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中國繼歐美日制造強國之后正闊步進入“光加工”新時代

激光制造將逐步替代傳統(tǒng)加工、深化新領(lǐng)域應(yīng)用

“激光技術(shù)”是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)性技術(shù)。1960年美國科學(xué)家梅曼獲得人類第一束激光，此后激光以“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”所著稱，也是繼核能、計算機、半導(dǎo)體之后20世紀人類四項重大發(fā)明之一。

過去幾十年全球激光技術(shù)及激光器的發(fā)展對通信、汽車、航空航天、軍事、科學(xué)研究、影視娛樂等領(lǐng)域的支撐作用非常明顯，激光技術(shù)是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)技術(shù)。

2016年2月科技部發(fā)布的《國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃》明確將“激光器的研制”列入國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃。

激光加工技術(shù)將逐步替代傳統(tǒng)加工技術(shù)

激光加工因激光束能量集中、穩(wěn)定，特別適合于硬度大、熔點高等傳統(tǒng)工藝方法較難加工的材料。例如激光焊接替代電子束和電阻焊，激光切割替代機械切割和線切割等。

激光技術(shù)仍在不斷提升，應(yīng)用深度和廣度仍將擴展

2017年全球激光器應(yīng)用于材料加工和通訊領(lǐng)域、分別占42%和34%;從應(yīng)用形式來看，切割占35%、焊接占16%、打標占15%。

當(dāng)前光纖激光器已逐步取代二氧化碳激光器成為絕對主流，但半導(dǎo)體激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、光束質(zhì)量好、壽命長及性能穩(wěn)定等優(yōu)勢受到產(chǎn)業(yè)青睞，例如應(yīng)用于材料表面處理、熔覆等。

半導(dǎo)體激光器或?qū)⑹俏磥砑夹g(shù)發(fā)展的主流，推動激光應(yīng)用的深度和廣度。

激光技術(shù)帶動新興領(lǐng)域和傳統(tǒng)加工制造工藝革新

激光技術(shù)發(fā)展將加速3D打印產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用空間。激光技術(shù)與自動化控制技術(shù)結(jié)合而成的3D打印(SLA、SLS)是一種全新的制造技術(shù)，尤其應(yīng)用在零部件結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜領(lǐng)域，例如航空發(fā)動機、汽車發(fā)動機等的制造。

根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，中國3D打印主要應(yīng)用在家電、消費電子和汽車等行業(yè)，2016年中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到12.15億美元、增長56%，2012-2016年復(fù)合增速65.7%。

“光”造未來:預(yù)計2018年國內(nèi)激光裝備規(guī)模約600億

工業(yè)需求拉動光纖激光器成主流、亞太成全球最重要市場

2017年全球激光器銷售124.3億美元、同比增長18.2%

根據(jù)LaserMarketsResearch統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016-2017年全球激光器銷售呈加速趨勢，2017年全球激光器銷售124.3億美元、同比增長18.16%、增速高于2016年的8.34%。

2017年全球激光器行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中材料加工相關(guān)的激光器收入51.66億美元，占全球激光器收入的42%，成為第一大激光器應(yīng)用領(lǐng)域。

2017年全球工業(yè)用激光器銷售43.14億元、同比增長26.1%

根據(jù)LaserMarketsResearch/StrategiesUnlimited數(shù)據(jù)，全球工業(yè)激光器收入從2013年的24.87億美元增加至2017年的43.14億美元、復(fù)合增速為14.76%。

2015年以來工業(yè)激光器市場規(guī)模增速逐步加快，2015-2017年增速依次為8.93%、19.36%和26.10%。

2017年全球工業(yè)用光纖激光器銷售同比增長33.7%

近年來光纖激光器占工業(yè)激光器比重大幅提升。光纖激光器因其結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢，近年來在全球工業(yè)用激光器中占比逐步提升。

根據(jù)LaserMarketsResearch統(tǒng)計，2017年光纖激光器占工業(yè)用激光器的比重為47%、較2013年的34%提升13個百分點。

2017年全球工業(yè)用光纖激光器銷售20.39億美元、同比增長33.7%。

根據(jù)LaserMarketsResearch統(tǒng)計，2017年在工業(yè)用激光器中，光纖激光器銷售20.39億美元、同比增長33.7%，2013-2017年復(fù)合增速24.78%，光纖激光器快速增長系工業(yè)激光器市場規(guī)模增長的主要原因。

截止2017年工業(yè)用光纖激光器占比較2009年的13.73%提升了33.3個百分點，幾乎取代二氧化碳激光器當(dāng)年的市場地位，成為當(dāng)前工業(yè)用激光器的絕對主流。

未來半導(dǎo)體激光器或?qū)⒔恿饫w激光器。半導(dǎo)體耦合技術(shù)的提高與新型合束技術(shù)的逐漸成熟，半導(dǎo)體激光器逐步滿足切割對光束質(zhì)量的要求。

