無(wú)線充電,革命AGV

時(shí)間:2023-08-01

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):新的續(xù)航革命,正在逼近。素有自動(dòng)駕駛風(fēng)向標(biāo)的特斯拉,最近被媒體爆出計(jì)劃收購(gòu)德國(guó)無(wú)線充電廠商Wiferion,這家公司的主要業(yè)務(wù)就是為AGV/AMR等移動(dòng)機(jī)器人提供無(wú)線充電系統(tǒng)。

  對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō),要真正實(shí)現(xiàn)24小時(shí)工作,續(xù)航能力至關(guān)重要。

  從目前主流的充電方式來(lái)看,無(wú)論是手動(dòng)充電還是自動(dòng)充電,充電時(shí)間一般需要花費(fèi)2個(gè)小時(shí),而充電后的設(shè)備運(yùn)行時(shí)間也普遍在8個(gè)小時(shí)左右。這種傳統(tǒng)的充電方式,很容易影響到移動(dòng)機(jī)器人的工作時(shí)長(zhǎng)、節(jié)奏和效率,進(jìn)而影響整個(gè)工廠的生產(chǎn)節(jié)拍。

  新的續(xù)航革命,正在逼近。素有自動(dòng)駕駛風(fēng)向標(biāo)的特斯拉,最近被媒體爆出計(jì)劃收購(gòu)德國(guó)無(wú)線充電廠商Wiferion,這家公司的主要業(yè)務(wù)就是為AGV/AMR等移動(dòng)機(jī)器人提供無(wú)線充電系統(tǒng)。

  美國(guó)無(wú)線充電方案開(kāi)發(fā)公司W(wǎng)ibotic的創(chuàng)始人也在最近公開(kāi)喊話,未來(lái)無(wú)線充電的主要場(chǎng)景將不再會(huì)是手機(jī)、手表等小型電子設(shè)備,而會(huì)逐步走向機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等中型、甚至大型的可移動(dòng)電子設(shè)備。

  而在國(guó)內(nèi),許多企業(yè)向高工移動(dòng)機(jī)器人表示,無(wú)線充電正在熱起來(lái)。

  01無(wú)線PK有線充電,優(yōu)勢(shì)幾何?

  按照車體是否與充電系統(tǒng)的電能傳輸方式,可以劃分為接觸式充電(有線充電)和非接觸充電(無(wú)線充電)。

  有線充電的方案中,車體與充電系統(tǒng)的電能是基于導(dǎo)體(線纜連接器、導(dǎo)體電極)接觸進(jìn)行傳輸。按照操作方法分為“手動(dòng)插拔充電、電池更換和自動(dòng)充電”三類。

  手動(dòng)插拔充電最簡(jiǎn)單快捷,但人力維護(hù)成本較高,只適用于自動(dòng)化程度不高的場(chǎng)景。

  相比之下,在車多人少的高自動(dòng)化場(chǎng)景下,自動(dòng)充電更為高效便捷,逐步成為了當(dāng)下更主流的充電方式。當(dāng)AGV需要補(bǔ)充電力時(shí),只需自動(dòng)報(bào)告請(qǐng)求,駛向指定充電區(qū)域,即可自動(dòng)連接充電。

  不過(guò),無(wú)論是手動(dòng)插拔充電還是自動(dòng)充電,有線充電有其顯著的弊端。比如電纜、觸點(diǎn)長(zhǎng)期裸露在外,很容易造成接觸不良。且在低溫、潮濕、冷凝、易燃和易爆的情況下也無(wú)法正常工作。也由此,引出了市場(chǎng)上對(duì)無(wú)線充電技術(shù)的探索。

  相對(duì)于傳統(tǒng)的有線充電,無(wú)線充電的優(yōu)勢(shì)明顯。其原理類似于變壓器,車體與充電系統(tǒng)之間的電能傳輸通過(guò)兩側(cè)的線圈實(shí)現(xiàn)。

  主要優(yōu)勢(shì)包括:

  一是足夠安全。無(wú)線充電電極無(wú)外露,無(wú)電極氧化和污損,不會(huì)存在電極短路、觸電的可能性,也不會(huì)有電火花。能適用于要求防水、高潔凈度和防爆的場(chǎng)景。尤其是在鋰電池原材料、光伏硅片制造環(huán)節(jié),對(duì)銅導(dǎo)體的雜質(zhì)控制非常嚴(yán)格,接觸式充電根本無(wú)法滿足要求。

