2010年10月18日，《國務院關(guan) 於(yu) 加快培育和發展戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的決(jue) 定》中將節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備製造、新能源、新材料、新能源汽車作為(wei) “十二五”期間中國經濟發展的戰略性支柱產(chan) 業(ye) ，並以此帶動中國產(chan) 業(ye) 結構升級，改變中國經濟發展模式，驅動中國經濟持續健康增長。作為(wei) 七大戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 之一的高端裝備製造業(ye) 因其技術先進、對國民經濟的支撐作用帶動作用最大、成長潛力大、處於(yu) 產(chan) 業(ye) 成長初期而備受投資界青睞。本文通過對激光的剖析從(cong) 一個(ge) 側(ce) 麵為(wei) 投資界探究高端裝備製造業(ye) 中的投資機會(hui) 。

　　激光（laser）又稱“鐳射”，原意為(wei) 受激輻射產(chan) 生的光的放大，其理論基礎源於(yu) 1917年愛因斯坦提出的技術理論——光與(yu) 物質相互作用。在現代社會(hui) 中，由激光衍生出的各種激光器已經成為(wei) 裝備製造業(ye) 中不可或缺的元部件，激光及其產(chan) 品已經成為(wei) 一個(ge) 龐大的產(chan) 業(ye) 並迸發出勃勃生機。

　　通常所說的激光器是指用來產(chan) 生激光的裝置，其基本原理是用光、電、化學能或核能等對工作物質進行激勵，工作物質吸收外來能量實現粒子數反轉，產(chan) 生受激輻射，經放大或增益後產(chan) 生強度高、方向性強的激光。激光器的基本結構包括激勵源（也稱激勵抽運係統、泵浦係統）、具有亞(ya) 穩態能級的工作物質，此外為(wei) 使光子有一致的頻率、相位和運行方向，從(cong) 而使激光具有良好的方向性和相幹性，一般激光器都具有諧振腔。

　　激光器產(chan) 業(ye) 鏈

　　目前以激光器為(wei) 基礎的激光工業(ye) 在全球的發展勢頭非常迅猛，現已廣泛應用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 、通訊、信息處理、醫療衛生、軍(jun) 事、文化教育、科研等方麵。激光行業(ye) 已形成完整、成熟的產(chan) 業(ye) 鏈分布。上遊主要包括激光材料及配套元器件；中遊主要為(wei) 各種激光器及其配套設備；下遊則以激光應用產(chan) 品、消費產(chan) 品、儀(yi) 器設備為(wei) 主。

　　總體(ti) 而言，激光器自大規模商業(ye) 應用以來市場一直穩步增長。2009年，受金融危機的影響，全球工業(ye) 激光器行業(ye) 受到重大挫折，全球工業(ye) 激光器銷售總額降至14億(yi) 美元，比上年下降30%。隨著2010年後全球經濟的漸漸複蘇，受固態激光器以及光纖激光器在半導體(ti) 、太陽能、醫療設備、顯示、LED、航空航天、汽車等行業(ye) 兩(liang) 位數的增長的帶動，激光器行業(ye) 出現了銷量和收入的急劇反彈。2012年，該行業(ye) 銷售回升至曆史最高的21億(yi) 美元，實現了“魚鉤式”反轉。激光係統的銷售趨勢與(yu) 激光器類似。

　　以CO2激光器為(wei) 代表的氣體(ti) 激光器仍占據行業(ye) 中的半壁江山，但增長已開始放緩，以Nd：YAG激光器為(wei) 代表的固體(ti) 激光器增長平穩，而近年來勢頭迅猛的光纖激光器則實現了兩(liang) 位數的增長，其他種類的激光器所占的市場份額仍然較小。

　　在應用規模上，金屬加工仍然是激光器運用最廣泛、銷售最多的領域，占整體(ti) 銷售規模的70%。2011年激光器在該領域的銷售收入達到了13.5億(yi) 美元。其次是激光打標和激光雕刻，為(wei) 3.3億(yi) 美元。最後是半導體(ti) 和微加工領域，達到1.47億(yi) 美元。

