激光器行業與市場分析

來源:榮大集團    關鍵詞:激光器, 光纖激光器,    發布時間:2019-08-14

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激光加工是利用高強度的激光束經光學系統聚焦后功率密度較高的特點,將加工工件置于激光束焦點附近,通過激光束與加工工件的相對運動來實現對加工工件的熱加工。

本文將對激光加工行業進行簡單介紹,并對產業鏈中游激光器的國內外發展現狀進行著重分析,結合市場情況預測未來發展趨勢。



激光加工行業概述

激光可以對材料(包括金屬與非金屬)進行表面處理、切割、焊接、打孔及微加工等。激光加工具有加工對象廣、變形小、精度高、節省能源、公害小、可遠距離加工、可自動化加工等顯著優點,目前已成為一種新型制造技術和手段,被譽為“永不磨損的萬能加工工具”。


激光加工已廣泛應用于電子、汽車、機械制造、鋼鐵冶金、石油、輕工、醫療器械、包裝、禮品工業、鐘表、民爆、服裝、化妝品、煙草、航空航天等行業,體現著一個國家的生產加工能力、裝備水平和競爭能力,因此激光加工行業是當今各個國家最為關注和發展最為迅速的行業之一。


激光加工因激光束能量集中、穩定,特別適合于硬度大、熔點高等傳統工藝方法較難加工的材料。按照不同的用途,激光加工可分為激光切割、激光焊接、激光打標和激光雕刻等幾種。

 


我國激光加工行業發展格局

自我國1961年研制出第一臺激光器以來,經過50多年的艱苦努力,我國激光技術研究獲得重大突破,激光產業從無到有,成為我國科學技術應用領域中最活躍的產業之一。


目前,以中科院四大光機所及各部委所屬研究機構和一批大學為代表,形成了我國激光器系統技術研究開發的重要力量,如華中科技大學、清華大學、北京工業大學等16個科研院所。在部分激光器研究開發的核心技術上,形成了5個國家級的激光技術研究中心,10多個研究機構。


在全國有21個省、市生產和銷售激光產品,激光零部件配套企業逐漸齊全,各類具有特色的激光加工系統制造商紛紛成立。這些企業主要集中在湖北、北京、江蘇、上海和深圳等經濟發達省市,已基本形成以上述省市為主體的華中、環渤海灣、長江三角洲、珠江三角洲四大激光產業群


這四個產業群側重點不同,珠三角以中小功率激光加工機為主,長三角以大功率激光切割焊接設備為主,環渤海以大功率激光熔覆和全固態激光為主,以武漢為首的華中地區則覆蓋了大、中、小激光加工設備。這四大產業帶中,以華中地區尤其是武漢最具代表性,中國“光谷”的稱號便是有力的證明。武漢地區見證了中國激光加工產業從無到有、從弱到強的整個歷程,可以說是中國激光產業發展的縮影。


激光加工行業產業鏈

至今,與激光加工相關的產品和技術服務已遍布全球,形成了豐富和龐大的激光加工產業。激光加工已經滲透到各行各業,形成了較為完備的產業鏈分布。激光加工產業鏈的上游主要包括光學材料和元器件,中游主要為各種激光器及其配套裝置與設備,下游則以激光應用產品、激光制造裝備、消費產品、儀器設備為主。

激光加工行業產業鏈如下圖所示。

 

 

中國現已形成較為完整的激光產業鏈,產業鏈上游主要由光學材料生產商、光學器件生產商組成,福晶科技為國內晶體材料及激光元器件龍頭,光庫科技為國內隔離器、合束器等元器件的主要生產商。中游銳科激光、創鑫激光等企業已實現激光器的規模化生產,下游大族激光、華工激光為主要激光設備廠商,終端需求中消費電子、鋰電池、新能源汽車等為主要方向。


其中激光器是激光設備最關鍵的零部件,同時也是技術壁壘最高的環節,激光器占激光設備成本的30%-50%,大功率激光器可達60%。從產業鏈角度看,下游設備集成企業營收規模最大,而激光器企業技術壁壘高、議價能力強,盈利能力最高。


全球激光加工行業激光器

應用現狀

隨著激光器技術的發展,市場應用領域不斷擴寬,全球市場規模在近兩年保持快速增長,2017年市場規模達到113.3億美元。2017年激光器市場規模的增長驅動力主要來自于材料加工和通信領域的激光器需求持續釋放。


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全球工業激光器應用現狀

歐美等發達國家最先開始使用激光器,并在較長時間內占據較大的市場份額。受益于全球經濟的持續復蘇和國家戰略的深入,全球制造業向發展中國家轉移,亞太地區激光行業市場份額迅速增長。發展中國家在制造業升級過程中,逐步使用激光設備代替傳統設備,對激光器的需求旺盛,系目前全球激光行業市場最主要的驅動力之一。


