2021年中国激光行业概览.pdf
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1、12021 LeadL2021年中国激光行业概览2021 China Laser Industry Overview2021年産業調査報告書概览标签:光纤激光器、激光加工设备、超短脉冲激光报告提供的任何内容(包括但不限于数据、文字、图表、图像等)均系头豹研究院独有的高度机密性文件(在报告中另行标明出处者除外)。未经头豹研究院事先书面许可,任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容,若有违反上述约定的行为发生,头豹研究院保留采取法律措施,追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标,头豹研究院无任何前述名称之外的其
2、他分支机构,也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。报告主要作者:陆淦2021/不断增长的工业机器人将推动工业激光产业的发展。工业机器人在工业领域的优势及其明显,不仅能进行24小时不断加工运作,亦能减少误差,可在一些极端环境高效作业,因此激光加工设备将陆续配备工业手臂机器人,而机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机器人激光加工工艺将为激光行业发展带来新动力机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机器人激光加工工艺将为激光行业发展带来新动力01激光设备价格竞争愈发激烈,导致光纤激光器和超快激光器的价格下降,激光设备收入增速放缓。此外国产设备的质量、技术与服务在竞争中逐步提高,国产
3、激光产品有望取代进口激光产品。由于激光技术的应用相比传统技术能为制造业带来降本增效的益处,激光应用端爆发促使激光设备收入继续增长中国激光行业市场规模由2015年的345亿元增长至2019年的658亿元,激光应用端爆发促使激光设备收入继续增长,但增速放缓02超快激光已成为各领域极端制造的最佳手段,全球超快激光器市场规模由2016年的8.0亿美元增长至2020年的14.0亿美元,年复合增长率为15.0%,中国超快激光尚处于初级发展阶段,2020年市场规模约50.0亿元,预计未来超快激光器将沿袭光纤激光器发展路径,逐步实现国产化超短脉冲激光是激光行业未来发展的主流方向,预计未来超快激光器将沿袭光纤激
4、光器发展路径,逐步实现国产化03超快激光器能否如光纤激光器般顺利国产化?与其他激光器相比,光纤激光器拥有聚焦性能突出、切割性能优秀、焊接性能良好、体积小、无需维护、运行成本低、加工便捷及使用寿命长久等优点。光纤激光器已成工业制造领域的主流光源,并广泛应用于医疗美容、航空航天和军事应用等新领域。2016-2020年中国国产中功率及高功率光纤激光器销量增速均高于国际厂商,随资本实力的增强和自主研发实力的提高,中国厂商更多的开始关注核心元器件的生产,国际厂商份额将被近一步压缩。超短脉冲激光是激光行业未来发展的主流方向,超快激光器能否如光纤激光器般顺利国产化?摘要52021 LeadL 名词解释-10
5、 激光行业环境分析-11制造业宏观景气度-12制造业固定资产投资-13工业机器人产量-14金属切削机床产量-15 激光行业综述-16定义与分类-17发展历程-18市场规模-19政策解析-20超短脉冲激光-21 激光行业产业链分析-22图谱-23激光器对比-24光纤激光器销量-25光纤激光器竞争格局-26激光加工设备竞争格局-27加工技术分析-28 激光行业总结-29 企业推荐-31锐科激光-32大族激光-34目录CONTENTS62021 LeadL中科微精-36 方法论-38 法律声明-39目录CONTENTS72021 LeadL Terms-10 Environmental Analys
6、is of the laser industry-11Manufacturing Industrys Macro Boom-12Manufacturing Fixed Asset Investment-13Industrial Robot Output-14Metal Cutting Machine Output-15 Overview of the Laser Industry-16Definition and Classification-17History-18Market Size-19Policy Analysis-20Ultrashort Pulse Laser-21 Indust
