Ζύγιση με λέιζερ: Βασική τεχνολογία παραγωγής στη νέα ενεργειακή βιομηχανία

Σημαντική ζήτηση για εξοπλισμό συγκόλλησης με λέιζερ λόγω της άνοδος της αγοράς μπαταριών ισχύος.

Η συγκόλληση με λέιζερ βρίσκεται στη μέση της βιομηχανίας και οι προοπτικές ανάπτυξής της είναι καλύτερες από εκείνες του εξοπλισμού κοπής και σήμανσης συγκόλλησης με λέιζερ.που βρίσκεται στη μέση της βιομηχανικής αλυσίδας.

Η ανωτέρω ροή της αλυσίδας της βιομηχανίας λέιζερ περιλαμβάνει οπτικά υλικά, οπτικά εξαρτήματα και εξοπλισμό και μηχανικά μέρη.τα λέιζερ είναι τα βασικά στοιχεία του εξοπλισμού λέιζερΟι βιομηχανίες που δραστηριοποιούνται στον τομέα των ηλεκτρικών συσσωρευτών και των ηλεκτρονικών συσσωρευτών περιλαμβάνουν κυρίως ηλεκτρικές συσσωρευτές λιθίου, ημιαγωγούς, φωτοβολταϊκά, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικές συσκευές,και καταναλωτικών ηλεκτρονικών.

Η αγορά των λέιζερ έχει μεγάλο δυναμικό, με τα λέιζερ ινών να κυριαρχούν στις εφαρμογές, ενώ τα λέιζερ στερεής κατάστασης είναι κατάλληλα για μικροεπεξεργασία ακριβείας.,το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς λέιζερ αυξήθηκε από 13,07 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ σε 16,01 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, με CAGR 13,37%.91 δισεκατομμύρια το 2020, με CAGR 16,22%. Από το 2017 έως το 2020, το μερίδιο της Κίνας στην παγκόσμια αγορά λέιζερ αυξήθηκε από 53,2% σε 68,1%.Μετατρέποντας τον βιομηχανικό τομέα στον κύριο μεταγενέστερο τομέα για τα λέιζερΜε βάση το μέσο κέρδους, τα λέιζερ ταξινομούνται κυρίως σε λέιζερ ινών, λέιζερ στερεής κατάστασης (εκτός από λέιζερ ινών), λέιζερ υγρών και λέιζερ αερίων.Τα λέιζερ ινών και τα λέιζερ στερεής κατάστασης αντιπροσώπευαν το 52% του συνολικούΤο 0,7% και το 16,7% του μεριδίου αγοράς βιομηχανικών εφαρμογών λέιζερ, αντίστοιχα, με τα λέιζερ ινών να κυριαρχούν στις βιομηχανικές εφαρμογές.Τα λέιζερ στερεής κατάστασης έχουν πλεονεκτήματα όπως υψηλή ισχύ κορυφής και χαμηλή ζώνη θερμότητας, καθιστώντας τα κατάλληλα για μικροεπεξεργασία ακριβείας.

Τα λέιζερ YAG και τα λέιζερ ινών έχουν τα δυνατά τους σημεία.1 συγχρονική συγκόλληση ή συγχρονική συγκόλληση σε πολλά σημεία2 υψηλή ισχύς κορυφής, κατάλληλη για τοποθετική συγκόλληση, 3 χαμηλή τιμή, προσφέροντας πλεονέκτημα κόστους.Τα λέιζερ YAG έχουν ορισμένες διαφορές στην ποιότητα της δέσμης και την αποτελεσματικότητα της φωτοηλεκτρικής μετατροπήςΩστόσο, λόγω της χαμηλότερης ισχύος κορυφής των λέιζερ ινών, δεν έχουν σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των λέιζερ YAG στη συγκόλληση.τόσο τα λέιζερ YAG όσο και τα λέιζερ ινών μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη συγκόλληση μπαταριών ισχύος.

Το 2020, η κοπή, η συγκόλληση και η σήμανση αντιπροσώπευαν 40,62%, 13,52% και 12,6% της αγοράς εφαρμογών λέιζερ.,Μετά από ταχεία ανάπτυξη από το 2014 έως το 2017, η αγορά εξοπλισμού κοπής λέιζερ έχει δει αυξανόμενο ανταγωνισμό και βρίσκεται επί του παρόντος σε έντονο πόλεμο τιμών.Η σήμανση είναι πλέον ένας ώριμος τομέας εφαρμογής λέιζερΟι εφαρμογές συγκόλλησης επωφελούνται από την άνοδο της χειροκίνητης συγκόλλησης με λέιζερ και τον υψηλό κύκλο ευημερίας των κατωτέρω μπαταριών ισχύος,και αναμένεται να διατηρήσουν υψηλό ρυθμό ανάπτυξης τα επόμενα χρόνια.

