激光加工通?？梢苑譃楹昙庸ず臀⒓庸?。超快激光是微加工中的一個(gè)重要利器，近年來，其身影正逐漸滲透到人們的視野中，并成為諸多領(lǐng)域的重要工具，如醫(yī)學(xué)、科研、遠(yuǎn)程通訊、半導(dǎo)體檢驗(yàn)以及材料加工。隨著逐漸擴(kuò)大的應(yīng)用范圍和逐漸下降的價(jià)格，超快激光規(guī)?；瘧?yīng)用開始在精密加工制造領(lǐng)域爆發(fā)，主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在脆性材料加工，諸如手機(jī)LCD屏異形切割、手機(jī)攝像頭藍(lán)寶石蓋板切割、手機(jī)攝像頭玻璃蓋板切割，特殊材料標(biāo)記、防偽炫彩打標(biāo)、可追溯玻璃隱形二維碼打標(biāo)，熱敏感薄膜材料加工、高性能FPC切割、OLED材料切割打孔，太陽電池加工等。

快速增長的國內(nèi)市場

超快激光器的全球市場份額最初由Raydiance、Amphos等國際上的一些小公司占領(lǐng)，而后逐步被相干、通快等激光巨頭并購。在超快激光器領(lǐng)域，國外領(lǐng)先企業(yè)有美國MKS、德國通快和EdgeWave、丹麥NKT、法國Amplitude、立陶宛LightConversion等，代表了全球在該領(lǐng)域的最高水平。在半導(dǎo)體、新能源、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。2023年，國內(nèi)從事超快激光器研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)超過50家，目前銷售的超快激光器中85%是皮秒激光器，飛秒激光占較小的市場份額。近2年國內(nèi)激光器制造商在技術(shù)上取得了快速進(jìn)步，超快激光器正朝著“任意波長，任意脈寬，任意功率”的技術(shù)方向邁進(jìn)，有望突破工業(yè)千瓦級，而這也預(yù)示著新一輪轉(zhuǎn)型升級的工業(yè)浪潮來臨。如圖1所示，

2023年國內(nèi)超快激光市場規(guī)模達(dá)到40.2億元，預(yù)計(jì)2024年達(dá)到46.1億元，同比增長14.7%。

圖12019-2024E年中國超快激光市場規(guī)模（含進(jìn)口）（單位：億元）（來源：《中國超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》）

國產(chǎn)超快激光器品牌迅速成長，躋身超快領(lǐng)域的國內(nèi)企業(yè)數(shù)量也不斷增多；在超快激光器的銷量中，目前很多高端應(yīng)用仍傾向于選擇國外品牌，國產(chǎn)廠商除了在一些關(guān)鍵核心技術(shù)指標(biāo)方面面臨挑戰(zhàn)外，在提升性能穩(wěn)定性和降低成本方面也還有一段必經(jīng)之路。目前，華日激光、貝林激光、安揚(yáng)激光、英諾激光、英谷激光、奧創(chuàng)光子、卓鐳激光、盛鐳科技等國內(nèi)廠商已經(jīng)開始在全球范圍內(nèi)參與競爭。國外產(chǎn)品高昂的供給價(jià)格限制了終端產(chǎn)業(yè)升級迭代的能力，因此國內(nèi)終端用戶國產(chǎn)替代意愿較強(qiáng)。

超快激光器在消費(fèi)電子加工領(lǐng)域的發(fā)展迅猛，在生物醫(yī)療、脆性材料和金屬加工應(yīng)用的日漸增多，使得超快激光器的銷售數(shù)量如同市場規(guī)模一樣，一路上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年國產(chǎn)皮秒和飛秒激光器的銷售數(shù)量近6000臺。未來，隨著消費(fèi)電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D打印、高端裝備等新應(yīng)用對激光加工精細(xì)度的要求越來越高，國產(chǎn)超快激光器將有更大的發(fā)展空間，預(yù)計(jì)2024年國產(chǎn)皮秒和飛秒激光器的銷售數(shù)量有望突破7500臺，見圖2。

圖22019-2024E年國產(chǎn)（皮秒+飛秒）激光器銷售總數(shù)量（臺）（來源：《中國超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》）

不可忽視的特殊激光波段

上文我們已經(jīng)從脈寬的維度做了市場分析。但是還有一些特殊的激光波段，也在精密加工領(lǐng)域占據(jù)了不小的市場份額，其中又以紫外激光和綠光激光為甚。因此在3D打印、精密加工等應(yīng)用領(lǐng)域，除了紫外皮/飛秒激光器和綠光皮/飛秒激光器，紫外納秒激光和綠光納秒激光同樣值得關(guān)注。在這里，我們再從波段的維度整體看下相關(guān)數(shù)據(jù)。為了便于討論，文中的紫外激光只涉及應(yīng)用于精密加工中的波段，包含紫外納秒、紫外皮秒和紫外飛秒激光，綠光激光亦然。

