相信許多讀者仍記得，10年前，傳統(tǒng)的按鍵手機(jī)仍然獨(dú)霸移動手機(jī)市場，而自2007年蘋果公司推出iPhone智能手機(jī)系列后，迅速風(fēng)靡全球，短短幾年后智能手機(jī)已替代按鍵機(jī)成為主導(dǎo)者。在手機(jī)發(fā)展史上，這樣的高效率、大范圍的應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代是值得思考的。智能手機(jī)的快速普及，最重要的原因是它符合了信息時代的發(fā)展趨勢與滿足了個人使用功能多樣化的需求。在這一場手機(jī)革命的大潮里，以前的巨頭諾基亞、摩托羅拉等已被市場拋棄，換之而來的是蘋果、三星、華為、VIVO等品牌的崛起。

同樣作為個人終端必需品的汽車，近年也快速發(fā)展，尤其中國每年近2000萬輛的銷量，已成為全球最大的汽車銷售市場。盡管如此，跟智能手機(jī)一樣，在新概念產(chǎn)品與新技術(shù)應(yīng)用方面，中國似乎還只是跟隨歐美的腳步。幾年前，隨著技術(shù)突破與價格降低，在特斯拉公司引領(lǐng)下，電動汽車在全球引起較大關(guān)注，人們普遍意識到新能源電動汽車或許是未來的汽車發(fā)展趨勢。特斯拉電動汽車在質(zhì)量、安全和性能方面均達(dá)到汽車行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，今年推出的Model 3電動汽車，36小時內(nèi)，訂單總量已達(dá)25.3萬輛，總價達(dá)到106億美元，目前累計收到40萬輛的訂單，可見其火熱程度。 

在特斯拉的帶動下，多家汽車生產(chǎn)商有意加快推出電動汽車產(chǎn)品，大眾集團(tuán)計劃到2020年推出超過20款電動或混動汽車，覆蓋了從奧迪跨界車到保時捷運(yùn)動轎車的多款車型。國內(nèi)的比亞迪也是目前電動汽車的領(lǐng)頭羊。 

近兩年，從中央到地方政府，對新能源動力汽車產(chǎn)業(yè)，陸續(xù)出臺了前所未有的扶持政策，主要集中在新能源汽車的購買補(bǔ)貼以及充電樁的建設(shè)上面。在多劑“猛藥”后，新能源汽車快速發(fā)展，今年前4個月出現(xiàn)了產(chǎn)銷兩旺。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，5月份新能源汽車生產(chǎn)3.7萬輛，銷售3.5萬輛，同比分別增長131.3%和128%。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別為2.9萬輛和2.6萬輛，同比分別增長177%和161.6%；插電式混合動力汽車均為0.9萬輛，同比分別增長49.3%和68.7%。繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢。燃油汽車向新能源汽車的轉(zhuǎn)換，讓我們聯(lián)想到當(dāng)年按鍵機(jī)到智能手機(jī)的更替。

激光在動力電池的應(yīng)用

　動力電池是新能源純電動汽車的三大核心部件之一。電動汽車的快速發(fā)展對動力電池的質(zhì)量、工藝與續(xù)航能力要求越來越高，盡管國內(nèi)電池廠家成百上千，但是能夠生產(chǎn)用于汽車使用的產(chǎn)品寥寥無幾，目前全球汽車用的動力電池80%市場份額被LG化學(xué)、三星SDI和松下占據(jù)，并且發(fā)展空間非常大，預(yù)計電動汽車電池市場規(guī)模有望從2016年的50億美元增長到2020年的300億美元。 