　　金屬加工行業(ye) 使用的激光器中，CO2激光器仍然占據統治地位，銷售占比達到了67%。但2011年大功率光纖激光器在金屬加工領域中的占比比2010年有大幅度增長，擠占了固體(ti) 激光器的份額。半導體(ti) 和微加工市場中的激光器銷售在2011年增長了23%，主要用於(yu) 印刷電路板鑽孔、太陽能電池刻蝕、對智能手機顯示屏的加工和通訊元器件的焊接，大多數設備集中安裝在亞(ya) 洲市場。這一領域應用的主要為(wei) 中小功率激光器，因此在大功率應用上占有優(you) 勢的氣體(ti) 激光器和光纖激光器並沒有絕對優(you) 勢，固體(ti) 激光器和半導體(ti) 激光器也得以廣泛使用，其中屬於(yu) 固體(ti) 激光器類的超快脈衝(chong) 激光器（UFP）以年均翻一番的速度快速增長。

　　在激光打標/雕刻領域，據統計，2011年全年全球共安裝了超過22000台固體(ti) 激光器和光纖激光器以及11000 台CO2激光器，產(chan) 品的主要市場在亞(ya) 洲。光纖激光器繼續從(cong) 二極管泵浦固體(ti) 激光器中搶占市場份額。2011年光纖激光器的銷售額同比增長34%，而固體(ti) 激光器的銷售額僅(jin) 增長4%。2011年半導體(ti) 激光器的銷量約為(wei) 1300台，主要分布在微加工和打標行業(ye) 。

　　其他應用主要是指激光器在添加製造、表麵處理、熱處理、快速製造中的應用。2011年該類別的銷售收入為(wei) 1.27億(yi) 美元，不算是一個(ge) 大市場，其主要的銷售業(ye) 績（43%）是由固體(ti) 激光器所壟斷，預計將在未來幾年內(nei) 會(hui) 被光纖激光器取代。

　　整體(ti) 裝機率方麵，東(dong) 亞(ya) 市場以34%的激光器及係統安裝率超過了先前的市場領導者歐洲（30%）。中國是該地區的工業(ye) 激光係統的主要用戶，占東(dong) 亞(ya) 地區所有裝置比例估計高達85%。

　　主要應用技術

　　激光可用於(yu) 各種金屬和非金屬材料的切割。由於(yu) 切邊受熱影響很小，激光切割基本沒有工件變形。激光切割具有無毛刺、無皺折、精度高的優(you) 點，因此明顯優(you) 於(yu) 等離子切割，同時由於(yu) 激光切割工件變形極小，無刀具磨損，不受被切材料的硬度影響，更優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統切割。對許多機電製造行業(ye) 來說，由於(yu) 微機程序控製的現代激光切割係統能方便切割不同形狀與(yu) 尺寸的工件，它往往比衝(chong) 切、模壓工藝更被優(you) 先選用。盡管其加工速度慢於(yu) 模衝(chong) ，但它沒有模具消耗，無須修理模具，節約了更換模具時間，從(cong) 而節省了加工費用，降低了生產(chan) 成本。

　　激光切割主要應用於(yu) 汽車行業(ye) 、計算機、電氣機殼、各種金屬零件和特殊材料的切割、航天工業(ye) 使用的鈦合金等。目前主要使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器、光纖激光器。

　　激光焊接由於(yu) 其獨特的優(you) 點，已成功應用於(yu) 微、小型零件的精密焊接中。而高功率CO2及高功率YAG激光器的出現，開辟了激光焊接的新領域，以小孔效應為(wei) 理論基礎的深熔焊接，在機械、汽車、鋼鐵等工業(ye) 部門獲得了日益廣泛的應用。

