激光器誕生於(yu) 1960年,目前光纖技術是前沿課題。
1917年愛因斯坦提出“光與(yu) 物質相互作用”技術理論,指出存在“受激輻射的光放大”現象。1960年美國科學家梅曼宣布世界上第一台激光器誕生,從(cong) 此激光開始引入實用領域。
1962年半導體(ti) 二極管激光器被前蘇聯科學家尼古拉-巴索夫發明,此後逐漸成為(wei) 目前小型商用激光器的支柱。1970年後康寧公司開發出低衰減光纖,光纖激光器逐步進入商用化。
激光器主要可分為(wei) 氣體(ti) 激光器、固體(ti) 激光器、半導體(ti) 激光器和染料激光器四大類,主要應用於(yu) 工業(ye) 、醫療、電新等領域。光纖激光器作為(wei) 目前最為(wei) 活躍的光源器件,是研究的熱點技術之一。
光纖激光器於(yu) 1970年後進入商用化,稀土摻雜雙包層石英光纖是關(guan) 鍵技術之一。摻雜光纖的發展起源於(yu) 光纖激光器的研究,1963-1964年光纖激光器和放大器概念被提出,受限於(yu) 功率損耗直到1970年康寧公司開發出衰減小於(yu) 20dB/km的光纖才使得光纖激光器逐步商用化;
上個(ge) 世紀80年代末出現稀土摻雜雙包層石英光纖技術,成為(wei) 了高功率光纖激光研究的關(guan) 鍵技術之一;為(wei) 解決(jue) 傳(chuan) 統單模缺陷,大模場麵積雙包層有源光纖成為(wei) 目前有源光纖研製的熱點。
目前,稀土摻雜雙包層晶體(ti) 光纖(PCF)的出現突破了稀土摻雜雙包層石英光纖工藝極限,為(wei) 光纖研究帶來了新的可能和機遇。
光纖激光性能優(you) 勢明顯,在工業(ye) 激光器的市場份額呈增長趨勢。
相對於(yu) 其他激光器,光纖激光器具有輸出激光光束質量好、能量密度高、電光效率高、使用方便、可加工材料範圍廣等特點,廣泛應用於(yu) 雕刻/打標、切割/鑽孔、熔覆/焊接、表麵處理等加工處理環節。
根據IndustrialLaserSolutions的數據顯示,2017年光纖激光器行業(ye) 市場規模超過20億(yi) 美元,在全球工業(ye) 激光器市場中占比達到42.7%。
由於(yu) 光纖激光、直接半導體(ti) 激光和碟片激光等新型激光技術的出現及普及,近兩(liang) 年來CO2激光器的應用市場不斷萎縮,市場占比在逐年減小,2017年,CO2激光器在全球工業(ye) 激光器市場中占比20.2%。半導體(ti) 激光器和固體(ti) 激光器市場占比分別為(wei) 19.5%、18%。
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北美的光纖激光器技術領先,歐洲的技術緊隨其後。
根據2018激光產(chan) 業(ye) 發展報告顯示,Trumpf公司等光纖激光器生產(chan) 商設立在歐洲,Trumpf的2017年營收36.2億(yi) 美元,同比增長11.30%,領跑所有激光產(chan) 業(ye) 龍頭公司。
美國是第一個(ge) 將光纖激光器用於(yu) 製造業(ye) 和進行高功率激光應用的國家,全球知名的大型光纖激光器生產(chan) 商,如IPG、Coherent、nLight等公司總部都設立在美國,Coherent和IPG2017年營收分別為(wei) 17.2億(yi) 美元和14.09億(yi) 美元,分別同比增長101%和40.02%。
激光器市場集中度逐漸提升,IPG、相幹與(yu) 通快處於(yu) 行業(ye) 領先地位。
激光器市場集中度緩慢提升,龍頭公司市場支配能力強,根據OFWeek激光網及Bloomberg、Wind的數據整理,2017年IPG、Coheren(t相幹)和Trump(f通快)公司市占率合計約為(wei) 41.84%,IPG、Coherent(相幹)、Trumpf(通快)、II-VI和銳科激光合計市占率約為(wei) 46.32%。
IPG憑借在光纖激光器中的技術優(you) 勢保持市場領先地位,在高功率光纖激光器產(chan) 品中具有較大競爭(zheng) 優(you) 勢。
Coherent公司產(chan) 品覆蓋廣,2016年收購Rofin後進入高功率光纖激光器領域,目前主要產(chan) 品涉及二氧化碳激光器、光纖激光器和半導體(ti) 激光器等主流激光器產(chan) 品。
Trumpf(通快)公司是工業(ye) 用激光器及激光係統領域的全球領導者,公司總部位於(yu) 德國,該公司2008年收購世界領先的光纖激光器廠商英國SPI公司。