  二是容錯(cuò)率高。無(wú)線充電容許寬范圍的停車誤差,對(duì)機(jī)器人的定位精度要求不高。譬如犀能科技的對(duì)齊容差可以達(dá)到±50mm,在保持良好傳輸效率的同時(shí),AGV無(wú)需額外花費(fèi)時(shí)間精準(zhǔn)對(duì)接,提升生產(chǎn)節(jié)拍。

  三是兼容性強(qiáng)。同一款無(wú)線充電發(fā)射端可以匹配不同電壓、類型和功能的機(jī)器人,做到多車型、多通訊和多電池兼容。

  四是維護(hù)成本低。無(wú)線充電沒(méi)有機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件,降低了維護(hù)成本。赫茲創(chuàng)新副總經(jīng)理何智舉例,以往在戶外充電時(shí),需要做充電屋來(lái)防水,但無(wú)線充電可直接防水,房子都不用建了。

  最后,可助力機(jī)器人提高工作效能。無(wú)線充電安全、占地小,無(wú)需緊貼,能讓移動(dòng)機(jī)器人在工作過(guò)程中的短暫停駐時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電,而不需要專程往返,從而提高移動(dòng)機(jī)器人的工作效率,只需更少的移動(dòng)機(jī)器人就能完成工作任務(wù)。

  犀能科技聯(lián)合創(chuàng)始人胡曉磊博士介紹,充分利用機(jī)會(huì)充電,有可能節(jié)省15%-20%的AGV數(shù)量。

  02無(wú)線充電還需“自證”

  “無(wú)線充電技術(shù)處于市場(chǎng)接受的過(guò)程中”,胡博士認(rèn)為,目前討論的熱點(diǎn)是,無(wú)線充電替代接觸式充電的必要性在哪里。

  首先第一個(gè)問(wèn)題,就是拉齊市場(chǎng)對(duì)無(wú)線充電的認(rèn)知。國(guó)外機(jī)器人應(yīng)用無(wú)線充電技術(shù)雖然比國(guó)內(nèi)早幾年,但二者之間差距最大的并非技術(shù),而是客戶對(duì)無(wú)線充電技術(shù)的認(rèn)知與接受程度。

  孵化于新加坡南洋理工大學(xué)的犀能科技,自成立以來(lái)持續(xù)深耕國(guó)內(nèi)外工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)。在歐洲市場(chǎng),犀能科技與德國(guó)無(wú)線充電廠商Wiferion平分秋色。

  但回到國(guó)內(nèi)市場(chǎng),胡博士認(rèn)為,最直接的感受就是海外機(jī)器人市場(chǎng)對(duì)無(wú)線充電接受快、以及對(duì)機(jī)器人的安全性,重視程度更高。

  在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),有個(gè)很有意思的現(xiàn)象是,在和一些不是很了解無(wú)線充電優(yōu)勢(shì)的終端客戶對(duì)接時(shí),出現(xiàn)過(guò)這樣的情況:前端技術(shù)人員在體驗(yàn)過(guò)無(wú)線充電方案后,贊不絕口,但真正拍板的管理層卻不太買(mǎi)賬。大家的認(rèn)知差異較大。

  另外一個(gè)很主要的因素是價(jià)格。與傳統(tǒng)充電方案相比,無(wú)線充電方案的價(jià)格整體偏高。

  據(jù)高工移動(dòng)機(jī)器人調(diào)研,面對(duì)早期的市場(chǎng)鋪設(shè)階段,不同的項(xiàng)目,具體落地的價(jià)格差異很大。有的可以做到高于有線充電方案基準(zhǔn)線70~80%,有的能控制在20%左右。如何證明無(wú)線充電的價(jià)格能夠帶來(lái)對(duì)應(yīng)的價(jià)值,也是當(dāng)前發(fā)展的較大挑戰(zhàn)。

  目前,國(guó)內(nèi)無(wú)線充電廠商主要往兩個(gè)方向努力。一條路是從重載的AGV入手開(kāi)拓市場(chǎng)。“小型AGV本身價(jià)格不高,無(wú)線充電方案覆蓋上去時(shí),成本壓力明顯。而中大負(fù)載AGV成本高,一臺(tái)幾十到上百萬(wàn)的AGV,無(wú)線充電配上去感覺(jué)不到成本壓力?!毙袠I(yè)人士反映。

