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2022年中国激光产业分析报告

- 深圳市激光智能制造行业协会 2023-08-09

一、引言

激光制造与增材制造技术属于当前国际先进制造领域的前沿技术,将为整个制造体系带来全面深刻的变革。世界上主要发达国家均将增材制造、激光制造及其智能化作为“再工业化”、“重新夺回制造业”、“重振经济”的国家战略之一。发展自主创新的高端制造技术是我国由“制造大国”向“制造强国”跨越的必由之路。

 

二、激光与增材制造产业链

激光制造与增材制造都是先进的制造技术,两者具有先进制造共同的本质,尽管两者有应用场景的差异,但实质都是利用高能量密度热源对材料进行加工处理,实现高质量制造。因此,激光制造产业与增材制造产业具有高度的关联性。


 


1.激光制造产业链

激光全产业链可以分为上、中、下游三个部分:上游主要为激光材料、光电元器件及配套系统,中游分为中上游激光器和中下游激光装备两部分,下游主要为激光应用产品、消费产品等。

2.增材制造产业链

增材制造产业链大概可分为:上游为打印材料;中游为关键元器件、激光器、功能配件,以及各种各类打印设备;下游主要是3D打印的各大应用领域及其应用服务。通常意义上的增材制造产业则主要是指增材制造(3D打印)设备、材料及服务企业。

 

三、产业发展现状

1. 全球激光制造市场概述

从全球范围来看,美国、德国、瑞士、日本是在激光产业和技术上最具领先优势的国家,而中国激光产业后来居上,其发展势头引人注目。目前,全球激光产业已基本形成了北美、欧州等发达国家和地区主导,亚太及其它地区后起追赶的发展态势。

根据Market Research Future(MRF)发布全球激光技术市场报告显示,2022年全球激光器市场的整体规模达到201亿美元,并预测全球市场将从2023年的216亿美元增长至2030年的323.41亿美元,2024年至2032年的年复合增长率为9.5%。

根据Wohlers Associates统计数据显示,全球工业级增材制造设备销量(指面向工业且销售售价在5000美元及以上的机器)从2012年的6千余台增长至2021年的2.6 万余台,年复合增长率14.45%。全球金属增材制造设备的销售量从2012年的200余台增长至2021年的2300余台,十年来增长1087%,年复合增长率31.63%。全球工业级高分子增材制造设备的销售量从2012年的7500余台增长至2021年的23800余台,年复合增长率13.57%。

2. 中国激光与增材制造产业发展现状

随着我国现代制造业的转型升级,从“制造”逐步迈向“智造”新阶段,这将给我国的激光设备行业创造更大的市场空间,激光产业将面临着前所未有的发展机遇。2022年,中国激光产业继续保持快速增长。根据相关统计数据,2022年中国激光产业产值达到近千亿元,同比增长9%。其中,激光加工设备市场占据最大市场份额,发展速度最快,未来市场发展空间也最大。


 


3.我国激光产业区域布局逐步完善

近年来,中国激光产业的发展相对集中,形成了不同程度上的产业集群。主要集中分布于珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区,其中又以深圳、武汉、苏州、济南等城市为代表,构成中国的“激光版图”。


 


珠三角以中低功率激光加工设备为主;长三角以高功率激光切割焊接设备为主;环渤海以高功率激光熔覆设备和全固态激光器件为主;华中地区则覆盖了大多数的高、中、低功率激光加工设备。

这些激光产业重点区域的产业基础与产业优势也不同:湖北凭借强大的院校和完备的工业基础,在光谷形成了完整的激光产业链;珠三角的深圳以中低功率激光起步,继武汉之后成为国内第二大激光产业聚集地;长三角地区以高功率激光切割焊接设备为主;环渤海以高功率激光熔覆设备和全固态激光器件为主;其他地区如西部、东北地区具备增长潜力,产业规模达350亿元。

4.产业链条逐步完善

激光产业链上游主要包括光源材料、光学元器件及其他组成激光器的材料。主要分为激光晶体、非线性晶体、激光电源、激光用光学元件、振镜、各类调制器、控制器等。进入21世纪以来,随着经济的发展,我国对于新材料市场的需求加大,激光器市场的迅速发展,带动了我国激光元部件如激光晶体、非线性晶体等需求的稳定增加。

其代表企业包括:金橙子、福晶科技、光库科技、长华光芯、炬光科技等。

激光产业链中游:中国激光器市场整体起步较晚,但随着国内企业突破激光器核心技术,实现激光器和核心光学器件的规模化生产,推动光学原材料成本下降,国内激光装备的容量呈现爆发式增长,各种激光器、机械系统、数控系统也如雨后春笋起来。

其代表企业包括:锐科激光、创鑫激光、杰普特、柏楚电子、星汉激光等;

激光产业下游:我国是制造业大国,有着庞大的需求,因而迅速催生了激光加工、光通信、光存储、激光医疗、激光标记、激光照排和印刷、激光测量、激光显示等激光产业的下游厂商。