IPG公司覆蓋範圍最全麵,中國本土企業(ye) 在產(chan) 品線上仍有差距。
IPG公司光纖激光器產(chan) 品覆蓋範圍最全麵且產(chan) 品係列多樣化,包含脈衝(chong) 激光器(皮秒&飛秒激光器、納秒激光器)、準連續激光器和連續激光器等。
Coherent相幹公司在合並Rofin公司後產(chan) 品係列拓寬,HlighLightFL/DL係列產(chan) 品線覆蓋低中高功率連續激光器與(yu) 納秒激光器。nLight恩耐公司主要光纖激光器產(chan) 品係列為(wei) CFL,可提供500W至8000W輸出功率。
中國本土企業(ye) 銳科激光與(yu) 創鑫激光產(chan) 品主要涉及納秒激光器、準連續激光器和連續激光器,多模組最大輸出功率可達12kW。
國外公司完成全麵垂直整合,高毛利率為(wei) 龍頭特征。國外激光器龍頭IPG、相幹(Coherent)實施全麵的垂直整合策略,設計製造所有關(guan) 鍵部件能夠實現產(chan) 品低成本和性能高穩定性,從(cong) 而獲得穩定高毛利率。
國內(nei) 激光器廠商已掌握大部分元件製造技術,但光纖介質、高功率激光芯片和高功率光纖光柵核心元器件仍依賴進口。目前國內(nei) 激光器龍頭公司銳科激光毛利率水平較高,核心元器件若進一步國產(chan) 化可以為(wei) 國內(nei) 廠商業(ye) 績提供充足支撐。
2016年後全球激光產(chan) 業(ye) 格局調整頻繁,重要並購重組主要由大企業(ye) 主導。
主要激光器廠商進行重組並購活動更多地是實現業(ye) 務層麵上的補充和拓展,2016年3月相幹收購羅芬公司進軍(jun) 高功率光纖激光領域,2017年包括美國Teradiode,、大通激光、瑞士Onefive,、英國Powerlase等從(cong) 事激光器的公司均被收購。
通過重組活動,大企業(ye) 正逐步完善業(ye) 務布局增強競爭(zheng) 力,爭(zheng) 奪更多的市場份額。與(yu) 此同時激光行業(ye) 新應用不斷出現,中小企業(ye) 從(cong) 細分市場中獲得生存空間。
▌國內(nei) 光纖激光器行業(ye) :核心技術差距仍在,國產(chan) 化進程加速
fun88官网平台產(chan) 業(ye) 進入快速發展期,2018年激光器及激光設備市場銷售額有望突破600億(yi) 元。
受益於(yu) 消費電子、新能源、PCB電路板等加工設備的需求旺盛,在經過2016年增速放緩後,激光成套加工設備市場迎來全麵快速增長。
根據《2018fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告》的統計與(yu) 分析,2017年全行業(ye) 的銷售收入增長超過25%,幾家龍頭企業(ye) 的收入增幅突破40%。2017年中國工業(ye) 激光器及激光設備市場銷售總收入達到495億(yi) 元,同比增長28.6%,2018年銷售額有望突破600億(yi) 元。
國內(nei) 光纖激光器企業(ye) 起步較晚,銳科激光在國產(chan) 廠商中市場份額領先,創鑫激光緊隨其後。
2007年開始,以銳科激光為(wei) 代表的國內(nei) 企業(ye) 逐步實現了從(cong) 低功率到高功率的光纖激光器的產(chan) 業(ye) 化,但主要銷售產(chan) 品集中在價(jia) 格和附加值較低的中低功率領域,高功率光纖激光器產(chan) 品仍以國外公司產(chan) 品為(wei) 主。
目前,光纖激光器主要生產(chan) 企業(ye) 有銳科激光,創鑫激光,傑普特光電等。銳科激光及創鑫激光相對規模較大,根據fun88官网平台雜誌社的數據顯示,2016年銳科和創鑫分別占據市場份額的12.10%與(yu) 10.30%,為(wei) 國內(nei) 廠商相對龍頭。傑普特憑借MOPA激光器鞏固了自己的行業(ye) 地位,聯品激光與(yu) 中科光匯發展迅速。
根據中國光博會(hui) 的報道,中科光匯在連續激光器方麵已有6KW的產(chan) 品。其它品牌包括上海飛博、武漢安揚、國神光電、46所、東(dong) 方銳鐳、歐泰激光等都有一定發展。
國內(nei) 光纖激光器行業(ye) 步入快速發展階段,逐步實現由依賴進口到進口替代到出口的轉變。
我國光纖激光器行業(ye) 處於(yu) 快速成長階段,據中國產(chan) 業(ye) 信息網,從(cong) 光纖激光器國內(nei) 的滲透率情況看,2016年低功率光纖激光器市場中國產(chan) 設備市場份額高達85%,已占領大部分市場。
