2021年中国激光焊接市场现状分析，4680大圆柱电池有望带动需求爆发「图」
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。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1.4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。激光焊接属于激光产业链中的一部分，上游主要包括光学器件和电器件。中游主要激光焊接设备的生产商，包括大族激光、华工激光和联赢激光等。下游主要为动力、汽车和航空领域等。随着4680大圆柱电池应用，焊接需求有望大幅度增长。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51.57亿美元，同比增长2.42%。。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13.52%。资料来源：Laser Focus World、华经产业研究院整理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。相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国激光焊接机行业市场调研及未来发展趋势预测报告》；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101.3亿元，2020年中国激光焊接市场规模达到124.8亿元，同比增长23.2%，2015-2020年CAGR达到34.36%。
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