  另一條路則是不斷優(yōu)化成本?!爱吘怪挥袃r(jià)格能被大多數(shù)企業(yè)接受的情況下,這款產(chǎn)品才有價(jià)值?!?泰坦智能副總經(jīng)理李建華說(shuō)道。

  但從無(wú)線充電的整個(gè)生命使用周期來(lái)看,無(wú)線充電無(wú)金屬外露、電極氧化和污損,后期維護(hù)成本低,安全性更高,完全能覆蓋第一次售賣價(jià)格,性價(jià)比其實(shí)更高,市場(chǎng)也會(huì)繼續(xù)滲透下去。深圳赫茲創(chuàng)新技術(shù)有限公司副總經(jīng)理何智在談到成本問(wèn)題時(shí)表示。

  03何時(shí)迎來(lái)爆發(fā)?

  目前,在AGV/AMR領(lǐng)域的無(wú)線充電,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主要企業(yè)包括:犀能科技、赫茲創(chuàng)新、泰坦智能等,其中大部分都聚焦在中大功率(50W-100KW)無(wú)線充電技術(shù)。

  市場(chǎng)上的“玩家們”已顯著感到無(wú)線充電熱度的提升。

  赫茲創(chuàng)新副總經(jīng)理何智表達(dá)了積極的市場(chǎng)前景:今年以來(lái),廠家對(duì)無(wú)線充電的認(rèn)可逐步增強(qiáng),一些特定的領(lǐng)域首先發(fā)力,冷庫(kù)、半導(dǎo)體、煙草、制藥等對(duì)防水,潔凈有要求的場(chǎng)景漸漸成為標(biāo)配,可以解決傳統(tǒng)充電方式難以解決或者過(guò)度設(shè)計(jì)的問(wèn)題。未來(lái)隨著特定領(lǐng)域的普及,讓用戶看到無(wú)線充電在安全性,免維護(hù)性,優(yōu)化產(chǎn)線部署方式上帶來(lái)的好處,逐步滲透到全行業(yè),未來(lái)1-2年,市場(chǎng)會(huì)迎來(lái)爆發(fā)。

  犀能科技聯(lián)合創(chuàng)始人胡曉磊認(rèn)為,未來(lái)一到兩年時(shí)間,就會(huì)迎來(lái)爆發(fā)期。他的判斷來(lái)源于今年的市場(chǎng)反饋,一是無(wú)線充電確實(shí)能解決當(dāng)下AGV存在的痛點(diǎn),一些希望系統(tǒng)性地提高AGV充電可靠性的廠商開(kāi)始考慮無(wú)線充電方案替代;二是今年以來(lái)公司無(wú)線充電方案咨詢數(shù)量激增,尤其是終端客戶經(jīng)過(guò)方案了解后,都能有較高的合作意愿。

  “這些用戶基本上只要有過(guò)測(cè)試,有過(guò)體驗(yàn),接受度都非常高。相對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目投資來(lái)說(shuō),充電方案升級(jí)為無(wú)線充電引起的投資占比并沒(méi)有明顯增加,而充電安全、后期維護(hù)方面卻是質(zhì)的飛躍?!焙鷷岳诒硎?。

  同樣,泰坦智能副總經(jīng)理李建華也認(rèn)為,在三年時(shí)間內(nèi),無(wú)線充電技術(shù)會(huì)相對(duì)普及。

  據(jù)高工移動(dòng)機(jī)器人調(diào)研,相關(guān)無(wú)線充電方案供應(yīng)商反饋,目前全球無(wú)線充電技術(shù)在機(jī)器人行業(yè)的滲透率不高,國(guó)內(nèi)不超過(guò)5%,全球的滲透率也在10%以內(nèi)。

  在抵達(dá)爆發(fā)的節(jié)點(diǎn)前,無(wú)線充電廠商們還需要獨(dú)自走上一段路:不斷開(kāi)拓更多應(yīng)用場(chǎng)景,積累行業(yè)know-how,探索成本優(yōu)化空間,培養(yǎng)用戶習(xí)慣,打開(kāi)認(rèn)知度。

  


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