7、ry Chain Analysis of the Laser Industry-22Map-23Laser Comparison-24Fiber Laser Sales-25Competitive Landscape of Fiber Lasers-26Competitive Landscape of Laser Processing Equipment-27Processing Technology Analysis-28 Laser Industry Summary-29 Enterprise Recommendation-31Raycus Laser-32Hans Laser-34目录C
8、ONTENTS82021 LeadLMicromach-36 Methodology-38 Legal Statement-39目录CONTENTS92021 LeadL图表1:PMI,2018年4月-2020年4月-12图表2:机械设备永康五金交易景气指数,2018年4月-2020年4月-12图表3:通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比,2018年4月-2020年4月-13图表4:专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比,2018年4月-2020年4月-13图表5:中国工业机器人产量(当月值),2018年4月-2021年4月-14图表6:中国金属切削机床产量(当月值),2011年4月-2
9、021年4月-15图表7:激光器结构-17图表8:激光器分类-17图表9:激光行业发展历程-18图表10:中国激光行业市场规模(以激光设备销售收入计),2015年-2025年预测-19图表11:中国激光行业政策,2017-2020年-20图表12:超快激光原理及超快激光器市场规模-21图表13:2020年中国激光产业链图谱-23图表14:不同种类激光器参数对比图-24图表15:中国中功率光纤激光器销量(1.5kW),2016-2020年-25图表16:中国高功率光纤激光器销量(1.5kW),2016-2020年-25图表17:2020年中国光纤激光器竞争格局-26图表18:2019年中国激光加
10、工设备竞争格局-27图表19:激光加工技术应用对比-28图表20:激光行业总结-30图表目录List of Figures and Tables102021 LeadL 泵浦源:一种使用光将电子从原子或分子中的较低能级升高(或“泵”)到较高能级的过程,多用于激光结构,泵浦源组件泵浦激光介质以实现群体反转。谐振腔:是用以使高频电磁场在其内持续振荡的金属空腔。名词解释112021 LeadL制造业宏观景气度制造业固定资产投资工业机器人产量金属切削机床产量第一章节:激光行业环境分析环境分析Environmental Analysis of the laser Industry行业综述产业链分析企业推
11、荐总结122021 LeadL来源:Choice,国家统计局,头豹研究院编辑整理激光行业环境分析制造业宏观景气度得益于中国政府疫情防控得力,制造业迅速恢复,“国内国际双循环”战略成果初步显现,PMI指数持续高于50%,机械设备永康五金交易景气指数亦表现良好,制造业复苏势不可挡PMI指数经过调整可与前一月份数据进行比较,如果调整后的制造业综合指数高于50%,表示整个制造业经济在扩张的讯号。低于50%表示制造业经济景气下降,接近40%,则有经济萧条的情绪。PMI略大于50%,说明经济在缓慢前进,PMI略小于50%说明经济在慢慢走向衰退受新冠疫情影响,2020年2月PMI指数低至35.7%,为近三年
12、最低,得益于中国政府疫情防控得力,制造业迅速恢复,“国内国际双循环”战略成果初步显现,PMI指数持续高于50%,制造业复苏势不可挡永康五金交易景气指数取值为0200,100为荣枯线;指数值大于100,表明景气处于扩张状态,其值越趋近于200,表明景气越繁荣;指数值小于100,表明景气处于回落状态,其值越趋近于0,表明景气越萧条受中国经济增速减缓及供给侧结构性改革影响,机械设备永康五金交易景气指数自2018年5月起小于100,2020年9月起在荣枯线100附近波动新冠疫情对以机械设备为代表的永康五金交易景气指数影响的持续性有限,疫情防控得力使得海外订单回流,中国有望重获“世界工厂”称号PMI,2
13、018年4月-2021年4月机械设备永康五金交易景气指数,2018年4月-2021年4月单位:1单位:%35.752303540455055104.6184.892.5880859095100105110132021 LeadL来源:Choice,国家统计局,头豹研究院编辑整理激光行业环境分析制造业固定资产投资通用及专用设备制造业固定资产投资完成额可体现多个或单一行业的设备制造景气程度,受新冠疫情影响中国制造业曾遭遇滑铁卢,但2021年2月起制造业已全面复苏通用设备制造业是指用于一个以上行业的设备制造,通用设备制造业固定资产投资完成额可体现用于一个以上行业的设备制造业景气程度受新冠疫情影响,2
