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Pico de energia de lítio: como os cães robôs estão a impulsionar uma nova revolução nas baterias
Nos últimos anos, o mercado dos cães-robôs tem revelado uma tendência de crescimento explosivo. A força motriz por detrás desta tendência advém do progresso de tecnologias como a inteligência artificial e a aprendizagem automática, bem como da expansão contínua dos cenários de aplicação. Sendo a principal fonte de energia dos cães-robô, o desenvolvimento de tecnologia de baterias de lítio determina diretamente a resistência, o desempenho do movimento e o âmbito de aplicação dos cães-robô.
Este artigo analisará em profundidade o estado de desenvolvimento, os avanços tecnológicos, a estrutura do mercado e as tendências futuras da indústria de baterias de lítio para cães-robô e esforçar-se-á por demonstrar plenamente as oportunidades e os desafios deste domínio emergente.
Boom do mercado de cães-robô: a procura de lítio aumenta
Os cães-robô, também conhecidos como robôs quadrúpedes, demonstraram grande potencial no reconhecimento militar, salvamento em catástrofes, patrulhas de segurança, logística e transporte, e companhia de entretenimento, graças à sua excelente adaptabilidade e capacidade de movimento flexível em terrenos complexos.
Os dados de mercado mostram que as vendas do mercado global de robôs quadrúpedes atingirão 34.000 unidades em 2023, um aumento anual de 76.86%. Entre eles, o mercado chinês lidera o mundo com vendas de 18.000 unidades, com uma taxa de crescimento de 76,92%. A indústria prevê que, até 2031, o volume de vendas de cães-robô no mercado chinês excederá 394.800 unidades, um aumento de quase 8 vezes em comparação com 2025.
O desenvolvimento explosivo do mercado de cães-robô conduziu diretamente a um aumento da procura de baterias de lítio de alto desempenho. Os principais indicadores de desempenho dos cães-robô, como a duração da bateria, a capacidade de movimento e a capacidade de carga, estão intimamente relacionados com parâmetros como capacidade da bateria, densidade energéticae taxa de carga e descarga.
Por conseguinte, a melhoria da tecnologia das pilhas de lítio é uma força motriz importante para o desenvolvimento da indústria de cães-robô. Por sua vez, a procura do mercado de cães-robô também estimulou as empresas de baterias de lítio a acelerar a inovação tecnológica e a disposição do mercado.
Principais exigências das baterias para cães-robô: capacidade, potência e fiabilidade
Em comparação com outros cenários de aplicação, os cães-robô têm requisitos mais rigorosos para as baterias e precisam de ter em conta a elevada capacidade, a elevada taxa de carga e descarga e, ao mesmo tempo, a elevada segurança:
Os cães-robô precisam de trabalhar durante muito tempo em ambientes exteriores complexos, como patrulhamento, exploração, salvamento e outras tarefas, o que exige que a bateria tenha capacidade suficiente para garantir uma maior duração da bateria, reduzir a frequência de carregamento e melhorar a eficiência do trabalho. Idealmente, a duração da bateria do cão-robô deve ser superior a 6 horas, ou mesmo mais.
O cão-robô tem de acelerar, trepar, saltar e outras acções frequentes durante o movimento, o que exige que a bateria tenha uma forte capacidade de descarga instantânea e seja capaz de fornecer energia suficiente num curto espaço de tempo. Ao mesmo tempo, a capacidade de carregamento rápido também é muito importante, o que pode repor a energia num curto espaço de tempo e reduzir o tempo de espera.
O ambiente de aplicação do cão-robô é muitas vezes difícil e pode enfrentar condições extremas, como impacto, vibração, temperatura elevada e temperatura baixa. Isto exige que a bateria tenha um elevado grau de segurança e estabilidade, seja capaz de suportar impactos externos e evitar acidentes de segurança como sobreaquecimento, curto-circuito e explosão (explorar explosão de pilhas de lítio).
A fim de melhorar a flexibilidade e o desempenho desportivo do cão-robô, o peso da bateria também tem de ser reduzido ao máximo e é possível obter um design leve, garantindo simultaneamente o desempenho.
O cão-robô pode trabalhar num ambiente frio, o que exige que a bateria mantenha um bom desempenho de descarga num ambiente de baixa temperatura.
Empresas de baterias de lítio entram na corrida dos cães-robôs
Perante as oportunidades oferecidas pela explosão do mercado de cães-robô, muitas empresas de baterias de lítio aceleraram a sua disposição e conquistaram quotas de mercado através da inovação tecnológica, da iteração de produtos, da cooperação no mercado e de outros meios.
Através da plataforma de investimento, investiu na empresa de robôs humanóides, criou uma equipa de investigação e desenvolvimento para lidar com a tecnologia de controlo de robôs e cooperou com a filial da Fulin Precision para explorar a inovação de peças de junção de robôs, mostrando a sua disposição abrangente no domínio dos robôs.
Em ligação ativa com as necessidades dos principais clientes de cães-robô, alguns produtos concluíram a entrega e a montagem de amostras, a filial passou a designar-se "Jinyuan Intelligent Robot" e foram acrescentados novos segmentos de atividade, como a investigação e o desenvolvimento e o fabrico de cães-robô, o que indica a sua atenção e investimento no mercado dos cães-robô.
Considera que baterias de estado sólido tornar-se-á a principal solução para cães-robô. Com o ajuste entre as células de bolsa e as necessidades dos clientes, estabeleceu contactos com as principais empresas nacionais de cães-robô para um desenvolvimento personalizado e planeia enviar amostras em 2025, mostrando a sua vantagem de liderança no campo das baterias de estado sólido.
