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星空体育科技:2024年激光焊接行业分析报告:发展新质生产力激光焊接大有可为pdf

2024-07-07

  星空体育app官网入口表1:激光焊接可分为热传导焊、深熔焊、复合焊接、激光钎焊和激光传导焊接五种

  焊接作为工业“裁缝”是工业生产中重要的加工手段。焊接是通过加热或加压,或两

  者并用,并且用或不用填充材料,使被焊工件(同种或异种材质)达到原子或分子间的结

  合而形成永久性连接的一种加工方法。焊接是制造业的重要加工手段,焊接技术已广泛地

  应用于工业生产的众多部门,焊接技术水平直接影响着产品的质量、可靠性、寿命、生产

  成本以及效率等方面,在推动工业的发展和产品的技术进步以及促进国民经济发展都发挥

  焊接分类方式多样,当前电弧焊焊接应用最为广泛。1)根据焊接的具体原理,焊接

  设备可以分为熔化焊、压力焊、钎焊等。其中,熔化焊是指填充材料(如焊材、焊丝)和

  母材共同加热至熔化状态,在连接处形成熔池,熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的

  焊接接头,从而使分离工件连接成为一个整体的焊接方式,其中,熔化焊中的电弧焊是目

  前应用最为广泛的焊接方法,其利用焊接电源形成电弧为金属焊接提供能量。2)根据焊

  接设备的自动化程度,焊接设备可以分为全手动焊接设备、半自动焊接设备以及机器人/

  激光焊接为激光熔化焊接工艺之一。激光焊接的原理是利用高强度的激光束直接辐射

  到金属表面,使被焊处形成一个能量集中的热源区从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和

  焊缝。根据工作原理的不同,适配不同的加工场景,激光焊接可分为热传导焊、深熔焊、

  表1:激光焊接可分为热传导焊、深熔焊、复合焊接、激光钎焊和激光传导焊接五种

  激光焊接具有精度/效率高、易于集成自动化等优势,是智能制造转型的关键环节。

  相比电阻焊、氩弧焊、等离子等传统焊接技术,激光焊接熔深比高、热变形小、效率高、

  加工精度高、更容易集成自动化。契合新质生产力的智能化、自动化、绿色化、高效化发

  展需求。随着高端精密制造领域,下游企业对于加工精度及效率等要求提升,叠加激光加

  激光焊接金属、非金属1010K-100M极小质量高;单面焊降低重量,焊接强度高

  电子束焊接金属、非金属301M-100M极小质量高;但是过程复杂,需要真空和消磁

  激光焊接机由激光器和焊接头等组成,激光器是激光焊接机的核心部件。工作台由移

  动平台和运动控制系统组成。激光焊接自动化成套设备主要是指根据特定客户的应用需求,

  结合电气自动化、机械工艺等其他门类设计,由加载了自动化系统软件、应用环境设计的

  激光焊接机、工作台共同组成的自动化成套解决方案,将若干个激光焊接机及工作台的工

  作功能整合至自动化流水线中,实现全自动作业,从而达到精准、高效、可控的工艺目标。

  从激光焊接产业链环节来看:1)上游:核心部件为激光器、数控系统、机械部件、电

  源部件等,其中:激光器作为激光加工的“心脏”,是激光加工设备核心动力来源,主要

  企业包括:IPG、锐科激光、创鑫激光、杰普特等;数控系统为工业机器人的“大脑”,主

  要通过运动控制核心算法、软件控制技术、硬件控制技术等控制工业机器人运动,直接决

  定着工业机器人的稳定性与精确性,主要成熟及储备参与企业如:Scanlab、金橙子、柏楚

  电子等;2)中游:主要为激光焊接设备,分为手持焊及自动化集成焊接设备,其中,手持

  焊设备企业,如:IPG、光惠激光、铭镭激光等,自动化集成焊接设备企业,如:通快、联

  赢激光、大族激光、华工科技、逸飞激光等;3)下游:为各类应用场景,涵盖消费电子、

  2022年激光焊接设备市场规模83.1亿元,下游市场中动力电池、汽车、消费电子等

  占比居多。激光焊接在动力电池、汽车、消费电子等领域应用逐渐增加,2022年国内激光

