2025年激光设备行业分析：焊接技术迭代升级，智能焊接应用空间广阔

一、焊接技术不断升级，智能焊接机器人为新方向

（一）焊接技术为现代工业基石的一部分

焊接技术作为现代工业的基石，通过高温或压力实现材料的原子级结合，广泛应用 于汽车、航空航天、建筑、能源等核心领域。其精度与效率直接决定了工业产品的 结构强度和生产成本。例如，汽车车身的高强度钢板连接、飞机发动机的耐高温焊 接，以及核电站管道的安全密封，均依赖焊接技术实现可靠性和规模化生产。 根据热源和工艺差异，焊接主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。（1）熔焊通过熔 化母材实现连接，如电弧焊（手工焊、埋弧焊）适用于钢结构建筑和船舶制造。 （2）压焊（如电阻焊、摩擦焊）无需填充材料，常用于汽车车架点焊和铝合金薄 板加工。（3）钎焊则利用低熔点合金连接异种材料，在电子元器件和精密仪器中 尤为关键。近年来，激光焊、电子束焊等新型技术突破传统局限，例如航空航天领 域采用激光-电弧复合焊实现钛合金的高效深熔焊接，而微电子行业则依赖超声波 焊完成芯片引线的精密连接。

焊接机器人是融合多学科技术的现代化工业装备。焊接机器人由机器人本体和焊接 配套设备两部分构成。本体部分以六轴机械臂为核心，包含控制系统、精密减速机 及伺服电机等关键零部件；焊接配套设备则涵盖焊接电源、专用焊枪和自动送丝装 置等。这类设备通过集成人工智能和传感器技术，能够实现高精度、高稳定性的自 动化焊接。

焊接机器人按工艺可分为四大主流类型，覆盖不同工业场景。根据高工咨询数据， 点焊与弧焊机器人占据市场90%的份额。点焊机器人主要用于汽车制造业的薄板焊 接，典型应用包括整车外壳拼装，需搭配160-210kg级重型机械臂，目前市场仍由 发那科、ABB等外资企业主导。弧焊机器人则适配6-20kg级轻型机械臂，凭借对复 杂焊缝轨迹的精确控制能力，广泛应用于汽摩配件、3C电子等领域，成为国产厂 商竞争的主战场。此外，激光焊接和搅拌摩擦焊等新型技术正在新能源汽车、航空 航天领域加速渗透。

（二）智能焊接机器人技术日益成熟

按照机器人加工路径生成的方式不同，焊接机器人可分为传统示教型与智能焊接机 器人两类。传统示教型焊接机器人采用"示教-再现"模式，依赖人工手动引导焊枪轨 迹并记录动作参数，形成固定程序化焊接路径；而智能焊接机器人通过集成视觉传 感器、激光传感器等高精度感知设备，结合人工智能算法实现焊缝的实时识别、路 径自动生成与动态优化，极大减少人工示教的依赖，显著提升作业灵活性。 一套完整的智能焊接机器人系统由智能控制系统、视觉传感与跟踪模块、离线编程 平台及机器人本体构成。其核心在于离线编程软件的支持：用户可在虚拟环境中完 成焊缝建模、路径规划与工艺仿真，通过预设参数自动调整焊接电流、速度等工艺参数，并验证路径合理性，极大缩短调试周期。相较于传统模式，智能机器人具备 多维优势——基于深度学习的决策系统可根据材料特性、工件形变实时优化焊接策 略，高精度传感器确保毫米级定位稳定性，柔性化设计使其兼容多类型焊枪与工艺 需求，同时通过安全防护机制降低操作风险。

随着人工智能与物联网技术的深度融合，智能焊接机器人正从“半自主”向“全自 主”演进。其技术突破体现在两方面：一是通过强化学习实现焊接缺陷的在线修复 与工艺参数的自我迭代优化；二是借助数字孪生技术构建虚实映射系统，进一步提 升复杂曲面焊接的适应性。相较于传统示教型机器人，智能版本在精密电子器件、 汽车轻量化构件等非标焊接领域展现突出优势，尤其适合多品种小批量生产场景。 未来，随着5G远程控制与边缘计算技术的普及，焊接机器人将实现跨平台协同作 业与云端知识共享，推动智能制造体系的全面升级。

