全球激光焊接机市场前景广阔:未来5年CAGR预计超5%

  激光制造网  来源:Yoyo (来源于Mordor Intelligence发布

当前,全球制造业格局正在经历自动化与数字化深度融合的重大变革,这为先进激光焊接设备技术创造了更广阔的发展机遇。根据行业数据显示,全球工业自动化市场规模预计将从 2024 年的 2440 亿美元增长至 2025 年的 2650 亿美元。制造业对数字化工具的投资正在加速,约有 62 % 的企业计划在未来五年内增加对云计算的投入。这一数字化转型在生产自动化领域尤为显著,激光焊接机在实现精准、高效和智能制造流程方面扮演着越来越重要的角色。预计在2025至2030年期间,全球激光焊接机市场将实现超过5%的复合年均增长率。

图1. 激光焊接作为先进、优质和高效的高能束焊接技术,在汽车制造、电气/电子、航空航天、金属制品、医疗器械等行业大显身手(图片来源于网络)


电动汽车(EV)革命正在重塑各行各业的制造要求与技术应用。预计到2030 年,欧洲电池产能将由2022 年的 69 GWh 增至 773 GWh,从而极大推动专业激光焊接系统解决方案的需求。与此同时,绿光激光焊接技术不断演进,相较传统红外系统,其可减少高达 20%的二氧化碳排放。


激光焊接技术的创新正彻底改变先进制造工艺,尤其在精密应用领域表现突出。例如,2023 年,德国的Scansonice公司推出“高速协作扫描焊接镜组FCW”,该高速协作振镜可以帮助终端用户实现快速、高效和精准的焊接工艺,它具有广阔的扫描范围、快速的镜面动作及先进的质量监控功能,有效提升制造效率。材料加工行业对先进技术的应用日益广泛。据统计,材料产品制造业的增加值已占全球GDP的3.982%。


智能制造技术的融合正加速激光焊接技术在多个领域的深度应用与发展。2023 年 2 月,Newtec 展示其针对超薄膜应用的 LASER FLOWPACK 700 工业激光焊接机,彰显该行业正朝着更可持续、更高效的制造方式迈进。同时,新一代激光技术也正不断扩展应用可能性:美国NUBURU公司于 2023 年 6 月推出下一代泵浦激光二极管,为工业和消费类光纤激光器提供 65 W 输出功率,相较现有产品提升约 30%,同时维持较低的工作电流需求。

图2. 激光焊接技术在实现精准、高效和智能制造流程方面扮演着越来越重要的角色,图为使用智能过程控制技术评估激光焊缝质量。(Photo Credit: Fraunhofer ILT)


激光焊接机市场趋势


工业自动化规模不断扩大

制造业对工业自动化的广泛采用正在拉动激光焊接机的需求。工厂对提升生产效率、减少人为误差并稳定焊接质量的需求,成为推动激光焊接设备普及的关键驱动力。约 62 % 的企业计划在未来五年提升云计算支出,另外约 50 % 专注于人工智能(AI)、物联网(IoT)及制造自动化工具。


紧张的劳动力市场和结构性的人才挑战正进一步推动自动化技术的加速应用,激光焊接机制造商也不例外。预计到2030年,欧洲50岁及以上人口将超过40%,制造企业因此越来越依赖自动化解决方案以维持生产效率。人口结构的变化叠加熟练焊接人才短缺,使得自动化激光焊接系统成为制造工厂的重要投资。该技术能够实现低人工干预的高精度、高一致性运行,因而在应对劳动力挑战方面发挥着关键作用。


电动汽车动力电池制造的快速增长

电动汽车(EV)电池生产能力迅猛扩展,极大推动激光焊接机的市场需求。激光焊接技术已成为从电极叠片连接、焊片对接到电池外壳密封等关键生产环节不可或缺的工艺,能够为电池组、模块和电芯提供精准且高速的焊接能力。其绿色环保特性与 EV 制造业的碳减排和能效目标高度契合。


