上一期港機圈和大家一起探討了自動化碼頭的鎖銷拆裝方案，這一期我們一起聊一聊自動化碼頭的AGV。

一：AGV到底是什么？

先普及一個基礎(chǔ)知識，大家都講AGV，但是AGV的全稱您知道嗎？其實AGV的全拼是Automated Guided Vehicles。自動導(dǎo)引小車(AGV) 是采用自動或人工方式裝載貨物，按設(shè)定的路線自動行駛或牽引著載貨臺車至指定地點，再用自動或人工方式裝卸貨物的工業(yè)車輛。

AGV只有按物料搬運作業(yè)自動化、柔性化和準(zhǔn)時化的要求，與自動導(dǎo)向系統(tǒng)、自動裝卸系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等構(gòu)成自動導(dǎo)向車系統(tǒng)(AGVS)才能真正發(fā)揮作用。 計算機硬件技術(shù)、并行與分布式處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及軟件開發(fā)環(huán)境的不斷發(fā)展，為AGV的研究與應(yīng)用提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)如理解與搜索、任務(wù)與路徑規(guī)劃、模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展，使AGV向著智能化和自主化方向發(fā)展。AGV的研究與開發(fā)集人工智能、信息處理、圖像處理為一體，涉及計算機、自動控制、信息通訊、機械設(shè)計和電子技術(shù)等多個學(xué)科，成為物流自動化研究的熱點之一。世界上首臺AGV誕生于1953年，也就是65年前。

二：自動化碼頭AGV分類

今天我們聊的AGV主要指自動化碼頭中，集裝箱從岸橋到堆場的水平運輸工具。按照動力方式不同，AGV可以分為全柴油、柴電混合、氣電混合、全電充電、全電換電幾種。

全柴油方式不講了，由于污染和能耗問題目前基本已經(jīng)淘汰了。AGV的柴電混合動力大多數(shù)屬于串聯(lián)式的，什么意思呢？就是布置一整套發(fā)動機組，供電給電動機，再由電動機驅(qū)動AGV。發(fā)電機組在供電給電動機的同時還需供電給鋰電池，鋰電池平時不工作，在AGV峰值功率時進行放電，彌補電動機峰值功率的不足。空載和勻速運行時就直接由發(fā)電機組提供功率即可。

氣電混合是個雞肋，發(fā)動機太大，相對于柴油功率又太小，真正使用的非常少。現(xiàn)在最流行的就是全電的，分為全電充電和全電換電，后面我們在細(xì)講。

如果按照承載方式來分的話，AGV可以分為角配件承載和底梁承載兩種，角配件承載的方式最容易設(shè)計，但是在需要自動拆鎖的工況，必須把角配件空間讓出，則必須采用底梁承載方式。

三：配伴侶還是裝頂升？

AGV在堆場裝卸集裝箱時有兩種方式，分別是配置AGV伴侶和采用自帶頂升機構(gòu)。國內(nèi)首個自動化碼頭廈門遠(yuǎn)海配置的AGV伴侶方式，18臺AGV配置8臺固定的AGV伴侶。優(yōu)點是AGV整體自重輕，故障點減少。但是AGV伴侶同時需要維護。并且如果其出現(xiàn)問題，就必須人工赴堆場現(xiàn)場進行排查，容易干擾自動化流程。

后期的青島和洋山自動化碼頭均采用帶頂升裝置的AGV，整體自重將增加5噸左右，同時單機結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，有一個最大的好處，如果出現(xiàn)問題，可以將AGV開出來，到指定位置進行維修，無需人員到堆場現(xiàn)場，最大限度減少了對自動化流程的干擾。

四：電池和充電方式

關(guān)于AGV的電池和充電方式，目前國內(nèi)已經(jīng)運營的三個自動化碼頭各不相同，下面我們詳細(xì)探討一下遠(yuǎn)海、新前灣、洋山四期AGV的電池和充電方式的不同之處。

（1） 廈門遠(yuǎn)海AGV

采用立塬新能源的磷酸鐵鋰電池，億能的電池管理系統(tǒng)。采用“機會充電“方式，將充電裝置和充電機放置在地面，與主控室采用無線和光纖通訊，分散管控方式，在AGV等候或者運輸間歇期給整機充電，解決續(xù)航問題。

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（2） 青島新前灣AGV

采用東芝的鈦酸鋰電池，億能的電池管理系統(tǒng)。取電裝置和充電機直接集成在AGV上，采用集中管控的方式。同樣為“機會充電“方式，但是車載充電機配合取電小車加滑觸線方式，實現(xiàn)了移動充電。

（3） 洋山四期AGV

采用GSY三元NCM電池，地面配置換電站，采用整體換電池包方式，AGV續(xù)航時間可以達到8小時。單臺換電池包時間約為6分鐘。

電池分為能量型和功率型兩種，理想的電池要求成本適中，能量密度高，充電倍率大，能耐極寒極熱。磷酸鐵鋰電池缺乏有效均衡能力，低溫能力一般。鈦酸鋰電池整體性能優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。三元電池能量密度高，整體性能介于鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池之間，具體選型時需綜合考慮。

五：未來發(fā)展趨勢

AGV的發(fā)展趨勢從全柴到混動，再到全電，全電肯定是未來趨勢。但是混動在短時間內(nèi)也有自己的優(yōu)勢，最明顯的就是混動方式無需單獨充電，碼頭無需設(shè)置充電機構(gòu)、換電站等設(shè)施。同時未來AGV動力系統(tǒng)的發(fā)展主要為研發(fā)新型更高效的電池系統(tǒng)和無線充電方案的突破。