激光加工有著高效率、高精度、低能耗、材料變形小、易控制等優(yōu)點(diǎn)，更加順應(yīng)智能制造、精密制造的大潮流，快速滲透至傳統(tǒng)制造業(yè)，大幅提升了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)效率。
從具體加工應(yīng)用領(lǐng)域來看，激光加工應(yīng)用可細(xì)分為激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光雕刻、激光打孔、激光表面處理等，激光加工技術(shù)在不同領(lǐng)域的技術(shù)原理及特點(diǎn)較為突出，優(yōu)勢明顯。
(資料圖)
憑借這些優(yōu)勢，激光加工技術(shù)在各細(xì)分領(lǐng)域正逐步替代傳統(tǒng)的噴碼印刷、金屬模具鋼蝕刻、機(jī)械切割工藝等技術(shù)，廣泛應(yīng)用于材料加工與光刻、通信與光存儲(chǔ)、科研與軍事、儀器與傳感器、醫(yī)療與美容、娛樂、顯示與打印領(lǐng)域。未來隨著激光加工設(shè)備成本的進(jìn)一步降低，激光加工對(duì)傳統(tǒng)加工替代趨勢將更加明顯。
我國激光切割設(shè)備銷量?2023激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)市場占比
我國激光切割設(shè)備滲透率較低,歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)步入“光加工”時(shí)代,我國激光加工設(shè)備應(yīng)用滲透率相對(duì)國際水平較低,我國激光切割設(shè)備銷量僅為金屬削機(jī)床銷量的9.7%,不到10%,占比較低。
工業(yè)是中國激光下游應(yīng)用占比最高的領(lǐng)域，2021年達(dá)到了 62%，激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)是激光技術(shù)發(fā)展中受益最大的領(lǐng)域。
中國是全球最大的激光加工設(shè)備市場，根據(jù) Optech Consulting 統(tǒng)計(jì)，2021年中國激光加工設(shè)備市場占全球之比達(dá)到35%，遠(yuǎn)超美國和歐洲。
但同時(shí)，我國激光加工設(shè)備所需的激光芯片、特種光纖、激光頭、運(yùn)控系統(tǒng)等核心零部件依然部分依賴進(jìn)口。
國內(nèi)整體工業(yè)體系發(fā)展的基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致國產(chǎn)產(chǎn)品在耐用性、性能穩(wěn)定性以及大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)水平上與國際發(fā)達(dá)國家還有差距。
核心競爭力缺乏也使得產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，一些領(lǐng)域的激光企業(yè)陷入了漫長的價(jià)格戰(zhàn)，蠶食了企業(yè)利潤空間，對(duì)產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展較為不利。
此外，美國在高科技領(lǐng)域?qū)ξ覈闹撇贸掷m(xù)加碼，多家激光企業(yè)曾被美國列入制裁名單，也一定程度上考驗(yàn)著國內(nèi)供應(yīng)鏈。
根據(jù)中研普華研究院《2023年版激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告》顯示：
激光加工技術(shù)作為當(dāng)今世界最先進(jìn)的制造加工技術(shù)之一，其發(fā)展水平直接體現(xiàn)出一個(gè)國家制造業(yè)的實(shí)力。
歐美主要發(fā)達(dá)國家均十分重視激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。
已誕生了以德國通快、美國阿帕奇、相干 、貳陸、恩耐、瑞士百超、意大利普瑞瑪?shù)葹榇淼膰H激光巨頭。
Optech Consulting最新數(shù)據(jù)顯示：2021年全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模達(dá)到213億美元;2011-2021間10年CAGR 達(dá)7.9%，2016-2021間5年CAGR達(dá)11.1%。
進(jìn)一步考慮到隨著激光技術(shù)的逐漸成熟，激光加工設(shè)備單機(jī)價(jià)格近年存在大幅降低的情況，因此設(shè)備出貨量的增速應(yīng)高于市場規(guī)模的增速，充分體現(xiàn)出激光加工設(shè)備在制造業(yè)中加速滲透的態(tài)勢。
激光加工技術(shù)正不斷擴(kuò)展應(yīng)用場景，而激光加工技術(shù)的重要性恰恰體現(xiàn)在于其對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用。
材料加工用激光設(shè)備，主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)組成。
其中激光光學(xué)加工系統(tǒng)是核心部分，它由激光器、激光加工頭與光學(xué)元器件三大部分組成，其中激光器的技術(shù)附加值最高。
隨著上游核心器件的成熟和競爭格局的優(yōu)化，將有利于中游激光器制造技術(shù)的進(jìn)一步成熟，從而促進(jìn)激光器價(jià)格的逐步下降，并帶動(dòng)下游激光設(shè)備的應(yīng)用滲透。
近幾年來，隨著制造業(yè)設(shè)備的升級(jí)以及半導(dǎo)體/面板/新能源等新興行業(yè)的應(yīng)用，激光技術(shù)的應(yīng)用需求正在加速增長。