例如,2023年6月,IPG 推出专为电动汽车高性能加工设计的新型AMB可调模式双光束激光器,其可支持最高 3 kW单模光束输出,能够在电池制造的关键部件上实现高速、无飞溅焊接,速度提升达 2 倍,焊接质量显著改善。又如,相干公司发布的SmartWeld+ 是一种专业焊接工具,采用先进的光束整形形式,包括各种摆动模式。它还可以在焊接过程中精确控制输出的激光能量。这样一来,焊缝的宽度、深度和熔深轮廓就能得到精心管理。这尤其适合热敏材料和异种材料(例如铜与铝或钢)的焊接。此外,这种工艺能够更好地焊接高反射性或挥发性材料,有效减少飞溅和裂纹,并降低孔隙率。


激光焊接技术的创新发展

技术创新加速激光焊接工艺的优化与应用扩张,特别在高精度、高速度和可扩展性方面具有突破性发展。新型的波长与功率排列设计进一步延展了激光焊接的适用领域。例如,恩耐(NLight) 的 “Element” 系列光纤激光器(单模块可使用 105 µm 光纤供电且具 90 W 亮度输出)展现了卓越性能与批量加工适配能力。同样,NUBURU于 2023 年 6 月发布的新一代 BL‑1000‑F 蓝光激光器,将输出功率从 250 W 提升至 1000 W,显著增强焊接速度、微米级精度和重复一致性,同时降低热输入,是面向大规模制造场景(如 EV 电池模组焊接等)的关键技术进展。通过持续技术创新,激光焊接不断满足医疗器械、精密电子及微型组件制造领域对高可控性、高质量及高效率焊接解决方案日益多样化的需求。


制造业发展

全球制造业的转型为激光焊接机制造商带来了广阔的应用前景,这主要得益于对更加灵活、高效生产方式的持续需求。制造业增加值数据显示,不同行业均作出了显著贡献,其中汽车产品占全球制造业增加值的1.144%,消费品占2.944%,工业产品及服务占0.8888%。多元化的工业体系正加速引入先进制造技术,激光焊接也日益成为现代制造流程的关键驱动力。尤其在制造业加速回流的背景下,越来越多企业在发达经济体新建生产基地,对高水平自动化解决方案的需求持续增长,以增强自身竞争力。


制造业的发展还体现为对材料连接精度提出更高要求,以及不断增强对新型材料组合的加工能力。各类工厂正加大对数字化工具和先进制造技术的投入,以提升生产过程的可视化、透明度和整体运营效率。根据欧睿国际发布的《行业之声:数字化》调查报告,尽管面临经济压力,制造商对数字化工具的投入仍在持续加快,云计算、人工智能与物联网成为重点发展方向。这一数字化进程与激光焊接技术高度契合,后者可无缝融入智能制造体系,实现焊接过程的实时监测、质量控制与工艺优化。随着相关技术的持续创新,全球焊接设备市场有望迎来新一轮增长周期。


基于技术类别的市场细分分析


光纤激光器:激光焊接市场的核心驱动力

光纤激光器在全球激光焊接机市场中占据主导地位,预计2024年市场份额将达到约43%。这一优势源于光纤激光技术在多个行业中的广泛应用和深远影响。其核心优势包括使用寿命长、维护成本低、运行稳定性高,以及出色的性价比,因而深受制造企业青睐。随着消费需求不断上升以及制造商之间价格竞争加剧,光纤激光源的价格持续走低,使得光纤激光切割机、焊接设备和打标机等产品变得更加经济实用,显著扩大了潜在用户基础。此外,光纤激光器能够通过柔性光纤电缆传输激光束,便于在复杂几何结构和难以触及的区域实现高精度焊接,这一特性也进一步巩固了其市场领先地位。

图3. 激光焊接机市场:不同技术领域的市场占比 (Photo Credit. Mordor Intelligence)