Η συγκόλληση με λέιζερ έχει σχετικά μικρότερο ιστορικό ανάπτυξης από την κοπή και το σήμανση με λέιζερ.και η δυσκολία της διαδικασίας είναι επίσης μεγαλύτερηΗ κοπή με λέιζερ και η σήμανση με λέιζερ χρησιμοποιούν λέιζερ για να καταστρέψουν την επιφάνεια ή τη συνολική δομή ενός υλικού, ενώ η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιεί λέιζερ για την επεξεργασία, τήξη και ανακατασκευή της δομής ενός υλικού.Υλική ανακατασκευή, σε σύγκριση με την απλή καταστροφή υλικών, θέτει υψηλότερες απαιτήσεις στην τεχνολογία λέιζερ και επεξεργασίας.

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση, η συγκόλληση με λέιζερ έχει σημαντικά πλεονεκτήματα.Η συγκόλληση με λέιζερ προσφέρει πλεονεκτήματα όπως υψηλή ταχύτητα, ελάχιστη παραμόρφωση, λιγότερο απαιτητικές απαιτήσεις για το περιβάλλον συγκόλλησης, υψηλή πυκνότητα ισχύος, ανθεκτικότητα σε μαγνητικά πεδία, δυνατότητα εφαρμογής σε αγωγικά υλικά, μη ανάγκη για συνθήκες κενού,και χωρίς παραγωγή ακτίνων Χ κατά τη διαδικασία συγκόλλησηςΟι μπαταρίες ισχύος περιλαμβάνουν πολλά σημεία συγκόλλησης, είναι πολύπλοκα,και απαιτούν υψηλή ακρίβειαΤα μοναδικά πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με λέιζερ μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ασφάλεια, την αξιοπιστία, τη συνέπεια της μπαταρίας, να μειώσουν το κόστος και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής της.

Η αγορά εξοπλισμού συγκόλλησης λέιζερ βιώνει ταχεία ανάπτυξη. Από το 2016 έως το 2020, το μέγεθος της αγοράς εξοπλισμού λέιζερ της Κίνας αυξήθηκε από 38,2 δισεκατομμύρια γιουάν σε 69,2 δισεκατομμύρια γιουάν, με CAGR 15,79%.Αντίθετα, το μέγεθος της κινεζικής αγοράς εξοπλισμού συγκόλλησης με λέιζερ αυξήθηκε από 4,17 δισεκατομμύρια γιουάν σε 11,05 δισεκατομμύρια γιουάν, με CAGR 27,59%,που δείχνει ότι η αγορά εξοπλισμού συγκόλλησης λέιζερ αναπτύσσεται ταχύτερα από τη συνολική αγορά εξοπλισμού λέιζερ.

Η ταχεία διείσδυση των οχημάτων νέας ενέργειας οδηγεί σε υψηλή ζήτηση για συγκόλληση λέιζερ μπαταριών λιθίου.

Ο εξοπλισμός συγκόλλησης λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως στα στάδια προ-παραγωγής, μεσαίας παραγωγής και μετά την παραγωγή της κατασκευής μπαταριών λιθίου.και αυτοματοποίηση της παραγωγής στις μπαταρίες ισχύος να αυξηθεί σταδιακάΗ τεχνολογία αυτή έχει ως στόχο να βελτιώσει την ποιότητα της παραγωγής και να βελτιώσει την ποιότητα της παραγωγής.,Η κατασκευή μπαταριών λιθίου αποτελείται από τρία μέρη: κατασκευή ηλεκτροδίων (προπαραγωγή), συναρμολόγηση κυψελών (μεσαία παραγωγή) και μετα-επεξεργασία (μετα-παραγωγή),ειδικές εφαρμογές συγκόλλησης με λέιζερ στην προ-παραγωγή, στη μέση της παραγωγής,Τα στάδια μετά την παραγωγή της παραγωγής μπαταριών λιθίου περιλαμβάνουν::

1) Προπαραγωγή: πλήρως αυτοματοποιημένες μηχανές συγκόλλησης και σχηματισμού ηλεκτροδίων και μηχανές σχηματισμού ηλεκτροδίων με λέιζερ στο στάδιο κατασκευής ηλεκτροδίων·

2) Μεσαία παραγωγή: συγκόλληση βαλβίδας ανθεκτικής σε έκρηξη, συγκόλληση ηλεκτροδίων, συγκόλληση ταινιών ηλεκτροδίων, συγκόλληση προσαρμογέα, συγκόλληση κελιών και συγκόλληση επάνω κάλυψης.

