超高功率激光切割機(jī)行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢

超高功率激光切割機(jī)行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢激光加工設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢總體上看，我國激光加工設(shè)備行業(yè)近年來發(fā)展迅速，但在核心技術(shù)水平及應(yīng)用滲透率等方面較發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距。作為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造邁進(jìn)的核心技術(shù)之一，國家高度重視并大力支持激光加工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并為進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍提供政策引導(dǎo)，持續(xù)推動(dòng)我國制造業(yè)生產(chǎn)方式和制造工藝的轉(zhuǎn)型升級(jí)。（一）激光加工設(shè)備行業(yè)核心零部件逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，而激光器核心器件包括泵浦源、光學(xué)諧振腔等，由于其技術(shù)壁壘較高，導(dǎo)致長期以來我國激光器核心器件的進(jìn)口依存度較高。為降低對(duì)激光器核心部件的進(jìn)口依賴和生產(chǎn)成本，近年來國內(nèi)廠商紛紛加大自主研發(fā)力度，投入更多科研資源，我國激光器行業(yè)逐漸步入快速成長階段，國產(chǎn)化程度逐年提升。以光纖激光器為例，根據(jù)《2022中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，從市場滲透率來看，在1-3KW功率段光纖激光器市場，2022年國產(chǎn)光纖激光器市場份額預(yù)計(jì)將達(dá)到97．3%，已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化；在3-6KW功率段光纖激光器市場，國產(chǎn)激光器滲透率由2018年的15．8%迅速提升至2022年（預(yù)計(jì)）的95．7%；在6-10KW功率段光纖激光器市場，2022年國產(chǎn)滲透率預(yù)計(jì)將達(dá)到58．6%。在10KW以上功率段光纖激光器市場，國產(chǎn)激光器滲透率更是從2018年的5．7%快速增長至2022年（預(yù)計(jì)）的64．1%。隨著國內(nèi)激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，國產(chǎn)激光器與國際技術(shù)差距逐步縮小，低功率激光器已基本實(shí)現(xiàn)，中功率、高功率光纖激光器國產(chǎn)化率快速提升。未來隨著技術(shù)差距的進(jìn)一步縮小，預(yù)計(jì)國產(chǎn)激光器功率和性能將逐步提高，高功率段光纖激光器領(lǐng)域的國內(nèi)外品牌競爭將愈演愈烈，激光設(shè)備核心零部件的國產(chǎn)化率也將進(jìn)一步提升。（二）激光加工設(shè)備行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，持續(xù)向高功率、短波長、窄脈寬方向發(fā)展隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與國家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，工業(yè)生產(chǎn)中各類金屬、非金屬工件的加工需求持續(xù)旺盛。隨著激光技術(shù)的進(jìn)步及對(duì)傳統(tǒng)加工工藝的替代，近年來激光加工設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域快速拓展，國內(nèi)激光加工設(shè)備市場迎來高速增長期。目前，激光加工設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車零部件、工程機(jī)械、橋梁建筑模板、裝配式建筑、特變電輸送鐵塔、材料加工與光刻、航空航天、通訊與光儲(chǔ)存、醫(yī)療美容等多個(gè)行業(yè)。具體而言，在宏觀加工領(lǐng)域，汽車、工程機(jī)械、航空航天器等領(lǐng)域大型加工件的切割、焊接可通過激光加工方式實(shí)現(xiàn)，相較傳統(tǒng)加工方式可大幅提高加工效率和加工精度；在微觀加工領(lǐng)域，激光加工覆蓋半導(dǎo)體、LED、OLED、液晶顯示等領(lǐng)域的精密加工環(huán)節(jié)。