代表企业包括:邦德激光、金威刻、联赢激光、大族激光、光博士、华工科技、德中技术、天弘激光、Coherent、亚威股份、光韵达、金运激光等。


 


四、市场发展趋势

1.下游应用市场持续扩大

激光技术已渗透到消费电子、高端材料、半导体加工、汽车、军事国防、航空航天、动力、新能源、船舶、通讯、医疗美容、轻工业等众多领域。随着激光技术的不断创新,其应用领域将不断扩展。

2.中高端市场国产化进程加快

近年来,国内激光企业在核心技术方面取得重大突破,实现激光器和核心光学器件的规模化生产,推动光学原材料成本下降。国内激光装备的容量呈现爆发式增长,各种激光器、机械系统、数控系统也如雨后春笋起来。

3.激光器市场快速增长

2022年,全球激光器市场规模达201亿美元,并预测全球市场将从2023年的216亿美元增长至2030年的323.41亿美元,2024年至2032年的年复合增长率为9.5%。

 

五、技术发展方向

1.激光器技术不断突破

激光器技术不断突破,向高功率、高光束质量、高可靠性、高智能化和低成本方向发展。半导体激光器、半导体泵浦固体激光器和光纤激光器成为激光器发展方向的代表。

2.激光技术应用场景延申

激光技术最显著的特征是对其他技术具有广泛的渗透性,可与其他众多技术融合、孕育出新兴技术和产业,从而使激光加工在更多领域替代传统机械加工。目前,激光器已经广泛应用于多个领域,包括测量传感、激光雷达、先进制造、医疗健康、光刻与印刷、激光打印机、安防监控、科研与国家战略高技术等,产业市场空间较大。由于激光器应用优势,其下游的应用领域仍在不断扩展,发展潜力和发展空间巨大。

激光技术与其他学科结合,不断拓展新兴应用领域。比如激光化学、激光医疗等,特别是精密和微细加工领域的应用是激光加工的重点应用方向,在高度精密加工的场合得到进一步推广和应用。

3.激光制造装备向智能化、集成化发展

“中国制造2025”计划将智能制造作为主攻方向,推进制造过程智能化,要求开展先进制造、智能制造、智能装备等创新性研究。推动激光制造装备向智能化、集成化发展,实现生产过程的实时监控和质量控制。激光制造装备的自动化、智能化水平不断提高,促进我国传统制造产业的转型升级,为制造业的转型升级提供了有力支撑。

 

六、政策环境

1.国家政策大力支持

一直以来,国家和部委对激光技术出台了多项针对性的扶持政策,早在2006年2月,我国便在发布的《国家中长期科学和技术规划纲要 (2006-2020)》指出,我国要在激光技术等八大领域超前部署一批前沿技术成果,发挥科技引领未来发展的先导作用,提高我国高技术的研究开发能力和产业的国际竞争力。特别是把扶持激光技术发展明确列入了 “十二五”、“十三五、“十四五””规划。国家相关部委对激光的扶持从原来注重激光科研、激光材料、激光器,逐渐转变为更加重视激光加工技术、激光装备以及激光应用方案的发展。

2.地方政府积极布局

近年来,“十四五”以来,多个省市发布了激光产业相关政策。在地方产业政策的推动下,各地的汽车制造、机械加工、航空航天、船舶等领域有望大面积推广使用激光技术。下游应用领域的拓展将进一步促进我国激光产业的健康持续发展。

从各省市的激光产业发展政策来看,近年广东省、吉林省、上海市、江苏省、山东省等省级行政区对于激光产业发展做出了明确规划和指示;而在市级上,武汉市、苏州市、成都市、济南市、宿迁市、江门市、鞍山市等城市也依托自身产业优势制定了激光产业发展规划,例如成都市指出要在2023-2025年间激光核心产业规模将达到120亿元等。

2022年6月,深圳市人民政府发布《深圳市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》,即“20+8” 产业集群新政。发展以先进制造业为主体的战略性新兴产业即20大战略性新兴产业集群,前瞻布局未来产业即8大未来产业。

七、发展展望

1.产业规模将进一步扩大

随着中国现代制造业的转型升级,从“制造”逐步迈向“智造”新阶段,这将给中国的激光设备行业创造更大的市场空间,激光产业将面临着前所未有的发展机遇。

2.产业链将进一步完善

随着产业的发展,产业链条将进一步完善,各环节之间的协同效应不断增强。同时,中高端市场国产化进程加快,国内激光企业将逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。

3.技术创新将不断推动产业发展

激光技术与其他学科结合,不断拓展新兴应用领域。激光制造装备向智能化、集成化发展,实现生产过程的实时监控和质量控制。技术创新将不断推动激光产业的发展。

4.政策环境将持续优化

国家和地方政府将继续加大对激光产业的支持力度,为激光产业的发展提供良好的政策环境。同时,地方政府也将积极布局激光产业,推动激光技术在各领域的应用。

 


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