14、020年2月起通用设备制造业固定资产投资完成额同比出现下降,下降幅度高达40.1%,随疫情影响减弱和制造业供需复苏的推动,通用设备制造业固定资产投资完成额回暖趋势明显2021年2月起通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比增长已全面回正,同比增长幅度高达34.2%,中国通用设备制造业全面复苏专用设备制造业是指用于单一行业的设备制造,专用设备制造业固定资产投资完成额可体现用于单一行业的设备制造业景气程度,相比通用设备制造业固定资产投资完成额,其受疫情影响的极端程度更低,复苏更快受新冠疫情影响专用设备制造业固定资产投资完成额同比下降幅度最高亦出现在2020年2月,但其幅度36.2%小于通用设备制造
15、业固定资产投资完成额2021年2月起专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比增长亦全面回正,且最高增长幅度高于通用设备制造业固定资产投资完成额,其复苏更强劲通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比,2018年4月-2021年4月专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比,2018年4月-2021年4月单位:%单位:%34.2-40.1-50-40-30-20-100102030402021-042021-032021-022020-122020-112020-102020-092020-082020-072020-062020-052020-042020-032020-022019-122019
16、-112019-102019-092019-082019-072019-062019-052019-042019-032019-022018-122018-112018-102018-092018-082018-072018-062018-052018-0460.2-36.2-60-40-200204060802021-042021-032021-022020-122020-112020-102020-092020-082020-072020-062020-052020-042020-032020-022019-122019-112019-102019-092019-082019-072019
17、-062019-052019-042019-032019-022018-122018-112018-102018-092018-082018-072018-062018-052018-04142021 LeadL13,496 9,590 33,075 30,178 05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,000来源:Choice,搜狐网,国家统计局,头豹研究院编辑整理中国工业机器人产量(当月值),2018年4月-2021年4月头豹洞察激光行业环境分析工业机器人产量中国工业机器人产量增长,高端制造业整体呈复苏态势,机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机器人
18、激光加工工艺,将为激光行业发展带来新动力2018年9月起中国工业机器人产量处于低迷负增长周期,2018年10月产量为近三年最低值,但在2019年10月起展现出新的增长态势,虽受2020年新冠疫情影响,但不改高端制造业整体复苏态势,产量同比增速稳健上升,2021年3月工业机器人峰值产量为33,075台不断增长的工业机器人将推动工业激光产业的发展。工业机器人在工业领域的优势及其明显,不仅能进行24小时不断加工运作,亦能减少误差,可在一些极端环境高效作业,因此激光加工设备将陆续配备工业手臂机器人,而机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机器人激光加工工艺,将为激光行业发展带来新动力单位:台金属加工机
19、柜生产电梯制造农机制造船舶制造工业机器人激光加工应用方向152021 LeadL9.6 3.0 6.0 0246810122011-042011-062011-082011-102011-122012-022012-042012-062012-082012-102012-122013-042013-062013-082013-102013-122014-042014-062014-082014-102014-122015-042015-062015-082015-102015-122016-042016-062016-082016-102016-122017-042017-062017-082
