行业深度】新能源电车赛道拐点，激光行业变局
2023年上半年国内消费需求收缩，市场逐步转入谨慎，房地产下滑、集成电路、智能手机产量同比负增长。全国规模以上工业增加值2023年上半年同比增长仅为3.8%，工业复苏表现偏弱，相对较高的库存水平、工业企业利润下降，以及出口预期增速放慢等对工业生产形成拖累。
反映到激光行业中表现为受到传统的电子、PCB等行业的需求不振等因素影响，各激光公司部分业绩下滑严重，盈利能力普遍承压。如大族激光的2023年半年度报告就显示较上年同期营业收入下降12.25%、营业利润下降44.01%。市场不景气导致行业竞争加剧，在激光切割和焊接等领域，行业内同质化严重、价格战的恶性竞争严重是大部分激光下游商家的心声。
在大环境较为严峻的上半年，新能源领域成为激光行业最关键的增长点：大族激光新能源设备业务实现收入11.53亿元，同比增长6.60%。其中，锂电设备业务实现营业收入10.55亿元，同比增长3.96%；利元亨半年报显示，公司实现营业收入27.3亿元，同比增长56.56%，主要归功于海内外新能源锂电设备业务的大幅度增长；华工科技上半年实现营业收入50.24亿元，其中应用于新能源汽车行业的激光加工装备及自动化产线总体收入同比增长60%；海目星、联赢、锐科、逸飞、水滴等激光企业也是如此。
不止于国内同行，该情况在全球激光企业如瑞士百超、通快激光和IPG的半年报中都有所表现，IPG Photonics首席执行官Eugene Scherbakov博士直接表示新能源汽车焊接和清洁的需求是公司主要的增长因素。
可以说在未来五年里，新能源赛道都是激光企业最重要的一个赛道，激光行业的增长与收缩都会和新能源产业呈现强相关性，同呼吸、共命运，深度绑定。而作为目前和激光行业连结最紧密的新能源主赛道，动力电车领域正在驶向拐点。
新能源汽车产业深度转变
2023年政府退坡补贴完全退出，新能源汽车进入到全面市场化的时代；
中国汽车市场告别高速增长，行业高增速及高利润率难以再现，国内市场由增量慢慢转存量；
整车产品迭代周期加快，研发成本转移，供应商深度参与开发，供应链合作模式转变；
汽车零配件企业潜力巨大，区别于锂电池制造供应链，相关厂家属地集群效应初显；
脱碳供应链还未稳定，碳税壁垒逐步落实，绿铝绿钢等产业未来或将成为关键；
弱势汽车品牌逐渐消亡、国际品牌溢价率逐渐消失、来自旧车置换及报废车辆再购的需求将成为中国乘用车市场今后一段时间的重要支撑；
从长远角度看，人口规模的停滞乃至负增长，尤其是年轻人群规模的负增长，会成为阻碍国内车市长期向上发展的最大不利因素。电车出海将成为关键的第二增长曲线；
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这些变化深刻地影响新能源汽车行业的发展，也将深刻地影响激光制造业的发展。水滴激光作为国内激光清洗行业的头部企业，在激光清洗领域拥有专项专利40余项，研发的相关专业设备在三年里囊括5项行业奖项。近几年在新能源整车制造、汽配零部件加工、动力电池生产、专用车轮胎轮毂模具加工、电机电驱动等各个领域也都深度参与了行业的变革。我们以一斑窥全豹，以激光清洗行业为例，为未来新能源汽车赛道里激光制造的变化提供参考。
变革一：从设备供应到跟进研发 深度参与
早期造车新势力全栈自研一度蔚然成风，在技术和应用的飞速创新期，各车企的产品技术未形成标准，各不相同，大量零部件具有“强定制”属性，众多零部件的研发和设计被前置。加上各OEM都期望通过不间断的新车投放以保持品牌热度吸引更多消费者目光，部分车企的相关技术向电子消费行业看齐，形成以月为单位的产品迭代周期。研发前置+强定制+迭代周期快的新能源车制造特点使得传统供应商以设备集成和产品供应为主，后期主要维持产品售后的方式无法完全适用。
