激光(guāng)器在激光(guāng)産業鏈的(de)地位
激光(guāng)加工的(de)産業鏈從上遊生産核心激光(guāng)器的(de)企業到生産各類激光(guāng)加工設備的(de)企業再到激光(guāng)加工服務的(de)企業,形成了(le)整個(gè)激光(guāng)加工完整的(de)生态鏈。
憑借其加工性能優異和(hé)效率高(gāo)的(de)特點,多(duō)類先進制造業行業的(de)生産中越來(lái)越多(duō)的(de)可(kě)以看見激光(guāng)加工設備的(de)身影(yǐng)。激光(guāng)加工設備主要由激光(guāng)光(guāng)學加工系統、機械傳動系統、電子控制系統
與輔助系統組成。其中激光(guāng)光(guāng)學加工系統是核心的(de)部分(fēn),成本占比高(gāo),它包括激光(guāng)器、激光(guāng)加工頭與光(guāng)學元器件三大(dà)部分(fēn)。
綜合來(lái)說,激光(guāng)器是激光(guāng)加工設備的(de)核心部件,其重要程度猶如CPU 之于計算(suàn)機,是激光(guāng)設備配件中技術含量高(gāo)的(de)部件,在激光(guāng)産業鏈中占據了(le)核心地位。
激光(guāng)器的(de)種類及組成部分(fēn)
激光(guāng)器一般由三個(gè)部分(fēn)組成:工作物(wù)質、激勵能源(光(guāng)泵)和(hé)光(guāng)學共振腔。工作物(wù)質是激光(guāng)器的(de)核心,有能實現能級躍遷的(de)物(wù)質才能作爲激光(guāng)器的(de)工作物(wù)質;激勵能源(光(guāng)泵)作用(yòng)是給工作物(wù)質以能量,即将原子由低能級激發到外界能量;光(guāng)學共振腔是激光(guāng)器的(de)重要部件,其作用(yòng)一是使工作物(wù)質的(de)受激輻射連續進行,二是不斷給光(guāng)子加速,三是限制激光(guāng)輸出的(de)方向。
自1960 年第一台紅寶石激光(guāng)器明(míng)問世以來(lái),激光(guāng)器技術不斷發生變化(huà)。以工作介質來(lái)分(fēn)類,激光(guāng)器主要分(fēn)爲固體(YAG)激光(guāng)器、CO2 激光(guāng)器、光(guāng)纖激光(guāng)器等幾類,它們性能各異,應用(yòng)領域也(yě)不盡相同。
中科同志科技高(gāo)功率激光(guāng)器真空燒結爐
其中,光(guāng)纖激光(guāng)器作爲第三代 激光(guāng)器,其性能優勢明(míng)顯。光(guāng)纖激光(guāng)器是指用(yòng)摻稀土元素玻璃光(guāng)纖作爲增益介質,和(hé)泵浦源、耦合器、諧振腔等部件的(de)激光(guāng)器。光(guāng)纖激光(guāng)器的(de)基本原理(lǐ)爲:泵浦源由一個(gè)或多(duō)個(gè)大(dà)功率激光(guāng)二極管陣列構成,其發出的(de)泵浦光(guāng)經特殊的(de)泵浦結構耦合入作爲增益介質的(de)摻稀土元素光(guāng)纖,泵浦波長(cháng)上的(de)光(guāng)子被摻雜(zá)光(guāng)纖介質吸收,形成粒子數反轉,受激發射的(de)光(guāng)波經諧振腔鏡的(de)反饋和(hé)振蕩形成激光(guāng)輸出。憑著(zhe)效率高(gāo)和(hé)低維護成本的(de)特點受到系統集成商的(de)青睐,光(guāng)纖激光(guāng)器成爲未來(lái)工業激光(guāng)器的(de)發展方向,在許多(duō)領域逐漸代替傳統的(de)固體激光(guāng)器和(hé)CO2 激光(guāng)器。
激光(guāng)加工的(de)産業鏈從上遊生産核心激光(guāng)器的(de)企業到生産各類激光(guāng)加工設備的(de)企業再到激光(guāng)加工服務的(de)企業,形成了(le)整個(gè)激光(guāng)加工完整的(de)生态鏈。
憑借其加工性能優異和(hé)效率高(gāo)的(de)特點,多(duō)類先進制造業行業的(de)生産中越來(lái)越多(duō)的(de)可(kě)以看見激光(guāng)加工設備的(de)身影(yǐng)。激光(guāng)加工設備主要由激光(guāng)光(guāng)學加工系統、機械傳動系統、電子控制系統
與輔助系統組成。其中激光(guāng)光(guāng)學加工系統是核心的(de)部分(fēn),成本占比高(gāo),它包括激光(guāng)器、激光(guāng)加工頭與光(guāng)學元器件三大(dà)部分(fēn)。
