...
Літієвий сплеск потужності Як собаки-роботи рухають нову революцію в акумуляторних батареях

Літієвий сплеск потужності: як собаки-роботи стимулюють нову революцію в акумуляторних батареях

Останніми роками ринок роботів-собак демонструє стрімке зростання. Рушійною силою для цього є прогрес таких технологій, як штучний інтелект і машинне навчання, а також постійне розширення сценаріїв застосування. Основним джерелом енергії для роботів-собак є розробка Технологія літієвих батарей безпосередньо визначає витривалість, ефективність руху та сферу застосування роботів-собак.

У цій статті буде глибоко проаналізовано стан розвитку, технологічні прориви, структуру ринку та майбутні тенденції індустрії літієвих акумуляторів для роботів-собак, а також буде зроблено спробу повністю продемонструвати можливості та виклики цієї галузі, що розвивається.

Зміст
</img
YouTube_play_button_icon_(2013–2017).svg

Бум на ринку роботів-собак: попит на літій стрімко зростає

Собаки-роботи, також відомі як чотириногі роботи, продемонстрували великий потенціал у військовій розвідці, рятуванні під час стихійних лих, патрулюванні, логістиці та транспортуванні, а також для розваг завдяки своїй чудовій адаптивності та гнучкому пересуванню на складній місцевості.

Ринкові дані показують, що світовий обсяг продажів чотириколісних роботів досягне 34 000 одиниць у 2023 році, що на 76,86% більше, ніж у попередньому році. Серед них китайський ринок лідирує у світі з продажами 18 000 одиниць, а темпи зростання становлять 76,92%. Галузь прогнозує, що до 2031 року обсяг продажів собак-роботів на китайському ринку перевищить 394 800 одиниць, збільшившись майже у 8 разів порівняно з 2025 роком.

Вибуховий розвиток ринку роботів-собак безпосередньо призвів до сплеску попиту на високоефективні літієві батареї. Ключові показники ефективності роботів-собак, такі як час автономної роботи, здатність до пересування і вантажопідйомність, тісно пов'язані з такими параметрами, як ємність акумулятора, щільність енергіїта швидкість заряду і розряду.

Тому вдосконалення технології літієвих батарей є важливою рушійною силою для розвитку індустрії роботів-собак. У свою чергу, попит на ринку роботів-собак також стимулював компанії-виробники літієвих батарей до прискорення технологічних інновацій та планування ринку.

Індустрія роботів-собак на підйомі

Основні вимоги до акумуляторів для роботів-собак: ємність, потужність і надійність

У порівнянні з іншими сценаріями застосування, собаки-роботи висувають більш жорсткі вимоги до акумуляторних батарей, і вони повинні враховувати високу ємність, високу швидкість заряду і розряду, а також високу безпеку одночасно:

  • Висока продуктивність

Собакам-роботам доводиться тривалий час працювати в складних зовнішніх умовах, таких як патрулювання, розвідка, порятунок та інші завдання, що вимагає від акумуляторної батареї достатньої ємності для забезпечення більш тривалого часу автономної роботи, зменшення частоти заряджання та підвищення ефективності роботи. В ідеалі, час автономної роботи робота-собаки повинен становити більше 6 годин, або навіть більше.

  • Висока швидкість заряджання та розряджання

Робот-собака повинен часто прискорюватися, підніматися, стрибати та виконувати інші дії під час руху, що вимагає від акумуляторної батареї сильної здатності до миттєвого розряду і здатності забезпечити достатню вихідну потужність за короткий час. У той же час, можливість швидкої зарядки також дуже важлива, що може поповнити запас енергії за короткий час і скоротити час очікування.

  • Висока безпека

Середовище застосування робота-собаки часто суворе, і він може стикатися з екстремальними умовами, такими як удар, вібрація, висока температура і низька температура. Це вимагає від акумуляторної батареї високого ступеня безпеки і стабільності, здатності протистояти зовнішнім впливам і запобігати нещасним випадкам, таким як перегрів, коротке замикання і вибух (дослідити вибух літієвої батареї).

  • Легкий

Щоб підвищити гнучкість і спортивні показники робота-собаки, вагу акумуляторної батареї також необхідно максимально зменшити, а легка конструкція досягається при забезпеченні продуктивності.

  • Низькотемпературні характеристики

Робот-собака може працювати в холодному середовищі, що вимагає від акумуляторної батареї підтримувати хороші показники розрядки в умовах низьких температур.

Посилюємо серце робота-собаки - літієвий акумуляторний модуль

Компанії, що виробляють літієві батареї, вступають у перегони роботів

Зіткнувшись з можливостями, які приніс вибух на ринку роботів-собак, багато компаній-виробників літієвих батарей прискорили свій розвиток і захопили частку ринку завдяки технологічним інноваціям, ітерації продуктів, ринковій кооперації та іншим засобам.

