我国光纤激光器市场发展现状分析,激光加工高功率浪潮引领国内产能升级「图」

一、光纤激光器行业市场现状

激光器是激光加工产业的核心设备,而按照其增益介质的类型进行分类可以将激光器分为气体激光器、晶体激光器、光纤激光器与半导体激光器。光纤激光器是使用掺稀土类的光纤作为介质的激光器,分为CW振荡和脉冲振荡光纤激光器,CW振荡由于其功率较高主要用于激光切割和焊接,后者则用于微细加工和打标等激光加工。与其他类型的激光器相比光纤激光器的优势在于轻量化程度高,散热快且维护成本比较低,光束质量较高等等,因此在工业界已经得到了广泛应用。数据显示2013-2019年间我国光纤激光器的市场规模从16.04亿元增长至82.6亿元,由于受全球经济增速放缓及新冠疫情影响,预计2020年全球激光器产业规模将有所收缩。

2013-2019年我国光纤激光器市场规模

2013-2019年我国光纤激光器市场规模

资料来源:华经产业研究院整理

二、产品应用领域

激光加工由于使用激光器产生高能粒子进行加工,激光光束的稳定性和抗干扰性较强,可对大部分金属材料和非金属材料进行加工,其加工精度、效率、成本相比传统加工方式均有明显优势,同时其非接触式加工的特性也易于在高端机床、工业机器人等领域广泛应用。目前工业加工是激光器领域最大的下游市场,其中有关材料的切割、焊接是激光器运用最广泛的领域,数据显示2019年材料加工占到激光器应用市场的33%,而通信储存领域位居第二位。

2019年全球光纤激光器应用领域分布

2019年全球光纤激光器应用领域分布

资料来源:华经产业研究院整理

由于光纤激光器具有使用成本较低、精密加工能力强、停机修整时间短等优势,在激光器的工业应用中光纤激光器占比近年来逐步提升,已经成为工业应用首选激光器,从2009-2019年国内的光纤激光器在工业激光器当中的占比从14%上升至53%。激光加工最大优势即能量集中,使其加工精度、速度远高于传统加工工艺,成为先进制造的符号。在光纤激光器普及之前,气体激光器因为光电转化率相对高所以应用最为广泛,其中二氧化碳激光器又因功率大、价格便宜最受青睐。但气体激光器不仅需要玻璃管作为气体容器,而且在机床上工作时需要多个棱镜的不断反射。光纤激光器的光电转化率要高得多,因此其在工业加工当中的优势随着技术的成熟愈发明显。

2009-2019年光纤激光器在工业激光器当中的占比

2009-2019年光纤激光器在工业激光器当中的占比

资料来源:华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国光纤激光器行业市场供需格局及行业前景展望报告》;

三、市场价竞争格局

目前我国的光纤激光器市场竞争较为激烈,其中IPG是光纤激光器领域遥遥领先的龙头公司,2019年国内市场占有率约为42%,目前IPG公司在业界率先实现了十万瓦的连续激光器。而国内企业目前还是处于中低功率产品的国产替代阶段,相关资料显示2019年国内共有规模以上激光企业超过150家,多数企业集中在激光器制造和激光加工领域。在激光器企业中,营收超过5亿的仅有锐科激光、创鑫激光、杰普特光电三家。其中锐科是国内在光纤激光器领域技术积累最为雄厚的企业,研制出国内第一台1kW、4kW、10kW连续光纤激光器并进行批量化生产,填补了国内高功率光纤激光器领域空白。在市场份额上仅次于IPG,为24%。由于激光器属于较为同质化产品,激烈的竞争导致价格加速下降,目前激光器价格降价虽逐渐趋缓,但是未来的市场竞争将更为激烈。

2019年我国光纤激光器市场竞争格局

2019年我国光纤激光器市场竞争格局

资料来源:公开信息整理

我国的高校以及研究机构对于光纤激光器领域投入了大量研究,同时申请了大量专利,目的是通过连续的技术 研发和良好的专利保护,获得较大的市场占有率和稳定的领先地位。2019年我国光纤激光器领域专利数达到5321件,位列全球第一位。目前,全球光纤激光器产业正处于或将长期处于技术成长期,但我国相关专利申请量存在量大而价值不高、创新主体数量 多但比较分散以及研究技术方向不够集中等问题,因此,在整个产业中没有形成足够强的竞争力。特别是在4kW至20kW的功率端目前国内激光器制造商和IPG相比在光束质量、紧凑性等指标上仍然落后

2019年全球光纤激光器专利分布情况

2019年全球光纤激光器专利分布情况

资料来源:公开信息整理

四、下游市场发展情况

激光切割是利用激光束高功率密度的性质,将激光汇聚到很小的光点上,将材料快速加热,使其达到沸点后汽化形成空洞,再通过移动激光光束在材料表面造成切缝,完成对加工物体的切割,是激光材料加工最重要的应用之一。2019年我国激光切割设备市场规模达到266亿元,同比增长9.5%,高速发展的激光切割技术必将为光纤激光器带来巨大市场。而现阶段传统的二氧化碳激光切割已经进入技术淘汰期,由于能耗较大,同时需要经常换气,维护成本较高,目前正在被光纤激光切割快速替代。2019 年中国销售了约34000台中功率激光切割系统与约7000台高功率激光切割系统,但相对每年大约20-30万台金属成形机床的产销量来说,激光切割系统仍处于较为初期的发展阶段,未来对金属成形机床仍有较大的替代空间。

2013-2019年我国激光切割设备行业市场规模

2013-2019年我国激光切割设备行业市场规模

资料来源:华经产业研究院整理

本文采编:CY1251

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