目前,歐洲、美國與中國依然是最主要的工業激光應用市場,土耳其、俄羅斯、印度以及部分東南亞和南美基礎工業實力較好的國家,工業需求也在持續增長。


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全球工業激光器行業收入情況

近年來,全球工業激光器市場規模保持較快增長,全球工業激光器收入從2013年的24.87億美元增加至2017年的43.14億美元,年復合增長率為14.76%。2015年以來,工業激光器市場規模增速逐步加快,最近三年的市場規模增長率分別為8.93%、19.36%和26.10%。2013-2017年,全球工業激光器行業收入如下圖所示:


國內激光加工設備及激光器

發展現狀

中國激光產業市場起步較晚,但隨著中國裝備制造業的迅猛發展,近年來,中國激光產業獲得了飛速的發展。中國是活躍的制造業市場及工業激光設備的主要市場,受宏觀經濟發展、制造業產業升級、國家政策支持等因素影響,中國工業激光產業成為受高度關注的產業之一,市場發展迅速。2015年,中國取代歐洲,首次成為激光器最大的消費市場,市場規模增長至28億美元左右,約占全球市場規模的29%。


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中國工業激光設備行業市場需求旺盛

隨著 “一帶一路”戰略的深入實施,制造業對自動化、智能化生產模式的需求日益增長,中國激光產業也逐漸駛入高速發展期。受益于消費類電子、新能源、PCB電路板等加工設備的旺盛需求,在經過2016年增速放緩后,激光成套加工設備市場迎來全面爆發。


2017年全行業的市場銷售收入增長率超過25%,幾家龍頭企業的收入增幅更是突破了40%。2017年工業、信息、商業、醫學和科研領域的激光設備(含進口)市場銷售總收入高達495億元,較2016年同比增長了28.6個百分點。


中國作為全球最活躍的制造業市場,激光設備在工業加工和信息行業的銷售收入仍占激光設備的大部分市場,2017年工業領域激光設備銷售收入達到312.7億元。信息領域激光設備緊隨其后,銷售收入達到105.6億元。排在第三的是醫學用激光設備,約28.8億元。商業用和科研用激光設備分居第四位和第五位。具體如下圖所示:


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中國工業激光器市場總體情況

面對日益增長的市場需求,激光器廠商紛紛加大研發和生產投入,自2015年起,中國成為全球激光器最大消費市場,中國制造業也進入激光器更新換代的高峰期。


通過數據顯示可以發現,從16年開始,國內工業激光器市場增量已經超過整體激光器需求增量,即工業激光器是整體激光器需求增長的核心貢獻者,2017年工業激光器增量達69億元,遠超行業整體水平,因此,工業激光器是市場角逐的焦點。


目前,光纖激光器因其高效、節能等特性,在切割、激光鉆孔、增材制造等材料加工市場的地位依然較高。CO2激光器近兩年在中國工業激光器的市場份額占比逐年下降,而半導體激光器銷售雖然持續增長,但短期內仍難以撼動光纖激光器的主要地位。


我國激光加工行業發展趨勢

新興高新技術不斷發展,鋰電池、新能源汽車、智能手機、LED、PCB、5G等新興產業的高精度加工需求拓展了激光設備的應用場景,激光器市場需求不斷提高,激光設備、激光器尤其是光纖激光器的市場需求將高速增長。


把激光器與計算機數控技術、先進的光學系統以及高精度和自動化的工件定位相結合,形成研制和生產加工中心,并把多種加工功能基于一臺機床上,如國內生產的JHM-IGY-400/SOOB多功能激光加工機。整機由激光器、激光電源、光學系統、二/四軸聯動工作臺、CNC控制系統、CCD監控系統、制冷系統、光纖傳輸系統、He-Ne激光指示系統和密閉氣室裝置等組成,具有焊接、切割、打孔和簡單標記等多種功能,己成為激光加工發展的一個重要趨勢。


我國是一個制造大國,制造業尤其是機械制造是關乎國計民生的關鍵產業,隨著激光技術的快速發展,激光加工技術在機械制造領域的應用越來越廣泛,越來越重要,影響越來越大。激光測量、激光成形加工、焊接、切割、標記以及熱處理等激光技術在先進制造業中的應用,必將引起機械制造業各個領域的全面改觀。而激光的產生、傳輸和控制是激光技術發展的前提,只有制造出高功率、高光束質量的激光制造系統,并且把研究與實際加工相結合,我國的激光技術才能得以蓬勃發展。

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