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据海外调研机构Reportbuyer前段时间发布的一份报告显示,2016年全球工业激光市场的规模为31.6亿美元,同比增长10.2%。其中,中国激光市场的规模达到36.8亿人民币(约合5.6亿美元),同比增长11.7%,并且占全球激光市场总额的17.7%。随着工业激光技术的不断演变和发展,中国的占比必将稳步上升,预计到2021年市场份额将超过20%。
尽管从一组组产业数据不难看出,激光这个“朝阳产业”在中国乃至全球的发展前景和空间依然是非常广阔的,但毋庸置疑,机遇永远都是与挑战并存的……
2016年全球工业激光市场亮点揭秘
先来看一下2016年全球工业激光市场呈现的亮点主要体现在哪些方面吧!
首先,2015-2016年激光市场的并购和重组热潮不断升温发酵。随着工业激光市场竞争的日益白热化,国内外激光企业通过“强强联手”或“强上加强”的手段来持续提高市场竞争力。以中国市场为例,湖北两大激光巨头楚天激光与团结激光在2016年3月合并重组,从而进一步增加了市场份额;大族激光在去年11月通过增资其香港全资子公司拟以1.7亿元人民币收购加拿大特种光纤制造商 Coractive公司,旨在使大族光纤激光器的研发和生产业务进一步延展至上游光纤制造环节,产业链布局更完善。
而在国际市场,2016年最为重磅的收购合并案例无疑是全球两大激光巨头——相干(Coherent)和罗芬(Rofin)之间的强势联姻,相干在2016年10月最终完成以总价9.42亿美元收购罗芬激光的交易,从而不断提高了其高端产品的市场份额。当然,去年激光界的强势联手远不止这些,并且还有更多强强联手正在持续上演中……
其次,激光显示市场正迎来爆发式增长。2016年,全球微加工市场的增速超过50%,而需求比例增长到35%左右,主要归因于对准分子激光器在激光微加工市场的需求比例进一步上升。
第三,中国光纤激光技术领域的壁垒正被不断突破。首先2013年,国产10kW光纤激光器的成功研发将进口产品的单价从500万人民币降至300万人民币左右;而随着2016年国产12kW,甚至20kW光纤激光器的相继诞生,未来进口产品的价格将进一步下滑。
最后一点则是由极紫外(EUV)光刻技术推动的极远紫外激光器研发领域的进展。当前,EUV技术正朝着大规模生产和应用的方向发展,从而不断提高了极紫外激光设备的生产率和可用性。鉴于此,越来越多的半导体制造商已开始纷纷购买EUV极紫外激光器。
根据产业划分来看,激光技术的发展主要集中在半导体激光器、光纤激光器和碟片激光器等领域。另外,超快激光器也将成为未来市场快速增长的推力,全球市场规模预计从2015年的4.5亿美元猛增至2021年的15亿美元,复合年增长率达到22.2%——高于工业激光行业的平均增长率。而全球激光市场预计在2017-2021年期间的复合年增长率将达到5.65%。
用慧眼寻找更多发展契机
在上半年最为重要的激光行业展会——2017 慕尼黑上海光博会上,笔者也在现场听到了许多与激光产业未来发展趋势与机遇前景息息相关的“声音”,在上期中,已经与大家做了一些分享,再来听听更多不同的声音吧……
据武汉锐科光纤激光技术股份有限公司销售总监李杰表示,激光是目前优化大部分现有加工技术最好的方案,国内外在经历了为人熟知的切割、焊接、表面处理、熔覆等比较宽泛的加工概念和应用后,近两年对这些已知的工艺做了细分。“例如对切割来说、细分为熔化型切割、汽化型切割,而熔化型切割对切割断面粗糙度、垂直度有更精细化的要求等等,这对激光器和行业其它配套商均提出了新的高要求,因此行业的相互配合甚至融合是关键要素之一。”
