激光加工裝備產(chǎn)業(yè)鏈市場情況分析課件

1、激光加工裝備產(chǎn)業(yè)鏈市場情況分析課件激光加工裝備產(chǎn)業(yè)鏈市場情況分析課件目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史激光加工設備：廣泛替代傳統(tǒng)加工方式激光器：激光加工設備最核心的單元激光器的零部件：進口替代仍有較大空間 總結(jié)2目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史2激光概念和特性：20世紀四大發(fā)明之一，最快的刀、最亮的光、最準的尺資料來源：GGII、激光加工技術等激光被稱為20世紀四大發(fā)明之一：激光不是自然界中存在的光，而是人類基于量子論發(fā)明 出來的光。將激光與自然光區(qū)別開來的，一是激光的特點，二是激光產(chǎn)生的過程：激光被稱為“最快的刀、最亮的光、最準的尺”：激光與自然光相比，具有強度高、

2、單色性好、相干性好、方向性好等特點。激光是原子受激輻射的產(chǎn)物：原子受到泵浦源能量的激勵可躍遷到高能量狀態(tài)，此時當其 遇到一個外來的特定頻率的光子時，會釋放出一個完全相同的光子，這兩個光子又會使更多 的原子發(fā)生躍遷并產(chǎn)生相同的光子，這個過程稱為受激輻射，所產(chǎn)生的光稱為“激光”。受 激輻射發(fā)出的光子和外來光子的頻率、位相、傳播方向以及偏振狀態(tài)完全相同，因此激光具 有強度高、單色性好、相干性好、方向性好等特點。原子能級躍遷示意圖受激輻射過程示意圖激光的特點3激光概念和特性：20世紀四大發(fā)明之一，最快的刀、最亮的光、最激光技術的歷史：年輕的技術，下游應用廣泛開花結(jié)果資料來源：GGII激光技術的發(fā)展歷史

3、1970s年代方步入商用，目前在快速發(fā)展階段：愛因斯坦在1917年最先提出受激輻射；1960年世界第一臺紅寶石固體激光器出現(xiàn)；1970s激光器進入商用時代。經(jīng)過對激光束與物質(zhì)相互作用機理的探索，激光的應用領域也不斷擴張，20世紀90年代后行 業(yè)應用進入高速發(fā)展階段。4激光技術的歷史：年輕的技術，下游應用廣泛開花結(jié)果資料來源：G激光的兩大方向：能量激光、信息激光資料來源：中國激光，維基百科等強度高、單色性好、相干性好、方向性好等特點決定了激光兩大應用場景：能量激光：激光有極高能量密度的突出優(yōu)點，該特點在材料加工、武器、醫(yī)療等領域有重要 應用。信息激光：激光單色性、方向性好，適合作為信息傳遞（光通

4、信）及距離測量（光測量）。與傳統(tǒng)的電通信相比，光通信具有容量大、距離長、保密性好、重量輕等優(yōu)點。激光兩大應用方向：能量激光、信息激光5激光的兩大方向：能量激光、信息激光資料來源：中國激光，維基百我國激光產(chǎn)業(yè)帶的分布產(chǎn)業(yè)分布：國內(nèi)四大激光產(chǎn)業(yè)帶，已初具雛形資料來源：中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2019我國四大激光產(chǎn)業(yè)帶：華中地區(qū)：以武漢為代表，我國最大的激光產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100多家相關企業(yè)；華中科技大學、武漢大學等知名高校為依托； 代表性企業(yè)華工科技、銳科激光、金運激 光等；珠三角：廣州、深圳海運發(fā)達、出口便利，激光產(chǎn)業(yè)出口額占到全國激光產(chǎn)品出口的 三成以上，已成為繼武漢之后國內(nèi)第二的 激光產(chǎn)業(yè)聚集地，代

