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2020年我国主要工业激光产品概况及全球工业激光器市场规模走势预测[图]

2020年01月08日 13:42:15字号:T|T

    一、我国主要工业激光产品概况

    目前,我国经攻关已开发出拥有自主知识产权的系列工业激光产品,如激光焊接机、打标机、切割机、雕刻机等,使用的激光类型为二氧化炳或YAG固体激光器,基本满足市场需要。武汉中国光谷约有30家企业工业激光产品的生产,其产品品种齐全,技术在全国领先,是中国工业激光产品最重要的生产基地。

我国经攻关已开发出拥有自主知识产权的系列工业激光产品

数据来源:公开资料整理

    激光具有高相干性、方向性、高强度的特质,很容易获得很高的光通量密度,将强的激光束聚焦到介质上,利用激光束与物质相互作用的过程来改变物质的性质,这就是激光加工。激光加工技术随着光、机电、材料、计算机、控制技术的发展已经逐步发展成为一项新的加工技术。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、远距离加工、自动化加工等显著优点,对提高产品质量和劳动生产率、实现加工过程自动化、消除污染、减少材料消耗等的作用愈来愈重要。激光加工主要应用在电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、烟草、航空航天等行业,而且应用范围越来越扩大,在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打标、激光雕刻等方面已得到广泛应用。

    激光加工技术是一种新型的绿色先进制造技术,相比传统机械加工具备明显优势,其加工方式以非接触方式进行,加工过程能耗低、环保效益高、加工速度快、低噪音、热影响小、适应性强,可加工超高硬度、高脆性、高熔点材料,并可实现自动控制,在精密加工、复杂结构加工、批量自动化生产等领域具备明显优势,被公认为“未来制造系统的共同加工手段”。

    随着技术不断进步,激光技术应用领域不断拓展,适用于激光加工的材料包括金属及合金、塑料、陶瓷、玻璃、木材、皮革、树脂、橡胶等,在广泛应用于打标、雕刻、切割、焊接、钻孔、熔覆、微加工及表面改性等工业加工领域的同时,还应用于信息通讯数据储存、医疗美容、科研军事、仪器传感、显示、增材制造等新兴领域。

    作为激光加工设备的核心部件的激光器,自1960年第一台红宝石激光器明问世以来,随着技术的发展,发生了巨大的变化,极大地推动了其他科学技术的发展,被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一。近十几年来,激光器的发展更为迅速,出现了种类繁多的激光器,按照增益介质的不同,可分为光纤、固体、气体、半导体激光器等,特定增益介质输出特定波长的激光,本质决定了激光输出功率和应用领域。

    二、全球工业激光器市场规模

    智研咨询发布的《2020-2026年中国工业激光器行业市场供需规模及竞争策略建议分析报告》数据显示:2013-2018年全球激光器市场规模持续增长,2018全球激光器市场规模为137.5亿美元,同比增长5.3%,2013-2018年全球激光器市场规模年复合增长率为8.9%。

2013-2018年全球激光器行业市场规模及增长情况

数据来源:公开资料整理

    2018年全球激光器应用领域中,材料加工及光刻、通讯及存储分别为61.6亿美元和38.2亿美元,分别占比44.8%及27.8%;其余应用领域中科研与军事占比9.3%,医疗与美容市场占比7.5%,仪器与传感器占比7.4%,娱乐、显示及打印市场占比3.2%。

2018年全球激光器应用领域占比情况

数据来源:公开资料整理

    目前,工业激光器在电子器件、机械制造、金属冶炼、轻工业等领域已被广泛应用,且范围正逐年增大。其中汽车和电子领域是工业激光器主要应用领域,分别占据全球工业激光器应用市场的30%和28%,此外,电池、航天和医疗领域分别占比10%、20%和5%。

全球工业激光器应用分类占比

数据来源:公开资料整理

    2018年全球各类工业激光器的销售收入持续增长,由2017年的48.55亿美元增至50.58亿美元,2020年预计收入可达53.42亿美元。

2015-2020年全球工业激光器市场规模走势预测

数据来源:公开资料整理

    由于各类激光器各具优点,在工业应用中分别侧重于不同领域,且下游应用市场需求情况差异较大,其市场规模存在一定差异。得益于光纤激光器的快速增长及固体激光器在微加工领域的优异表现,全球工业激光器市场近年来保持持续增长态势。

2016-2018年全球工业激光器细分市场份额情况(百万美元)

数据来源:公开资料整理

    从全球范围看,光纤激光器发展备受瞩目,金属切割和焊接的宏观加工是目前激光器的主要应用,光纤激光器因加工效率高、稳定性强、能耗低等优点迅速在宏观加工领域替代了传统加工设备。

    在固体紫外激光器的带动下,固体激光器近年来取得令人瞩目的成绩。目前工业紫外激光器一般指纳秒级的输出紫外光的脉冲固体激光器,具有效率高、重频高、性能可靠、体积小、光束质量好以及功率稳定等特点,主要应用于电子产品打标、电器外壳标记、食品药品生产日期的标记、消费电子微加工等领域。另外深紫外/极深紫外固体激光器在一些精密加工领域,如手机金属外壳的切割、焊接,PCB/FPCB板切割与分板,陶瓷打孔划片,玻璃、蓝宝石、晶圆切割和细微打孔等领域具有不可替代的作用。未来微加工应用在工业和生活消费领域的持续增加也会带动固体纳秒激光器及超快激光器市场规模的不断增长。

    材料加工是工业激光器的主要应用领域,汽车、航空航天、能源、电子和通信(智能手机)等行业材料加工应用持续推动工业激光器销售额的强劲增长。数据显示,在三大主要应用类别(大功率加工、微加工、打标雕刻)中,微加工应用占据了材料加工市场总额的32%。

材料加工主要应用市场激光器销售收入结构情况

数据来源:公开资料整理

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