傳統(tǒng)的鉛酸、鎳鉻、鎳氫等電池，會產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)，對水土帶來不可修復(fù)的污染。歐美日等發(fā)達(dá)國家已普遍采用了環(huán)保型電池，中國也緊跟其步伐，鋰電池的電解液為有機(jī)溶劑和鋰鹽，大多為無毒或低毒，近年在中國大受歡迎。環(huán)保型電池的加工，要求工藝先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定、自動化程度高的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。激光加工具有高效、清潔、高質(zhì)量、高精度、密閉程度高等優(yōu)點(diǎn)，激光焊接非常適用于電池，因而理所當(dāng)然成為動力電池生產(chǎn)新型工藝的首選。激光焊接對電池的一致性、穩(wěn)定性和安全性有很大的影響，動力電池激光焊接部位多，工藝難度大，對焊接工藝要求更高。通過高效精密的激光焊接技術(shù)和工藝可以大大提高汽車動力電池安全性、可靠性和使用壽命，必將為今后汽車動力技術(shù)的發(fā)展提供重要保障。

 動力電池的加工包括電芯封口(側(cè)焊，頂焊)封栓、軟連接、電池模組焊接、防爆閥焊接、防爆罩焊接、節(jié)流閥焊接、集流體焊接、極柱焊接、封栓焊接、模組和電芯和隔離膜清洗、電芯打標(biāo)、極耳切割等相關(guān)部件制作。其中的電芯封口、模組焊接、極柱焊接等可采用激光焊，而且效果良好，可靠性、拉力、熔深均能達(dá)到工藝要求。

目前國內(nèi)主要動力電池生產(chǎn)商有比亞迪、CATL、力神、國軒、中航鋰電等，部分已開始把激光焊接用于生產(chǎn)線上。據(jù)了解，上海申沃客車純電動（快充）大巴使用的電池模組，其模組厚度為2mm邊接鋁片的縫焊工藝就是采用1千瓦的連續(xù)激光焊。比亞迪的電動汽車、大巴的模組焊接也開始采用1~2千瓦的激光焊。 

動力電池外殼體根據(jù)電池容量不同，厚度主要有0.6mm和0.8mm這兩種。焊接方式主要分為側(cè)焊和頂焊，側(cè)焊的優(yōu)點(diǎn)是對電芯內(nèi)部的影響較小，飛濺物很難進(jìn)入殼蓋內(nèi)側(cè)，缺點(diǎn)是焊接后可能會凸起，這會影響后續(xù)工藝的裝配，所以側(cè)焊工藝對激光器的穩(wěn)定性、材料的潔凈度和頂蓋與殼體的配合間隙有較高的要求。而頂焊工藝是在一個面上焊接，可采用高效的振鏡掃描焊接方式，但對前一道工序入殼定位要求很高，同時也對設(shè)備的自動化要求較高。

各大激光廠商競逐電池加工市場

逸飛激光作為國內(nèi)全面掌握動力電池生產(chǎn)全工序及激光焊接全工藝應(yīng)用的企業(yè)，繼2015年率先推出 “國內(nèi)首條圓柱動力電池智能自動化產(chǎn)線”之后，再次搭載激光焊接系統(tǒng)精準(zhǔn)發(fā)力電池PACK智能自動化產(chǎn)線市場。最大的亮點(diǎn)就是通過“高柔性”及“高自動化”的設(shè)計方案解決了用戶重點(diǎn)關(guān)注的兼容性、整線節(jié)拍和效率問題。該產(chǎn)線為全模塊化設(shè)計，獨(dú)立的激光焊接工作站不僅可與自動線銜接組成全產(chǎn)線，也可單獨(dú)使用，充分解決了用戶電池PACK訂單批量小、規(guī)格多的問題。

國內(nèi)首條自主研發(fā)的圓柱動力電池智能自動化產(chǎn)線 (圖片來源: 逸飛) 

聯(lián)贏激光作為激光焊接領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),在動力電池焊接領(lǐng)域有著全方位的競爭優(yōu)勢,具備動力電池頂蓋焊接、密封釘焊接、軟連接焊接及模組焊接系統(tǒng)等完整的產(chǎn)品線。不久前，聯(lián)贏激光證實(shí)，為CATL公司設(shè)計生產(chǎn)的用于寶馬新能源車的G38電池激光焊接生產(chǎn)線于2016年4月20日完成。 

