一体化焊接＞300台机器人？焊接机器人市场危险了？真相竟然是...

近日有消息称，特斯拉的ModelY采用的一体化压铸技术，将原来通过零部件冲压、焊接的总成一次性压铸成型，大幅减少汽车制造、组装工序，相比原来可以减少79个零件，这意味着ModelY相较Model3减少了300台工业机器人的投入，未来将影响更多主机厂。

许多人因为特斯拉的消息，提出了对于焊接机器人未来市场的担忧，称这或许又是一个打败你的不是同行而是跨界的案例？实际上并非如此。

观点认为虽然在主机方原有的生产线中，焊接机器人负责的车身焊接仍会继续，但新建产能方面，如果一体化压铸技术不断发展，对传统汽车生产线将会形成一定的负面影响，尤其对于新建新能源汽车生产线方面，其对于机器人的需求量将呈现下滑趋势。

然而抛开产销量谈市场可能性一直是吹估值的耍流氓行为。除开一体化压铸设备企业的产能问题，在原先，焊接一直是国内外汽车行业最关键的技术，同时新能源产业链上，汽车制造领域除了白车身焊接，还有许多零部件也采用了大量的先进焊接技术，同时在发达国家，焊接机器人设备在大规模和有害作业环境中使用率也非常高。

焊接作为一种将材料连接成为具有给定功能结构的制造技术，一直是现代制造业中金属机械加工最基础的加工工艺，不仅在汽车，更是在航天、钢铁及工程机械等多领域的生产线中都已经得到应用，也在例如汽车零部件、摩托车零部件、运动健身器材、日用五金制品等行业有着大量需求。

同时，在智能化、数字化驱动下，焊接机器人的行业应用空间早已经不断打开。我国制造业持续转型升级，对高端焊接机器人等设备的需求仍处于快速增长期，专注于核心技术开发，开拓新兴行业市场、挖掘下游创新应用场景的企业，依然有望获得超越行业的快速增长。

我们这里以上市企业凯尔达为例进行个案分析，在此前，凯尔达对外宣称，计划3-5 年内，成为国产工业机器人龙头企业。其在焊接机器人方向上的研发应用以及技术突围思路有着非常强的代表性。

▍脱颖而出的凯尔达

在近日的一份调研报告中显示，凯尔达激光焊接机器人解决方案依然得到了新能源汽车主机厂的认可，这吸引了许多人的眼球。据悉，凯尔达伺服焊接机器人已在广汽乘用车和奇瑞新能源汽车等多家车企得到良好应用，并已进入新能源电池托盘生产制造领域。

当前新能源领域需求快速提升，多项技术的应用代次更替，在轻量化技术需求下，可以预见汽车制造业很长一段时间将依然是工业机器人应用的最主要应用行业之一。

在汽车动力电池的整个产业链里，机器人焊接主要是在动力锂电池中游生产，可以说随着新能源行业的快速发展，焊接技术在锂电生产工艺中的重要性正显著提升。例如其中道及后道的工艺中极耳配对预焊接、电芯入壳预焊、注液口密封焊接、PACK连接片焊接等应用场景丰富。

而焊接机器人作为一种高精密的焊接方式，具有灵活、精确、效率高的特点，在动力电池生产中依然起到关键的作用，原因在于动力电池结构涵盖多种材料，例如钢、铝、铜和镍等金属，这些材料覆盖电极、导线、外壳等部件，不管材料之间的焊接，大多都对焊接工艺要求更高。

焊接机器人一般由机器人整机及机器人专用焊接设备构成，二者对于焊接机器人的整体性能均非常重要，也各有核心技术难点。国内绝大部分处于该行业内的企业主要在中低端市场进行竞争，高端市场长期以来则由国外龙头企业占据主导地位。

高端焊接机器人本体的难度主要体现在几个方面，例如强大的运动控制性能和速度、精度控制能力、主被动振动抑制技术、复杂任务适应性等。焊接设备则主要集中在对多种类上游基础材料的处理难点，多种类构件焊接前后处理工艺难点等方面。因为大多数工艺材料薄，易烧穿，或者有的机器人连焊接强度更是达不到，更别提满足较大的熔深要求和焊缝成型要求。

凯尔达之所以能成功切入，核心原因或许是其在技术方面的突破。从业务组成来看，凯尔达的主要业务是以工业机器人技术及工业焊接技术为技术支撑，为客户提供焊接机器人及工业焊接成套设备，主要产品包括机器人专用焊接设备、工业机器人整机（即机器人手臂及控制器）、全手动焊接设备、半自动焊接设备。

因为凯尔达是国内少数几家同时掌握工业机器人本体、控制器和机器人焊接设备核心技术的厂商之一，其自主研发的机器人手臂及控制器技术和自主研发的伺服焊接技术，整体技术均已达到国际先进水平。例如通过融合多项发明专利的机器人伺服弧焊系统，凯尔达的伺服焊接技术整体技术已与奥地利伏能士等处于同一等级，主要技术优势集中在对焊接热量和焊丝熔化的精确控制。

凯尔达的整套系统还有一个超低飞溅的特殊优势，主要实现了大电流情况下的超低飞溅、超低热输入量、高速焊以及多种非碳钢母材的焊接，能极大降低焊接过程的飞溅和烟尘，提高焊接速度，针对铝合金、超强钢、碳钢、镀锌板、不锈钢等多种材料的超薄板、低热量、高速、高品质焊接时，则解决了一直困扰许多企业使用熔化极气体保护、焊机熔敷效率低、焊缝成形差，需要外加打磨工序、生产效率无法进一步提高的问题。