智能焊接机器人已取得关键性突破，特别是在3D视觉与焊缝识别方面。2024年6 月，由广东省机械工程学会组织的鉴定会确认，瑞集科技“3D视觉引导免示教焊接机器人系统”打破了传统自动化焊接对示教依赖，能够在复杂三维环境中实现自 主识别与路径规划。其“云-边-端”架构下的专家系统支持多品种、小批量柔性生 产，显著拓宽了自动化应用边界，为非标准化制造环境提供了有力支持。

头部企业的技术融合能力也在推动行业快速升级。柏楚电子开发的FSWELD2800 系统结合参数建模、自动寻位与路径优化，打造出适用于非标工件的一体化免示教 方案。其在CAD、CAM、NC等领域的技术积累，配合高精度伺服控制与视觉误差 补偿算法，可实现全过程实时优化焊接效果。结合其在自动参数调整、视觉传感器 等关键部件的技术专利与研发体系，柏楚电子已形成完整的焊接自动化产业链布 局，为国产化替代与高端化发展提供强劲支撑。 焊接自动化已成为智能制造升级的关键支点。船舶、钢结构、重型装备等行业对高 质量、低成本焊接工艺的刚性需求，为智能焊接机器人的快速普及提供了现实基 础。柏楚电子招股书显示，其在激光切割领域的核心算法和系统平台可直接迁移至 焊接机器人开发，依托3D视觉定位和数字孪生仿真优化焊接路径，有效降低人为 干预，提升焊接一致性。随着国产焊接机器人性能日益逼近国际水平，领先企业正 凭借技术整合力和产业链协同力，在智能焊接市场中加速形成竞争优势。

二、焊工缺口较大，智能焊接机器人空间广阔

（一）焊工短缺持续加剧，政策合力推动机器人替代

我国焊工资源持续紧缺，行业对替代方案的需求日益迫切。2022年第四季度，焊 工在全国“最缺工”排行榜中位列第12位。根据《中国青年报》数据，到2024年 我国高级焊工缺口或达40万人，整体焊工需求缺口高达349万人。若以一台焊接机 器人可替代2.5名焊工计算，潜在市场空间达140万台。同时，焊工年龄结构老化加 剧，60后、70后焊工合计占比达61%，而90后仅占13%，行业面临“青黄不接” 的严峻现实。 焊工岗位恶劣的工作环境和健康风险，进一步加剧了年轻人对该职业的疏离。高 温、高噪音、电磁辐射、强光及粉尘污染使焊接工作不再具有吸引力，尽管薪资水 平不低。在此背景下，制造业加快引入智能化、自动化焊接方案以应对人才紧缺， 提高焊接质量和效率，智能焊接机器人成为“机器替人”的关键技术突破口。 政策支持推动智能焊接机器人普及。自《“十三五”智能制造发展规划》起，国家 层面便持续推动智能制造在焊接环节的广泛应用。随后发布的《推动制造业高质量 发展的指导意见》及《十四五制造业发展规划》等文件，均将智能焊接技术视为提 升产业链现代化水平的核心手段，重点扶持汽车、轨道交通、船舶等重点行业的产 业化落地。 政府持续完善技术标准体系，并推动设备更新换代。2020年《智能化制造标准白 皮书》明确了自动化焊接系统的技术规范；2023年《制造业可靠性提升实施意见》 聚焦提高设备可靠性；2024年《推动工业领域设备更新实施方案》强调加快智能制 造设备升级。这些政策构成稳定、连续的政策环境，为智能焊接机器人行业的快速 发展奠定了坚实基础。

