編者按：
鋰電池作為新能源汽車的動力引擎，其工藝優劣直接影響著新能源汽車市場表現。鋰電加工過程對精確性、可控性和加工機器的質量要求較高。而模切刀在使用過程中，會不可避免地出現磨損，進而掉落粉塵、產生毛刺，可能引起電池過熱、短路、爆炸等危險問題。為此，激光技術就成為企業尋找的鋰電加工的最新替代方案，應用于鋰電池行業的電芯和模組等激光焊接、極片材料切割，打標等。
隨著我國新能源汽車的快速發展，以及新基建在新能源汽車領域的推動下，越來越多的激光企業瞄準鋰電加工市場，紛紛入局。那么我國鋰電市場規模到底有多大，入局的激光企業都能“盆滿缽滿”嗎？
國內鋰電市場容量究竟有多大？
《鋰離子電池產業發展白皮書(2019年)》顯示，在全球電動汽車市場快速增長帶動下，全球鋰離子電池繼續保持快速增長勢頭，而電動汽車市場占鋰電子電池應用結構比重最大，占比為46.5%。2018年全球鋰離子電池產業規模首次突破400億美元，達到412億美元，同比增長18.05%。初步核算，2019年全球鋰離子電池產業規模達到475億美元左右。根據國際市場研究機構AdroitMarketResearch預計，到2025年全球鋰電市場規模估計將超過1000億美元（折合人民幣6945.1億元），市場前景誘人。
在新一輪全球動力電池產能擴建的推動下，國內的鋰電市場也迎來“紅利期”。中國擁有完善的鋰電池產業鏈以及龐大的基礎人才儲備，使中國在鋰電池、鋰電池材料和鋰電池設備等產業發展方面，成為全球最具吸引力的地區，并且發展成為全球最大的鋰電池材料和電池生產基地。
經過十幾年的發展，中國鋰電池產業已經形成了金屬礦產資源、鋰電池材料、鋰電池生產設備、電芯制造、PACK、電動車等應用終端和鋰電池回收等完整產業鏈，涌現出了像 CATL、ATL、比亞迪、國軒高科、力神等鋰電業務營收超過 30 億元的具有國際競爭力的鋰離子電池制造企業。
自 2011 年以來，我國新能源汽車產值呈現快速增長趨勢。據中國汽車工業協會統計，2018 年我國新能源汽車產銷量分別達到 127 萬輛和 125.6 萬輛，比上年同期分別增長 59.90%和 61.65%。另外，根據中國汽車工業協會的數據，目前中國新能源乘用車滲透率僅為 4.7%，低于瑞典的 7.2%和挪威的 40.0%，未來發展空間巨大。
表1 2015-2018 年中國新能源汽車產銷量（萬輛，%）
數據來源：中國汽車工業協會
在國家政策大力支持及新能源汽車推廣應用進程加快的帶動下，中國車用動力電池需求大幅增長。新能源汽車電池、電機、電控三大核心零部件中，動力電池在整車成本中所占比例高，也直接決定整車續航里程。自 2014 年以來，動力電池的裝機量開始快速上升，其中，2014 年和 2015 年的動力電池裝機增長率分別達 370.89%和 343.28%。根據 GGII 預測，2020 年國內動力電池需求量有望達到 146GWh。動力電池應用市場的蓬勃發展直接帶動了激光裝備市場的增長。
表2 2012-2018 動力電池裝機量及同期增長率（GWh，%）
數據來源：高工鋰電、動力電池應用分會研究部
從應用市場需求來看，新能源汽車趨勢不可逆，將帶動動力電池市場需求持續增長，從而直接帶動了激光裝備市場的增長。根據《世界能源展望 2018》，預計到 2040 年，全球近半數轎車都會是電動車。而根據我國《2021-2035 年新能源車產業規劃》（征求意見稿），到2025年我國新能源汽車新車銷量占比達到 25%左右。但從目前的公開市場數據來看，全球新能源汽車滲透率不足5%，隨著主流車企如戴姆勒、大眾、寶馬等紛紛開始在電動化方向下展開戰略布局和投入，未來新能源汽車滲透率預計將逐步上升，從而推動動力電池需求增長。