  焊接成套设备市场销售收入为83.1亿元,2018-2022年CAGR为24.85%。从下游应用

  行业来看,2022年市场中动力电池激光焊接设备占比提升至50%,未来随着汽车焊接、

  消费电子激光焊接、手持激光焊发展,预计激光焊接仍将保持快速增长,根据《2023中国

  图3:国内焊接设备市场快速增长图4:22年焊接市场中锂电、汽车行业占比较高

  资料来源:《2023中国激光产业发展报告》资料来源:《2023中国激光产业发展报告》

  3C行业内,随着电子技术、5G技术和人工智能的发展,全球电子消费产品向智能化、

  轻薄化、无线化等方向不断更新换代,功能广度及技术精度愈发提升,对精密加工的需求

  也随之增长。尤其在光通信领域,对加工精度的要求更高。激光焊接具备非接触、高精度、

  焊缝牢固、生产效率高、柔性化等特性,能够实现消费电子产品的精细微加工,可以有效

  满足3C产品快速高效、稳定可靠、外形美观的整体要求,未来将进一步代替传统焊接,在

  图5:激光焊接技术广泛应用于3C电子产品图6:激光焊接技术在3C中应用环节多样

  出货回暖,新一轮周期拐点渐近,3C产品需求提升或将助推激光加工设备市场增长。

  2023Q4全球智能手机出货超过3亿部,同比+8.59%;得益于新产品集中发布、新技术导

  入等因素,2023Q4中国智能手机出货约7363万部,同比+1.09%。我们预计未来中国3C

  市场整体将保持中高速增长态势,伴随市场内部精密产品比例提高,相关激光加工设备需

  图7:2023Q4全球智能手机出货超过3亿部,同图8:2023Q4中国智能手机出货约7363万部,同

  全球智能手机出货量(百万部)YOY(%)/右轴中国智能手机出货量(百万部)YOY(%)/右轴

  欧盟《新电池法》生效,强化可拆卸和可更换性,钢壳电池可拆卸、环境友好,《新

  电池法》将加快其应用进程,带动对激光焊接的需求。2023年8月17日,欧盟颁布的《电

  池与废电池法规》(下称《新电池法》)正式生效,旨在推动可持续发展和减少环境影响,

  《新电池法》对电池的可持续性、性能和标签提出了更严格的要求。欧洲议会议员指出,

  “到2024年,智能手机等设备的便携式电池和LMT的电池必须能被消费者和独立运营商

  轻松安全地移除”。钢壳电池是指锂离子电池中采用钢壳作为外壳的电池,通常是可拆卸

  的,可拆卸的钢壳电池更易进行维修、更换电池单元、回收金属等,具有更好的可维护性

  和可回收性,从而减少电池废弃物对环境造成的影响。此外,可拆卸电池还可以帮助降低

  电池成本。钢壳电池的外壳为钢材,为确保其密封性和安全性能,一般需要采用激光焊接

  根据国家《节能与新能源汽车技术路线%、2030年较2015年减重35%。汽车轻量化是未

  来我国汽车产业持续健康发展的必然选择,作为节能汽车和新能源汽车的共性核心技术,

  轻量化存在巨大的市场空间。焊接工序在汽车生产加工过程中是一项不可或缺的工序,比

  如车架、车身、车厢、发动机、汽车齿轮、车顶、车门等都离不开焊接技术。对比传统的

  焊接技术如:电阻焊接,二氧化碳气体保护焊等,激光焊接运用于汽车上可以降低车身重

  量、提高车身装配精度、增加车身的强度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本。

  汽车工业转型升级平稳发展,对促进先进激光焊接设备在汽车工业的应用具有非常大

  的作用。中国是汽车工业大国,近年汽车销量规模稳健增长,在我国汽车工业平稳发展的

  大背景下,随着汽车轻量化的需求、国产激光焊接技术的突破、应用渗透率的提升,未来

  激光焊接设备在汽车工业的应用前景广阔。根据联赢激光资料,目前国内激光焊接在汽车

  产业的应用率约在20%-25%,而欧美发达国家的普及率已经达到了60%以上,预计国内

  方壳动力电池激光焊接环节较多,4680大圆柱电池激光焊接需求更高。动力电池按照

  包装形式可以分为方形电池、圆柱电池、软包电池。以目前市场主流电池形态——方形电

  池举例,激光焊接工艺应用于:1)结构件制造环节:正负极极柱焊接、防爆阀焊接;2)

