盘点中国激光产业2023年亮点
高功率、高亮度、小型化已成为光纤激光器的主流方向。特别是在高功率方面,光纤激光器仍然是主要研发方向。目前,中国有几家公司可提供高达60kW 的连续波(CW)光纤激光器。此外,微型化和轻量化也是光纤激光器的另一个发展趋势。
我们还看到,主要受电动汽车电池生产、金属3D打印和消费电子市场的推动,出现了高达3500W的蓝色激光器。新能源产业对纯铜的焊接需求正在快速增长。
与标准光纤激光器的红外波长相比,铜在蓝光波长下可以实现更好的吸收,这使得蓝光激光器在动力电池领域极具吸引力。与红外激光加工相比,蓝色激光在焊接和熔覆过程中几乎不会产生气孔和飞溅,从而确保了光滑的外观,并避免了二次加工。此外,使用蓝激光还能以较低的激光功率焊接纯铜;焊接过程中熔池稳定,节能环保。随着蓝光激光的广泛应用,成本也会随之降低,未来几年蓝光激光技术在中国的发展前景让人期待。
国产化进程全面加速
前些年,一些欧美企业因脱钩或去风险退出中国市场,无疑为国内全面替代释放了市场空间。十年前,国产化主要是激光源。如今,它已经从激光器渗透到半导体芯片、光纤、光纤布拉格光栅、高速扫描镜、激光加工头、运动控制和过程监控系统等激光器件的上下游。目前,国产光纤激光器和高功率激光切割系统已占据国内大部分市场份额。
随着国内产品品质的不断提升,整个激光产品链的国产化进程正在全面加速。例如,国内超快激光器制造商已经生产出高平均功率输出(300-600 W)和高单脉冲能量(3.5mJ、800fs、50kHz至1MHz),这正在加速中国超快激光器替代市场。
新市场不断涌现
绿色能源、新材料、新一代信息网络是当今中国经济发展的重要新市场,中国激光产业日益融入这些大趋势。因此,市场潜力不断影响着电动汽车、3C、医疗保健、航空航天、高铁、造船、先进制造等领域。推动绿色制造对于中国应对气候变化、实现碳达峰和碳中和目标至关重要。
俄乌冲突对全球能源供应的影响不仅深刻重塑了全球能源供应格局。储能产业已成为当前和未来几年中国与世界发达国家必须争夺的舞台。高功率激光加工技术的成熟以及高功率激光匹配头性能的提升,使得激光技术在减少碳排放、储能应用、先进制造等方面有更好的表现。
工业激光集群在中国多地开花
在东部地区,激光加工设备对江苏、浙江、山东等省份的产业升级和传统制造业转型发挥了至关重要的作用。激光企业与当地传统产业的合作也持续享受红利。济南、临沂、无锡、宿迁、温州、台州等城市持续吸引激光投资、引进激光技术相关人才,为当地打造基于激光技术的先进制造新生态环境。经济转型。
在中部地区,湖北省在经历了疫情的磨难后,开始迸发出更加旺盛的生机和活力。其省会武汉作为全国工业激光技术的重要发源地,新型激光企业积累和发展迅速。孝感、鄂州、黄石等周边城市已开始承担光谷等地成果的溢出效应。西南地区,宜宾、绵阳等城市多措并举,促进激光产业投资。吸引了众多激光电池加工设备厂商前来开拓和发展西南动力电池市场。从中部到东部、东南部到西南地区,激光产业在全国多个地区蓬勃发展。
加入群体和跨越界限成为主流
过去几年,光纤激光器、激光切割系统甚至超快激光器的价格竞争导致下游制造商向供应商要求更多的利润空间。因此,上游供应商向下游客户转移部分利润的做法将成为常态。
在经济疲软、利润枯竭的情况下,企业间的强强合作将取代垂直整合,成为后疫情时代中国工业激光行业的流行商业模式。此外,一些下游大企业也跨界进入激光装备制造领域。例如,电池制造商CATL与JPT合作开发激光生产机,华工激光与全球领先的光纤制造商长飞公司合作开展半导体制造行业激光应用的合作。北京麦克斯韦、先导智能装备等半导体装备巨头已纷纷进军激光装备制造领域,利用技术和销售渠道优势,进一步巩固市场领先地位。
资本投资成为融资主旋律
近年来,激光企业成为中国投资者的宠儿。越来越多的资本进入激光相关投资领域:华为子公司哈勃投资投资了光大光电、炬光、海创;盈科PE投资Max Photonics。然而,今天的投资者更加务实。他们更有兴趣投资行业隐形冠军或领先的激光上市公司,将其优质资产分割到细分市场,然后在公开市场上市,从而实现投资的快速变现。热门领域包括激光加工设备、激光雷达、激光医疗器械制造、激光数控系统、激光光学元件等。
