动机器人，可潜伏到料车下，利用牵引棒自动升降，挂接或脱落料车。该系列产品按运行方向分为单向、双向、全向，导航方式为磁导航，牵引能力500kg~2500kg潜伏牵引系列机器人应用广泛，结构紧凑，运作灵活，成熟稳定性高。广泛应用于新能源锂电 汽车及零部件、食品饮料、3C及半导体家用电器等诸多行业。
3、背负移载机器人
背负移载系列移动机器人可根据调度任务自主导航至对接线体处，实现物料全自动化的转运。该系列按产品工位数量,分为单工位和多工位，导航方式可选择磁导航、二维码导航、激光定位导航、SLAM导航。负载能力可达3000kg该系列移动机器人应用广泛,结构紧凑，运作灵活，自动化程度高。广泛应用于新能源锂电、汽车及零部件、平板显示、食品饮料、3C及半导体、家居家纺等诸多行业。
02
哪些移动机器人企业已入局？
1、海康机器人
作为机器视觉和移动机器人产品及解决方案提供商，海康机器人较早在新能源领域进行布局，并规划了贴合锂电行业发展需求的产品和方案。目前在锂电行业，已形成高度标准化的解决方案，通过定制化服务，充分帮助企业降本增效提质。
机器视觉产品线目前拥有50+系列、870+型号硬件产品，70+款软件产品和2个平台软件，能满足不同场景需求。在移动机器人硬件产品上，目前拥有LMR-潜伏机器人、CMR-移/重载机器人、CTU-料箱机器人、FMR-叉取机器人四大产品阵列，满足前、中、后段锂电全场景应用，全面助力锂电智造升级。同时在软件平台领域，海康机器人推出的iWMS-1000智能仓储管理系统及RCS-2000机器人控制系统可协同作业，打通内物流环节的关键物流节点，无缝衔接仓储搬运-产线搬运、库内搬运-分拣搬运等混合搬运场景，为企业提效提产。
目前机器视觉和移动机器人产品都已应用在锂电行业，覆盖了前、中、后段的多个工艺环节，落地项目超70个，动力电池全球TOP10企业覆盖率超90%，头部客户的复购率甚至达到了100%。
以分切-模切-卷绕工艺段为例，通常情况下，该工艺段项目存在对接精度高、物料价值高、物流成本高、转运频次高、工人劳动强度大等挑战，同时，用户也有应用悬臂AMR在模切卷绕工艺段实现自动上下料的需求。
基于此，海康机器人选择使用单悬臂AMR，最大负载1000kg，并为了提升搬运效率，创新开发了双悬臂车型，一次搬运完成空满料筒对接，同时将RCS机器人调度系统与用户的MES、上位机进行数据实时交互，完成机台上下料的需求采集，机台的状态采集，光栅、输送线、自动门、梯控等外设对接，物料流转自动化率可达100%，信息流全程可追溯。
2、极智嘉
目前极智嘉AMR解决方案已覆盖锂电行业生产制造的全过程。
硬件方面，极智嘉可以提供高精度双举升、高精度多自由度悬臂、潜伏式搬运、无人叉车等丰富的机器人形态，全场均采用激光SLAM完全自然导航，无需对现场特殊改造，即可柔性引入，高效实施部署，项目快速上线。
例如，在料箱/料盘搬运环节，极智嘉可以选择运用M1000R结合电动辊筒替代手推车搬运，辊筒与输送线高度保持一致，可直接对接输送线并取送物料，通过辊筒+升降的形式，可以对接不同高度的取料口和送料口。双排辊筒可以连续取两箱物料以提高搬运效率。
在软件方面，极智嘉的G-LES生产物流执行系统和GMS智能搬运系统可与客户MES、WMS系统无缝对接，实现生产任务的自动派发、AMR自动执行、管理平台闭环监控。全流程数据闭环，精益化协作生产，实现全链路从硬件到软件的连接，为客户提供更高效智能的系统方案。
3、斯坦德机器人
斯坦德机器人实现了机器人定位导航算法、操作调度系统、控制器等核心技术的自主研发全覆盖，主要业务为激光SLAM导航AMR及厂仓一体的柔性工业物流解决方案。
在锂电行业，斯坦德机器人从标准底盘、标准接口、工具及服务四方面入手，通过自主研发生产的AMR机器人，采用激光SLAM为主，多传感器融合（可根据项目需求选装不同配置）的导航方式，实现AMR在动力电池制造过程中批量使用，提供完整的柔性物流解决方案。
