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中国固体激光器及超快激光器市场发展现状

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导读: 在中国,虽然2015年GDP增速降至6.9%,创下了自1990年以来的最低增速,激光行业依然出现了良好的增长,为推动中国制造业进行产业转型升级作贡献。

  激光技术自问世以来,60多年间,取得了飞跃的发展,其应用几乎涵盖所有工业领域,除轻工业、汽车、航空航天、动力及能源行业外,正逐步向精细、微细加工领域拓展,有力推动了电子制造、集成电路、通讯、机械微加工、医疗、牙科、美容仪器设备及新兴应用的发展。

  即便在全球经济低迷时期,激光市场依然表现良好,包括固体激光器、超快激光器等在内的激光技术在精密加工、微加工领域呈现持续增长。特别是在中国,虽然2015年GDP增速降至6.9%,创下了自1990年以来的最低增速,激光行业依然出现了良好的增长,为推动中国制造业进行产业转型升级作贡献。

  据研究报告称,全球激光市场将由2015年的100.9亿美元增长到2022年的146.7亿美元,年均复合增长率为5.33%。2015年,中国工业激光器市场销售收入约5.3亿美元,全球占比19.2%,但市场增速较快,2015年同比增长了18.9%。

  一、冷加工技术推动固体激光器及超快激光器市场发展

  资料显示,“冷加工”技术在中国的进一步发展,促进了固体激光器、超快激光器在精细微加工领域如消费电子用芯片、高分子材料、软硬电路板切割领域;精细打标如高分子材料和透明材料打标、特种金属表面处理和3D打印领域的应用。

  相对于光纤和CO2激光器,固体激光器窄脉宽的优势突出,能做到其它激光器无法做到的精细微加工,实现“冷加工”。这类激光器具有输出能量大,峰值功率高;结构紧凑耐用,价格适宜;可加工的种类数量多;有多种波长可选、窄脉宽等优点。特别是随着大量高性能的材料的出现,固体激光器的性能更是得到了大幅提升,更使固体激光器将市场拓展到更多新兴应用领域。

  二、固体激光器迎来多个应用领域的需求增长

  2015年,全球固体激光器市场销售额销售收入约为4.7亿美元,中国则为1亿美元左右。全球制造业有一大半市场在亚洲,其中大部分在中国,也使中国成为固体激光器最重要的市场之一。英诺激光、光谱物理等一批有实力的企业为推动固体激光器在中国的应用作出了显著贡献。而全球消费电子市场火爆,特别是智能手机功能更新换代加速,如指纹模组、蓝宝石盖板等新型应用已覆盖众多机型,对精细微加工提出了更多更高要求,将极大促进固体激光器的销售量。

  2016年,固体激光器特别适合于微加工领域的制造,如,激光打标、划线、切割、钻孔、材料去除、表面处理及特殊材料加工等。全球固体激光器在3C行业的市场销售收入为1.2亿美元,同比增长5%。

  3D打印技术近年来在中国也获得了迅猛发展。有报告称,2013年,增材制造增长率超过63%,其中37%来自于3D打印和增材零部件最终产品的贡献。而Wohlers得报告显示,到2016年,全球3D打印增材制造市场规模将超过70亿美元,2018年将达到125亿美元,比2014年翻4倍。

  另外,由于固体紫外激光由于波长更短、拥有更小的光斑,可以打印出更加精细的物件,非常适合应用于精细零件、手工艺品、高端消费电子和个性化定制产品等增材制造。

三、超快激光器市场不遑多让

  光学冷加工在精密加工中的发展,同样引发了紫外激光器和超快激光的研发热潮。超快激光器虽然市场规模较小,但增长速度是整个激光器市场的两倍。资料显示,超快脉冲激光器市场目前规模约为4.5亿美元,到2019年,总额有望超过14亿美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飞秒脉冲宽度的超快激光器在加工领域3C产业(包括计算机、通信和消费电子产品如智能电话、平板电脑器件领域)将取得迅猛发展。 在生物医疗行业、硬脆透明材料和金属加工中的应用也日渐增多。

  特别是在包括激光打标、芯片标识等微加工(通常< 0.01 in.)领域,以通快、相干、英诺激光为代表的超快激光器应用呈现了快速稳健的增长。2014年,激光打标市场增长了4%,微材料加工增长达14%。2015年,微加工用工业激光器增长了4.2%。而在非金属加工领域,如织物、塑料(切割和焊接)、亚克力、玻璃、蓝宝石、某些复合材料等具有波长兼容性的材料的加工和微钻孔市场需求也日趋活跃,也呈现了很好的增长态势(如表2)。

  四、未来固体激光及超快激光市场可期

  最近荷兰阿姆斯特丹大学研究小组演示了可以通过超快激光技术精确显示脑肿瘤位置,图像形成时间不到一分钟即可完成,并能帮助外科医生摘除肿瘤细胞,而不伤害健康组织;最新研究表明,采用超快激光辅助处理方法,还可以增加锂离子电池活性表面积,提升电池性能。另外,科学家开发了一种波长对人眼无害的高效、紧凑型固体激光器,用于医疗、测距、通信等领域。而连续紫外激光器的不断发展,也将为环境监测、海洋石油污染探测、分析提供有效手段。




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