工業(yè)4.0下的光纖激光器市場：已成市場主流，國內(nèi)廠商崛起

　　近幾年，隨著激光器技術(shù)的成熟，在國內(nèi)的很多工廠，激光加工已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械加工。

　　隨著全球工業(yè)4.0的不斷推進(jìn)，激光加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，從材料加工到汽車生產(chǎn)，再到3D打印等新興產(chǎn)業(yè)，激光技術(shù)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略的一部分。

　　光纖激光器的市場及應(yīng)用

　　近年來，光纖激光器技術(shù)越來越成熟，在國內(nèi)的市場占比越來越大，大有取代CO2激光器之勢。

　　2017年全球工業(yè)激光器市場結(jié)構(gòu)

　　光纖激光器之所以備受歡迎，與市場環(huán)境和它自身的特點(diǎn)密不可分。相較于其它類型的激光器，制造成本低、穩(wěn)定性高、散熱快等優(yōu)勢，應(yīng)用在大規(guī)模增長的工業(yè)切割和焊接需求上，可謂是再合適不過的了。

　　光纖激光器應(yīng)用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻激光打標(biāo)、激光切割、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)，以及作為其他激光器的泵浦源等。

　　國內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)起步較晚

　　我國光纖激光器產(chǎn)業(yè)化起步比較晚，早期國內(nèi)光纖激光器幾乎全部從海外進(jìn)口。但是近幾年光纖激光技術(shù)發(fā)展迅速，光纖激光器的年增長速度超過35%，遠(yuǎn)高于全球工業(yè)激光器7%-9%的增速。光纖激光器憑借先天性優(yōu)勢在逐漸蠶食固體和二氧化碳激光器的市場份額，同時(shí)光纖激光器也在逐漸開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　近兩年，以Nd：YAG激光器為代表的固體激光器開始下滑，但是全固態(tài)固體激光器的發(fā)展未來或?qū)⒛軌驈浹a(bǔ)傳統(tǒng)固體激光器的市場萎縮。此外，超快固體激光器技術(shù)的突破，將成為固體激光器市場占比提升的主要?jiǎng)恿Α?/p>

　　近年來國內(nèi)的光纖激光器廠商后勁十足

　　OFweek研究中心預(yù)計(jì)未來3年，中國光纖激光器市場將持續(xù)高速增長，其市場占比繼續(xù)擴(kuò)大。在市場競爭的驅(qū)動(dòng)作用下，部分產(chǎn)品價(jià)格將會(huì)進(jìn)一步下跌，使光纖激光器更加普及，但是低功率光纖激光器跌幅不大;國內(nèi)大功率光纖激光器的需求增長，大幅拉動(dòng)國內(nèi)光纖激光器的銷售額。

　　2017年工業(yè)激光器的高速增長，主要得益于光纖激光器的大幅增長。光纖激光技術(shù)不斷取得突破，行業(yè)下游需求穩(wěn)步增長，光纖激光器行業(yè)市場規(guī)模超過20億美元，在國內(nèi)，光纖激光器銷售額超過10億元人民幣的企業(yè)并不多見。

　　以國內(nèi)從事光纖激光器及其核心器件研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的廠商深圳創(chuàng)鑫激光為例，其近幾年的銷售數(shù)據(jù)增長與技術(shù)突破，可以看出國內(nèi)的光纖激光器廠商已經(jīng)在市場上占有一席之地。

　　據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，深圳創(chuàng)鑫激光已經(jīng)連續(xù)幾年實(shí)現(xiàn)業(yè)績高速增長，去年銷售額突破7億，全年銷售核心光纖激光器產(chǎn)品35000多臺(tái)，中高功率產(chǎn)品銷售量增長明顯。預(yù)計(jì)今年銷售額超10億。

　　光纖激光器在這幾大新興領(lǐng)域大有可為

　　由于光纖激光器在工業(yè)加工上的獨(dú)特優(yōu)勢，未來在這幾大新興領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)非常廣泛。