举例而言，2021年初大量新能源OEM押注800V高压快充技术，截至2022年底超过25家OEM的量产车型使用800V快充技术，为重新匹配800V高压架构，电子电气件（如电机、DC/DC直流斩波器、空调、PEB电力电子箱）等都需要全新设计。而这个过程涉及到供应链上下游近百种工艺的调整。
就水滴激光为客户电机生产部分提供的激光清洗工艺而言，就有扁线电机的扁铜线清洗、磁性材料表面除胶、定子绕组Hair-pin激光焊前焊后、电机外壳清洗等多种工艺的重新测试和开发。在各家OEM差异化竞争的关键、产品迭代快速的智能座舱开发过程更是如此，大量低线供应商和Tier 1企业都需要在更早阶段共同参与整车的研发设计工作。
利润池转移，OEM寻求具有研发实力的供应商
另一方面，汽车工业原本就是高度重资产的产业，全栈自研模式无疑将重上加重，进一步压缩车企的利润空间。随着汽车的主要利润池从硬件制造与组装，向软件开发、车联网以及出行转移，原本在电动汽车总成本中占比较大的研发费用（5%~8%，远高于燃油车3%~5%）也正在积极寻求外包和压缩。供应商与主机厂将在开发、运营等方面结成合作伙伴，利益共享、风险共担、深度合作。整车研发和供应链部门强化合作，供应商则越来越多地参与定义客户需求、翻译产品要求、降低产品复杂性。
如近阶段的关键材料：车身复合材料，作为实现颠覆性产品设计的要素之一，以织物为基础的专有复合材料开发、专有的PP（聚丙烯材料）和玻璃纤维织物的结合工艺、真空成型技术塑造车身金属板等技术都是需要从无到有的探索与开发，在过程中哪些工序可以适用激光工艺、适用怎样的激光工艺都需要激光制造企业与OEM从项目开始就深度合作，主动参与研发乃至主动开发更优的技术路径。这一切都和传统的供应方式不完全相同。
激光制造是少数参与新能源汽车制造全链的供应商，从电芯、电池包、功率电子器件到电机、电动底盘整个三电核心系统，再到智能座舱零配件都有激光企业参与。没有技术研发、项目开发能力的激光代理商或设备集成商将在竞争中处于劣势，而研发创新能力强、以技术驱动为核心的激光制造企业将更受青睐。而深度参与开发和OEM绑定意味着具有更少的供应商位置、更强的排他性，在增量市场变为存量市场的当下这往往意味着，如果无法在现在上车，那么技术壁垒成型和交互成本发生后，想进入供应体系将更加艰难。
变革二：从追求功率到工艺为王 精细开发
“新四化”（电动化、网联化、智能化、共享化）将来自电子电气、智能系统、互联网等领域的新业态企业引入汽车行业，使得细分领域细分市场日趋复杂；与此同时国内激光行业功率问题已不再是硬伤：部分光纤激光发生器的功率已经到了80KW,极限切割厚度达400mm，在新能源汽车制造的应用已溢出；14um芯径高能单模激光器的出现使得新能源车制造过程中激光焊接方面的也跟上了步伐。
当然我们依然要开发高功率产品，因为功率是效率的基石。但也不应一味追求高功率，把握这些新兴细分应用市场，离不开定制化的产品研发。新兴细分领域众多，没有通用的产品，功率也不再是唯一的关键指标，必须根据具体应用场景开发与之匹配的产品。在同样的功率段通过工艺开发做最适配的激光产品，将产品和服务做精做强。差异化是摆脱激光行业价格战绕不开的一步，也是下一阶段竞争的关键。
水滴激光busbar清焊一体设备获新能源核心技术突出贡献奖
