編者按：
鋰電池作為新能源汽車的動力引擎，其工藝優(yōu)劣直接影響著新能源汽車市場表現(xiàn)。鋰電加工過程對精確性、可控性和加工機器的質(zhì)量要求較高。而模切刀在使用過程中，會不可避免地出現(xiàn)磨損，進而掉落粉塵、產(chǎn)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(shù)就成為企業(yè)尋找的鋰電加工的最新替代方案，應(yīng)用于鋰電池行業(yè)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(fā)展，以及新基建在新能源汽車領(lǐng)域的推動下，越來越多的激光企業(yè)瞄準鋰電加工市場，紛紛入局。那么我國鋰電市場規(guī)模到底有多大，入局的激光企業(yè)都能“盆滿缽滿”嗎？
國內(nèi)鋰電市場容量究竟有多大？
《鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)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(xù)保持快速增長勢頭，而電動汽車市場占鋰電子電池應(yīng)用結(jié)構(gòu)比重最大，占比為46.5%。2018年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)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(chǎn)業(yè)規(guī)模達到475億美元左右。根據(jù)國際市場研究機構(gòu)AdroitMarketResearch預(yù)計，到2025年全球鋰電市場規(guī)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(chǎn)能擴建的推動下，國內(nèi)的鋰電市場也迎來“紅利期”。中國擁有完善的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈以及龐大的基礎(chǔ)人才儲備，使中國在鋰電池、鋰電池材料和鋰電池設(shè)備等產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，成為全球最具吸引力的地區(qū)，并且發(fā)展成為全球最大的鋰電池材料和電池生產(chǎn)基地。
經(jīng)過十幾年的發(fā)展，中國鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了金屬礦產(chǎn)資源、鋰電池材料、鋰電池生產(chǎn)設(shè)備、電芯制造、PACK、電動車等應(yīng)用終端和鋰電池回收等完整產(chǎn)業(yè)鏈，涌現(xiàn)出了像 CATL、ATL、比亞迪、國軒高科、力神等鋰電業(yè)務(wù)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(yè)。
自 2011 年以來，我國新能源汽車產(chǎn)值呈現(xiàn)快速增長趨勢。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2018 年我國新能源汽車產(chǎn)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(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，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(fā)展空間巨大。
表1 2015-2018 年中國新能源汽車產(chǎn)銷量（萬輛，%）
數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會
在國家政策大力支持及新能源汽車推廣應(yīng)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(xù)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(jù) GGII 預(yù)測，2020 年國內(nèi)動力電池需求量有望達到 146GWh。動力電池應(yīng)用市場的蓬勃發(fā)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(shù)據(jù)來源：高工鋰電、動力電池應(yīng)用分會研究部
從應(yīng)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(xù)增長，從而直接帶動了激光裝備市場的增長。根據(jù)《世界能源展望 2018》，預(yù)計到 2040 年，全球近半數(shù)轎車都會是電動車。而根據(jù)我國《2021-2035 年新能源車產(chǎn)業(yè)規(guī)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(shù)據(jù)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(zhàn)略布局和投入，未來新能源汽車滲透率預(yù)計將逐步上升，從而推動動力電池需求增長。
