新能源汽车的生产转型带动自动化需求的增长-天博工控

新能源汽车的生产转型带动自动化需求的增长

[ 发布日期:2021-07-09 ] 来源: 【打印此文】 【关闭窗口】

摘要:根据高工机器人产业研究所数据,今年中国工业机器人产量创新高,同比增长19.1%,今年工业机器人销量16.97万台,同比增长10.84%。与此同时,高工机器人注意到在过去的今年,新能源汽车这一新兴行业取得迅速发展,全年产量145.6万辆,同比增长17.3%。新能源汽车在自动化生产需求的应用又会带来哪些利好?


新能源汽车,为当前纯电动汽车,即采用电力作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

而传统汽车则是指采用燃油作为动力来源的汽车。截至目前,经过长时间的摸索,传统燃油汽车的量产已形成了较为完善的自动化体系,对机器人的需求多限于工艺的升级以及产线的扩张。

据国家统计局5月份经济数据,5月份,全国规模以上工业增加值同比增长8.8%,比去年同期增长13.6%,两年平均增长6.6%。分产品产量看,5月份,新能源汽车、工业机器人同比分别增长166.3%、50.1%,两年平均增速均超过19%。从上述数据可以看出,新能源汽车迅速发展,而随着新能源汽车所占据的市场份额变大,其有较大的扩产、改造需要,将对机器人有较大的需求。

 

汽车行业是现今自动化程度最高,工业机器人应用范围最广、应用标准最高、应用成熟度最好的领域,随着信息技术、人工智能技术的发展,工业机器人逐步拓展至一般工业领域,但汽车领域仍是应用机器人最多的领域。据了解,工业机器人主要应用在汽车的整车制造及汽车零部件的生产中。

 

从整车制造环节来看。


传统汽车的整车制造共有四大工序,分别为冲压、焊装、涂装以及总装,其中工业机器人的应用工序为:上下料、点焊、弧焊、喷涂、打磨、抛光、冲压、码垛、检测等。

汽车主要有底盘、车饰及车身三大部分,在底盘(包括动力系统)制造中,工业机器人可以协助做到螺丝锁附、上下料、打磨、码垛检测等工序,车饰制造中主要聚焦于上下料、涂胶、焊接及检测,车身制造中工业机器人几乎承包了整个冲压阶段的生产。

 

新能源汽车在整车车身的制造上,与传统汽车差别不大,还是存在冲压、焊装及涂装等工序及相应的设备和输送装置等。其中的差异在于,在总装配工艺流程中,新能源汽车的总装需要安排电池、电动机、电控装置及高压线束等新增零部件的装配以及电动空调、电动助力转向系统等电驱动的其他汽车零部件的装配工序和相应的工装。

而在后续的整车检测上,新能源汽车工艺与装备和传统汽车有明显差别。整车检测主要涉及到汽车主要功能、性能检验的各个方面。新能源电动汽车则在传统汽车的基础上新增了电驱动系统及高压电系统的检测等,加强了电性能和电安全性的检测。

工艺的增多会增大对机器人的需求,会创造一定利好,然而工艺的增多同时会带来自动化改造难度的增大,从而加大了机器人的应用难度。

 

再从汽车零部件来看。

 

传统的燃油汽车有以下组成部分:传动系统、动力系统、制动系统、车身、汽车电子、底盘以及内外饰;而新能源汽车主要有动力传动系统、制动系统、车身、汽车电子、底盘、内外饰。

可以看出,传统燃油汽车与新能源电动汽车在组成部分上存在相似,重要组成部分均含制动系统、车身、汽车电子、底盘以及内外饰,而不同的是传统燃油汽车细分为传动系统及动力系统,而新能源汽车则是仅有动力传动系统。

其中,传统燃油汽车的传动系统为变速箱、传动轴,动力系统为发动机、燃油系统及排气装置;纯电动汽车的动力传动系统分为四大部分,分别为传动系统、电池系统、电机系统及电控系统。

对于传统燃油汽车来说,发动机、变速箱组成的动力总成直接决定汽车性能和品质,是汽车的核心命脉。整车厂商一般都采用自产的发动机,并掌握发动机核心零部件的生产工艺,以保证品牌核心竞争力。

 

而对于新能源汽车来说,核心动力总成已经变成了电池、电机、电控三电系统,其中技术仍在快速迭代、部件成本占比最高的电池是重中之重,是整车企业差异化竞争的必然选择。

上述动力、传动系统,即为传统燃油汽车与新能源汽车的最大差异。

新能源汽车的核心动力总成转变成了电池、电机与电控系统,代表着机器人不仅仅是要在汽车行业发力,而是从汽车领域切入到了新能源领域。此外,核心的不同,代表着所需零部件的数目不同,据相关报告,新能源汽车的零部件使用量比传统燃油汽车少了大约三分之一,在新能源汽车上找不到的零部件包括:火花塞、活塞、凸轮轴、燃油泵、喷油器和催化转换器等。

且新能源汽车与传统燃油汽车在技术上的变更也同样会对机器人产生一定的影响。

据了解,传统燃油汽车一般将多个车身部件各自冲压,随后各部分通过焊接形成白车身,而新能源汽车随着技术的进步,其生产工艺、生产流程发生了改变,以Tesla为例,Tesla使用的一体化车身,将从70个零件变成4个,然后是1个,大大减少了用于组装的机器人数目,此为利弊。但从另一角度而言,新的技术也伴随新的需求,此为利好。

 

新能源汽车零部件数目的减少,会导致汽车零部件加工行业对机器人需求的减弱,但随着核心的变更,机器人在新能源行业的需求却又进一步释放,总体而言,有利有弊。

摘录:高工机器人

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