我司为某OEM定向开发的电池顶盖结构清焊一体系统就是很好的例子，在功率不变的前提下，我们通过光路设计、工艺参数和控制软件的优化实现一台激光器一个激光头进行动力电池盖板的激光焊前清洗和激光焊接两种工艺，相应熔深、熔宽、拉拔力测试和清洗速度、焊接速度都达到业内领先水准。
该产品也凭借更优工艺、更高质量、更低成本的生产技术获得了维科杯2023年新能源汽车核心技术突出贡献奖。同样的例子在极耳清洗、蓝膜清洗、极柱焊接、电池托盘清洗等相关应用上都适用。拥有持续优化的研发实力、能在产品迭代中累进优化工艺、尽可能减少OEM企业成本压力的供应商无疑更具竞争力。
变革三：从国内竞争到国外市场 出海布局
据乘联会的数据，近三年来动力电池产量中装车的比例装机量持续下滑，2020年到2023年5月分别为76%、70%、54%和51%。今年前5个月我国动力电池累计装车量为119.2GWh，累计同比增长43.5%。而今年前5个月动力电池累计产量为233.5GWh，累计同比增长34.7%。
对比来看，今年前5个月动力电池的产量接近装车量的二倍，动力电池产量远高于需求。生产出来的动力电池单从数据上对比的话就有近一半无法上车，将进入库存。当然实际情况肯定不会按这个数字来，但我们大概能判断出，新能源电池产能过剩。在高基数的前提下，国内高线城市渗透见顶后，广阔的海外市场将支撑起重要的第二增长曲线。
截至1H2023,乘用车出口销量同比+92%，达到168万辆。：以欧洲、东南亚、GCC海湾国家以及南美为代表的海外市场正在复刻中国大中城市新能源汽车需求轨迹。智利市场，中国品牌市占率为31%，在厄瓜多尔达到了29%，在埃及达到了24%。在墨西哥，华系的销售增速比当地市场的整体增速高出122个百分点；在澳大利亚也比当地的整体增速高出112个百分点；
与此同时各大动力电池厂商纷纷出海布局：宁德时代在德国、匈牙利设海外工厂，总规划产能达114GW，今年赴美建厂；国轩高科全资子公司合肥国轩拟于欧洲建设动力电池工厂；远景动力在英国、法国、西班牙三国布设零碳电池工厂；蜂巢能源在德国建设两家海外工厂；亿纬锂能在马来西亚和匈牙利布有生产基地；
出海贸易支撑起存量时代新能源车销量增长
中国车企的海外业务早期以直接出口为主，但随着海外销量规模的提升，体系性的出海、跨过关税物流成本、缩短产品周期、完善售后服务等成为趋势。OEM为响应国际客户多样化需求，在制定目标国的车型策略时，针对不同国家的气候、地理、路况、受众喜好等的不同，主打产品和相应的生产需求都会各不相同。
以智利市场为例，智利国土南北狭长，复杂的地形地貌让通过性较好的SUV更受青睐，销量好于其他车型。这与国内市场的新能源乘用车市场存在着明显的差异。从国内制造整车出口无论在成本控制上还是市场响应度、售后支持渠道上都渐渐无法应对日益扩张的海外各国不同市场的不同细分需求。
各OEM和电池、零部件厂商正在实践在目标国设厂的可行性，如CKD工厂，或是涵盖全部四大工艺的整车制造厂等。例如，国内某车企在落子东南亚的同时，也以供应商产业园的形式，将其国内的核心供应商资源导入当地，以提升本地化水平。
因此，出海布局同样成为激光制造业不能忽视的战略方向：锐科激光在土耳其、德国、印度、泰国、巴西和马来西亚等地都建立了服务网点，招募本地工程师以实现激光器本土化的能力；大族激光在美国、德国、韩国和加拿大等地都设有分公司或子公司，大族锂电出海布局也正逐步落实；除此之外，海目星、联赢激光等等也都在欧洲各国有所落子。
OEM对全球属地化配套要求将成为另一道对激光制造企业的筛选。能否跟上新能源汽车出海的大潮，或者另辟蹊径通过横向并购业务较为互补的海外激光制造厂家，实现资源互换、获取核心技术、扩大海外业务收入规模等目标将深刻的影响未来激光制造企业的市场份额和竞争力大小，或许也将是头部激光制造企业能否从国内知名企业跃升为全球知名企业的关键。
