激光焊接行业深度调研与发展前景评估

激光焊接行业深度调研与发展前景评估202X-XX-XX01激光焊接行业定义激光焊接行业定义激光焊接技术不仅在焊接质量和自动化程度方面具有显著优势，同时对焊材的损耗小，对被焊接工件造成的形变小，能够大幅提升动力电池的安全性，并延长使用寿命。从操作条件的角度，激光焊接不受磁场的影响、不局限于导电材料、不需要真空的工作条件，焊接过程中不产生X射线，非常适合高端精密制造。激光焊接将正负极材料、隔膜和电解液等原材料化零为整，这一融合制造过程是高性能动力电池生产流程中的关键工艺。与同属激光加工行业的打标和切割工艺相比，激光焊接的原理更复杂，工艺难度更大，发展时间更短。激光切割和打标利用激光将物质的表面结构或整体结构破坏，不涉及重构环节。而激光焊接是利用激光将物质的结构进行加工熔融并重新构筑，其应用的拓展必须要在激光器技术和功率上有所突破。由于激光焊接速度快、易于实现远程控制和自动化生产，因此被较多应用在汽车制造和新能源电池生产等自动化程度较高的产业当中，随着近年来新能源汽车市场的发展，同时也带动了激光焊接设备的市场需求。数据显示2013年-2019年间我国激光焊接设备的市场规模从15.6亿元一路上涨至103亿元。在汽车行业的主要应用工艺主要包括不等厚板的激光拼焊、车身总成与分总成的激光组焊、汽车零部件的激光焊接。而在动力电池领域的防爆阀密封焊接、极耳焊接、软连接焊接、安全帽点焊、电池壳体密封焊接、模组及PACK焊接等工序，都以激光焊接为最佳工艺。02发展阶段1发展阶段1发展阶段203产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链下游电池、汽车、消费电子、航空、光通信、船舶等领域04产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游由于激光焊接行业需要上游材料、元件、系统等多方支持，采购项包括激光器、光学振镜等光学器件，传感器、PLC等标准电气件，因此上游价格对其有一定影响。原材料成本占比90%左右，其中激光器成本占比在30-50%。根据测算，2020全球工业激光器市场规模约为557亿美元，同比增长42%。。2020年，金属切割占整个工业激光应用市场的40.62%，其次为焊接/钎焊应用占比152%。产业链中游激光焊接行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于激光焊接企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链下游在汽车动力电池的制造过程中，激光焊接起到了关键作用。从中道工艺的角度，极耳和极带的焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖和注液口的密封均需要焊接工艺。而后道工艺中，激光焊接全程参与了PACK模组连接片及盖板上的防爆阀等完整装配流程。随着“碳中和”和“碳达峰”要求日益明确，能源替代迫在眉睫。其中，新能源汽车渗透率日益提高，需求稳步上升。根据数据显示，我国新能源汽车销量快速增长，尤其是2021年以来市场销量爆发，2022年以来，市场仍保持高景气度，三月份产销分别为188.1万辆和186.4万辆（工信部数据）。目前，主机厂价格上涨和新能源补贴政策退坡导致动力电池厂商成本提高，利润从而降低，挤压作为其上游的激光焊接厂商价格空间。加之动力电池行业龙头集中，导致议价能力较强。消费电子的终端下游包括智能手机、手提电脑、可穿戴设备等，前两者当前已是存量市场，可穿戴设备22年仍然增速可观。我们22~25年，我国计算机、通信和其他电子设备的设备购置投资额的同比增速均为10%。此外，中国消费电子行业的设备购置投资额中，有3%的比例为激光加工设备，并假设其中5%的设备为激光焊接设备，做此估算的依据是，通过比对大族激光的小功率激光设备的销售额和苹果公司的capex，二者比例大约在3%~5%之间。最终估算，2022年全球消费电池激光焊接设备需求量为16.3亿元，2025年达39亿元，行业整体稳步增长。05政治环境1政治环境1《工业能效提升行动计划》《关于开展"携手行动"促进大中小企业融通创新(2022-2025年)的通知》《政府工作报告》《工业能效提升行动计划》推进重点行业节能提效改造升级。加快一体化压铸成形、无模铸造、超高强钢热成形、精密冷锻、异质材料焊接、轻质高强合金轻量化、激光热处理等先进近净成形工艺技术产业化应用。《关于开展"携手行动"促进大中小企业融通创新(2022-2025年)的通知》以数字化为驱动。打通大中小企业数据链:升展管能制造试点示范行动,遴选一批智能制造示范工厂和典型场景。促进提升产业链整体智能化水平。深入实施中小企业数字化赋能专项行动，开展智能制造进园区活动。《政府工作报告》增强制造业核心竞争力。启动一批产业基础再造工程项目，促进传统产业升级，大力推进智能制造,加快发展先进制造业集群，实施国家战略性新兴产业集群工程。06政治环境2政治环境2《"十四五"智能制造发展规划》《长三角G60科创走廊建设方案》《"十四五"智能制造发展规划》规划指出大力发展智能制造装备。通过智能车间/工厂建设，带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级。通过智能装备包括:激光/电子束高效选区熔化装备、激光选区烧结成形装备等增材制造装备;超快激光等先进激光加工装备。《长三角G60科创走廊建设方案》打造先进制造业集群。围绕人工智能、集成电路、生物医药、高端装备、新能源、新材料、新能源汽车等领域。07政治环境2政治环境2《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》加快构建以国家实验室为引领的战略科技力量,聚焦量子信息、光子与微纳电子、网络通信、人工智能、生物医药、现代能源系统等重大创新领域组建一批国家实验室，重组国家重点实验室，形成结构合理、运行高效的实验室体系。《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》制造业智能转型行动。