從加工技術方面來看，動力電池能量密度及安全性能逐步上升，對加工方式以及工藝水平要求更高，激光加工設備的要求也更高。自 2008 年鋰離子動力電池應用于電動汽車已經 10 年，實際裝車產品的能量密度從100 瓦時/公斤提升到 250 瓦時/公斤，提高了 2.5 倍。根據《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012―2020 年）》要求，2020 年的能量密度將達到 300 瓦時/公斤。目前，國內企業寧德時代等已經成功開發出了300 瓦時/公斤的大容量軟包型鋰離子電池產品，計劃2020年前在全球率先投放市場。向高能量密度發展是動力電池的必然趨勢，但在現有的材料體系下，能量密度的提升將導致電池的熱穩定性變差，造成安全性風險，從而對激光加工設備的技術與工藝提出了更高的要求，以保證加工過程的材料一致性。
激光企業入局鋰電市場，群雄逐鹿
與傳統焊接方法相比，激光焊接具有焊接能量密度高、精度高、自動化、不同材料的焊接等諸多優勢，是動力電池生產中不可或缺的標準工藝。國內重要的新能源動力電池廠商紛紛投產擴建生產線，迎來產能擴張期。為了滿足產品微型化、精密化的要求，鋰電加工技術也從傳統的焊接方式轉向激光焊接精密加工方式。由于動力電池制造是一個朝陽行業，眾多激光企業紛紛搶灘入局鋰電激光焊接市場。
目前，國內涉足鋰電激光焊接設備的企業主要有：大族激光、海目星激光、聯贏激光、逸飛激光、華工激光、光大激光、迅鐳激光、楚源光電、泰德激光等。
大族激光
在動力電池市場，大族激光早在2005年就提出了“合縱連橫”戰略思路，先后戰略控股了深圳市鉑納特斯自動化科技有限公司、東莞大族鼎新智能裝備公司、江蘇大族展宇新能源科技有限公司，逐步打通在鋰電閉環生態產業鏈。
圖1 全自動軟包模組智能生產系統
時隔十多年，在2017年大族激光才正式成立新能源裝備事業部，認繳出資5億元參設長江新能源產業投資合伙企業。要投資電池原材料供應商、新能源汽車生產商或運營企業等領域。
在2018年，大族激光加速擴展鋰電整線業務，除具備整線交付能力，還實現模組pack裝備線大量交付，掌握模切、卷繞、烤箱等前段工序設備研發生產。
2020年6月29日，大族激光成功投資并購鉑納特斯，實現鋰電池制造焊接與注液環節無縫對接。
據悉，大族激光2019年新能源業務實現營業收入11.09億元，同比增長72.95%，其主要客戶為寧德時代、國軒高科、中航鋰電等。目前，公司在電芯設備、模組及PACK段市場占有率及技術水平均位于行業前列，并能夠提供電芯和模組生產的整線智能裝備交付。
海目星激光
作為國產鋰電設備的黑馬，海目星憑借其激光自動化設備在鋰電行業異軍突起。海目星在2015年開始切入鋰電系能源激光及自動化設備市場。海目星研發團隊打破國內外技術封鎖，研發出激光極片成型設備，能夠在鋰電池極片兩側的金屬箔材上切割極耳，成功解決行業痛點。
圖2 全自動軟連接焊接機
海目星的動力電池激光及自動化設備覆蓋了下游方形、圓柱及軟包電池的部分生產環節，動力電池激光及自動化設備產品主要包括：高速激光制片機、電池裝配線、電芯干燥線等，覆蓋了極片制片、電芯裝配、烘烤干燥等動力電池生產關鍵工藝流程。
從2016年到2018年，原本第一大業務動力電池激光及自動化設備增速逐漸放緩，對營收的貢獻持續降低；2019年，海目星營業收入為10.3億元，毛利率為36.25%。其中，海目星在動力電池激光及自動化設備業務收入約3.33億元，占主營業務收入的35.16%。目前，公司服務的客戶包括寧德時代、特斯拉、力神、蜂巢能源、中航鋰電、比亞迪、欣旺達等全國主流動力電池企業。
表3 海目星收入情況及占主營業務收入的比例情況
聯贏激光
聯贏激光最早在2007年就涉足鋰電行業，是國內第一家做鋰電自動化的激光設備供應商。
2017年，聯贏激光公開募資3.3億元，用于鋰電自動化設備發展。同年還被寧德時代評為“最佳合作伙伴”，并且進一步鎖定與動力電池行業龍頭企業的業務合作關系。
圖3 電池激光焊接設備
作為國內最早從事研發、生產動力電池激光焊接設備的廠商之一，聯贏激光及時跨越了國內激光行業早期的技術門檻，先于競爭對手引入能量控制技術，極大降低自研激光器的能量波動，實現進口替代，成功抓住了動力電池行業的風口紅利。其客戶群體涵蓋寧德時代、國軒高科、比亞迪、億緯鋰能、松下、三星、中航動力等鋰電業國內外知名企業。目前已經成長為國內激光焊接行業的領軍企業。
