（1）工业焊接行业基本情况：工业焊接设备，是指将电能及其他形式的能量转化为焊接能量并对金属进行连接，使其成为具有给定功能结构的制造设备。焊接技术是一种集机械学、电工电子学、工程力学、材料学、自动化控制技术以及计算机技术等多种学科的综合性先进技术。

工业焊接设备，是现代工业化生产中不可缺少的基础加工设备，只要用到金属材料加工的工业领域，如钢材、铝合金、其他有色金属加工等，就需要焊接设备，其被广泛应用于船舶制造、石化装备、管道建设、压力容器、桥梁建设、电力电站、车辆、机械制造、钢结构、建筑装饰、五金、家电等领域。

（2）工业焊接设备分类情况：

1）依据焊接原理分类：根据焊接的具体原理，焊接设备可以分为熔化焊、压力焊、钎焊等。其中，熔化焊是指填充材料（如焊材、焊丝）和母材共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，从而使分离工件连接成为一个整体的焊接方式。

熔化焊中的电弧焊是目前应用最为广泛的焊接方法，其利用焊接电源形成电弧为金属焊接提供能量。由于焊接工艺是复杂的物理过程，对焊接电源的静态输出能力以及不同焊接工艺下的动态变化能力要求极高，需要焊接电源根据不同的焊接材料、焊接环境、焊接工艺输出不同的电流，因此，焊接电源性能高低直接决定了整个焊接设备的品质。

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2）依据自动化程度分类：焊接设备的自动化需要从两个层面实现，一方面是实现焊材送给的自动化（又可称为送丝自动化），即通过自动送丝设备，将焊接材料（焊丝）按照事先设置的方式自动送给至焊接熔池，从而替代原人工手动运用焊材；另一方面是实现焊枪移动的自动化，即运用工业机器人替代人工实现对焊枪的自动化运动控制。

①送丝自动化：在焊材送给的自动化方面，主要通过在焊接电源外接或内置一套自动化送丝系统，将焊接材料送给至焊枪之中，并通过信号传输、反馈的方式与焊接控制系统连接，通过控制系统对送丝系统与焊接电源进行整体控制，按照事先设定的参数，根据不同的焊接材料、焊接环境、焊接工艺控制焊材的输送，使焊材应用与焊接电弧相匹配，从而实现焊接的自动化。

随着焊接工艺的要求逐步提高，除了对焊接送丝系统的精确性、稳定性、可靠性的要求逐步提升之外，还对送丝速度的可变性、高速反复抽送丝（伺服送丝）等通过送丝装置精确控制焊接能量输出的技术提出了新的要求与挑战。整体而言，伺服送丝焊接设备具有能量控制精确度高、可实现超薄板焊接且可节约焊材等诸多优势，但技术难度高、研发周期长，相关核心技术原主要由伏能士等国外的焊接龙头垄断，单套产品的售价高达二十余万元。最近几年，我国焊接企业也加大了对于伺服焊接设备的研发，发行人自主研发的伺服焊接设备已于2017年正式投产并投向市场，是我国最早推出伺服焊接设备的企业，且相关产品售价较伏能士等国外龙头的相关产品售价更低，价差超过60%，具有极强的性价比及竞争优势，从而可有效实现进口替代。

②焊枪运动的自动化：在焊枪运动的自动化过程方面，主要是将机器人专用焊接设备安装至工业机器人手臂上，通过焊接电源控制系统及机器人控制系统协同合作，实现焊接过程与机器人手臂运动的协调统一，达到全自动化焊接的目的。一方面，为了实现焊接设备与工业机器人之间的信息通信，需要焊接设备采用数字化控制信号构建整个系统，对焊接设备的数字化水平提出了更高的要求；另一方面工业机器人手臂及控制器的定位精确度、响应速度、稳定性及可靠性等决定了焊枪运动控制的最终效果，直接影响最终的焊接质量，对机器人手臂及控制器的水平也提出了相应要求。

根据焊接设备的自动化程度，焊接设备可以分为全手动焊接设备、半自动焊接设备（实现自动送丝）以及机器人专用焊接设备（既实现了自动送丝，又可安装至机器人实现焊枪移动的自动化，从而实现全自动焊接应用）。

3）依据焊接工艺技术分类：依据焊接工艺技术的不同，弧焊设备通常分为手工弧焊机、气体保护焊机、氩弧焊机、埋弧焊机、等离子切割机等，不同焊接设备工艺的技术特点如下所示：

（4）依据主电路及控制电路类型分类：依据焊接电源主电路的结构，弧焊电源可以分为逆变电源及非逆变电源。逆变电源采用IGBT等功率开关构成的逆变主电路，实现了对电路交流电频率的控制，更好的满足焊接工艺的需求。与非逆变电源相比，逆变电源的体积更小、重量更轻、高效节能，是未来焊接电源的发展方向。

