激光加工行业的竞争赛道正在悄然切换。随着中国制造业向高精度、高效率转型升级，激光加工领域的竞争正从传统的二维平面切割，转向更复杂、附加值更高的三维五轴激光切割新赛道。这一转变背后，是汽车、航空航天等高端制造领域对复杂曲面零件精密加工的迫切需求。

三维五轴激光切割技术凭借其在三维空间内自由移动和旋转的能力，可轻松应对曲面、斜面及异形结构切割需求，实现微米级的加工精度，已成为高端制造领域不可或缺的核心工艺装备，也成为各大激光企业技术实力较量的新焦点。

一

三维五轴激光切割市场的早期格局

由于CO₂激光器和Nd:YAG激光器能产生很高的平均功率和能量，20世纪70年代激光技术开始应用于材料切割领域^[1]。在三维五轴激光切割技术的发展历程中，国外企业凭借先发优势，率先在该领域开疆拓土。

1979年，第一台五轴CO₂激光切割机在Prima工业公司建成，用于轿车内部塑料元件加工，开启了三维激光切割技术的应用先河。随着激光配套设备（导光系统、调焦系统等）的不断完善，三维激光切割技术从20世纪80年代起在国外开始了大规模应用。

1990年，德国Trumpf和意大利Prima开始研发三维五轴光纤激光切割机，这两家企业凭借深厚的技术积累和持续的创新投入，在三维五轴激光切割技术领域一骑绝尘，几乎垄断了全球市场。

进入21世纪，日本企业也开始在三维五轴激光切割领域崭露头角。2008年后，日本三菱激光和田中NTC加入竞争行列，凭借在精密制造领域的技术底蕴，开发出低加速度、低速度但高精度的工作台移动式三维五轴CO₂激光切割机，进一步丰富了市场产品类型。

二

国产化浪潮下的市场突围

在早期，三维五轴激光切割设备由于技术复杂、研发成本高昂等因素由国外品牌把持市场，价格一直居高不下，每台售价高达数百万元乃至上千万元。同时，其应用场景主要集中在对成本不敏感、追求高精度和高效率的汽车模具试制及小批量零件加工领域，市场规模相对有限。

在中国市场，十年前我国每年进口的三维五轴激光切割机床仅30余台，这一数据直观地反映了当时该设备市场的小众化和高门槛特点。国外企业在技术和市场上的双重垄断，让国内企业在三维五轴激光切割领域的发展举步维艰，也促使国内企业加快自主研发的步伐，开启了国产替代的征程。

据中国机床工具工业协会数据显示，2020年我国三维五轴设备国产化率不足30%，但到2024年已提升至58%，预计2025年将突破65%，标志着我国在该领域已进入自主创新的快速发展期。

华工激光与大族激光在三维五轴激光设备国产化进程中发挥了关键作用，成为推动行业发展的重要力量。通过技术突破，这两家头部企业逐步掌握了激光器、控制系统、加工头、浮动轴结构等核心技术，生产出了既满足低速度、高精度，又满足高速度、高精度的三维五轴光纤激光切割机。

此外，在三维五轴激光切割设备国产化浪潮下，国内已形成一批具有核心竞争力的市场参与者，如邦德激光、宏山激光、金威刻、奔腾激光、海天光机、嘉泰激光、中谷联创等。这些企业根据技术路线与市场策略的不同，主要划分为龙门式与悬臂式两大结构阵营，共同推动着国产高端激光装备的进步与应用。

三

三维五轴激光切割的两大阵营

龙门式采用双立柱支撑横梁的结构，优点是刚性好、稳定性强，适合大尺寸工件加工。目前，国内大多数企业采用龙门式结构。比如大族激光、华工激光、邦德激光等为代表的国产厂商，通过自研激光源、控制系统、切割头等核心器件，在龙门式机床领域获得全面突破。

邦德激光高架龙门式结构

• 大族激光

自2009年起，大族激光推出首台机器人三维激光切割机。此后，大族激光在三维五轴激光切割技术上持续深耕，不断取得突破性进展。2011年，开发出第一台三维五轴激光加工机床，尽管初期采用进口切割头，旋转轴旋转角度有限，但这标志着大族激光在三维五轴领域迈出了重要的第一步。2013年，三维切割头实现360°无限旋转，真正意义上的三维五轴激光切割机床问世，为大族激光在该领域的发展奠定了坚实的技术基础。2015年，大族激光引进国外三维切割头技术，开始自主研发及制造属于自己的三维切割头，进一步提升了自身的技术竞争力。2017年，大族激光成功开发热成形三维五轴激光切割机床，并于2019年投入批量生产，大量应用于汽车热成型行业，成为推动汽车热成型工艺发展的重要力量。