　　與(yu) 其他焊接技術比較，激光焊接的主要優(you) 點是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊條件下焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會(hui) 偏移；激光在真空、空氣及某種氣體(ti) 環境中均能施焊，並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。激光聚焦後，功率密度高，在用高功率激光器焊接工件時，深寬比可達5：1，最高可達10：1。可焊接難熔材料如鈦、石英等，並能對異性材料施焊，效果良好。例如，金剛石鋸片，用激光將基材（65Mn）和高強超硬的人造金鋼石焊接，使這種鋸片壽命、價(jia) 值倍增。可進行微型焊接，激光束經聚焦後可獲得很小的光斑，且能精密定位，可應用於(yu) 大批量自動化生產(chan) 的微、小型元件的組焊中。例如，集成電路引線、鍾表遊絲(si) 、顯像管電子槍組裝、手機電池的封焊等。采用激光焊不僅(jin) 生產(chan) 效率可大大提高，且熱影響區小，焊點無汙染，從(cong) 而大大提高了焊接的質量。而且還能焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。近幾年來，由於(yu) 在YAG激光加工技術中采用了光纖傳(chuan) 輸技術，使激光焊接技術獲得了更為(wei) 廣泛的推廣與(yu) 應用。激光束易實現光束按時間與(yu) 空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為(wei) 更精密的焊接提供了條件。目前廣泛用於(yu) 激光焊接的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體(ti) 激光器。由於(yu) 激光具有高能量、高聚焦等特性，激光打孔加工技術廣泛應用於(yu) 眾(zhong) 多工業(ye) 加工工藝中，使得硬度大、熔點高的材料越來越容易加工。

　　與(yu) 傳(chuan) 統打孔工藝相比，激光打孔機具有以下優(you) 點：速度快，效率高，打一個(ge) 孔的作用時間隻有0.0001至0.000001秒。在不同的工件上激光打孔與(yu) 電火花打孔及機械鑽孔相比，效率可以提高l0~1000倍；可獲得大的深徑比；可加工硬、脆、軟等各類材料；無工具損耗，等。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為(wei) 主，也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導體(ti) 激光器。

　　激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，通過表層物質的蒸發露出深層物質，或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而“刻”出痕跡，或者是通過光能燒掉部分物質，顯出所需刻蝕的圖案和文字。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小從(cong) 毫米到微米量級，這對產(chan) 品的防偽(wei) 有著特殊的意義(yi) 。激光打標使用的“刀具”是聚焦後的光點，不需要額外增添其他設備和材料，加工由計算機自動控製，生產(chan) 時不需人為(wei) 幹預。

　　激光打標的特點有：非接觸加工，可在任何規則或不規則表麵打印標記，且打標後工件不會(hui) 產(chan) 生內(nei) 應力；材料適用麵廣，可在金屬、塑料、陶瓷、玻璃、紙張、皮革等不同種類或不同硬度的材料上打印；可與(yu) 生產(chan) 線上的其他設備集成，提高生產(chan) 線的自動化程度；標記清晰、持久、美觀，並可有效防偽(wei) ；使用壽命長、無汙染；加工效率高，計算機控製下的激光光束可以高速移動（速度達5～7米/秒），打標過程可在數秒內(nei) 完成。激光打標在各種材料和幾乎所有行業(ye) 均得到廣泛應用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體(ti) 激光器。

　　激光雕刻和激光打標的原理類似，但一般而言，激光打標機工作麵小，屬於(yu) 微加工範疇，在精度和效果方麵的要求高於(yu) 激光雕刻機。激光打標機可以加工金屬材料，針對的行業(ye) 比較專(zhuan) 業(ye) ，設備價(jia) 格通常遠高於(yu) 激光雕刻機。激光雕刻機不適合加工金屬材料，且工作麵大，工作行程長，精度要求相對較低。目前已有兼顧雕刻和打標功能的大型打標機，但價(jia) 格很高。

