一年前，全球制造業(yè)剛剛進(jìn)入一個(gè)不穩(wěn)定的時(shí)期。十二個(gè)月之后，我們看到的2015年的銷售數(shù)據(jù)顯示國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)并沒有得到改善，反而變得更不穩(wěn)定。在過去的幾個(gè)月里，主要市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體的情況并不太好，主要是由于中國(guó)、東南亞、歐洲和中東的需求放緩，使得消費(fèi)者對(duì)于非必需品的興趣在減少。美國(guó)制造業(yè)盡管與其他相比已經(jīng)算是情況不錯(cuò)，但是也開始有疲軟的跡象，2015年年末時(shí)的工廠開工率已降至自從經(jīng)濟(jì)大蕭條以來的最低水平，對(duì)上述地區(qū)的出口也在減少。最重要的是，期待中的新興國(guó)家經(jīng)濟(jì)的激增并沒有實(shí)現(xiàn)，原本預(yù)計(jì)其增加的國(guó)民生產(chǎn)總值（GNPs）能為市場(chǎng)注入新鮮血液。例如，巴西作為金磚四國(guó)的一個(gè)關(guān)鍵成員，由于在2015年第三季度末陷入嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)衰退，因而拖累了全球制造業(yè)的增長(zhǎng)前景。
表1：工業(yè)激光器市場(chǎng)的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
今年的全球市場(chǎng)分析就是在這樣的氛圍中進(jìn)行的，全球熱點(diǎn)事件對(duì)制造業(yè)的影響給很多國(guó)家的GDP增長(zhǎng)預(yù)期蒙上了陰影。作為全球最大的市場(chǎng)，亞洲的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩，中國(guó)和日本的情況也給市場(chǎng)帶來不穩(wěn)定因素，而歐洲在數(shù)月以來的令人不安的消息（全球最大的汽車公司——大眾汽車的丑聞）以后，終于在下半年迎來了好消息——經(jīng)濟(jì)似乎已趨向穩(wěn)定，但是恐怖襲擊和敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)的難民潮震驚了西歐，導(dǎo)致對(duì)于歐元區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的擔(dān)憂在升級(jí)。
全球制造業(yè)處在這種多變的氛圍中，工業(yè)激光的總體銷售情況卻與這種下降趨勢(shì)背道而馳，連著幾個(gè)季度都有著中高位的個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)。問題是激光行業(yè)是否與全球制造業(yè)不同步。只有一家公司連著幾個(gè)季度有著強(qiáng)勁的兩位數(shù)增長(zhǎng)——IPG Photonics。除此之外，其他在2015年獲得溫和增長(zhǎng)的公司主要是超快激光器和光纖激光器的供應(yīng)商。這些產(chǎn)品的領(lǐng)先制造商在2015年展示的積極的財(cái)政數(shù)據(jù)為我們帶來了樂觀的預(yù)期。
表2：按應(yīng)用分類的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