  电芯生产环节:顶盖焊接、密封钉焊接、转接片焊接等环节;3)模组环节:Busbar、采

  4680圆柱电池全极耳焊接难度及数量较方形电池大幅提升,焊接设备存在“量价齐升”趋

  “碳中和”加速储能建设,拉动储能设备需求加速。“碳中和”已成为全球共识,电

  气化进程大势所趋,储能作为电气化时代能源调节的必需品,用于支撑电力系统负荷平衡,

  以储能电池为基础的储能系统成为“碳中和”发展的重要一环。目前储能广泛应用到电力

  系统、通信基站、数据中心、UPS、轨道交通、人工/机器智能等领域。未来随着清洁、低

  碳目标的发展,多家公司布局储能锂电池赛道,预计我国储能锂电池出货量逐年增长。储

  图13:新能源车渗透率不断爬坡图14:国内动力和储能电池产量保持快速增长

  1)机器换人:焊接工况多处于较多废气、粉尘、废渣、强光、高噪音、高电磁辐射、

  高温等恶劣环境,且国内焊工供给短缺,人力成本攀升等问题驱动制造业企业引入工业自

  2)设备升级:相较于传统焊接方式,激光焊接具备精度/效率高、易于集成自动化等

  多重优势;我国制造业正向高端化迈进,各细分领域的自动化程度亟需全面提升,下游企

  业对于加工精度及效率要求不断提升,叠加政策鼓励支持,激光焊接自动化设备渗透率将

  3)国产替换:当前激光焊接设备国产化程度较高,但激光器和软件环节仍有较大国产

  替代空间;国产激光器企业如锐科激光、杰普特正快速实现技术进步,但美国IPG、德国

  通快在动力电池、消费电子等应用场景仍持有部分市场份额;软件环节柏楚电子、金橙子

  虽有所布局,但德国SCAPS、SCANLAB等仍保持较大市占率,未来国产化替换潜力广阔,

  焊工供给短缺,人力成本上升,机器换人趋势明确。中国就业人员平均工资从2013

  年的4.57万元提升至2022年的9.25万元,与此同时,中国65岁以上人口占比从2013

  年的9.70%提升至2022年的15.38%,且焊接工种所工作的工况往往存在较多的废气、粉

  尘、废渣、强光、高噪音、高电磁辐射、高温等恶劣环境,目前焊工工种在国内普遍短缺

  的现状。我们分析认为,随着劳动力短缺、人力成本攀升,制造业企业引入工业自动化焊

  图16:中国就业人员平均工资逐年提升图17:中国65岁及以上人口占比不断攀升

  中国就业人员平均工资(元)/右轴65岁及以上人口占总人口比例(%)/右轴

  我国制造业向高端化迈进,自动化程度亟需全面提升。随着制造业的不断发展和进步,

  自动焊接设备在现代制造业中的重要性越来越凸显,不仅能提高生产效率和质量,降低人

  工成本,还能提高生产环境的安全性和产品的稳定性,同时也具备较高的灵活性和适应性,

  是现代智能制造的重要组成部分。我国制造业由粗放型、劳动密集型的发展模式向精细化、

  技术密集型的方向迈进,各细分领域的自动化程度亟需全面提升,随着产业升级进程的推

  2024年2月23日,中央财经委会第四次会议召开,会议强调,加快产品更新换代是

  推动高质量发展的重要举措,要鼓励引导新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新,并指

  出要推动各类生产设备、服务设备更新和技术改造。2024年3月1日,国务院常务会议召

  开,审议通过《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》。此外,2024年政府工

  与传统加工方式相比,激光加工有着高效率、高精度、低能耗、材料变形小、易控制

  等优点,更加顺应智能制造、精密制造的大潮流,契合新质生产力发展要求。近年激光加

  工设备应用范围从传统的大型制造业,如钣金、工业等宏观加工场景,逐渐深化到精密加

  工制造行业,如新能源、泛半导体、生物医疗等领域。随着下游精密加工发展需求,叠加