整體上看，激光加工具有精度高、效率高等顯著優(yōu)勢，在諸多加工領(lǐng)域替代傳統(tǒng)加工設(shè)備，一方面其廣泛應(yīng)用顯著促進(jìn)了下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，同時(shí)催生了新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，另一方面下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展亦促進(jìn)了激光加工技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化升級(jí)。根據(jù)《2022中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)，2021年我國激光加工設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到821億元，預(yù)計(jì)2022年國內(nèi)激光加工設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到876億元。隨著新冠肺炎疫情后國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)復(fù)蘇、傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的進(jìn)一步推進(jìn)以及激光技術(shù)不斷發(fā)展成熟，各行業(yè)對(duì)激光加工設(shè)備的需求將不斷增長，激光加工設(shè)備市場將迎來較長的發(fā)展機(jī)遇期。此外，在國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷深化的背景下，為更好的滿足高端制造業(yè)日益增長的高強(qiáng)度加工、精密加工需求，激光技術(shù)不斷向高功率、短波長、窄脈寬方向發(fā)展。更高的功率能夠提高設(shè)備對(duì)工件的加工速度和強(qiáng)度，提升加工效率；波長更長可使激光束集聚性更好，在加工中形成更小的光點(diǎn)，提升加工精度；更窄的脈寬能夠降低加工時(shí)對(duì)工件表面的損傷，從而使加工的效果得到優(yōu)化。（三）激光加工設(shè)備日趨數(shù)字化智能化當(dāng)前全球已步入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著信息技術(shù)發(fā)展和跨領(lǐng)域應(yīng)用逐漸增加，其與制造業(yè)的融合日趨緊密，推動(dòng)制造業(yè)不斷向著云化、智能化方向發(fā)展，其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的實(shí)現(xiàn)方式。在此背景下，處于制造業(yè)前端的激光加工設(shè)備已不僅僅是獨(dú)立運(yùn)行的工業(yè)機(jī)器，而是通過結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與激光加工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃管理、設(shè)備在線監(jiān)控和維護(hù)、故障在線診斷等一系列功能的數(shù)字化設(shè)備，可幫助生產(chǎn)企業(yè)提升效率、降低成本。未來隨著各類信息技術(shù)與激光加工技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，激光加工設(shè)備將能夠更好的為制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供支持。此外，通過激光技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的融合還可使激光加工設(shè)備具備對(duì)加工流程的分析、判斷、執(zhí)行等能力，從而更好地實(shí)現(xiàn)制造流程的自動(dòng)化、智能化。目前，市場上主流的激光切割、焊接、熔覆設(shè)備已可通過數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)化傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)加工頭運(yùn)行、出光的精準(zhǔn)控制，而數(shù)控系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)激光加工生產(chǎn)線中各臺(tái)設(shè)備間的協(xié)調(diào)高效運(yùn)行，在減少人力成本的同時(shí)，進(jìn)一步提升加工效率和品質(zhì)。未來隨著國家智能制造戰(zhàn)略的進(jìn)一步落地，我國激光加工設(shè)備領(lǐng)域持續(xù)向數(shù)字化、智能化發(fā)展將成為必然趨勢，也將有更多智能化激光加工設(shè)備涌現(xiàn)并應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域，推動(dòng)制造業(yè)向著智能制造方向發(fā)展。