中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)鏈介紹 產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該由四個(gè)方面組成

• 李芬珍子 2023年9月6日 來(lái)源：中研網(wǎng) 287 11
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工業(yè)激光應(yīng)用系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該由下面四個(gè)方面組成：激光應(yīng)用、激光加工系統(tǒng)、激光器和激光配件?？梢钥吹?，每一個(gè)激光應(yīng)用領(lǐng)域都可以形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，每一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈一定包括激光加工系統(tǒng)、激光器和激光配件?，F(xiàn)在，最成熟的激光產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)該是工業(yè)激光應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈，它包括激光切割產(chǎn)業(yè)鏈、激光焊接產(chǎn)業(yè)鏈、激光打標(biāo)產(chǎn)業(yè)鏈、激光表面處理產(chǎn)業(yè)鏈、激光打孔產(chǎn)業(yè)鏈等等。

所以任何一個(gè)小的產(chǎn)業(yè)鏈都有它自身的發(fā)展過程和特點(diǎn)，該鏈中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展不充分或發(fā)展滯后，這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈就不完整，就很難得到蓬勃發(fā)展。

為了將產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)分析清楚，作為典型案例，主要對(duì)工業(yè)激光應(yīng)用最重要的激光切割產(chǎn)業(yè)鏈、激光焊接產(chǎn)業(yè)鏈、激光打標(biāo)產(chǎn)業(yè)鏈等三個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和各組成部分進(jìn)行詳細(xì)分析，找出在這些產(chǎn)業(yè)鏈里的優(yōu)勢(shì)和問題，并指出我國(guó)應(yīng)該如何突破瓶頸，壯大產(chǎn)業(yè)鏈，做大做強(qiáng)激光產(chǎn)業(yè)。

1、激光切割產(chǎn)業(yè)鏈

目前，激光切割應(yīng)用包括高功率二氧化碳激光切割機(jī)、中小功率二氧化碳激光切割機(jī)、Nd：YAG激光切割機(jī)，另一個(gè)近來(lái)最熱門的應(yīng)用是高功率光纖激光切割機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，5mm以上鋼板主要用二氧化碳激光器，但5mm以下的切割用Nd：YAG激光器的越來(lái)越多，這些得益于高功率Nd：YAG激光器越來(lái)越成熟。

激光切割適用于汽車行業(yè)、計(jì)算機(jī)、電氣機(jī)殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割，如圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機(jī)件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)說(shuō)，激光切割應(yīng)用主要包括激光切割工藝和激光切割機(jī)。切割工藝研究主要包括材料、檢測(cè)和分析，幾乎所有的研究都在大專院校和研究所，企業(yè)則主要做一些簡(jiǎn)單的切割試驗(yàn)，沒有完善的儀器和分析手段，更多的靠反復(fù)試驗(yàn)和簡(jiǎn)單的分析方法，如放大鏡看看，用手摸摸，很少去分析材料成分的變化。

目前國(guó)內(nèi)有很強(qiáng)的激光切割機(jī)生產(chǎn)能力，包括設(shè)計(jì)制造切割系統(tǒng)、導(dǎo)光系統(tǒng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵零部件，也有很強(qiáng)的軟件開發(fā)能力，生產(chǎn)高功率二氧化碳激光切割機(jī)典型企業(yè)包括武漢法利萊、楚天激光、上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪、深圳大族等，但切割機(jī)中的二氧化碳激光器和聚焦鏡則大部分依靠進(jìn)口，切割機(jī)中幾乎一半的成本是激光器，所以基本上是在中國(guó)“打洋工”，很大部分利潤(rùn)被外國(guó)公司拿走了。

就高功率二氧化碳激光器的功率指標(biāo)來(lái)看，武漢科威晶可以生產(chǎn)高達(dá)4kW的激光器和正在開發(fā)7kW激光器，南京東方可以生產(chǎn)4kW激光器，南京通快可以生產(chǎn)3200W激光器。

但這些公司含有合資或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的成分，激光器中的關(guān)鍵零部件也是依靠進(jìn)口，比如風(fēng)機(jī)和諧振腔鏡片等。在低功率二氧化碳激光切割應(yīng)用中，我國(guó)是產(chǎn)銷量最大的國(guó)家，不僅占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并且大量出口，形成了最成熟的中小功率二氧化碳激光切割機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，包括系統(tǒng)集成、激光器生產(chǎn)和相關(guān)的激光配件。