  2015.05国务院《中国制造2025》深入推进制造业结构调整,推动传统制造业向中高端迈进

  工信部、国家标准化《国家智能制造标准体系提出“智能装备”、“智能工厂”、“智能服务”、“工业软件

  管理委员会联合发布建设指南》和大数据”、“工业互联网”等5类关键技术标准

  《“十三五”国家科技创键技术,研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光

  《“十三五”国家战略性加快研制高功率光纤激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电

  2017.11工信部电装备开展专业化、个性化再制造技术服务,培育一批服务型高

  《十五部门关于进一步促推进检验检测认证服务标准体系建设,加强相关仪器设备和共性

  2020.07进服务型制造发展的指导技术研发,发展工业相机、激光、大数据等新检测模式,提高检

  2021.12等工业机器人;激光/电子束高效选区熔化装备、激光选区烧结成

  2024.03国务院《2024政府工作报告》国家新型工业化示范区,推动传统产业高端化、智能化、绿色化

  激光焊接设备国产化率较高,但激光器和软件环节仍有较大国产替换空间。当前激光

  焊接设备国产化程度较高,但仍有部分汽车等高端场景仍以依赖海外德国通快等焊接设备;

  激光器环节,国产激光器企业技术快速进步,美国IPG、德国通快在动力电池、汽车、消

  费电子等场景仍把持部分份额;软件/振镜器件等环节,国产企业虽有所布局,但德国SCAPS、

  德国SCANLAB等公司仍占有较大份额,国产企业未来国产替换潜力广阔。随着国产企业

  建议重点关注细分产业链环节,遴选技术/市场壁垒较高的优质标的。1)激光器环节:

  锐科激光(连续光纤激光器)、杰普特(MOPA激光器);2)设备环节:联赢激光(专

  注激光焊接领域且拥有激光器自制能力)、逸飞激光(圆柱全极耳锂电激光焊接)、大族

  激光(激光设备综合供应商)、华工科技(激光设备综合供应商);3)软件环节:柏楚电

  锐科激光是国内激光器企业,焊接领域拥有多款激光器产品。锐科激光是全球有影响

  力的具有从材料、器件到整机垂直集成能力的光纤激光器研发、生产和服务供应商,产品

  品类向“全功率、全脉宽、全波长、全应用”的方向迈进。公司已形成六大类产品,分别

  为连续光纤激光器、脉冲光纤激光器、准连续光纤激光器、窄线宽光纤激光器、直接半导

  体和超快激光器。公司产品广泛应用于激光制造如打标、切割、焊接、熔覆、清洗、增材

  制造等领域。公司连续光纤激光器可用于手持焊等通用工业焊接;准连续激光器可用于精

  密激光焊接设备配套,应用于3C电子、新能源汽车制造、航空航天等;此外,钢构复合

  公司2019-2023年营收快速增长,但受行业价格竞争影响,公司毛利率及净利率表

  现承压,23年行业格局改善,盈利能力触底反弹。2019-2023年期间,公司营业收入CAGR

  为16.32%,归母净利润波动较大。其中,2023年公司营业收入为36.80亿元,同比增长

  15.40%,归母净利润为2.24亿元,同比增长446.87%。随着激光器行业出清、小企业逐

  步退出、价格竞争趋缓,叠加公司降本举措实施,公司盈利能力触底反弹,2022年全年及

  图18:锐科激光营收快速增长图19:23Q1-3锐科激光盈利能力触底反弹

  2024年吉林敖东分析报告:医药主业持续发力,金融赋能,老牌药企迎来新发展.pdf

  技术实验室ine dc workbook 2013-试验手册3 ucsb.pdf

  期测试记录表每周weekly g1g6 journeys tests level 6 lesson26.pdf

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