（四）激光加工設(shè)備日趨集成化柔性化隨著國民經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，裝備制造業(yè)下游客戶的應(yīng)用場景和個(gè)性化加工需求日趨增多，要求激光加工設(shè)備具備更廣闊的適用領(lǐng)域和更完善的協(xié)同加工能力以滿足客戶的多元化需求。在生產(chǎn)實(shí)務(wù)中，功能單一的激光加工整機(jī)設(shè)備已逐漸無法滿足制造業(yè)企業(yè)精密、復(fù)雜工件的加工需要，因此，采用產(chǎn)線集成化設(shè)計(jì)、模塊柔性化生產(chǎn)，能夠根據(jù)客戶需要實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)、多工序加工的激光加工智能制造生產(chǎn)線日益受到制造業(yè)企業(yè)的青睞。相較僅能完成單一加工環(huán)節(jié)的單臺(tái)激光加工設(shè)備，激光柔性加工生產(chǎn)線可根據(jù)客戶需要完成包括切割、折彎、焊接、熔覆、打標(biāo)、智能搬運(yùn)與碼垛等在內(nèi)的多道工序，幫助客戶大幅提升整體生產(chǎn)效率。預(yù)計(jì)集成化、柔性化將成為未來激光加工設(shè)備行業(yè)新的發(fā)展方向和機(jī)遇。（五）激光加工設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展隨著激光技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，激光加工設(shè)備的應(yīng)用場景不斷拓展。面對(duì)不同領(lǐng)域日新月異的加工需求，激光加工技術(shù)還可與其他眾多技術(shù)融合，進(jìn)而孕育出新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。近年來，激光加工技術(shù)越來越多地滲透進(jìn)入材料加工與光刻、高端工程機(jī)械、橋梁建筑模板、裝配式建筑、特變電輸送鐵塔、航空航天、通訊與光儲(chǔ)存、醫(yī)療美容等工業(yè)及消費(fèi)領(lǐng)域，未來廣闊的發(fā)展空間為激光加工設(shè)備提供了廣闊的發(fā)展機(jī)遇。激光焊接行業(yè)發(fā)展近年來，激光焊接設(shè)備在五金建材、汽車制造、電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、新能源電池及航空航天等行業(yè)逐漸替代傳統(tǒng)焊接設(shè)備，占據(jù)市場份額。在汽車工業(yè)中，白車身（BIW）焊接被廣泛使用，需要多達(dá)2000~5000個(gè)點(diǎn)焊，傳統(tǒng)上是通過電阻點(diǎn)焊來完成的。然而，鍍鋅鋼板的電阻點(diǎn)焊存在許多問題，例如，焊接所需的時(shí)間長，電極的維護(hù)成本高以及鋅涂層黏附在電子產(chǎn)品上等問題。隨著汽車工業(yè)向更輕量級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)展，鋁和鎂合金等其他材料正在成為替代鍍鋅鋼的候選材料。由于BIW約占車輛重量的27%，因此使用這些輕質(zhì)材料有望減輕車輛的總重量。然而，對(duì)于這些材料，與電阻點(diǎn)焊有關(guān)的問題更加嚴(yán)重。采用激光焊接，可以克服其中一些問題。除BIW之外，激光焊接還應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)零件、變速箱零件、交流發(fā)電機(jī)、螺線管、燃料噴射器、燃料過濾器及燃料電池等。在航空航天工業(yè)中，已經(jīng)使用激光焊接來連接各種超級(jí)合金，例如鎳基合金和鈦基合金。Ti6Al4V合金通常用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)組件。此外，Inconel718通常用于在高溫下運(yùn)行的航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的組件。由于這些合金非常昂貴，因此與減材制造工藝相比，焊接具有減少材料消耗的潛力。鋁合金在航空航天工業(yè)中也非常流行，在某些情況下，激光焊接可以提供比其他焊接技術(shù)（例如：攪拌摩擦焊）更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。近年來，因異種材料的焊接可以降低零件成本和設(shè)計(jì)靈活性而變得越來越流行，激光焊接已用于連接聚合物和塑料。早期，CO2激光主要用于塑料部件的焊接，因?yàn)榧す饽芰亢苋菀自谄?0．6mm的長波長處吸收。大多數(shù)塑料在紅外波長下是透明的，但在長波長下是不透明的。近年來，透射激光焊接（TLW）已成為一種使用內(nèi)部吸收器焊接塑料的可行方法，這僅在焊接界面處提供了一種吸收熱量的方法，并將熱影響區(qū)最小化。