激光器行业市场分析

Writer： admin Time：2022-05-15 Browse：177

　　杏宇娱乐平台激光器即为能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。

　　激光器应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接（铜焊、淬水、包层以及深度焊接）、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设，作为其他激光器的泵浦源等等。

　　从激光器的构成来看，主要由泵浦源、增益介质、谐振腔三部分构成。典型的激光器由光学系统、电源系统、控制系统、机械结构四部分组成，其中光学系统是最重要的组件，包括泵浦源、增益介质、谐振腔三部分。1）泵浦源：提供光源。为实现和维持增益介质产生粒子数反转提供能量的装置，主要的方式有电、光、化学等激励的刺激等；2）增益介质：将光放大。介质包括气体、固体、液体、半导体等，吸收泵浦源提供的能量后将光放大，与泵浦源共同实现粒子数反转，同时决定激光器能够产生的激光波长、频率和应用领域。3）谐振腔：控制激光输出：是泵浦源和增益介质之间的回路，控制光束的传播方向，提高激光单色性和相干性，缩短工作物质长度，调节产生激光的模式，选择共振腔轴线方向的光，借助两端的具有选择性反射功能的反光镜形成往返运动，实现“光放大”。

　　激光器种类多样，根据增益介质、运转方式、输出波长、泵浦方式的不同可将激光器分为以下几类。1）按增益介质：分为气体激光器、液体激光器、固体激光器，光纤激光器就属于固体激光器的一种；2）按运转方式：分为连续激光器和脉冲激光器；3）按输出波长：分为红外光、可见光、紫外光、深紫外激光器等；4）按泵浦方式：分为光泵浦、电泵浦、化学泵浦、热泵浦、核泵浦激光器等。

　　激光器市场规模方面，全球激光器市场规模由2013年的93.6亿美元增至2020年的166.3亿美元，CAGR为8.6%；中国激光器与激光设备市场规模由2013年的194.33亿元增至2019年的658亿元，CAGR为22.5%，行业发展速度远高于全球。

　　激光器是激光行业产业链的核心。激光行业产业链的组成：1）上游：激光器原材料，包括光学材料、光学器件、机械装置、数控软件、电源器件等，光学器件占光纤激光器成本60%以上，结构件和电路的成本占20%-30%左右。2）中游：激光器，包括光纤激光器、半导体激光器、气体激光器、准分子激光器等，是产业链最核心的部分。3）下游：激光加工，包括激光切割、焊接、打标、雕刻、钻孔、照明、通信等，终端应用覆盖汽车、钢铁、石油、航空、医疗、机械、军事、电子、通信等广泛领域。

　　激光器上游主要包括各类光学材料及光学元件。由光学材料加工而成的各种球面、非球面、平面、异形的透镜、棱镜、反射镜、滤光片、光栅等起反射、成像、分光、滤光、传输等作用的光学元件是实现成像和传像的基础。光学镜头及模组则是成像和传像的核心，是各下游应用领域的“眼睛”，重要地位日益凸显。数据显示，中国光学元器件市场规模从2017年的532亿元增长至2020年的1400亿元，年均复合增长率达38.06%，预计2022年将达到2668亿元的市场规模。

　　激光加工不断对传统加工形成替代，工业激光行业蓬勃发展，切割、焊接、打标等是主要应用方向。激光加工是一种典型的无接触式加工，与其他加工方式相比具有后续工艺少、可控性好、易于集成、加工效率高、材料损耗小、环境污染低、高柔性、高质量等显著优点。近年来，激光加工不断替代传统加工方式，以激光器为基础的激光工业发展迅速，目前已被广泛应用于工业制造、通讯、信息处理、军事及教育科研等领域，形成了遍布全球的产业链条，产业分工的成熟度和深入程度不断提升。随着未来应用产品向超精超微方向发展，激光在微加工领域的应用将越来越广泛。

