激光赋能，汽车行业开启光速变革，驶向未来新赛道！

激光：点亮汽车产业变革之光

比亚迪汽车生产线

汽车产业的发展现状

    近年来，全球汽车产业规模持续扩张，据相关数据显示，2024 年全球汽车销量达到9395万辆，且仍保持着一定的增长趋势。中国作为全球最大的汽车市场，2024 年汽车产销累计完成 3128.2 万辆和 3143.6 万辆，同比分别增长 3.7% 和 4.5%，新能源汽车更是表现亮眼，产销分别完成 1288.8 万辆和 1286.6 万辆，同比分别增长 34.4% 和 35.5%，新车销量占比达 40.9%。

但随着市场逐渐饱和，各大车企为争夺有限的市场份额，纷纷推出各类优惠政策与新款车型，价格战、技术战不断上演，行业竞争愈发白热化。像是新能源汽车领域，比亚迪、特斯拉等头部企业凭借技术与成本优势不断扩大市场版图，而部分中小车企则在夹缝中艰难求生。

在环保层面，各国对汽车尾气排放、能耗等制定了严苛标准。如欧盟实施的欧 Ⅵ 排放标准，对氮氧化物、颗粒物等污染物排放限制极为严格；我国也推行了国六排放标准，促使车企投入更多资源研发环保技术，传统燃油汽车面临巨大的节能减排压力，新能源汽车虽在环保上有优势，但电池回收、生产过程中的碳排放等问题也亟待解决。

激光技术的崛起

激光，作为 20 世纪人类的重大发明之一，其理论基础源于 1917 年爱因斯坦提出的受激辐射理论 。当原子中的电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，再回落到低能级时，会以光子形式释放能量，在特定条件下，这些被激发的光子束光学特性高度一致，从而形成激光。1960 年，美国科学家梅曼成功获得第一束激光，自此，激光技术开启了快速发展的征程。

激光具有高能量密度、高精度、非接触加工等显著特点。其高能量密度特性，能在瞬间产生极高温度，可轻松熔化或气化各种材料，为材料加工提供了强大的能量支持。像在切割高硬度合金时，传统刀具难以切割，但激光能凭借高能量密度迅速将材料熔断，实现精准切割。其高精度则体现在加工的细微程度上，光斑尺寸可精确至微米甚至纳米级，能满足精密制造对尺寸精度的严苛要求，如电子芯片上的细微电路刻写，激光可以精准操作，确保电路的精细和准确。非接触加工避免了加工过程中对工件的机械损伤，降低了加工应力和变形风险，对于一些脆弱、易变形的材料或复杂形状的工件加工具有独特优势，比如在对超薄玻璃进行切割或雕刻时，非接触的激光加工能保证玻璃的完整性和精度。

凭借这些特性，激光在制造业中逐渐崭露头角，成为推动制造业升级的关键力量。在汽车、航空航天、电子等众多领域，激光技术都得到了广泛应用，从零部件的精密加工到产品的组装，都离不开激光的助力，正深刻改变着制造业的生产方式和产品质量 。

激光在汽车制造中的应用

在汽车制造领域，激光技术凭借其独特优势，已广泛应用于焊接、切割、打标等多个关键环节，为汽车产业的发展提供了强大助力。

（一）激光焊接

激光焊接在汽车车身、零部件和电池组装中都有着广泛应用。在车身焊接方面，车顶与车身、门部件、门槛部件以及行李箱盖部件等的连接都能用到激光焊接技术 。相较于传统点焊，激光焊接的焊缝更窄且连续，能有效提高车身的刚性和密封性。如长安逸动 PLUS 采用激光焊接技术，其钎焊强度优于普通点焊 3.6 倍，抗压能力更强，提升了车身笼形结构稳定性，还能降低风噪和油耗 。连续激光焊接更是能使车身强度提高 30%，像长安汽车 CS75Plus 就受益于此。同时，激光焊接速度快，适合大规模生产，焊接后的车身外观美观，如车顶棚几乎看不出焊接痕迹。