綜合來(lái)說,激光(guāng)器是激光(guāng)加工設備的(de)核心部件,其重要程度猶如CPU 之于計算(suàn)機,是激光(guāng)設備配件中技術含量高(gāo)的(de)部件,在激光(guāng)産業鏈中占據了(le)核心地位。
激光(guāng)器的(de)種類及組成部分(fēn)
激光(guāng)器一般由三個(gè)部分(fēn)組成:工作物(wù)質、激勵能源(光(guāng)泵)和(hé)光(guāng)學共振腔。工作物(wù)質是激光(guāng)器的(de)核心,有能實現能級躍遷的(de)物(wù)質才能作爲激光(guāng)器的(de)工作物(wù)質;激勵能源(光(guāng)泵)作用(yòng)是給工作物(wù)質以能量,即将原子由低能級激發到外界能量;光(guāng)學共振腔是激光(guāng)器的(de)重要部件,其作用(yòng)一是使工作物(wù)質的(de)受激輻射連續進行,二是不斷給光(guāng)子加速,三是限制激光(guāng)輸出的(de)方向。
自1960 年第一台紅寶石激光(guāng)器明(míng)問世以來(lái),激光(guāng)器技術不斷發生變化(huà)。以工作介質來(lái)分(fēn)類,激光(guāng)器主要分(fēn)爲固體(YAG)激光(guāng)器、CO2 激光(guāng)器、光(guāng)纖激光(guāng)器等幾類,它們性能各異,應用(yòng)領域也(yě)不盡相同。
其中,光(guāng)纖激光(guāng)器作爲第三代 激光(guāng)器,其性能優勢明(míng)顯。光(guāng)纖激光(guāng)器是指用(yòng)摻稀土元素玻璃光(guāng)纖作爲增益介質,和(hé)泵浦源、耦合器、諧振腔等部件的(de)激光(guāng)器。光(guāng)纖激光(guāng)器的(de)基本原理(lǐ)爲:泵浦源由一個(gè)或多(duō)個(gè)大(dà)功率激光(guāng)二極管陣列構成,其發出的(de)泵浦光(guāng)經特殊的(de)泵浦結構耦合入作爲增益介質的(de)摻稀土元素光(guāng)纖,泵浦波長(cháng)上的(de)光(guāng)子被摻雜(zá)光(guāng)纖介質吸收,形成粒子數反轉,受激發射的(de)光(guāng)波經諧振腔鏡的(de)反饋和(hé)振蕩形成激光(guāng)輸出。憑著(zhe)效率高(gāo)和(hé)低維護成本的(de)特點受到系統集成商的(de)青睐,光(guāng)纖激光(guāng)器成爲未來(lái)工業激光(guāng)器的(de)發展方向,在許多(duō)領域逐漸代替傳統的(de)固體激光(guāng)器和(hé)CO2 激光(guāng)器。
激光(guāng)器市場(chǎng)發展現狀分(fēn)析
近年來(lái),受益于激光(guāng)産業的(de)整體興盛,激光(guāng)器市場(chǎng)規模不斷擴大(dà)。數據顯示,2016年國内激光(guāng)器市場(chǎng)規模超過70億元,潛在市場(chǎng)規模将達到300億元。
不過,國内激光(guāng)器市場(chǎng)絕大(dà)部分(fēn)份額被外資企業占據。2016年,國内激光(guāng)器市場(chǎng)中,IPG份額超過50%,達到52.7%;龍頭企業銳科激光(guāng)緊随之後,但市場(chǎng)份額隻有12.10%,與IPG差距巨大(dà)。
好在随著(zhe)激光(guāng)技術越來(lái)越廣泛的(de)應用(yòng)以及國内企業對(duì)激光(guāng)器技術的(de)逐漸掌握,現如今激光(guāng)器市場(chǎng)國産化(huà)的(de)步伐正在不斷加快(kuài)。
以光(guāng)纖激光(guāng)器爲例,銳科激光(guāng)等在近年開始商業化(huà)出貨,逐步打破了(le)國外企業在光(guāng)纖激光(guāng)器領域的(de)壟斷,也(yě)逐步拉低了(le)進口産品的(de)價格。按照(zhào)功率劃分(fēn),目前低于100W的(de)低功率光(guāng)纖激光(guāng)器已經基本國産化(huà),低于1.5KW的(de)光(guāng)纖激光(guāng)器國産化(huà)率達到60%,而高(gāo)于1.5KW的(de)高(gāo)功率光(guāng)纖激光(guāng)器國産化(huà)率僅爲11%。
2017年,國内超過1.5KW的(de)高(gāo)功率激光(guāng)器需求量爲4700台,同比增長(cháng)47%,其中進口4200台,對(duì)外依存度非常高(gāo),國産替代空間巨大(dà)
高(gāo)功率激光(guāng)器國産化(huà)難度大(dà),一方面是在外延材料和(hé)芯片領域的(de)專業研發人(rén)才十分(fēn)稀缺,集中在美(měi)國、德國、英國、日本等少數國家。
