激光加工技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域可用于多種金屬、非金屬材料的加工，尤其是高硬度、高脆性以及高熔點(diǎn)的材料。激光加工相較傳統(tǒng)加工方式具有可加工材料范圍廣、加工效率高、加工精度高、工件形變小等優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)加工技術(shù)的革新，可推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展。
01、激光加工技術(shù)具備可加工材料范圍廣、加工效率高、加工精度高、工件形變小等優(yōu)勢，可廣泛運(yùn)用于工業(yè)領(lǐng)域
截止目前，激光加工技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域，激光加工可用于多種金屬、非金屬材料的加工，尤其是高硬度、高脆性以及高熔點(diǎn)的材料。激光加工相較傳統(tǒng)加工方式具有可加工材料范圍廣、加工效率高、加工精度高、工件形變小等優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)加工技術(shù)的革新，可推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看，激光加工可細(xì)分為激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光清洗、激光打標(biāo)等，激光加工技術(shù)在以上領(lǐng)域均展現(xiàn)出突出優(yōu)勢。
02、激光加工技術(shù)特點(diǎn)順應(yīng)高端制造、精密制造趨勢，正加速實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)加工方式的替代
激光加工技術(shù)憑借可加工材料范圍廣、加工效率高、加工精度高、工件形變小等優(yōu)勢，在材料切割、焊接、增材制造、噴碼打標(biāo)等領(lǐng)域正逐步取代傳統(tǒng)加工工藝，并被廣泛應(yīng)用于材料加工與光刻、通信與光存儲、儀器與傳感器、醫(yī)療與美容、科研與軍事、娛樂及打印等領(lǐng)域。此外，激光加工數(shù)控工業(yè)軟件還可與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)等相結(jié)合，組成智能激光加工裝備，實(shí)現(xiàn)對不同材質(zhì)、不同形狀及不同體積的材料的精密加工。
當(dāng)前國家大力支持傳統(tǒng)制造業(yè)向高附加值、高技術(shù)壁壘的高端制造及精密制造轉(zhuǎn)型升級，同時(shí)，隨著激光技術(shù)的進(jìn)步與快速迭代，激光加工設(shè)備的成本逐步下降，預(yù)期激光加工技術(shù)將加速在制造業(yè)諸多領(lǐng)域全面取代傳統(tǒng)加工技術(shù)，大幅提升工業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
03、經(jīng)過長期技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐，激光加工行業(yè)已形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系
經(jīng)過長期技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐，激光加工行業(yè)已形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光學(xué)材料和元器件、機(jī)械、數(shù)控、電源及輔助材料等，中游主要為各種激光器及其配套裝置與設(shè)備，下游則以激光應(yīng)用產(chǎn)品、激光制造設(shè)備、消費(fèi)產(chǎn)品為主。
激光加工設(shè)備行業(yè)
發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
總體上看，我國激光加工設(shè)備行業(yè)近年來發(fā)展迅速，但在核心技術(shù)水平及應(yīng)用滲透率等方面較發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距。作為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造邁進(jìn)的核心技術(shù)之一，國家高度重視并大力支持激光加工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并為進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍提供政策引導(dǎo)，持續(xù)推動(dòng)我國制造業(yè)生產(chǎn)方式和制造工藝的轉(zhuǎn)型升級。當(dāng)前，我國激光加工設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢如下：
01、核心零部件逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化
激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，而激光器核心器件包括泵浦源、光學(xué)諧振腔等，由于其技術(shù)壁壘較高，導(dǎo)致長期以來我國激光器核心器件的進(jìn)口依存度較高。為降低對激光器核心部件的進(jìn)口依賴和生產(chǎn)成本，近年來國內(nèi)廠商紛紛加大自主研發(fā)力度，投入更多科研資源，我國激光器行業(yè)逐漸步入快速成長階段，國產(chǎn)化程度逐年提升。
激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，而激光器核心器件包括泵浦源、光學(xué)諧振腔等，由于其技術(shù)壁壘較高，導(dǎo)致長期以來我國激光器核心器件的進(jìn)口依存度較高。為降低對激光器核心部件的進(jìn)口依賴和生產(chǎn)成本，近年來國內(nèi)廠商紛紛加大自主研發(fā)力度，投入更多科研資源，我國激光器行業(yè)逐漸步入快速成長階段，國產(chǎn)化程度逐年提升。
02、激光加工設(shè)備行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，持續(xù)向高功率、短波長、窄脈寬方向發(fā)展