例如，斯坦德机器人新开发的激光SLAM导航专用单叉臂运输AMR，该款AMR定位精度为±10mm，举升行程为900~1600mm，采用48V磷酸铁锂电池，具备避障雷达、急停按钮、安全触边、保险杠、声光报警等避障功能。该产品即是针对锂电行业的特定场景开发出定制化产品，在一定程度上解决了锂电厂商的需求。
4、佳顺智能
作为一家以移动机器人为核心产品的新三板上市企业，佳顺智能的移动机器人产品类型十分丰富。
在电芯段正负极车间，佳顺智能可以利用叉取式AGV/AMR完成正负极原材料出入库/上下料搬运工作，实现智能转运及数据提取功能。
在电芯段卷绕车间，佳顺智能选择用移动机器人完成极卷的搬运与上下料对接。
在模组车间，佳顺智能提供的解决方案是使用移载式移动机器人完成模组搬运及自动上下料对接工作。
在PACK车间，佳顺智能则可以采用移动机器人完成电池包的自动转运和检测作业，实现柔性化生产制造。
在比克电池的转运项目中，佳顺智能选择应用5台磁导航滚筒AGV、3套自动充电机、2套升降接驳码头等，以实现高效运输。同时，将AGV调度系统与立体仓库系统、缓存库位系统通讯，实现智能调度。此外，佳顺智能还通过堆垛机械手对立体库进行捡放物料，实现智能仓储。
如今，佳顺智能已经收获了宁德时代、中航锂电、蜂巢能源、比亚迪等众多锂电行业主流企业的订单，并开始尝试进入储能领域。
5、优艾智合
在锂电生产制造过程中，优艾智合“移动机器人+应用软件”一体化解决方案，在物料全流程物流自动化的基础上，能够完成整厂数据流的打通，有效解决锂电生产因人工搬运作业导致的低稳定性、数据黑箱等问题，实现稳定连续、高效的锂电生产。
国内锂电头部企业G公司拥有完整的锂电行业生态链，覆盖上中下游及回收循环，年产1.29亿只。该企业某生产中心M3栋1楼正负极车间面积约2万平方米，涵盖正负极的涂布上料至涂布下料等物料转运搬送。
接手该项目后，优艾智合应用24台多机型移动机器人协同作业，实现涂布到切叠的全流程物流自动化改造。
在硬件层面，优艾智合通过应用涂布双工位举升机器人实现空卷轴下料、缓存架存取及涂布上下料等任务，FTT双工位举升机器人完成空卷轴下料、FTT上下料等任务，同时应用单悬臂机器人实现辊分/模切/切叠下料以及极卷出入库等任务，旋转顶升L1000-R完成烘烤上下料、辊筒线对接等任务。
软件层面，优艾智合智慧物流管理系统YOUI TMS与企业信息管理系统及生产设备精准对接，彻底打通物料在生产设备之间的物质流与信息流，辅助间实现信息化生产管理。
项目完成后，G公司实现了24台机器人1天执行2267趟任务，日作业里程17.25万米，搬运物料1774次。每台机器人1年节约人力成本21万元，仅计算人工成本ROI小于2年；提高了物料周转，在制品库存流转率提升2%；实现整厂1%的产能提升，弥补产能约3.2亿元。
6、迦智科技
锂电制造物流AGV/AMR导入的痛点在于如何实现高精度自动上下料、软硬件高效可靠稳定、物料信息全链路可追溯。
针对这些具体难点，迦智科技拥有相应技术储备，如全栈技术自研高阶智能算法，实现高精度端到端无人配送；软件智能性更优+车体智能模块化软件定制平台快速定制，具备高频紧凑节拍运行能力；通过全局最优算法，实现异构车型混厂协同调度。
在某锂电池新材料头部企业的智能制造基地项目中，迦智科技部署了包含智能叉车DN1416、自动充电桩等在内的硬件设备，配合多机器人调度管理系统CLOUDIA与5G通讯网络，组成整套智造物流解决方案，用于实现仓储区域的智能出入库，包括自主搬运和码垛，以及线边库物料的定时定点定量配送。
该项目有效缩短了生产等待时间，提升了物流配送效率，节省了产线人力，同时杜绝了物料配发错误，极大地提升了企业内部的产品品质。
7、华睿科技
华睿科技主要定位是机器视觉和移动机器人产品及解决方案提供商。其中在锂电领域的应用已覆盖前段、中段及后段，应用于制浆/制片、制芯、组装、化成分容及打包等环节。
针对锂电行业对相机的高要求，华睿科技自主研发工业相机，在结构设计、散热设计、DSP处理等方面不断迭代，现已实现从3D相机到各系列读码器智能相机全覆盖，可提供视觉产品一站式服务。