　　激光雕刻一般指的是在非金屬材料上進行雕刻或切割。激光雕刻按雕刻方式的不同分為(wei) 點陣雕刻和矢量切割。點陣雕刻酷似高清晰度的點陣打印。激光頭左右擺動，每次雕刻出一條由一係列點組成的一條線，然後激光頭同時上下移動雕刻出多條線，最後構成整版的圖象或文字。與(yu) 點陣雕刻不同，矢量切割是在圖文的外輪廓線上進行。一般雕刻機可雕刻的材料有：木製品、有機玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、氧化鋁、皮革、樹脂、噴塑金屬等。

　　激光熱處理是利用高能激光照射到金屬表層，通過激光和金屬的交互作用達到改善金屬表麵性能的目的。激光表麵熱處理技術包括激光相變硬化技術、激光塗覆技術、激光合金化技術、激光衝(chong) 擊強化技術等，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。激光相變硬化〔即激光淬火〕是激光熱處理領域研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝，適用於(yu) 大多數材料和不同形狀零件的不同部位，可提高零件的耐磨性和疲勞強度。激光合金化和激光塗覆是利用高功率激光束快速掃描金屬工件表麵，使一種或多種合金元素與(yu) 工件材料表麵一起快速熔化再凝固，共同形成硬化層。激光表麵合金化技術是材料表麵局部改性處理的新方怯，激光衝(chong) 擊強化使用脈衝(chong) 寬度極短的激光照射到材料表麵，可以產(chan) 生高強度衝(chong) 擊被，使得金屬材料的機械性能改善，阻止裂紋的產(chan) 生和擴展，提高鋼、鋁、鐵等合金的強度和硬度，改善其抗疲勞性能。激光熱處理技術在汽車工業(ye) 中應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業(ye) 和其它機械行業(ye) 也應用廣泛。我國的激光熱處理應用比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為(wei) 主。激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%～0.002%，比傳(chuan) 統加工方法的精度和效率高，而成本低。激光微調包括薄膜電阻（0.01～0.6微米厚）與(yu) 厚膜電阻（20～50微米厚）的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。

　　激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與(yu) 旋轉軸重合，以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩(liang) 大功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺製造領域有廣闊的應用前景。對於(yu) 高精度轉子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。

　　激光劃線技術是利用激光器作為(wei) 光源，經過一組透鏡組合整合後發射出高準直度的點狀光源，在經過特製棱鏡打散後形成一條亮度均勻的光線。由於(yu) 采用特殊設計的棱鏡擴散光線，有效避免了采用普通柱鏡擴散光線後產(chan) 生光線兩(liang) 端光弱、中間光強的缺點。

　　激光製版技術是把聚焦的激光束射向印版，把印版的指定範圍熔化，然後去除不需要的部分，製出凸、凹的圖像，圖像的形狀、大小、尺寸等可由電子調製來控製。

　　激光防偽(wei) 技術是通過激光製版，將影像製作在塑料薄膜上，產(chan) 生五光十色的衍射效果。並使圖片具有二維、三維空間感。在普通光線下，隱藏的圖像、信息會(hui) 重現；當光線在某一特定角度照射時，又會(hui) 呈現新的圖像。這種模壓全息圖片可以像印刷一樣大批量快速複製，成本較低，且可以與(yu) 各類印刷技術相結合使用。

　　近十年，fun88官网平台產(chan) 業(ye) 增長迅速，年增長率在15%左右，幾乎比國外高出一倍。但行業(ye) 缺乏整體(ti) 規劃，整個(ge) 產(chan) 業(ye) 發展相當無序。技術上看，大功率激光器發展迅速，已經打破國外產(chan) 品的壟斷，武漢光穀科威晶已研發出10000W大功率軸快流CO2激光器，功率僅(jin) 次於(yu) 德國通快產(chan) 品，居世界第二位。國內(nei) 半導體(ti) 激光器、全固態激光器也有長足進步。國內(nei) 一些科研機構和企業(ye) 已經研製出包括光纖激光在內(nei) 的新的激光技術和產(chan) 品。國內(nei) 有些高校還對碟片激光器的研究開展了工作。