（二）市场需求稳步提升，经济性优势日益凸显

全球焊接机器人市场呈稳步增长态势。根据高工咨询数据，2016年至2024年，全 球焊接机器人销量从6.42万台提升至预计10.2万台。未来2025年、2026年销量预 计分别为10.85万台和11.75万台，同比增长6%和8%，行业发展进入稳健扩张阶 段。

智能焊接机器人在钢结构领域的应用已形成显著的经济效益优势。柏楚电子定向募 集说明书显示，我国焊工平均每年可以完成400吨焊接任务。以年产10万吨的钢结 构生产线为例，人工焊接需配备25名焊工。若全面采用智能焊接系统，配合中国电 建实践经验，即单台机器人工作效率可达熟练焊工的1.5倍且可由1名操作员同时管 理2台设备，按焊工年薪15万元、机器成本30万元计，十年周期内可节约成本约 1,890万元。 不同替代效率下，机器人依然具备较高的投资回报率。根据工博士智能制造平台的 信息，智能机器人的焊接速度一般为50～160 cm/min，而手工焊接速度为40～60 cm/min。考虑到不同焊接情景下焊接速度的差异，我们分析了最差情况（即一台智 能机器人仅能替代一名焊工）、一般情况（即一台机器人可替代1.5名焊工）和最好情况（即一台机器人可替代2.5名焊工）。结果显示，即使在最差情况下，使用 智能焊接机器人也能够在4年内覆盖人工焊接成本，并在十年内节约1,050万元。在 最好情况下，使用智能焊接机器人首年即可覆盖成本，十年周期内节省高达2,700 万元。此外，焊接机器人可24小时不间断作业，不受疲劳和休息等因素的影响，显 著提升了焊接效率，确保了工程进度的按计划推进。这表明，随着机器人技术的进 步和人工成本的变化，智能焊接的经济性有望进一步提升，长期来看，其替代人工 的趋势将愈加明显。

（三）非标焊接市场应用广阔，钢结构与船舶领域加速渗透

1. 钢结构行业分析

中国钢结构行业在政策引导下加速向高端制造转型。根据2021年发布的《钢结构 行业“十四五”规划及2035年远景目标》，国家明确要求到2025年钢结构年用量 提升至1.4亿吨，2035年突破2亿吨并全面实现智能化建造。政策支持下，行业规模 持续扩张，中国钢结构协会数据显示，2023年全国钢结构加工量已达1.12亿吨，同 比增长10.5%。然而，当前行业仍面临核心挑战，面临自动化水平低、人工依赖度 高的痛点。 供需矛盾倒逼行业加速智能化转型。据高工机器人（GGII）测算，钢结构加工总量 中约有60%存在智能焊接需求。参考前文关于智能焊接机器人渗透率的估测，结合 每万吨钢材需10台设备的行业标准，2025年钢结构产量预计增至1.35亿吨，将直 接催生1.22万台智能焊接机器人需求。根据柏楚电子2021年报告，智能焊接机器人 工作站价格约为28万元一台。长期来看，按单台设备均价25万元估算，2025年预 计市场规模将突破30亿元。这一增长逻辑基于两大核心驱动力：一是钢结构产量年 均10%的稳定增速，二是智能化渗透率从当前不足10%向规划目标的快速提升，形 成“规模扩张+技术替代”的双重增长曲线。

