2022年激光器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場空間分析

1、2022年激光器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場空間分析1.激光器行業(yè)空間：多元應(yīng)用場景，驅(qū)動廣闊市場需求1.1 激光器和激光設(shè)備：依托高性價比替代傳統(tǒng)加工方式激光是現(xiàn)代制造業(yè)的重要加工手段。激光技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域最主要的應(yīng)用是激光材料加 工，其是利用高強度的激光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后，通過激光束與加工工件的相對運動來 實現(xiàn)對材料（包括金屬與非金屬）進行加工的一門技術(shù)。激光設(shè)備，即為利用激光技術(shù)在 不同行業(yè)各個工藝環(huán)節(jié)進行加工的機械設(shè)備；激光設(shè)備主要由激光器、機械系統(tǒng)和數(shù)控系 統(tǒng)等組成。激光加工具有加工對象廣、變形小、精度高、能耗低、非接觸、自動化加工等 明顯優(yōu)勢，逐漸對傳統(tǒng)加工方式形成替代，廣泛用于切割、焊接、

2、打標、雕刻、表面處理 和 3D 打印等領(lǐng)域。得益于激光加工應(yīng)用市場的不斷拓展，激光產(chǎn)業(yè)也逐漸駛?cè)敫咚侔l(fā)展期。2021 年中國 激光設(shè)備市場規(guī)模達到821億元，同比增長18.64%，2010年至2021年復(fù)合增速達21.43%。 根據(jù)2021 中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 預(yù)計，2022 年中國激光設(shè)備市場規(guī)模將超過 870 億元。同時，依據(jù)2021 中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告披露，中國激光市場快速發(fā)展，對全球 貢獻較大，目前國內(nèi)工業(yè)激光市場已經(jīng)占全球近 30%的比例。激光器是發(fā)射激光的核心裝置，固體激光器與光纖激光器并行發(fā)展。激光器，即能發(fā) 射激光的裝置，為激光加工設(shè)備最核心的部件，激光器技術(shù)水平直接影響激

3、光加工裝備的 技術(shù)水平，因此其在整套設(shè)備中成本占比高達 30%-50%。激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)、 諧振腔等組成；泵浦源為激光器的激發(fā)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)。在工作狀態(tài)下增益介質(zhì)通過吸收泵浦源提供的能量，經(jīng) 諧振腔振蕩選模輸出激光。材料加工與光刻目前仍是激光器的第一大應(yīng)用領(lǐng)域。依據(jù)2021 中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報 告數(shù)據(jù)披露，2020 年全球激光器銷售額為 160.1 億美元，相較 2019 年增長 8.7%；預(yù) 計 2021 年全球激光器銷售額為 184.8 億美元，同比增長 15%；2021 年中國激光設(shè)備市場 規(guī)模達到 821 億元，依

4、據(jù)柏楚電子公告，激光器為激光設(shè)備核心部件，價值量占比約為 40%， 考慮到近幾年激光器降價幅度明顯，故保守假設(shè)激光器占設(shè)備價值量比例為 30%，則國內(nèi) 激光器市場約 246.3 億元。激光器常用于材料加工、通信和光存儲、科研和軍事等領(lǐng)域， 其中材料加工與光刻市場、通信與光存儲市場是全球激光器應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，分別占 比 39.6%、24.5%。1.2 激光微加工：符合智能制造趨勢，下游領(lǐng)域高景氣微加工激光器符合制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展趨勢，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。激光微加工一般 是指加工尺寸在微米級別的工藝過程。激光加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)接觸式切削加工具有突出 的優(yōu)勢，微加工激光器具有熱影響區(qū)域小、線寬窄

5、等特點，在精密鉆孔、切割、劃槽等工 藝在內(nèi)的精細微加工領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢。在消費電子制造、3D 打印、新能源、生物醫(yī)療、 通信和航空航天等新領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。（一）消費電子：微加工激光器最主要的應(yīng)用方向 消費電子產(chǎn)品的制造精密度要求高、脆性材料應(yīng)用多，適合激光微加工。隨著消費電 子產(chǎn)品精密化程度提升，3D 玻璃、陶瓷等脆性材料的應(yīng)用不斷擴大，對精密電子零部件的 加工要求不斷提升。智能手機包含攝像頭、顯示屏、線路板、天線等數(shù)百個零件，對精密 度和制造組裝效率要求高。激光作為一種新型加工技術(shù)，具有精度高、速度快、不對基體 造成損害等特點，符合電子產(chǎn)品精密加工的需求，目前手機加工制造大部分環(huán)節(jié)需