在零部件焊接上，汽车传动齿轮等关键部件制造中，激光焊接可满足高精度焊接要求，提高材料利用率和产品质量。激光拼焊技术还能根据汽车不同部位需求选择相应钢板进行焊接，对钢板厚度、涂层、材料等要求相对宽松，能提高焊接精度、节约成本，是目前汽车车体焊接的最佳工艺之一。

在电池组装环节，电动汽车电池组装过程中，激光焊接可实现电池壳体和盖板的精确连接，确保电池组件的密封性和电池系统的稳定性。其高能量密度和局部加热特性，能快速完成焊接且减少对周围区域的热传导，保护电池材料的完整性和性能，精确控制的焊接参数也保证了焊接接头质量和电池电气连接的稳定性 。

（二）激光切割

激光切割在汽车零部件、车身板材、内饰件等加工中发挥着重要作用。在汽车车身零部件制造方面，汽车车身由众多零部件组成，如车门、引擎盖、后备箱盖等，激光切割技术用于切割这些零部件的金属板材，能够保证切割质量，使零部件的尺寸精度达到汽车制造的严格要求。例如，在切割汽车车门的内板和外板时，激光切割可以实现复杂的轮廓切割，并且能够有效避免传统切割方式可能导致的板材变形问题，确保车门的装配精度 。汽车制造中的高强度钢和铝合金材料的应用越来越多，激光切割技术对这些材料的切割适应性强。在切割汽车车身框架的高强度钢时，激光切割能够在不影响材料性能的情况下，快速地完成切割任务，切割速度可以达到数米每分钟，同时保证切割边缘的质量，为后续的焊接等工序提供良好的基础 。

在汽车内饰加工中，对于汽车座椅的皮革、织物等材料，激光切割可以实现精美的图案切割和形状裁剪。一些高档汽车座椅上的雕花图案或者特殊形状的座垫，都能通过激光切割来完成，并且切割后的边缘光滑，不会出现毛边等影响内饰品质的问题。同时，在汽车仪表盘、中控台等塑料部件的加工中，激光切割也能够精确地切割出各种按键孔、显示屏安装孔等 。激光切割具有高精度、高速度、切口质量好等优点，能够满足汽车零部件复杂形状和高精度尺寸的切割要求，提高生产效率和产品质量，同时减少材料浪费。

（三）激光打标

激光打标在汽车零部件标识、品牌标识与装饰方面应用广泛。在零部件标识上，在汽车零部件上进行永久性标记，如序列号、生产日期、批次号、零件编号等信息，有助于汽车生产过程中的质量追溯和管理，方便在售后服务中快速定位和解决问题。在品牌标识与装饰上，可以制作汽车品牌标志、型号标识、装饰图案等，提升汽车零部件的外观品质和品牌形象，满足消费者对汽车个性化和审美需求 。激光打标具有标记速度快、精度高、无需耗材、标记清晰持久、能抵抗磨损和腐蚀等优点，相较于传统打标方法，具有明显优势。

激光技术对汽车产业的影响

（一）提升生产效率

激光技术凭借其高精度、高速度的加工特性，极大地提升了汽车制造的生产效率。在激光焊接环节，其焊接速度比传统焊接方式快数倍甚至数十倍。如在车身焊接中，传统点焊可能需要逐个焊点进行操作，速度较慢，而激光焊接能够实现连续焊接，生产效率大幅提升 。在零部件加工中，激光切割技术可快速完成复杂形状零部件的切割。像汽车发动机缸体的一些复杂孔系和异形轮廓，传统机械加工需要多道工序且耗时较长，激光切割则能一次性快速切割成型，切割速度可达每分钟数米甚至更高，减少了生产环节和加工时间，提高了生产效率，使得汽车制造商能够在更短时间内生产出更多数量的汽车 。

