1960年,世界出現(xiàn)第一束激光;1972年,第一臺工業(yè)用激光切割機誕生;1985年,第一臺光纖激光器研制成功;20世紀90年代,激光焊接設備功率升至20kW;2003年,千瓦級碟片激光器成功應用于材料加工。短短50多年,激光已悄然改變我們的世界。當下智能制造崛起背景下中美貿易風波讓國人認識到中國“制造基因”后天劣勢,國之大在于器之強,看好激光行業(yè)迎來成長和投資機會。
“近幾年來,全球宏觀經濟走勢低迷。但激光作為一個充滿活力與生機的行業(yè)和領域,在困難重重的外部環(huán)境中迎難而上,2019年全球激光設備市場銷售收入約為210億美元,2020年全球激光設備市場銷售收入250億美元,預計2023年全球激光設備市場銷售收入500億美元。”日前,廣東省激光行業(yè)協(xié)會專委會秘書長吳勇華在《工業(yè)互聯(lián)網助力激光產業(yè)發(fā)展》主旨報告中表示,在國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)的新發(fā)展格局促進下,更多的激光應用技術和應用場景涌現(xiàn)出來,國內的激光設備市場在全球激光產業(yè)所占比重也將持續(xù)攀升至1800億元。
激光應用場景較多,市場應用滲透率高,形成完備產業(yè)鏈。目前,與激光相關的產品和服務已經遍布全球,形成了豐富和龐大的激光產業(yè)。產業(yè)鏈上游主要包括光學材料及光學元器件,中游為各種激光器及配套設備,下游以激光應用產品為主,目前已滲透到消費電子、高端材料、半導體加工、汽車、軍事國防、航空航天、動力、新能源、船舶、通訊、醫(yī)療美容、輕工業(yè)等眾多領域,正逐步向精細、微細加工領域拓展,有力推動了電子制造、集成電路、通訊、機械、醫(yī)療、牙科、美容儀器設備及新興應用的發(fā)展。除了應用領域的不斷擴張,激光技術在各領域的應用范圍也逐漸由宏觀加工應用覆蓋到更細微的工藝環(huán)節(jié)。隨著全球激光應用市場的穩(wěn)定增長及我國制造業(yè)轉型升級的巨大需求,激光器產業(yè)將面臨著前所未有的發(fā)展機遇。
從激光產業(yè)全球分布來看,美國、歐洲的激光產業(yè)發(fā)展代表了世界激光產業(yè)的較高水平,涌現(xiàn)出了美國 IPG、德國通快、美國相干、美國光譜物理等全球知名激光企業(yè),在汽車、電子、航空航天、機械、鋼鐵等領域基本完成了對各工藝環(huán)節(jié)的應用滲透,為全球工業(yè)發(fā)展創(chuàng)新注入了技術活力。以中國為代表的新興市場正經歷產業(yè)轉型升級,激光技術作為現(xiàn)代高端工藝加工技術,在產業(yè)轉型升級過程中將扮演重點角色,得到了政府的大力支持。新興市場需求的爆發(fā)將成為未來幾年激光產業(yè)穩(wěn)步增長的重要動力。Laser Manufacture News數據顯示,盡管受到疫情影響,2022年全球工業(yè)激光應用系統(tǒng)市場規(guī)模達到300億美元的歷史新高,比去年同期增長高達20%以上。
在半導體激光加工應用以及中高功率光纖激光器差異需求的推動下,具有中高率、高光束質量的半導體激光器快速發(fā)展,半導體激光器也成為光電行業(yè)中最有發(fā)展前景的領域之一。數據顯示,2022年全球半導體銷售額創(chuàng)下5740億美元的歷史新高,全球半導體激光器市場規(guī)模穩(wěn)步提升,2022年全球半導體激光器市場規(guī)模達到93.9億美元,2023年市場規(guī)模約為111億美元,同比增長18.17%。從細分市場來看,隨著高功率半導體激光器的不斷發(fā)展,其作為直接光源應用的光束質量得到提升,在軍事領域應用廣泛,預計2019-2025年全球高功率半導體激光元器件市場規(guī)模將從16.4億美元快速增長到30億美元。
數據顯示,2022年全球激光投影市場出貨量達到145萬臺,同比增長24%。激光顯示供應鏈中,美、德、日、韓等國已圍繞激光顯示光源、成像芯片、投影鏡頭等核心材料和器件進行了布局,甚至在部分關鍵材料和器件方面存在卡脖子現(xiàn)象。各個國家和地區(qū)側重不同。細分來看,日本企業(yè)在激光光源、3LCD技術和LCOS技術、光學鏡頭、幕布等方面具有優(yōu)勢;美國在DLP芯片供應方面處于核心位置,在超短焦鏡頭方面也有技術布局;歐洲的優(yōu)勢主要集中在光學,蔡司鏡頭和徠卡相機至今仍代表了世界光學設計、加工和制造技術的高水準;中國臺灣地區(qū)在編解碼芯片方面擁有全球領先技術,在激光投影領域占據巨大市場,在光學幕布方面則是生產黑柵屏幕的聚集地。制造業(yè)方面,激光切割和焊接技術成為重要工具;通信領域,激光技術被廣泛應用于高速數據傳輸和光纖通信。未來,隨著激光技術的不斷創(chuàng)新,其應用領域將不斷擴展,全球激光產業(yè)銷售規(guī)模預計達到800億美元。
政策加碼促進下游應用和國外取代。與歐美發(fā)達國家相比,我國激光技術起步并不晚,但是在激光技術應用及高端核心技術方面卻仍存在著不小的差距,且應用滲透率仍相對較低。作為產業(yè)升級的核心技術,激光加工應用領域必將受到國家重點支持領域:一方面加快鼓勵國內激光新技術對傳統(tǒng)技術的取代進程,拓寬在下游領域的應用;另一方面通過政策的鼓勵和對國產企業(yè)的支持去縮短和世界競爭對手的差距,最終推動我國制造業(yè)向“光制造”時代邁進。