  • CATL

Через інвестиційну платформу вона інвестувала в компанію з виробництва гуманоїдних роботів, створила команду з досліджень і розробок, яка займається технологією управління роботами, а також співпрацювала з дочірньою компанією Fulin Precision, щоб дослідити інновації в області суглобових деталей роботів, демонструючи свою комплексну концепцію в галузі робототехніки.

  • EVE Energy

Активно задовольняючи потреби провідних замовників роботів-собак, деякі продукти завершили доставку зразків і збірку, дочірню компанію було перейменовано на "Інтелектуальний робот Цзіньюань", а також додано нові бізнес-сегменти, такі як дослідження, розробка та виробництво роботів-собак, що свідчить про її увагу та інвестиції в ринок роботів-собак.

  • Фарасіс

Вона вважає, що твердотільні батареї стане основним рішенням для роботів-собак. Завдяки відповідності між елементами живлення та потребами клієнтів, компанія зв'язалася з провідними вітчизняними компаніями з виробництва роботів-собак для індивідуальних розробок і планує надіслати зразки протягом 2025 року, демонструючи свою провідну перевагу в галузі твердотільних акумуляторів.

  • LG Energy Solution

Підписала контракт з компанією Bell Robotics у США у 2023 році та стала її ексклюзивним постачальником циліндричних батарей з 2025 року, забезпечуючи енергетичну підтримку флагманського робота-собаки Bell та розширюючи диверсифікацію бізнесу.

  • Changhong New Energy

Випустила циліндричні та напівтверді акумуляторні батареї з високою щільністю енергії та хорошими низькотемпературними характеристиками, придатні для роботи роботів-собак на відкритому повітрі, і надала енергетичну підтримку багатьом компаніям, що займаються роботами-собаками, продемонструвавши свою конкурентну перевагу в конкретних сценаріях застосування.

  • Sunwoda

United Star Capital інвестувала в Boshida Group, щоб увійти в сферу робототехніки. Акумуляторні батареї були застосовані для підмітальних роботів. У майбутньому компанія планує розширити сферу застосування роботів-собак споживчого класу, що відображає її стратегію переходу від роботів споживчого класу до роботів промислового класу.

  • Готіон.

Спираючись на технологію намотування акумуляторів JTM і напівтверду технологію, вона адаптується до високих вимог роботів-собак до щільності енергії, співпрацює з Bosch для розробки спеціальної системи BMS, оптимізує термін служби і безпеку акумуляторів, а також демонструє свої переваги в технології виробництва акумуляторів і показниках їхньої безпеки.

  • Лазурний

Як основний постачальник 60% на ринку роботів-собак компанії Yushu Technology, вона досягла серійних поставок акумуляторів для роботів-собак і одночасно розробила спеціальні моделі для поліпшення характеристик низькотемпературного розряду, зміцнивши свої позиції в ланцюжку поставок провідних клієнтів.

  • Високопотужні технології

Надсилання зразків акумуляторних батарей до бренду роботів "AI + Child Companion", масове виробництво в 2025 році, а також сприяння перевірці та впровадженню промислових брендів роботів-собак одночасно, що свідчить про те, що його накопичений досвід у галузі споживчих роботів поширюється на промислових роботів.

Виклики та інновації в технології акумуляторів для роботів-собак

21700 літієвих елементів: Ключова технологія для ринку акумуляторів для роботів-собак

У підборі акумуляторних елементів для собак-роботів, акумуляторних блоків, кишенькових елементів, призматичні коміркиі циліндричні елементи мають свої переваги і недоліки. Хоча мішечкові елементи мають певні переваги в щільності енергії, їхні оболонки мають слабкі антисейсмічні та протипробивні властивості, і їм важко витримувати сильну вібрацію і потенційні ризики зіткнення під час руху роботів-собак.

Через технічні та об'ємні обмеження призматичні елементи більше підходять для використання в силових батареях, таких як електромобілі з відносно вільним простором. На противагу цьому, акумуляторна комірка 21700 стала ідеальним вибором для акумуляторних батарей роботів-собак завдяки своїй досконалій технології, вищій щільності енергії та кращим показникам безпеки.

  • Покращення потенціалу

Порівняно з традиційними акумуляторами 18650, акумулятор 21700 має більший об'єм і збільшену ємність у порівнянні з 30%. Він може зберігати більше енергії в обмеженому просторі та задовольнити потреби робота-собаки у великій ємності та високій щільності енергії.

  • Оцініть продуктивність

Робот-собака повинен миттєво випускати великий струм під час підйому, прискорення та інших рухів, що вимагає від акумуляторної батареї відмінних показників швидкості. Елементи живлення 21700, випущені деякими провідними компаніями-виробниками акумуляторних батарей, такі як INR21700-50S, ємністю 4500 мАг і швидкістю розряду 10C, можуть досягти 6 годин автономної роботи в реальному тесті робота-собаки з навантаженням 20 кг і підніматися по гравійному схилу зі швидкістю 5 км/год.