聯(lián)贏激光的焊接設(shè)備在動力電池領(lǐng)域占據(jù)了極高的市場份額,包括三星SDI、LG、比亞迪、CATL等在內(nèi)的全球領(lǐng)先動力電池企業(yè)都是公司客戶,公司已成為新能源動力電池焊接設(shè)備領(lǐng)域的最大供應(yīng)商。聯(lián)贏激光自2008年開始就為CATL研發(fā)和提供動力電池的激光焊接設(shè)備,目前CATL的激光焊接設(shè)備基本上用的都是聯(lián)贏激光研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品。 

國內(nèi)最大的激光設(shè)備商，大族激光同樣介入了動力電池市場，并將產(chǎn)品成功打進(jìn)合肥國軒、中航鋰電等主流動力電池生產(chǎn)企業(yè)，預(yù)計2016年大族激光僅在新能源動力電池領(lǐng)域的營收便將突破3.5億元。該公司高層表示，大族激光已將新能源動力電池領(lǐng)域作為重要的業(yè)務(wù)板塊，該領(lǐng)域未來銷售貢獻(xiàn)或?qū)⒄嫉郊瘓F(tuán)銷售額的20%以上。 

目前，大族激光已經(jīng)做到了設(shè)備全程無需人工干預(yù)，便可實(shí)現(xiàn)上料、對蓋、入殼、CCD檢測、機(jī)構(gòu)測距、預(yù)點(diǎn)焊、高速封口焊接、智能分揀、氣密性檢測、絕緣內(nèi)阻檢測、激光打標(biāo)、除煙塵等高度集成的自動化。

2016年3月，大族激光戰(zhàn)略投資控股東莞市駿卓自動化科技有限公司(下稱“大族駿卓”)，由此，大族正式進(jìn)入鋰電池模組及PACK自動化產(chǎn)線的布局。大族激光透露，該公司激光焊接設(shè)備在國內(nèi)動力電池領(lǐng)域的市場份額約為三分之一,國內(nèi)前十名的鋰電企業(yè)均為該公司的客戶。

市場空間

眾所周知，蘋果手機(jī)的代工合作伙伴是富士康，由于富士康手機(jī)加工給激光廠商帶來了巨大的設(shè)備需求，收益最大的當(dāng)屬大族激光，據(jù)透露，每年蘋果產(chǎn)業(yè)、富士康的需求給大族帶來了超過10億元的訂單。 

去年至今，由特斯拉引領(lǐng)的新能源汽車與谷歌力推的無人駕駛汽車已給國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)帶來很大的影響。隨著小汽車數(shù)量暴增，目前國內(nèi)大城市陸續(xù)出現(xiàn)“城市病”：道路擁堵、霧霾嚴(yán)重，其中一個重要原因就是汽車尾氣。由于符合產(chǎn)業(yè)升級與環(huán)保要求，預(yù)計國家將繼續(xù)加大對新能源汽車市場導(dǎo)入期的政策支持力度，隨著基礎(chǔ)設(shè)施的日趨完善和傳統(tǒng)汽車限購限行措施日益嚴(yán)苛，未來新能源汽車私人消費(fèi)有望持續(xù)升溫。 

假設(shè)未來5-10年內(nèi)，每年新能源動力汽車銷量占有率上升至30%，則大約為600萬輛，那么產(chǎn)生的動力電池需求量是非常龐大的。中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心統(tǒng)計：2015年我國動力鋰電池需求約為12.5GWh,產(chǎn)值約合250億,未來10年動力鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破1600億元。未來10年新能源動力電池產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入黃金發(fā)展時期。 

新能源電池的快速增長，必將帶來相關(guān)激光加工設(shè)備的采購需求，保守預(yù)測，未來幾年內(nèi)將會產(chǎn)生數(shù)十億的激光設(shè)備需求量，而這一領(lǐng)域也將會成為設(shè)備商未來的角力場。 

國內(nèi)的聯(lián)贏激光、大族激光、逸飛激光等有望成為動力電池行業(yè)快速發(fā)展的最大受益者。然而未來不排除有更多競爭者進(jìn)入，到時市場將變得更復(fù)雜。

（星之球產(chǎn)業(yè)研究院：Johnny）    

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