复制推广价值大的智能制造标杆工厂。加快制定分行业智能制造实施路线图,修订完善国家智能制造标准体系。08经济环境经济环境从2017-2022年以来，我国国内生产总值呈现上涨的趋势，同比增速处于持续正增长的态势，其中2021年国内生产总值为1143670亿元，同比2020年增长了184%。2022年1-9月我国国内生产总值为870269亿元，同比增长了6.2%。在疫情得到有效控制的情形下，我国经济开始逐渐复苏，之前受疫情影响而停滞的各个行业，也开始恢复运行，常态化增长趋势基本形成，未来中国激光焊接行业的发展必然有很大的上升空间。09社会环境1社会环境1010201中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。02改革开放以来，我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。但同时我们也应看到其中的不足之处，最基本的问题便是就业问题，我国人口基数大，在改革开放后，人才的竞争更显得尤为激烈，大学生面对毕业后的就业情况、失业人士一直困扰着我国发展过程中，对于国家来说，促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决；对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。010社会环境2社会环境2传统激光焊接行业市场门槛低、缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。互联网与电烙铁的结合，缩减中间环节,为用户提供高性价比的服务。90后、00后等各类人群，逐步成为激光焊接行业的消费主力。011行业驱动因素行业驱动因素1研究资源投入稳健增长1新能源汽车市场火爆带动行业发展1研究资源投入稳健增长1为促进行业科技创新事业发展，全面提升科技创新能力，中国逐步加大行业经费投入、落实税收优惠、鼓励科研人才发展，全面推动科研事业发展，同时带动科研服务市场增长，广泛运用于各个研究领域，未来市场空间将进一步释放1新能源汽车市场火爆带动行业发展1世界制造业格局重塑，我国政府提出“中国制造2025”，明确指出中国制造业升级的方向，以工业生产自动化、信息化为主线，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。为促进产业结构调整升级，政府出台多项相关政策和措施，积极引导工业自动化发展，国家政策红利凸显。随着我国于2015年成为新能源汽车销售第一大国，国内新能源汽车生产与锂电池行业迅猛发展，特别是新能源汽车的生产高度自动化，对于激光焊接技术具有天然的契合度。012行业驱动因素行业驱动因素随着新能源行业的蓬勃发展，锂电池的需求量急剧增加行业竞争促进行业正向发展随着新能源行业的蓬勃发展，锂电池的需求量急剧增加当前，全球锂电激光设备市场空间广阔，业内人士指出，新一轮动力电池扩产产生的锂电设备采购需求红利或将持续3-5年。这意味着在未来3-5年内锂电设备需求将持续增长，设备企业将迎来爆发式增长机遇。随着各动力电池厂商的产能不断扩大，降低生产成本成为动力电池厂商重要的考虑因素，通过设备自动化，提高生产效率成为必然选择。行业竞争促进行业正向发展在市场发展中，行业企业为争取竞争优势，尤其是大中型企业，越来越重视自主研发实力，在企业科研方面投入逐年增长，企业科研服务市场逐步打开，未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化013行业现状行业现状4680电池采用全极耳工艺，打破了传统电池一正一负两个极耳的模式。其工艺难点在于极耳形态不受控，易发生短路，制造时两段封闭，电解液渗入阻碍大。并且多极耳很难折叠整齐，对激光工艺要求更高。从传统的点焊，到全极耳所需的面焊，激光焊接工序从5道增加至7道，焊接点达到方形电池的4倍。方形电池约为150-250Ah，而单颗4680电池仅为25Ah，生产一台特斯拉ModelY约需要960颗4680电池。无论是从电池总量，还是单颗电芯的角度，4680技术路线带来的焊点相较之前增加5倍，对模切的工艺要求也显著提高，单GWh相较于18650和21700电池产线增加5台模切和5台焊接设备。014行业现状行业现状20页行业现状标题描述2激光焊接成长性较好，未来渗透率将不断提升激光焊接成长性较好，未来渗透率将不断提升《中国激光产业发展报告》统计，2021年我国激光成套设备销售收入为66.5亿元，同比增长29.88%，占中国激光设备销售总额的8.1%，我们未来该占比仍会逐步提升；由于该报告未将应用于汽车行业的激光焊接机器人等统计在内，我们认为国内实际的激光焊接设备市场规模应略高于该值，估计在100亿左右。015行业现状行业现状就激光焊接产业现状情况而言，随着下游新能源汽车需求持续增长，带动我国激光焊接需求持续增长，根据数据，2021年激光设备总产量达20.19万台，其中激光焊接设备占比27.5%，约为5.55万台。就我国激光焊接市场规模而言，根据数据，2016-2017年，受新能源汽车、锂电池、半导体及新兴市场的需求驱动，中国激光焊接设备市场规模出现了爆发式增长，增长超过70%，2019年我国激光焊接设备规模首次超过百亿元，达到103亿元，2020年中国激光焊接市场规模达到128亿元，同比增长22%，2015-2020年CAGR达到336%。在经济效益不断加强的背景下，我国激光焊接机市场空间持续打开，若在悲观/中性/乐观条件下，分别给予行业15%、20%、25%的年复合增速，2025年我国激光焊接设备市场规模有望达到234亿元、302亿元、385亿元，相较当前市场规模而言，成长空间广阔。016行业现状行业现状激光加工是激光技术第一大细分领域，激光加工工艺主要用于激光切割、激光打标和激光焊接。据统计，2020年我国工业激光设备销售额中激光切割设备占比41%，激光焊接设备占比13%，激光打标设备占比13%，半导体和显示设备占比12%，精密金属加工设备占比9%，非金属加工设备占比6%，其他设备占比6%。激光切割、打标、焊接这三大应用也被称为激光加工技术的“三驾马车”，是近年来激光在工业领域较为广泛的应用，其中激光焊接设备占比较2019年增长1pct。