激光加工設(shè)備行業(yè)發(fā)展前景展望調(diào)研投資分析報(bào)告

2017年光加工設(shè)備行發(fā)展前景分析報(bào)(此文檔為word格式，可任意修改編輯1

正文目錄1.消費(fèi)電子創(chuàng)新推動(dòng)小功率激光設(shè)備蓬勃發(fā)展................................................61.1.小功率激光設(shè)備優(yōu)勢(shì)多..................................................................................61.2.消費(fèi)電子創(chuàng)新帶來設(shè)備更新機(jī)遇.................................................................71.2.1.金屬中框結(jié)構(gòu)小件加碼激光焊接應(yīng)......................................................71.2.2.激光清洗工藝去除金屬中框鍍膜...................................................81.2.3.手機(jī)防水推動(dòng)氣密性檢測(cè)設(shè)備需.......................................................101.2.4.加工依托于激光切割與封裝........................................................121.2.5.璃提升激光切割需......................................................................172.應(yīng)用廣泛與技術(shù)升級(jí)決定大功率激光設(shè)備高增.....................................2.1.大功率激光設(shè)備應(yīng)用廣、發(fā)展快..............................................................2.2.技術(shù)提升拉動(dòng)裝備升級(jí)需.......................................................................202.3.大功率切焊逐步替代其它設(shè)...................................................................2.3.1.激光切割將全面取代其他技術(shù)...............................................................212.3.2.激光焊接將成汽車工業(yè)主....................................................................3.激光加工設(shè)備市場(chǎng)潛力大，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)增速.....................................4.相關(guān)建............................................................................................................5.風(fēng)險(xiǎn)提............................................................................................................2

圖目錄圖1：小功率激光加工技術(shù)應(yīng)用............................................................................7圖2：新一代iPhone有望采用玻璃機(jī)殼加金屬中框........................................8圖3：金屬中框需要焊接更多結(jié)構(gòu)小................................................................8圖4：PVD（物理氣相沉積）鍍膜工藝...............................................................9圖5：使用激光清洗機(jī)可使表面涂層瞬間蒸發(fā)及剝.......................................9圖6：iPhone7備IP67級(jí)別的防水功能....................................................10圖7：AppleWatchSeries2備完全防水性能..........................................圖8：脈沖激光薄膜沉積系統(tǒng).............................................................................12圖9：激光對(duì)材料進(jìn)行微雕實(shí)現(xiàn)防.................................................................圖10LCD板在智能手機(jī)中的位..............................................................圖11OLED板在智能手機(jī)中的位...........................................................圖12OLED層結(jié)構(gòu)存在切割難...............................................................圖13柔性O(shè)LED用激光切割和焊..........................................................3

圖14激光用于熔融封裝柔性...............................................................圖15OLED璃封裝流...............................................................................16圖16全球智能手機(jī)場(chǎng)營(yíng)收將迅速增長(zhǎng)（單位：十億美元圖173D曲面玻璃屏幕需要激光切割技...................................................圖18激光技術(shù)切割各類玻...........................................................................圖19大功率激光設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域廣闊...............................................................圖202kW單模光纖激光器為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加工圓筒形表面.......................21圖21大族激光推出大功率設(shè)............................................................圖22國(guó)內(nèi)激光切割市場(chǎng)規(guī)模（單位：億元..............................................圖23沃爾沃XC90采用激光拼焊..............................................................圖24沃爾沃XC60采用激光焊接車身側(cè)圍進(jìn)行輕量化............................24圖25國(guó)內(nèi)汽車制造設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模..........................................................25圖26國(guó)內(nèi)汽車制造裝備四大工藝裝備占..................................................25圖27激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈...............................................................................圖28激光設(shè)備下游應(yīng)用廣...........................................................................圖29全球激光材料加工系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模..........................................................27圖30全球激光加工系統(tǒng)市場(chǎng)占..................................................................圖31國(guó)內(nèi)小功率激光設(shè)備市場(chǎng)格局...............................................................圖32國(guó)內(nèi)大功率激光設(shè)備市場(chǎng)格局...............................................................4

表目錄表1：激光應(yīng)用技術(shù)和原.....................................................................................6表2：OLED激加工技術(shù)對(duì)..........................................................................表3：材料加工技術(shù)對(duì)......................................................................................17表4：大功率激光焊接設(shè)備發(fā)展趨.................................................................表5：大功率光纖激光器表現(xiàn)亮眼.....................................................................表6：高功率激光切割有望大量替代其他切割技........................................22表7：激光焊接汽車部位優(yōu)勢(shì)凸顯.....................................................................5

