激光技術作為(wei) 影響全球未來發展的重大關(guan) 鍵技術,由20世紀被發現,在21世紀被廣泛應用於(yu) 民用和軍(jun) 用領域。從(cong) 光子嫩膚到“嫦娥四號升天”,激光已經在不知不覺中進入了大家的生活中。在民用方麵,激光廣泛應用製造業(ye) 和醫療美容業(ye) ;在軍(jun) 用方麵,隨著激光技術的不斷發展,激光定向能武器等新概念武器在軍(jun) 事領域占據了重要位置。
光纖激光器憑借高光束質量和高功率、散熱性好,結構簡單可規模化生產(chan) 等諸多優(you) 勢,在各種激光器中脫穎而出,在工業(ye) 激光器市場得到了放量,再加上傳(chuan) 統替代和新興(xing) 應用場景的不斷開發,光纖激光器在全球的市場占比提升加快,據智研谘詢發布的《2019-2025年fun88官网平台器市場專(zhuan) 項調查及發展趨勢分析報告》,2017年工業(ye) 激光器的高速增長,主要得益於(yu) 光纖激光器的大幅增長。光纖激光技術不斷取得突破,行業(ye) 下遊需求 穩步增長,光纖激光器行業(ye) 市場規模超過 20.39 億(yi) 美元,在全球工業(ye) 激光器市場中占比達到 47.3%。CO2 激光器、半 導體(ti) 激光器和固體(ti) 激光器市場占比分別為(wei) 13.5%、15.2%、24.1%。
光纖激光器的市場具有較高的技術壁壘,海外主要光纖激光器企有IPG、Coherent、Trumpf、nLight等,IPG在光纖激光器研發方麵擁有頂尖的技術,IPG的垂直整合實現了半導體(ti) 二極管、有源光纖、無源光纖和特種光學元件的自製,目前擴張到光束開關(guan) ,光纖輸送電纜,某些光學加工頭,電源供應器,印刷電路板和機械部件。IPG目前已經完成了全球的布局,公司目前的銷售重點市場包括中國、北美、歐洲、日本市場,其光纖激光器占據約60%市場份額。IPG在中國的銷售額增速一直高於(yu) 其他國家的增速以及其總的銷售增速,是其收入增長的主要來源。
在中國基於(yu) 激光器的高壁壘,全球光纖激光器企業(ye) 主要集中在 IPG、Coherent(Rofin-Sinar)、Trumpf(SPI)、nLight、銳 科激光、創鑫激光、傑普特等企業(ye) 中,IPG 是全球光纖激光器的龍頭,在國內(nei) 的光纖激光器市場占據了 53%的份額,排名第二的是銳科激光的 12%。
圖片來源 :智研谘詢
早期國外光纖激光器占絕大多數份額,2015年僅(jin) IPG一家國外光纖激光器企業(ye) 在中國市場份額高達73%,國產(chan) 化率僅(jin) 27%;但隨著國內(nei) 激光技術的提升,到了2017年,國外光纖激光器企業(ye) 市場份額下降到53%左右,國產(chan) 化率大幅提高,通過加緊研發技術追趕,國產(chan) 光纖激光器市場份額有望進一步擴大。
為(wei) 支持光纖激光器行業(ye) 發展,近十多年來,國務院、國家發改委、工信部、科技部等部門陸續頒布了一係列支持政策:
2018年4月,工信部發布的《智能網聯汽車道路測試管理規範》提出,加快激光雷達核心零部件企業(ye) 加快科技創新。
2017年12月,工信部聯合12部委共同發布的《增材製造產(chan) 業(ye) 發展行動計劃(2017-2020年)》確定,提升激光/電子束高效選區熔化、大型整體(ti) 構件激光及電子束送粉/送絲(si) 熔化沉積、液態金屬噴墨打印等增材製造裝備質量性能及可靠性。提升高光束質量激光器及光束整形係統、高品質電子槍及高速掃描係統,大功率激光掃描振鏡……等器件質量性能。
2017年11月,工信部發布的《高端智能再製造行動計劃(2018-2020年)》提出,鼓勵應用激光、電子束等高技術含量的再製造技術,麵向大型機電裝備開展專(zhuan) 業(ye) 化、個(ge) 性化再製造技術服務,培育一批服務型高端智能再製造企業(ye) 。
2017年5月,科技部聯合多部委共同發布的《“十三五”國家基礎研究專(zhuan) 項規劃》提出,在產(chan) 業(ye) 轉型升級方麵,圍繞網絡協同製造、3D打印和激光製造、智能機器人、重點基礎材料與(yu) 先進電子材料研究等,解決(jue) 產(chan) 業(ye) 共性關(guan) 鍵技術基礎問題,為(wei) 培育戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 提供科學支撐。
2017年4月,科技部發布的《“十三五”先進製造技術領域科技創新專(zhuan) 項規劃》要求,研究激光器動力學,掌握激光晶體(ti) /光學晶體(ti) 、半導體(ti) 激光芯片等激光器關(guan) 鍵功能部件的國產(chan) 化。針對高端製造用激光器的迫切需求,開展工業(ye) 化光纖/半導體(ti) 大功率激光器製造技術、工業(ye) 化超快(飛秒、皮秒)激光器製造技術、工業(ye) 化短(紫外、深紫外)波長激光器製造技術等方麵的研究,開展激光器標準建設,實現高性能激光器及核心關(guan) 鍵部件的國產(chan) 化與(yu) 產(chan) 業(ye) 化。
2016年10月,科技部發布的《2017年度增材製造重點專(zhuan) 項項目申報指南》要求,針對激光製造/增材製造裝備需求,開發傳(chuan) 輸組件、功率合束器等大功率光纖激光關(guan) 鍵器件;開展光束質量控製、非線性抑製、光譜控製、多路光纖激光功率合成等關(guan) 鍵技術研究;研究高功率泵浦、散熱、輸出功率穩定性及光致暗化等關(guan) 鍵技術;發展工業(ye) 化大功率光纖激光器係統集成和模塊化組裝技術。
2016年7月,國務院發布《“十三五”國家科技創新規劃》提出,要加快研製具有自主知識產(chan) 權的大功率光纖激光器。
2016年2月,科技部發布的《國家重點基礎研究發展計劃》明確將“激光器的研製”列入國家重點基礎研究發展計劃。
2015年5月,國務院提出《中國製造2025》將智能製造作為(wei) 主攻方向,推進製造過程智能化,在重點領域重點試點建設智能工廠/數字化車間,加快人機智能交互、工業(ye) 機器人、智能物流管理、增材製造等技術和裝備在生產(chan) 過程中的應用。
2014年2月,科技部發布的《“十二五”科技支撐計劃》要求將“工業(ye) 激光器及其成套設備關(guan) 鍵技術研究與(yu) 應用示範”項目納入“十二五”國家科技支撐計劃項目。
未來中國將是全球最大的光纖激光器應用市場,鑒於(yu) 光纖激光器具備較高的采購頻次和較低的產(chan) 線自動化率兩(liang) 大生意特質,這兩(liang) 大生意特質決(jue) 定了貼近客戶的快速響應能力和更低人力成本是核心競爭(zheng) 力。就目前來說,IPG在技術上仍有絕對的優(you) 勢,但其在中國沒有生產(chan) 線,而銳科激光紮根在中國,有很大的區位優(you) 勢。“嫦娥四號”的應用充分展現了我國激光技術的快速提高,因此隨著國產(chan) 光纖激光器技術的提升,國內(nei) 激光器廠商將有極大的發展空間。