2. 船舶行业分析

船舶行业增长势头强劲，全球领先地位凸显。中国船舶制造业正迎来高速发展期， 根据中国船舶工业行业协会数据，2024年1-12月全国造船完工量达4818万载重 吨，同比增长13.8%；新接订单量11305万载重吨，同比大幅增长58.8%；手持订 单量突破2.08亿载重吨，同比增长49.7%。三项核心指标占全球市场份额均超 50%，以载重吨计分别达到55.7%、74.1%和63.1%，显著巩固了我国在全球船舶 工业的龙头地位。行业规模扩张与订单激增，为焊接工艺升级提供了强劲需求支 撑。 船舶制造面临焊缝结构复杂、小批量定制化生产等挑战，传统焊接模式难以适应， 催生机器人替代刚需。船舶焊缝短小多样、装配精度偏差大；与此同时，船舶设备 向超大型化、集成化发展，手工焊接效率与质量稳定性不足的矛盾加剧。高工机器 人报告显示，2024年中国船级社持证焊工约18.78万人。若以15%的智能焊接机器 人渗透率为基准，参考前文关于智能焊接机器人与人工焊接速度对比，我们分析了 最差情况（即一台智能机器人仅能替代一名焊工）、一般情况（即一台机器人可替代1.5名焊工）和最好情况（即一台机器人可替代2.5名焊工）。船舶行业的智能焊 接机器人需求预计能达到1.88万台，创造56.34亿元市场空间。若能加速替代人工 焊接，进一步提升渗透率至30%，预计可带动超百亿元市场规模，推动船舶制造业 向高端化、绿色化转型，提升全球产业链话语权。

三、智能焊接机器人产业链与重点关注标的

（一）智能焊接机器人产业链介绍

智能焊接机器人产业链由上游零部件供应、中游系统集成和下游行业应用组成，各 环节共同推动行业发展。作为高度自动化的焊接设备，智能焊接机器人融合了机器 人技术、人工智能、机器视觉、传感器技术和自动化控制等先进技术。其中，机器 人本体与视觉/激光系统占据核心成本，根据高工机器人统计，在2023年智能焊接 机器人系统成本结构中，机器人本体和视觉/激光系统合计占比超60%。

上游企业主要提供机器人本体、智能焊接控制系统、焊缝跟踪系统、焊枪、焊接电 源和离线编程软件等关键零部件，决定了设备的性能和稳定性。机器人本体与智能 控制系统构成智能化基础，国产焊接电源厂商如麦格米特凭借性能稳定性连续多年 领跑市场，焊枪细分品类则按工艺需求分化出MIG/MAG、TIG等类型。3D视觉与 激光传感技术通过实时纠偏提升焊接精度，结构光相机与激光三角测量法成为主流方案。离线编程软件领域，本土厂商如柏楚电子正突破外资垄断，降低中小企业自 动化改造门槛。

中游集成商负责将智能焊接机器人及相关设备整合，形成可应用于不同工业场景的 焊接自动化解决方案。焊接机器人工作站适用于钢结构、船舶制造等行业，而智能 焊接生产线则满足大规模、连续化生产的需求。相比传统焊接机器人，智能焊接机 器人在集成过程中需要更高的技术支持，涉及传感器技术、机器视觉、离线编程和 人工智能等领域。本土厂商如工布智造深耕智能路径规划，以工业机器人智能操作 系统为核心科技，提供机器人智能工作站、智能工作岛，为非标金属结构制造行业 提供全工序智能化应用。 智能焊接机器人在下游应用场景中已展现广阔潜力。传统应用集中于钢结构和船舶 制造，但随着技术进步与成本压力上升，其正在向汽车、金属加工、新能源及航空 航天等高端制造领域逐步渗透。在焊工紧缺和人工成本不断攀升的背景下，智能焊 接机器人被越来越多制造企业视为提升效率、降低风险、稳定生产质量的核心装 备。

（二）柏楚电子：五大核心技术赋能智能焊接，焊接业务蓄势待发

柏楚电子在智能焊接板块的发展以其扎实的技术基础与前瞻性的产业布局为核心竞 争力。公司依托于激光切割领域积累的五大核心技术——CAD、CAM、NC、传感 器、硬件设计技术，在推进智能焊接方案中实现多维度融合，尤其在钢结构行业展 现出显著优势。根据公司定向募集说明书，这些技术分别对应着从图形识别、路径 规划、设备控制到加工过程监测与系统稳定性保障的各个环节，为公司智能焊接系 统的高效性与稳定性提供坚实技术支撑。切割与焊接作为钢结构制造中的上下游环 节，柏楚电子由此具备了整体解决方案的开发与交付能力，强化了客户粘性与产业 协同。