1.消費(fèi)電子創(chuàng)新推動(dòng)小功率激光設(shè)備蓬勃發(fā)展1.1.小功率激光設(shè)備優(yōu)勢(shì)多激光加工與傳統(tǒng)加工相比有眾多優(yōu)點(diǎn)，包括非接觸加工，沒有機(jī)械力，2可加工高硬度、高熔點(diǎn)、極脆的難加工材料3加工精度高）與現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)合，可控性好。不同的激光加工技術(shù)原理與特點(diǎn)突出。表1：激光應(yīng)用技術(shù)和原理小功率激光加工設(shè)備主要可用于激光焊接光切割和激光打標(biāo)直接受益于消費(fèi)電子創(chuàng)新功能的不斷實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用領(lǐng)域的逐步細(xì)分。6

圖1：小功率激光加工技術(shù)應(yīng)用1.2.消費(fèi)電子創(chuàng)新帶來設(shè)備更新機(jī)遇在高端消費(fèi)電子領(lǐng)域，激光加工設(shè)備受到新產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)，在蘋iPhone周年到來之際，今年發(fā)布的新一代iPhone品有望實(shí)現(xiàn)重大升級(jí)，產(chǎn)品將從材料和工藝等方面全面革新，有望采用2.5D雙面玻金屬中框，并在高端機(jī)型中搭載OLED顯示屏，同時(shí)防水功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步升級(jí)，引領(lǐng)智能手機(jī)創(chuàng)新風(fēng)潮，對(duì)小功率激光焊接設(shè)備和切割的需求產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用子的不斷創(chuàng)新對(duì)于小功率激光設(shè)備提出了更高要求，將有望推動(dòng)行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。1.2.1.金屬中框結(jié)構(gòu)小件加碼激光焊接應(yīng)用由于智能手機(jī)“雙面玻金屬中框”的新浪潮，金屬中框的加工制造將成為熱點(diǎn)屬中框不僅是外部簡(jiǎn)單的一圈鋁合金或不銹鋼結(jié)構(gòu)于玻璃后蓋的某些機(jī)械支撐能力和塑形能力弱于金屬材料像頭等零部件仍需要金屬小件作為支架金屬中框中的結(jié)構(gòu)小件能夠解決此類問題構(gòu)小件的引入意味著焊接工藝的增加，進(jìn)一步帶動(dòng)激光焊接設(shè)備的需求增長(zhǎng)。7

圖2：新一代iPhone有望采用玻璃機(jī)殼加金屬中框圖3：金屬中框需要焊接更多結(jié)構(gòu)小件1.2.2.激光清洗工藝去除金屬中框PVD鍍膜激光清洗工藝可應(yīng)用于去除殘留的金屬中框PVD（物理氣相沉積）鍍膜。由于手機(jī)金屬中框結(jié)構(gòu)精巧復(fù)雜PVD電鍍工藝進(jìn)行著色過PVD膜殘留的金屬因具有導(dǎo)電性會(huì)影響手機(jī)無線充電頻信號(hào)等功能要對(duì)其進(jìn)行清洗。相比于傳統(tǒng)的機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、超聲清洗法（濕清洗法8

光清洗效率更高使表面的涂層瞬間發(fā)生蒸發(fā)或剝離外光清洗工藝無需有機(jī)溶劑有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)屬中框的廣泛應(yīng)用也將促進(jìn)激光清洗設(shè)備的應(yīng)用。圖4：PVD物理氣相沉積）鍍膜工藝圖5：使用激光清洗機(jī)可使表面涂層瞬間蒸發(fā)及剝離9

1.2.3.手機(jī)防推動(dòng)氣密性測(cè)設(shè)備需求16下半年發(fā)布iPhone搭載級(jí)別的防水功能的AppleWatchSeries能手表則具備級(jí)別的完全防水功能從根本上解決電子元器件由于不能接觸水而導(dǎo)致的使用和耐用性的局限發(fā)消費(fèi)電子防水新熱潮著防水技術(shù)被各大終端廠商所重視信未來具備防水功能的手機(jī)滲透率將快速提升。圖6iPhone備IP67級(jí)別的防水功能10

圖7AppleWatch具備完全防水性能手機(jī)防水功能的逐漸普及將大大增加對(duì)氣密性檢測(cè)等激光設(shè)備的需求焊接本身具有很好的氣密性過在特定保護(hù)氣氛或真空環(huán)境下進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)電子器件與組件氣密性封裝的主要手段光對(duì)金屬表面粗糙度參數(shù)的測(cè)量能夠?qū)崿F(xiàn)氣密性的檢測(cè)。利用激光噴鍍對(duì)手機(jī)進(jìn)行鍍膜可實(shí)現(xiàn)材料的防水功能光束源蒸發(fā)選定的材料，包括過渡金屬氧化物、金屬鹵化物或SiO2使薄膜附著在基底上，可增強(qiáng)手機(jī)的防水性。此外新的激光技術(shù)還可對(duì)金屬表面進(jìn)行納米級(jí)別的微雕需傳統(tǒng)的化學(xué)涂層即可實(shí)現(xiàn)金屬表面的防水效果未來應(yīng)用于半導(dǎo)體或絕緣材料上出由內(nèi)而外防水的電子設(shè)備。11