6、應(yīng)用激 光制造或檢測設(shè)備。受益于技術(shù)迭代和應(yīng)用拓展，我國消費電子行業(yè)規(guī)模保持穩(wěn)健增長。一方面，5G 手機 加速滲透是智能手機行業(yè)增長的主要推力，近年來 5G 手機滲透率逐年提升，5G 技術(shù)的應(yīng)用使得手機材質(zhì)及制造工藝發(fā)生改變，對激光微加工的需求進一步增加。另一方面，消費 電子呈現(xiàn)多樣化趨勢，可穿戴設(shè)備、AR/VR 設(shè)備、智能手表、智能汽車等終端快速興起， 推動消費電子行業(yè)持續(xù)保持較高景氣度。據(jù) Statista 數(shù)據(jù)，2016-2019 年全球消費電子產(chǎn) 品市場 CAGR 為 2.63%，未來全球消費電子產(chǎn)品市場整體仍將保持穩(wěn)健增長態(tài)勢，伴隨市 場內(nèi)部精密產(chǎn)品比例提高，助推激光精密加工需求持續(xù)

7、增長。（二）3D 打印/增材制造：激光加工是主流工藝之一 激光技術(shù)在 3D 打印領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，3D 打印的行業(yè)規(guī)模將持續(xù)穩(wěn)步增長。3D 打印是 以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬、塑料、液態(tài)光敏樹脂等可粘合材料，通過逐層 打印的方式構(gòu)造物體。光固化快速成型為主要成型方式之一，其成型中運用激光微加工技 術(shù)。根據(jù)Wohlers Associates 2018 報告，3D 打印主要應(yīng)用于工業(yè)機械、航空航天、 汽車、消費品/電子、醫(yī)療/牙科領(lǐng)域，下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。根據(jù)增材制造趨勢報告 2021，2020 年 3D 打印的全球市場需求達到 126 億美元，預(yù)計 2026 年達到 372 億美 元，

8、2020-2026 年全球 3D 打印市場規(guī)模 CAGR 達到 19.8%。3D 打印市場規(guī)模的高速增 長將有力的拉動激光加工需求量。（三）光伏太陽能：PN 型電池轉(zhuǎn)型，拉動光伏激光設(shè)備/激光器需求激光工藝在光伏行業(yè)中的應(yīng)用，可助力終端用戶降本提效。太陽能電池是通過光電反 應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換成電能的能量轉(zhuǎn)換器，在太陽能電池生產(chǎn)中，激光加工技術(shù)目前主要應(yīng)用于 消融、切割、刻邊、摻雜、打孔、激光修復(fù)、激光劃片等工藝，可助力終端用戶實現(xiàn)降本 提效。提升太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵在于控制光學(xué)損失和電學(xué)損失，目前，具備產(chǎn) 業(yè)化基礎(chǔ)的提升太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方式包括 PERC 激光消融、SE 激光摻雜、M

9、WT 激光打孔等?！半p碳”政策目標加持下，光伏行業(yè)發(fā)展確定性強。2021 年，“碳達峰”、“碳中 和”首次被寫入政府工作報告，“碳中和”目標對我國的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要意義。我 國具備強大的裝備制造能力和超大規(guī)模的市場，并且已經(jīng)掌握了核心技術(shù)、具備關(guān)鍵產(chǎn)業(yè) 鏈優(yōu)勢，將為清潔能源技術(shù)的成本降低和推廣應(yīng)用帶來無可比擬的優(yōu)勢。因此，在國家政 策和產(chǎn)業(yè)環(huán)境的加持下，光伏行業(yè)發(fā)展確定性強，產(chǎn)業(yè)鏈上中下游有望受益。我國光伏發(fā)電累計裝機量持續(xù)擴大，有望帶動光伏激光設(shè)備及激光器需求提升。據(jù)國 家能源局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2013 年以來，我國光伏發(fā)電累計裝機量增長迅速，從 2013 年的 19.42GW 增長至 2

