简述激光焊接的三大行业应用

时间:2021-05-27

目前,激光焊接的主要应用行业为动力电池、汽车和消费电子三 大板块。基本测算思路是通过下游应用行业的固定资产投资额,结合激光焊接设备 在其中的比重,对未来10年各领域激光焊接设备需求市场进行估计。

 

 

1.动力电池

 

动力电池由于焊接部位多、焊接难度大、精度要求高,传统焊接方式难以满足要求, 而激光焊接技术由于焊材损耗小、被焊接工件变形小、性能稳定易操作、焊接质量 及自动化程度高,运用于动力电池焊接领域可大大提高电池的安全性、可靠性,延长电池使用寿命。激光焊接作为一个将正负极材料、隔膜和电解液等原材料化零为 整的融合制造过程,是整个动力电池生产流程中的关键工艺。

 

根据Wind,2020年我国动力电池装机量为65.73GWh,2018-2020年CAGR为7.21%, 若未来保持这一复合增速不变,2030年动力电池装机量可达到131.82GWh。

 

据测算,到2025年,动力电池激光焊的市场规模可以达到55.85亿元,2030年达到 105.46亿元。2020至2025年,市场规模复合增速为16.26%;2025-2030年,增速为 13.56%。

 

2.汽车

 

汽车制造业是当前工业生产中最大规模使用激光焊接技术的行业。激光技术主要用 于汽车白车身顶盖焊接、多联齿轮焊接、安全气囊点火器焊接、传感器焊接、电池 阀焊接等。激光焊接运用于汽车,可以用更多的冲压件代替铸造件,减少搭接宽度 和一些加强部件,实现汽车轻量化,达到节能减排的目的;提高车身的装配精度, 使车身的刚度提升,从而提高车身的安全性;降低车身制造过程中的冲压和装配成 本,减少车身零件的数目并提高车身一体化程度等。

 

同样,我们假定未来10年汽车制造业固定资产投资额复合增速维持2015-2019年的 水平不变,为3.75%,剔除2020年疫情期间固定资产投资额短期异常值的影响。根 据焊接之家,在汽车制造业,制造装备投资一般占固定资产投资25%,其中焊接设 备又占制造装备投资的10%,由此可以测算出每年汽车焊接设备投资额。2020年, 激光焊接渗透率为20%,不妨假定渗透率以每年0.5pct的速度提高。

 

测算结果显示,到2025年,汽车激光焊的市场规模可以达到74.94亿元,2030年达 到100.09亿元。2020至2025年,市场规模复合增速为9.88%;2025-2030年,增速 为5.96%。

 

3.消费电子

 

近年来,随着消费电子市场竞争愈发激烈,电子产品制造业对产品也提出了更高的 要求。传统的加工方式容易导致产品质量不稳定、零件熔毁、难以形成正常熔核, 成品率低。激光加工在产品的体积优化以及品质提升方面起到了重大的作用,使产 品更轻巧纤薄,稳固性强。目前,激光焊接主要应用于电子产品的PCB、壳体、屏 蔽罩、USB接头、导电贴片等,具有热变形小、作用区域和位置精确可控、焊接品 质高、能实现异种材料焊接、易于实现自动化等优势。

 

通过对低端制造以及高端制造各细分领域的市场规模测算,认为到2025年,激光焊 接设备市场规模可以达到192.01亿元,2030年达到329.86亿元。2020至2025年, 市场规模复合增速为15.87%;2025-2030年,增速为11.43%。对照Ofweek提供的 2020年以前市场规模数据,我们的测算与其差额均在10亿元以内,测算结果较为可 靠稳健,具有一定现实依据。

 

其中,2030年以前,激光焊接设备最大消费市场为汽车行业,2030年变为动力电池 行业,二者为激光焊接设备创造的市场容量均超过100亿元。2025年以前,市场增 长最快的是手持激光焊,2025年以后变为消费电子激光焊。整体来看,高端制造领 域是激光焊的主战场,其市场规模占比始终在80%以上,多采用高功率激光器,将 从需求端倒逼激光器的高功率化进程,为激光器行业发展提供庞大市场容量。

 

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