德國(guó)通快公司的表現(xiàn)奠定了基調(diào)，這家最大的工業(yè)激光器供應(yīng)商在其激光技術(shù)業(yè)務(wù)方面獲得了16.8%的增長(zhǎng)，在2014/2015財(cái)年實(shí)現(xiàn)了8.9億歐元（9.46億美元）的銷售收入，該公司對(duì)于2015/2016年的總體預(yù)期為個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)。與德國(guó)通快爭(zhēng)奪市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位的是全球領(lǐng)先的光纖激光器制造商——IPG Photonics，后者據(jù)報(bào)道在第三季度實(shí)現(xiàn)了22%的增長(zhǎng)，如果再將預(yù)測(cè)的第四季度的季節(jié)性調(diào)整囊括進(jìn)來，其銷售收入將接近10億美元的水平。緊隨之后的是Coherent相干（8.02億美金，增長(zhǎng)了1%）和Rofin-Sinar Technologies（5.2億美元，下降了2%）。這樣的表現(xiàn)在充滿挑戰(zhàn)的工業(yè)激光市場(chǎng)中似乎并不起眼（見表1中的數(shù)據(jù)）。不過，如果不是光纖激光器的銷售收入獲得了強(qiáng)勁的兩位數(shù)增長(zhǎng)，工業(yè)激光市場(chǎng)的總體表現(xiàn)將會(huì)幾乎沒有任何提高。
在2014年，光纖激光器占工業(yè)激光市場(chǎng)近50%的份額，并在2015年超過了一半（54%）。從后面的表中可以看出，光纖激光器在所有的工業(yè)應(yīng)用中都占據(jù)了主導(dǎo)地位（> 50%）。由此帶來的影響就是其他領(lǐng)先的激光技術(shù)被搶占了市場(chǎng)份額，CO2激光器下降了5%，固體激光器與往年持平。如果還需要進(jìn)一步確認(rèn)，我們可以看到2015年Fabtech 展會(huì)上的主要激光器制造商，在金屬加工展廳中，高功率激光器占據(jù)了中心位置。有超過20個(gè)鈑金切割系統(tǒng)的供應(yīng)商參展，在2015年幾乎都是輸出功率在1.0-12.0kW之間的高功率光纖激光器。在2014年，有75%的公司配備了光纖激光器來驅(qū)動(dòng)他們的系統(tǒng)。2015年展出的光纖激光切割系統(tǒng)的增長(zhǎng)數(shù)字與高功率光纖激光器22%的銷售增長(zhǎng)非常吻合（表7）。
表7：用于材料加工的激光器的銷售收入（單位：百萬美金）
總體而言，從表1的數(shù)據(jù)來看，工業(yè)激光器的銷售收入相比2014年實(shí)現(xiàn)了6.9%的增長(zhǎng)，略高于ILS雜志在2015年初所預(yù)測(cè)的5%，主要是得益于光纖激光器強(qiáng)勁的銷售增長(zhǎng)。固體激光器的銷售收入有較大的跌幅，只是由于高功率碟片激光器的增長(zhǎng)抵消了大部分的下跌。由于受到來自光纖激光器的競(jìng)爭(zhēng)，CO2激光器的跌幅最大。之后的表格將展示工業(yè)激光材料加工市場(chǎng)的詳細(xì)信息。其他類型的激光器——半導(dǎo)體和準(zhǔn)分子激光器大約有著4%的漲幅。
在表2中，材料加工市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，有59%的總銷售收入要?dú)w功于用于材料加工的平均功率大于1kW的激光器。這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)以每年9%的速度在增長(zhǎng)。微加工（占總銷售收入的23%）主要是使用功率小于1 kW的激光器，繼續(xù)以4%的速度在增長(zhǎng)。打標(biāo)/雕刻類別（占18%）——工業(yè)激光市場(chǎng)中唯一的“消費(fèi)產(chǎn)品”領(lǐng)域，其增長(zhǎng)非常穩(wěn)定，雖然并不那么引人注目（4%）。2015年，三個(gè)加工類別都在增長(zhǎng)。從業(yè)內(nèi)的預(yù)測(cè)來看，2016年很有可能繼續(xù)重演2015年的表現(xiàn)，上半年溫和增長(zhǎng)，下半年將會(huì)更好。
打標(biāo) / 雕刻市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)