典型廠家有武漢眾泰、三工、金運(yùn)、東莞粵銘、濟(jì)南金威刻等，但產(chǎn)品也是以低端的直流激勵(lì)的玻璃管二氧化碳激光器為主，價(jià)格低，品質(zhì)一般，而高端的射頻激勵(lì)二氧化碳激光器只有南京晨銳達(dá)一家可以生產(chǎn)和供應(yīng)市場(chǎng)，但產(chǎn)量很小，最高功率只有50W。

值得慶幸的是，與之相關(guān)的激光配件如光學(xué)元器件、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和控制軟件等已經(jīng)相當(dāng)成熟。

高功率Nd：YAG激光切割是近年來(lái)中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)鏈，主要?jiǎng)恿?lái)源于薄鋼板切割和高功率Nd：YAG激光器發(fā)展的相對(duì)成熟。

在5mm以下鋼板切割中，使用固體激光器切割機(jī)整體投資較低，適合中小企業(yè)自主采購(gòu)?，F(xiàn)在主要用的是500W脈沖固體激光器，該激光器相關(guān)的產(chǎn)業(yè)如激光電源、金屬和陶瓷泵浦腔等也發(fā)展比較成熟，質(zhì)量也已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化要求。

激光器和配件的主要廠家有武漢新特、中谷、北京華澤宏大等，典型激光切割機(jī)廠家有武漢華俄、奧華、華工激光、天琪、金運(yùn)、廣州瑞通等，武漢在全國(guó)具有優(yōu)勢(shì)，在開發(fā)生產(chǎn)高功率固體激光器和切割機(jī)的廠家也比較多。主要元器件都是國(guó)產(chǎn)的，所有產(chǎn)品在價(jià)格上很有優(yōu)勢(shì)。目前，攻關(guān)主要是在高功率下怎樣獲得高光束質(zhì)量和高峰值功率，以便取得更好的切割質(zhì)量。

綜上所述，還需要加強(qiáng)激光切割技術(shù)研究。對(duì)現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，提供性能好、價(jià)格便宜的數(shù)控高功率二氧化碳激光切割機(jī)，并開展相應(yīng)的激光器和切割工藝的研究，使該工藝廣泛用于材料加工、汽車、航天及造船等領(lǐng)域，并重點(diǎn)在激光器外圍裝置，如導(dǎo)光系統(tǒng)、過程監(jiān)測(cè)和控制、噴嘴、浮動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和研制以及CAD/CAM等方面開展工作。

2、激光焊接產(chǎn)業(yè)鏈

激光焊接是在激光加工中應(yīng)用較早和發(fā)展相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)應(yīng)用于汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、首飾、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件焊接。目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器、光纖耦合半導(dǎo)體激光器和光纖激光器。值得一提的是用光纖耦合半導(dǎo)體激光器直接用于金屬和非金屬的焊接，大大提高了焊接效率，減少了投資成本。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)說(shuō)，激光焊接應(yīng)用主要包括激光焊接工藝和激光焊接機(jī)。激光焊接工藝比切割工藝復(fù)雜，焊接質(zhì)量不僅與激光器參數(shù)相關(guān)，也與激光焊接參數(shù)息息相關(guān)。同一臺(tái)激光焊接機(jī)，使用不同的參數(shù)所達(dá)到的焊接效果可能天壤之別。

現(xiàn)在對(duì)激光焊接質(zhì)量在線檢測(cè)與控制已有研究，利用等離子體的光、聲、電荷信號(hào)對(duì)激光焊接過程進(jìn)行檢測(cè)，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，少數(shù)研究成果已達(dá)到了閉環(huán)控制的程度。

激光焊接機(jī)由三大部分組成：焊接機(jī)系統(tǒng)、激光器和激光配件。焊接機(jī)系統(tǒng)主要包括導(dǎo)光和焦距系統(tǒng)、移動(dòng)和控制系統(tǒng)等，目前這些系統(tǒng)無(wú)論是二氧化碳還是固體激光系統(tǒng)都發(fā)展很成熟，激光設(shè)備廠家的集成能力也很強(qiáng)，典型廠家有楚天激光、團(tuán)結(jié)激光、廣州瑞通、世紀(jì)華天等，還有大量的激光焊接機(jī)出口，特別是在首飾行業(yè)廣泛應(yīng)用的點(diǎn)焊機(jī)出口量很大。