Assinou um contrato com a Bell Robotics nos Estados Unidos em 2023 e tornou-se o seu fornecedor exclusivo de baterias cilíndricas a partir de 2025, fornecendo suporte de energia para o emblemático cão-robô da Bell e expandindo a diversificação do negócio.
Lançou baterias cilíndricas e semi-sólidas com elevada densidade energética e bom desempenho a baixa temperatura, adequadas para operações de cães-robô no exterior, e forneceu apoio energético a muitas empresas de cães-robô, demonstrando a sua vantagem competitiva em cenários de aplicação específicos.
A United Star Capital investiu no Boshida Group para entrar no sector dos robôs. Os produtos a pilhas foram aplicados em robots de varrimento. No futuro, planeia estender-se a cenários de cães-robôs de consumo, reflectindo a sua estratégia de expansão de robôs de consumo para robôs industriais.
Baseando-se nas baterias de processo de enrolamento JTM e na tecnologia semi-sólida, adapta-se aos requisitos de elevada densidade de energia dos cães-robô, coopera com a Bosch para desenvolver um sistema BMS dedicado, optimiza a vida útil e a segurança das baterias e demonstra as suas vantagens em termos de tecnologia de fabrico de baterias e desempenho de segurança.
Como principal fornecedor de 60% do mercado de cães-robô da Yushu Technology, conseguiu efetuar envios em lote de baterias para cães-robô e, simultaneamente, desenvolveu modelos especiais para melhorar o desempenho de descarga a baixa temperatura, consolidando a sua posição na cadeia de abastecimento dos principais clientes.
Envio de amostras de produtos de bateria para a marca de robôs "AI + Child Companion", produção em massa em 2025, e promoção da verificação e introdução de marcas de cães robôs industriais ao mesmo tempo, indicando que a sua experiência acumulada no domínio dos robôs de consumo está a expandir-se para os robôs industriais.
21700 células de lítio: Uma tecnologia-chave que impulsiona o mercado de baterias para cães-robô
Na seleção de células de bateria para baterias de cães-robô, células de bolsa, células prismáticasAs células de bolsa e as células cilíndricas têm, cada uma, as suas vantagens e desvantagens. Embora as células de bolsa tenham certas vantagens em termos de densidade de energia, as suas conchas têm fracas propriedades anti-sísmicas e anti-furo, e são difíceis de suportar a vibração severa e os potenciais riscos de colisão durante o movimento de cães-robô.
Devido a restrições técnicas e de volume, as células prismáticas são mais adequadas para utilização em cenários de baterias de potência, tais como veículos eléctricos com requisitos de espaço relativamente reduzidos. Em contrapartida, a célula de bateria 21700 tornou-se a escolha ideal para baterias de cães-robô, graças à sua tecnologia madura, maior densidade energética e melhor desempenho em termos de segurança.
Em comparação com as baterias 18650 tradicionais, a célula de bateria 21700 tem um volume maior e um aumento de capacidade de mais de 30%. Pode armazenar mais energia num espaço limitado e satisfazer as necessidades de alta capacidade e alta densidade de energia do cão-robô.
O cão-robô precisa de libertar instantaneamente uma grande corrente durante a subida, a aceleração e outros movimentos, o que exige que a célula da bateria tenha um excelente desempenho de taxa. As células de bateria 21700 lançadas por algumas das principais empresas de células de bateria, como a INR21700-50S, com uma capacidade de 4500mAh e uma taxa de descarga de 10C, podem atingir 6 horas de vida útil da bateria no teste real de um cão-robô com uma carga de 20kg, e subir uma encosta de gravilha a uma velocidade de 5km/h.
A fim de melhorar ainda mais o desempenho das células de bateria 21700, as empresas de células de bateria fizeram duas inovações em materiais e estruturas:
Tendências futuras da tecnologia de baterias de lítio para cães-robô
Olhando para o futuro, a indústria de baterias de lítio para cães-robô apresentará as seguintes tendências de desenvolvimento:
As baterias de estado sólido têm maior densidade de energia, maior segurança e maior ciclo de vida, e espera-se que se tornem a principal solução no mercado de baterias de lítio para cães-robô. Empresas como a Farasis Energy começaram a implementar a aplicação de baterias de estado sólido no campo dos cães-robô, e espera-se que mais produtos de baterias de estado sólido entrem no mercado nos próximos anos.
O sistema de gestão de baterias (BMS) é crucial para o desempenho e a segurança das baterias. No futuro, o BMS será mais inteligente, capaz de monitorizar o estado das baterias em tempo real, otimizar as estratégias de carga e descarga, prever a vida útil da bateria e fornecer avisos de avaria, melhorando assim a eficiência e a segurança da utilização da bateria.
Diferentes cenários de aplicação de cães-robô têm diferentes requisitos de desempenho para as baterias, pelo que as soluções personalizadas se tornarão uma tendência. As empresas de baterias de lítio irão conceber e produzir conjuntos de baterias personalizados de acordo com as necessidades específicas dos clientes para satisfazer as necessidades específicas de diferentes cenários de aplicação.
Através da tecnologia de recuperação de energia, a energia gerada pelo cão-robô durante a travagem, a descida, etc. pode ser recuperada e armazenada, prolongando assim a vida útil da bateria. Prevê-se que a tecnologia de recuperação de energia seja amplamente utilizada em futuros cães-robô.
A tecnologia de carregamento sem fios pode proporcionar um método de carregamento mais conveniente para cães-robô, reduzir a intervenção manual e melhorar o grau de automatização. Prevê-se que a tecnologia de carregamento sem fios seja utilizada em futuros cães-robô.
Desafios e oportunidades futuros
O desenvolvimento da indústria de baterias de lítio para cães-robô enfrenta alguns desafios:
Apesar dos desafios, a indústria das baterias de lítio para cães-robô também enfrenta enormes oportunidades:
Conclusão