近幾年來，由于行業(yè)和政府的相關(guān)法規(guī)推動(dòng)了對(duì)序列化、編碼以及用于可追溯標(biāo)識(shí)的需求，打標(biāo)/雕刻領(lǐng)域（表3）的表現(xiàn)一直很穩(wěn)定，保持著兩位數(shù)的增長(zhǎng)率。在2008-2009年經(jīng)濟(jì)衰退中有所萎縮后，這一部門占據(jù)激光銷售收入的比例跌破了兩位數(shù)。之后，增長(zhǎng)恢復(fù)到個(gè)位數(shù)水平，增長(zhǎng)的動(dòng)力主要來自新應(yīng)用的需求——雞蛋和標(biāo)識(shí)，在前者中是取代噴墨，在后者中是取代背膠標(biāo)簽。在某些行業(yè)中，用于標(biāo)記生產(chǎn)的零件的二維條形碼是強(qiáng)制性要求的，如汽車和飛機(jī)，由于在打標(biāo)方面的靈活性，激光編碼的銷售收入在迅速增長(zhǎng)?，F(xiàn)在，不銹鋼和鈦合金彩色打標(biāo)取代了手動(dòng)上油墨過程，這種永久可辨認(rèn)的標(biāo)志可以在一定距離讀取，為這個(gè)市場(chǎng)帶來了巨大的機(jī)會(huì)。
表3：應(yīng)用于打標(biāo)/雕刻領(lǐng)域的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
在所有的工業(yè)激光器應(yīng)用領(lǐng)域，打標(biāo)/雕刻設(shè)備可以歸為類似激光打印機(jī)的產(chǎn)品，全球有超過230家該產(chǎn)品系統(tǒng)的供應(yīng)商。它們都使用相同的激光器類型，主要是低功率光纖激光器和一些二極管泵浦固體激光器（DPSS）、CO2激光器和直接半導(dǎo)體激光器，它們都受困于買方市場(chǎng)，因此利潤(rùn)很薄，銷售收入的增加主要依賴于銷售數(shù)量。
表4：微加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
供應(yīng)商把目光瞄準(zhǔn)了紫外（UV）激光器和超快激光器，前者能在產(chǎn)品包裝材料上打出永久的、非干擾的標(biāo)記，后者能在透明的醫(yī)療器械里打標(biāo)。
微加工市場(chǎng)穩(wěn)健增長(zhǎng)
如圖4所示，2015年，涉足微加工應(yīng)用（通常< 0.01 in.）的所有類型的工業(yè)激光器增長(zhǎng)了4.2%，沒有實(shí)現(xiàn)ILS之前預(yù)測(cè)將增長(zhǎng)8%的目標(biāo)，這主要由于半導(dǎo)體行業(yè)的周期性衰退。
今年增加了一個(gè)新的類別——非金屬加工，包括加工具有波長(zhǎng)兼容性的材料，如織物、塑料（切割和焊接）、亞克力、玻璃、藍(lán)寶石、某些復(fù)合材料和非?；钴S的微鉆孔領(lǐng)域。由于現(xiàn)在光纖激光器在材料加工領(lǐng)域的流行，這種技術(shù)（表5）在2015年的銷售收入獲得了10%的顯著增長(zhǎng)。這使得微加工領(lǐng)域相比2014年有4.2%以上的銷售收入增長(zhǎng)，不過固體激光器沒有任何增長(zhǎng)，CO2激光器和其他類型的激光器都只有1%的增長(zhǎng)。
表5：用于材料微加工市場(chǎng)的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
工業(yè)激光器微加工領(lǐng)域主要使用脈沖和連續(xù)波（CW）固體激光器、CO2激光器、光纖激光器和一些準(zhǔn)分子和半導(dǎo)體激光器。這些激光器的平均輸出功率大部分主要在50-100W的范圍內(nèi)。不過在一些高端應(yīng)用中，它們可以實(shí)現(xiàn)更高的功率級(jí)別以獲得符合要求的生產(chǎn)率。在固體激光器類別中，主要是產(chǎn)生兆瓦峰值功率的低功率碟片激光器和超快激光器。
材料加工占主要地位
