不同锂电池的性能对比 锂电池如何突破应用难点

渗透率超过50%，锂电池应用不断增多

AGV/AMR一般是由电池作为储能载体。过去，能够被AGV/AMR使用的电池种类有铅酸/纯铅、镍氢、镉镍、锂离子电池。不过出于安全性的考虑，此前大部分AGV/AMR产品使用的都是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池能量密度较低，AGV/AMR的续航能力也因此十分有限，约为40 Wh/kg，电池体积大，质量重，使用寿命相对较短（通常充放电次系统示意图为300-500次），技术相对成熟，采购成本较低。

近年来，磷酸铁锂和三元锂电池因体积小、续航高，正在不断取代传统的铅酸电池。因此，现阶段主流应用在AGV/AMR上的是以磷酸铁锂、三元电池等组成的车载蓄电池组。AGV/AMR小车在运行过程中的所有能耗均由这些车载蓄电池组提供，常采用24V或48V直流工业蓄电池电能为动力。运行时，蓄电池组电压会逐渐降低，电池储存的电能逐渐减少，因此，在循环运行过程中需要补充电能。

类型	优点	缺点
锰锂	价格便宜；低温性能好，在零下负20度放电能有90%以上的效率；安全性能佳。	高温度性能差；循环寿命低；克比容量低；倍率放电差。
三元锂	价格最贵的；容量高；循环寿命佳；倍率放电佳。	安全性能是三个中最差。
磷酸铁锂	价格中；容量中；循环寿命高；高温性能好；倍率放电好。	价格不便宜；低温性能不好。

图表：不同锂电池的性能对比

锂离子电池具有能量密度高，功率密度高、寿命长、环保等特点，已经在AGV行业中获得应用。

根据CMR产业联盟数据、新战略移动机器人产业联盟统计，2022年，中国AGV/AMR 行业锂离子蓄电池出货约 49000 套，市场规模约 2.3 亿元。从渗透率上看，锂离子蓄电池的市场渗透率超过 50%，已经成为行业应用的主流。

2016年至2022年，中国市场工业应用移动机器人（AGV/AMR）产业年复合增长率47.81%，推算未来五年工业应用移动机器人（AGV/AMR）销售的复合增长率将保持在40%以上，考虑到技术进步带来的每年约5%的降价水平，中国工业移动机器人市场将在2025年超过450亿；新增产品销量也将保持在30%左右的增长速度，2022年市场新增量将超过12万台，2025年市场新增量将突破20万台。伴随着AGV/AMR市场的进一步扩大，锂离子电池将在这一领域迎来更大的市场空间，其市场渗透率也将加速提升。

如何突破应用难点，抢占市场制高点？

随着锂电池在AGV领域应用的不断增多，也吸引了一批锂电池PACK企业进入这一市场。根据新战略移动机器人产业研究所统计，目前，市场上面向AGV/AMR领域提供锂电池产品的企业近三十家，其中大部分是近两年开始拓展AGV/AMR市场。

按照AGV行业对锂电池的要求，目前新能源企业级别的锂电池电芯的技术水平已经可以满足该行业对于充放电倍率、使用寿命、一致性等的基本要求，因此对于锂电池PACK企业，只要加强自身的评测技术和手段，选择一款或者多款动力电池级别的电芯用于AGV领域是可以满足其要求的。

但AGV/AMR领域也有一定的进入门槛，AGV/AMR锂电池行业目前的特点还是处于非标定制中，没有形成完善的产业或者行业标准，从而导致各家AGV对锂电池的需求实际不一样。即便AGV/AMR锂电池的电压平台一样但是也会存在对其容量、电流以及其他的功能，包括通讯方式、设计结构、智能化要求等都各不相同，同时本身锂电池行业鱼龙混杂也导致AGV/AMR锂电池这个行业目前存在很多的设计、质量、交付等问题。

除了高度的定制化需求外，伴随着AGV/AMR应用的不断深入，在一些高低温特殊场景，作为核心零部件，电池的性能是影响AGV/AMR能否落地应用的关键。

同时，AGV/AMR锂电池用的BMS，由于市场的保有量目前相对较小，且BMS的货值并不是很高，所以目前专业研究AGV锂电池用BMS的厂家几乎没有，因此想要在这个行业扎根，需要充分了解AGV使用的工况，通过大量的数据进行建模并形成适合于AGV应用的BMS算法。

市场需要培养、技术需要升级，在AGV锂电池这个行业，由于处于市场的初始化阶段、行业的井喷前期，所以机会和挑战并存，这也意味着谁能扎实解决AGV行业锂电池的痛点和难点问题，谁将在该细分领域抢占市场的制高点。

作为一家专注于AGV/AMR锂电池开发的企业，杭州凯歌新能源科技有限公司拥有强大的BMS开发团队。是国家高新技术企业，浙江省专精特新企业，浙江省科技型企业。已通过ISO9001, ISO14001, CQC等管理体系认证以及 CE, CB, UL，ROHS, REACH等产品认证，同时拥有20余项发明、实用新型、软著等专利，是移动机器人动力电池标准起草单位。

2017年开始，公司开始重点研发AGV/AMR用锂离子电池，从最初的24V系列三元体系锂电池组开始，目前已经持续开发了48V、60V、72V系列三元锂体系全系列、磷酸铁锂体系全系列以及钛酸锂体系等超快充、大倍率、高低温的锂离子电池组。不仅能满足AGV的基本功能要求，更具有丰富的产品定制功能，能实现完全分口锂电池，充电口不带电压，CANBUS通讯， 急停开关，弱电开关，高精度SOC电量指示，48V和12V双路电压输出，WAKE UP唤醒自动清除故障，自适应-30~40℃宽工作温度范围，还可以匹配不同的AGV型号，实现主从电池分体安装。

凯歌新能源系列产品性能优势：

浅充浅放下锂电池的SOC计算，精度可达3%以内；

低温环境下电池SOC计算，可实现SOC不跳变；

自主开发的云平台，可以通过网络远程查看所在使用锂电池的各种数据，提前预警，电子围栏；

拥有自主开发的便捷上位机；

同口电路充电器的检测，一般bms同口电路检测不到充电器是否存在，目前我司开发的BMS可以实现充电器的检测；

双重保护硬件，实现同一数据多通道监测，互相比对，来投票表决数据的安全可靠，从而决定是否对BSM输出做出保护动作；

快换型仓储AGV专用电池电路控制系统；

智能充电温度补偿算法，根据电芯温度，环境温度，mos管温度来综合计算，得到一个最合适的充电请求电流，保证电池能持续充电而不发生充电温度保护。

移动机器人产业的发展离不开产业链上下游的协同，锂电池及相关充电装置作为 AGV/AMR 的核心配套件，锂电池厂商在锂电池各项核心技术方面的突破也将会推动移动机器人在场景应用的不断深入。       

编辑：黄飞