圖8：脈沖激光薄膜沉積系統(tǒng)圖9：激光對(duì)材料進(jìn)行微雕實(shí)現(xiàn)防水1.2.4.OLED加工依托于光切割與封高端消費(fèi)電子產(chǎn)品的日趨輕薄擴(kuò)大激光焊接及切割設(shè)備的應(yīng)用傳統(tǒng)LCD板的脆性材料加工示技術(shù)采用的激光技術(shù)要求更高是準(zhǔn)分子激光設(shè)備和激光切割設(shè)備的應(yīng)用分子激光退火主要用于薄膜晶體管（TFT）退火。12

圖10LCD板在智能手機(jī)中的位置圖11OLED板在智能手機(jī)中的位置LCD板在智能手機(jī)中是重要的一部分，也是目前市場(chǎng)上主流的顯示技術(shù)，同時(shí)LTPS板作為脆性材料，用傳統(tǒng)切割工藝難以實(shí)現(xiàn)，需要采用激光切割技術(shù)，避免超薄材料在邊緣的斷裂和崩邊。伴隨著全球OLED面板需求增加面板因其材料的特殊性工藝無法實(shí)現(xiàn)激光技術(shù)主要可以用于切割及封裝環(huán)節(jié)動(dòng)準(zhǔn)分子激光設(shè)備和激光切割設(shè)備的需求。13

表2：OLED激加工技術(shù)對(duì)比OLED件由兩層玻璃結(jié)構(gòu)構(gòu)成且玻璃厚度向超薄化發(fā)展將兩層玻璃按照尺寸和加工邊緣的要求進(jìn)行切割統(tǒng)機(jī)械加工方式切割容易出現(xiàn)崩邊紋等問題，良率低，而激光切割技術(shù)可以解決這一問題，提高良率和加工效率。圖12OLED層結(jié)構(gòu)存在切割難題14

圖13柔性O(shè)LED采用激光切割和焊接由于OLED水氧極度敏感發(fā)光區(qū)域產(chǎn)生黑點(diǎn)且逐漸擴(kuò)大屏幕的封裝能夠隔絕氧氣并確保器件的穩(wěn)定性板的整合工藝和成本的控制也是重要的考量因素OLED為頂發(fā)光器件，需要開發(fā)透明封裝薄膜；作為柔性器件要低溫工藝且柔和抗應(yīng)力用激光進(jìn)行玻璃封裝能夠有效解決問題。激光封裝流程：將熔塊沉積在襯底上，用激光燒結(jié)，蓋上玻璃蓋板。這種本身精密的密封技術(shù)用加入吸濕劑因此不會(huì)影響到覆蓋的玻璃內(nèi)部不用再蝕刻能夠有效降低成本。15

圖14激光用于熔融封裝柔性O(shè)LED圖15OLED璃封裝流程隨著OLED市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)光加工設(shè)備需求量有望快速提高研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)全球OLED市場(chǎng)規(guī)模將迅增至192美元貨量達(dá)到6.3組。到2019全球智能手機(jī)將搭載板智能手機(jī)的面板營(yíng)收將增長(zhǎng)至美元，相關(guān)的OLED激光加工設(shè)備需求將隨之快速提高。16

圖16全球智能手機(jī)場(chǎng)營(yíng)收將迅速增長(zhǎng)（單位：十億美元）1.2.5.3D玻璃升激光切割求由于激光技術(shù)既能切割柔性材料能切割脆性材料多自由度也適合曲面工件的加工，因此激光切割技術(shù)應(yīng)用于3D玻璃能夠克服切割上的工藝難題，且表現(xiàn)突出、加工效率高，是目前材料加工的主流方案。表3：材料加工技術(shù)對(duì)比由于3D玻璃結(jié)構(gòu)的特殊性以及厚度過薄的機(jī)械切割會(huì)影響切割的成品率，3D曲面玻璃采用CO2激光切割技術(shù)，以非接觸的應(yīng)力切割方式通過玻璃對(duì)激光的吸收部急劇升溫產(chǎn)生應(yīng)力力變化產(chǎn)生裂紋從而導(dǎo)致玻璃沿著激光掃描方向開裂，邊緣光滑無橫向微裂、無碎片。17

圖173D曲面玻璃屏幕需要激光切割技術(shù)圖18激光技術(shù)切割各類玻璃2.應(yīng)用廣泛與技術(shù)級(jí)決定大功激光設(shè)備高速大功率激光設(shè)備發(fā)展快，包含切割、焊接、切焊一體化等，同時(shí)大功率激光技術(shù)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊隨著技術(shù)的升級(jí)既能夠帶動(dòng)設(shè)備更新的浪潮有望18