固态激光器:激光焊接市场的新增长引擎

预计在2024至2029年预测期内,固态激光器细分市场将实现约7%的最高增长率。这一增长主要得益于持续的技术创新,带来了性能提升、系统可靠性增强以及运营成本的降低。固态激光器在汽车制造和拼焊等特定应用领域展现出显著优势,凭借通过光纤而非传统反射镜传输光束的能力,实现了更优异的光束质量和能效表现。其核心优势包括更高的电光转换效率、更低的能耗以及更快的焊接与切割速度。相比传统工业激光焊接设备,固态激光技术可显著减少冷却系统和激光源的能耗,节能幅度高达50%,因此越来越受到注重生产效率和可持续运营的制造企业青睐。


激光焊接技术的其他细分领域

CO2激光技术及其他激光类型依然在激光焊接设备市场中发挥着重要作用。CO₂激光器以其高功率输出优势,特别适用于高强度的材料切割和焊接任务,凭借出色的材料适应性和稳定的加工性能,仍是众多工业应用中的可靠选择。同时,半导体激光器等新兴技术不断拓展应用领域,凭借其在电子制造和医疗器械等高精度焊接需求中的独特优势,展现出广阔的发展潜力。这些技术作为市场的重要补充,丰富了产品的应用范围,满足了工业加工的多样化和专业化需求,构建了更为完善的技术解决方案体系。 


基于应用领域的市场细分分析


激光焊接机市场中的汽车行业应用

汽车行业在激光焊接机市场中占据主导地位,预计到2024年贡献了约30%的市场份额。这一领先地位源于激光焊接技术在汽车制造各个环节的广泛应用,涵盖白车身焊接、电动汽车电池制造等关键工艺。激光焊接凭借其高精度、高效率及多材料连接能力,已成为现代汽车生产不可或缺的核心技术。它能够在高速条件下实现高质量且高度一致的焊接操作,显著提升生产节拍和产品一致性,广泛应用于各类自动化生产线。同时,电动汽车的快速发展进一步推动了对高性能激光焊接设备的需求,特别是在动力电池模块组装、热管理系统和轻量化结构件焊接等关键领域表现尤为突出。

图4. 激光焊接凭借其高精度、高效率及多材料连接能力,已成为现代汽车生产不可或缺的核心技术。


激光焊接机市场中的医疗行业应用

医疗领域正成为激光焊接机市场中增长最快的细分应用,预计2024至2029年间年均增长率将达到约8%。这一增长主要受医疗器械制造对高精度、无污染焊接技术的强烈需求驱动,典型产品包括起搏器、助听器和手术器械等。随着微创手术技术的广泛普及,对结构更小、功能更复杂的医疗器械需求不断提升。激光焊接凭借其非接触加工、热影响区小以及可实现无菌密封接头的优势,成为该领域的理想解决方案。近年来,显微激光焊接技术的持续创新,不仅推动了超小型医疗器械的制造可行性,也有效保障了医疗行业对产品可靠性和质量控制的高标准要求。

图5. 医疗领域正成为激光焊接机市场中增长最快的细分应用(图片来源于网络)


其他应用市场细分

除汽车和医疗领域外,激光焊接机还广泛应用于电子、珠宝、工具与模具制造等多个重要行业。在电子行业,激光焊接技术被广泛用于消费电子产品制造、半导体封装及微电子元件组装等高精度加工环节。珠宝行业借助激光焊接实现对贵金属饰品的精密焊接和复杂结构的微细加工,显著提升工艺品质与设计灵活性。工具与模具制造领域则依托激光焊接技术对高价值模具进行精准修复和结构优化,有效延长了模具的使用寿命。此外,在航空航天、能源装备及通用制造等领域,激光焊接凭借其适应复杂材料组合及特殊连接需求的优势,展现出强劲的市场潜力和广泛的技术适应性。