同时，华睿科技还自主研发机器视觉算法平台，使其具备可视化开发、无需编程基础、强定制开发能力、多任务同步、多流程异步、丰富通讯协议等特点。通过AI深度学习与视觉结合，助力锂电行业智能检测，降低误判率。
AMR业务方面，华睿科技推出潜伏型AMR、叉取型AMR等系列产品，并针对锂电行业日益提升的扩容率要求、通道越来越窄现象，定制开发出窄通道叉车。该产品可支持2.2米最小通道、支持窄通道双向路避让、支持动态加载地图，具备智能感知高精度到点矫正，整体运行精度高。
8、未来机器人
通过多年的技术沉淀和对物流场景的深入理解，面对锂电行业现状，未来机器人已经能突破9.4米高位存取、2.0米窄通道存取、无人装卸车、多层移动式料框堆叠等刚需场景需求。
新能源产业传统用户的痛点包括单层仓库，仓储利用率低下；静态存储，多为保存功能，无法按需存取；倒班制成本增加，加班制效率低下；叉车熟练工流失严重，需高薪挽留；出入库信息人工扫码，二次工作效率低下；人工录入系统可视化程度低；人车混场酝酿着巨大的安全隐患；受黑暗、温度、有毒等特殊环境影响等。
未来机器人的视觉工业无人车辆方案优势在于高柔性、高智能、高安全，通过八大系列工业无人车辆、四大自主核心技术（定位技术、感知技术、控制技术、调度技术），全方位的安全防护机制，可提供智能高效锂电物流解决方案。
9、劢微机器人
锂电池、光伏等新能源企业的作业场地及物料容器具有行业特殊性，且工艺环境多样、节拍时效要求高，劢微机器人基于新能源企业行业特点，提供高柔性一体化的解决方案。
在新加坡某能源企业的无人叉车搬运项目中，劢微机器人采用托盘式无人叉车，满足自动化物流搬运需求，提高周转效率，并打破原有系统之间的孤岛状态，实现货物信息可视化管理化。
由于该项目为能源工厂，碱性环境，对普通铁质金属有一定腐蚀性，为更好适应现场环境，部分机械加工件采用了特殊处理，车型采用的是托盘式无人叉车MW-T20，同时结合设备控制系统WCS及调度系统RCS，软硬件加持匹配现场需求。
10、快仓智能
从原材料库到产线各个工段，最后到成品库，快仓智能可以提供不同品类的机器人来满足锂电企业全流程的无人搬运需求。在组装段主要使用潜伏式和超低的叉车式，在后段主要使用AMR+辊筒，针对前段，快仓智能还推出了锂电专机“鲲鹏”。
鲲鹏具有三舵轮结构（2驱动舵轮+1随动舵轮），机器人实现全向移动，现场适应性更强，1.5吨负载，覆盖锂电前段涂布-分切全场景；驱动电池采用电动车级别BMS系统，360°避障雷达，声光报警，4个急停按钮，360°CE标准常闭式安全触边。
此外，鲲鹏具有高精度和高柔性，5mm的停止精度误差，±0.7°停止角度，以及±1mm高精度末端引导定位，机器人在进入设备前可以通过调整中间盘将机台的偏移量误差抵消；单个举臂三向调节，X向用于适应不同幅宽物料和寻找气涨轴上反光贴纸，YZ向根据高精度定位模块反馈数值进行调整。
03
未来趋势
1、移动机器人自身精度进一步提升
对于电池生产线而言，前段工序涂布、辊压、分切机台自动上下料的最大难点在于对接精度要求高，单纯仅靠车体自身的定位精度/对接精度较难实现，一般会使用视觉来辅助定位以提高精度，这就产生了时间成本，因此，提高移动机器人自身的精度对产品应用及生产效率都至关重要。
2、AMR替代传统AGV
基于动力电池制造柔性与协作性要求较高的工艺环节，采用无辅助定位标识的 SLAM 导航的 AMR，可以更快的实现生产部署，同时更加灵活的路径规划及避障算法将节省运输效率。这种技术的持续进步为部分替代传统 AGV 带来了可能性。此外，也可进一步解决极卷输送频次高、料架精准对接、车间空间复杂和人车混流等应用难题。
3、移动机器人定制化需求提升
针对不同种类电池企业的产线差异，需要根据电池生产工艺做出定制化的移动机器人，同时，还要考虑电池生产线的空间及现场布局，以便能够较快速的进行自转、绕行等路径的规划，从而提升定制化移动机器人的易用性。
此外，应更加深化移动机器人自身在智能制造体系中的利用率，保证与锂电行业设备所需的通信、抗干扰等能力，同时结合 5G 进行实施状态监测和数据上传，提高数字化管理及大数据监测的智能化生产能力。
本文来源：高工锂电，高工移动机器人，佳顺智能官微