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與國家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，工業(yè)生產(chǎn)中各類金屬、非金屬工件的加工需求持續(xù)旺盛。隨著激光技術(shù)的進(jìn)步及對傳統(tǒng)加工工藝的替代，近年來激光加工設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域快速拓展，國內(nèi)激光加工設(shè)備市場迎來高速增長期。
目前，激光加工設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車零部件、工程機(jī)械、橋梁建筑模板、裝配式建筑、特變電輸送鐵塔、材料加工與光刻、航空航天、通訊與光儲存、醫(yī)療美容等多個(gè)行業(yè)。具體而言，在宏觀加工領(lǐng)域，汽車、工程機(jī)械、航空航天器等領(lǐng)域大型加工件的切割、焊接可通過激光加工方式實(shí)現(xiàn)，相較傳統(tǒng)加工方式可大幅提高加工效率和加工精度；在微觀加工領(lǐng)域，激光加工覆蓋半導(dǎo)體、LED、OLED、液晶顯示等領(lǐng)域的精密加工環(huán)節(jié)。整體上看，激光加工具有精度高、效率高等顯著優(yōu)勢，在諸多加工領(lǐng)域替代傳統(tǒng)加工設(shè)備，一方面其廣泛應(yīng)用顯著促進(jìn)了下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，同時(shí)催生了新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，另一方面下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展亦促進(jìn)了激光加工技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化升級。
03、激光加工設(shè)備日趨數(shù)字化、智能化
當(dāng)前全球已步入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著信息技術(shù)發(fā)展和跨領(lǐng)域應(yīng)用逐漸增加，其與制造業(yè)的融合日趨緊密，推動(dòng)制造業(yè)不斷向著云化、智能化方向發(fā)展，其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的實(shí)現(xiàn)方式。在此背景下，處于制造業(yè)前端的激光加工設(shè)備已不僅僅是獨(dú)立運(yùn)行的工業(yè)機(jī)器，而是通過結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與激光加工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃管理、設(shè)備在線監(jiān)控和維護(hù)、故障在線診斷等一系列功能的數(shù)字化設(shè)備，可幫助生產(chǎn)企業(yè)提升效率、降低成本。未來隨著各類信息技術(shù)與激光加工技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，激光加工設(shè)備將能夠更好的為制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供支持。
此外，通過激光技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的融合還可使激光加工設(shè)備具備對加工流程的分析、判斷、執(zhí)行等能力，從而更好地實(shí)現(xiàn)制造流程的自動(dòng)化、智能化。目前，市場上主流的激光切割、焊接、熔覆設(shè)備已可通過數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)化傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對加工頭運(yùn)行、出光的精準(zhǔn)控制，而數(shù)控系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)激光加工生產(chǎn)線中各臺設(shè)備間的協(xié)調(diào)高效運(yùn)行，在減少人力成本的同時(shí)，進(jìn)一步提升加工效率和品質(zhì)。未來隨著國家智能制造戰(zhàn)略的進(jìn)一步落地，我國激光加工設(shè)備領(lǐng)域持續(xù)向數(shù)字化、智能化發(fā)展將成為必然趨勢，也將有更多智能化激光加工設(shè)備涌現(xiàn)并應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域，推動(dòng)制造業(yè)向著智能制造方向發(fā)展。
04、激光加工設(shè)備日趨集成化、柔性化
隨著國民經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，裝備制造業(yè)下游客戶的應(yīng)用場景和個(gè)性化加工需求日趨增多，要求激光加工設(shè)備具備更廣闊的適用領(lǐng)域和更完善的協(xié)同加工能力以滿足客戶的多元化需求。在生產(chǎn)實(shí)務(wù)中，功能單一的激光加工整機(jī)設(shè)備已逐漸無法滿足制造業(yè)企業(yè)精密、復(fù)雜工件的加工需要，因此，采用產(chǎn)線集成化設(shè)計(jì)、模塊柔性化生產(chǎn)，能夠根據(jù)客戶需要實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)、多工序加工的激光加工智能制造生產(chǎn)線日益受到制造業(yè)企業(yè)的青睞。相較僅能完成單一加工環(huán)節(jié)的單臺激光加工設(shè)備，激光柔性加工生產(chǎn)線可根據(jù)客戶需要完成包括切割、折彎、焊接、熔覆、打標(biāo)、智能搬運(yùn)與碼垛等在內(nèi)的多道工序，幫助客戶大幅提升整體生產(chǎn)效率。預(yù)計(jì)集成化、柔性化將成為未來激光加工設(shè)備行業(yè)新的發(fā)展方向和機(jī)遇。
05、激光加工設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