（二）提高产品质量

在汽车制造过程中，激光技术对产品质量的提升作用显著。激光加工的高精度使得加工误差极小，在激光焊接时，能够精确控制焊缝宽度和深度，焊缝宽度可控制在毫米级甚至更窄，有效减少了焊接缺陷，提高了焊接接头的强度和密封性 。像汽车变速箱内部的精密齿轮焊接，激光焊接能够保证焊接质量，使齿轮在高速运转时更稳定，减少因焊接问题导致的故障，提升了汽车传动系统的可靠性 。在激光切割方面，切割边缘质量高，无毛刺、变形小，对于汽车车身板材的切割，能保证零部件的尺寸精度，使车身组装更加精准，提高了车身的整体装配质量，进而提升了汽车的安全性和稳定性 。激光打标标记清晰持久，能够为汽车零部件提供准确的标识，便于质量追溯，确保产品质量的可管控性 。

（三）推动创新发展

激光技术为汽车产业的创新发展注入了强大动力。在材料创新方面，激光技术助力汽车制造商探索和应用新型轻量化材料。如碳纤维材料，其强度高、重量轻，但加工难度大，激光切割和焊接技术能够实现对碳纤维材料的精密加工，使其在汽车制造中的应用得以推广，有助于汽车实现轻量化设计，降低能耗和排放，提升性能 。在结构创新上，激光拼焊技术可以将不同厚度、强度和材质的板材焊接在一起，为汽车车身结构设计提供了更多可能性，汽车制造商可以设计出更符合力学性能和安全标准的车身结构，提高车身的强度和抗碰撞性能 。此外，激光技术还促进了汽车制造工艺的创新，如激光增材制造技术（3D 打印），能够制造出复杂形状的零部件，满足汽车个性化定制需求，推动汽车产业向智能化、个性化方向发展 。

激光技术应用的案例分析

（一）宝马汽车的激光焊接技术

宝马在汽车制造中广泛应用激光焊接技术，以宝马 5 系为例，在其车身制造过程中，大量采用激光焊接工艺。通过精确控制激光能量和焊接参数，实现了车身零部件的高精度焊接。这不仅提高了车身的刚性和强度，使车身在行驶过程中能更好地承受各种应力，降低了车身变形的风险，提升了行驶安全性，还减少了焊点数量，使车身外观更加美观，焊缝均匀、细腻，符合宝马高端汽车的品质定位 。采用激光焊接技术后，宝马 5 系的生产效率大幅提高，生产周期缩短，在市场竞争中赢得了时间优势，凭借其卓越的品质和性能，受到消费者的广泛青睐 。

（二）特斯拉的激光切割技术

特斯拉在汽车零部件制造中大量运用激光切割技术。在其 Model 3 车型的电池模组外壳制造中，采用激光切割技术对铝合金板材进行加工。由于电池模组外壳对尺寸精度和表面质量要求极高，激光切割的高精度优势得以充分发挥，能够精确切割出复杂的形状和尺寸，切口光滑、无毛刺，确保了电池模组外壳的密封性和防护性能，提高了电池系统的稳定性和安全性 。同时，激光切割速度快，满足了特斯拉大规模生产的需求，有效提高了生产效率，降低了生产成本，使特斯拉在新能源汽车市场中更具价格竞争力 。

（三）大众汽车的激光打标技术

大众汽车在零部件标识和品牌标识方面充分利用激光打标技术。在汽车发动机缸体上，通过激光打标清晰地标记出发动机型号、生产序列号、生产日期等重要信息。这些标记具有永久性，不易磨损、腐蚀，在汽车的整个生命周期内都能保持清晰，便于质量追溯和售后服务。一旦发动机出现问题，维修人员可以通过激光打标的信息快速查询到发动机的相关生产数据，准确判断问题所在，提高维修效率 。在汽车轮毂上，大众采用激光打标技术制作品牌标志和装饰图案，提升了轮毂的外观品质和品牌形象，满足了消费者对汽车个性化和审美需求，使大众汽车在市场中更具辨识度 。