　　全面屏面板加工

　　全面屏趨勢興起最直接影響的是智能手機(jī)顯示的方案的變革，進(jìn)而要求封裝的工藝就會(huì)越來越高，才可以使得手機(jī)更美觀。這其中釋放了異形切割的工藝要求，目前，只有激光設(shè)備才可以做到基于LTPS技術(shù)的中小尺寸柔性O(shè)LED面板在色域、對比度、節(jié)能、可彎曲等特性上超過LCD面板。而柔性O(shè)LED面板的放量是全面屏的助推劑，異形切割是全面屏得以在當(dāng)前智能手機(jī)外觀基礎(chǔ)上兼容前置攝像頭、受話器、傳感器等功能器件的最優(yōu)解決方案，進(jìn)而推動(dòng)小功率激光設(shè)備的發(fā)展。

　　對于OLED 面板的異形切割有刀輪和激光切割兩種途徑，其中刀輪切割屬于機(jī)械加工，存在速度慢、磨具損耗塊、良率低、切割面粗糙等問題，銑削加工則需要反復(fù)研磨和拋光，對于復(fù)雜的異形切割適應(yīng)性差;相比之下，激光切割為非接觸型加工，可以做到高速、任意形狀、無碎屑等優(yōu)勢，盡管成本較高，但仍是手機(jī)注重顏值時(shí)代中，全面屏異形切割的主流方向。

　　脆性材料加工

　　隨著消費(fèi)者對手機(jī)外觀的日益要求嚴(yán)格，手機(jī)蓋板和背板的材料將會(huì)被脆性材料取代。而對于脆性材料的切割方式，傳統(tǒng)的切割輪子將不再適用。因此，高功率、高能量的激光加工方式成為眾多廠家的選擇。使用激光設(shè)備進(jìn)行切割，不僅節(jié)省材料熱損失，還能省去切割斷面后續(xù)處理。根據(jù)OFweek預(yù)測，根據(jù)2017年全球智能手機(jī)出貨量為15.5億臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年出貨量達(dá)到16.0~19.4億臺(tái)，那么到2020年3D玻璃蓋板的需求量則為4~9.5億片，那么到2020年，全球新增激光加工設(shè)備的需求為60億元到170億元之間。

　　新能源汽車及動(dòng)力電池激光加工

　　受益于動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)，激光焊接設(shè)備行業(yè)需求增長。電動(dòng)汽車未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)是動(dòng)力電池的安全性、成本及儲(chǔ)能容量。動(dòng)力電池的制作工藝復(fù)雜，安全性要求高;其制作過程中的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一是激光焊接技術(shù);動(dòng)力電池激光焊接工藝包括電池軟連接焊接、頂蓋焊接、密封釘焊接、模組及PACK焊接。激光焊接優(yōu)勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設(shè)備性能穩(wěn)定易操作，焊接質(zhì)量及自動(dòng)化程度高。

　　汽車輕量化持續(xù)帶動(dòng)對激光焊接的需求。減輕汽車重量，不僅可以降低油耗、減少二氧化碳排放，而且可以改善加速性能、縮短制動(dòng)距離、最終提升駕駛體驗(yàn)。因此，汽車輕量化已經(jīng)成為國內(nèi)外汽車制造追求的一個(gè)新的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，最有效的方式是使用輕質(zhì)材料;相比于傳統(tǒng)材料，目前可用的汽車輕質(zhì)化材料有鋁合金、碳纖維、鎂合金等，而這些材料加工較普通鋼材難度更大，通常采用激光焊接的方式進(jìn)行處理，可以在加工效率和性能之間找到平衡;此外，板材的激光拼焊，能減少板材的搭接部分，進(jìn)而減輕一部分的重量。激光焊接作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)，未來將成為汽車制造業(yè)的標(biāo)配工具，需求也將受到汽車輕量化的發(fā)展而不斷增長。

　　3D打印

　　3D打印技術(shù)是將激光技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)有效結(jié)合而成新加工技術(shù)。3D打印作為一種全新的制造技術(shù)其應(yīng)用優(yōu)勢突出，尤其是在零部件結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的尖端科技領(lǐng)域，比如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭飛行器、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等的制造。隨著3D打印材料和打印設(shè)備價(jià)格的下降，3D打印市場有望迅速擴(kuò)展，成為重要的加工手段。2017年全球3D打印市場規(guī)模超過60億美元。

　　綜述：從數(shù)據(jù)上看，光纖激光器在全球范圍內(nèi)已經(jīng)是主流的激光加工選擇，前景可期。盡管國內(nèi)在光纖激光器技術(shù)上起步相對較晚，但隨著本土廠商的崛起，未來市場上必有中國技術(shù)的一席之地。