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时间:2018-04-28 浏览:

  

 

  一、激光产业发展的概况

  1、激光与激光技术

  激光是通过人工方式,用光或放电等强能量激发特定的物质而产生的光,1960年,人类成功地制造出世界上第一台激光器,产生了激光。由于激光具有完全不同于普通光的性质,很快被广泛应用于各个领域,并深刻地影响了科学、技术、经济和社会的发展及变革。

  激光与原子能、半导体、计算机共同被视为20世纪的现代四项重大发明,对人类社会进步和发展发挥着重要作用;激光技术也被美国科学家总结为影响全球未来发展的18项重大关键技术之一。激光技术可广泛应用于民用领域和军用领域,激光技术及产业已成为多国政府重点扶持并由科研院所和企业共同主导的国家战略新兴产业。

  在民用领域中,激光技术是现代高端制造的基础性技术之一,在国民经济中有显著的放大效应。欧美主要国家在机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子等大型制造产业中,基本完成了激光加工工艺对传统加工工艺的替代更新,进入"光加工"时代。

  在军事领域中,随着激光技术的发展,激光定向能武器成为各国重点支持和发展的新概念武器,而高功率、高光束质量光纤激光器已成为欧美军事大国的定向能新概念武器的首选光源之一。整体而言,激光技术进步正推动着世界"光加工"工业革命和"光对抗"军事变革,发展前景广阔。

  2、激光应用领域

  激光正从广度和深度两方面日益拓展应用领域,逐步渗透到国民经济的多个领域。在装备制造领域,高功率激光设备在航空、航天、汽车、高铁、船舶等高端装备制造等领域的切割、焊接、测量、打标等环节发挥着越来越重要的作用。例如:在现代汽车制造中,汽车、高铁车身焊接均已全部实现激光焊接;激光加工是飞机机头(驾驶舱)机身切割成型和焊接的最佳解决方案。

  在精细微加工方面,超短脉冲激光在光伏、液晶显示、半导体、LED、OLED等领域的钻孔、刻线、划槽、表面纹理化、表面改性、修整、清洗等环节发挥了不可替代的作用。此外,激光与生物学、医学治疗及诊断、制药科学相结合,激光抗癌和物理治疗、激光手术、激光诊断、激光眼科治疗、激光美容已普遍进入医学各分诊疗科室,激光基因定序仪的发明使基因测序检测的时间过程加快了数百万倍。总之,激光与《"十二五"国家战略性新兴产业发展规划》提出的战略性新兴产业七大领域密切相关,自身也是战略性新兴产业高端装备制造业的重要内容。

  3、激光器分类

  按照增益介质的不同,激光器主要可以分为液体激光器、气体激光器、半导体激光器和固体激光器等。光纤激光器属于新一代固体激光器的一种,具有光电转换效率高、结构简单、光束质量好等特点,目前已成为激光技术发展主流方向和激光产业应用主力军。

  二、全球激光器行业发展现状

  欧美等发达国家最先开始使用激光器,并在较长时间内占据较大的市场份额。随着全球制造业向发展中国家转移,亚太地区激光行业市场份额迅速增长。发展中国家在制造业升级过程中,逐步使用激光设备代替传统设备,对激光器的需求旺盛,系目前全球激光行业市场最主要的驱动力之一。

  根据美国Strategies Unlimited的报告,2013-2017年,全球激光器行业收入规模持续增长,从2013年的89.70亿美元增加至2017年的124.30亿美元,年复合增长率为8.50%。随着大功率激光器技术突破和增材制造技术的成熟,预计未来激光器行业将持续快速增长。2013-2017年,全球激光器行业收入如下图所示:

  图表1 2013-2017年全球激光器行业收入

  

 

  激光器用途十分广泛,目前主要应用于通讯、材料加工、研发与军事运用、医疗美容等领域。2017年,全球激光器行业应用领域中材料加工相关的激光器收入51.66亿美元,占全球激光器收入的42%,超越通讯领域成为第一大激光器应用领域;研发与军事运用相关激光器收入9.22亿美元,占全球激光器收入的7%;医疗美容相关激光器收入9.20亿美元,占全球激光器的7%。具体情况如下:

  图表2 2017年全球激光器用途分类情况

  

 

  三、中国激光产业发展状况

  1、中国为全球激光器最大的消费市场

  中国激光产业市场起步较晚,但随着中国装备制造业的迅猛发展,近年来,中国激光产业获得了飞速的发展。中国是活跃的制造业市场及工业激光设备的主要市场,受宏观经济发展、制造业产业升级、国家政策支持等因素影响,中国工业激光产业成为受高度关注的产业之一,市场发展迅速。2015年,中国取代欧洲,首次成为激光器最大的消费市场,市场规模增长至28亿美元左右,约占全球市场规模的29%。

  2、对激光器市场需求量大

  中国激光器市场规模大、增速快。面对日益增长的激光器市场需求,国内激光器生产企业纷纷加大研发和生产力度,但由于国产产能不足以及产品品质差异,国内企业从欧美进口激光器的数量不断增加。

  例如:IPG公司为全球知名光纤激光器企业,其在中国市场销售额和占比均呈逐年增长态势,得益于高功率光纤激光器销售收入的快速增长,2017年IPG公司在中国的销售额较2016年增长73.46%,占其当年销售收入的比重从2016年的35.63%增长至2017年的44.10%。2013-2017年,IPG公司在中国市场销售额数据如下:

  图表3 IPG公司在中国市场销售规模

  

 

  3、国内光纤激光器行业发展迅速

  2007年之前,尽管国内高校、研究所等单位在光纤激光器领域开展了大量的研究工作并取得了诸多成就,但国内光纤激光器的产业化和产品化仍然是空白,几乎所有工业光纤激光器全部依赖进口。

  2007年以来,在国家产业政策支持和激光器企业的研发投入下,国内光纤激光器产业发展迅速,目前已出现超过十家光纤激光器企业。随着国内光纤激光器企业综合实力的增强,国产光纤激光器功率和性能逐步提高,目前产业化光纤激光器功率已能达到万瓦级别。

  据中国光学学会激光加工专业委员会报告,2016年,中国低功率光纤激光器市场已被国内企业占据,国内企业市场份额高达85%;中功率光纤激光器市场,国内企业与国外企业市场份额相当;高功率光纤激光器市场,国产产品已实现部分销售。国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自研、替代进口到出口的转变。

  4、国内光纤激光器市场竞争格局

  目前,我国光纤激光器行业处于快速成长阶段,普通低功率光纤激光器技术门槛较低,国产低功率光纤激光器的市场占有率超过85%。高功率光纤激光器技术门槛较高,企业竞争主要围绕创新能力、研发实力、核心材料和器件产业链整合能力展开,目前高功率光纤激光器市场仍以欧美知名光纤激光器企业为主导,产品价格和附加值相对较高,2017年IPG公司高功率光纤激光器销售收入8.67亿美元,较2016年增长2.89亿美元,增幅为49.91%,是其收入增长的主要来源。(来源:江瀚咨询)

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