在高端制造与低成本加工的双重驱动下,激光手持焊接正以惊人速度重塑传统焊接市场格局。行业数据显示,中国已占据全球手持激光焊市场71%的份额,成为这场变革的中心。
激光手持焊接作为工业4.0时代的关键使能技术,正以前所未有的效率与精度重塑传统焊接行业。随着全球制造业向智能化、绿色化转型,手持激光焊市场迎来爆发式增长。
尤其在中国政策支持、成本优化和产业链协同的推动下,中小型企业采购门槛大幅降低,市场需求持续扩张。
01 市场现状:中国成全球制造中心,手持激光焊迎来黄金期
l 全球市场格局:亚洲为核心增长极
根据QYR(恒州博智)的统计及预测,2024年全球便携式手持光纤激光焊接机市场销售额已达到5.05亿美元,预计2031年将攀升至11.39亿美元,期间年复合增长率高达12.5%。
区域市场格局鲜明:中国已成为全球手持激光焊接的制造中心与最大消费市场;东南亚地区因制造业转移需求激增,手持激光焊接设备在电子制造和汽车零部件加工中的应用快速上升。
整体来看,亚洲手持焊市场正以中国为核心快速发展,并加速向周边地区渗透,成为全球手持激光焊接产业的重要增长极。
l 技术替代空间巨大,行业处于爆发前夜
手持激光焊对传统焊接的替代空间巨大。根据创鑫激光与清华大学联合发布的报告,2024年手持激光焊机年产量对比手持电焊机年产量的渗透率仅为4.41%。
相比近390万台手持电弧焊机产量,手持激光焊则刚刚迈过17万台关口,可见替代空间十分巨大。
报告预测,到2031年全球手持激光销量将逼近甚至突破100万台,渗透率将达到10.55%,其中70%以上市场集中在中国。
激光器成本下降是推动市场爆发的关键因素。近年来,光纤激光器价格已降至0.65-0.7万元/千瓦,直接推动了全球手持激光焊市场7年暴增12倍。
02 技术演进:三大趋势塑造行业未来
l 冷却系统革新:冷媒直冷崭露头角
散热技术作为手持激光焊机种类区分的重要标志,常用的冷却方式有水冷、风冷、冷媒直冷三种形式。
水冷散热以水作为中间介质带走激光器热量,但存在体积和重量难压缩、能耗高、需定期维护等缺点。
风冷方案直接通过风扇带走激光器热量,具有成本低、轻巧便携、能耗低等优势,但适配功率段有限。
冷媒直冷以制冷剂替代水作为中间介质,结构复杂但能耗低、体积重量小,特别适合中高功率场景。
行业分析指出,未来趋势已明朗:2000W以内,风冷将以“主机枪头轻、更便携、成本低”等特点逐渐替代水冷;2000W以上,高效冷媒将会取代水冷,成为中高功率段技术和产品主流。
l 智能化升级:AI重塑焊接工艺
新一代手持激光焊接设备正集成视觉识别、路径规划与参数自适应控制系统,利用AI算法实时分析焊缝形貌、热输入与熔池状态,动态调节功率与速度,显著降低人为误差与焊接缺陷率。
国际机器人联合会报告称,2024年全球工厂中运行的机器人数量已超过428万台,创下历史新高。
通快和IPG Photonics等主要供应商也推出了配备先进AI功能的新型激光焊接系统,这些系统能够实时自适应,并预测激光焊接工艺的状况。
l 焊枪技术突破:轻量化与防飞溅成焦点
焊枪技术的进步直接关系到手持激光焊的普及程度。目前八成手持激光焊品质问题都是焊枪问题:灰尘飞溅沾污镜片回烧枪头光路、焊枪碰撞掉落产生粉尘及引发光路偏移等老大难问题阻碍了手持激光焊渗透的步伐。
业界领先企业正从“疏”和“堵”两方面同时着力解决枪头飞溅和粉尘问题。
“疏”的方面:采用特殊的“CONE光斑”技术,让激光能量分布优化,减少因热能集中而引发的快速蒸发与飞溅;“堵”的方面:采取“一阻二粘三吸”飞溅防护设计,严防死守隔离飞溅和粉尘。
桓日激光K系列产品将焊枪重量降低到290g左右,很好地解决了目前激光焊枪受限于长度和重量,无法像传统焊枪一样方便焊工摇摆的问题。
