激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計算機、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。早在1916年，愛因斯坦發(fā)表了一篇綜述量子論發(fā)展成就的論文———《關(guān)于輻射的量子理論》，其中提出了受激發(fā)射的概念，為激光技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。1960年7月7日，當(dāng)時在美國休斯飛機公司實驗室工作的梅曼博士宣布他于5月15日研制成了紅寶石激光器，激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)便開始真正的進入到人類的生活當(dāng)中來，主要包括科研領(lǐng)域、激光加工領(lǐng)域、醫(yī)療檢測領(lǐng)域、軍事武器領(lǐng)域、機械制造領(lǐng)域等。

激光的優(yōu)勢及應(yīng)用領(lǐng)域

而在激光應(yīng)用的下游產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)激光加工領(lǐng)域目前從全球看還是激光應(yīng)用的最大市場，而激光加工產(chǎn)業(yè)中最為核心的裝臵就是激光器，目前工業(yè)激光器中小功率國產(chǎn)化率穩(wěn)步推進，中高功率激光器國外公司占主導(dǎo)。

工業(yè)激光器的分類一覽

激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動化加工，激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備，已成為企業(yè)實行適時生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。激光加工設(shè)備主要分為光學(xué)系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其中以光學(xué)系統(tǒng)中的激光器最為核心。

激光加工設(shè)備組成

國際高端加工市場的普通加工機床已經(jīng)被激光切割設(shè)備逐步取代，而我國加工機床與激光切割機共存，但隨著激光技術(shù)在制造業(yè)的不斷應(yīng)用，激光切割機與沖床相比，具有多方面的優(yōu)勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2007-2015年，我國激光切割設(shè)備規(guī)模保持穩(wěn)步增長。2015年，我國激光切割設(shè)備市場規(guī)模達到12.35億元，連續(xù)保持10%左右的行業(yè)成長。而傳統(tǒng)數(shù)控車床加工在近幾年內(nèi)收到宏觀經(jīng)濟和下游需求疲軟的影響，行業(yè)成長有限。

2007-2015中國激光切割設(shè)備市場規(guī)模（億元）

2011-2014中國數(shù)控沖床產(chǎn)值規(guī)模（億元）

中國數(shù)控剪切機床產(chǎn)值規(guī)模（億元）

中國數(shù)控鍛造機及沖壓機產(chǎn)值規(guī)模

激光加工的產(chǎn)業(yè)鏈情況也是清晰地，從上游生產(chǎn)核心激光器的企業(yè)到生產(chǎn)各類激光加工設(shè)備的企業(yè)再到激光加工服務(wù)的企業(yè)，形成了整個激光加工完整的生態(tài)鏈。憑借其加工性能優(yōu)異和效率高的特點，多類先進制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來越多的可以看見激光加工設(shè)備的身影。

激光加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈

從全球范圍看，激光產(chǎn)業(yè)中份額最大的就是以激光加工為主的通信半導(dǎo)體加工和先進材料加工，二者占據(jù)了激光市場近八成的份額。在中國制造2025的大戰(zhàn)略背景下，傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)面臨深度轉(zhuǎn)型，其核心之一就是效率提升的同時轉(zhuǎn)向附加值更高、技術(shù)壁壘更高的工業(yè)制造。激光加工完全符合于這一主旨，激光器及激光加工設(shè)備主要用于消費電子觸摸屏的生產(chǎn)加工、半導(dǎo)體中LED晶圓劃片、汽車工業(yè)等，有一個光明的應(yīng)用前景。

全球激光市場下游應(yīng)用分布

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展和國民收入水平的提高，智能手機平板電腦已成為人類生活中必不可少的設(shè)備，于是觸摸屏的消費需求帶動了激光加工行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的機械加工工具在觸摸屏加工的部分環(huán)節(jié)無法達到所需的精度，從而為激光精密加工的應(yīng)用創(chuàng)造了契機。激光加工設(shè)備將激光切割、激光蝕刻、激光鉆孔等現(xiàn)代激光加工技術(shù)應(yīng)用于觸摸屏的精密化加工中，極大的提升了觸摸屏的激光物化性能。從全球和中國的智能手機出貨量來看，智能手機出貨量以及進入到存量競爭時代，性能和用戶體驗將會是下一階段的主題，激光加工有望迎來更強勁的消費電子加工需求。

世界智能手機出貨量（百萬部）

中國智能手機出貨量（百萬部）

激光加工設(shè)備主要應(yīng)用于LED芯片的劃片加工環(huán)節(jié)，主要用途為將LED芯片晶圓通過激光劃片形成切割槽，然后通過裂片等工藝分割為獨立芯片，激光加工設(shè)備是LED芯片加工的重要設(shè)備。隨著國家《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》等政策的進一步推行，LED產(chǎn)業(yè)將為激光加工產(chǎn)業(yè)帶來更大的需求

中國LED產(chǎn)值及其增速

在發(fā)達國家的汽車工業(yè)中，有50%-70%的零部件是采用激光加工完成的。激光加工技術(shù)在提高汽車工業(yè)的研發(fā)與制造水平中，正發(fā)揮著越來越重要的作用。汽車工業(yè)正在步入能按用戶要求進行柔性加工的精益生產(chǎn)階段，汽車業(yè)出現(xiàn)了柔性模塊式生產(chǎn)方式，現(xiàn)代汽車工業(yè)也在向著技術(shù)高新化的方向發(fā)展，汽車技術(shù)正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)機械制造技術(shù)向先進制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變。激光加工技術(shù)為汽車的開發(fā)與生產(chǎn)制造注入了活力。

國內(nèi)汽車產(chǎn)量及其增速

目前的激光加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)格局以德國、美國、日本、俄羅斯等少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家主導(dǎo)全球激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，其中德國Trumpf、Rofin-Sinar公司在高功率工業(yè)激光器上引領(lǐng)潮流，美國IPG公司的光纖激光器是國際產(chǎn)業(yè)界的明星產(chǎn)品。歐美主要國家在大型制造產(chǎn)業(yè)，如機械、汽車、航空、造船、電子等行業(yè)中，基本完成了用激光加工工藝對傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代，進入“激光加工”時代。

全球激光加工設(shè)備銷售收入（億美元）

目前我國激光產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值規(guī)模約為一千億元，其中：上游產(chǎn)業(yè)——激光元器件及激光器產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比約20%；中游產(chǎn)業(yè)——激光裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，占比約40%(其中，用于切割、打標(biāo)和焊接的高功率激光設(shè)備占據(jù)了2/3的市場份額)，下游—激光加工在重工業(yè)、電子工業(yè)、輕工業(yè)、軍用、醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用占比約40%。

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我國激光裝備市場格局分布