从业态特性看全球激光拼焊装备制造业的发展格局

奚松山

【摘 要】激光拼焊装备制造兴起于20世纪90年代，其后的十多年里迅速扩展到50多家。但随后，由于市场激烈的竞争和兼并，这批同期的激光拼焊装备厂家只剩三家。总结激光拼焊制造业具有两个典型的特点：一是技术门槛高，二是市场容量有限。由此而决定了激光拼焊装备制造领域只能容纳2-3家专业的、技术高端的中小型公司生存。近些年，国内汽车工业的发展带动了激光拼焊业的发展，国内（包括台湾地区）有五六家装备制造公司开始涉足这一领域，但长久看来，业务前景很不明朗。

【关键词】业态；激光焊拼装备制造业；发展格局

自20世纪90年代初至本世纪初的十多年里， 全球先后有50余家公司从事过激光拼焊装备制造。（其中欧美24家、日本27家、韩国1家等）。这50余家公司中不乏技术实力强大的跨国装备制造巨头，如德国舒勒、法意合资的雷诺-科玛、日本的日立-福井等。大浪淘沙，到目前为止，这50余家公司绝大多或已倒闭，或已放弃激光拼焊装备业务，目前仅剩瑞士安德里茨苏泰克集团、德国武钢激光技术有限公司（原德国蒂森克虏伯激光技术有限公司）及日本小矢部-精机3家。其中德国武钢激光技术有限公司只为武钢激光拼焊有限公司（原蒂森克虏伯激光拼焊有限公司）提供装备；小矢部-精机主要为本田或本田配套供应商提供装备；瑞士安德里茨苏泰克集团是唯一一家独立的、专业的、面向全球的激光焊拼设备制造商。

分析上述近50家公司失败的原因，直接原因当然是对激光拼焊的工艺敏感度估计不足，设备交付后在项目实施过程中遇到各种各样的问题，但实质原因是对激光拼焊装备制造业的业态特性了解不足。

激光拼焊装备制造业有两个主要业态特性：一是技术门槛高， 二是市场容量有限。

1 技术门槛高

激光拼焊工艺看似简单——用激光把两块板拼接起来，但实际上激光拼焊工艺敏感度很高，主要体现在以下几个方面：

1.1 激光光束直径0.45-0.6毫米 vs. 料片焊接边质量（大批量生产状态）

激光拼焊工艺是要用仅半个毫米的激光光束，将两张钢板对焊起来，工艺高度敏感。尤其是在大批量生产状态下，料片焊接边的质量（切拉比，又称光亮带）、毛刺、塌角、拉角、镰刀弯（又称香蕉弯）、翘边、波浪边、洁净状态等会直接影响焊接质量，而在大批量生产状态下，即便是剪板机/落料模刃口制造精度再高、间隙调整再好，高质量的料片焊接边也无法持续保证焊接质量，这主要是由于材料性能波动、剪板机/落料模刃口磨损及材料切断后应力释放造成的。

1.2 焊接（对焊）后的工件后续需要进行深拉伸成形

完成对焊的工件， 后续需要进行冲压成形，因此对焊缝质量、强度要求很高。（最近两三年刚开始应用的热成形激光拼焊板对焊缝质量缺陷更加敏感，亦即热成形激光拼焊板工艺敏感度更高、对焊缝质量要求更高）。

1.3 大批量生产 vs. 废品率

汽车产业是一个典型的规模效益产业。作为为汽车产业配套的激光拼焊产业更是规模效益产业。废品率高低对激光拼焊板生产企业的成本有直接、巨大的影响，这是由于在激光拼焊板的成本构成里，焊接环节仅占10%～15%（根据具体工件设计）。 一张激光拼焊板，哪怕由于一个非常细微的焊接质量缺陷报废，报废的不单是焊缝，也包括原材料、开卷、剪切/落料等。

同时，大批量生产对装备的在线质量检测系统的可靠性与稳定性有着非常高的要求。

1.4 工件多样性 vs. 生产物流组织的方便性（全自动生产）

激光拼焊板产品规格形式（材料、厚度组合、几何形状、尺寸大小、焊缝形状、堆垛方式要求等）是不可预知的、是“无限变量”，这就要求装备及自动化配置，尤其是控制系统需要适应各种形式的产品。在这方面，装备商的经验积累至关重要（在许多问题案例中，装备商在设备交付后的项目实施过程中遇到问题才意识到“这个东西我是能实现的，只是我当时没想到……”）。

1.5 激光拼焊技术本身也是不断发展的

激光拼焊技术上游对着材料工业，下游对着汽车车身设计。因此，激光拼焊技术是随着材料工业与车身设计的技术发展而不断发展的。从材料本身讲，从最初的普通深冲钢，到高强度钢、超级高强度钢，再到热成形硼钢，甚至与铝板等；从材料涂层讲，从无涂层板，到镀锌板，再到热成形铝硅涂层板；从车身设计技术讲，从最初的单根直线焊缝，到两根直线焊缝（平行或交叉），再到复杂组合直线焊缝、弧线焊缝等。

如前所述，最近两三年刚开始应用的热成形激光拼焊板对焊缝质量缺陷更加敏感，亦即热成形激光拼焊板工艺敏感都更高、对焊缝质量要求更高；而小件/超小件的应用增长趋势，对装备生产效率及线内物流方式提出了新的要求与挑战。

2 市场容量有限

激光拼焊装备制造业是一个狭窄的细分市场（Niche Market）。以国内为例，自2000年广州本田黄埔工厂第一条拼焊设备开始，到目前国内大大小小约有70多条/台激光拼焊线/单体设备，平均每年4～5条/台激光拼焊线/单体设备，按照平均每条/台1500万人民币计算（不考虑汇率变化、关税、增值税等），每年大约只有7000～8000万人民币的市场总量。 并且年度市场起伏非常大，韩国本土自2003年至今十几年没有投入过一条新线；北美市场2004年至2011年不但没有新线投入，而且由于诺贝破产关停了十多条线；欧洲市场2003年至2011年仅投入了3条新线，但阿赛洛-米塔尔及蒂森克虏伯将5条线迁移到了其他市场，如中国或印度。（近三年来，由于欧美汽车业从金融危机后逐渐恢复，加之热成形激光拼焊板应用的推动，欧美市场陆续投入了十多条新线，尤其是北美市场目前仍有较大的市场缺口）。

总之，上述激光拼焊装备制造业的两个主要业态特性——技术门槛高和市场容量限制了小规模、非专业公司成功地进入这一市场，而跨国装备巨头又没有意愿在该领域做大的研发投入。这就决定了激光拼焊装备制造领域在全球范围内只能容纳2-3家专业的、中小型公司生存。最近几年，由于中国汽车工业的蓬勃发展，带动了部分激光拼焊业的发展，国内（包括台湾地区）有五六家装备制造公司开始介入这一领域，也为几家非主流的冲压厂提供了装备。由于其专业技术有限，很难应用于大型的、质量要求高的钢铁加工企业和汽车制造业。其业务前景，并不被业界看好。重复欧美日近50家公司在20世纪90年代初至本世纪初的十多年里的经历，应是大概率事件。这对于用户也是一个潜在的风险，即装备可能失去后续服务与技术支持。

[责任编辑：王伟平]