中功率光纖激光器國產(chan) 化率快速提升,國產(chan) 激光器滲透率從(cong) 2013年的17%提升至2016年的58%。高功率光纖激光器的國產(chan) 化進程也在逐步推進,從(cong) 2013年到2016年間從(cong) 無到有,達到了7%的滲透率。
國內(nei) 龍頭廠商進入市場,倒逼海外光纖激光器廠商降價(jia) 。
在光纖激光器實現國產(chan) 化之前,我國光纖激光器基本依賴進口,價(jia) 格昂貴,供貨周期長。由於(yu) 國內(nei) 廠商的技術研發和不斷突破,我國國產(chan) 激光器的滲透率不斷上升,尤其在2016年小功率光纖激光器已達到85%的國產(chan) 化率。
國產(chan) 光纖激光器的成本優(you) 勢傳(chuan) 導至價(jia) 格優(you) 勢,打破了海外激光器的壟斷地位,使海外光纖激光廠商被迫降價(jia) 。
根據中國產(chan) 業(ye) 信息網的統計,以進口的IPG光纖激光器為(wei) 例,2016年4月份,光纖激光器在國內(nei) 的售價(jia) 已明顯低於(yu) 2012年時的售價(jia) ,以一台進口的10W脈衝(chong) 激光器為(wei) 例,此前每台價(jia) 格約為(wei) 7~8萬(wan) 元,現在跌至3萬(wan) 元左右。
小功率激光器的降幅遠高於(yu) 中大功率激光器。具體(ti) 原因,是因為(wei) 小功率激光器國產(chan) 化率高,國內(nei) 廠商進入市場倒逼海外光纖激光龍頭降價(jia) ;而中高功率激光器,市場國產(chan) 化率低,國內(nei) 下遊企業(ye) 議價(jia) 能力弱,價(jia) 格降幅反而小於(yu) 小功率激光器。
以2000W高功率激光器為(wei) 例,2012-2016年市場均價(jia) 由130-160萬(wan) 降到100-140萬(wan) ,降幅僅(jin) 在20%左右。
國產(chan) 光纖激光器及零部件的品質與(yu) 國外同類產(chan) 品相比仍存在較大差距。雖然國內(nei) 一些激光廠商已研製出6KW的高功率光纖激光器,
但根據OFweek激光網,國內(nei) 80%的高功率光纖激光器需要依靠進口。從(cong) 光纖激光器的組件來看,抽運源封裝、抽運耦合器、激光合束器、特種光纖、激光傳(chuan) 輸組件已實現國產(chan) 化,並全麵應用到中、高功率批量化產(chan) 品中,例如可進行抽運源封裝的西安炬光科技、從(cong) 事特種光纖生產(chan) 的武漢長飛光纖光纜,都是國產(chan) 企業(ye) 的佼佼者,但是高功率光纖光柵和高功率光閘幾乎全部依賴進口。
零部件進口使國內(nei) 企業(ye) 產(chan) 能受製於(yu) 人,並成為(wei) 垂直整合的阻礙。OFweek激光網顯示,國內(nei) 市場需要的高功率光閘全部來自瑞典的Optoskand公司。
我國企業(ye) 的產(chan) 能受製於(yu) 國外企業(ye) 的產(chan) 能,喪(sang) 失主動性。關(guan) 鍵技術受製於(yu) 人製約了我國國產(chan) 高功率光纖激光器的發展,也使零部件成本高於(yu) 垂直整合後的實現零部件完全自製的龍頭公司的零部件成本。
2017年銳科激光完成對武漢睿芯85%股權收購,實現了特種光纖的自製,但技術含量更高的泵浦源芯片仍在研製中。
持續看好具備技術壁壘並有能力實施垂直整合的光纖激光器國產(chan) 龍頭企業(ye) 。由於(yu) 光纖激光技術發展成熟、優(you) 勢突出,對傳(chuan) 統加工及YAG、CO2等其他類型激光器的替代效果明顯,光纖激光器未來的增長需求可觀。
當前,我國光纖激光器行業(ye) 正處於(yu) 快速發展階段,我們(men) 認為(wei) ,龍頭企業(ye) 憑借較為(wei) 穩定的產(chan) 品銷售可支撐較大研發投入,以攻關(guan) 高端技術形成壁壘凸顯競爭(zheng) 力。
若國內(nei) 龍頭公司有能力實施垂直整合,憑借相比國際較低的成本優(you) 勢,進口替代空間可觀,甚至有望搶占國際市場份額。百度搜索“樂(le) 晴智庫”獲得更多行業(ye) 報告。
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