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证券投资体系考察下的激光微加工应用分析

来源: | 发布日期:2022-06-21

激光器方面:我国激光器+激光设备行业目前合计的市场规模达到了658 亿元(2019年),2013 年行业仅为194亿,2013-2019年经历长达7  的正增长。在激光切割方面,激光对于传统切割方式的渗透度约26.26%~30.65% ,在激光切割设备中,高功率(1500W以上)占比仅为20.8%  在激光焊接方面,由于成本原因,激光焊接占焊接市场比例较小,目前更多地应用于汽车/ 电池/精密金属加工/ 光通讯等。

 

超快激光器成为近年来激光市场上最突出的增长点,2015-2019年复合增速为70.5%,而全球激光器市场2015-2019 年复合增速仅为11% 2019 年国内从事超快激光器研发生产的企业超过25家,2019年市场空间达到24.5 亿元,已成长为相当于国内光纤激光器收入体量30% 的市场。

 

激光器+激光设备行业目前合计的市场规模达到了658亿元(2019年),2013 年行业仅为194亿,2013-2019年经 历长达7 年的正增长。

 

激光加工行业:切割具备工业易 耗品属性,拓宽新兴应用场景, 把握具备竞争门槛的环节。


 1.1 激光概念的厘清和分类:激光向低波长+高功率+ 超快方向延伸

按照波长来划分,连续光纤激光器一般属于近红外光;IPG指引激光器正在向低波长延伸。

 

光纤激光器,按照光的波长来划分,一般是从可见光到近红外光(500nm1.5μm之间),其特点是:金属对该波长  范围内的光吸收能力较强,近红外光适用于金属加工。

 

按照IPG年报指引,激光器正在向低波长延伸,半导体激光器、可见光激光器(蓝光、绿光等)及UV激光器等是其目 前主要拓展的产品。而传统的二氧化碳激光器、固体激光器(铒固体激光器、铥固体激光器等)则属于中红外、远红外  波长范围。

 

按照工作方式来划分,光纤激光器又可划分为连续出光、脉冲出光,介于两者之间的为准连续激光。

 

连续激光器:出光是连续的,峰值功率达到120KW,主要应用在切割、弧焊、钎焊、打孔等等

 

半连续激光器(QCW):本质上还是脉冲出光,但是脉宽较长,峰值功率为23KW,主要应用在切割、弧焊、钎焊、 打孔、金属淬火(提高金属延展性、降低直流电阻),尤其适合在点焊、缝焊以及钻孔应用领域替代灯泵浦YAG 激光 器。用途上跟连续激光器有一定重叠。

 

脉冲激光器又可划分为纳秒、皮秒、飞秒脉冲激光器等

纳秒激光器(脉宽较长):峰值功率为1MW,主要应 用在薄板的划线、刻蚀,钻孔,表面处理,淬火,打标 等。

 

纳秒激光器(脉宽较短,以下更适用于微观精加工): 主要用在薄板的淬火、硅片/玻璃的切割等;

 

皮秒激光器(脉宽达到皮秒级别):峰值功率大于 10MW,主要用于打黑、蓝宝石/玻璃切割,光伏 /OLED 切割

 

飞秒激光器(脉宽达到飞秒级别):峰值功率大于 29MW,金属薄板切割、钻孔,高精度加工,眼科手术 等。


样品展示

在工业激光器中,光纤激光器成长性最好,固体激光器近两年有所增长,气体激光器逐步萎缩

 

全球范围内,光纤激光器2009-2018年销售规模从1.69亿美元增长至26.03亿美元,按照当前汇率计算约为180 亿元, 期间CAGR35.50%;光纤激光器在工业激光器中的占比从2009 年的13.7% 上升至51.5%

 

固体激光器16-18年快速增长,从4.7亿美元增长至7.4亿美元左右,期间CAGR 25.5%,主要原因系超快固体激光器 增速较快。


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在所有激光设备的下游应用中,工业加工是最重要的应用方向,占2019年所有激光应用的40.6%;较2018年下降4.4pct。

仪器仪表和传感(更多用于探测)以及科研和军事用途成为增长相对较快的领域,2019年分别占8.4%和12%,较2018年分别增长1.4%和5%。

在工业加工中,根据使用的成熟度,标记>切割>焊接>精密加工。


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