以家電和汽車內(nèi)飾為代表的塑料焊接設(shè)備和以醫(yī)療器械為代表的陶瓷焊接設(shè)備，也已成為激光焊接重要的發(fā)展方向。經(jīng)過近10年的發(fā)展，國內(nèi)激光復(fù)合焊接技術(shù)和工藝取得了長足進(jìn)步，已經(jīng)在船體的大幅面構(gòu)件和復(fù)雜曲面構(gòu)件焊接中得到小批量應(yīng)用。2019年，手持激光焊接機(jī)異軍突起。由于設(shè)備本身準(zhǔn)入門檻不高，加上在使用過程中可以滿足脈沖焊、準(zhǔn)連續(xù)焊和連續(xù)焊的自由切換，適用于各類工件的復(fù)雜焊縫，該市場出現(xiàn)了一股發(fā)展熱潮。近兩年，全國有數(shù)十家企業(yè)投入這一領(lǐng)域。然而，國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的專利布局明顯不足，國內(nèi)最早的一篇手持焊接設(shè)備專利始于2003年，居然來自美國霍利韋爾公司。沒有專利的支撐，國內(nèi)在該領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也基本處于裸奔狀態(tài)。低門檻預(yù)示著高競爭，預(yù)計(jì)未來2~3年，半數(shù)以上的手持焊接設(shè)備企業(yè)將因自身技術(shù)競爭力的匱乏以及產(chǎn)品利潤的殆盡而退出該市場。光纖激光器行業(yè)發(fā)展2019年光纖激光器市場是競爭激烈、也是繼續(xù)發(fā)展的一年。2019年中國光纖激光器市場銷售總額超過82．6億元。從我國光纖激光器市場來看，國產(chǎn)光纖激光器逐步實(shí)現(xiàn)由依賴進(jìn)口向自主研發(fā)、替代進(jìn)口到出口的轉(zhuǎn)變。隨著國內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，國產(chǎn)光纖激光器功率和性能逐步提高，我國光纖激光器市場從2015年的40．7億元增長到2019年的82．6億元，預(yù)計(jì)2020年會(huì)小幅增長到85．6億元。隨著光纖激光器市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，光纖激光器核心器件的方案已基本成形，激光產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟，激光器的核心器件國產(chǎn)化率也隨之提高，進(jìn)而使得激光器的成本逐漸下降。激光器的價(jià)格戰(zhàn)也出現(xiàn)了階段性的變化，價(jià)格競爭主戰(zhàn)場從1~3kW產(chǎn)品段轉(zhuǎn)移至6~40kW產(chǎn)品段。金屬泡沫的激光成形行業(yè)發(fā)展金屬泡沫是一種相對(duì)較新的材料，由于其高的強(qiáng)度重量比以及出色的沖擊和噪聲吸收特性而引起人們的興趣。在許多工程應(yīng)用中，例如，汽車保險(xiǎn)杠或航天器部件，金屬泡沫必須具有特定的形狀。由于近凈形狀的制造困難且昂貴，因此有必要將金屬泡沫彎曲成期望的形狀。彎曲金屬泡沫并非易事，因?yàn)榭妆谥荒艹惺艿蛻?yīng)力并容易破裂。結(jié)果，傳統(tǒng)的機(jī)械彎曲方法會(huì)導(dǎo)致破裂和細(xì)胞塌陷。在過去的10年中，幾個(gè)研究小組嘗試了金屬泡沫的激光成形，并報(bào)告了積極的結(jié)果，但沒有一項(xiàng)研究足夠詳細(xì)地探討潛在的彎曲機(jī)理。未來研究應(yīng)該更好地了解激光成形如何影響材料特性和結(jié)構(gòu)屬性。激光清洗行業(yè)發(fā)展我國激光清洗技術(shù)的研究和設(shè)備開發(fā)起步較晚，早期發(fā)展基本上是跟蹤國外技術(shù)。近兩年來，隨著國家環(huán)保政策的不斷收緊以及人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，激光清洗行業(yè)逐漸走向上升通道，在機(jī)械、石化、公路運(yùn)輸、印刷、電子電路及核工業(yè)等行業(yè)持續(xù)發(fā)力。激光清洗行業(yè)還在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，已經(jīng)滲透到航空公司飛機(jī)維保領(lǐng)域。以中國南方航空為例，采取激光清洗手段每清洗一架空客A320客機(jī)，平均節(jié)省維護(hù)成本約40萬元。當(dāng)前，國內(nèi)銷售收入過千萬的激光清洗企業(yè)已經(jīng)不下30家，少數(shù)幾家已經(jīng)逼近5000萬元的年銷售收入。預(yù)計(jì)2020年整個(gè)行業(yè)將會(huì)進(jìn)一步爆發(fā)，年?duì)I收增幅有望超過30%。超快激光也是近年來激光市場最突出的增長點(diǎn)，其增速數(shù)倍于激光行業(yè)的整體增速。