动力电池作为电动汽车的核心部件，其性能的优劣直接影响电动汽车的应用。 例如动力电池性能关乎新能源汽车安全性、续航能力、能量密度、功率密度、寿命等。 随着新能源汽车产销今年不断攀升，动力电池行业持续受益，装机量持续走高。 2021 年 1-10 月，我国动力电池装机量达到 107.45GWh，同比增长 168.15%，2021 全年有望实现 120GWh 以上装机量。
动力电池 2025 年预计将出现约 870GWh 的产能缺口。按照新能源车远期渗透 率测算，根据《中国新能源汽车行业发展白皮书（2021年）》数据，预期 2025年新 能源车全球年销量 1800 万辆，假设单车带电量由 2020 年的 50GWh 提升至 65GWh， 则到 2023/2024/2025 年动力电池有效产能需求分别达 511/705/1148GWh，目前现有 头部动力电池企业有效产能计算，2023/2024/2025 年分别约 211/405/870GWh 产能 缺口。
根据 GGII 统计，今年国内动力及储能电池投扩产项目总投资超过 5000 亿元， 扩产规划超过 1.4TWh。从项目投资及产能规模看，宁德时代、中航锂电、蜂巢能源、 国轩高科、亿纬锂能等头部企业仍是动力电池扩张主力。其中，宁德时代规划投资规 模超 1200 亿元，中航锂电超 760 亿元，蜂巢能源超 670 亿元，亿纬锂能超 440 亿 元。
国内巨头电池厂凭借其资金与规模优势，占据市场大多数份额，其中宁德时代 占据 50%。动力电池竞争的本质，是围绕客户、成本、产能规模展开的核心竞争。 从中长期来看具备优质产能的电池供应商将更加具备优势。 在动力电池龙头效应逐渐走强的趋势下，公司作为动力电池设备头部供应商， 与各大电池厂建立了长期良好合作关系。其中，公司与全球动力电池行业龙头宁德 时代的合作尤为紧密，2017 年被宁德时代评为“最佳合作伙伴”。宁德时代自成立 开始，公司即凭借技术研发及服务优势，与其深度开展合作，建立战略合作关系。
图：2020 年中国动力电池竞争格局
激光设备行业正处于高速发展期。受益于动力电池、OLED、汽车、钣金、PCB 等加工设备的需求，我国激光加工设备市场规模呈现出良好的上升趋势。预计 2021 年激光设备市场规模将达 988 亿元，2016-2021E 复合增长率达 20.74%。 国内激光设备应用上以工业激光领域设备为主，占比达 64%，应用较为单一且 集中度较高。我国作为工业加工大国，工业激光设备需求量大，工业用激光设备提 供商较多，整体行业发展前景明朗。
激光行业技术应用多元，行业百花齐放。根据前瞻产业研究院数据，2019 年全 球激光设备应用领域多元，材料加工与光刻/通信与光储/科技与军事/医疗与美容/仪 器与传感器占比分别为 41%/27%/12%/8%/8%。受益于应用的多样，各家公司专注 于其细分领域便可具备相应市场竞争力。当前，我国激光设备竞争格局较为分散。
激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作，通过光学系 统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的 热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。根据中商研究院统计，预计 我国 2021 年激光焊接机市场规模将超过 144 亿元。激光焊接在锂电制造中的应用主要在其中、后道。激光焊接作为一种高精密的 焊接方式，极为灵活、精确和高效，能够满足动力电池生产过程中的性能要求，目前 已经成为动力电池生产线的标配设备。相比于传统电弧焊、电阻焊等，激光焊接存 在明显优势。激光焊接时，焊点小、效率高，易于实现自动化生产动力电池，同时 电池的良品率较高。
激光器是激光设备的核心零部件。根据增益介质的不同，可以将激光器主要分 为固体激光器、液体激光器、气体激光器。固体激光器进一步细分为 YAG 激光器、 半导体激光器、光纤激光器。公司主要经营产品为 YAG 激光器、光纤激光器、复合 激光器以及蓝光激光器。
当前我国光纤激光器市场占比达 51%，半导体/固体/气体激光器分别占比为 17%/16%/16%。光纤激光器凭借其优越性能被誉为“第三代激光器”，根据 Laser Focus World 数据，2020 年中国光纤激光器市场规模约为 13.8 亿美元，其中国产比 例约 56%，达 7.73 亿美元。公司当前在 YAG 激光器技术领先的基础上积极开发光纤 激光器，并成功生产上市由半导体激光器与光纤激光器组合而成的复合激光器，拓宽 了业务范围。