2015年的銷售收入有60%主要來自輸出功率超過1kW（平均功率）的工業(yè)激光器。在這一領(lǐng)域中主要是由金屬切割貢獻(xiàn)的，具體來說是指金屬制品行業(yè)中的金屬鈑金切割。據(jù)估計(jì)，在2015年，全球范圍內(nèi)超過13億美元的高功率激光器是來自金屬切割系統(tǒng)的安裝。由于在任何發(fā)達(dá)國(guó)家或發(fā)展中國(guó)家，金屬加工都是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其每年的增長(zhǎng)都對(duì)這些國(guó)家的國(guó)民生產(chǎn)總值（GNP）的增長(zhǎng)起著重要影響，因此，表6和表7中預(yù)測(cè)的個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)是基于全球經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)增長(zhǎng)約為7%，新興國(guó)家約為3%。一般來說，金屬加工業(yè)具有中高位的個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)，激光金屬切割遵循了這一趨勢(shì)。
隨著全球汽車行業(yè)在2015年初的復(fù)起（盡管中國(guó)、俄羅斯、南美和東南亞地區(qū)的增長(zhǎng)放緩），激光焊接獲得了急劇的增加。北美地區(qū)小型SUVs和輕型卡車市場(chǎng)的火熱，以及歐洲汽車銷售的復(fù)蘇，都起到了作用。由于汽車制造商青睞只能用激光焊接的高強(qiáng)度鋼和需要高要求外觀的車身設(shè)計(jì)，激光焊接/激光釬焊重振旗鼓。因此，激光器在焊接領(lǐng)域獲得了17%的增長(zhǎng)（表6）。對(duì)2016年的預(yù)測(cè)就不是很樂觀，大眾汽車丑聞造成的銷售下降可能會(huì)讓這個(gè)領(lǐng)域只有很低的個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)。
表6：材料加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
其他類別的銷售收入增長(zhǎng)來自表面處理應(yīng)用，主要是熱處理和激光熔覆工藝，用于切割厚的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）的高功率CO2激光器也擴(kuò)大了使用。
在表7中，高功率光纖激光器增長(zhǎng)了22%，這主要是由于它們進(jìn)一步滲透到長(zhǎng)期以來由高功率CO2激光器把持的市場(chǎng)。事實(shí)上，2014年可能是CO2激光器在此類別中的頂峰，之后新的8kW光纖激光器侵入了CO2激光器在該市場(chǎng)的最后立足點(diǎn)。增長(zhǎng)的數(shù)字也反映了這一結(jié)果，光纖激光器是22%，而CO2激光器是-7%。在金屬切割加工領(lǐng)域，光纖激光器切割具有CO2激光器所有的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有其他的優(yōu)勢(shì)，例如電效率、緊湊、便于維護(hù)、降低的運(yùn)營(yíng)成本和延長(zhǎng)的維修周期，其銷售價(jià)格也很有競(jìng)爭(zhēng)力。到2015年年底，光纖激光器在激光金屬切割銷售額中所占比例估計(jì)已上升到60%或更多。
在金屬厚板市場(chǎng)，CO2激光器還保留著一席之地，例如對(duì)于厚度超過1.0英寸的厚板單道自熔對(duì)接焊，原始功率是關(guān)鍵。此外，這些輸出功率在千瓦范圍內(nèi)的激光器非常適合非金屬的切割，例如復(fù)合材料和亞克力等。固體激光器的銷售收入減少得更多，不過德國(guó)通快公司的高功率碟片激光器所提供的激光強(qiáng)度在汽車行業(yè)的切割和焊接應(yīng)用中備受推崇。高功率（>1kW）的半導(dǎo)體激光器在激光釬焊和某些熱傳導(dǎo)焊接工藝中有著優(yōu)勢(shì)，特別是在汽車行業(yè)它們有著諸多優(yōu)點(diǎn)，例如電效率高、緊湊以及與許多在生產(chǎn)中使用的材料的兼容性。2015年在國(guó)際展會(huì)上推出了輸出功率超過2kW的高亮度、高功率直接半導(dǎo)體激光器， 至少有兩個(gè)系統(tǒng)集成商——Mazak Optonics和Panasonic Factory Solutions展出了這樣的系統(tǒng)，使用的是由TeraDiode提供的千瓦級(jí)直接二極管激光器，用于切割和焊接應(yīng)用。這種激光類型可以在相同功率水平下替代光纖激光器，預(yù)計(jì)將在2016年拓展至金屬鈑金切割行業(yè)的應(yīng)用。
