一、超快激光器行業概述
超快激光器是指輸出激光的脈沖寬度在皮秒(10-12秒)級別、或小于皮秒級別的脈沖激光器。根據輸出激光的脈寬不同,超快激光器又可分為皮秒激光器、飛秒激光器等,由于納秒激光器產品特性與超快激光器相對接近,實踐中,部分激光器制造商會將其納入超快激光器產品線中,超快激光可以將光能集中在皮秒至飛秒的時間間隔內,并將光聚焦至超細微空間區域,獲得巨大的單脈沖能量和極高的峰值功率。
目前超快激光器在我國主要應用于在非金屬材料切割領域。超快激光與材料相互作用的時間極短,能在很大程度上避免長脈寬、低強度激光造成材料熔化與持續蒸發現象(熱影響),確保了加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響,大大提高了加工質量。超快激光加工也因此被稱為“冷加工”。
二、超快激光器行業產業鏈
超快激光產業鏈上游為材料元件,包括光學元器件、電子元器件、抽運源和激光晶體;中游包括激光器:超快激光器按照其脈沖寬度不同,可分為納秒激光器、皮秒激光器、飛秒激光器,光學處理系統和光閥;下游應用包括光伏能源中電池制造、醫療美容、消費電子領域多個切割修復應用、及航空航天中渦輪葉片加工、航空濾網清洗等。
三、超快激光器行業發展現狀
國內超快激光器產品尚處于逐漸滲透階段。在半導體、顯示器制造和玻璃加工需求的推動下,中國的超快激光市場正在快速增長。2021年國產超快激光器占總銷量的55%,僅占總收入的30%,功率與價格一般呈正向變動,表明國產超快激光器的功率水平較低,大多在10-50W之間,而進口激光器則擁有更高功率的應用。2023年國內超快激光器市場規模達到40.2億元。
圖表:2017-2023年中國超快激光器行業市場規模情況
四、超快激光器行業競爭格局
超快激光的工業應用始于2003年,至今不到20年,此前市場參與者主要是以TRUMPF、Coherent、Spectra-Physics等為代表的國外企業。2012年前后我國開啟超快激光的產業化推進,涌現出了國神光電(銳科激光子公司)、貝林激光(德龍激光子公司)、英諾激光、華日激光、安揚激光、奧創光子等國產品牌。
近年來國產超快激光器與國外的差距正在縮小,但在一些關鍵指標,比如最大輸出功率上仍落后于國外。此外,高功率的國產超快激光器多為近期研發成功,尚未得到充分市場驗證,與國外產品相比仍不成熟。比如,國外企業的設備運轉2萬小時無需維保,而國內企業的設備可持續運轉能力較差,中間需要快速響應的售后維保服務來補齊和縮小差距。
五、超快激光器行業發展趨勢
1、向高功率、窄脈寬、短波長方向發展
在我國制造業轉型升級不斷深化的背景下,產品和零件加工逐漸趨向微型化、精密化,在精細微加工方面,超快激光在光伏、顯示、半導體、LED、5G電子等領域的鉆孔、刻線、劃槽、表面紋理化、表面改性、修整、清洗等環節發揮了不可替代的作用。激光技術也不斷向高功率、窄脈寬、短波長方向發展,更高的功率可以提高加工速度,優化加工效率;更窄的脈寬可以降低加工損傷,提升加工質量;更短波長可以使加工產生更小的光點,提供較高的分辨率,提高加工精度。
2、核心部件逐步實現國產化
激光器是激光設備的核心器件。受限于核心器件,我國中高功率激光器國產化尚有待提升。激光器核心器件包括泵浦源、激光脈沖調制器件等,由于泵浦源、激光脈沖調制器件等核心器件技術難度高,較長時間以來,我國激光器核心器件均依賴進口,制約著激光器國產化進程。為了降低對進口產品、技術的依賴程度,降低高端原材料的價格,中游廠商加大自主研發力度,未來國產元器件、工藝替代進口產品、技術趨勢明顯。
3、產品應用領域不斷擴展
隨著激光技術的不斷提高,激光器和激光加工設備的應用領域不斷擴展。激光加工技術是一種應用定向能量進行非接觸加工的新型加工技術,與傳統接觸式加工方式有本質區別,可與其他眾多技術融合、孕育出新興技術和產業,這將能夠在更多領域替代傳統機械加工。
《2024-2029年中國光纖激光器行業市場深度調研及投資策略預測報告》由中研普華產業研究院撰寫,本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析,重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力,以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態,對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。