З метою подальшого підвищення продуктивності 21700 акумуляторних елементів, компанії-виробники акумуляторних елементів впровадили подвійні інновації в матеріалах і структурах:

  • Оновлення матеріалів позитивних електродів: Потрійна система з високим вмістом нікелю (NCM811) збільшує щільність енергії до більш ніж 240 Вт-год/кг і співпрацює з монокристалічним процесом для зменшення структурних тріщин під час циклу.
  • Прорив у дизайні опорних елементів: Використання ультратонкої мідної фольги і технології лазерного прямого запису зменшує опір полюсного елемента на 12%, а розподіл тепла під час розряду великим струмом є більш рівномірним.
  • Оптимізація електроліту: Додаючи високопровідні солі літію, швидкість утримання розряду все ще перевищує 70% в умовах низьких температур -20℃, що підходить для холодних сцен на відкритому повітрі.

Майбутні тенденції в технології літієвих акумуляторів для собак-роботів

Заглядаючи в майбутнє, галузь літієвих акумуляторів для собак-роботів матиме наступні тенденції розвитку:

  • Твердий стан

Твердотільні батареї мають вищу щільність енергії, вищу безпеку і довший термін служби, і очікується, що вони стануть основним рішенням на ринку літієвих батарей для роботів-собак. Такі компанії, як Farasis Energy, почали впроваджувати застосування твердотільних акумуляторів у сфері роботів-собак, і очікується, що в найближчі кілька років на ринку з'явиться більше продуктів на основі твердотільних акумуляторів.

  • Інтелектуальна BMS

Система управління батареями (BMS) має вирішальне значення для продуктивності та безпеки акумуляторів. У майбутньому BMS буде більш інтелектуальною, здатною відстежувати стан акумуляторів у режимі реального часу, оптимізувати стратегії заряджання та розряджання, прогнозувати термін служби батареї та надавати попередження про несправності, тим самим підвищуючи ефективність та безпеку використання акумуляторів.

  • Індивідуальні рішення

Різні сценарії застосування роботів-собак мають різні вимоги до продуктивності батарей, тому індивідуальні рішення стануть трендом. Компанії-виробники літієвих батарей розроблятимуть і виготовлятимуть індивідуальні акумуляторні блоки відповідно до конкретних потреб клієнтів, щоб задовольнити специфічні потреби різних сценаріїв застосування.

  • Технологія рекуперації енергії

Завдяки технології рекуперації енергії, енергія, що генерується роботом-собакою під час гальмування, спуску тощо, може бути відновлена і збережена, тим самим подовжуючи термін служби акумулятора. Очікується, що технологія рекуперації енергії буде широко використовуватися в майбутніх роботах-собаках.

  • Технологія бездротового заряджання

Технологія бездротової зарядки може забезпечити більш зручний спосіб зарядки для собак-роботів, зменшити ручне втручання і підвищити ступінь автоматизації. Очікується, що технологія бездротової зарядки буде використовуватися в майбутніх роботах-собаках.

Виклики та можливості попереду

Розвиток індустрії літієвих батарей для роботів-собак стикається з деякими проблемами:

  • Технічне вузьке місце: висока пропускна здатність, висока швидкість і висока безпека є взаємно обмеженими. Як досягти балансу між цими трьома показниками, все ще залишається технічною проблемою.
  • Ціновий тиск: вартість літієвих батарей для роботів-собак є відносно високою. Як зменшити витрати, забезпечуючи при цьому продуктивність, - це ключ до розширення ринку.
  • Галузеві стандарти: У галузі літієвих акумуляторів для роботів-собак відсутні єдині стандарти, що не сприяє взаємозамінності та сумісності продукції.

Незважаючи на виклики, індустрія літієвих акумуляторів для роботів-собак також має величезні можливості:

  • Вибух попиту на ринку: Стрімке зростання ринку роботів-собак забезпечує величезний ринковий простір для компаній-виробників літієвих батарей.
  • Технологічний прогрес: Постійний розвиток технології літієвих акумуляторів забезпечує гарантію покращення продуктивності літієвих батарей для роботів-собак.
  • Політична підтримка: Увага та підтримка урядів різних країн до індустрії робототехніки створили сприятливе політичне середовище для розвитку індустрії літієвих батарей для роботів-собак.

Висновок

Коротше кажучи, промисловість літієвих акумуляторів для роботів-собак переживає період бурхливого розвитку, а технологічні інновації та розширення ринку є ключовими факторами. Щоб досягти успіху в цій новій галузі, компаніям-виробникам літієвих батарей необхідно використовувати можливості, вирішувати проблеми, постійно вдосконалювати свою технічну базу та підвищувати конкурентоспроможність на ринку.
Пов'язана публікація