隨著激光技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，激光加工設(shè)備的應(yīng)用場景不斷拓展。面對不同領(lǐng)域日新月異的加工需求，激光加工技術(shù)還可與其他眾多技術(shù)融合，進(jìn)而孕育出新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。近年來，激光加工技術(shù)越來越多地滲透進(jìn)入材料加工與光刻、高端工程機(jī)械、橋梁建筑模板、裝配式建筑、特變電輸送鐵塔、航空航天、通訊與光儲存、醫(yī)療美容等工業(yè)及消費(fèi)領(lǐng)域，上述領(lǐng)域未來廣闊的發(fā)展空間為激光加工設(shè)備提供了廣闊的發(fā)展機(jī)遇。
行業(yè)面臨的機(jī)遇
01、國家產(chǎn)業(yè)政策支持激光加工行業(yè)發(fā)展
激光加工技術(shù)憑借其精度高、速度快、加工效果好等優(yōu)勢正逐步實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)加工技術(shù)的替代，在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。激光加工裝備作為激光技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要載體，屬于國家政策重點(diǎn)扶持領(lǐng)域。
政策支持為激光加工裝備市場的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2006 年《國家中長期科學(xué)和技術(shù)規(guī)劃綱要 2006-2020》中就將激光技術(shù)列為未來發(fā)展的前沿技術(shù)之一，近年來國家陸續(xù)出臺多項(xiàng)政策，多方面引導(dǎo)、助力激光加工設(shè)備行業(yè)發(fā)展。
《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》將激光切割設(shè)備、激光焊接設(shè)備、激光熱處理和熔覆設(shè)備作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)列入指導(dǎo)目錄。《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019 年本）》將激光切割和焊接設(shè)備列為“鼓勵(lì)類”產(chǎn)業(yè)。2020 年 1 月，科技部、發(fā)改委、教育部、中國科學(xué)院、自然科學(xué)基金委聯(lián)合發(fā)布了《加強(qiáng)“從 0 到 1”基礎(chǔ)研究工作方案》，方案提出未來將重點(diǎn)支持人工智能、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、3D 打印和激光制造等一系列重大領(lǐng)域，推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破。2021 年 3 月，全國人大審議并通過《我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，規(guī)劃提出未來將重點(diǎn)培育先進(jìn)制造業(yè)集群，推動(dòng)集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機(jī)器人、先進(jìn)軌道交通裝備、先進(jìn)電力裝備、工程機(jī)械、高端數(shù)控機(jī)床、醫(yī)藥及醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
02、激光加工可實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)加工方式的替代，成長空間廣闊
相較傳統(tǒng)加工工藝，激光加工技術(shù)具備可加工材料范圍廣、加工效率高、加工精度高、工件形變小等優(yōu)勢。憑借以上技術(shù)優(yōu)勢，激光加工技術(shù)在材料切割、焊接、增材制造、噴碼打標(biāo)等領(lǐng)域正逐步取代傳統(tǒng)加工工藝，并被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。此外，激光加工數(shù)控工業(yè)軟件還可與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等相結(jié)合，組成智能激光加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對不同材質(zhì)、不同形狀及不同體積的材料的精密加工。隨著激光技術(shù)的進(jìn)步與快速迭代，激光加工設(shè)備的成本逐步下降，激光加工技術(shù)將加速取代傳統(tǒng)材料加工技術(shù)并應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，大幅提升工業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，激光加工行業(yè)也將迎來加速成長階段。
03、產(chǎn)業(yè)鏈配套日益完善、市場廣闊規(guī)模效應(yīng)凸顯
我國珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)、華北地區(qū)以及長江中下游地區(qū)已逐步發(fā)展為全球重要的激光產(chǎn)業(yè)基地，廣泛分布著激光上下游企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和制造業(yè)客戶集群，已逐步發(fā)展并形成覆蓋光學(xué)原材料、激光光學(xué)器件、激光器、激光數(shù)控系統(tǒng)以及激光加工設(shè)備等環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。同時(shí)上述區(qū)域區(qū)位優(yōu)勢凸顯，具備良好的陸路、水路和航空交通條件，原材料和產(chǎn)成品進(jìn)出便捷高效。激光加工設(shè)備的生產(chǎn)及銷售處于激光加工中游產(chǎn)業(yè)，我國激光行業(yè)配套產(chǎn)業(yè)的完善為激光加工設(shè)備行業(yè)帶來更好的外部發(fā)展環(huán)境。
來源：普華有策
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