從加工技術(shù)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(shè)備的要求也更高。自 2008 年鋰離子動力電池應(yīng)用于電動汽車已經(jīng) 10 年，實際裝車產(chǎn)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(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)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(nèi)企業(yè)寧德時代等已經(jīng)成功開發(fā)出了300 瓦時/公斤的大容量軟包型鋰離子電池產(chǎn)品，計劃2020年前在全球率先投放市場。向高能量密度發(fā)展是動力電池的必然趨勢，但在現(xiàn)有的材料體系下，能量密度的提升將導致電池的熱穩(wěn)定性變差，造成安全性風險，從而對激光加工設(shè)備的技術(shù)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(yè)入局鋰電市場，群雄逐鹿
與傳統(tǒng)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(yōu)勢，是動力電池生產(chǎn)中不可或缺的標準工藝。國內(nèi)重要的新能源動力電池廠商紛紛投產(chǎn)擴建生產(chǎn)線，迎來產(chǎn)能擴張期。為了滿足產(chǎn)品微型化、精密化的要求，鋰電加工技術(shù)也從傳統(tǒng)的焊接方式轉(zhuǎn)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(yè)，眾多激光企業(yè)紛紛搶灘入局鋰電激光焊接市場。
目前，國內(nèi)涉足鋰電激光焊接設(shè)備的企業(yè)主要有：大族激光、海目星激光、聯(lián)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(zhàn)略思路，先后戰(zhàn)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(huán)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。
圖1 全自動軟包模組智能生產(chǎn)系統(tǒng)
時隔十多年，在2017年大族激光才正式成立新能源裝備事業(yè)部，認繳出資5億元參設(shè)長江新能源產(chǎn)業(yè)投資合伙企業(yè)。要投資電池原材料供應(yīng)商、新能源汽車生產(chǎn)商或運營企業(yè)等領(lǐng)域。
在2018年，大族激光加速擴展鋰電整線業(yè)務(wù)，除具備整線交付能力，還實現(xiàn)模組pack裝備線大量交付，掌握模切、卷繞、烤箱等前段工序設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)。
2020年6月29日，大族激光成功投資并購鉑納特斯，實現(xiàn)鋰電池制造焊接與注液環(huán)節(jié)無縫對接。
據(jù)悉，大族激光2019年新能源業(yè)務(wù)實現(xiàn)營業(yè)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(shè)備、模組及PACK段市場占有率及技術(shù)水平均位于行業(yè)前列，并能夠提供電芯和模組生產(chǎn)的整線智能裝備交付。
海目星激光
作為國產(chǎn)鋰電設(shè)備的黑馬，海目星憑借其激光自動化設(shè)備在鋰電行業(yè)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(shè)備市場。海目星研發(fā)團隊打破國內(nèi)外技術(shù)封鎖，研發(fā)出激光極片成型設(shè)備，能夠在鋰電池極片兩側(cè)的金屬箔材上切割極耳，成功解決行業(yè)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(shè)備覆蓋了下游方形、圓柱及軟包電池的部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)，動力電池激光及自動化設(shè)備產(chǎn)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(chǎn)關(guān)鍵工藝流程。
從2016年到2018年，原本第一大業(yè)務(wù)動力電池激光及自動化設(shè)備增速逐漸放緩，對營收的貢獻持續(xù)降低；2019年，海目星營業(yè)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(shè)備業(yè)務(wù)收入約3.33億元，占主營業(yè)務(wù)收入的35.16%。目前，公司服務(wù)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(yè)。
表3 海目星收入情況及占主營業(yè)務(wù)收入的比例情況
聯(lián)贏激光
聯(lián)贏激光最早在2007年就涉足鋰電行業(yè)，是國內(nèi)第一家做鋰電自動化的激光設(shè)備供應(yīng)商。
2017年，聯(lián)贏激光公開募資3.3億元，用于鋰電自動化設(shè)備發(fā)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(yè)龍頭企業(yè)的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。
圖3 電池激光焊接設(shè)備
作為國內(nèi)最早從事研發(fā)、生產(chǎn)動力電池激光焊接設(shè)備的廠商之一，聯(lián)贏激光及時跨越了國內(nèi)激光行業(yè)早期的技術(shù)門檻，先于競爭對手引入能量控制技術(shù)，極大降低自研激光器的能量波動，實現(xiàn)進口替代，成功抓住了動力電池行業(yè)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(yè)國內(nèi)外知名企業(yè)。目前已經(jīng)成長為國內(nèi)激光焊接行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。
