激光技术已成为新能源制造中不可替代的核心工艺手段

导语：激光技术已成为新能源制造中不可替代的核心工艺手段。2025年中国新能源激光加工设备市场规模达286.3亿元，同比增长32.7%，预计2026年将突破370亿元，其中锂电占61.2%、光伏24.5%、储能14.3%。以下按细分领域逐一展开。

动力电池制造——激光贯穿全工序

激光技术已深度嵌入动力电池从制片到PACK的每一个关键环节，是保障电池安全性、一致性和生产效率的核心工艺。

制片段

• 极耳模切/极片切割：采用MOPA脉冲光纤激光器或纳秒紫外激光，切割速度可达240m/min，毛刺控制在2μm以内，适配0.006mm超薄复合集流体。
• 绿光激光切割：这是近两年的重大工艺迭代。铜对绿光（532nm）的吸收率达40%，是红外光（1064nm）的近10倍。绿光切割铜箔几乎无毛刺，热影响区仅40μm，切割焦深是红外的两倍，良率可达99.99%以上，完美适配4680大圆柱电池全极耳的严苛要求。
• 极片干燥：半导体激光器替代传统烘箱，大幅降低能耗。
• 轧辊在线清洗：脉冲激光器实现轧辊在线清洗，保障极片涂布连续性。

电芯装配段

• 极耳焊接：绿光、环形光斑、准连续多品类光源协同，攻克铜等高反金属的焊接飞溅难题。
• 顶盖封口焊接：通过功率波形精准调控与焦距动态补偿，气孔率稳定控制在0.5%以下，国轩高科将一次良率从98.6%提升至99.3%。
• 密封钉焊接/清洗：MOPA脉冲激光器适用于表面精细清洗与结构强化。
• 铜铝异种材料焊接：比亚迪第二代刀片电池引入蓝光-红外复合激光焊接技术，450nm蓝光对铜的吸收率超50%（红外的10倍以上），蓝光先行熔化铜极耳形成稳定熔池，红外激光随后跟进，彻底解决了铜铝脆性金属间化合物的行业难题。
• 超薄集流体焊接：逸飞激光突破了微米级金属箔材的激光焊接难题，在焊点2mm热影响区内温升≤80℃的严苛要求下，实现了铜、铝集流盘的精确焊接，解决了电池隔膜受热失效的问题。

模组/PACK段

• 汇流排（Busbar）焊接：采用环形双光束焊接，飞溅少、间隙兼容性强，一次合格率达99.95%。
• 模组外壳侧缝焊：连续光纤激光器高效完成，焊缝平整、无飞溅。
• 激光飞行焊接：基于高动态光学控制与自适应能量调控，实现无接触、连续动态激光焊接，大幅提升焊接效率。
• 五维控制技术：通过视觉平面轨迹检测、激光传感高度检测、激光焦距动态校正和随动焊接件压紧，解决电池组焊接轨迹和高度误差大的问题。

光伏电池制造——激光是效率提升的核心使能技术

激光技术直接决定了太阳能电池的光电转换效率，是光伏产业从PERC到TOPCon、BC、HJT、钙钛矿叠层等多代技术迭代的关键推动力。

TOPCon电池

• 激光SE掺杂（激光选择性发射极）：通过激光瞬态熔池实现杂质非平衡扩散，冷却速率超10⁶ K/s，可实现1~2μm精准结深，大幅降低界面复合与接触电阻，可提升电池转换效率**0.25%~0.3%**。海目星凭借行业首创的TOPCon激光SE一次掺杂设备拿下近40%市场份额。
• LECO激光增强接触优化：中科院宁波材料所创新提出高触变性无铝银浆与定制化LECO工艺结合，利用单频激光对正面栅线连续扫描，在硅片表面形成半球形Pb-Ag/Si合金接触结构，实现大面积TOPCon电池**26.31%**的第三方认证转换效率，创造了短路电流密度最高认证纪录。