預(yù)測(cè)
盡管從全球制造業(yè)收到了許多不太利好的消息，但是全球工業(yè)激光器行業(yè)仍然繼續(xù)給我們帶來積極的消息。我們將其歸功于光纖激光器，這也是該行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者IPG Photonics的第二十次連勝。大部分的其他供應(yīng)商也在2015年獲得了溫和的增長(zhǎng)。工業(yè)激光器行業(yè)將在2016年再次戰(zhàn)勝所有來自全球制造業(yè)的負(fù)面消息，預(yù)計(jì)將獲得和2015年類似的表現(xiàn)。對(duì)此，我們將如何解釋？
美國(guó)Laser Focus World（LFW）雜志和Strategies Unlimited的同事也在努力解釋對(duì)工業(yè)激光持樂觀態(tài)度所帶來的不同步。所以，在這里我們引用LFW一月刊的一篇報(bào)道：“光纖激光器和3D打印技術(shù)在全球的成功絕不是異?，F(xiàn)象。它們僅僅是激光技術(shù)獲得勝利的眾多例子中的兩個(gè)，在任何經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，不管是工業(yè)化國(guó)家還是新興經(jīng)濟(jì)體，通過提高投資回報(bào)率和生產(chǎn)效率，都可以擊敗不景氣的環(huán)境。”
表8：2016年全球市場(chǎng)分析
我們將重點(diǎn)放在工業(yè)激光材料加工上，因?yàn)榧す饧庸は嚓P(guān)的許多應(yīng)用都集中在一些選定的行業(yè)，盡管全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境不理想，但是在技術(shù)上的投資可以加強(qiáng)他們?cè)诟?jìng)爭(zhēng)激烈的全球市場(chǎng)的地位，從而能為其將來的發(fā)展積蓄力量。
表8是ILS對(duì)工業(yè)激光加工市場(chǎng)的機(jī)遇的總結(jié)。這張圖表總結(jié)了工業(yè)激光器在全球市場(chǎng)的發(fā)展機(jī)遇，主要是基于已發(fā)布的關(guān)鍵行業(yè)的銷售報(bào)表和訂單庫存。本報(bào)告中呈現(xiàn)的表格已是最新版本，并已考慮了上述提及的全球經(jīng)濟(jì)情況。簡(jiǎn)單來說，我們應(yīng)該在所有紅色、粉紅色的領(lǐng)域加強(qiáng)表現(xiàn)，同時(shí)也要關(guān)注綠色部分。北美和亞洲（日本、中國(guó)、東南亞和印度）是活躍的制造業(yè)市場(chǎng)，在這些地區(qū)，能源、交通、航空航天和金屬零件加工等市場(chǎng)還比較積極，或者至少是一般積極。
回到表1來看，工業(yè)激光系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)有了足夠的積累以及高利潤(rùn)率的訂單來維持與2015年旗鼓相當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)表現(xiàn)。過了2016年上半年以后又是另一回事了，ILS持謹(jǐn)慎的樂觀態(tài)度，并且預(yù)計(jì)會(huì)重復(fù)2015年下半年的銷售表現(xiàn)，2016年全年的增長(zhǎng)率將會(huì)略低（4.4%）。
光纖激光器的銷售將會(huì)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，抵消CO2激光器和固體激光器的跌幅，半導(dǎo)體和準(zhǔn)分子激光器的銷售也會(huì)增加。
截至本報(bào)告發(fā)布，全球局勢(shì)仍然保持穩(wěn)定，所以工業(yè)激光器行業(yè)在2016年應(yīng)該會(huì)重演2015年的表現(xiàn)。
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