지난 몇 년간 파이버 레이저 기반 금속 레이저 절단 장비는 급속도로 발전해 왔으며, 2019년에 들어서야 성장세가 둔화되었습니다. 현재 많은 기업들이 6kW 또는 10kW 이상의 장비가 레이저 절단 시장의 새로운 성장 동력이 되어주기를 기대하고 있습니다.
지난 몇 년간 레이저 용접은 큰 주목을 받지 못했습니다. 그 이유 중 하나는 레이저 용접기 시장 규모가 크지 않아 레이저 용접 관련 기업들이 사업 확장에 어려움을 겪었기 때문입니다. 그러나 최근 자동차, 배터리, 광통신, 전자제품 제조, 판금 등 주요 분야에서 레이저 용접 수요가 급증하면서 레이저 용접 시장 규모도 서서히 성장하고 있습니다. 2020년까지 전국 레이저 용접 시장 규모는 약 110억 위안에 달할 것으로 예상되며, 레이저 응용 분야에서 레이저 용접이 차지하는 비중도 꾸준히 증가하고 있습니다.
레이저 용접의 주요 응용 분야
레이저는 절단에 이어 용접에도 사용되기 시작했으며, 우리나라의 초기 레이저 기업들은 레이저 용접에 주력해 왔습니다. 우리나라에는 레이저 용접 전문 기업들도 있습니다. 초기에는 램프 펌프 레이저와 YAG 레이저 용접이 주로 사용되었는데, 이는 모두 전통적인 저출력 레이저 용접 방식이었습니다. 금형, 광고 문자, 안경, 보석 등 몇몇 분야에서 사용되었지만, 그 규모는 매우 제한적이었습니다. 최근 레이저 출력의 지속적인 향상, 특히 반도체 레이저와 파이버 레이저의 등장으로 레이저 용접의 응용 분야가 점차 확대되면서 기존의 기술적 한계를 극복하고 새로운 시장을 개척하고 있습니다.
광섬유 레이저의 광점은 비교적 작아 용접에 적합하지 않습니다. 그러나 제조사들은 검류계 스윙 빔 원리와 스윙 용접 헤드 등의 기술을 활용하여 광섬유 레이저로도 우수한 용접 성능을 구현하고 있습니다. 레이저 용접은 자동차, 철도, 항공우주, 원자력, 신에너지 자동차, 광통신 등 국내 첨단 산업에 점차 도입되고 있습니다. 예를 들어, 중국의 FAW, Chery, Guangzhou Honda는 자동화된 레이저 용접 생산 라인을 도입했으며, CRRC Tangshan 기관차와 CRRC Qingdao Sifang 기관차 또한 킬로와트급 용접 기술을 사용하고 있습니다. 또한, 고출력 배터리의 사용이 증가하고 있으며, CATL, AVIC 리튬 배터리, BYD, Guoxuan과 같은 주요 기업들은 레이저 용접 장비를 대량으로 도입하고 있습니다.
최근 몇 년 동안 가장 눈부신 용접 응용 분야 수요는 전력 배터리의 레이저 용접이며, 이는 롄잉 레이저(Lianying Laser)와 한스 뉴 에너지(Han's New Energy)와 같은 기업의 성장을 크게 촉진했습니다. 둘째, 자동차 차체 및 부품 용접입니다. 중국은 세계 최대 자동차 시장이며, 수많은 기존 자동차 회사와 끊임없이 등장하는 신생 자동차 회사들로 거의 100개에 달하는 자동차 브랜드가 있지만, 자동차 생산에 레이저 용접을 적용하는 비율은 아직 매우 낮아 앞으로 성장 가능성이 매우 큽니다. 셋째는 소비자 전자 제품의 레이저 용접 응용 분야입니다. 그중에서도 휴대폰 제조 및 광통신 관련 공정 공간이 비교적 넓습니다.
휴대용 레이저 용접이 중장비 단계로 진입했다는 점도 주목할 만합니다. 지난 2년간 1000~2000와트의 파이버 레이저 기반 휴대용 용접 장비 수요가 폭발적으로 증가했습니다. 이는 기존의 아크 용접이나 효율이 낮은 점 용접 방식을 손쉽게 대체할 수 있으며, 하드웨어 공장, 금속 부품, 스테인리스강 파이프, 알루미늄 합금, 문과 창문, 난간, 욕실 부품 등의 용접에 널리 사용되고 있습니다. 작년 출하량은 1만 대를 넘어섰지만, 아직 정점에 도달하지 않았으며 향후 성장 잠재력이 매우 큽니다.
레이저 용접의 잠재력
2018년 이후 레이저 용접 응용 시장의 성장률은 연평균 30%를 넘어서며 가속화되었고, 이는 레이저 절단 응용 시장의 성장률을 넘어선 수치입니다. 일부 레이저 회사들의 반응도 이와 같습니다. 예를 들어, 2020년 팬데믹의 영향 속에서도 레이커스 레이저(Raycus Laser)의 용접용 레이저 판매량은 전년 대비 152% 증가했으며, 레시 레이저(RECI Laser)는 휴대용 용접 레이저에 집중하여 이 분야에서 최대 점유율을 차지했습니다.
고출력 용접 분야에서도 국산 광원의 사용이 점차 증가하고 있으며, 성장 전망도 밝습니다. 리튬 배터리 제조, 자동차 제조, 철도 운송, 선박 제조 등 다양한 산업에서 제조 공정의 중요한 단계인 레이저 용접은 발전 가능성이 매우 높습니다. 국산 레이저 성능의 지속적인 향상과 대규모 생산 비용 절감의 필요성이 커짐에 따라, 국산 파이버 레이저가 수입품을 대체할 기회가 열리고 있습니다.
일반적인 용접 응용 분야에서는 현재 1,000와트에서 4,000와트 사이의 출력이 가장 큰 수요를 보이며, 향후 레이저 용접 분야에서도 이 출력 범위가 지배적일 것으로 예상됩니다. 휴대용 레이저 용접기는 주로 두께 1.5mm 미만의 금속 부품 및 스테인리스강 부품 용접에 사용되며, 이 경우 1,000와트면 충분합니다. 하지만 배터리, 모터 배터리, 항공우주 부품, 자동차 차체 등의 알루미늄 케이스 용접에는 4,000와트면 대부분의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 레이저 용접은 향후 가장 빠른 성장률을 보이는 레이저 응용 분야가 될 것이며, 궁극적인 발전 잠재력은 레이저 절단보다 더 클 것으로 전망됩니다.
게시 시간: 2021년 12월 16일