另外，短波長的半導(dǎo)體激光器的波長接近鋁的波長吸收最大值，大功率半導(dǎo)體激光非常適用于車身的鋁材的焊接。未來半導(dǎo)體激光器或?qū)⒔恿饫w激光器擴大激光技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

預(yù)計2021年亞太地區(qū)光纖激光器銷售比重將升至46%

激光加工裝備或系統(tǒng)價值量是激光器的好幾倍。激光器是激光加工設(shè)備中最為核心的裝臵，完整的激光加工系統(tǒng)還包括機械裝置、控制裝置及其輔助裝置等，往往完整的激光加工系統(tǒng)價值是激光器的好幾倍。

以材料加工激光系統(tǒng)為例，根據(jù)OptechConsulting數(shù)據(jù)，2016年全球材料加工激光系統(tǒng)規(guī)模約為126億美元，是當(dāng)年工業(yè)用激光器銷售規(guī)模的3.7倍。

預(yù)計2018年國內(nèi)激光設(shè)備規(guī)模超600億元、增長超20%

國內(nèi)企業(yè)激光技術(shù)不斷突破、已形成4大產(chǎn)業(yè)群集

中國基礎(chǔ)激光技術(shù)取得較大的突破。近年來國內(nèi)科研機構(gòu)在基礎(chǔ)激光技術(shù)方面研發(fā)取得較大的突破，這為國內(nèi)激光器及激光技術(shù)的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

國內(nèi)已形成4大激光產(chǎn)業(yè)鏈群集。根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，國內(nèi)共有規(guī)模以上激光器企業(yè)數(shù)量超過60家，加上激光設(shè)備及系統(tǒng)集成商，中國激光加工產(chǎn)業(yè)形成4個產(chǎn)業(yè)鏈群集:華南、華東、華中和環(huán)渤海。

下游新興需求多點開花，傳統(tǒng)需求不斷增長

消費電子升級推動電子創(chuàng)新周期不斷縮短，為激光微加工的應(yīng)用提供新的應(yīng)用環(huán)境，例如OLED全面屏切割、激光焊接金屬中框工藝、激光清洗工藝等，使激光能夠在更多材料應(yīng)用。

此外，金屬3D打印、激光熔融修復(fù)、表面清洗等亦呈現(xiàn)出需求。傳統(tǒng)應(yīng)用對激光設(shè)備的需求也在不斷增加，例如激光切割/焊接+工業(yè)機器人智能生產(chǎn)單元。

2010-2017年中國激光設(shè)備市場規(guī)模復(fù)合增速26%。根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，得益于應(yīng)用市場的持續(xù)擴展，2010-2017年中國在工業(yè)、信息、商業(yè)、醫(yī)用和科研領(lǐng)域的激光設(shè)備(含進口)市場銷售規(guī)模持續(xù)增長。

至2017年中國激光設(shè)備市場規(guī)模達到495億元、同比增長約28%，2010-2017年復(fù)合增速約26%。

預(yù)計2018年中國激光設(shè)備市場規(guī)模超過600億元

根據(jù)2018年3月發(fā)布的2018年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，預(yù)計2018年中國激光設(shè)備市場規(guī)模將超過600億元、同比增長超過20%。

預(yù)計2018年工業(yè)用激光設(shè)備規(guī)?；?qū)⑦_到約400億元

根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，2015年中國工業(yè)用激光設(shè)備規(guī)模約213億元、占中國激光設(shè)備銷售總額的約63%。

分析2016-2017年中國激光設(shè)備增長的因素，主要還是工業(yè)加工領(lǐng)域的新應(yīng)用擴展為主，例如皮秒、飛秒等超快激光設(shè)備用于手機屏幕切割等。

因此我們以65%-70%占比估算，預(yù)計2018年中國工業(yè)用激光設(shè)備規(guī)模為390億元至420億元。

“激”不可失：國產(chǎn)化拉動市場、兩條路徑尋找投資機會

國產(chǎn)低功率激光器市場占有率達到約90%。近年來大族、銳科、創(chuàng)鑫、杰普特等國內(nèi)企業(yè)在光纖激光器技術(shù)方面有顯著的突破，國產(chǎn)低功率光纖激光器在下游需求的快速拉動下得到了市場認可。

根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，2016年國內(nèi)低功光纖率激光器銷售約6.8萬臺，其中國產(chǎn)6.2萬臺、占比88.6%，國產(chǎn)市占率大幅高于2015年67.5%。

根據(jù)中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，2016年國產(chǎn)中功光纖率激光器市占率58.5%、較2013年提升超過40個百分點，中功率光纖激光切割設(shè)備銷售量增長166%。

國產(chǎn)化率提升促進激光器價格下降，終端用戶和激光設(shè)備企業(yè)實現(xiàn)雙贏，加速激光設(shè)備應(yīng)用。未來隨著中高功率激光器國產(chǎn)化提升，激光器價格將持續(xù)下降，國內(nèi)企業(yè)有望憑借性價比優(yōu)勢開闊國內(nèi)市場、競逐海外市場。

作者：郭泰