　　目前，市面上的激光器主要包括光纤激光器、半导体激光器、固体激光器及气体激光器四大类别。由于光纤激光器性能优异，适用性较强，近10年其市场份额快速提升，占据了逾50%的市场。光纤激光器的推出解决了传统固体、气体激光器结构复杂、效率低和难维护等劣势，为实现大规模激光制造奠定了基础，助力光纤激光器成为目前全球工业领域最大的激光器品种。光纤激光器市场发展具有两大特点：1）规模增速高：2013-2020年，全球工业激光器市场规模从24.9亿美元增至51.6亿美元，CAGR为11.0%，光纤激光器市场规模从8.4亿美元增至27.2亿美元，CAGR为18.2%，增速明显高于工业激光器行业整体；2）份额提升快：2020年全球工业激光器市场中光纤激光器所占份额已达52.7%，较 2013 年提升了18.9pct。

　　中国激光产业细分中国目前有170多家大型激光制造商，其中56%从事激光材料加工和激光及激光系统业务。2021年我国激光及相关企业成立数量为6636家。2021年我国激光及相关企业数量主要分布在广东省、江苏省、湖北省、山东省和浙江省。广东省激光及相关企业数量为26958家，位居第一；江苏省激光及相关企业数量13818家，排行第二；湖北省激光及相关企业数量9997家排行第三。

　　以光纤激光器为例，高功率光纤激光器泵浦源是半导体激光器的主要应用领域，高功率半导体激光芯片与模块是光纤激光器的重要元器件。近年来，我国光纤激光器行业处于快速成长阶段，国产化程度逐年上升。从市场渗透率来看，低功率光纤激光器市场中，国产激光器市场份额高达99.01%；中功率光纤激光器市场中，国产激光器渗透率近年来维持在50%以上的水平；高功率光纤激光器的国产化进程也在逐步推进达到了55.56%的渗透率。但高功率半导体激光芯片等核心元器件仍依赖进口，以半导体激光芯片为核心的激光器上游元器件正在逐步实现国产化，一方面提升国产激光器上游元器件的市场规模，另一方面，随着上游核心元器件的国产化，可提高国内激光器厂商参与国际竞争的能力。

　　随着上游核心光电子元器件逐步实现国产化，激光器应用成本逐步下降，激光器将更深地渗透到众多行业。一方面，对中国而言，激光加工也契合中国制造业重点升级的十大应用领域，预计未来激光加工的应用领域将进一步拓展，市场规模进一步扩大。另一方面，随着无人驾驶、高级辅助驾驶系统、服务型机器人、3D传感等技术的不断普及发展，将更多的应用于汽车、人工智能、消费电子、人脸识别、光通信及国防科研等众多领域。而半导体激光器作为上述激光应用的核心器件或部件，也将获得快速发展空间。

　　在工业激光器领域，光纤激光器在输出功率、光束质量和亮度等方面自问世以来取得了巨大进步。但更高的功率可提高加工速度，优化加工质量，拓展加工领域至重工业制造，在汽车制造、航空航天制造、能源、机械制造、冶金、轨道交通建设、科研等领域应用于切割、焊接、表面处理等，光纤激光器对功率的指标要求不断提高。相应器件厂商需要不断地提高核心器件性能（如大功率的半导体激光芯片和增益光纤），光纤激光器功率的提高还需要先进的合束和功率合成等激光调制技术，这都将给大功率半导体激光芯片厂商带来新的要求和挑战。另外，更短波长、更多波长、更快（超快）激光器的发展也是一个重要方向，主要应用于集成电路芯片、显示、消费电子、航空航天等精密微加工，以及生命科学、医疗、传感等领域，对半导体激光芯片也提出了新的要求。

　　高功率光纤激光器的研发和产业化是产业链协同进步的结果，需要泵浦源、隔离器、合束器等核心光电子元器件的支撑，用于高功率光纤激光器的光电子元器件作为其研发和生产的基础和关键部件，高功率光纤激光器市场不断扩大也带动了上游高功率半导体激光芯片等核心元器件的市场需求。同时，随着国产光纤激光器技术水平的不断提升，实现进口替代已成为必然趋势，在全球的激光器市场份额也将不断提高，这也为本土实力突出的光电子元器件厂商带来巨大的机遇。