图：中国各类激光器市场占比
动力电池根据不同的封装形式，电池被划分成了圆柱电池、方形电池和软包电 池。圆柱电池的发展时间是最长的，技术也是最为成熟的，其标准化程度较高；方 形电池在国内的普及率很高，生产工艺简单；软包电池采用了叠加的制造方式，在体 积上相比于其他两类电池更加纤薄，体积更小。
动力电池的激光焊接部位主要有六个。分别为盖板防爆阀焊接、电芯极耳与极 柱的焊接、电池壳体的焊接、密封钉（电解液注入口）的焊接、电芯极耳、电芯极耳 与顶盖的焊接；另外，超级电容的焊接以连接片和负极封口焊接为主。其次，不同封 装形式的电池其焊接工艺与技术都存在一定差异。不同焊接方法在其特定的应用领域存在其优势与不足。例如，真空电子束焊的 焊接效果和激光焊接都属于高能量密度焊，焊接效果相差不大；但电子束焊对条件及 设备要求较高，需要真空环境，大规模生产难度大。
不同的焊接技术在动力电池制造中应用于不同场景。极耳带焊接通常采用超声 波焊接工艺；顶盖周边与密封钉处为保持密封从而采用非接触的激光焊接；极耳和端 子/连接板可采用电阻焊接与激光焊接工艺，但激光焊接可焊接更薄的铜带；极耳与 母线焊接处可选用激光/Micro-TIG/电阻焊接工艺，根据焊接材料与目的选择相应技术 路线。
密封钉焊接作为电芯焊接的最后一道工序，良率尤为重要。密封钉焊接时由于 有残留电解液的存在，导致有爆点、针孔等缺陷，而抑制这些缺陷的关键方式则是减 小热输入量。公司自主研发的激光器可以大幅提高稳定性和兼容性，密封钉焊接的 一次良率可达 99.5%。
特斯拉于 2020 年 9 月，在“特斯拉电池日”上发布“4680 电池”，即单体电芯 直径为 46mm、高度为 80mm 的圆柱形电池。相比起特斯拉原来采用的 18650 电池 和 21700 电池，4680 尺寸更大，能量密度更高。据特斯拉于 2020 年超级电池日上 的介绍，4680 电池单体电芯的能量提升了 5 倍，输出功率提升 6 倍，配合着新的装 配工艺，可以让电动车续航提升 54%，每千瓦时电池价格下降 56％，生产成本降低 69％。
无极耳电池是将整个正/负极集流体都变成极耳。通过集流体与电池壳体或集流 盘的全面积连接，大幅降低电池内阻和发热量，解决高能量密度电芯的发热问题，并 提高充放电峰值功率，帮助突破圆柱电池做大的瓶颈。 根据特斯拉专利可以看到 4680 电池的结构中正极上分布着均匀的极耳，负极则 没有极耳结构，特斯拉将负极直接与电池壳组合在一起，使整个电池壳成为了一整个 负极。
特斯拉 4680 无极耳电池把整个集流体都变成极耳，导电路径不再依赖极耳，电 流从沿极耳到集流盘横向传输变为集流体纵向传输，整个导电长度由1860或者2170 铜箔长度的 800~1000mm 变成了 80mm（电池高度）。传统的圆柱体电池都是卷绕 方式，分为正负极铜箔、铝箔隔膜叠加起来卷绕，为了引出电极会在铜箔和铝箔两端 分别焊接一个引出线叫极耳。传统的 1860 电池卷绕长度是 800mm，以导电性更好 的铜箔为例，极耳从铜箔上把电导出来长度最长就是 800mm，相当于电流要通过 800mm 长的导线，通过计算得到电阻大约是 20mΩ，2170 电池更粗一些卷绕长度大 约是 1000mm，长电阻约 23mΩ，较长的铜箔为保证低的电阻，对铜箔厚度和一致性 都会有极高的要求。
4680 电池极耳焊接由于极耳数量的增多使焊接量增大。传统单极耳或双极耳焊 点较少，而 4680 由于采用“无极耳”设计，增加了极耳数量。从点焊工艺来看，全 极耳激光点焊会造成焊点增加，与 21700 电池相比，4680 的焊点数量提高五倍以上。 另外，极耳数量的增加对焊接的精度、质量、一致性要求更高，对焊接机器的使用 稳定性做出了新的要求，对焊接及密封可靠性的要求更高。 当前公司已布局 4680 电池焊接技术，正处于样机装配调试中。公司于 2021 年 中报中披露，已完成圆柱电池装配线的样机设计，目标匹配满足 21700、32131、 4680 等圆柱电池的自动化装配生产。
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