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市场研究:全球激光产业迎来新机遇
2017-03-20 09:12 李伟  OfWeek激光网

根据最新发布的市场研究报告“20162022年全球激光加工市场预测”显示,到2022年,全球激光加工市场规模预计将达到97.5亿美元,6年期间实现的复合年增长率(CAGR)为6.13%。

预测期内,亚太地区将占据全球激光加工市场的最大份额。随着新应用及自动化进程加快,中国、日本及韩国将成为最主要的激光应用市场。

2016年,激光行业呈现以光纤激光器、皮秒、飞秒等超快激光技术、以及紫外激光加工为亮点的发展态势。激光精密微细加工在新能源、信息技术、生物医疗、新材料、电子及航空航天等产业获得越来越多的应用,其中包括精密钻孔、刻线、划槽、表面纹理化、表面改性、内部改性、修整、清洗、增材制造等工艺。此外,智能制造、新能源等概念为激光器提供了良好的发展环境。

激光切割市场稳健增长

据悉,激光切割机市场在20162020年期间的复合年增长率将达到8.91%。高功率激光切割设备能以极高的精度加工门类广泛的材料,无论是钢材、铝材或是塑料等。其多功能性使制造商能够灵活切割材料并打造出具有复杂几何形状的产品和部件。在过去几十年中,激光切割行业经历了一系列变革,包括切割材料的质量和厚度的改善、机器功率和效率的提高,从而使得如今的激光切割机能够以更高的速度、精度及更优的质量对包括汽车、航空航天、医疗保健、塑料、电气和电子、纺织品、木工等在内不计其数的零部件产品进行高效加工。

激光切割机技术的迅猛发展和先进设备的应运而生使其在医疗行业中也得到越来越多的应用。除此外,产品在金属加工中的份额始终占据鳌头,能以超精加工工艺打造出品质卓越的金属部件:无论是精准切割热成形片,抑或是打造车体和车管等具有复杂设计和维度的异型部件。如今,传统的切割机正被光束品质优异及自动化程度高的激光切割设备日益取代。

同时,得益于国内光纤激光器、控制系统、加工头以及激光切割机整机集成在技术和成本领域的进步,2016年,应用于薄板加工市场的激光切割机数量基本已经翻了一番。这些进展也加快了原本以冲床、剪板机为主体的传统生产工艺向激光加工的转换。

汽车工业的稳定增长是推动全球激光切割机市场的核心因素之一。过去几年里,中国和印度等亚洲国家的汽车生产能力大幅增长。而工业型光纤激光器和碟片激光器在近来的快速发展也对传统的固态激光加工带来重大的技术转型。在预测期内,这类激光器将成为全球激光切割机市场的主流趋势。

高功率激光器成市场宠儿

当前,工业部门的需求增长推动了高功率激光器在全球范围的发展。高功率激光器的工业应用可分为宏加工和微加工。宏观加工包括切割、焊接和打标应用。微加工主要包括半导体、印刷电路板、平板显示器和太阳能电池等生产领域。

近年来,激光二极管在设计和制造工艺方面的革新为高功率激光系统的成本和可靠性创造了更多裨益。尺寸紧凑、光电转换效率高、功耗低的激光器需求量猛增。同时,随着半导体激光材料和安装技术的改进,预计半导体激光器市场在切割和焊接等材料加工领域将继续扩大。此外,创新的光学组合方案也将为高功率激光器市场提供助剂。

Grand View Research公司新发布的一份报告显示,到2024年,全球半导体激光器市场规模预计将达到95.2亿美元。其中,大功率半导体激光器和光导纤维激光器是引领市场的两大核心产品。

从区域来看,基于其制造业迅速扩张,中国、韩国和台湾地区等亚太市场在高功率激光器需求方面将经历巨大的增长。而大型的半导体产业也为激光微加工创造了更多发展空间。此外,大功率激光器在欧洲和北美等地区的航空航天、国防、汽车和医疗应用中正见证不断增长的需求。

光纤激光器市场6年内CAGR将达11.7

Allied Market Research发布的一份新报告,到2022年,全球光纤激光器市场预计将从2015年的144.3亿美元增长到311.3亿美元,2016年到2022年期间的复合年增长率为11.7%。

2015年,光纤激光器占全球激光器市场总收入的31%,预计到2020年将达到39%。

随着光纤激光器不断深化的价值主张,市场对传统的CO2及固体激光器的需求或将有所下降。

当前,工业部门的需求增长推动了高功率激光器在全球范围的发展。

技术进步,环保性和在更低成本下实现高光束质量等因素驱动该市场的发展,促使光纤激光系统成为打标和切割应用颇具吸引力的选择。超快型和多芯型光纤激光器的问世以及光纤激光器在微切割、3D微铣削、盲孔加工、光泵浦、划线、表面处理和显微应用领域的持续增长驱动全球市场的扩张。易于实现自动化和节能的光纤激光器解决方案正越来越多地取代传统用于机械打标的手段,例如化学蚀刻和油墨印刷。