5、表性企業(yè)大族激光、正業(yè)科技、聯(lián)贏激光、杰普特、光韻達等；長三角：完善的激光產(chǎn)業(yè)鏈，有著一批高 科技術企業(yè)引領地區(qū)的激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包 括亞威股份、天弘激光、波長光電，飛博 激光等；環(huán)渤海區(qū)域：以北京為代表的市場擁有大 量IT、通信、醫(yī)療、機械公司，激光產(chǎn)品 的需求旺盛，帶動了激光產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展， 代表性企業(yè)有大恒科技、國科世紀等。6我國激光產(chǎn)業(yè)帶的分布產(chǎn)業(yè)分布：國內(nèi)四大激光產(chǎn)業(yè)帶，已初具雛形目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史激光加工設備：廣泛替代傳統(tǒng)加工方式激光器：激光加工設備最核心的單元激光器的零部件：進口替代仍有較大空間 總結(jié)7目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史7激光加

6、工裝備：兩個特征，多點優(yōu)勢，順應精密制造的大潮流資料來源：激光加工技術激光加工是精密加工技術的代表，主要增長驅(qū)動力來自對傳統(tǒng)加工方式的替代：與其他加工 方式相比，激光加工有著高效率、高精度、低能耗、材料變形小、易控制等優(yōu)點，這些優(yōu)點 都與激光加工的“非接觸加工”和“高能量密度”兩個特性關系密切：非接觸加工：激光完全依靠激光與材料相互作用產(chǎn)生的熱量來完成，整個過程中不存在加工 刀具與材料相接觸的情況，使得被加工材料不受到力的作用，殘余應力比較小，由于光束的 直徑可控制到很小，因此精度也較高；高能量密度：激光加工的功率密度可達107W/cm2以上，是火焰、電弧等加工方式功率密度的 數(shù)千乃至數(shù)萬倍；

7、較高的功率密度意味著激光可以對加工對象上非常微小的區(qū)域進行加工， 而不導致該微區(qū)域周圍的材料受到影響，因此加工精度和加工效率都更高。兩個特征，帶來多點優(yōu)勢兩個特征多點優(yōu)勢非接觸加工高能量密度高效率高精度低能耗變形小易控制8激光加工裝備：兩個特征，多點優(yōu)勢，順應精密制造的大潮流資料來激光打標機：高能刻痕，快速、防偽資料來源：大族激光官網(wǎng)，中國制造網(wǎng)，新浪網(wǎng)等激光打標：是利用高能量的激光束照在工件表面上，使工件表面材料氣化，露出深層物質(zhì)， 從而在工件表面刻出文字或圖形。激光打標是非接觸加工，打標速度快，運行成本低，無污 染，適用于金屬、玻璃、陶瓷、木材等多種材料。在打標的瞬間，光能迅速轉(zhuǎn)化為熱能，

8、工 件不會變形也不會產(chǎn)生應力，準確性非常高；主要替代油墨噴碼、化學腐蝕、電火花加工等技術：傳統(tǒng)技術速度慢、效率低，而且存在污 染，標志也不夠清晰。激光打標技術產(chǎn)生之后，逐漸代替了傳統(tǒng)的油墨打標等技術。其中嵌 入式激光打標機具有集成度高、價格低、打標質(zhì)量高等優(yōu)點，是打標機技術發(fā)展的未來方向。激光打標機示意圖應用場景廣泛9激光打標機：高能刻痕，快速、防偽資料來源：大族激光官網(wǎng)，中國激光切割機：刃若秋霜，快速、精密資料來源：亞威股份官網(wǎng)，帝爾激光官網(wǎng)，卓泰克激光官網(wǎng)等激光切割：是將激光束聚焦成很小的光斑，在照射點處使材料瞬間達到汽化溫度，形成孔洞，隨著激光束與工件相對運動，達到切割材料的效果。兼顧精

9、度和效率：中高功率的激光切割機可以切割鋼材等金屬材料，低功率激光切割機可對 木材、PCB、FPC、布料、玻璃等材料進行切割，甚至可以穿過透光物質(zhì)對密閉空間內(nèi)的材料 進行精準切割，在汽車制造、3C制造等領域應用廣泛。激光切割的切縫窄、切割速度快、熱 影響區(qū)小，切割面質(zhì)量好、不會產(chǎn)生機械應力，是名副其實的優(yōu)良加工技術。激光切割主要替代水切割、氣燃體切割、等離子切割、模沖切割、鋸切割、線切割等。激光切割機示意圖應用場景廣泛PCB切割金屬切割藍寶石切割皮革切割10激光切割機：刃若秋霜，快速、精密資料來源：亞威股份官網(wǎng)，帝爾激光焊接：高精高效，高端、昂貴資料來源：聯(lián)贏激光官網(wǎng)等激光焊接機示意圖激光焊接：