柏楚电子的“智能焊接机器人及控制系统产业化项目”定位于解决钢结构行业焊接 效率与成本痛点。根据2025年1月17日公司公告，项目投资总额4.06亿元，拟使用 募集资金2.94亿元，预计2025年12月投入使用。该项目的落地不仅有助于提升钢 构焊接的自动化水平，也为公司在其他柔性制造场景中提供了扩展可能。公司通过 离线编程、数字孪生、参数化建模等技术，融合图形识别、视觉控制、机器人运动 学与设备互联等全模块能力，实现了从焊缝识别到路径生成与质量监测的一体化流 程。这种能力边界的不断拓展，也反映了公司在工艺积累与研发投入方面的深厚底 蕴。

合作生态的构建亦是柏楚智能焊接板块发展的重要一环。2024年8月26日，柏楚电 子与宏石激光达成“免示教智能焊接”战略合作，共同聚焦钢结构行业的智能焊接 技术创新，推动免示教系统在复杂焊接场景下的落地应用；2024年12月，中企集 团招标采购焊接机器人本体，根据公告，此次采购指定适配柏楚系统，展现出对于 柏楚电子智能焊接系统的高度认可。这种系统在无需人工示教的情况下即可完成焊 缝识别与路径规划，大大降低了使用门槛与培训成本，提升了系统的柔性与适应 性。

2025年2月27日，柏楚电子获得上海战新综合领域创新型企业认定，为其智能焊接 板块的长远发展注入了政策与资本信心。根据上观新闻报道，该认定体现了公司在 战略性新兴产业的综合创新能力，标志着其智能制造解决方案获得了更高层次的认 可。

（三）工布智造：核心技术突破叠加资本助力，智能焊接生态加速扩展

工布智造是一家专注于智能制造系统研发与应用的国家级高新技术企业。公司以自 主研发的工业机器人智能操作系统（GBZZOS）为核心，构建起涵盖切割、装配、 焊接、打磨、检测、喷涂等环节的全流程智能制造体系。根据公司公众号信息，公 司具备完全自主知识产权的核心控制系统，技术水平处于行业领先。其系列产品 “智能工作站”和“智能工作岛”专为非标金属结构制造提供柔性化解决方案，打 通从三维建模、数字仿真、路径生成到机器人联动执行的全流程，全面实现从“数 字获取”到“数字驱动”的工业自动化逻辑闭环，为下游制造企业带来显著的效率 提升与人力优化。 工布智造的发展获得了资本市场的积极响应。根据工布智造公众号信息，公司于 2022年9月完成数千万元A轮融资，由辉旺资本领投，安徽国元基金、上海鳌图、 青岛瑞伊及巢湖天使基金等跟投，资金将主要用于操作系统的迭代升级、智能工作 岛系统的研发及市场拓展布局。这一轮融资不仅增强了公司的研发投入能力，也为 其产品规模化部署提供了坚实保障。 2023年，工布智造研发的“模型驱动装焊联合工作岛（GBZHD-5-12型）”成功入 选安徽省第三批首台套重大技术装备名单，标志着其在高端智能装备制造方面实现重要突破。根据公司公众号信息，本次认定不仅体现出公司在技术研发与集成创新 能力上的显著提升，也反映出园区产业政策对智能制造企业的高度重视。随着地方 政府持续推进首台套装备的市场化应用，工布智造有望在更广阔的行业场景中获得 应用落地与规模复制的机会。

工布智造在焊接赛道的专业化布局也吸引了产业资本的深入合作。据2024年12月 埃夫特投资者关系活动记录表，公司参股投资工布智造，看好后者在钢结构制造领 域拥有丰富经验，特别是在焊接工艺方面具有深厚技术积累，而其合作伙伴多来自 下游系统集成与应用端，能够提供行业知识与实际需求反馈。双方以工业机器人研 发与实际工程应用为结合点，通过产研一体化协同推进市场开拓，有望在钢结构焊 接、高端装配制造等应用领域形成独特竞争优势，助力工布智造向行业领先地位加 速迈进。