3) Μετά την παραγωγή: συγκόλληση προσαρμοστή μονάδας συσκευασίας.

Αρκετές γνωστές εταιρείες ανακοίνωσαν την είσοδό τους στην αγορά μπαταριών 4680, η οποία αναμένεται να ανοίξει νέες ευκαιρίες ανάπτυξης για εξοπλισμό συγκόλλησης με λέιζερ.Η μπαταρία 4680 χρησιμοποιεί τεχνολογία χωρίς πίνακα, με πολλές καρτέλες τόσο στα θετικά όσο και στα αρνητικά ηλεκτρόδια, αυξάνοντας σημαντικά τη ζήτηση για εξοπλισμό συγκόλλησης λέιζερ σε σύγκριση με τις πρισματικές μπαταρίες.Το εργοστάσιο της Tesla στο Τέξας θα παραδώσει τα πρώτα οχήματα Model Y εξοπλισμένα με 4.680 μπαταρίεςΕν τω μεταξύ, στην Ημέρα της μπαταρίας 2020, η Tesla σχεδίαζε να φτάσει σε παραγωγική ικανότητα μπαταρίας 100 GWh μέχρι το 2022· ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη τις καθυστερήσεις κατασκευής, η Tesla ανακοίνωσε ότι θα αναλάβει την κατασκευή της νέας μπαταρίας.η πραγματική δυναμικότητα το 2022 εκτιμάται σε περίπου 5-10 GWhΕκτός από την Tesla, αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η BMW και κορυφαίοι κατασκευαστές μπαταριών όπως η Panasonic, η LG και η Samsung έχουν επίσης ανακοινώσει τα σχέδιά τους για την ανάπτυξη μεγάλων κυλινδρικών μπαταριών.

Η διείσδυση των νέων ενεργειακών οχημάτων στα παραδοσιακά οχήματα βενζίνης επιταχύνεται.και επέκταση υποδομώνΑπό το 2017 έως το 2021, το CAGR των πωλήσεων οχημάτων νέας ενέργειας στην Κίνα έφτασε το 54,9%..Από το 2017 έως το πρώτο εξάμηνο του 2022, το ποσοστό διείσδυσης των οχημάτων νέας ενέργειας στην Κίνα αυξήθηκε ραγδαία από 2,8% σε 21,56%.

Η αγορά μπαταριών ισχύος της Κίνας αναπτύσσεται ραγδαία. Το 2017, η παραγωγή μπαταριών ισχύος της Κίνας και η εγκατεστημένη χωρητικότητα ήταν 44,5 GWh και 36,2 GWh αντίστοιχα. Το 2021, αυτά τα στοιχεία έφτασαν τα 219.7 GWh και 154Από το 2017 έως το 2021, το CAGR για την παραγωγή μπαταριών ισχύος ήταν 49,06%, και το CAGR για την εγκατεστημένη ικανότητα ήταν 43,73%.Σύμφωνα με την συμμαχία καινοτομίας της βιομηχανίας μπαταριών αυτοκινήτων της Κίνας, η παραγωγή μπαταριών ισχύος και η εγκατεστημένη παραγωγική ικανότητα της Κίνας αναμένεται να φθάσουν τα 429,5 GWh και τα 229,9 GWh, αντίστοιχα, το 2022.

Οδηγούμενες από την αναπτυσσόμενη αγορά νέων ενεργειακών οχημάτων, οι εταιρείες μπαταριών λιθίου επεκτείνουν την παραγωγική τους ικανότητα.εταιρείες μπαταριών λιθίου όπως η CATL, BYD, Sunwoda, Zhongchuang Innovation Aviation και EVE Energy ανακοίνωσαν διαδοχικά πολλά νέα έργα κατασκευής με συνολική επένδυση που ξεπερνά τα 439.133 δισεκατομμύρια γιουάν και ετήσια παραγωγική ικανότητα 1069 GWh (μερικά έργα δεν αποκάλυψαν τα ποσά των επενδύσεων και την παραγωγική ικανότητα)Η δυναμικότητα παραγωγής μονής φάσης των νέων βάσεων των κορυφαίων εταιρειών μπαταριών ισχύος είναι σχεδόν όλες πάνω από 10 GWh.Η επέκταση των εταιρειών μπαταριών λιθίου θα φέρει επίσης μεγαλύτερη ζήτηση για εξοπλισμό μπαταριών λιθίου.