依据控制电路的控制方式，可以分为数字化控制焊接电源以及模拟控制焊接电源。其中，数字化控制焊接电源实现了反馈控制环节的数字化、信息输入和输出的数字化、PWM脉冲控制的数字化，较模拟控制焊接电源的控制精度更高，且增加焊接工艺参数储存和自动选择功能、数字化通讯接口，既增加了焊接电源的功能，又为焊接电源自动化、智能化发展提供基础。

“十三五”前三年较“十二五”前三年电弧焊机的平均售价提升约 34.16%，单位产品的价值更高，高端设备的占比有所提升。但整体而言，我国焊接产品仍然集中在中端和中低端焊接设备上，高端制造业采用的先进焊接设备主要还是依赖进口。

根据海关数据，2019 年度，我国进口的焊接与切割设备金额高达 71.91 亿元人民币。因此，对于国内研发投入较高、技术领先的先进焊接设备制造企业而言，仍有较大的进口替代空间。

2）中国工业机器人市场已经开始复苏：受中美贸易战等外部经济环境的影响，2018 年 9 月以来我国工业机器人产量同比呈现负增长。2019 年第 4 季度开始，中国工业机器人月度产量同比增长扭负为正。2020 年上半年，即使在新冠疫情的影响下，中国工业机器人月度产量依然保持了快速增长的趋势，中国工业机器人市场已经全面复苏。

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（3）中国工业机器人未来市场空间依然较大

1）老龄化及用工成本高企推动中国工业机器人快速发展：最近二十年，在工业快速发展的同时，我国也面临着人口结构的变化，65岁及以上老年人的占比持续上升。2001 年，中国 65 岁及以上老年人口占比超过7%，正式步入老年化社会。而到 2019 年，中国 65 岁及以上老年人口占比已高达 12.60%，中国老龄化问题逐步凸显。

与此同时，我国的劳动力人口数量并未随着中国 GDP 的快速发展而明显提升，劳动力人口仅从 2010 年的 8.02 亿人增加至 2018 年的 8.26 亿人，劳动人口增长率仅 3.06%，与同期我国 GDP 高达 123.06%的增长率形成明显对比，从而导致我国制造业用工持续紧张，制造业劳动成本逐步提高。制造业就业人员的平均工资从 2010 年 3.09 万元/年增加至 2018 年的 7.21 万元/年，增长 133.17%。我国面临着劳动人口不足以及劳动成本快速上涨的挑战。

对于焊接行业而言，焊接工人的工作环境相对其他工种更为恶劣，年轻人不愿意从事焊接工作，而伴随着我国老龄化的加剧以及用工成本的持续提升，制造

企业无焊接工人可用的问题日益突出。随着智能制造领域技术进步与革新业自动化设备成本下降的同时其高效性、稳定性、精准性逐渐提升，工业自动化设备对体力劳动者的替代作用日渐显现，以焊接工业机器人为代表的自动化设备的经济替代效应拐点逐步显现，未来“机器换人”已经成为了焊接行业的必然趋势，从而为我国焊接机器人的发展提供了广阔的市场空间。

2）中国工业机器人密度持续提升，但仍有较大提升空间：

最近几年，我国工业机器人保有量及机器人使用密度持续提升，制造业的自动化程度持续增加，工业自动化程度已经超过全球平均水平，但与国外发达国家相比，我国的自动化程度仍然较为落后。2019 年度，我国工业机器人使用密度为 187 台/万人，而新加坡、韩国、日本、德国的工业机器人使用密度分别为 918台/万人、855 台/万人、364 台/万人、346 台/万人，我国工业机器人使用密度与发达国家及地区相比仍有较大差距，我国工业机器人市场仍具有较大的市场空间及潜力。

3）通用工业领域机器人应用规模较小，未来应用空间大：目前，我国工业机器人主要应用于汽车制造业及电气电子设备制造业，上述两个行业的机器人使用量占工业机器人整体使用量的三分之二左右。而金属加工制造业等其他通用工业的自动化程度仍然较低，随着其他通用工业自动化升级改造的推进，其他通用工业的工业机器人未来应用空间巨大。

4）我国产业政策支持有利于工业机器人产业快速发展：近年来，国家出台的一系列产业政策为我国焊接机器人领域的快速发展提供了充分的保障，推动我国焊接机器人领域的技术进步和产业升级，并从战略方向、推广、税收等各个维度支持产业发展。

5）5G 技术的发展将有效推动我国工业机器人产业快速发展：5G 技术相比于 4G 技术而言，在上网速度、网络延时以及连接终端数量方面具有巨大的提升，可使 5G 时代的工业机器人在数据回传、多终端通信协同、远程控制等多方面实现技术突破，从而使得工业机器人能够更好的应用于工业生产的各个环节，进一步打通生产、仓储、物流等多个环节，使得工业机器人的应用更为广泛，有效推动我国工业机器人产业快速发展。