2020年6月22日，聯(lián)贏激光登陸科創(chuàng)板上市。據(jù)悉，2019年，動力電池業(yè)務(wù)為聯(lián)贏激光貢獻了超過七成營收。根據(jù)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(yù)計聯(lián)贏激光在2020年業(yè)務(wù)較為穩(wěn)定。
逸飛激光
逸飛激光從2007年開始正式介入鋰電池領(lǐng)域，全面深入動力電池行業(yè)，創(chuàng)新推出了全球首條“動力電池全極耳激光自動生產(chǎn)線”和“柔性模組自動焊接生產(chǎn)線”，產(chǎn)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(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)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(yè)內(nèi)多家知名動力電池企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
圖4 電池組五軸焊接系統(tǒng)
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(yè)客戶驗收。據(jù)了解，該產(chǎn)線是國內(nèi)首條實現(xiàn)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(chǎn)權(quán)的模組Busbar全自動穿板安裝技術(shù)和焊接質(zhì)量實時監(jiān)測技術(shù)，節(jié)拍高達15PPM，并可根據(jù)客戶需求兼容多規(guī)格電芯進行混線生產(chǎn)。
華工激光
華工激光作為國內(nèi)激光設(shè)備領(lǐng)導廠商，產(chǎn)品布局完善覆蓋主流應(yīng)用領(lǐng)域，代表了我國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與方向。2018年4月10日，深圳華工激光新能源設(shè)備事業(yè)部正式投入運營，以獨立運作的子公司形式成立，并與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，這也意味著華工激光積極融入新能源產(chǎn)業(yè)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(tǒng)、防爆閥焊接系統(tǒng)及電池模組自動焊接系統(tǒng)等解決方案。
光大激光
在動力電池領(lǐng)域，光大激光早在2007年便開始進入，并與2012年研發(fā)生產(chǎn)了動力電池自動化生產(chǎn)線，主要研發(fā)生產(chǎn)電芯自動化設(shè)備及自動線、模組/PACK自動化設(shè)備及自動線。目前，客戶覆蓋國內(nèi)主流動力電池企業(yè)。產(chǎn)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(lǐng)域，迅鐳激光算是后起之秀，近幾年在該領(lǐng)域重點投入和布局。陸續(xù)研制并投產(chǎn)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(cè)焊、防爆閥焊接及自動化生產(chǎn)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(chǎn)線。
楚源光電
楚源光電是中國光谷最早的激光設(shè)備廠商之一，致力于動力電池激光焊接設(shè)備的研發(fā)，研發(fā)生產(chǎn)了多種型號電池激光焊接機和自動化生產(chǎn)線，滿足多種鋰離子電池類型的不同焊接工藝需求，應(yīng)用于圓柱電池蓋帽點焊、軟包電池組極耳串并聯(lián)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(jīng)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(guān)系。
泰德激光
2018年，泰德激光發(fā)布了電池模組連接片激光焊接系統(tǒng)的最新解決方案，宣布泰德激光正式進入動力電池領(lǐng)域的核心應(yīng)用市場。泰德激光已經(jīng)在為欣旺達、桑頓等大型動力電池企業(yè)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(yè)首次出現(xiàn)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(yè)雪上加霜。疫情出現(xiàn)后，業(yè)界更是翹首期待政府出臺有力措施對沖疫情影響、推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)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(yè)很可能會放手一搏，從而帶動動力電池市場在經(jīng)過短暫的低迷后重拾升勢。
但我們也應(yīng)該同時看到，新能源汽車行業(yè)的扶優(yōu)扶強最終會導致新能源汽車產(chǎn)業(yè)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(shù)、規(guī)模、成本更具優(yōu)勢的電池行業(yè)頭部企業(yè)，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(shè)備商。能否在洗牌中獲勝，繼續(xù)馳騁鋰電市場，后續(xù)就需看各個激光設(shè)備商的技術(shù)創(chuàng)新能力和資源整合能力了。
☆ END ☆
