锂电激光设备市场空间有多大？
作者：武汉新特光电技术有限公司
来源：
时间：2023-05-11
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锂电激光设备是指利用激光技术，实现新能源锂电池组焊接、切割、清洗、焊接、打码等工艺流程的设备。根据加工目的不同，锂电激光设备可分为锂电激光切割设备、锂电激光焊接设备、锂电激光打标设备、锂电激光清洗设备等。锂电激光设备具有安全性高、自动化水平高、精度高等优势，随着锂电产业发展，锂电激光设备市场需求不断释放，行业发展前景广阔。锂电池生产工艺复杂，制造技术、安全性和设备要求极高，近年来，随着锂电池能量密度、生产自动化水平提升，市场对加工设备的精度、安全性等提出了更高要求，激光作为新一代绿色环保、节能降耗的先进技术，在此背景下，其在锂电池加工领域应用越来越广泛，进而带动锂电激光设备市场规模扩大。
目前激光技术已广泛应用在锂电池制造的各环节，随着锂电池行业的快速发展，锂电激光设备市场需求随之增加。根据 GGII 的数据显示，2021 年我国锂电激光设备市场规模达 74 亿元，同比增长 42.3%，预计 2022 年将达 89 亿元。相较于传统加工技术，激光加工技术具有高效精密、稳定可靠、自动化和安全程度高、洁净环保等特点。随着锂电池，尤其是动力电池厂商产能不断扩大，对锂电设备的精度、安全性以及一致性提出了更高要求。激光加工技术作为一种先进的加工技术，高度契合锂电池的生产需求，在锂电设备中的应用量呈增长趋势。从全球市场来看，海外市场长期使用圆柱电池，圆柱电池市场渗透率显著高于国内。一致性高、安全性好、成本优势明显的圆柱全极耳电池已经成为特斯拉、宝马、松下、LG、亿纬锂能、蜂巢能源等全球巨头的一致选择，电池全极耳化发展趋势逐步显现，并面临迫切量产需求。随着锂电设备全球化发展与圆柱全极耳电池全球量产加速，圆柱全极耳电池设备有望成为锂电设备的新增长极。锂电激光设备市场参与者较多，市场竞争格局较分散，在国内市场上，锂电激光设备供应商主要有联赢激光、大族激光、光大激光、迅镭激光、华工科技、海目星激光、杰普特等。随着激光技术在锂电池制造广泛应用，锂电激光设备市场需求不断释放，未来行业发展前景广阔。锂电激光设备供应商多，市场相对分散，但随着需求升级，锂电激光设备定制化发展趋势明显，相关企业凭借技术、定制化服务、快速响应等优势，与下游客户建立较强粘性，将提升锂电激光设备行业进入壁垒。锂电池加工对精确性、可控性和加工机器的质量要求比较高，在激光技术出现前，锂电池产业通常使用传统机械进行加工和切割，但传统模切刀设备在使用过程中，会不可避免地出现磨损，粉尘掉落并产生毛刺，可能进而引起电池过热、短路、甚至爆炸等各类危险问题。与传统的机械切割相比，激光切割拥有无工具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、精确性更高和运营成本较低等优势，有利于降低制造成本、提高生产效率、大幅缩短新产品模切周期。锂电池作为新能源汽车的核心零部件，直接决定整车性能。由于对精确性、可控性和加工机器的质量要求较高，金属箔分切（foil slitting），金属箔切割（foil cutting）和隔离膜切割（separator foil cutting）等需要运用到切割工艺的环节更适合使用激光进行加工。激光焊接机的作用是为客户提供整套锂电池生产装备，确保电池在运行过程中的续航里程和安全性。相比传统的氩弧焊、电阻焊等方式，激光焊接具有显著优势：一是热影响区小，二是非接触加工，三是加工效率高。从激光焊接来看，锂电池主要的焊接材料包括铝合金和铜合金。电池外壳形状主要分为方形和圆柱。目前，方形电池在国内的普及率比较高。焊接方式主要包括拼接焊和叠焊。在新能源锂电领域，激光焊接技术已经大规模用于极耳、电芯壳体、密封钉、软连接、防爆阀、电池模组等焊接。（1）极片涂覆前激光清洗，锂电池的正负极片是在金属薄带上涂覆锂电池正负极材料而成，金属薄带在涂覆电极材料时，需要对金属薄带进行清洗，金属薄带一般为铝薄或铜薄，原来的湿式乙醇清洗，容易对锂电池其他部件造成损伤。激光干式清洗机能够更好的解决以上问题。（2）电池焊接前激光清洗，采用脉冲激光直接辐射去污，使其表面温度升高而发生热膨胀，热膨胀使污染物或者基底振动，从而使污染物克服表面吸附力脱离基底表面从而达到去除物体表面污渍的目的。该方式可以为电池焊接提前做准备，以减少焊接的不良品。（3）电池组装过程中激光清洗，需要对锂电池电芯进行外贴胶处理，以起到绝缘的作用，防止短路的发生以及保护线路、防止刮伤。对绝缘板、端板进行激光清洗，清洁电芯表面脏污，粗化电芯表面，提高贴胶或涂胶的附着力，且清洗后不会产生有害污染物，属于环保的绿色清洗方法，这在全球高度关注环保的情况下越发显出它的重要性。为更好地把控产品品质，追溯锂电池的全程生产信息，需要将关键信息（包括原料信息、生产过程和工艺、产品批次、生产厂家及日期等）存储在二维码内并在电池上进行标识。传统的油墨喷打码技术存在易摩擦，长时间容易缺失信息等问题，而激光打标具有永久性强、防伪性高、精度高、耐磨性强、安全可靠等特点，可以为产品品质追踪提供最佳的解决方案。
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