全球激光器市場規(guī)模的增速前幾年的3%左右的水平提升到2017年的8.9%的增速，凸顯了激光技術(shù)應(yīng)用正在加速。
新能源車激光應(yīng)用市場空間廣闊
激光進(jìn)行切割技術(shù)加工是用不可見的光束可以代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動(dòng)排版節(jié)省建筑材料，切口平滑，加工企業(yè)成本費(fèi)用低等問題特點(diǎn)，將逐漸發(fā)展改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割處理工藝生產(chǎn)設(shè)備。
近年來，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場需求不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)能力不斷提高。以激光技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)也促進(jìn)了汽車制造業(yè)的升級(jí)，幾乎覆蓋了汽車制造業(yè)的所有應(yīng)用領(lǐng)域。
目前，應(yīng)用最廣泛的激光切割、激光焊接、激光雷達(dá)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展已在中國新能源汽車生產(chǎn)制造等多個(gè)重要環(huán)節(jié)有所不同應(yīng)用，激光在新能源車領(lǐng)域的滲透率和應(yīng)用率也正在研究不斷學(xué)習(xí)提升。
其中，激光切割是新能源汽車制造領(lǐng)域的主要激光應(yīng)用之一。激光進(jìn)行切割技術(shù)包括一個(gè)平面板材激光切割及三維空間激光切割，涵蓋了中國汽車企業(yè)零部件、汽車車身、汽車車門框、汽車后備箱、汽車車頂蓋制造等各個(gè)管理方面。三維激光切割技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用主要是汽車車身的設(shè)計(jì)與制造，廣泛應(yīng)用于新車型的開發(fā)、變形車的生產(chǎn)、汽車零部件的切割樣品、車身覆蓋件的切割孔、切邊等。
激光焊接技術(shù)發(fā)展則是新能源汽車行業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)增長最快的賽道。激光焊接技術(shù)主要應(yīng)用于汽車覆蓋件、動(dòng)力電池、PACK模塊等。譬如全球發(fā)展新能源車龍頭企業(yè)特斯拉公司推出的劃時(shí)代的4680圓柱形電池就使我們用了大電芯、全極耳等創(chuàng)新教育技術(shù)。而蓄電池企業(yè)需要使用激光焊接全極耳，這就把激光焊接設(shè)備帶到了更廣闊的市場。
此外，隨著我國新能源汽車企業(yè)加速轉(zhuǎn)向智能化，激光雷達(dá)在新車中的滲透率不斷學(xué)習(xí)提升，預(yù)計(jì)中國未來會(huì)成為主流技術(shù)應(yīng)用。激光雷達(dá)結(jié)合了光學(xué)、電子、機(jī)械、軟件、芯片、設(shè)備等技術(shù)，可以幫助汽車感知道路環(huán)境，自主規(guī)劃行駛路線，控制車輛達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
目前，我國激光切割工藝已經(jīng)十分成熟，在各類行業(yè)中廣泛應(yīng)用。而切割分為平面切割和三維切割，在工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)當(dāng)中，三維激光切割是激光智能化發(fā)展加工的趨勢，它結(jié)合我國最新的光纖激光信息技術(shù)和各類六軸或七軸機(jī)器人控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維網(wǎng)絡(luò)空間經(jīng)濟(jì)高速且高精度的切割或焊接。在歐美許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家，大部分零件都是采用三維激光加工技術(shù)進(jìn)行加工的。過去，三維激光加工技術(shù)設(shè)備可以一直被國外廠家壟斷，雖然企業(yè)產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量過硬，但是高昂的銷售市場價(jià)格和后期維護(hù)社會(huì)成本始終讓國內(nèi)廠商望而卻步。
面對(duì)三維激光設(shè)備龐大的市場需求，我國激光企業(yè)通過不斷的實(shí)踐-創(chuàng)新-再實(shí)踐，逐步突破了這一瓶頸，從2014年，華工激光自主研制出國內(nèi)首臺(tái)三維五軸激光切割機(jī)，到2021年12月22日，領(lǐng)創(chuàng)激光成功舉辦了線上新品發(fā)布暨線上技術(shù)開放日活動(dòng)，發(fā)布先進(jìn)的領(lǐng)寶LB3015三維五軸激光切割機(jī)。
十年時(shí)間，我國多家激光企業(yè)先后制造出多款三維激光加工設(shè)備，打破了國外壟斷。三維激光加工技術(shù)在行業(yè)逐漸興起。特別是汽車行業(yè)，做得風(fēng)生水起。企業(yè)可以根據(jù)中國汽車生產(chǎn)制造中各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和要求，選擇自己不同規(guī)格的板材，通過激光切割技術(shù)來完成各零部件的制造，有力地推動(dòng)了汽車行業(yè)高效率生產(chǎn)。
《2023年版激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。
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