另一方面,前期研發投入較大(dà),在産品銷售預期不明(míng)确的(de)情況下(xià),投入大(dà)筆資金開發激光(guāng)器幾個(gè)細分(fēn)行業的(de)軟件解決方案風險較大(dà)。同時(shí),爲滿足不同行業的(de)需求,後續的(de)技術更新和(hé)産品升級同樣需要較大(dà)的(de)研發投入和(hé)資金支持。而且由于規模化(huà)生産需大(dà)量的(de)測試檢驗儀器和(hé)生産工藝設備,這(zhè)也(yě)需要大(dà)量的(de)資金投入。
中科同志科技專門針對(duì)高(gāo)功率激光(guāng)器行業開發了(le)高(gāo)功率激光(guāng)器專用(yòng)真空焊接爐、真空燒結爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得(de)“國家火炬技術産業化(huà)示範項目證書(shū)”。經過五年的(de)持續升級,中科同志科技在高(gāo)功率激光(guāng)器專用(yòng)真空回流焊方面的(de)工藝日趨成熟,可(kě)以替代德國和(hé)美(měi)國真空爐。目前已經被國内高(gāo)功率激光(guāng)器領域的(de)多(duō)家知名企業成功應用(yòng)。
近年來(lái),受益于激光(guāng)産業的(de)整體興盛,激光(guāng)器市場(chǎng)規模不斷擴大(dà)。數據顯示,2016年國内激光(guāng)器市場(chǎng)規模超過70億元,潛在市場(chǎng)規模将達到300億元。
不過,國内激光(guāng)器市場(chǎng)絕大(dà)部分(fēn)份額被外資企業占據。2016年,國内激光(guāng)器市場(chǎng)中,IPG份額超過50%,達到52.7%;龍頭企業銳科激光(guāng)緊随之後,但市場(chǎng)份額隻有12.10%,與IPG差距巨大(dà)。
好在随著(zhe)激光(guāng)技術越來(lái)越廣泛的(de)應用(yòng)以及國内企業對(duì)激光(guāng)器技術的(de)逐漸掌握,現如今激光(guāng)器市場(chǎng)國産化(huà)的(de)步伐正在不斷加快(kuài)。
以光(guāng)纖激光(guāng)器爲例,銳科激光(guāng)等在近年開始商業化(huà)出貨,逐步打破了(le)國外企業在光(guāng)纖激光(guāng)器領域的(de)壟斷,也(yě)逐步拉低了(le)進口産品的(de)價格。按照(zhào)功率劃分(fēn),目前低于100W的(de)低功率光(guāng)纖激光(guāng)器已經基本國産化(huà),低于1.5KW的(de)光(guāng)纖激光(guāng)器國産化(huà)率達到60%,而高(gāo)于1.5KW的(de)高(gāo)功率光(guāng)纖激光(guāng)器國産化(huà)率僅爲11%。
2017年,國内超過1.5KW的(de)高(gāo)功率激光(guāng)器需求量爲4700台,同比增長(cháng)47%,其中進口4200台,對(duì)外依存度非常高(gāo),國産替代空間巨大(dà)
高(gāo)功率激光(guāng)器國産化(huà)難度大(dà),一方面是在外延材料和(hé)芯片領域的(de)專業研發人(rén)才十分(fēn)稀缺,集中在美(měi)國、德國、英國、日本等少數國家。
另一方面,前期研發投入較大(dà),在産品銷售預期不明(míng)确的(de)情況下(xià),投入大(dà)筆資金開發激光(guāng)器幾個(gè)細分(fēn)行業的(de)軟件解決方案風險較大(dà)。同時(shí),爲滿足不同行業的(de)需求,後續的(de)技術更新和(hé)産品升級同樣需要較大(dà)的(de)研發投入和(hé)資金支持。而且由于規模化(huà)生産需大(dà)量的(de)測試檢驗儀器和(hé)生産工藝設備,這(zhè)也(yě)需要大(dà)量的(de)資金投入。
中科同志科技專門針對(duì)高(gāo)功率激光(guāng)器行業開發了(le)高(gāo)功率激光(guāng)器專用(yòng)真空焊接爐、真空燒結爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得(de)“國家火炬技術産業化(huà)示範項目證書(shū)”。經過五年的(de)持續升級,中科同志科技在高(gāo)功率激光(guāng)器專用(yòng)真空回流焊方面的(de)工藝日趨成熟,可(kě)以替代德國和(hé)美(měi)國真空爐。目前已經被國内高(gāo)功率激光(guāng)器領域的(de)多(duō)家知名企業成功應用(yòng)。