　　在產(chan) 業(ye) 分布上，fun88官网平台產(chan) 業(ye) 主要集中在武漢、廣東(dong) 、上海、北京等地，已基本形成以上述省市為(wei) 主體(ti) 的華中、環渤海、長江三角洲、珠江三角洲四大激光產(chan) 業(ye) 群。其中，武漢光穀是國內(nei) 僅(jin) 次於(yu) 北京中關(guan) 村(000931，股吧)的第二大智力密集區，園區內(nei) 與(yu) 激光產(chan) 業(ye) 相關(guan) 的企業(ye) 達200多家，擁有華工科技、楚天激光、武漢銳科、光穀科威晶等大批業(ye) 內(nei) 領軍(jun) 企業(ye) ，年度總收入超150億(yi) 元，穩據fun88官网平台加工設備市場一半份額，成為(wei) fun88官网平台產(chan) 業(ye) 最重的一極。

　　行業(ye) 規模上，國內(nei) 激光加工設備市場行業(ye) 規模迅速發展，增長維持在20%以上。2010年，市場規模突破55億(yi) 元，2011年市場規模在60億(yi) 元以上，其中大功率的激光設備產(chan) 值約占七成，低功率的激光設備占三成左右。2001至2010年，該行業(ye) 的複合年均增長率為(wei) 21.7%，呈現出穩定、高速增長的態勢。預計“十二五”期間，fun88官网平台加工設備行業(ye) 市場規模年均增速將超過20%，市場規模有望突破130億(yi) 元。投資重點關(guan) 注領域#p#分頁標題#e#

　　作為(wei) 目前最為(wei) 活躍的激光光源器件，光纖激光器是在EDFA（Erbium-doped Optical Fiber Amplifier，摻鉺光纖放大器）技術基礎上發展起來的，屬於(yu) 激光技術的前沿領域。

　　光纖激光器的研究始於(yu) 上世紀60年代，在80年代取得實用性突破。目前，美國IPG公司是世界最大的光纖激光器供應商，其產(chan) 品涵蓋30KW以內(nei) 連續光纖激光器和100W以內(nei) 脈衝(chong) 光纖激光器，占全球約85%的市場份額，2010年該公司實現銷售額約3億(yi) 美元。英國SPI公司的產(chan) 品涵蓋400W以內(nei) 連續光纖激光器和40W以內(nei) 脈衝(chong) 光纖激光器，占全球10%的市場份額。此外，國際各主要工業(ye) 激光器製造商，如通快Trumpf、Rofin以及GSI等都相繼推出了自己的光纖激光器產(chan) 品。

　　國內(nei) 光纖激光器的研究開展得較晚，但近幾年來取得了較快發展。從(cong) 銷售額和市場情況看，光纖激光器最大的市場在千瓦級以上的應用。目前二維鈑金切割是千瓦級光纖激光器的主要應用，國內(nei) 大功率切割機市場每年有近兩(liang) 千台的需求。高功率激光的焊接和其他應用的市場潛力更大。根據預測，國產(chan) 千瓦級的工業(ye) 光纖激光器會(hui) 在一年之內(nei) 進入市場，並有望在兩(liang) 年內(nei) 占據中國市場60%的份額，而且該領域會(hui) 呈現激烈競爭(zheng) 的態勢。

　　激光快速成型技術也稱為(wei) “3D打印”，原理是用CAD生成的三維實體(ti) 模型，通過分層軟件分層，以每個(ge) 薄層斷麵的二維數據來驅動控製激光光束，掃射液體(ti) 、粉末或薄片材料，加工出符合要求形狀的薄層，逐層積累最後形成實體(ti) 模型。

