张小飞：中国锂电池智能制造现况和趋势

三十年，锂电池产业历经从萌生到壮大，甫入壮年时期，而新生代动力锂电又茁壮而起，吹荡几江春水。在新能源汽车发展成为全球大势之下，动力电池的高成长性和远未见到的天花板，吸引着一批批产业链上下玩家投身其中。   在此背景下，3月20日在由高工机器人、高工锂电、高工咨询主办，以“锂电池智造跃迁”为主题的2021锂电池智能制造峰会上，高工咨询董事长张小飞博士发表了《中国锂电池智能制造现况和趋势》的主题演讲。      

马太效应席卷锂电池市场

张小飞针首先对目前锂电池市场的格局做了整体分析。当前，无论是在动力电池、小电池还是储能电池市场格局上，马太效应愈发显著；其中动力电池市场表现更甚。2018年至2020年，中国动力电池市场TOP2装机量占比达到62%，TOP10装机量已从2018年的83%提升至2020年的91.9%；市场份额不断向头部厂商集中。   小电池与储能电池市场相对动力电池来说，市场格局并非牢不可破，而越是不稳定越意味着需要火速把握机会，因此市场竞争同样激烈。2020年小电池TOP10出货量占比达66.8%，储能锂电池TOP10的装机量占比则为54.5%。   总的来说，任何飞速发展的行业都会面临高端产能不足，低端产能过剩的问题，这意味着2021年锂电池市场集中度还将会进一步提升，例如宁德时代、比亚迪等头部企业将会持续走强，而剩余企业则需要尽早在这个行业中找准自己的定位，谋求发展。      

锂电池设备市场上国产走强

2020年动力电池市场新增产能超110GWh，大部分企业的排产计划和新产线招标都呈积极扩张态势。张小飞分析道，新一轮动力电池投扩产产生的锂电设备采购需求红利或将持续3-5年，这意味着在未来3-5年内锂电设备需求都将持续增长，设备企业将迎来爆发式增长机遇。   张小飞指出，当前中国锂电池设备市场发展呈现以下特点：  

一是头部效应显现，头部电池企业市场份额持续提升，头部企业的产能扩张是设备需求主要拉力；

二是国产化率持续提升，2019年中国锂电设备国产化率达90%，方形电池设备的国产化率超90%，圆柱电池设备国产化率超过95%；

三是高效率、智能化需求明显，锂电产品安全性、一致性要求倒逼设备更高效更智能化；

四是强强联合渐成新常态，头部电池企业与设备企业联合创新，共同开展定制性研发，根据工艺及技术特点开发适合企业的生产设备；

五是机器人渗透率持续提升，从工业机器人到移动机器人，越来越多应用在锂电生产环节；

六是部分领域仍处于追赶地位，主要是叠片设备。

在新一轮的“设备竞赛中”，对于国产厂商来说，机会显然更大。正如特征第二点所提出的，由于进口设备价格高，售后服务时间长及维护费用高，近年来锂电设备国产化进程加速，国产化率稳步提升。  

因此，国产设备厂商的下一步要做的是更好地满足电池厂商的新需求，把握锂电设备行业技术趋势，同时保持设备创新与工艺革新，帮助终端客户提升综合竞争力。张小飞认为，目前高精度、高速度、高稳定性和无人化、网络化、数字化的“三高三化”已成为锂电设备行业技术发展趋势。   具体来看，锂电池高安全性以及标准化要求, 推动设备向高精度、高效率、系列化以及高自动化生产线方向发展；降低人工成本，提高设备自动化、无人化是必要前提；数字智能化将安全风险和损失降低到最低，是企业核心竞争力。  目前，国内头部动力电池企业正在加速构建其智能制造体系，经历了最初的实现设备自动化、产线自动化，建立工程设计、测试验证、工艺制造等制造流程完善体系，到导入ERP，建立大数据平台，搭建物联网体系，再到启动数据管理分析相关工作，并尝试在产线上推广5G技术、AI技术、自学习技术、图像识别技术等智能制造发展阶段。      

机器人的无限想象空间

某种意义上来说，只要锂电制造需要向智能制造升级，那么对于机器人而言就蕴藏着一片蓝海市场。  

数据来源：高工机器人产业研究所（GGII），高工产研锂电研究所（GGII）   在锂电生产的前段如涂布、分切、烘焙、卷绕，主要还是以专机设备为主，但在产线的中后段，包括电芯装配、检测、电池组装等环节，对机器人的需求较大。此外，在配料、极片涂布、电池包包装入库等环节，移动机器人大有可为。  

张小飞强调，机器人打入锂电市场中要高度注意适应锂电设备行业的应用要点，具体包括以下几点：  

机器人要实现可重构可重复利用：除了关注传统的质量、成本、柔性和效率之外，要对市场的反应速度，抗各种干扰的能力，以及可重构可重复利用的能力要极大提升；

具备自感知、自适应：机器人需要具有自我感知、自我适应、自我补偿，以及对生产环境的自我调整的能力；  

高稳定、高可靠性：在锂电行业中，停产与故障是非常敏感的，因此机器人不仅要具备高稳定、高可靠性，同时要能够实现预测性的自动问题追溯，以及达到零缺陷、零故障的能力；  

行业定制化：根据电池生产工艺定制专属机器人，这在AGV/AMR领域更加普遍；  

高性价比：锂电产业链成本压力大，自动化生产线一次投入较大，机器人性价比是锂电行业考虑的关键点。

只有下沉至行业应用，把握真实的用户需求，机器人才能分羹锂电产业红利。 

原文标题：锂电设备的国产化契机

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责任编辑:haq