Η ζήτηση για νέους εξοπλισμούς συγκόλλησης λέιζερ αναμένεται να φτάσει τα 22,1 δισεκατομμύρια γιουάν έως το 2025.Οι συνολικές πωλήσεις μπαταριών ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να φθάσουν τα 1550 GWh το 2025 και τα 3000 GWh το 2030Από το 2018 έως το 2021, οι αποστολές μπαταριών ισχύος της Κίνας αντιπροσώπευαν το 61,3%, το 60,9%, το 58,4% και το 75,3% του παγκόσμιου συνόλου, αντίστοιχα.Οι συντηρητικές προβλέψεις δείχνουν ότι το μερίδιο της Κίνας θα παραμείνει στο 55% το 2025 και το 2030Η εκτιμώμενη επένδυση ανά GWh νέας δυναμικότητας μπαταρίας ισχύος το 2025 και το 2030 είναι 350 εκατ. RMB και 300 εκατ. RMB, αντίστοιχα.Ο εξοπλισμός συγκόλλησης λέιζερ αντιπροσωπεύει το 5%-15% της κατασκευής γραμμής παραγωγής μπαταριών ισχύος· λαμβάνοντας 10%, με βάση αυτές τις υποθέσεις, η νέα ζήτηση για εξοπλισμό συγκόλλησης με λέιζερ προβλέπεται να φθάσει τα 22,138 δισεκατομμύρια RMB το 2025 και τα 23,925 δισεκατομμύρια RMB το 2030, με CAGR 41.01% από το 2021 έως το 2025.

Η βιομηχανία εξοπλισμού λέιζερ είναι κατακερματισμένη, δίνοντας στους κατασκευαστές λέιζερ μεγαλύτερο πλεονέκτημα.

Η εγχώρια αγορά εξοπλισμού λέιζερ είναι σχετικά κατακερματισμένη, γεγονός που ωθεί τις εταιρείες λέιζερ να επιδιώξουν διαφοροποιημένη ανάπτυξη.

Η Lianying Laser και η Raycus Laser διαθέτουν ισχυρά ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα στα λέιζερ YAG και τα λέιζερ ινών, αντίστοιχα.Lianying Laser έχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα στον έλεγχο της ενέργειαςΣε συνεχείς λέιζερ ινών, οι Raycus Laser και Chuangxin Laser έχουν κορυφαίες τεχνικές προδιαγραφές.με την Raycus Laser να κατέχει μεγαλύτερο μερίδιο αγοράςΣτους λέιζερ με παλμικές ίνες, οι τεχνικές προδιαγραφές της JPT είναι πιο προηγμένες, τοποθετώντας την στην πρώτη γραμμή στην εγχώρια αγορά.

Η εγχώρια αγορά εξοπλισμού λέιζερ είναι κατακερματισμένη, με τις πέντε κορυφαίες (CR5) να αντιπροσωπεύουν μόνο 22%.και πάνω από 300 εγχώριες εταιρείες εξοπλισμού επεξεργασίας λέιζερΤο 2021, οι πέντε κορυφαίες εταιρείες στην κινεζική αγορά εξοπλισμού λέιζερ ήταν η Han's Laser, HGLaser, Hymuxing, Lianying Laser και Yawei, με μερίδια αγοράς 14%, 3%,Συνολικά, η συγκέντρωση της κινεζικής αγοράς εξοπλισμού λέιζερ παραμένει χαμηλή.