变革四：从全国采购到集群效应 属地配套
欧美发达国家50%~70%的汽车零部件需要用激光加工来完成，但全球前20大汽车零部件企业中，中国却只有一家。中国贡献了全球31%的汽车产量，但全球前100家零部件企业中，中国只占12%。中国零部件企业有着巨大的发展潜力。
与动力电池、芯片等厂家不同，车身零部件企业有着强地域属性：在11类汽车核心零部件规模以上Tier1供应商的中国工厂中，相关性系数最高的四大类总成部件为座舱、内外饰、电驱动和车身部件。汽车供应链属地化的趋势愈发明显：为了及时定位最优供应商，并应对贸易摩擦与海运运费上涨，整车厂正在对供应商实现优化整合，在不影响产品质量的前提下控制成本，供应链本土化是实现成本控制的重要方向，国产化、本地化的供应链模式有助于OEM降本增效。这意味着零部件供应商需在其工厂附近进行属地化配套，离OEM近、响应迅速、调整灵活及交付稳定的零部件企业将更受青睐。
主机厂对不同零部件企业的地域需求不同
技术附加值越高、通用性强、产品体积小的零部件企业如芯片、电池、电机等厂家将继续倾向于以少数工厂覆盖全国乃至全球客户；而利润低、工艺技术较为简单、体积大的零部件如汽车底盘、车身部件等厂商将继续围绕大型OEM布局。
激光制造业在各汽车零部件生产过程中都有深度参与。以水滴激光的激光清洗技术应用为例，除了在头部电池制造和芯片封装等领域有着大量的应用外，在各车身零部件中也都有着广泛的使用案例。包括车身部分的白车身、前后地板、顶盖等除漆；车身加强件横梁焊接前后清洗；底盘轴承和制动系统刹车片清洗、车身附件的玻璃制造中除脱模剂、密封件清洗；电驱动部分的电机定子清洗应用，齿轮组清洗等等。
我司对于制动刹车片生产工序中喷砂工艺的绿色替代
激光制造在零部件企业中大范围的应用反映出了一个特点：在对自动化集成和激光前沿高精尖要求更严格的动力电池生产领域，地域并不是重要的考量因素，激光企业的竞争集中在产品研发和工艺突破等相关技术领域。而在其他汽车零部件供应商的竞争上，则相应地呈现OEM就近选择供应商，供应商就近选择激光设备厂商的趋势。对各省市的下游激光设备企业来说，这无疑是切入新能源赛道，迎头赶上的发展时机。
变革五：从单道竞争到多点开花 低碳为核
未来新能源汽车赛道的激光应用将远不止于整车生产本身，而是深入到供应链上下游各个方面。围绕“30-60”目标，2021年我国“1+N”全面政策体系纲领性文件，从顶层设计上明确了碳达峰、碳中和工作的主要目标、减碳路径及相关配套政策措施相关支持政策，推进减碳政策体系。国外也同样如此，发达国家碳边境税预计将逐步落地，国内车企出海面临潜在的碳贸易壁垒，若无法落实相应环节要求，将付出更高昂的降碳成本和供应链安全风险。
但与此同时，上游供应链协同开展减碳难度较大，低碳供应链资源紧缺，汽车行业仍在摸索减碳工作的最佳路径和最佳技术。预计未来一段时间内，低碳材料和核心零部件（如绿铝、绿钢、聚丙烯、电池等）以及绿色能源（如绿电）等，都属于紧缺资源。而激光作为环境友好型技术，在这里面有着大展身手的机会。
以水滴激光在新能源汽车用的静音轮胎生产和在绿钢生产环节中的技术开发为例：
例一：在轮胎生产环节中，轮胎硫化环节是能源消耗第一大户：一般轮胎硫化是通过向模具和胶囊内给到一定压力的过热水或蒸汽，使轮胎的内温和外温分别上升到180°C以上和150°C左右，这一过程需要大量的热量。按现行GB29449-2012国标工序划分，硫化工序的能耗占第一位。因此牵好“牛鼻子",能源利用就能上一个台阶。
