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中國步入“光加工”時代,國產化拉動市場


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加工、深化新領域應用

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“激光技術”是現代高科技領域的重要基礎性技術。1960年美國科學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、半導體之后20世紀人類四項重大發明之一。
過去幾十年全球激光技術及激光器的發展對通信、汽車、航空航天、軍事、科學研究、影視娛樂等領域的支撐作用非常明顯,激光技術是現代高科技領域的重要基礎技術。
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“激光器的研制”列入國家重點基礎研究發展計劃。


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激光加工技術將逐步替代傳統加工技術
激光加工因激光束能量集中、穩定,特別適合于硬度大、熔點高等傳統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。
激光技術仍在不斷提升,應用深度和廣度仍將擴展
2017年全球激光器應用于材料加工和通訊領域、分別占42%和34%;從應用形式來看,切割占35%、焊接占16%、打標占15%。
當前光纖激光器已逐步取代二氧化碳激光器成為絕對主流,但半導體激光器以其結構緊湊、光束質量好、壽命長及性能穩定等優勢受到產業青睞,例如應用于材料表面處理、熔覆等。
半導體激光器或將是未來技術發展的主流,推動激光應用的深度和廣度。


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激光技術帶動新興領域和傳統加工制造工藝革新
激光技術發展將加速3D打印產業化和應用空間。激光技術與自動化控制技術結合而成的3D打印(SLA、SLS)是一種全新的制造技術,尤其應用在零部件結構高度復雜領域,例如航空發動機、汽車發動機等的制造。
根據中國激光產業發展報告,中國3D打印主要應用在家電、消費電子和汽車等行業,2016年中國3D打印產業規模達到12.15億美元、增長56%,2012-2016年復合增速65.7%。


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“光”造未來:預計2018年國內激光裝備規模約600億
工業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LaserMarketsResearch統計數據,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年全球激光器行業應用領域中材料加工相關的激光器收入51.66億美元,占全球激光器收入的42%,成為第一大激光器應用領域。


 
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2017年全球工業用激光器銷售43.14億元、同比增長26.1%
根據LaserMarketsResearch/StrategiesUnlimited數據,全球工業激光器收入從2013年的24.87億美元增加至2017年的43.14億美元、復合增速為14.76%。
2015年以來工業激光器市場規模增速逐步加快,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激光器比重大幅提升。光纖激光器因其結構緊湊、穩定可靠、轉換效率高等優勢,近年來在全球工業用激光器中占比逐步提升。
根據LaserMarketsResearch統計,2017年光纖激光器占工業用激光器的比重為47%、較2013年的34%提升13個百分點。


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2017年全球工業用光纖激光器銷售20.39億美元、同比增長33.7%
根據LaserMarketsResearch統計,2017年在工業用激光器中,光纖激光器銷售20.39億美元、同比增長33.7%,2013-2017年復合增速24.78%,光纖激光器快速增長系工業激光器市場規模增長的主要原因。
截止2017年工業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年的市場地位,成為當前工業用激光器的絕對主流。
未來半導體激光器或將接力光纖激光器。半導體耦合技術的提高與新型合束技術的逐漸成熟,半導體激光器逐步滿足切割對光束質量的要求。
另外,短波長的半導體激光器的波長接近鋁的波長吸收最大值,大功率半導體激光非常適用于車身的鋁材的焊接。未來半導體激光器或將接力光纖激光器擴大激光技術在工業領域的應用。


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預計2021年亞太地區光纖激光器銷售比重將升至46%
激光加工裝備或系統價值量是激光器的好幾倍。激光器是激光加工設備中最為核心的裝臵,完整的激光加工系統還包括機械裝置、控制裝置及其輔助裝置等,往往完整的激光加工系統價值是激光器的好幾倍。
以材料加工激光系統為例,根據OptechConsulting數據,2016年全球材料加工激光系統規模約為126億美元,是當年工業用激光器銷售規模的3.7倍。


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預計2018年國內激光設備規模超600億元、增長超20%

國內企業激光技術不斷突破、已形成4大產業群集
中國基礎激光技術取得較大的突破。近年來國內科研機構在基礎激光技術方面研發取得較大的突破,這為國內激光器及激光技術的應用提供了技術支撐。
國內已形成4大激光產業鏈群集。根據中國激光產業發展報告,國內共有規模以上激光器企業數量超過60家,加上激光設備及系統集成商,中國激光加工產業形成4個產業鏈群集:華南、華東、華中和環渤海。


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下游新興需求多點開花,傳統需求不斷增長
消費電子升級推動電子創新周期不斷縮短,為激光微加工的應用提供新的應用環境,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用。
此外,金屬3D打印、激光熔融修復、表面清洗等亦呈現出需求。傳統應用對激光設備的需求也在不斷增加,例如激光切割/焊接+工業機器人智能生產單元。


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2010-2017年中國激光設備市場規模復合增速26%。根據中國激光產業發展報告,得益于應用市場的持續擴展,2010-2017年中國在工業、信息、商業、醫用和科研領域的激光設備(含進口)市場銷售規模持續增長。
至2017年中國激光設備市場規模達到495億元、同比增長約28%,2010-2017年復合增速約26%。
 

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預計2018年中國激光設備市場規模超過600億元。
根據2018年3月發布的2018年中國激光產業發展報告,預計2018年中國激光設備市場規模將超過600億元、同比增長超過20%。
預計2018年工業用激光設備規模或將達到約400億元。
根據中國激光產業發展報告,2015年中國工業用激光設備規模約213億元、占中國激光設備銷售總額的約63%。
分析2016-2017年中國激光設備增長的因素,主要還是工業加工領域的新應用擴展為主,例如皮秒、飛秒等超快激光設備用于手機屏幕切割等。
因此我們以65%-70%占比估算,預計2018年中國工業用激光設備規模為390億元至420億元。


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“激”不可失:國產化拉動市場、兩條路徑尋找投資機會
國產低功率激光器市場占有率達到約90%。近年來大族、銳科、創鑫、杰普特等國內企業在光纖激光器技術方面有顯著的突破,國產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。
根據中國激光產業發展報告,2016年國內低功光纖率激光器銷售約6.8萬臺,其中國產6.2萬臺、占比88.6%,國產市占率大幅高于2015年67.5%。
根據中國激光產業發展報告,2016年國產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備銷售量增長166%。
國產化率提升促進激光器價格下降,終端用戶和激光設備企業實現雙贏,加速激光設備應用。我們認為,未來隨著中高功率激光器國產化提升,激光器價格將持續下降,國內企業有望憑借性價比優勢開闊國內市場、競逐海外市場。

作者:郭泰
來源:樂晴智庫精選

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