激光器大有可为,国产元件借势增长

激光器是一种产生激光的设备,是激光设备的主要组件。就物理结构而言,它包括泵浦源、增益介质、谐振腔等。根据获得的不同介质,激光器可以分为气体激光器、液体激光器、固体激光器、光纤激光器和半导体激光器。

激光器产业链

激光器行业产业链主要是各类原材料和系统供应商,原材料主要包括光学材料、光学元器件等,系统主要涉及数控、机床等;产业链中游主要是各类激光器研发企业,主要有光纤激光器制造商、固体激光器制造商、半导体激光器制造商等;产业链下游涉及主要的应用领域,主要包括激光切割、激光打标、激光雕刻、汽车、通信、钢铁等行业。

半导体激光器行业增长快速

全球半导体产业蓬勃发展,半导体原材料规模成本效应逐渐显现,有效降低半导体原材料成本的整体水平。叠加半导体材料制造商整合资源能力提升以及激光封装成本降低的影响,中国的半导体激光器市场呈现出快速增长态势。数据显示,国内半导体激光器市场规模从2015年的8.7亿元增长到2019年的19.8亿元。随着新兴半导体材料材料趋于成熟,此类激光器的市场规模持续保持上升趋势。

光纤激光有望成为主流

随着光纤激光技术的发展,其凭借加工成本低、使用寿命长、体积小等特点受到市场的广泛青睐。未来,光纤激光器有望实现快速增长并进一步扩大市场份额。

光纤激光器主要用于雕刻、打标、切割、焊接等领域。受全球宏观经济的增长、装备制造业升级等因素影响,全球光纤激光器市场快速增长,从2016年的15.3亿美元增长至2019年的27.4亿美元。同样,中国光纤激光器市场规模呈现上升趋势。数据显示,中国2018年光纤激光器市场占据全球总规模的45%,成为全球最大的光纤激光器消费市场。

2015年,中国超过欧洲成为最大的激光消费市场,市场规模占全球总市场的近29%。预计到2025年,中国的激光市场将达到35亿美元,年均复合增长率为16%。

产业链整合趋向性强

激光器制造技术含量高,行业马太效应明显。总的来说,上游企业数目较少,技术集中度很高,因此中游企业原材料采购成本高。为了降低直接和间接材料采购成本并减轻现金流储备的压力,处于产业链中游的企业,尤其是拥有足够人力和物力的大型激光公司开始推进产业链垂直整合战略。垂直整合战略可以使激光公司加快向上游并购,在上游领域挖掘其市场潜力,并推动整个行业创建完整的生态系统。

中游激光器企业一方面可以扩大工艺的覆盖范围,提高利润,另外可以推动行业整体技术水平的发展,逐步降低运输、渠道等中间环节的成本,持续优化能耗水平,推进工业制造业向绿色产业转型。

下游需求推动

增材制造业是国家智能制造战略中的一颗重要棋子。激光作为增材制造设备的主要组件之一,在增材制造设备的效率和能耗中起着重要的作用。为提高国内增材制造技术水平,在国际市场争取更多话语权,国家工信部印发了有关增材制造产业的发展计划,强调要加速促进大功率激光扫描振镜、高光束质量激光器、高速扫描等器件系统功能性、可靠性,并继续探索新型激光设备材料在制造领域中的应用可能性。

在增材制造领域,3D打印是一种特定的应用模式,它是激光技术、自动化技术和人工智能技术的有机结合。3D打印过程利用精确焊接和精确切割的特性,结合增材制造新材料,在航空发动机、火箭飞行器、汽车发动机等尖端制造领域具有突出优势。

政策助力,国产元件借势增长

激光器制造是材料科学和技术应用的重要领域。激光制造技术的进步与材料科学技术的进步之间存在双向驱动作用。激光行业的技术水平已成为衡量国家制造技术水平的重要参考指标。为了促进高新技术产业关键技术的发展,以及加强高端流程对自主知识产权的控制,有关部门定期出台政策,采取激励措施,如加强资金支持,实行税收优惠等,为国内激光器行业提供有力的政策支持,促进该行业的快速发展。

国内激光器公司在制作基础元器件上拥有自主生产能力,但是在高端组件上仍需要依赖进口,如光纤介质、高功率激光芯片、及谐振腔核心元器件,这严重阻碍了行业的良性发展,制约中国企业对高端激光器产品自主知识产权掌控力。中国是激光应用的最大市场,但是海外国家凭借先发优势掌握高端激光器市场的主导权,并构筑起牢固的技术壁垒,这样也倒逼了中国厂商独立研发核心技术的决心。为了减少中国激光行业对进口产品和技术的依赖,降低高端原材料的价格,国内制造商加大自主研发力度,国产元件、工艺有望逐渐取代进口产品、技术,做到完全自主可控。


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