2020年6月22日，聯贏激光登陸科創板上市。據悉，2019年，動力電池業務為聯贏激光貢獻了超過七成營收。根據招股書顯示，2019年9月30日，公司在手訂單含稅金額為9.96億元，可預計聯贏激光在2020年業務較為穩定。
逸飛激光
逸飛激光從2007年開始正式介入鋰電池領域，全面深入動力電池行業，創新推出了全球首條“動力電池全極耳激光自動生產線”和“柔性模組自動焊接生產線”，產品覆蓋動力電池電芯模組部件、動力電池電芯、動力電池模組、動力電池包等核心制造工藝和關鍵設備產線，并與寧德時代、國軒高科、力神、寶能汽車、捷威動力、中航鋰電、鵬輝能源等業內多家知名動力電池企業建立了長期穩定的戰略合作伙伴關系。
圖4 電池組五軸焊接系統
2020年6月下旬，逸飛激光軟包電池柔性智能模組裝配線成功下線，并通過某頭部企業客戶驗收。據了解，該產線是國內首條實現軟包VDA模組整線全自動的軟包電池模組智能裝配線，首次使用了自主知識產權的模組Busbar全自動穿板安裝技術和焊接質量實時監測技術，節拍高達15PPM，并可根據客戶需求兼容多規格電芯進行混線生產。
華工激光
華工激光作為國內激光設備領導廠商，產品布局完善覆蓋主流應用領域，代表了我國激光產業發展水平與方向。2018年4月10日，深圳華工激光新能源設備事業部正式投入運營，以獨立運作的子公司形式成立，并與產業鏈伙伴簽署戰略合作協議，這也意味著華工激光積極融入新能源產業鏈。
目前，華工激光可提供包括電芯蓋板自動封口線、注液口自動封口線、極柱軟連接自動焊接系統、防爆閥焊接系統及電池模組自動焊接系統等解決方案。
光大激光
在動力電池領域，光大激光早在2007年便開始進入，并與2012年研發生產了動力電池自動化生產線，主要研發生產電芯自動化設備及自動線、模組/PACK自動化設備及自動線。目前，客戶覆蓋國內主流動力電池企業。產品包括極耳激光切割機、電芯組裝線、軟連接激光焊接自動線、頂蓋激光焊接及測試線、密封片激光焊接、模組組裝線、模組激光焊接等。
迅鐳激光
在動力電池領域，迅鐳激光算是后起之秀，近幾年在該領域重點投入和布局。陸續研制并投產軟包電池模組焊接及PACK自動化組裝線，方殼電池模組焊接及PACK自動化組裝線，方殼電池頂焊、側焊、防爆閥焊接及自動化生產線、圓柱電池焊接及PACK自動化組裝線等多款自動或半自動生產線。
楚源光電
楚源光電是中國光谷最早的激光設備廠商之一，致力于動力電池激光焊接設備的研發，研發生產了多種型號電池激光焊接機和自動化生產線，滿足多種鋰離子電池類型的不同焊接工藝需求，應用于圓柱電池蓋帽點焊、軟包電池組極耳串并聯焊接、圓柱電池極耳點焊、小方形電池（手機電池）封口焊接、方形動力電池封口焊接、圓柱電池密封焊接、鋰電池聚合物電池極耳焊接、電池正負極片激光切割等。已經和億緯鋰能、比亞迪股份、比克電池、超威集團、百成電池、中聚電池、巴莫科技等達成合作關系。
泰德激光
2018年，泰德激光發布了電池模組連接片激光焊接系統的最新解決方案，宣布泰德激光正式進入動力電池領域的核心應用市場。泰德激光已經在為欣旺達、桑頓等大型動力電池企業提供后段PACK自動化激光焊接方案。
小編評論：
2019年6月份開始的新能源汽車補貼大幅退坡讓新能源汽車行業首次出現負增長，2020年初開始的新冠疫情疊加影響更是讓新能源汽車行業雪上加霜。疫情出現后，業界更是翹首期待政府出臺有力措施對沖疫情影響、推動產業高質量發展。
今年4月《2020年新能源汽車補貼新政》的及時出臺，對于大幅下滑的新能源汽車市場可以說是一劑強心針。在先到先得、每年200萬輛補貼紅利刺激下，新能源汽車企業很可能會放手一搏，從而帶動動力電池市場在經過短暫的低迷后重拾升勢。
但我們也應該同時看到，新能源汽車行業的扶優扶強最終會導致新能源汽車產業集中度進一步提高，獲得更多市場資源的新能源車企，必然會把更多的電池訂單集中砸向技術、規模、成本更具優勢的電池行業頭部企業，這種變化也將傳遞到上游，最終到達提供加工手段的激光設備商。能否在洗牌中獲勝，繼續馳騁鋰電市場，后續就需看各個激光設備商的技術創新能力和資源整合能力了。
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