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固体激光器第一股!激光微加工龙头已达国际水平,国产市占率21%
老范说评 / 2021-07-15 17:39 发布
最近几年上市的激光器厂商很多,随着国产化替代的加速,激光器厂商收入规模也是迅猛增长,比如锐科激光收入三年翻了近三倍(最近还被美国列入了实体名单),帝尔激光赶上光伏风口收入规模翻了近五倍,不过排名靠后的杰普特则没有什么太大增长,创鑫激光的上市之路也暂时中断。而相比之前上市的激光器厂商主打光纤激光器,英诺激光则主打固体激光器,这个细分领域市场容量没有光纤激光器那么大,但是随着精密加工需求的增多尤其是非金属材料加工需求的增多,固体激光器也有其应用空间,这块国内起步也比较晚,目前公司收入规模还很小,只有3亿多,国内第二大厂商华日精密激光也只有1亿左右,还处于亏损中,而美国巨头美国相干(COHR)收入规模已达12.3亿美元,基本与美国IPG相当。那么英诺激光质地究竟如何?且看今日为你深度剖析!
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光纤激光器主打厚金属的宏观加工,已成市场主流,国产替代加速,锐科激光+创鑫激光两大龙头合计市占率已超四成
激光具有亮度高、方向性好、单色性佳、高相干性等优点,被誉为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光加工作为一种典型的无接触式加工,与其他加工方式相比比具有后续工艺少、可控性好、易于集成、加工效率高、材料损耗小、环境污染低、高柔性、高质量等优点,正不断替代传统加工方式,广泛应用于工业制造、通讯、信息处理、军事及教育科研等领域,且应用产品正在向超精超微方向发展。
工业加工制造是激光技术最大的应用领域,而激光器是激光加工产业的核心器件,是高端激光加工装备的“芯片”,主要由激励源、工作介质、谐振腔三部分组成,在激光设备成本占比达30-40%。2018年全球工业激光器收入规模已达50.6亿美元,且2016-2018年光纤激光器和固体激光器复合增速均超 20%。
其中光纤激光器被誉为“第三代激光器”,为行业主流,在工业激光器的市场份额已从2013年的33.8%大幅提升至2019年的53.3%,其主要用于金属切割和焊接的宏观加工,其市场容量较大,覆盖中低端制造和部分高端制造。
我国光纤激光器起步较早2011年开始实现国产化目前正在快速实现进口替代,其中低功率(<100W)、中功率(<1.5kw)、高功率(>1.5kw)国产化率已从2014年的63.3%、26.7%、1.3%大幅提升至2018年的98.2%、52%、34.5%。更高输出功率为其主要发展方向,输出功率将从百瓦级、千瓦级向万瓦级发展。我国前两大国产厂商为锐科激光、创鑫激光,2020年市占率分别为24%、16.6%,而另一方面IPG市占率从2017年的52.7%大幅下降至2020年的34.6%。
近年来国产激光器价格持续下降,如1kW 光纤激光器价格从2017年的10-15万左右大幅下降至2019年的3-5万,性价比优势凸显,行业渗透率大幅提升。2020年我国光纤激光器市场规模已达94亿,2015-2020年复合增长达18.3%。
光纤激光器分为如下两种——
1.连续光纤激光器:凭借其高输出功率的特点主要用于加工精度在毫米级别以上的宏观加工领域,如工业金属的激光切割、焊接等
2.脉冲光纤激光器:仅能输 出波长较长的红外光,单脉冲能量较小,热效应明显,加工精度相对较低,一般仅用于加工精度大于 20 微米的微加工场景
固体激光主打高精度微加工,并适用于非金属材料,随着制造业转型升级,市场需求仍将持续提升,目前国产化率还很低
固体激光器主要用于微加工领域,其市场占比为16.15%,市场容量约为光纤激光器的 1/3。随着我国工业发展转型升级,微纳制造、超精密制造为代表的尖端制造技术的不断发展,未来随着可穿戴设备、半导体芯片、医学医疗、新能源等高精度制造需求的增加将固体激光器需求将持续增长。
固体激光器增益介质为激光晶体,相比光纤能够承受更高的峰值功率如飞秒激光的瞬间功率可达百万亿瓦级别,还可通过倍频晶体在谐振腔内将红外光转换为绿光、紫外光及深紫外光等短波长激光并对外输出,热效应较低,能量利用效率高。总体具有短波长(紫外、深紫外)、短脉宽(皮秒、纳秒)、高峰值功率的特点,能够实现“冷加工”,可以应用于加工精度小于 20 微米(加工精度可达纳米级)的高精度微加工场景如薄性、脆性等金属和非金属材料的精密微加工领域,如脆性材料打孔、蓝宝石玻璃切割等.
典型应用场景就是传统3C行业高精细标记和自动化流水线飞动和在线标记,比如iphone手机背面的字、内部电路板和摄像头、传感器、PC、PV、稀有金属、半导体晶圆和硅片等材料加工,几乎所有的精密器件的分板和流水线上的切割,使用的都是固体激光器。如果是金属材料以及不是很在意外观的材料,可能会用光纤或二氧化碳,但如果是塑料材质、或者对外观要求比较高一般都是用固体激光器。
此外半导体、环境分析、医学医疗、基因分析、核聚变等前沿科技其加工应用精度均进入亚微米甚至纳米级别,固体激光器也是这些应用场景中核心加工装备光源的优先选择
目前美国光谱物理(未上市)、美国相干等国际大型公司占据较高市场份额,国内固体激光器起步相对较晚,规模企业较少,目前主要有英诺激光、华日精密激光。
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