锂电厂扩产+技术升级，我国激光锂电设备市场迎来高速发展期

——激光技术广泛应用于动力锂电池加工流程。动力锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，前段工序的目的是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中段目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是检测封装并最终组装成模组，核心工序是化成、分容。锂电池质量直接决定新能源车辆的性能，从而对其制造技术和装备提出严格的要求。

动力电池加工流程

来源：公开资料

激光技术可用于动力电池的前中后段切割、焊接、清洗、打标等过程。激光技术作为先进的“光”制造工具，展现出高效精密、灵活、可靠稳定、焊材损耗小、自动化和安全程度高等特点，被广泛应用于动力锂电池的切割、焊接、清洗、打标等工艺过程中，从加工难度及对激光器的要求上来看，焊接>切割>清洗≈打标。

激光切割：在激光技术出现前，锂电池产业使用的传统模切刀设备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。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。激光切割通常应用在极片、极耳、隔膜切割等环节，工艺相对标准化。

激光焊接：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，激光焊接具有热影响区小、非接触加工、加工效率高等显著优势，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，定制化程度较高，细分应用领域差异大。

激光清洗：在电池加工过程中增加激光清洗可以极大提高电池制造工艺水平，主要应用在极片涂覆前激光清洗、电池焊接前激光清洗、电池组装过程中激光清洗与标签清洗。

激光打标：激光打标速度快、生产效率高、呈现效果好，在锂电池的加工过程中，可以使用激光在其表面打上编码、字符、生产日期、防伪码等信息，既不会对工件产生内应力和形变，也不会对表面造成磨损与污染。

动力电池激光加工工序

来源：联赢激光官网

——随着中国动力电池产量快速增长，激光锂电设备迎来高速发展期。锂电产能增长带来设备新增量，2021年中国动力锂电产量达219.7GWh，对应设备市场规模588亿元，同比增长105%，其中激光锂电设备市场规模达到101亿元，同比增长94%，在整体锂电设备中占比大约18%。

中国锂电设备、激光锂电设备市场规模（亿元）

来源：GGII

锂电厂商积极扩产，长期2.5TWh产能规划有望带来近700亿元的激光设备新增市场规模。根据GGII数据，2021年中国锂电厂商投扩项目63个（含募投项目），投资总额（含拟投资）超过6218亿元，长期规划新增产能已经超过2.5TWh，其中头部厂商长期产能规划在100GWh至600GWh不等。根据宁德时代半年报，单GWh设备投资已降至1.6亿元，根据GGII数据测算，2021年激光设备占比17.2%。国产厂商长期2.5TWh新增产能将带来4000亿元的锂电设备新增市场规模，其中激光设备新增市场规模将高达688亿元。

中国主要电池厂产能规划（GWh）

来源：GGII

4680大圆柱电池是重要发展方向，全极耳工艺带来切割、焊接需求提升。传统的18650圆柱产品由于容量较小，输出电流较小，通常只有两个极耳，分别连接正负极；4680圆柱使用了全极耳设计，将从卷绕体两端露出的正极铝箔和负极铜箔揉成一个端面作为极耳，电池单体散热、充放电效率、能量密度、循环性能都有所提升。由于全极耳工艺需要直接从极片上裁切出远多于传统圆柱电池的极耳，且极耳需与汇流盘焊接，因此带来更多激光切割与焊接设备需求，且为防止激光烧穿电池，对焊接功率与焦点的控制也提出了更高要求，预计也将带来单台激光锂电设备/激光器价值量提升。

叠片技术渗透提升，极耳切割焊接+分切用量增加为激光设备带来市场空间增量。动力电池主要封装工艺包括圆柱、方形、软包三种，其中软包与方形（部分）使用叠片工艺，在非圆柱电池中极片采用叠片技术相比卷绕技术空间利用率更高、性能更好，在方形电池中的应用有望持续提升，长期看软包占比提升+方形叠片应用增加有望提升叠片工艺在动力电池中整体占比。叠片因其每层极片都需要引出极耳，相比卷绕需使用更多极耳，根据蜂巢能源总裁公开演讲，同尺寸下叠片技术所用极耳是卷绕的2倍；另一方面叠片技术也需要对极片进行更多次地分切。叠片技术渗透率增加趋势下带来的极耳用量增加+极片分切次数增加，将对激光锂电设备在极耳切割焊接、极片分切上的应用带来更大的而市场空间。

动力电池不同封装工艺装机占比

来源：GGII