多家企业移动充电机器人快速上岗 全新发展机遇来了？

国电网入场，多家企业移动充电机器人快速上岗 全新发展机遇来了？

近日高层会议则提出支持“新能源汽车下乡”政策向纵深推进，国家发展改革委提出加快推进充电桩、储能等设施建设，首先要做好充电建设基础设施。这意味着充电运营将迎来“跑马圈地”时代的曙光，也为移动充电机器人带来更多市场机遇。

由传统能源向着新能源转型作为我国交通项目建设的一大重点，在资金上，各省级交通运输主管部门陆续制定年度投资目标任务，多个省份预期交通投资规模均超过3000亿元，同时也正吸引更大规模的民间资本参与，这有望加速移动充电机器人市场发展。



就市场容量来看，2022年我国充电基础设施数量达到520万台，同比增长近100%。其中，公共充电基础设施增长约65万台，累计数量达到180万台；私人充电基础设施增长约190万台，累计数量超过340万台，涨幅尤其显著。据一些行业研究机构的预测，到2025年，中国的充电桩市场规模可能会达到1000亿元左右。

但传统充电桩的数量有限，以及电车不可避免的充电时长，使得电动汽车“补能”的过程往往不及油车方便，这也是新能源车的一个显著痛点。随着技术的不断进步，目前新型充电桩产品和服务正在不断涌现并得到更多认可，例如无线充电桩、智能充电桩、移动充电桩机器人等新型充电桩产品已经开始在市场上推广应用。这些新型充电桩产品的出现将进一步满足消费者的充电需求，为充电桩市场带来更广泛的运营模式。

▍新能源充电机器人的机遇与难点

移动充电机器人像是一个移动“充电宝”，但又是一种智能化的设备，主要用于为电动汽车提供快速、安全、高效的充电服务。

通用性是移动充电机器人需要具备的基础技术。它通常由底盘、电池组、充电桩、控制系统等组成，核心在于采用最新的人工智能和机器学习技术，从而可以随时随地移动到电动汽车附近，这要求机器人具备完善的环境感知与定位，从而实现自主路径规划和车辆控制，并实现自动避障功能。

同时，由于车型不同，机器人需要自动识别电动汽车类型和电池状态，因此也涉及充电口感知系统及定位算法、充电枪及传导充电线束2部分。当车辆泊车后，充电机器人通过感知系统定位充电口，机械臂根据充电口的坐标将充电枪头对准充电口，插接到位。随后根据车端BMS的不同的请求设定充电需求，选择最优的充电模式和充电速度，以确保电动汽车能够SOC在稳定时间能够实现超大功率从而快速充满电。

在充电过程中，保持充电枪稳定连接状态，充满电后，机械臂进行拔枪操作，自动充电过程结束，这就涉及复杂环境下充电口的精确识别与定位问题。如果电动汽车停靠的环境光线或者地理位置不佳，需要先进的图像识别与定位算法，帮助充电机器人更快更准确地找到充电座。

而机械臂插拔过程中的柔顺性控制问题同样是一大难点。电动汽车充电插座的安装位置和角度各不相同，如果控制不当，容易造成充电座及充电枪非正常磨损。因此，机械臂的柔顺性控制技术十分关键，目前市面上部分机器人只是采取移动充电本体，但并未采取充电枪，实现了半自动化的过渡。



传感器是目前国外移动充电机器人较为常用的方案，移动充电机器人可以通过安装在电动汽车上的传感器，如电压传感器、温度传感器等，实时监测电池的电压、温度等参数，从而判断电池的状态，还可以通过与电动汽车上的通信接口（如CAN总线、OBD接口等）进行通讯，获取电池的状态信息，这使得新能源充电机器人具有高度的安全性和可靠性。

为了提高移动充电机器人对于电池状态判断的准确性，国外部分移动充电机器人还会通过对大量的电池数据进行分析，如电池容量、充放电次数、使用时间等，从而推断电池的状态，从而配备多种安全保护措施。包括过流保护、过压保护、短路保护等，可以有效避免因充电过程中出现故障而引发的安全事故。

除了为电动汽车提供充电服务外，有观点提出，新能源充电机器人还可以为用户提供一系列增值服务。例如，机器人往往还具有远程监控和故障诊断功能。移动充电机器人可以通过安装在电动汽车上的诊断软件，对电池的状态进行检测和诊断，能够及时发现和解决充电过程中出现的问题，确保充电服务的稳定性，也在充电之外，增加了电池检修的服务。

由于具备移动性和智能性，新能源充电机器人还可以通过智能语音交互系统与用户进行互动，提供充电建议、车辆状态查询、导航指引等服务。同时，它未来还可以集成各种智能硬件设备，如空气净化器、车载冰箱等，为用户提供更加便捷、舒适的充电体验。

从功能而言，新能源充电机器人已经成为一种具有重要意义的智能化设备，能够充分解决充电需求的潮汐效应，有效解决了投资充电基础设施建设的关键问题，它将为电动汽车的普及和推广发挥重要作用，同时也将为用户提供更加高效、安全、便捷的充电服务和增值服务。