武汉锐科光纤激光技术股份有限公司销售总监李杰
“当前,光电子产业的年增长率约为10-15%。我相信未来,高功率二极管激光器基于其尺寸小、重量轻、光电转化效率高、使用寿命长、稳定性和可靠性高等众多优势将成为激光行业新的应用工具和趋势,并且在很多情况下,这类激光器将越来越多地替代CO2激光器。”利泽莱恩激光技术(上海)有限公司亚洲销售经理Markus Rütering给出了他的见解。
同时他表示,针对Laserline的激光器产品,公司正为客户开辟更多新的应用,例如高速熔覆、焊接、深穿透焊接以及对大型部件进行淬火加工等。因为对客户而言,他们始终要求激光器的功率更高、光束品质更好、成本更低。
利泽莱恩激光技术(上海)有限公司亚洲销售经理Markus Rütering
上海飞博激光科技有限公司总经理李骁军指出,中国现正全面进入激光器制造产业,虽然在技术上与西方发达国家仍有不小差距,但成本的大幅降低促使激光应用领域大量增加,比如,几年前全国激光打标的年需求量只有1万台左右,而如今随着小功率激光器的全面国产化,激光打标的年需求量已接近10万台。相信在不久的将来,激光将有可能走下“神坛”,作为一种普通工具直接进入人们的生活。
上海飞博激光科技有限公司总经理李骁军
而专注于激光器开拓与应用的山东能源重型装备制造集团的董事长澹台凡亮则分享了他对激光清洗技术的发展观点。他指出,激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点,被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时,激光清洗可以攻克采用传统清洗方式无法解决的问题。
“先前由于高峰值功率的激光清洗设备无法国产化,中国的激光清洗技术发展受到了很大的阻碍。而现在,国产激光器已经非常稳定,近年来,尤其是过去的2016年,激光清洗技术更是蓬勃发展。我们相信激光清洗技术和市场潜力将会是无限巨大的。”
“尽管中国经济大环境放缓, 作为高科技的激光行业相反会迎来更多的机会。自动化制造、高精密加工,产业升级换代都离不开科技的进步。激光作为柔性高速精密加工手段,将会得到更广泛的运用。”南京波长光电科技股份有限公司激光事业部市场总监李峰如是说道。
迎接 “ 智能光制造 ” 时代
“智能光制造”融合了激光、自动化、机器视觉等多项学科和技术,作为一项综合的先进生产力,在汽车、电子半导体、材料加工、航空航天、轨道交通、家电等制造行业获得了越来越广泛的应用,并且在产品性能、效能、精度、成本控制等各方面均表现优异。多项技术的融合,使“智能光制造”突破了传统制造业的瓶颈,给现代制造业带来前所未有的活力。
南京波长光电科技股份有限公司激光事业部市场总监李峰如
“现在国家倡导工业4.0,工业4.0主要包括智能制造,其中配套设施是关键。”武汉新特光电技术有限公司总经理陈义兵坦言。他表示,目前物联网和激光行业联系更紧密,设备都需要工程师去跟踪,但是未来更多的是通过传感器、局域网及处理系统,将所有的设备参数实时反馈给系统,实现中央管理系统处理,在问题出现之前及时排查,从而使产线和设备更可控、更精确及更高效。“物联网就是下一步激光行业的主要发展方向,同时需要云计算和大数据的配合,这是一个很大的生态圈。”
“作为激光加工的核心设备,激光企业需要升级产品设计,使激光产品能够实现网络通讯,并通过网络定位技术、网络分析技术和分布式采样与信号控制技术使激光设备具有远程监控、在线诊断、在线升级等核心功能,使用户可以借助日益发达的互联网来实现激光制造与互联网+ 技术的高效融合。” 上海飞博激光科技有限公司总经理李骁军提出了他的观点。据其介绍,飞博目前也正在积极实施产品升级,努力促进激光设备的网络化应用,并且在3D打印、激光精密加工等领域开展应用研究和前瞻性技术储备,努力拓展公司激光设备在智能制造中的市场份额。