大族激光W系列热成型三维五轴激光切割机

• 华工激光

在三维五轴激光切割技术的探索之路上，作为“老大哥”的华工激光历经多年攻坚，成功攻克了多项关键技术难题，已实现了数控系统、激光器、智能切割头等核心部件的100%自主可控。2014年，华工科技交付了国内首台三维五轴激光切割机；2017年，正式切入汽车热成型领域，同年9月推出国内首套汽车热成形件三维五轴光纤激光切割机，成功打破了国外品牌在中国汽车热成形市场的技术垄断。2018年，华工激光通过创新设计，解决了切割头内部电路信号和水气通道的密封难题，密封圈数量仅为国外的2/3，且支持无限旋转和动态调焦，性能直接对标德国通快。

经过多轮技术迭代升级，目前华工激光的三维五轴激光切割装备已迭代至5代，关键核心部件已经做到了100%自主可控，综合切割效率提升了20%。

华工激光汽车热成形件三维五轴激光切割智能装备

• 邦德激光

同样作为老牌激光设备商，邦德激光自2008年成立以来，在激光切割领域一路披荆斩棘，走出了一条独具特色的发展之路——从平面到立体，从单一环节到整体方案。

邦德激光自成立至2018年，业务涵盖激光打标机和二氧化碳雕刻机业务，并凭此在2018年营业额过亿元，成为中国机床行业的“后起之秀”。

为了向智能化、高端化的先进制造方向转型，邦德激光砍掉打标机等非核心业务，聚焦光纤激光切割机单品类，并实现激光器、激光头、以及工业软件及智能化系统的整机设备全套自主研发，推出高端板材、大幅面板材、中薄板板材、重型管材、板管一体等不同款产品。

凭借出色的市场表现，邦德激光于2019年实现激光切割机产销量全球第一，自此开启了其在全球激光切割市场的领先征程。

邦德激光自研三件套

在工业升维、企业转型的背景下，我国激光切割行业也在不断进行升级与变革，邦德激光开辟激光扫描切新品类，颠覆了激光切割自问世以来一成不变的加工方式，将静态光斑切割升级为动态光斑切割（每切割1米，光斑行走30米），大幅提高加工材料对激光能量的吸收效率，并形成速度倍升、厚度倍增、无惧高反三大优势。

2023年，基于自研技术成果，邦德激光切入手持激光焊接市场，服务于新能源、消费电子等行业。2024年，推出120 kW、150 kW的激光产品，切割材料厚度达到200 mm。

邦德激光自冷却手持激光焊

在平面切割市场取得全球领先地位后，邦德激光需要寻找新的增长点。三维五轴技术壁垒高、附加值大，是突破增长天花板、切入高端制造核心领域的理想选择。

今年上海工博会上，邦德激光全球首发了其Space系列三维五轴激光切割机，主打高精度、高速度和智能化加工‌，解决汽车零部件、航空航天等领域复杂三维曲面零件的精密加工难题，实现从"平面"到"立体"的跨越。

邦德激光的三维五轴激光切割设备拥有多项创新特性：超大车床加工台面（6m*2m）可实现同步上下料，提升加工效率；支持汽车A柱、防撞梁等复杂曲面件一次成型，切割精度达微米级；双工位旋转台最快2.5秒回转，高架龙门结构确保24小时连续运行；智瞳检测2秒识别质量问题，联动机器人自动分拣，还可搭配产线机器人，实现智能化黑灯工厂。这些技术特点充分彰显了邦德激光在三维五轴领域的技术积累和创新能力。

邦德Space系列三维五轴激光切割机

悬臂式结构凭借单侧支撑实现了更紧凑的整机布局，尤其便于集成自动化上下料系统，但其加工范围通常受限于悬臂的纵向延伸能力。在这一技术路线上，德国通快长期处于引领地位。

通快旗下的TruLaser Cell系列三维五轴激光切割机采用其专利悬臂式结构。该设计不仅有效规避了龙门式设备常见的双驱同步性问题与工件磁性吸附干扰，更以高集成度、便捷进料和卓越灵活性著称，在汽车热成形件切割等高端领域获得广泛应用。今年3月，通快在江苏太仓工厂成功下线了第100台TruLaser Cell系列设备，进一步巩固了其在全球热成形激光加工领域的技术领先地位。

反观国内市场，绝大多数激光设备企业仍聚焦于龙门式结构的技术路线上。这一局面直至2022年才被打破——海天光机成功推出国产首台悬臂式三维五轴激光切割机床，其整体性能已达到国际先进水平。随后，海天光机进一步融合其在激光落料线领域的技术积累，创新推出双悬臂双头结构的三维五轴机床，在效率与柔性之间实现了新平衡。