▍多家企业布局参与

今年五一，浙江嘉兴服务区的车主们已经感受到了移动充电桩机器人带来的便利性。

以往在里程焦虑下，传统的固定充电桩设施难以满足市场需求，尤其是在高速服务区、景区停车场等热门出行目的地，充电桩供不应求，排队等待充电的现象十分普遍，最长排队等待时间甚至达到2.7小时。

为此，本次五一，浙商集团、交投中碳和始途科技联合将移动充电机器人引入高速服务区，这也是国内第一次将具备自动驾驶功能的“移动充电”设备，在节假日高峰期部署到高速服务区。



该移动机器人的外形憨态可掬，像一辆小型面包车，体积约为普通车辆的一半，充电枪位于机身后侧，两侧印有详细的充电操作指南和登录服务端口的二维码，通过游戏手柄样式的控制器操控移动。车主需要充电时，只需扫描服务区内相关二维码进行操作，充电机器人就会很快移动到车辆旁边帮助充电。

据始途科技介绍，移动充电设施的架设仅用时3天，经过4月25—27日的移动充电部署后，120kW电网容量在始途核心自研的EDS能源分配算法系统和6台“勤劳”的移动充电机器人的配合下，五一假期累计为600多位车主充了接近12000度电，大致补充了近10万公里里程，充电服务能力提升了5倍，

嘉兴服务区的充电桩建设还有运营瓶颈，因为仅剩120KW电容量来满足新能源车充电服务能力。而120kW的电网容量仅能全面驱动一个普通的双枪充电桩，且需要一定土建施工，而移动机器人使得整个充电设施都能移动，利用极少电网容量覆盖数倍传统补能行业的运营瓶颈。

假期的服务区，乱停车的现象比较普遍，复杂的环境往往也是一大难题。始途科技的移动充电机器人产品经历了数次迭代，已经稳定运行数十种不同场景，拥有对复杂运营场景的深厚经验和不同BI模型，移动充电机器人具备慢速L4级别无人驾驶技术，车主无需专门寻找充电桩，只需在手机上预约或下单，移动充电设备会自动前往车辆提供充电服务。

在充电能力上，机器人配备了193千瓦时的磷酸铁锂电池，能够以60千瓦的功率提供快充，20分钟大约可续航100～150公里，充满电后，一台机器人可连续为5—6辆新能源车进行充电，充满一辆车大约需一个半小时。智能化服务也让车主实时掌握充电设备状态，轻松规划充电需求。

目前，除了始途科技的移动充电机器人投入运营，远景科技集团在此前也推出全球首款绿色充电机器人－摩奇；国轩高科在近日宣布开发出智能移动充电桩；能链智电也在今年4月也发布融合深度学习、V2X等多项技术的充电机器人。



未来，除了高速服务区，充电机器人还有望被用于商业综合体、旅游景点、交通场站等热门场景，或者前往老旧小区等充电基础设施难以到位的特点场景，还可以在高速上与拖车一起充当“救火队员”，满足更多的充电需求。

▍结语与未来

2022年，全球销售的新能源汽车数量达到1082万辆，同比增长了61.6%。其中，中国688.7万辆，占了全球63.7%的份额。根据国际能源署（IEA）数据，到2025年，全球新能源车销量预计将达到1500万至2000万辆。而根据中国发改委的判断，到2025年，中国的新能源汽车保有量有望达到1000万辆左右，另外根据国际能源署（IEA）发布的数据，到2030年，全球新能源汽车销量将达到1.4亿辆左右，可以发现，中国销量将占据相当大的比重。

此外，我国政府也在积极推动新能源汽车产业的发展，继续加大对新能源汽车产业的支持力度，推动产业升级和技术创新，以确保新能源汽车产业的可持续发展，计划到2035年将新能源汽车的销售比例提高到20%左右，这意味着未来几年内，中国新能源汽车的产能还将继续扩大。综合以上数据和分析，可以大致估算出到2025年，中国新能源汽车市场规模可能会达到1万亿元人民币左右，相关配套基建项目也将开始大批量提速发力。



于新能源汽车先行的移动充电桩机器人具有占地小、部署灵活、无须线路和场地改造等优势，“移动充电”可以将任何一个停车场，迅速改造成为具备充电能力的空间，一些场所因为电容、变压器、铺设电缆问题，无法配置充电桩的场景，难题也能迎刃而解，同时考虑到建桩、改扩建等投入，移动充电机器人极大降低了基础设施建设成本。在新能源汽车下乡和更大规模的市场扩容时，将有望借助移动充电机器人获得更大的市场可能性。

因为自动充电机器人的成本同样重要，对于日常消费，用户会高度关注性价比。已经有专家提出，在未来，移动充电桩机器人还可以用电低谷时段充电储能，用电高峰时段对电网反向放电，像是一个储充一体化的移动充电宝，这将构建动态有效的“新能源汽车+电网”能源体系，起到削峰填谷作用，也能给乡镇带来营收，从而为乡村振兴作出贡献，带来更广阔的产品附加值。

来源: 机器人大讲堂
2023-05-24