　　3D打印技術流派

　　3D打印目前處於(yu) 技術發展早期，即將進入市場爆發的時刻。據統計，2010年全球3D打印設備市場規模達13.25億(yi) 美元，其中服務收入為(wei) 6.51億(yi) 美元，2011年3D打印設備銷售額為(wei) 17.14美元，同比增長29%。個(ge) 人3D打印機銷量呈爆發式增長，銷售額從(cong) 5987台猛增至23265台，增幅達289%。2011年工業(ye) 3D打印係統占比迅速提升至24%。亞(ya) 太地區中國和日本是主要的市場。3D打印麵臨(lin) 著迅速增長的市場需求，有機構預測，到2015年全球市場規模將超過30億(yi) 美元，2019年將超過60億(yi) 美元。

　　中國科技部編製並印發的《新型顯示科技發展“十二五”專(zhuan) 項規劃》（以下簡稱《專(zhuan) 項規劃》）重新定義(yi) 了激光顯示產(chan) 業(ye) 的戰略地位，在“十二五”期間中國將大力發展激光顯示和3D顯示為(wei) 代表的下一代顯示技術。《專(zhuan) 項規劃》明確了新型顯示科技“十二五”發展的經濟指標：“十二五”時期產(chan) 業(ye) 鏈新增產(chan) 值5000億(yi) 元/年，建立規模化示範基地7個(ge) 、工程化示範基地10個(ge) ；激光顯示產(chan) 值100億(yi) 元/年，產(chan) 量50萬(wan) 台/年；3D顯示產(chan) 值3700億(yi) 元/年，形成3D電視、3D顯示器、3D投影產(chan) 業(ye) 集群，建立3D電影院體(ti) 係；有機發光顯示產(chan) 值300億(yi) 元/年，年產(chan) 能1.5億(yi) 片；電子紙顯示產(chan) 值30億(yi) 元/年，產(chan) 量1000萬(wan) 片/年；移動互聯網終端顯示產(chan) 值1000億(yi) 元/年。

　　激光顯示以激光為(wei) 光源，充分利用了激光波長可選擇和高光譜亮度的特點，因此顯示圖像具有更大的色域，其色域覆蓋率可達熒光粉的2倍以上，可以達到人眼所能識別色彩空間的90%以上，而且具有很高的色飽和度。

　　據了解，顯示產(chan) 業(ye) 是年產(chan) 值超過千億(yi) 美元的戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) ，是信息時代的先導性支柱產(chan) 業(ye) ，產(chan) 業(ye) 帶動力和輻射力強。隨著電子消費產(chan) 品的更新換代，中國顯示產(chan) 業(ye) 轉型升級的需求非常迫切。激光顯示被認為(wei) 是“一次顯示領域的革命”，具有每年500億(yi) 美元以上的市場前景。Sony、三菱電氣、精工愛普生、三星、德國歐士朗等國際產(chan) 業(ye) 巨頭正在加緊激光顯示技術和產(chan) 品的研發。目前，國際激光顯示技術已發展到產(chan) 業(ye) 化前期階段，核心材料與(yu) 器件的工業(ye) 化生產(chan) 和配套產(chan) 業(ye) 的完善以及爭(zheng) 奪先期市場成為(wei) 當前發展的重點，未來3~5年將是全球激光顯示技術產(chan) 業(ye) 化發展的關(guan) 鍵時期。

　　國際跨國顯示企業(ye) 已經開始扮演激光等新型顯示概念推廣者的角色。2005年，索尼公司斥資在愛知世博會(hui) 上建起了一個(ge) 有500平方米巨幕的巨大激光影院，2006年三菱推出了40英寸激光電視樣機，2007年索尼再次高調推出了60英寸激光電視樣機，鬆下、日立、東(dong) 芝、愛普生、三星等企業(ye) 也都傳(chuan) 出積極研究激光電視、激光投影產(chan) 品的消息。