普雷茨特精密技术(上海)有限公司销售总监刘良明
普雷茨特精密技术(上海)有限公司销售总监刘良明表示,就激光焊接来看,由于汽车轻量化的市场发展趋势,越来越多的汽车厂商将采用全铝车身。据美国市场研究机构Ducker的一份报告称,目前仅有1%的汽车为全铝车身,预计到2025年,这一数字将达到18%。市场前景还是很乐观的。
“由于铝合金这一材质的特殊性,焊接中常常会出现裂纹和气泡,实时焊接监控系统因而就显得十分重要。普雷茨特激光焊接实时监控系统就是针对这一市场需求开发的,不仅可以做到实时监测报错,而且能够实现数据的追踪。也就是说,激光焊接产品要做到高度的智能化。”
武汉新特光电技术有限公司总经理陈义兵
深圳联品激光技术有限公司总经理王军营也给出了他的见解:“对于实体制造业而言,准确地讲,不是‘互联网+’,而是‘+互联网’,这是实体企业面临的必然趋势,互联网是一个全新的强大工具,这个工具主要对制造业主起到降低运营成本的价值。工业激光本身就属于智能制造范畴。”据悉,联品激光目前正通过互联网工具提升内部效率,尝试通过线上推广、线上互动、线上交易等工具提高营销效率。
逐步攻破中国激光装备制造业的核心挑战
被誉为“朝阳产业”的激光行业固然前景良好,但不置可否,中国激光行业要不断高昂前行,亟需攻克和梳理所面临的一系列瓶颈和挑战。根据先前与众多业内专家交流所知,大致可以归结为以下几个方面。
首先,任何高端激光装备都是由基本的核心器件组成的,每个核心器件的性能上去,自然能打造出终端应用所需的高端激光装备。不解决最基础元器件的加工制造问题,中国永远都只能是系统集成商。因此,中国激光产业链结构亟待调整,必须对行内众多低端产品进行洗牌。同时,要加快国际化,高端型的激光器的创新研发能力,逐步摆脱核心技术受制于人,以及基础零部件、基础工艺、基础材料等“三基”发展滞后的困境。
其次,目前在中国激光行业,尤其是中低端产品版块,激烈无序的恶性“价格战”依旧肆虐,不利于整体行业的健康发展。与此同时,经济低迷下行业用户对待高端激光装备投资谨慎,普遍采取购买低端、低配的设备,导致技术发展缓慢甚至陷于停滞,关键技术和装置的“空心化”愈发明显,以激光发生器、数控系统、加工头为主的关键配套件均为进口,厂商基本沦为“组装厂”。
尽管近年来国内相关配套厂商在激光发生器、加工头等方面发展迅速,也有不少厂家和产品形成批量、投向市场,但借鉴和仿制现象较为明显,工业应用级的高功率配套件尚未形成对国外同类产品的竞争。因此在目前的市场环境下,企业还需加大研发投入,提升关键技术水平,将机床和加工工艺做专做精。另一方面,术业要有专攻,加强行业协作,主机厂与关键零部件配套厂商要深度合作,不断提升关键零部件的性能。
另外,有业内人士指出,经过近些年的不断发展,国内激光装备制造行业在中低端激光设备领域已基本取代国外,未来在高端激光装备制造方面,需要加强对上游产品的技术研发和积累。例如激光器以及关键零配件、光学零配件、光学制造以及精密机械运动部件,将是重点发展方向。中国激光制造企业需要加大这些领域的技术投入及沉淀,加大对自主知识产权的重视,形成具备自主知识产权的核心组件,才能早日实现高端装备制造的国产化。
而另一方面,激光产业对于下游应用行业的影响,可用两个词概括:“替代”和“创新”。“替代”即指激光产业通过技术来实现下游应用行业加工制造手段的升级,替代其传统较为落后的制造手段;“创新”即指激光可拓展传统工艺可加工部分,使设计师的产品不受限于现有的加工条件,激光能够实现众多传统工艺无法达到的效果。