Η εγχώρια αγορά μακροεπεξεργασίας λέιζερ είναι μεγάλη, με πολλές ανταγωνιστικές εταιρείες.που έχει ως αποτέλεσμα λιγότερες ανταγωνιστικές εταιρείες στους υποτομείς τουΗ επεξεργασία με λέιζερ χωρίζεται σε δύο κύριες κατηγορίες με βάση το μέγεθος των επεξεργασμένων προϊόντων: μακροεπεξεργασία και μικροεπεξεργασία ακριβείας.Η μακροεπεξεργασία απευθύνεται κυρίως σε εφαρμογές πάχυνου φύλλου, όπως στην αυτοκινητοβιομηχανία και την ναυπηγική βιομηχανία, ενώ η μικροεπεξεργασία ακρίβειας επικεντρώνεται σε τομείς με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, όπως οι ημιαγωγοί, οι οθόνες, τα προϊόντα 3C και οι ιατρικές συσκευές.Δεδομένης της ευρύτερης αγοράς μακροεπεξεργασίας, ο τομέας αυτός είναι εξαιρετικά ανταγωνιστικός,με εταιρείες όπως η Han's Laser και η HGLaser (και οι δύο με έσοδα άνω των 5 δισεκατ. RMB) και η Lianying Laser και η Haimuxing (με έσοδα μεταξύ 500 εκατ. και 1 δισεκατ. RMB)Στον τομέα της μικροεπεξεργασίας ακριβείας, η Han's Laser, ως κορυφαίος κατασκευαστής εξοπλισμού επεξεργασίας λέιζερ, δραστηριοποιείται στην επεξεργασία ακριβείας σε τομείς όπως οι φωτοβολταϊκές μπαταρίες λιθίου,Συνολικά, ο τομέας της μικροεπεξεργασίας ακριβείας έχει σχετικά λιγότερες ανταγωνιστικές εταιρείες στους υποτομείς του λόγω των υψηλών τεχνολογικών φραγμών.Όσον αφορά τα λέιζερ, οι εταιρείες με έσοδα 20 δισεκατομμυρίων RMB και η Chuangxin Laser είναι και οι δύο συγκεντρωμένες στον τομέα των λέιζερ ινών.

Τρεις βασικοί ανταγωνιστικοί παράγοντες: κάθετη ολοκλήρωση προγενέστερα, υψηλές επενδύσεις στην Ε&Α και εξασφάλιση μεγάλων πελατών μεταγενέστερα.

Η εσωτερική παραγωγή λέιζερ είναι το κλειδί για τη μείωση του κόστους.Η απόδοση του λέιζερ επηρεάζει άμεσα την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα του εξοπλισμού επεξεργασίας λέιζερΟι εταιρείες εξοπλισμού που μπορούν να παράγουν εσωτερικά λέιζερ όχι μόνο μειώνουν το κόστος, αλλά έχουν επίσης μεγαλύτερη ευελιξία στην προσαρμογή.Η ευελιξία αυτή εκδηλώνεται στην ικανότητα να επαναλαμβάνονται οι λύσεις σχεδιασμού με μεγαλύτερη ευελιξία με βάση τις ανάγκες της κατωτέρω, επιτρέποντας την επικοινωνία και την αλληλεπίδραση μεταξύ του λέιζερ και του εξοπλισμού λέιζερ.Αυτό επιτρέπει την έγκαιρη και ομαλή ανατροφοδότηση των απαιτήσεων των πελατών της κατωτέρω πηγής για την έρευνα και ανάπτυξη και τη βελτίωση των λέιζερ και των τεχνολογιών επεξεργασίαςΟι κορυφαίες εταιρείες εξοπλισμού λέιζερ όπως η Han's Laser, η HGLaser, η Hymustar,και Lianying Laser έχουν όλοι επιτύχει μερική εγχώρια παραγωγή των λέιζερ, με τη Lianying Laser να έχει σχετικά υψηλό ποσοστό εσωτερικής παραγωγής, φθάνοντας το 77,7% το 2019.

Συμπεράσματα

Η ταχεία διείσδυση των νέων οχημάτων ενέργειας στα παραδοσιακά οχήματα βενζίνης οδήγησε τους μεγάλους κατασκευαστές μπαταριών ισχύος να επεκτείνουν συνεχώς την παραγωγική τους ικανότητα,αύξηση της ζήτησης για εξοπλισμό συγκόλλησης μπαταριών ισχύος.

Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια άλλη ραγδαία αναπτυσσόμενη εφαρμογή μετά την σήμανση και την κοπή με λέιζερ.Το ποσοστό διείσδυσης είναι ακόμα σχετικά χαμηλό., γεγονός που δείχνει σημαντικές δυνατότητες ανάπτυξης για τη βιομηχανία συγκόλλησης με λέιζερ, η οποία αναμένεται να εξελιχθεί σε μια αγορά συγκρίσιμη με την κοπή με λέιζερ.