2019年國內(nèi)從事超快激光器研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)超過25家，預(yù)計(jì)2020年國內(nèi)超快激光器市場規(guī)模將達(dá)到25億元。超快激光器市場在脆性材料加工市場取得了穩(wěn)步增長。諸如手機(jī)屏異形切割、手機(jī)攝像頭藍(lán)寶石蓋板切割、特殊材料標(biāo)記、隱形二維碼打標(biāo)、高性能FPC切割、OLED材料切割打孔，以及太陽能PERC電池加工等領(lǐng)域訂單需求不斷。國內(nèi)超快激光器生產(chǎn)企業(yè)也逐漸找到了自己的細(xì)分賽道。隨著5G通信技術(shù)走向成熟，2020年消費(fèi)電子市場有望迎來一波換機(jī)熱潮。近兩年，國內(nèi)面板廠商持續(xù)加碼柔性屏幕生產(chǎn)線，為下一代手機(jī)提供新型顯示方案。然而，適用柔性AMOLED材料加工的激光微加工設(shè)備中，絕大多數(shù)的超快激光器仍依賴進(jìn)口。隨著更多柔性屏幕產(chǎn)線投產(chǎn)和成規(guī)模出貨，巨大的潛在市場將有效推動(dòng)國內(nèi)超快激光器企業(yè)和下游設(shè)備企業(yè)奮發(fā)圖強(qiáng)，從而彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈條缺少國產(chǎn)設(shè)備的短板。水中的激光微加工是將要加工的工件表面置于水下，并且因施加水而導(dǎo)致加工質(zhì)量的提高。水射流引導(dǎo)的激光微加工，其中水射流可以幫助引導(dǎo)激光束，增加工作距離，減少污染并產(chǎn)生冷卻效果。助水密激光微加工（UWLM）是近年來一種新的加工技術(shù)，該技術(shù)除了對(duì)要加工的表面區(qū)域進(jìn)行水密化外，還應(yīng)用了超聲波引起超聲空化并激勵(lì)水產(chǎn)生有益的效果，例如原位超聲清潔，以改善加工過程。在實(shí)驗(yàn)室條件下，發(fā)現(xiàn)在ns入射激光脈沖相似的情況下，與在空氣中進(jìn)行激光微加工相比，UWLM產(chǎn)生的碎屑沉積要少得多，并且每個(gè)脈沖的燒蝕深度比沒有超聲的水中要高幾倍。還有一種超聲波輔助加工工藝，超聲振動(dòng)輔助激光加工是指將要加工的工件表面進(jìn)行超聲振動(dòng)，而不是將其浸入水中的過程。它與前述的UWLM工藝從根本上不同，因?yàn)樗簧婕癠WLM在水浸工件表面加工區(qū)域周圍的超聲波水內(nèi)清潔作用的關(guān)鍵組成部分。人們發(fā)現(xiàn)施加超聲振動(dòng)可以提高激光加工效率。除超聲波外，人們正在嘗試激光加工與電化學(xué)加工，電場或磁場的組合。激光微加工通常涉及將激光直接照射到工件表面以去除材料。近來一種經(jīng)過改進(jìn)的工藝稱為激光誘導(dǎo)等離子體微加工（LIPMM），其中將介質(zhì)中的激光誘導(dǎo)等離子體用于去除材料的能源。另外，一種提高激光微加工質(zhì)量和效率的方法是使用激光脈沖序列，其中每個(gè)序列包含兩個(gè)或多個(gè)具有適當(dāng)脈沖能量和相對(duì)定時(shí)等的脈沖。激光設(shè)備行業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢（一）激光加工技術(shù)概況激光是指窄幅頻率的光輻射線通過受激反饋共振與輻射放大產(chǎn)生的準(zhǔn)直、單色、相干的定向光束。作為一種新光源，激光以其方向性好、單色性好、相干性好、能量密度高等特點(diǎn)，在工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、科研等多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。激光在工業(yè)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料進(jìn)行加工處理，激光加工按激光束對(duì)材料的作用效果可劃分為激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光清洗、激光打標(biāo)等。激光加工技術(shù)憑借其精度高、速度快、加工效果好等優(yōu)勢正逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)的替代，并成為國家大力支持和推廣的高新技術(shù)之一。在當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)逐步回暖、制造業(yè)投資顯著增加以及智能制造加速推進(jìn)的大背景下，激光加工技術(shù)下游應(yīng)用的深度和廣度將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。激光加工技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、科研等領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域，激光加工可用于多種金屬、非金屬材料的加工