20、017-102017-122018-042018-062018-082018-102018-122019-042019-062019-082019-102019-122020-042020-062020-082020-102020-122021-04来源:Choice,国家统计局,头豹研究院编辑整理中国金属切削机床产量(当月值),2011年4月-2021年4月头豹洞察激光行业环境分析金属切削机床产量中国金属切削机床产量日趋稳定,激光技术在制造业中渗透率不断提高,其具有精度高,切割快速,切口平滑及加工成本低等特点,将迎来新的发展机遇2011年起中国金属切削机床产量呈先上升后下降的趋势,2014年
21、5月达到峰值产量9.6万台,受供给侧改革及去落后产能影响,中国金属切削机床产量在2019年10月达到10年来最低值,新冠疫情常态化后稳定在6.0万台随工业自动化升级,工业生产对精度、效率、可靠性等方面提出更高要求,先进高效的加工工具必不可少。国际高端加工市场的金属切削机床已被激光切割设备逐步取代,随中国金属切削机床产量日趋稳定,激光技术在制造业中渗透率不断提高,其具有精度高,切割快速,切口平滑及加工成本低等特点,将迎来新的发展机遇单位:万台162021 LeadL定义与分类发展历程市场规模政策解析超短脉冲激光第二章节:激光行业综述环境分析Overview of the Laser Indust
22、ry行业综述产业链分析企业推荐总结172021 LeadL来源:头豹研究院编辑整理激光行业综述定义与分类激光器是激光设备中最核心的零部件,是产生激光的装置,在物理结构上包括泵浦源、增益介质、谐振腔,根据增益介质不同,激光器可分为固体激光器、光纤激光器以及半导体激光器激光器结构激光器分类根据增益介质不同,激光器可分为固体激光器、光纤激光器以及半导体激光器,各类激光器具备不同的优点及应用场景激光器是激光设备中最核心的零部件,是产生激光的装置,在物理结构上包括泵浦源、增益介质、谐振腔增益介质钇铝石榴石钛蓝宝石红宝石固体激光器光纤激光器半导体激光器激光器分类按增益介质铒(Er)镱(Yb)铥(Tm)砷化
23、镓(GaAs)磷化铟(InP)硫化锌(ZnS)描述类型固体激光器具备体积小、能量高、功率高的特点,其制造成本相对较高,售价高光纤激光器采用光纤类柔软材料,器件体积压缩自由度较高,制造成本低,可较好应对极端作业环境半导体激光器具备波长较宽、体积较小、寿命较长等优点,其物理结构简单,制造成本低,可用于激光通讯、存储、打印、雷达探测等场景激光的能量来源对增益介质激励泵浦源增益介质谐振腔激光器物理结构组成将光放大决定光强、颜色和频率构成回路保证高质量及高能量激光输出描述组成成分激光器中泵浦源提供的能量被增益介质吸收,增益介质积蓄能量经由谐振腔振荡选模,最终输出激光以激光器为核心组件的新型加工设备可替代
24、传统机械加工设备,大幅拓展制造业企业在工业材料质地、尺寸等方面的选择范围激光器可适应不同材料特性,跨越大型工业加工、精密加工等不同制造场景182021 LeadL来源:海通证券,头豹研究院编辑整理激光行业发展历程激光行业综述发展历程激光应用不断爆发,甚至可用于导弹制导。集成电路和汽车制造是激光的重要应用,未来随制造业高端化程度加深,激光行业将具备极高的增长潜质 1983年 美国总统里根发表演讲,描绘了基于太空的激光武器 1988年 北美和欧洲间架设了第一根光纤,用光脉冲来传输数据 1917年 爱因斯坦提出“受激发射”理论,单个光子使得受激原子发出相同的光子激光技术萌芽阶段激光技术成熟阶段激光应
25、用爆发阶段 1953年 美 国 物 理 学 家CharlesTownes 用微波实现了激光器的前身:微波受激发射放大 1957年 Townes 的 博 士 生Gordon Gould从理论上指出可以用光激发原子,产生一束相干光束 1960年 美 国 加 州 Hughes实验室的TheodoreMaiman实现了第一束激光 1961年 激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤 1962年 发明半导体二极管激光器,这是今天小型商用激光器的支柱 1982年 第一台紧凑碟片(CD)播放机出现 1978年 飞利浦制造出第一台激光盘(LD)播放机,价格昂贵 1975年 IBM 投 放 第一台商用激光打印机
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