（四）埃斯顿：打造全场景智能焊接方案，构建自主可控机器人生态

作为中国工业机器人领域的领军企业，埃斯顿凭借“ALL Made by ESTUN”全链条 自主化战略，在智能焊接机器人领域构建起从本体、控制系统、软件平台到行业解 决方案的完整生态。公司已推出覆盖3kg至700kg负载、适配弧焊、点焊等多场景的 工业机器人产品，并打造了QWAS、EWAS、QE等多个高精度自动化焊接工作站。 其自研的高速高精焊接机器人搭载UNO系列焊枪伺服电机，实现焊缝轨迹精度± 0.06mm、电流控制精度达毫秒级，满足新能源、汽车等行业对焊接精度和一致性的 严苛要求。

埃斯顿深入汽车行业场景痛点，为客户量身打造“软硬一体”的全流程焊接自动化 解决方案，实现从设备部署到工艺调优的系统级提效。基于其智能工艺数据库与 PDPS全流程仿真平台，用户可一键调用上千种材料工艺参数，实现“零碰撞、零试 错”的离线编程，大幅缩短产品导入周期和产线爬坡成本。在汽车轻量化、三维异形 轨迹焊接等复杂应用中，埃斯顿通过高性能电机、紧凑结构设计和柔性化布局，帮 助客户在空间受限环境下依旧实现高质量、高效率焊接作业。 依托全球化资源整合能力，埃斯顿持续推动中国智能焊接机器人走向世界。公司并 购英国TRIO、德国CLOOS等国际头部自动化企业，构建全球研发、服务网络，并参 与“国家高端装备首台（套）目录”“南京机器人攻坚办”等战略项目，打造700KG 级大负载机器人等多项技术里程碑。面对“智造”与“双碳”双轮驱动的全球趋势， 埃斯顿以技术创新、系统集成、数字化平台为驱动，不断拓宽智能焊接机器人的应 用边界，推动制造业向高端化、绿色化、柔性化转型升级。

（五）中集飞秒：以“免编程、免示教”智能焊接系统引领焊接新时代

中集飞秒是中集集团旗下专注于智能焊接机器人的核心品牌，凭借自主研发的“手 -眼-脑”协同技术，推动了焊接智能化领域的技术革新。公司致力于实现机器人焊 接系统的“免编程、免示教”全智能化，通过融合自研3D复合传感器、分布式算 法平台与深度学习控制模型，显著提升机器人在多轴运动控制、焊缝识别与路径规 划方面的能力。其系统解决方案广泛应用于桥梁钢结构、建筑钢构、船舶制造等重 工业焊接场景，已服务超150家行业客户，赢得了包括中铁重工、鸿路钢构、中建 钢构等头部企业的广泛认可。 作为智能制造领域的“国家级专精特新小巨人”企业，中集飞秒已构建起集研发、 生产、方案定制与现场实施于一体的全流程能力体系。自2016年成立以来，公司 持续加大研发投入，现有员工270余人，技术团队涵盖多名硕博士研发骨干，累计 获得超90项自主知识产权。其推出的智能焊接产品线包括一体式焊接工作站、地轨 倒装C型架焊接系统、龙门双机器人系统等多个标准化与定制化解决方案，能够满 足从中型构件到超大型构件的高精度自动焊接需求。

秉持“让工业制造更简单”的使命，中集飞秒不仅提供智能焊接产品，还以专业工 程师团队为核心，构建了从售前方案制定、工件打样、现场施工到售后服务全生命 周期的闭环保障体系。公司多次荣获“高工金球奖年度集成标杆企业”“恰佩克奖 示范工程”等荣誉，正在重塑中国焊接机器人行业的技术标准与行业生态，致力于 成为全流程智能制造解决方案的领跑者。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）