为了承接汽车等更多行业需求，凯尔达研发的飞行激光焊接技术能将6轴工业机器人和3维振镜扫描光学系统进行了完美的结合，可实现9轴联动，用于提高激光焊接工艺的生产效率，改善其加工的灵活性，焊接速度约为传统点焊机器人的10倍左右。

得益于焊接设备的优势，相对传统的双脉冲鱼鳞纹焊接，凯尔达焊接机器人操作因此更加简便，电弧更稳定，焊接速度更高效，通过有效解决新能源汽车铝合金焊接的焊穿、气孔、飞溅大、成型不一致，熔深不足等问题，依然获得了主机厂的订单。

▍行业上行趋势明显

在机器人方面，原先凯尔达向安川集团采购的机器人整机占公司外购机器人整机的采购比例非常高，这也是凯尔达当时上市面临的质疑之一，采购订单集中导致今年因国际形势以及疫情等因素，凯尔达的供应链一度受到一定影响。

因为大多数焊接领域的经销商企业所购买的焊接机器人系统，大多会自行根据机器人整机的售价、下游客户使用习惯及接受程度、品牌效应、市场推广情况等在购买时指定，同时还有指定特殊焊材等方面的综合因素，对于焊接机器人整体方案提供商而言这大多是无奈之举。

但通过技术突破，凯尔达在2020年就通过研发自产机器人整机，希望整机逐步大规模应用，减少了外购机器人带来的价格波动风险。例如相继推出1400毫米臂展KR1440机器人和2000毫米KR2010机器人，近日又推出了额定负载25公斤的新型多功能机器人KP25。同时凯尔达正在积极研发更大负载的多用途工业机器人，未来必然会向市场陆续推出更多类型的工业机器人。

虽然新品类的产品试验周期约为1-2年，目前相较上年度在市场上认可度提升并不算明显，但这未来必然将有利于满足客户对中小负载机器人多用途机器人的需求，减少凯尔达的综合支出成本。

因为只要用到金属材料加工的工业领域，大多就需要焊接与切割设备。焊割炬作为焊割设备的关键性部件，其制造业属于现代制造业的基础性行业，上游主要包括铜、铝、不锈钢、高分子材料、玻璃纤维、硅树脂等原材料行业，下游包括军工、航空航天、核电、轨道交通、船舶、管道工程、石化工程、通用机械、工程机械、电力工程、建筑、钢结构、汽车制造、轻工及民用等众多领域。

在工程机械产品生产中，焊接和切割工序占据了重要的地位，约占结构件工作量的55%-75%；在船舶制造领域，船体结构焊接工时约占舰船建造总工时的30%-40%；在石油、天然气、核能等能源装备制造领域，焊接是最主要、最关键的技术；在航空航天领域，运输装备要求尽可能高的推动重量比，因此必须采用轻型材料和结构，从而也需要采取一些特殊的现代焊接方法。这意味着市场的需求量依然非常大，值得更长期的研发投入。

从市场销售订单的方向来看，目前凯尔达自产机器人在市场上认可度已经有显著提升。其中订单主要来源于汽车零部件、工程机械、医疗器械、电动自行车、摩托车、金属家具等行业，市场销售情况良好。例如凯尔达与国内知名电动两轮车厂商的核心供应链企业于2021年年底签订了100套凯尔达自主研发的焊接机器人采购订单，并于2022年年初开始供货。

由于焊接的精密性要求将逐步凸显，从焊接工艺来看，未来长时间范围内电弧焊与激光焊将形成并存局面。除了新能源汽车领域，凯尔达的下游应用终端领域相对比较分散，包括健身器材、金属家具、电动自行车等行业，这意味着其抗风险能力不会因为某个行业的波动受到较大的影响。同时随着精密金属加工、新能源、光通讯等高端制造领域的逐渐兴起，行业机会呈现上涨态势。

▍结语与未来

工业机器人行业快速发展已成为必然趋势，技术要素已经愈发成为企业扩大市场，提高竞争力的关键。

凯尔达研发团队目前由五位核心技术人员带领，2019 年引进了西川清吾等国际技术专家团队，并构建起由 84 名计算机软件、电气工程、机械电子、机械设计、机械自动化等方面专业人员组成的研发技术团队，研发方向涵盖机器人运动控制、工业焊接技术、焊接工艺等各领域。通过加大研发投入，凯尔达的焊接机器人品类有望不断扩充。

在手订单较多的情况下，自身机器人产能可能是局限凯尔达的重要因素。由于其经营模式主要面向经销商，并主要提供标准化应用产品，目前凯尔达也正在加快募投项目——“智能焊接机器人生产线建设项目”的建设进度，以降低自产机器人产能不足所带来的影响。

焊接机器人作为制造业基础加工工艺的关键性设备，是制造业向高端化、智能化、绿色化发展的重要依托。智能制造、绿色制造的需求，也为焊接机器人行业提出了更高的要求，作为一个大行业领域，焊接机器人企业需要通过对新材料、新技术、新产品的研究实现自动化、数字化、智能化、高端化、精密化，完成高效、节能、环保的协同发展。

但从模仿、积累到创新，必然是一个艰难而又长期的过程。