（1）紫外激光

近幾年，紫外激光器在精密加工中的應(yīng)用功率不斷增長，從最早的3W，增長到目前的30W、50W，甚至100W。鑒于現(xiàn)代工業(yè)逐漸高端化發(fā)展，對于激光加工的效率要求不斷提升，未來30W以上的紫外激光器產(chǎn)品更具備發(fā)展?jié)摿?。如圖3所示，2023年我國精密激光加工中的紫外激光器出貨量約為4.2萬臺，市場規(guī)模為12.5億元，其中國產(chǎn)設(shè)備占比達(dá)到90%以上，納秒紫外激光器占據(jù)7成市場份額，英諾激光、貝林激光、英谷激光、華日激光等企業(yè)表現(xiàn)不俗，預(yù)計(jì)2024年增速將維持在30%以上，有望突破5.5萬臺。現(xiàn)階段50W以上的紫外激光器還是以進(jìn)口為主，且價(jià)格昂貴，國內(nèi)已有企業(yè)能夠批量生產(chǎn)百瓦量級工業(yè)紫外激光器。在高功率紫外激光器方面，國產(chǎn)替代空間還非常大。

圖32019-2024E年中國精密激光加工用紫外激光器的出貨臺數(shù)（不含進(jìn)口）（來源：《中國超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》）

（2）綠光激光

隨著新能源行業(yè)的高速發(fā)展，特別是新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量、高穩(wěn)定性、高效率的加工光源的需求快速上升，綠光超快激光器因其在銅材料加工中的低反射、高吸收率等優(yōu)勢，市場前景廣闊。綠光激光器多用于半導(dǎo)體與光伏行業(yè)，高分子材料加工與處理等領(lǐng)域，在線路板加工、太陽能硅片劃線加工上有良好表現(xiàn)，同時(shí)也適用于心血管支架加工、導(dǎo)管制造等生命科學(xué)領(lǐng)域。脈沖光纖綠光激光器，國產(chǎn)品牌市場占比較低，市場主要被國外企業(yè)所壟斷；固體綠光激光器方面，國內(nèi)廠商以低功率的固體脈沖為主，國外廠商以高功率連續(xù)為主。如圖4所示，中國精密加工用綠光激光器2023年的出貨量約為1350臺，整體銷售額接近2億，預(yù)計(jì)2024年突破1800臺，同比增長33%。

圖42019-2024E年中國精密加工用綠光激光器出貨數(shù)量（單位：臺）（來源：《中國超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》）

2022年，由于疫情的進(jìn)出口管控、國際局勢等各種客觀因素，進(jìn)口產(chǎn)品很難進(jìn)入國內(nèi)市場，給國內(nèi)廠商窗口期。2023年，由于BC電池進(jìn)入了大規(guī)模量產(chǎn)，帶動了綠光皮秒激光器的出貨量，增速迅猛，出貨接近800臺。但總體來看，進(jìn)口綠光皮秒激光器的銷售額占比較高，中國市場規(guī)模如圖5所示。

圖52022-2024E年中國綠光皮秒激光器市場規(guī)模（含進(jìn)口）（單位：億元）（來源：《中國超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》）

總結(jié)

總體來看，超快激光器作為激光領(lǐng)域最重要的方向之一，發(fā)展趨勢可總結(jié)為以下三點(diǎn)：

國產(chǎn)替代進(jìn)程加速：中國在超快激光器領(lǐng)域的起步較晚，但近年來市場增速迅猛，國產(chǎn)化進(jìn)程正在加速。國產(chǎn)超快激光器在性能上逐步接近國際先進(jìn)水平，同時(shí)價(jià)格更具競爭力，這為國產(chǎn)替代提供了有利條件。

技術(shù)創(chuàng)新加快：超快激光技術(shù)正朝著高功率、窄脈寬、短波長的方向發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新是推動行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。國內(nèi)企業(yè)正通過自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，逐步減少對國外技術(shù)的依賴。

應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展：超快激光器的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)展，從傳統(tǒng)的工業(yè)微加工、科研應(yīng)用、精準(zhǔn)醫(yī)療，到新興的航空航天、增材制造等。特別是在工業(yè)微加工領(lǐng)域，超快激光器已經(jīng)開始大批量應(yīng)用。

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審核編輯 黃宇