10、激光焊接采用高強度的激光束輻射金屬表面，金屬與激光相互作用后熔化產(chǎn)生焊 接效果。主要替代傳統(tǒng)的氣體保護電弧焊機、電阻焊機等：與這些傳統(tǒng)的焊接設備相比，激光焊接設 備的價格更加昂貴，初期投入成本更高，但激光焊接的性能更好、效率更高、焊縫更加致密 細小。下游應用前景廣闊：激光焊接可應用于汽車、航空航天、造船、石化、電子儀表、醫(yī)療器械 等行業(yè)，尤其在汽車制造領域，激光焊接的應用歷史已有近40年。超快激光焊接為透明材料、 輕薄合金的焊接帶來了可能。應用場景廣泛汽車車身焊接鋰電池焊接手持式激光焊接設備手機電池焊接11激光焊接：高精高效，高端、昂貴資料來源：聯(lián)贏激光官網(wǎng)等激光焊激光清洗：工業(yè)新寵，高效、環(huán)

11、保資料來源：大族激光官網(wǎng)等激光清洗：具有無研磨、非接觸特點，不但可以用來清洗有機污染物，也可以用來清洗無機物，包括金屬的銹蝕、金屬微粒、灰塵等，應用功效包括：除銹、脫漆、去油污、文物修復、 除膠、去涂層、去鍍層等。主要替代傳統(tǒng)工業(yè)清洗的方法包括化學清洗、機械打磨、干冰清洗、超聲波清洗等：與傳統(tǒng) 清洗方法相比，激光清洗采用非接觸的方式，不會對工件產(chǎn)生損傷，清潔效率也大大提高， 并且可控性非常好，無須耗材，不會產(chǎn)生污染。激光清洗設備示意圖激光清洗作業(yè)場景12激光清洗：工業(yè)新寵，高效、環(huán)保資料來源：大族激光官網(wǎng)等激光清激光眼科手術設備和美容設備：飛秒激光，安全、準確資料來源：蔡司官網(wǎng)，卓鐳激光官網(wǎng)，

12、中國知網(wǎng)等飛秒激光眼科手術：近視患者的眼軸大于正常眼軸，使得在眼球調(diào)節(jié)松弛狀態(tài)下，平行光線 經(jīng)眼的屈光系統(tǒng)折射后的焦點落在視網(wǎng)膜之前。飛秒激光手術可以去除眼軸維度上多余的肌 肉，使眼軸距離恢復正常。飛秒激光被用于近視手術，被譽為繼波前像差技術之后“屈光手術的又一次革命”：具有準 確性高、安全性高、穩(wěn)定性高、手術時間短、舒適性高等優(yōu)點，已經(jīng)成為當前最主流的近視 手術手段之一。在美容方面，激光可用于去除色素和原生痣、去除紋身等，也可以用來改善肌膚的衰老情況?？柌趟綱isumax全飛秒激光手術系統(tǒng)激光醫(yī)療設備用于屈光矯正手術和美容13激光眼科手術設備和美容設備：飛秒激光，安全、準確資料來源：蔡光刻

13、機：集成電路制造專用，高端裝備塔頂明珠資料來源：ASML官網(wǎng)等ASML-EUV光刻機示意圖集成電路制造過程中所使用的EUV光刻機，是高端制造的巔峰之作：芯片的加工過程對精度要求極高，光刻機通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經(jīng)物鏡補償各種光學誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上，然后使用化學方法顯影， 得到刻在硅片上的電路圖。越復雜的芯片，線路圖的層數(shù)越多，就需要更精密的光刻機。目前在該領域，荷蘭的ASML公司幾乎壟斷了整個市場。光刻機是附加價值極高的產(chǎn)品：長江存儲于2018年購得ASML光刻機一臺，總價約4.6億人民幣。集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖14光刻機：集成電

