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玩概念的充電機器人未來在哪里?
來源:互聯網   發布日期:2022-05-03 10:29:52   瀏覽:7266次  

導讀:*本文共約 3545 字,閱讀完成需 7 分鐘。 撰文 | 張浩程 高工智能汽車研究院數據顯示,2021年新能源汽車市場占有率增速可人,2021滲透率達到14.2%。這意味著在中國每有十輛新車銷售,就有1-2輛為新能源車。 如何滿足日益增長的充電需求是個非常有想象力的藍...

*本文共約3545字,閱讀完成需7分鐘。

撰文 |張浩程

高工智能汽車研究院數據顯示,2021年新能源汽車市場占有率增速可人,2021滲透率達到14.2%。這意味著在中國每有十輛新車銷售,就有1-2輛為新能源車。

如何滿足日益增長的充電需求是個非常有想象力的藍海市場,充電機器人應運而生,大有從概念到產品,乃至量產的趨勢。

充電機器人 VS 充電樁

充電樁自然是第一選擇,然而充電樁并非想建就能建的,這里面業主、運營商、物業、電網幾方面糾纏不清,成本、效率、維護各個方面也存在種種問題。

但充電樁一日不大規模落地,新能源車主的心就一日不得安寧,你永遠不知道你的車能否撐到下個充電樁,也不知道下個充電樁是否會有空余充電位置留給你,由此,充電機器人有了應用空間。

據了解,充電機器人可以把小型移動充電站拖到相應的車輛面前,并連接到汽車充電口上。其工作原理是通過應用程序或Car-to-X通訊將機器人與電動車之間建立關聯,機器人移動電池給電動車充電,車輛充滿后,機器人再將電池帶回中央充電站進行充電,隨后進行下一輪的作業。

與充電樁相比,充電機器人有著眾多優勢。首先,充電機器人使汽車充電與電網供電分離的模式,成為了一種有效分散高峰期用電壓力的途徑;

其次,在老舊小區、無私家車位等有限場景下,難以安裝充電樁,充電機器人可以有效解決這一難題,同時充電機器人所需場地費用少,也沒有固定充電樁、電纜鋪設的費用;

最后,充電機器人一般可以移動,可以有效避免車輛充滿電后無法及時開走的情況,提高了充電資源利用效率,在公共停車場等場景下是行之有效的答案。

但與此同時,充電機器人也擁有著較多的限制條件。其一,充電機器人的電池容量較低、充電功率較校目前電動車電池包容量不斷提升、逐步應用800V高壓平臺,電池容量和充電功率均遠低于這些電動車的充電上限,很多時候可能服務完一輛車之后,就需要給自己重新充電。

其二,充電機器人自身需要充電,需要額外提供一塊空地來擺設機器人充電站,會有一定的空間占用情況。

其三,充電機器人主要的使用場景為停車場,在室外場景下,充電機器人避障、視覺、路徑規劃的技術難度較大。

產品落地少,廠商玩概念多

目前,充電機器人雖然仍是個較小的賽道,但已有部分玩家入局,遠景科技、大陸集團、大眾、愛馳等一批汽車產業鏈相關企業以及部分協作機器人廠商、移動機器人廠商均有少量關于充電機器人的布局情況。

據了解,目前充電機器人主要有三類不同結構的產品,分別為一體化、分離式、掛吊/平放協作機械臂式。

一體化的充電機器人主要是指機器人下面為充電電源,上面為協作機械臂的將電源與機器人一體化的一類充電機器人,結構類似于復合機器人,但此類機器人由于一體化的設計,其電池容量相對會較小,遠景科技、愛馳等的產品均為此類產品,協作機器人、移動機器人廠商的充電機器人產品也屬于此類。

非夕科技也推出了用于新能源汽車充電的復合移動自適應機器人,在插入過程中通過力控晃動實現柔性插接,避免對充電槍、充電口的損傷或損耗,5s內可完成插接動作,實現單臺機器人響應多個充電需求,柔性、通用、智能地完成智慧停車大場景下的汽車充電、養護等任務。

遨博協作機器人也推出了新能源汽車充電方案,該方案集成了自動化技術及全場景復雜環境下可靠的視覺系統,結合行業領先的機器人技術與現代工業設計,為新能源公交車停車場和公共停車場無人充電場景提供了一套完整的解決方案。

艾利特機器人與生態合作伙伴共同打造的移動智能充電機器人,接到指令自動前往指定地點,協作機器人結合視覺系統準確識別插入充電口,并對車輛進行充電,已成功應用于華北以及華東某知名新能源汽車廠。

分離式的充電機器人主要是指2020年底大眾所推出的The mobile charging robot方案,該方案將充電機器人分為動力端和電池端兩部分,動力端帶有自動導航和CAR-X通信系統,可以牽引電池端至車輛所在位置、為其連接充電后離開,可以提升整體運營效率。

玩概念的充電機器人未來在哪里?