03 思创激光冷媒手持焊:技术优势与市场价值
双回路冷媒恒温系统:突破环境限制
思创激光推出的STR-HW系列手持激光焊机,采用双回路冷媒恒温智能系统,使设备的使用环境温度拓展至-30℃~60℃。
这一技术优势使得无论是面对冬季低温还是夏季高温,设备都能全天持续稳定出光,解决了传统水冷设备约在5~50℃、风冷设备约在-10~35℃运行的环境限制问题。
STR-HW系列可经受住最大7×24小时不间断工作,这得益于多年来在高功率光纤激光技术上的沉淀,“小芯径”激光技术加上双回路冷媒直冷对温度有效控制,冷却速度快,不易受外部环境影响。
l 小芯径激光技术:高熔深与高效率兼备
思创激光在国内率先将小芯径技术应用于手持激光焊,在同等功率下,小芯径光纤具有更好的光束质量、更高的能量密度,更深的焊接熔深。不仅焊接质量高质高效,还能节能30%以上,降低客户的生产制造成本。
思创激光手持焊体积<0.1m³,重量<45kg,大大降低机器的占地面积。焊枪<390g,小巧轻便,长时间操作无负担。
l 一体化设计:提升系统稳定性
思创激光对产品进行了一体化设计,自主研发了激光器、冷却系统、控制系统等部件。
自主专利焊机+铠缆+焊枪全封闭一体化设计,整体运作配合更流畅,光束质量更好,能量传输损耗更低。
04 应用前景:多领域拓展潜力巨大
中厚板焊接市场潜力巨大
制造业中的中厚板领域包括造船、风电、管道、锅炉、压力容器等行业,占据了制造业的半壁江山。
但因传统手持焊中厚板焊接效果不佳,且占地面积大、耗电量大,中厚板领域制造业客户接受度低。
思创激光通过一体化设计,自主研发了激光器、冷却系统、控制系统等部件,确保整套设备的轻量化小体积、长期稳定可靠、高低温无碍工作、节约能耗30%以上,让手持焊更符合客户厚板焊接的综合性需求。
l 机器人焊接匹配性增强
在机器人焊接实际应用中,手持焊是否能实现长时间连续焊接,直接影响了该流水线的生产效率。
针对协作机器人和工业化机器人的不同需求,思创激光提供了专门的匹配方案,支持7*24小时长时间连续焊接,即使大件器件焊接也能轻松应对。
05 挑战与趋势:未来之路任重道远
l 安全规范待完善
手持激光焊接设备的安全防护是行业不可逾越的红线,而在过往几年赛道高速发展中被选择遗忘。
当前行业存在忽视漫反射光危害、违规操作等问题;必须建立严格的安全防护体系。
欧洲市场会投入数倍的设备成本建设高标准安全防护房,而国内市场往往忽视这方面的投入,这种差异需引起行业高度重视。
l 绿色优势契合碳中和目标
相比传统电弧焊,手持激光焊接具备能耗低、热影响区小、无烟尘的优势,更契合碳中和战略目标。
随着欧盟碳边境调节机制(CBAM)等政策的落地,制造企业亟需替代高碳焊接工艺,倒逼焊接设备向绿色、节能方向快速迭代。
思创激光手持焊较同类产品能耗降低30%以上,无粉尘,低飞溅,较传统焊接减少对焊工的危害,降低职业病发生率。
l 系统融合成为大势所趋
未来手持激光焊接将不再是孤立工具,而将嵌入智能制造系统,配合机器人协作、MES系统联动、数字孪生仿真,实现全流程可视化与质量可控,构建高度协同的“焊接生态”。
思创激光自研的“MASTER大师工艺库”,集成AI智能焊接专家经验,赋予设备卓越性能与智能内核,满足多样化定制需求。
全球手持激光焊接市场方兴未艾,在智能制造和绿色转型的双重驱动下,技术迭代加速推进。冷媒手持焊作为中高功率场景的最优解决方案,正凭借其环境适应性和稳定性赢得市场认可。
思创激光的双回路冷媒恒温智能系统与小芯径激光技术,不过是中国激光产业蓬勃发展的一个缩影。随着技术不断成熟和应用场景拓展,手持激光焊接有望在未来五年内实现对传统焊接方式的规模化替代,真正成为工业制造的主流工具。