激光产业新风口！华南理工团队水下焊接机器人卡位“智造”赛道

7月18日，国务院新闻办公室举行新闻发布会。会上，除进行经济数据例行发布外，还就2025年上半年工业和信息化发展情况回答记者提问，涉及装备制造业、产业升级、数字化转型、绿色发展等多个方面。

目前，激光技术已深入工业领域的多个应用行业，从钣金加工、半导体精密加工到先进材料加工，凭借出色的性能和高效成为光时代的理想加工工具。本期以新闻发布会上的答记者问为基础，结合此前举办的中国（苏州）光子产业发展大会上嘉宾的演讲内容，为大家带来当下激光产业的新发展。

大象新闻：请介绍一下上半年我国装备制造业发展的整体情况？在哪些领域有新亮点、新突破？下一步还将采取哪些措施进一步支持装备制造业高质量发展？
工业和信息化部新闻发言人：今年上半年，我国装备制造业延续较好增势，占全部规模以上工业增加值的比重为35.5%，充分发挥了工业发展“稳定器”的作用，呈现“量质齐升、向优向新”发展态势。

从行业整体情况看，生产利润增势良好。装备制造业增加值同比增长10.2%，拉动全部规模以上工业增长3.4个百分点。1月至5月，装备制造业利润同比增长7.2%，拉动全部规模以上工业利润增长2.4个百分点。

新闻发布会现场

铁路船舶航空航天和其他运输设备、汽车、通用设备等制造业固定资产投资实现两位数增长。在“两新”政策加力扩围带动下，设备工器具购置投资同比增长17.3%，增速高于全国固定资产投资14.5个百分点，对全部投资增长的贡献率达到86%。

下一步，将重点抓好两大行动，推动装备制造业高质量发展：一是实施新一轮稳增长行动。近期将印发机械、汽车、电力装备等行业稳增长工作方案，提升优质供给能力，优化行业发展环境，推动行业实现质的有效提升和量的合理增长。

二是实施智能化绿色化转型升级行动。印发汽车行业数字化转型实施方案，落实机械和电力装备2个行业数字化转型实施方案、绿色航空和船舶制造业绿色发展纲要，加快发展智能装备、梯度培育智能工厂、建设智慧服务场景，持续提升装备制造数智化、绿色化水平。

中国光学学会激光加工专业委员会主任、教授张庆茂在《中国激光产业面临的机遇与挑战》报告中介绍，2010年至2024年，中国制造业增加值始终保持在20万亿美元以上，其在GDP中的比重呈连年上升的趋势，在2024年达到4.48%。

同时，中国激光产业总产值也呈现出连年增长的态势。激光产业总值在2024年达到1.6万亿元，在国内GDP占比为1.6%。在激光“黄金十年”发展中，激光技术基础研究不断深入、激光器成本不断降低、新应用不断推陈出新，国产工业激光器与系统销售规模的平均增速达到16%以上。

中国（苏州）光子产业发展大会现场

激光医疗被业界认为是下一个“蓝海市场”，从上游的部件供应商及系统服务商到中游的以激光器为核心的激光医疗设备商，再到下游的各类医疗机构、家庭及个人，庞大的市场需求和扩充的应用范围将支撑起激光医疗的行业生态发展。

根据国泰君安证券和欧瑞统计，全球激光医疗设备市场突破1000亿，中国激光医疗行业规模突破300亿。预计2030年中国医用激光器，在世界规模中占比将接近25%。在“国产替代”浪潮和市场需求的双推动下，激光医疗产业也将出现有利的发展契机。

张庆茂教授为现场观众作主题报告演讲

低空经济作为我国未来重点推动的产业，预计到2026年低空经济规模或突破万亿元，2026年至2030年行业复合增速有望达到52.9%。从飞行器的材料加工、感器工艺到飞行器搭载的激光芯片以及空间测量、环境监测等应用，再到AI数据中心的高速连接器焊接工艺，都将成为激光技术的用武之地。

张教授在报告中强调，激光焊接、增材制造和超快激光都将成为行业新的增长点。无论是工程机械、海洋装备、还是造船行业，激光复合焊接装备是当前的重点发展方向。通过引入AI智能算法，可以显著提升加工效率和产品质量。

在微纳加工方面，未来的用户需求主要集中在实现大尺寸、高精度和高效率加工。在保证高精度的同时，确保长期可靠性。像电子、无线传感器、透明电子、电阻器和放大器等行业，未来将有很大的市场需求。对于超快激光，无论是皮秒还是飞秒，绿光还是紫外，都将在这些领域发挥关键作用。

华南理工大学教授王振民在《海洋环境水下激光焊接技术与应用》报告中谈到，水下焊接技术是舰船、海工、核电、海风等高端装备水下结构物原位制造、紧急修复与破拆的核心工艺。此外，这项技术也是科技日报专题报道的35项卡脖子技术之一。

目前，国内水下焊接任务严重依赖潜水焊工和水下电弧焊接进行水下人工修复。水下人工作业的弊端明显，包括高危险性、高工作强度、对焊工要求高。因此，水下人工作业的质量、效率和自动化程度，难以满足高端装备的水下焊接需求。

目前水下焊接、水下修复和水下破拆主要依赖人工操作，但缺点很明显。未来智能水下机器人装备，将成为发展趋势

王教授所在的研究团队，基于现有水下焊接工艺提出“全向轮式水下机器人”水下修复装备概念。此类装备的优点有灵活性高、定位精度高、全位置修复以及适应一定曲率表面，可满足大部分水下焊接修复作业需求。在具体操作层面，研究团队又创新性地提出“局部干法”工艺。该技术具有装置灵活、简单，可适应性强和成形质量好的特点。

对于焊接的热源选择，团队经过研究发现，水下激光焊接工艺具备残余应力水平低、控制精度高等特点；而水下电弧焊接工艺成形效率高、工艺方法多样、操作灵活。

中厚板焊接分会场现场

团队目前研制了三种从水下激光焊接机器人系统，具备环境感知、相应的路径规划和自主导航技术。轻量化爬壁吸附轮式水下激光焊接机器人系统，可实现水下复杂工况的稳定运动、精确定位；多功能多作业模态水下机器人系统，则是基于数字集成与协同技术，集前处理、视觉检测和修复和后处理于一体，可实现损伤区域高效修复与制造；类人焊接机器人系统，在搭载水下双目相机和水下焊接双机械臂后，可以在深海环境下应用。

之后，王教授又介绍了水下焊接工艺的相关研究，包括视觉检测和工艺优化。其中，水下多模块数字集成与协同控制技术（AI深度赋能的熔池状态监测模块）可实时监测熔池流动，从而实现水下激光焊接过程的动态调整，提升成形质量。

王振民教授为现场嘉宾作主题报告演讲

在工艺介绍环节，王教授用图表的方式向现场观众进一步揭示了工艺参数对水下焊缝综合性能的影响机理。团队通过引入脉冲激光调控激光能量空间分布。脉冲激光的频率、脉宽和功率等参数，对焊缝成形、熔深熔宽以及性能有显著影响。相比连续激光，脉冲激光有望减少缺陷，调控成形并进一步提升焊缝性能。

未来，王教授所属团队将计划发展全数字智能化的水下激光专用焊接系统，并且实现水下焊接制造全过程的在线监测与数据驱动控制，从而突破现有水下机器人的装备不足，水陆两栖类人机器人焊接成套装备。