隨著激光器技術(shù)不斷發(fā)展，未來(lái)激光器的應(yīng)用將更加廣泛

（文章來(lái)源：樂(lè)晴智庫(kù)）

激光被譽(yù)為“最快的刀、最亮的光、最準(zhǔn)的尺”。各類激光設(shè)備被廣泛應(yīng)用于材料加工、電子信息、航空航天、醫(yī)療、軍事武器、通訊等眾多下游行業(yè)。激光加工技術(shù)的出現(xiàn)和推廣，改變了汽車、機(jī)械、消費(fèi)電子等傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)加工模式，為光伏電池、鋰電池等新能源技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了支撐。

工業(yè)是激光的第一大應(yīng)用，其中激光切割占比最高。從全球角度看，全球約42%的激光器用于材料加工（包括光刻）。其次為通訊，材料加工中切割占比最高為35%，焊接為16%。從中國(guó)角度看，激光設(shè)備應(yīng)用中工業(yè)占比為63%，工業(yè)激光設(shè)備中激光切割占比為31%。激光器是用來(lái)產(chǎn)生激光的部件，是激光設(shè)備中最核心的零部件。激光器的價(jià)值在成套激光加工裝備總價(jià)值的20%-40%，甚至更高。

隨著大功率激光器的技術(shù)突破和增材制造技術(shù)的成熟，預(yù)計(jì)未來(lái)激光器行業(yè)將持續(xù)快速增長(zhǎng)。典型的激光器，由激光工作物質(zhì)（發(fā)出能量）、泵浦源（提升能量）、光學(xué)諧振腔（傳播能量）等部分組成。泵浦源為激光器的光源，諧振腔為泵浦光源與增益介質(zhì)之間的回路，增益介質(zhì)指可將光放大的工作物質(zhì)。

激光器有多種分類方法，其中最常用的分類方法有四種：工作物質(zhì)：可分為氣體、固體、液體(染料)、半導(dǎo)體、準(zhǔn)分子等；能量輸出波形(工作方式)：可分為連續(xù)激光器、脈沖激光器、和準(zhǔn)連續(xù)激光器，脈沖激光器可進(jìn)一步分為毫秒激光器、微秒激光器、納秒機(jī)關(guān)器、皮秒激光器、飛秒激光器、阿秒激光器等；輸出波長(zhǎng)（顏色）：可分為X光激光器、紫外激光器、紅外激光器、可見(jiàn)光激光器等；功率大?。嚎煞譃榈凸β始す馄鳎ǎ?00w）、中功率激光器（100w-1500w）、高功率激光器（＞1500w）。

按工作介質(zhì)區(qū)分，激光器分為：氣體激光器、液體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器等。光纖激光器占工業(yè)激光器的份額比例從2009年的13.7%增長(zhǎng)至2018年的51.5%，相較于固體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器等具備明顯的領(lǐng)先地位。

光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光效率高、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。因此廣泛應(yīng)用于雕刻、打標(biāo)、切割、鉆孔、熔覆、焊接、表面處理、快速成形等材料加工領(lǐng)域，被譽(yù)為“第三代激光器”。根據(jù)OptechConsulting的咨詢數(shù)據(jù)來(lái)看，高功率激光材料加工市場(chǎng)規(guī)模整體保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)增速維持在7%左右。

激光器作為產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)，主要上游原材料為光學(xué)材料、光學(xué)器件等。光學(xué)材料中芯片、有源光纖等在原材料成本構(gòu)成中占比較高，對(duì)激光器的生產(chǎn)成本有較大影響。中游為各種激光器及配套設(shè)備。下游激光加工設(shè)備的應(yīng)用市場(chǎng)十分廣泛，目前已滲透到消費(fèi)電子、高端材料、半導(dǎo)體加工、汽車、船舶、通訊、醫(yī)療美容、軍事等眾多領(lǐng)域。

上游環(huán)節(jié)的芯片、光纖、高功率光纖光柵、熱沉等光學(xué)器件是生產(chǎn)激光器產(chǎn)品的重要原材料。國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，質(zhì)量及穩(wěn)定性難以滿足市場(chǎng)需求，目前仍然主要以進(jìn)口產(chǎn)品為主（含向國(guó)內(nèi)代理商采購(gòu)）。國(guó)內(nèi)三大激光器生產(chǎn)商的供應(yīng)商中，除了有凱普林、長(zhǎng)光華芯等少數(shù)國(guó)產(chǎn)企業(yè)外，其他基本都是境外公司或其代理商。

2019年上半年，創(chuàng)鑫激光脈沖、連續(xù)激光器的無(wú)源光纖國(guó)產(chǎn)化率分別為89.91%、52.54%，杰普特?zé)o源光纖國(guó)產(chǎn)化率也達(dá)到90%。有源光纖作為增益介質(zhì)，其難度與作用大于無(wú)源光纖，國(guó)產(chǎn)化率也在同比提高。芯片（泵浦源）方面，國(guó)產(chǎn)芯片已達(dá)到可正常使用的水平，但在技術(shù)上仍與進(jìn)口芯片存在一定差距，目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的激光器廠商均主要采購(gòu)Lumentum和貳陸激光的芯片及組件，芯片環(huán)節(jié)仍有待突破。

隨著飛機(jī)、汽車工業(yè)向復(fù)合材料的轉(zhuǎn)變，高功率激光器滲透率的持續(xù)提升。激光應(yīng)用場(chǎng)景較多，市場(chǎng)應(yīng)用滲透率高，形成完備產(chǎn)業(yè)鏈。目前，與激光相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)已經(jīng)遍布全球，形成了豐富和龐大的激光產(chǎn)業(yè)。除了一系列工業(yè)制程的激光器應(yīng)用外，新的技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景逐步被開發(fā)。激光設(shè)備由于其高功率、高聚能、高精度的特征，在通信、醫(yī)療、儀器測(cè)量等領(lǐng)域同樣展示了自身的適配性。

激光由于其優(yōu)良的特性，以及中國(guó)高端制造業(yè)轉(zhuǎn)型的需求，正被越來(lái)越被下游客戶使用，在加工制造中替代傳統(tǒng)的加工方式，包括：在切割中替代傳統(tǒng)的線切割、等離子切割，在焊接中替代傳統(tǒng)的氬弧焊。從產(chǎn)業(yè)分布來(lái)看，在高功率市場(chǎng)國(guó)際廠商仍占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，全球知名廠商有相干、阿帕奇、三菱重工、川崎重工等。

國(guó)內(nèi)的激光企業(yè)主要集中在下游的應(yīng)用，整體格局較為分散。經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，除大族激光、華工科技兩大龍頭，細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)重多，市場(chǎng)格局分散；中游激光器目前以銳科激光、創(chuàng)鑫激光、杰普特三家光纖激光器的國(guó)產(chǎn)廠商為主，具備核心原件的自產(chǎn)能力，未來(lái)將受益于市場(chǎng)規(guī)模增加以及進(jìn)口替代。

中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段。目前，國(guó)內(nèi)的廠商在中低功率激光器領(lǐng)域已占據(jù)主導(dǎo)地位，高功率激光器也實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品突破，核心零部件進(jìn)口替代仍有較大空間。作為高新技術(shù)產(chǎn)品的代表，激光器自身的零部件也存在較高的壁壘，隨著產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，國(guó)產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。
（責(zé)任編輯：fqj）