BC（背接触）电池

• 激光开槽/图形化：BC电池激光开槽完全替代光刻工艺，产线投资降低40%。隆基绿能利用激光烧蚀实现BC电池pn区叉指结构隔离，助力其实现**27.81%**的单结硅电池世界纪录效率。
• 激光诱导晶化（LIC）：隆基中央研究院开发激光诱导晶化工艺，在非晶硅层中局部形成纳米晶硅导电区域，在降低接触电阻率的同时保持优异的表面钝化性能，助力HIBC电池效率提升0.26%，达到**27.49%**的认证效率。纳秒激光形成微米尺度晶化，皮秒激光可实现亚微米尺度晶化。

HJT（异质结）电池

• 激光晶化：实现非晶硅向微晶硅/多晶硅的可控转变，助力HJT电池认证效率突破26.81%。

钙钛矿电池

• P1~P4激光模切与清边：通过多波长激光源与实时焦点跟随、能量监控技术，覆盖划线、清边、切裂与封焊等关键环节，是钙钛矿电池大规模量产的核心配套工艺。
• 激光退火结晶：南昌大学/赣南师范大学团队开发出高功率蓝光激光退火工艺，可在20秒内实现大面积钙钛矿薄膜的快速结晶，突破了传统惰性环境依赖，成果发表于《Science》。该技术为钙钛矿光伏的高通量、低成本制备开辟了新路径。
• 叠层电池激光互联：通过P1/P2/P3三步激光划线，实现钙钛矿-晶硅叠层电池的子电池串联互联，是突破晶硅单结效率极限的关键技术。每提升0.5%效率，10GW产线年增收入约5000万美元。

硅片加工

• 激光划片/裂片：采用绿光激光，碎片率<0.1%，适配120μm薄片化趋势。
• 光伏玻璃钻孔/打码：激光实现光伏玻璃的精密钻孔与追溯打码。

储能系统制造

储能行业正催生全流程自动化激光加工产线：

• 储能柜体加工：大族激光推出"切割-焊接-折弯"集成方案，2025年储能柜体全自动产线出货超80条，国内市场占有率超45%，单柜体加工时间从2小时压缩至15分钟，良品率达99.8%。
• 液冷板焊接：采用1500W光纤激光，变形量<0.05mm，良品率99.9%。
• 铜排焊接：使用3kW绿光激光，接触电阻降低30%，电气安全性显著提升。

新能源汽车整车制造

• 车身焊接：激光拼焊将不同厚度钢板拼合后冲压，兼顾强度与减重；激光钎焊用于车顶、后备箱，焊缝光滑美观。
• 热成型件切割：森峰激光专攻三维五轴领域，针对新能源汽车热成型件开发专用切割工艺与离线编程系统，打破海外品牌在汽车制造领域数十年垄断。
• 一体化压铸后地板修边：催生4m×20m大幅面激光切割机，2025~2026年成为行业爆款。
• 电池托盘切割：比亚迪刀片电池托盘采用6000W~10000W光纤激光配合三维五轴机械臂，通过摆动切割实现0.1mm切缝精度，热影响区<0.5mm，效率提升3倍，良率从85%升至99%。
• 驱动电机焊接：连续光纤激光器与MOPA脉冲激光器协同，实现发卡电机无飞溅、高密封性焊接，支持CCD视觉监控与智能参数调节。
• 焊前清洗：激光清洗替代化学清洗，用于车身焊前预处理，去除氧化膜与油污。

前沿新兴赛道

固态电池

海目星作为欣界能源"猎鹰"固态电池的设备总包商，已抢先在准固态电池设备上形成交货和中试产线量产。固态电池的界面处理、固态电解质成型等新工艺环节，为激光加工开辟了全新的增量空间。

超级电容

逸飞激光依托圆柱全极耳锂电装备的技术同源优势，开发了覆盖全极耳整形、集流体焊接、包胶、入壳、穿透焊接、封口、氦检等全套工序的圆柱超级电容智能封装装备，成为该领域独家供应商。全球GB300规范强制AI数据中心标配超级电容，2026~2032年行业复合增速达19.4%。

钠离子电池

逸飞激光等头部设备企业已前瞻布局钠电池领域，相关设备陆续完成客户验证并实现批量供货。

总结

激光技术已成为新能源制造的"底层核心工艺"，从电芯内部的微米级精密焊接到GW级光伏产线的效率提升，再到储能柜体的全流程自动化加工，激光正在深度重塑新能源产业的生产方式。国产激光设备在新能源专用领域的市占率已超过90%，形成了全球最完整的产业链生态。