行业背景与市场机遇 - 中国锂电产业在过去15年实现跨越式发展，产业规模从最初不足2GWh壮大至超2000GWh [6][7] - 锂电池生产设备已从过去受海外牵制发展到全产业链自主可控，未来将引领全球 [8] - 锂电池极片切割市场需求巨大，激光切割因精度更高、运营成本更低而逐步替代传统刀具切割 [9] 技术演进路径 - 锂电池极片切割技术从传统刀具切割，发展到红外激光切割，再向短波长和超快激光方向演进 [3] - 目前主流采用红外脉冲纳秒200~500W激光器，但存在毛刺、熔珠过大导致电池短路的安全痛点，产业链急需技术迭代 [9] - 随着国家电池安全标准（如《电动汽车动力蓄电池安全要求》）强制执行，提升切割工艺迫在眉睫 [9] - 高功率脉冲光纤绿光激光器经过近3年产业应用推进，已成为锂电池极片高精度切割的优选方案，并步入商用阶段 [1][4][5] 绿光激光的技术优势原理 - 绿光（532nm）对高反金属材料（铜和铝）的吸收率远高于红外光（1064nm），例如铜对绿光吸收率达40%，而对红外光吸收率小于5% [11][18] - 在同等光学系统下，绿光具有更长的焦深或更小的束腰直径，能获得更高能量密度、更宽切割窗口，从而提升切割质量和良率 [11] - 该优势适用于大圆柱、叠片、方壳等多种电池类型的极片切割工艺 [12] 应用案例：大圆柱电池负极切割效果对比 - 以4680大圆柱电池为例，其负极片长度约3.3米，需切割1000条以上切缝，对切割良率要求极高（一般大于99.99%）[17] - **铜箔层切割**：公大激光120W脉冲光纤绿光对比进口300W脉冲红外激光，切割效率达60~150 m/min（红外为60~90 m/min），毛刺控制在0-5μm（红外为5-10μm），无熔珠，切割焦深达±1.0mm（红外为±0.3mm），生产良率超过99.99%（红外为95-99.5%）[42][43] - **石墨层切割**：两者切割效率（60~90 m/min）和焦深（±0.7mm）相近，但绿光热影响区为25μm，比红外的35μm降低约28.6%，且实现无漏铜，避免了短路风险 [44][45] - **铜箔与石墨交接处切割**：绿光切割效率达60~150 m/min，毛刺0-5μm，无熔珠、无漏铜，切割焦深±0.7mm（红外为±0.3mm），生产良率大于99.99% [46][48] - 高速摄像对比显示，绿光切割铜箔时无明显飞溅、切缝窄，而红外切割飞溅大、切缝宽；在离焦0.7mm时，红外已无法有效切断，绿光仍可有效切割 [20][29] 在正极材料切割上的潜力 - 脉冲绿光在正极材料切割上也表现出潜力，特别是在切割正极片陶瓷层时，短波长有助于冷加工 [50] - 对于厚度约25μm的陶瓷复合材料，绿光切割毛刺比红外激光降低接近50%，最大毛刺小于10μm，最大端面毛刺平均值接近7μm [51] - 根据典型应用方向对比，在圆柱电池铜箔切割、叠片电池负极片切割、方壳电池正极片陶瓷层切割上，绿光在毛刺、良率、效率、热影响、粉尘、焦深等多方面均表现“更好” [52] 商业化进展 - 公大激光高功率绿光激光器已在锂电池极片模切领域实现多家头部厂商的导入和批量应用，技术通过市场验证，步入成熟商用阶段 [5][53] - 这一突破正驱动锂电极片切割工艺向更精密、高效、可靠的新阶段迈进，为产业链提质降本与智能制造升级提供关键技术支撑 [53]