管切割应用在全球光纤激光器市场中最为突出,主要基于产品在心血管支架生产中的比例不断提升,这是因为这类激光器具有无限的切割配置、降低的生产成本以及能够消除叠加公差等优势。其它潜力和热门板块还包括3D切割、平板切割以及动力传动系统应用。光纤激光器卓越的光束操纵能力使其被越来越多地用于3D切割应用中;而其为平板切割提供的优势则包括更紧密聚焦的光斑尺寸、更高的焦深、更快的处理速度以及更大的工作距离,从而减少工件公差。

根据Allied Market Research的化学材料团队主管Eswara Prasad表示:“准连续(QCW)光纤激光器在过去三年中取得了巨大的发展,并以其独特的技术和高峰值功率等优势逐步取代了体形庞大、相对低效的传统型YAG激光器。”

由于光纤激光器在具成本效益的切割和焊接应用中的比例不断增长,预计产品在高功率应用板块将实现15.4%的年复合增长率。同时,打标应用位列第二,归因于FDA(美国食品与药品监督管理局)出于病患安全以及贸易标识政策等考量,要求在所有医疗、牙科和外科装置上打上唯一标识号。

这份市场报告中的主要结果包括:

  2016年到2022年,亚太地区在光纤激光器的收入方面将继续领跑市场,其次是北美;

  2016年到2022年,预计皮秒光纤激光器市场的年复合增长率为11.5%;

  准连续绿光光纤激光器在全球可见光纤激光器市场的收入增长最快,复合年增长率为74.9%;

  墨西哥是北美光纤激光器市场增长最快的地区,2016年至2022年期间的年复合增长率将达到10.2%;

  管切割在全球光纤激光器市场的高功率切割应用领域增长最快,2016年到2022年期间将实现16.7%的年复合增长率。

医疗行业成为准分子和飞秒激光系统的增长引擎

2016年,全球准分子激光器和飞秒眼科激光器市场增幅稳定,收入总额达到6.66亿美元。准分子激光系统的销量持续超过飞秒激光器。北美仍成为最大的市场,预估亚太地区也将为全球准分子激光器和飞秒激光器创造有利可图的市场。20162026年间,这一市场将实现5%的复合年均增长率。

老年人口显著的增长以及糖尿病患病率的上升成为该激光系统的需求推力。随着屈光手术和白内障手术数量的增加,更多医院和眼科诊所正在提高对眼科激光系统的需求和使用。同时,发展中国家在卫生保健意识方面的加强以及支出增长也助推了这一市场。

就应用方面看,2016年,屈光手术市场占据该激光系列最大的收入份额,约达到70%。而产品在白内障手术、囊切开术、激光小梁成形术等领域也获得了最快的增长。其中,白内障手术市场是准分子激光器和飞秒激光系统的第二大应用领域。

就地区来看,北美将继续保持领先的市场地位,该地区2016年的准分子和飞秒眼科激光系统的收入总额为2.17亿美元,占市场总额30%以上。西欧地区则将持续推进该产品的应用。此外,亚太地区医疗基础设施的不断完善也有望为这些产品提供大量的发展机遇。

中国激光产业前景广阔

在“中国制造2025”不断深化的背景下,激光技术势必推动制造业向价值链高端拓展。在这一战略发布的十大重点领域中,航空航天装备、新能源汽车等领域对激光焊接、激光切割、3D激光熔融打印等高端激光技术的需求将被不断释放。

2016年,中国激光产业全年增速达到20%以上,借助中国政府大力推动智能制造与“中国制造2025”的东风,该产业有望在2017年继续保持高速发展。

综上所述,以下几个趋势或将成为未来几年国内激光产业的核心:

  激光器研发朝高智能化、高功率、高光束质量、可靠性、低成本和全固态等方向发展,半导体激光器、半导体泵浦固体激光器和光纤激光器等将成为激光器的发展主流;

  激光技术与其它学科结合,不断拓展激光化学、激光医疗等新兴应用领域,尤其要重点发展精密和微细加工技术,在电子、半导体、通讯、光存储、微机械制造、生物、环境等行业进一步推广和应用激光高精密加工技术,为传统加工方式创造前所未有的可能性;

  激光加工的自动化、集成化和智能化水平持续提高,在与工业机器人技术结合的基础上,实现三维焊接、三维打标、三维切割等多维加工,拓展激光技术的适用性和应用领域。伴随光、机、电、气等技术水平的提升,快速引领中国进入“光智造”时代。

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