未来展望

展望未来，激光技术在汽车产业中的发展前景十分广阔，将呈现出一系列新的趋势，为汽车产业的持续升级和创新发展注入强大动力。

在智能化融合方面，激光技术与人工智能、自动化技术的融合将成为重要发展方向。激光加工设备将具备更强大的智能感知和决策能力，通过与人工智能算法的结合，能够实时监测加工过程中的各种参数，并根据实际情况自动调整加工参数，实现智能化、自适应加工 。在激光焊接过程中，利用人工智能技术对焊缝质量进行实时监测和分析，一旦发现焊接缺陷，设备可自动调整焊接参数或暂停加工进行修复，提高焊接质量和稳定性 。自动化技术的应用也将使激光加工设备实现更高程度的自动化操作，减少人工干预，提高生产效率和加工精度 。智能机器人搭载激光加工设备，能够在复杂的生产环境中灵活作业，完成各种高精度的加工任务，进一步提升汽车制造的智能化水平 。

在新能源汽车领域，激光技术将发挥更大的推动作用。随着新能源汽车市场的快速增长，对电池性能、车身轻量化和生产效率的要求也越来越高。激光技术在电池制造中的应用将不断深化，如在电池电极材料的加工、电池模组的焊接等方面，激光技术将进一步提高加工精度和质量，提升电池的能量密度和安全性 。在车身制造方面，激光切割和焊接技术将助力新能源汽车实现更轻量化的设计，采用高强度、轻量化的材料，结合激光加工技术，能够在保证车身强度的同时，有效降低车身重量，提高新能源汽车的续航里程 。激光增材制造技术也将为新能源汽车零部件的制造提供更多创新解决方案，实现复杂零部件的一体化制造，减少零部件数量，提高生产效率，降低生产成本 。

此外，随着激光技术的不断创新和发展，其在汽车产业中的应用领域还将不断拓展。例如，在汽车表面处理方面，激光技术可用于实现更高效、更环保的表面涂层和纹理处理，提升汽车外观的美观度和耐久性 。在汽车检测领域，激光测量和检测技术将实现对汽车零部件和整车的高精度检测，确保产品质量符合严格的标准和要求 。激光技术还可能在汽车内饰制造、智能驾驶传感器制造等领域发挥重要作用，为汽车产业的发展带来更多的创新和变革 。

总结

综上所述，激光技术在汽车产业的发展历程中扮演着至关重要的角色，已然成为推动汽车产业变革与进步的核心力量。从最初在汽车制造环节的初步应用，到如今深度融入汽车生产的各个流程，激光技术凭借其高能量密度、高精度、非接触加工等特性，为汽车产业带来了全方位的提升。

在生产制造过程中，激光焊接、切割、打标等技术的应用，显著提升了汽车生产效率，使汽车制造商能够在更短时间内生产出更多高质量的汽车产品；同时，激光技术的高精度加工确保了汽车零部件的尺寸精度和焊接质量，极大地提高了汽车的整体性能和安全性。此外，激光技术还推动了汽车产业在材料创新、结构创新和工艺创新等方面的发展，为新能源汽车的发展提供了有力支持，助力汽车产业朝着智能化、轻量化、环保化的方向不断迈进 。

展望未来，随着科技的不断进步，激光技术在汽车产业中的应用前景将更加广阔。汽车制造商和相关企业应充分认识到激光技术的巨大潜力，积极加大在激光技术研发和应用方面的投入，加强与科研机构的合作，共同攻克技术难题，推动激光技术在汽车产业中的深度融合与创新发展 。相信在激光技术的持续助力下，汽车产业将迎来更加辉煌的明天，为人们提供更加安全、高效、环保的出行工具，为社会的发展做出更大的贡献 。