2023年中国激光市场格局
预计2023年,中国光纤激光器市场将每年增长6.4%,达到17.9亿美元。激光切割和焊接系统将每年增长7.6%和44%,分别达到50亿美元和42亿美元。激光增材制造和激光清洗的市场规模将分别达到28亿美元和1.05亿美元,年增长率分别为21.7%和31%。
在半导体和显示器制造行业以及玻璃加工应用需求的推动下,中国超快激光器市场正在快速增长。目前,中国这些行业销售的超快激光器中,80%是皮秒激光器,尽管飞秒激光器的市场份额从去年的10%增加到20%。国产超快激光器占超快系统整体市场价值的30%,2022年达到9.13亿美元;预计到2023年,该市场将达到10亿美元以上。
手持式激光焊机市场——中国增长最快的激光应用市场之一。预计2022年和2023年中国销量分别约为7万台和15万台,年增长率超过100%。
中国激光雷达市场:在汽车产业转型升级的背景下,激光雷达已成为中国智能汽车产业发展的重要引擎。近年来,中国激光雷达产业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家相继出台多项政策鼓励激光雷达产业发展和创新。这些政策为激光雷达产业发展提供了清晰广阔的市场前景,创造了良好的生产经营环境。
随着人工智能技术的不断突破和升级,在自动驾驶需求扩大、激光雷达应用在高级辅助驾驶领域渗透率不断提升以及机器人和智慧城市建设需求的推动下,中国激光雷达市场进入快速增长期。2022年中国激光雷达市场规模为3.66亿美元。我们预计2023年中国激光雷达市场规模将达到10亿美元,2024年将达到19.4亿美元。
未来展望
海外装备市场正在成为行业的主题
中国国内激光器市场规模巨大,但无序竞争和价格战让国内设备厂商生存越来越困难。因此,海外市场正在成为很多企业的出路。随着国际供应链调整和去风险化,中国部分制造业向东南亚转移,越南、泰国、印尼等东南亚国家几年前就开始从中国采购激光设备。此外,印度、土耳其、俄罗斯、巴西、墨西哥以及一些非洲国家也对激光设备有很高的需求,以帮助实现其经济发展和产业转型目标。中国激光设备因其优异的性价比而受到追捧。我们预计到2025年,中国激光行业销售收入的30%将来自海外销售。
定制产品成为高利润的趋势
在激光加工设备领域,提供并实施定制化解决方案已成为设备制造商高利润的重要来源。由于技术进步、保密性、排他性以及灵活定制化生产的需要,更多的客户愿意选择并付费购买定制化的产品解决方案,以推动智能化生产。独特而复杂的环境也催生了许多新的行业应用。与此同时,越来越多的激光加工设备制造商正在寻求高盈利能力。他们不再满足于生产标准化产品,开始选择与客户共同开发产品的道路。数控机床制造商与激光光源制造商和激光加工设备制造商合作开发下一代智能激光制造设备已成为普遍现象。
人工智能推动激光智能制造
如今,自动化和零缺陷生产是先进制造的重要趋势。人工智能(AI)在这两方面发挥着至关重要的作用。随着ChatGPT等人工智能程序的发展,人工智能通过学习和培训,可以帮助监控激光产品设计、制造和测试的整个过程。它还可以发现潜在的质量问题并及时纠正,从而提高生产效率和产品质量,降低成本。在数字孪生技术的支持下,人工智能可以实现设计和设备工作状态的虚拟仿真。AI还可以根据客户要求设计人机界面,提高激光制造设备的可用性。许多中国激光制造商开始在其流程中使用人工智能,估计有15%的中国激光企业使用人工智能技术。预计三年内将达到60%以上。
注:本文编译自发布在Laser Focus World上的文章《中国工业激光市场在动荡时期呈现稳定增长》(China’s industrial laser market shows steady growth in turbulent times),文/Bo Gu,Bos Photonics。