017行业热点行业热点热点一激光焊接应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一激光焊接应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长激光焊接行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高激光焊接行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。018行业制约因素行业制约因素质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐激光焊接行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力行业监管难度大政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，激光焊接行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，激光焊接行业产品质量的监管难度加大高端产品发展落后在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，激光焊接行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于激光焊接行业的发展019行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐激光焊接行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力。行业监管难度大高端产品发展落后020行业发展建议行业发展建议2提升产品质量2全面增值服务2多元化融资渠道2提升产品质量2（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范激光焊接行业生产流程，并成立相关部门，对科研用激光焊接行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证激光焊接行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：激光焊接行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土激光焊接行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，激光焊接行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。2全面增值服务2单一的资金提供方角色仅能为激光焊接行业企业提供“净利差”的盈利模式，激光焊接行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的激光焊接行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土激光焊接行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位2多元化融资渠道2可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。激光焊接行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。021竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1目前国内激光焊接领先企业主要包括大族激光、华工科技以及联赢激光等；大族激光激光焊接机产销量位居全球前三，以精密焊接为主，尤其在消费电子领域具备较强市场竞争力；华工科技深耕汽车白车身焊接领域，2017年在国内汽车白车身激光焊接的市占率高达90%（销售额）；联赢激光专注于动力电池领域，可以拿到宁德时代绝大部分激光焊接订单。三、中国激光焊接行业竞争格局分析相较切割，焊接非标定制化程度高，各细分领域应用标准差异较大，导致激光焊接行业整体呈现“术业专攻，圈地为王”的格局。目前国内领先企业主要包括大族激光、华工科技以及联赢激光等；大族激光激光焊接机产销量位居全球前三，以精密焊接为主，尤其在消费电子领域具备较强市场竞争力；华工科技深耕汽车白车身焊接领域，2017年在国内汽车白车身激光焊接的市占率高达90%（销售额）；联赢激光专注于动力电池领域，可以拿到宁德时代绝大部分激光焊接订单竞争格局2大族激光消费电子行业专用设备业务实现收入29.33亿元，同比增长60%，动力电池行业专用设备实现营业收入19.82亿元，同比大幅增长6351%。主要产品包括电芯、模组、PACK的激光焊接设备、激光极耳切割设备、电芯烘烤设备及相关自动化设备等，在所处工艺段，已经具备整线交付能力。目前行业整体毛利率仍旧高位，2021年大族激光，激光及自动化配套毛利率为36.99%。联赢激光2020年激光焊接系统及配套设备收入8.78亿元，占比企业总营收的78%，处于行业前列。022行业发展趋势行业发展趋势。新能源汽车的蓬勃发展激光焊接将成为激光加工技术下一个阶段技术迭代的主要方向。新能源汽车的蓬勃发展激光焊接作为动力电池环节重要的工艺环节，直接受到新能源汽车市场景气程度的影响。由于未来新能源汽车有向轻量化的发展的趋势，全铝或铝合金车身的车型数量增加，由于激光焊接对铝及铝合金材料有更好的焊接效果，因此激光焊接技术将会更加多地用于新能源汽车制造。新能源汽车的蓬勃发展带来动力电池需求高企，从而带动激光焊接渗透率进一步提升激光焊接将成为激光加工技术下一个阶段技术迭代的主要方向作为新兴技术的代表，激光行业过去10年表现出明显的成长性。据《中国激光产业发展报告》统计，2021年全球激光设备销售收入达到210亿美元，其中我国激光设备销售收入达到821亿元，同比增长约18.64%，大约占全球激光设备市场的60%，且自2011