图6. 激光焊接在航空零部件的制造中彰显多重优势,能有效减少焊接变形和残余应力,提高产品的强度和疲劳寿命


激光焊接机市场区域分布分析


北美激光焊接机市场

北美激光焊接机市场在2024年约占据全球约21%的市场份额,主要得益于电动汽车电池制造能力的快速扩张。该地区战略重点聚焦于建设广泛的电池制造基础设施,尤其是在佐治亚州、肯塔基州和密歇根州等关键区域,极大推动了对先进激光焊接技术的需求。预计到2030年,这些州的电动汽车电池产能将达到97至136千兆瓦时,对高效焊接解决方案提出了更高要求。同时,精密制造行业的发展也助力市场增长,企业业务范围不断扩展,涵盖医疗设备零部件、金属加工及液压测试等领域。该地区对技术创新的重视体现在主要市场参与者持续推出专为电动汽车制造定制的新型激光加工系统。北美市场以高质量焊接、高产能制造和竞争力成本结构为特点,已成为激光焊接设备企业布局的核心战略区域。

图7. 激光焊接机市场:按地区划分的未来五年增长率预测(Photo Credit. Mordor Intelligence)


欧洲激光焊接机市场

欧洲激光焊接机市场展现出强劲的增长势头,2019年至2024年期间增长率约为27%,已成为该地区先进制造业的重要支柱。德国作为全球知名的激光焊接机研发和制造中心,汇聚了VISION、EMAG和Trumpf等主要厂商。汽车行业占据了欧洲激光焊接机总需求的一半以上,主要制造商分布在德国、法国和意大利。随着欧洲对电动汽车电池生产的高度重视,电池产能迅速扩大,带来了广阔的市场机遇。该市场以持续的技术创新为特点,尤其在先进驾驶辅助系统中塑料部件的激光透射焊接领域表现突出。


亚太地区激光焊接机市场

亚太地区激光焊接机市场预计将实现显著增长,2024年至2029年期间复合增长率约为37%,有望成为全球增长最快的区域。中国作为该地区的领军市场,拥有完善且强大的制造生态体系,代表企业包括大族激光、华工科技和奔腾激光。该地区发达的电子制造业进一步巩固了其市场地位,激光焊接技术在智能手机、平板电脑和笔记本电脑等电子设备生产中发挥着关键作用。随着反倾销政策和质量标准的逐步实施,市场正经历深刻转型,尤其是在印度等国,这些国家积极推动建立公平竞争的行业环境。电动汽车电池制造成为主要增长驱动力,中国电池产能大幅扩张,同时日本和印度等国也在加快本地制造布局。凭借成本优势、丰富的熟练劳动力资源以及良好的投资环境,亚太地区持续吸引全球制造商,包括印度本土激光焊接机企业的快速发展。


拉丁美洲激光焊接机市场

拉丁美洲激光焊接机市场正经历深刻转型,主要得益于该地区汽车和电子制造业的快速扩张。作为南美最大的汽车组装国,巴西引领着市场发展,其次是阿根廷和哥伦比亚,而智利则成为该地区增长潜力最大、增速最快的汽车市场之一。得益于大型跨国企业的入驻以及各国政府出台的一系列支持政策,尤其是在巴西,电子行业展现出巨大增长潜力。该地区对电动汽车电池制造的战略布局带来了新的发展机遇,阿根廷等国率先在拉丁美洲建立了首家锂电池工厂。市场的发展还得益于研发投入的增加、工业自动化水平的提升以及熟练劳动力的不断涌现。制造设施的持续现代化和先进技术的广泛应用,正在重塑区域市场格局,吸引了越来越多激光焊接机供应商的关注与进入。


中东和非洲激光焊接机市场

在电动汽车电池制造和汽车生产领域快速发展的推动下,中东和非洲激光焊接机市场正迎来深刻变革。该地区正积极推进战略转型,重点加大制造业基础设施投资。例如,摩洛哥正在建设电动汽车电池超级工厂,土耳其则不断扩大其电池制造能力。海湾合作委员会(GCC)国家,尤其是阿联酋和沙特阿拉伯,汽车行业发展势头强劲,且对电动汽车与混合动力汽车的关注日益增强。市场的显著特征包括工业自动化水平持续提升、对先进制造技术投入不断增加以及新生产设施的不断建设。该地区致力于实现工业基础多元化,结合政府的优惠政策与支持措施,为激光焊接机制造商创造了诸多新机遇。同时,国际制造商的持续进入和各行业对先进制造技术的广泛采用,进一步推动了市场的稳步发展。

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