10、021 年的 306GW，全國光伏發(fā)電累計裝機量已超過 15 倍增長。根據(jù) 中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖 2021，預(yù)計在“十四五”期間，全球每年新增光伏裝機規(guī)模 將超過 220GW，我國每年新增光伏裝機規(guī)模將超過 75GW，因此我國光伏發(fā)電累計裝機 量或?qū)⑦M一步擴大，樂觀情況下 2025 年有望達到 700GW。光伏產(chǎn)業(yè)景氣度或?qū)⒊掷m(xù)，從 而擴大光伏配套激光設(shè)備及激光器的需求。N 型太陽能電池新技術(shù)發(fā)展前景明確，預(yù)計市場占比逐年提升。目前主流的太陽能電 池為使用 P 型硅片的 PERC 電池，公認的可替代 PERC 的太陽能電池為使用 N 型硅片的 TOPCon、HJT 和 IBC 這三種新型太陽

11、能電池，因為 N 型電池符合光伏行業(yè)降本增效的大 背景、性能更為優(yōu)異：1）N 型電池單瓦發(fā)電表現(xiàn)更具優(yōu)勢，主要是因為 N 型電池雙面率 更高，可以更好利用背面反射光線；2）N 型電池溫度系數(shù)高，在溫度更高的環(huán)境下，功率 損失更少；3）N 型電池衰減慢，其硅片中沒有硼元素，效率損失大幅降低，而 P 型硅片摻 雜硼元素，會和殘留的氧產(chǎn)生硼氧復(fù)合，降低光伏電池的活性。太陽能電池技術(shù)路線迭代，或?qū)U大光伏激光設(shè)備市場空間。 根據(jù)普樂科技 POPSOLAR，2022 年 PERC、TOPCon、HJT、IBC 電池產(chǎn)能分別約為 200、30、10、8GW， 對應(yīng)太陽能電池設(shè)備總投資額約為 550 億元。

12、隨著 TOPCon、HJT、IBC 為主的新型電池 技術(shù)路線逐漸替代 PERC，客戶對激光光伏設(shè)備及激光器購置的需求進一步增大，存量市場和增量市場有望快速增長，未來光伏激光設(shè)備及激光器市場空間廣闊。（四）半導(dǎo)體：國內(nèi)芯片規(guī)模持續(xù)擴張，為激光加工貢獻增量 激光技術(shù)逐漸應(yīng)用于芯片制造領(lǐng)域。芯片制造具有微型化、精密化的特點，激光技術(shù) 可應(yīng)用于深紫外曝光、退火、晶圓缺陷檢測、切割、封裝等環(huán)節(jié)；在半導(dǎo)體芯片制造部分 關(guān)鍵工序中，穩(wěn)定可靠的高功率綠光、紫外和深紫外激光器是有效加工手段之一。自 2019 年起全球半導(dǎo)體設(shè)備市場迎來高速增長，中國大陸連續(xù)兩年成為全球第一大 半導(dǎo)體設(shè)備市場。據(jù) SEMI 統(tǒng)計，

13、2019 年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售規(guī)模為 598 億美元，2021 年首次突破 1000 億美元，達到 1026 億美元，年均復(fù)合增長率達 30.99%。2019-2021 年，中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額由 135 億美元增長至 296 億美元，年均復(fù)合增長率達 48.40%，高于全球增速。2021 年，中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額較 2020 年大幅增長 58.23%，大陸地區(qū)連續(xù)兩年成為全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場，占全球半導(dǎo)體設(shè)備市場的 28.86%。中國大陸增速高于全球增速顯著高于全球平均水平，呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭，未來 有望持續(xù)拉動激光加工的需求量。（五）市場空間：精細微加工需求下，固體激光

14、器市場需求或快速增長納秒及超快固體激光器在精細微加工領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢，應(yīng)用領(lǐng)域和市場空間不斷擴 大。以紫外、深紫外為代表的超短波長的固體激光器和以皮秒、飛秒為代表的超快激光器 具有超快超精、高聚焦能力、“冷加工”的特點，能有效解決微加工過程中所面臨的技術(shù) 難題，在微加工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)2021 年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，納秒紫 外激光器功率不斷提高，已從最早的 3W、5W 提高至 30W、40W；國產(chǎn)納秒紫外激光器 的出貨量由 2014 年的 2300 臺增長至 2020 年的 21000 臺，CAGR 高達 45%。而國產(chǎn)皮 飛秒超快激光器出貨量已由 2015 年的 40 臺增長至

