激光的发明可以追溯到20世纪早期,很快便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,是20世纪与原子能、半导体、 计算机齐名的四项重大发明之一,推动现代光子物理学科的两大分支能量光子学和信息光子学的蓬勃发展。欧美地区作为激光技术、激光设备的起源与发展重要区域,具有先发优势和领先地位。其激光产品应用的技术先进程度、渗透优势更为明显,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,同时涌现出一批知名的激光领域企业。在我国政策指引与基础共性研究 取得长足进步的背景下,我国激光产业的质量、技术与服务在竞争中慢慢提高,逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。 激光技术是我国制造业转型升级的关键支撑技术之一,长期以来受到国家产业政策的重点鼓励和大力支持。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006- 2020 年)》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”国家科技创新规划》、 《2017 年度增材制造重点专项项目申报指南》等国家政策、发展规划和项目指南均强调重点支持激光产业的发展,为产业持续快速发展提供了广阔的产业 政策空间和良好机遇。 激光技术普及率提升,我国激光设备、激光器市场增速远高于全球平均水平。激光技术的应用比许多传统制造技术更具成本优势,使激光设备在我国得以迅 速普及,叠加国产激光产品的崛起正在逐步取代进口的激光产品。 激光产业链上游是利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等,是激光产业的基石,准入门槛较高。产业 链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售,包括直接半导体激光器、二氧化碳激 光器、固体激光器、光纤激光器等;下游行业主要指各类激光器的应用领域,包括工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。 切割市场是激光替代传统加工的桥头堡,但短期看国内竞争格局仍分散。激光的三大主 流应用分别是切割、焊接和打标,根据《2022中国激光产业报告》数据,2020 年三者分 别占中国激光加工设备市场规模比重的 41%、13%和 13%。虽然三大主流涵盖了绝大 部分市场,但受限于激光行业在国内起步较晚,行业竞争格局中几大以切割、焊接等为 主要产品的头部国内激光设备厂家的市场占有率非常低,2020 年 CR3 不足 20%,其中 大族激光占据一定市场份额,约 14%。2021 年激光切割设备销量超 7 万台,2013-2020 年复合增速超 50%。凭借其独特的 优势,激光切割设备市场渗透率逐步提升,2020 年各功率段合计销量达 5.5 万台,8 年 复合增速达 57.7%,2021 年销量有望突破 7 万台,其中我在薄板切割中, 中低功率段,尤其是 3kw 以下的激光切割设备较冲床、等离子切割机等已具备经济效益 优势,替代进程已经进入成长阶段,而对中厚板等较难切割的材料中,高功率激光设备 在技术上取得较为明显进步,随着价格逐步进入合理区间,市场已逐渐打开,扩宽激光切割市场的整体容量,根据《中国激光发展报告》的预测,2023年激光切割市场规模将达600亿元,保持持续增长。 激光焊接技术难度要求高,汽车领域是主要的需求增长动力来源。激光焊接是利用高能 量密度的激光束作为热源对物质的结构进行加工熔融并重新构筑,而物质构筑相较于简 单的物质结构破坏,对激光器及加工工艺要求更高,因此激光焊接的工艺难度也大于激 光切割和激光打标。根据工作原理的不同,激光焊接能够适配多种不同的加工场景,包 括金属薄片可见的边缘加工、电子学和精密工程中的焊点、医疗技术、汽车工业、日用消费品、船板特种钢构造等,其中汽车行业是激光焊接最主要的需求来源,尤其是新能 源汽车需求旺盛背景下,激光焊接设备的主流客户基本聚焦在汽车零部件以及动力电池 的生产加工环节。 |