2022年激光焊接行业发展现状及未来前景分析

1、2022年激光焊接行业发展现状及未来前景分析1. 激光焊接重点应用在包括动力电池在内的高端精密制造领域激光焊接是利用高能量密度激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，与激光打标 （2000 年快速普及）、激光切割（2010 年快速应用）共同构成激光加工技术的三驾马车， 其中激光焊接发展时间较短、工艺难度最大。与传统焊接技术相比，激光焊接具有熔深深、速度快、变形小、对焊接环境要求不 高、功率密度大、不受磁场的影响、不局限于导电材料、不需要真空的工作条件并且焊 接过程中不产生 X 射线等优势。因此激光焊接被广泛应用于高端精密制造领域，尤其是 新能源汽车及动力电池行业。但激光焊接工艺相较于其他焊接工艺

2、而言，激光焊接自动化成套设备成本较高；对 焊接自动化设备要求高，难以手工操作；对被焊接材料属性及夹具精度要求高。2. 我国激光加工设备市场规模约 700 亿元，过去 5 年复合增速 15%激光加工设备行业，上游主要包括光学材料、元器件以及设备的相关零部件；中游 为激光加工设备行业；下游是行业应用，激光产业下游的应用行业涵盖范围相当广泛， 包括汽车行业、电子信息行业、机械行业、通信行业等。决定激光焊接质量的主要核心要素为激光器能量控制及焊接工艺技术。1）激光器能 力控制：为了对焊件输出统一、稳定的焊接激光束，就需要激光输出功率具有良好的一 致性或者能够精确控制激光输出功率，功率过低会导致焊接熔融

3、不足而影响焊接质量， 功率过高或上下波动会导致飞溅、气孔等不良效果。2）焊接工艺技术：激光焊接工艺技 术人员不断摸索总结，长时间实验积累才能够获得良好的焊接效果。激光器种类繁多，根据增益介质的区别可分为固体激光器、液态激光器、气体激光 器。其中固体激光器又分为 YAG 激光器、光纤激光器、半导体激光器等。各类激光器采 用不同的增益介质及技术产生激光，在运行功率、可加工材质等参数方面各有侧重，可 满足客户不同的激光焊接需求。光纤激光器结构简单、转换效率高、光束质量好、维护成本低、散热性能好，在近 年被广泛使用。光纤激光器已成为金属切割、焊接和标记等传统工业制造领域的主流光 源，并广泛应用于医疗美

4、容、航空航天和军事应用等领域。参考 Strategies Unlimited，2019 年全球工业激光器市场规模约为 51.5 亿美元，约占 全球激光器市场总规模的 35%。根据 2021 年全球激光器市场 173 亿美元的预测，假设工 业激光器占比 35%，我们预计 2021 年全球工业激光器的市场规模将达到 60 亿美元，过 去 5 年行业的复合增速约为 12%。图：预计 2021 年全球工业激光器市场规模达 60 亿美元，增速为 9%工业激光器细分市场中，材料微加工和高功率加工近年增长迅速。2021 年全球微加 工和高功率加工的市场规模分别为 17/30 亿美元，过去 5 年复合增速分别

5、为 9%/12%。高 功率加工快速增长得益于光纤激光器技术不断成熟，在钣金切割、焊接领域的需求快速 提升；而微加工增速较快主要得益于消费电子行业的增长。工业激光器下游应用中，材料加工与光刻占比最高，达 45%。此外，通信与光存储、 科研与国防、医美、仪表传感器等占比分别为 28%/9%/7%/7%。根据 OPTECH 统计，2018 年全球材料加工与光刻激光系统的市场规模约为 198 亿美元，增速为 17%。根据2019 年中国激光产业报告，受益于动力电池、OLED、汽车、钣金、PCB 等加工设备的需求，2020 年我国激光加工设备市场规模达到 690 亿元，约占全球总市场 的一半，过去 5

6、年的复合增速约为 15%。3. 预计2025年动力锂电激光设备市场232亿元，未来5年复合增速44%动力电池焊接部位多、难度大、精度要求高，动力电池厂商对电池生产设备的自动 化、安全性、精密性、加工效率的要求高。激光焊接技术可大幅提升电池的安全性、可 靠性、一致性，降低成本，延长使用寿命，在动力电池领域被广泛应用。在动力电池的生产中，使用激光焊接的环节包括： 1）中段：极耳的焊接（包括预焊接）、极带的点焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖 密封焊接、注液口密封焊接等； 2）后段：包括电池 PACK 模组时的连接片焊接，以及模组后的盖板上的防爆阀焊 接等。激光焊接设备是目前动力电池生产线的标配设备，是

7、生产线上的关键环节之一。根 据高工锂电统计，每 GWh 新增产能对应的投资额约为 8 亿元，激光设备在动力电池厂商 投入中约占比 5-15%。参考此前报告，我们预计 2021-2025 年中国锂电设备总需求（新增 +更新）分别为 174/307/374/409/442GWh。假设激光设备单 GWh 投资额占锂电设备的单 GWh 投资额比例为 25%，我们预计 2021-2025 年国内激光设备的市场空间分别为 109/184/215/225/232 亿元，复合增速达 44%。4. 激光加工设备行业集中度低，公司在激光焊接设备市场份额约为 8%我国激光加工设备的市场集中度较低，CR8 仅为 24%，联赢激光市场份额约为 1.7%。根据2019 年中国激光产业发展报告，公司为国内激光焊接领域的头部企业，仅在 激光焊接领域的营收规模就达到 10 亿元级别，具备较强的竞争实力。根据 Strategies Unlimited 数据，2017 年全球激光焊接加工市场规模占激光加工总体 市场规模比例约为 1