在这方面除了使用氮气硫化工艺替代过热水工艺、避免热量的系统性浪费和全自动硫化车间的升级之外，模具的清洗也是其中关键的一步：因为传统的处理方式需要硫化机长时间的停下来，将模具先降温，清洗处理后再升温，整个过程费时也浪费热能。我司的轮胎模具在线清洗设备有效解决了传统清洗方式中“待机时间长、反复拆卸、模具磨损、清洗不彻底、环境污染、能耗高”等痛点问题，为企业实现降本增效，向低碳绿色制造转型。
水滴激光轮胎模具在线清洗设备
例二：在汽车行业中如大梁、副梁、轮辋、轮辐、车厢板的使用中都需要用到钢材，在轧制钢板生产环节中有一道酸洗工艺，是将热轧板浸入硫酸等的化学剂溶液，除去金属表面的氧化物等薄膜后的产物，是轧制板电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。酸洗过程会产生氯化氢酸雾，以及pH,SS,COD,BOD₅成分的废槽液、废渣、废滤芯等环境污染物。在国家践行双碳减排政策的当下和未来，为国内庞大的酸洗工艺市场寻找新的绿色替代技术方案无疑是迫在眉睫且势在必行。
在激光清洗的实践中，水滴激光研究人员总结，区别于普通的氧化层，高温氧化层在激光清洗工艺中有着三个难点：
一般的氧化层厚度仅有几十纳米，而高温氧化层的厚度单位是微米，千倍于普通氧化层。相应地导致清洗效率会大幅下降。
与附着在基材表面的异物如漆，胶等不同的是，高温氧化层是金属坯体因内部形成更高的氧缺陷浓度，促进原子的扩散，导致氧化层的致密度大幅提高的金属基材本身。在这种情况下， 当氧原子和碳原子渗透入金属表层时，它们之间的结合力也更强，清洗时也会更加艰难。
激光清洗的原理复杂，包括材料表面发生的 烧蚀、分解、电离、降解、熔化、燃烧、气化、振动、爆炸、剥离等物理化学变化过程。而高温氧化层对高温有着更强的耐受性，这使得激光清洗基于烧蚀与气化机理的部分更难起作用。
寻找去除高温氧化层的绿色工艺替代是走向绿钢的必经之路
而这些因素最终导致早期激光清洗工艺在清洗高温氧化层时效率普遍只有1-1.5㎡/h，无法满足工业清洗的效率要求。
作为国内少数深耕激光清洗技术研发的龙头，我司在激光器固有性能和传能光纤性能不变的前提下，通过特定工艺窗口和清洗方式，成功将高温氧化层的清洗效率提升了600%-1000%，在该领域激光清洗效率率先突破10㎡/h ，并在后来的工艺累进优化中逐步做到20-30㎡/h.该清洗效率仍落后于酸洗工艺，技术路径也还不够成熟。但它无疑是未来的方向之一。上述两个例子也只是激光清洗应用中小小一角，在激光焊接、切割、熔覆、硬化、毛化等等不同工艺加工方式中，可开拓的新市场数量将是令人振奋的。零碳工厂的概念不仅是绿铝、绿钢、再生聚丙烯等低碳原材料对原有材料的替代，也是材料生产过程中对环保不友好、能耗消耗大的工艺手段的替代。激光制造作为基本无污染、无耗材、全链可视可控的工业生产方式，在这其中可发挥的空间极大。
从设备供应到跟进研发；从追求功率到工艺为王；从国内竞争到海外市场；从全国采购到集群效应；从集中竞争到多点开花。水滴激光凭借自身在新能源领域中的参与和感受仍不能刻画这场快速变革的全貌。但能确定的是，我们将一直围绕着技术创新而努力，立足自身技术优势，共同支持新能源制造行业的绿色、高质量长远发展。构建属于中国企业的独特竞争力，参与到推动社会经济和产业快速发展的大潮中。
激光行业日新月异，汽车制造业累日逐新；我们处在一个大时代中，时代奔流，希望我们都可以永远做在潮头翻涌的水滴，始终走在行业的最前沿。以专业价值书写 “中国故事”。
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