全面替代其它技術(shù)，這兩方面因素導(dǎo)致未來大功率激光設(shè)備增速將更高。2.1.大功率激設(shè)備應(yīng)用、發(fā)展快與小功率激光加工設(shè)備相似功率激光設(shè)備同樣用于激光焊接割等功能可進(jìn)行金屬表面的硬化功率激光加工設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域廣中具有代表性的是汽車、健身器材、軌道交通、航空航天和農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域。圖19大功率激光設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域廣闊伴隨新興材料和新型結(jié)構(gòu)的誕生光焊接技術(shù)向高效新工藝轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)輕量化、整體化結(jié)構(gòu)件制造、精密制造、低成本高效新工藝的需求方向轉(zhuǎn)變。尤其是一體化集成復(fù)合型激光焊接設(shè)備將是未來的主流趨勢(shì)拉動(dòng)飛機(jī)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的設(shè)備更新。19

表4：大功率激光焊接設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)2.2.技術(shù)提升動(dòng)裝備升需求一方面質(zhì)企業(yè)對(duì)裝備升級(jí)要求升高激光器功率要求增加率要求從2kW提升至4kW甚至更高；另一方面，大功率光纖激光器cm上厚板上表現(xiàn)不突出，而目前的4kW和8kW的出現(xiàn)使功能優(yōu)勢(shì)突出，大功率光纖激光器逐步替代CO2光器。表5：大功率光纖激光器表現(xiàn)亮眼另外，高功率與超高功率的切割可用于特殊行業(yè)和特殊應(yīng)用，包括重工業(yè)、大型工業(yè)、國(guó)防軍工、造船、航空航天等，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)大族激光推出功率切割產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。20

圖202kW單模光纖激光器為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加工圓筒形表面圖21大族激光推出功率設(shè)備2.3.大功率切焊逐步替代其它設(shè)備2.3.1.激光切割將全面取代其他技術(shù)切割材料作為金屬加工的基礎(chǔ)設(shè)備，目前常見的切割方式主要包含火焰切割離子切割和激光切割技術(shù)功率的激光切割相比等離子切割焰切割21

優(yōu)點(diǎn)突出，有望取代沖床成為主流切割設(shè)備。表6：高功率激光切割有望大量替代其他切割技術(shù)據(jù)研究表明年激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模在12.3億元左右年，我國(guó)激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到元。隨著制造業(yè)的設(shè)備升級(jí)，我國(guó)高功率激光切割機(jī)的需求量在10000左右，若以每臺(tái)元的價(jià)格計(jì)算，市場(chǎng)空間將達(dá)到200億元。圖22國(guó)內(nèi)激光切割市場(chǎng)規(guī)模（單位：億元）22

2.3.2.激光焊將成汽車工主流激光焊接在汽車焊接領(lǐng)域有望逐步替代其它方式要的汽車焊接方法有電阻電焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、激光焊、氬弧焊、電阻束焊等，隨著汽車向輕量化、高強(qiáng)度發(fā)展，高強(qiáng)度鋼板、合金鋼等材料被應(yīng)用至車身材料上，而激光焊接這類材料效果優(yōu)越。表7：激光焊接汽車部位優(yōu)勢(shì)凸顯大量運(yùn)用激光焊接技術(shù)的汽車沃爾沃C90已經(jīng)量產(chǎn)，由于激光焊接時(shí)不需要助焊條形成的合金甚至能夠超越基材本身的性能此能在保證安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)汽車輕量化。23

圖23沃爾沃XC90用激光拼焊板圖24沃爾沃XC60采用激光焊接車身側(cè)圍進(jìn)行輕量化2015年國(guó)內(nèi)汽車制造設(shè)備行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到億元，且仍處于擴(kuò)張中，汽車制造設(shè)備主要包括沖壓設(shè)備、焊裝設(shè)備、涂裝設(shè)備、總裝設(shè)備等四大工藝設(shè)備，其中焊裝設(shè)備占比達(dá)到25%約合市場(chǎng)規(guī)模元。國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)仍處于起步階段德國(guó)大眾汽車引入上海大眾和一汽大眾的生產(chǎn)線來有望取代其他焊接技術(shù)在國(guó)內(nèi)企業(yè)大量應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。24

圖25國(guó)內(nèi)汽車制造設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模圖26國(guó)內(nèi)汽車制造裝備四大工藝裝備占比3.激光加工設(shè)備市潛力大，國(guó)領(lǐng)先企業(yè)增快目前激光加工設(shè)備行業(yè)已形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈要包括激光材料及配套元器件，中游為激光器及其配套設(shè)備，下游包含激光應(yīng)用產(chǎn)品、消費(fèi)產(chǎn)品、儀器設(shè)備等。25

圖27激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈海外研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球激光加工