14、路制造專用，高端裝備塔頂明珠資料來源：ASML激光加工設備：2018年國內(nèi)市場規(guī)模達605億，超六成用于工業(yè)領域資料來源：中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2019等中國激光設備市場銷售收入(億元)2018年我國激光加工設備銷售規(guī)模達到605億元，同比增長約22.22%，未來成長 動力依然充足。62.66%的激光設備用于工業(yè)領域。2018 年我國激光切割成套設備銷量約35000臺套，預計2019年將達到約44000臺 套。2018年中國激光設備細分市場銷售收入及占比50000450004000035000300002500020000150001000050000中功率1500w)國產(chǎn)化率(%)0%20%4

15、0%60%80%100%120%140000120000100000800006000040000200000進口(臺)國產(chǎn)(臺)國產(chǎn)化率(%)-右70%60%50%40%30%20%10%0%20000180001600014000120001000080006000400020000進口(臺)國產(chǎn)(臺)國產(chǎn)化率(%)-右0%10%20%30%40%50%60%450040003500300025002000150010005000進口(臺)國產(chǎn)(臺)國產(chǎn)化率(%)-右25激光器：快速進口替代，快速價格下降資料來源： 中國激光產(chǎn)業(yè)激光器：國內(nèi)外主要的激光器供應商資料來源：各公司官網(wǎng)，wind

16、公司中文名稱國別成立年份主要產(chǎn)品收入(億美元)2018年Coherent相干美國1996年氬/氪離子激光器、CO2激光器、半導體激光器、鈦寶石連續(xù)可調(diào)諧激光器、準分子激光器、脈沖染料 激光器、鈦寶石超快激光器及放大器、半導體泵浦 固體激光器、功率計、能量計、光束質(zhì)量分析儀和 波長計等。19.03IPG阿帕奇美國1990年高、中、低功率激光器和放大器產(chǎn)品14.60nLight恩耐美國2000年半導體激光器和光纖解決方案1.91Newport理波美國1969年超快激光器、大能量脈沖激光器、連續(xù)可調(diào)諧、超 窄線寬激光器以及工業(yè)激光器21Trumpf通快德國1923年大功率的二氧化碳激光器、固體激光器

17、、光纖激光 器，并生產(chǎn)激光切割、激光焊接等設備40.1Rofin羅芬德國1975年工業(yè)固體激光器、氣體激光器、半導體激光器、光 纖激光器、激光打標系統(tǒng)、激光雕刻系統(tǒng)、精密激 光加工系統(tǒng)等設備已被相干收購DILAS帝納斯德國1994年半導體激光器SPI英國2000年光纖激光器已被通快收購mitsubishi三菱重工日本1870年大功率一氧化碳激光器Kawasaki川崎重工日本1878年高功率的碘激光器MAX創(chuàng)鑫激光中國深圳2004年光纖激光器1.03JPT杰普特中國深圳2006年光纖激光器0.97Raycus銳科激光中國武漢1996年光纖激光器2.13FEIBO上海飛博中國上海2012年光纖激光

18、器GUOKE國科世紀中國北京2002年半導體激光器LIANPIN聯(lián)品激光中國深圳2014年光纖激光器HFB海富光子山東威海2012年光纖26激光器激光器：國內(nèi)外主要的激光器供應商資料來源：各公司官網(wǎng)，win目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史激光加工設備：廣泛替代傳統(tǒng)加工方式激光器：激光加工設備最核心的單元激光器的零部件：進口替代仍有較大空間 總結(jié)27目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史27激光器的零部件：作為高新技術產(chǎn)品的代表，激光器自身的零部件也存在較高的壁壘：目前激光晶體、光學鏡片、合束器、泵浦源等國產(chǎn)化程度已經(jīng)比較高；有源光纖、激光芯片國產(chǎn)化率仍有待提升。國內(nèi)激光器