掛吊/平放協作機械臂式的充電機器人,主要是指將協作機器人通過掛吊或與充電樁結合,從而讓用戶通過APP等操作平臺即可完成充電的動作,這多為優化新能源車車主的客戶使用體驗,開邁斯、廣汽埃安AION的充電機器人產品均屬此類,同樣有部分協作機器人廠商推出了此方面的應用。

珞石推出的柔性協作機器人xMate,采用高動態力控技術,具備如同人類手臂肌肉控制的柔順特性和力感知能力,能夠靈活柔順地完成充電槍插拔過程,避免卡死現象,減少充電槍耗損。此外,xMate小巧輕便、靈活易部署,結合視覺進行拍照定位,充分滿足對識別并插入充電口的準確性以及穩定性、可靠性等方面的要求,已在汽車自動充電場景落地應用。

節卡機器人不斷挖掘客戶深層需求、拓寬應用場景,同樣推出了機器人充電樁產品,該產品通過協作機器人與充電樁的結合,可以實現新能源汽車的自動充電,有效減少充電槍損耗,優化了新能源車主的使用體驗。

玩概念的充電機器人未來在哪里?

從落地情況來看,除遠景科技的Mochi已量產,其余汽車廠商的充電機器人產品仍未開始量產,而協作機器人廠商、移動機器人廠商的充電機器人更多是概念產品以及DEMO,距離大規模應用仍有一定距離。

充電機器人“照”得進現實嗎?

中國充電聯盟數據顯示,截至2021年10月,聯盟內成員單位總計上報公共類充電樁106.2萬臺,其中直流充電樁43.6萬臺、交流充電樁62.6萬臺、交直流一體充電樁406臺。2020年11月-2021年10月,月均新增公共類充電樁約3.30萬臺。

同時高工智能汽車研究院數據顯示,中國新能源汽車滲透率逐漸提高,2018年-2021年新能源乘用車的滲透率分別為4.3%、4.2%、5.9%、14.2%,預計到2022年,新能源乘用車的滲透率將會達到25%。

從充電樁增長的速度與新能源汽車增長的速度來看,充電樁增長的速度慢于新能源汽車增長的速度,在充電難持續的時間內,充電機器人仍有較大的想象空間,但能否照進現實仍不可知。

行業相關人士認為,充電機器人在本質上是一個類似于換電站的過渡產物,到電動車全面普及階段,充電樁做到基本覆蓋時,充電機器人的市場需求將會較小,但目前而言,是一個有想象空間的產品。

充電機器人要走向現實、真正落地仍要解決諸多難題。

第一件事就是打破技術的壁壘,既包括移動機器人的技術壁壘,也包括儲能上的技術壁壘和與車輛的匹配性難題。

高工移動機器人注意到,移動充電機器人從結構上屬于移動機器人+機械臂的復合機器人,再加上末端的視覺相機部分,這樣的結構對于整體的控制流程以及精度問題有著較高的要求,此外,停車場多位室外環境,這對移動機器人的導航規劃能力和精度都有著更高要求。

在充電機器人作業時,移動機器人首先需要找到汽車充電口的位置,由于汽車的停放位置不固定,這對移動機器人的定位精度有著很高要求。當找到相應的汽車時,末端執行器部分要開始作業,由于新能源汽車的充電樁大功率交流電,所以相比于油槍,充電口極為復雜,要準確的找準每一個針口,難度很高。

而在儲能上,充電機器人的容量、充電效率被新能源技術的發展所限制,短期內仍無法突破。

在與汽車的匹配性難題上,主要存在著三大難點。第一是充電接口的標準不統一,給充電機器人的設計增加了工作量和難度。第二是各品牌車輛的充電接口位置不統一,有的在車身前側,有的在車聲后側;同時不同的停車方式,其充電接口的位置也會有所不同。第三是充電接口的防護蓋子打開方式各不相同,有不同的鎖緊機制,打開和關閉方式具有挑戰。以上三點對機器人的技術提出了高要求。

第二件事就是降低充電機器人成本。從結構看,充電機器人至少包括移動機器人底盤、儲能電源、協作機械臂、視覺模組等四個部門,同時對精度等有著高要求,這就導致充電機器人的成本較高。

而對于新能源汽車而言,其重要吸引力之一就是同等續航下的低成本,一般而言,新能源汽車與燃油車行駛相同的距離,其電費成本只有油費成本的1/4到1/5,甚至更低,充電機器人的高成本會分攤至新能源車車主身上,導致新能源汽車充電成本的增高。

第三件事就是需要擁有更廣闊的市場想象空間。毫無疑問,充電樁的充電成本將低于充電機器人的充電成本,那么當充電樁開始普及,充電機器人的想象空間要在哪、如何與充電樁開展錯位競爭也是企業需要衡量的重點之一。

行業人士認為,立體車庫與充電機器人的結合會是充電機器人的未來之一,隨著用地成本的增高,立體車庫會是未來的趨勢之一,而立體車庫如果能與充電機器人進行捆綁,充電機器人的想象空間將極為巨大。

高工機器人產業研究所(GGII)分析師蔡慶偉表示,充電問題一直是影響消費者購買新能源汽車最大的問題,也是車主在實際使用過程中的最痛的痛點。我們假設續航里程和充電速度不變,則車樁比(新能源汽車保有量/充電樁保有量)可以簡單反映市場對充電機器人這種“輕型”充電模式的需求情況,而這個數值在2021年是持續上升的,說明市場需求是在持續增加的。

蔡慶偉進一步表示,對于充電機器人廠商而言,需要注意的是,不管是續航里程增加、充電速度加快、充電樁數量增加、還是換電模式的興起,實際上都是利空充電機器人市場的;而當前充電機器人無論是技術還是成本都沒有達到規模應用的標準,短期內無法有效解決車主痛點形成市場的良性循環,即市場的切入點是準確的,但是否是以充電機器人的形式,需要打一個問號。

從目前來看,充電機器人要照進現實仍有較大的難度。未來,讓我們拭目以待?

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