15、2020 年的 2100 臺，5 年間增長超 50 倍。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，制造業(yè)加工向精細化方向發(fā)展，微加工應(yīng)用場景的不斷擴展， 預(yù)計激光微加工的市場規(guī)模將保持較高增速。1.3 生物醫(yī)療：激光作用日益凸顯，應(yīng)用前景潛力巨大激光技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，包括醫(yī)療器械、診斷和治療三個方向。自從 1960 年世界上第一臺紅寶石激光器發(fā)明并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，激光在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的 作用。激光在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要有三個應(yīng)用方向：激光微加工技術(shù)制備醫(yī)療器械：利用 超短脈沖激光器對材料進行激光切割、打孔、焊接等工藝；激光診斷技術(shù)：利用激光與 物質(zhì)的相互作用來測量生物組織的微觀結(jié)構(gòu)、生理作用、生化分子

16、濃度等關(guān)鍵指標；激 光治療技術(shù)：利用激光的光熱效應(yīng)，對生物組織進行凝固、氣化或切割來達到消除病變的 目的等。光聲成像技術(shù)可進行活體檢測，應(yīng)用前景廣闊。光聲成像是近年來發(fā)展的一種非入侵 式和非電離式的新型生物醫(yī)學(xué)成像方法，利用脈沖激光照射生物組織產(chǎn)生超聲信號以實現(xiàn) 高分辨率和高對比度的組織圖像。光聲技術(shù)的最大優(yōu)點是可以進行活體檢測，提供全新的 無損、精準監(jiān)測手段，實現(xiàn)微創(chuàng)或無創(chuàng)監(jiān)測，兼具高靈敏度、高選擇性和長期穩(wěn)定性，顯 著提高醫(yī)學(xué)監(jiān)測結(jié)果的精準性。光聲技術(shù)在生物醫(yī)療中有著廣泛的應(yīng)用前景，適用于血氧 含量測定、腫瘤血管成像、結(jié)構(gòu)成像等多種場景，有著良好的市場前景。超快激光技術(shù)成為血管介入器件精密

17、加工的重要方式。皮冠狀動脈介入治療（PCI）為 治療心腦血管疾病的主要方式之一。血管介入器件按使用部位主要分為心血管介入器件、 腦血管介入器件、外周血管介入器件三類，相關(guān)器件均要求精密加工。激光技術(shù)憑借自身優(yōu)點，成為相關(guān)醫(yī)療器材精密加工的重要方式。相較于全球水平，我國的 PCI 手術(shù)滲透率 依然很低。但隨著經(jīng)濟和社會發(fā)展，我國 PCI 手術(shù)的需求快速釋放，心腦血管植介入器材 的使用量也將不斷上升。根據(jù)弗若斯特沙利文公司(Frost & Sullivan)發(fā)布的中國主動脈 及周圍血管介入器械行業(yè)白皮書顯示，我國心血管介入器械市場不斷增長，到 2022 年， 市場規(guī)模將達到 294.9 億人民幣，

18、2017 年到 2022 年期間的年復(fù)合增長率 14.2%。激光技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用空間較大。根據(jù)中國工程科學(xué)刊文我國激光技術(shù) 醫(yī)療應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究引用的 Allied Market Research 市場調(diào)研報告的數(shù)據(jù)顯示， 2016 年世界激光醫(yī)療市場達到 51.16 億美元，預(yù)計 2023 年將增加到 125.86 億美元，年 均增長約為 13.6%；美國、歐洲、以色列和日本位居世界領(lǐng)先地位。國際醫(yī)用激光器已形 成產(chǎn)業(yè)，商業(yè)化產(chǎn)品超過 40 種，年銷售額突破 10 億美元。2. 英諾跑通獨特商業(yè)模式，未來發(fā)展前景廣闊公司形成以激光器為核心，以嵌入式模組為觸角，面向全球市場，重點服務(wù)于“工業(yè) 應(yīng)用”和“生物醫(yī)療應(yīng)用”兩大領(lǐng)域的商業(yè)模式。1）激光器業(yè)務(wù)保持優(yōu)勢地位，產(chǎn)品推新和升級進一步鞏固市場競爭力。激光器作為激 光加工裝備的核