19、制造商越來越多的傾向于將核心零部件自制，這也是過去幾年激光器價格大幅下 降的重要原因之一。激光晶體隔離器合束器有源光纖光柵各種光學鏡片激光芯片激光泵浦源28資料來源：福晶科技官網(wǎng)、安揚激光官網(wǎng)、DILAS官網(wǎng)、ofweek激光網(wǎng)等激光器的零部件：作為高新技術產(chǎn)品的代表，激光器自身的零部件也激光器的零部件：國內(nèi)外的主要供應商資料來源：各公司官網(wǎng)，wind公司中文名稱國別成立年份主要產(chǎn)品收入(億美元)2018年CASTECH福晶科技中國2001年激光晶體材料，光學部件等0.72DJ-LASER東駿激光中國2001年激光晶體材料0.15AFR光庫科技中國2000年隔離器，合束器，波分復用器，耦合器等

20、0.42ROI朗研光電中國2009年激光種子源EVERBRIGHT長光華芯中國2012年激光芯片，光通信模塊等0.85BRIGHTCORE睿芯科技中國2013年有源光纖已被銳科激光收購Sunshin光韻達中國2005年激光加工服務Neophotonics新飛通美國1993年激光芯片等3.23Oclaro奧蘭若美國1988年激光芯片等已被Lumentum收購Lumentum美國2015年激光芯片，光模塊等15.65Finisar菲尼薩美國1987年有源光纖，光柵，激光芯片，光學儀器等12.8II-VI貳陸美國1971年激光芯片，透鏡，反射鏡，窗口鏡，輸出鏡，偏振鏡，多聚焦透鏡，光通信模塊等11.

21、59NKT丹麥1891年有源光纖，超快激光器等17.32Nufern美國2000年有源光纖已被相干收購Coactive加拿大1998年有源光纖，超快激光器已被大族收購長光華芯是我國激光芯片國產(chǎn)化的代表，已成功研發(fā)并量產(chǎn)多個規(guī)格的產(chǎn)品；越來越多的激光器生產(chǎn)廠家傾向于自產(chǎn)有源光纖、泵浦源等零部件；國內(nèi)仍有很多各類零部件供應商，尤其以光學部件占比最高，但普遍體量較小，故未列示在 內(nèi)；此外華工科技在激光全產(chǎn)業(yè)鏈布局，在光模塊、光芯片等環(huán)節(jié)均有積累。29激光器的零部件：國內(nèi)外的主要供應商資料來源：各公司官網(wǎng)，wi目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史激光加工設備：廣泛替代傳統(tǒng)加工方式激光器：激光

22、加工設備最核心的單元激光器的零部件：進口替代仍有較大空間 總結(jié)30目錄 Content激光的概念、特性及發(fā)展歷史30要點總結(jié)（1）激光被譽為“最快的刀、最亮的光、最準的尺”。激光是20世紀四大發(fā)明之一，它擁有強度高、單色性 好、相干性好、方向性好等特點，被稱為“最快的刀、最亮的光、最準的尺”。激光產(chǎn)業(yè)鏈的上游包括激光晶 體、光學鏡片、各類激光器、數(shù)控系統(tǒng)等；中游設備環(huán)節(jié)包括激光切割機、激光焊接機、激光打標機、激光雕 刻機、激光美容設備、照明設備等；經(jīng)過多年的發(fā)展，各類激光設備已被廣泛應用于材料加工、電子信息、航 空航天、醫(yī)療、軍事武器、通訊等眾多下游行業(yè)。（2）激光加工設備：性價比提升，廣泛替代傳統(tǒng)加工方式。激光加工設備與工業(yè)機器人類似，可在工業(yè)生產(chǎn) 中替代眾多傳統(tǒng)的設備，如激光打標機替代油墨噴碼機、激光切割機替代火焰切割設備、激光焊接機替代傳統(tǒng) 焊接設備等。一方面，隨著工業(yè)自動化升級，工業(yè)生產(chǎn)對精度、效率、可靠性等方面提出更高的要求；另一方 面，隨著激光器等零部件的國產(chǎn)化，激光加工設備的性價比逐漸顯現(xiàn)。2018年我國激光加工設備銷售規(guī)模達到605億元，同比增長約22.22%，未來成長動力依然充足。（3）激光器：國產(chǎn)化率快速提升，價