在激光器方面，脈沖固體激光器和橫流二氧化碳激光器全部是國(guó)產(chǎn)的，并且質(zhì)量也達(dá)到工業(yè)化的要求，典型廠家有團(tuán)結(jié)激光、金石凱、沈陽(yáng)新大陸、新特光電等，高功率軸流二氧化碳激光器、光纖耦合半導(dǎo)體激光器和高功率光纖激光器則基本依耐進(jìn)口。

焊接用固體激光配件方面，激光電源、泵浦腔、激光燈、光學(xué)元器件、制冷系統(tǒng)、移動(dòng)電機(jī)和控制等技術(shù)發(fā)展都很成熟，以國(guó)產(chǎn)器件為主，典型廠家有武漢中谷、新特光電、華澤宏大等。

從發(fā)展角度來(lái)看，應(yīng)該重點(diǎn)研究激光焊接用的高功率固體激光器、高功率半導(dǎo)體激光器和高功率光纖激光器，同時(shí)加強(qiáng)激光焊接工藝及材料、焊接工藝對(duì)設(shè)備要求及焊接過程參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)研究，從而掌握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。

3、激光打標(biāo)產(chǎn)業(yè)鏈

激光打標(biāo)在我國(guó)是第一大激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)，使用最廣泛，設(shè)備也是最多，生產(chǎn)廠家也特別多，幾乎所有的激光公司都生產(chǎn)或組裝激光打標(biāo)機(jī)。大族激光是以打標(biāo)機(jī)為主打產(chǎn)品的上市公司，也是全球最大的打標(biāo)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，其中半數(shù)產(chǎn)品出口。所以說(shuō)我國(guó)是打標(biāo)機(jī)生產(chǎn)和使用強(qiáng)國(guó)。

激光打標(biāo)產(chǎn)業(yè)鏈包括激光打標(biāo)機(jī)和打標(biāo)工藝兩個(gè)方面，相對(duì)來(lái)說(shuō)，打標(biāo)工藝比切割和焊接要簡(jiǎn)單一些，但如果是紫外激光打標(biāo)和彩色激光打標(biāo)就不容易了，打標(biāo)機(jī)理也比較復(fù)雜。通常打標(biāo)都是雕刻深度或熱效應(yīng)與本色材料形成反差而出現(xiàn)標(biāo)記，更多的是物理變化。

我國(guó)制造打標(biāo)機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)相當(dāng)成熟，并且出現(xiàn)了很多分工協(xié)作的跡象，形成各種與打標(biāo)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)配套的專業(yè)上游的配件公司，如激光電源公司專業(yè)生產(chǎn)燈電源、半導(dǎo)體激光電源、Q開關(guān)電源，光學(xué)公司生產(chǎn)鏡片、擴(kuò)束鏡、場(chǎng)鏡，電機(jī)公司專業(yè)生產(chǎn)振鏡、振鏡驅(qū)動(dòng)卡，軟件公司專業(yè)生產(chǎn)激光打標(biāo)軟件和控制接口，機(jī)加工公司專業(yè)生產(chǎn)機(jī)柜、精密機(jī)械零件，也有提供全套打標(biāo)機(jī)配件的一站式專業(yè)配套配件公司。

打標(biāo)機(jī)里用的激光器品種很多，氣體激光器有脈沖二氧化碳激光器、連續(xù)波二氧化碳激光器、準(zhǔn)分子激光器等，但主要是連續(xù)波二氧化碳激光器。我國(guó)自己生產(chǎn)的激光器基本上都是直流激勵(lì)的玻璃管二氧化碳激光器，其優(yōu)勢(shì)是成本低，但是光束質(zhì)量和使用壽命都存在問題，但該激光器大量用于激光醫(yī)療，基本滿足激光醫(yī)療的要求。射頻激勵(lì)的二氧化碳激光器基本上都是進(jìn)口，以Coherent、Synrad和Universal壟斷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并且價(jià)格不低。

燈泵浦和半導(dǎo)體側(cè)泵固體激光器基本上以國(guó)產(chǎn)為主，相關(guān)配件如燈、棒、光學(xué)鏡片、泵浦腔、激光電源、Q開關(guān)電源、半導(dǎo)體激光電源等都是以國(guó)產(chǎn)為主，但聲光Q開關(guān)和泵浦腔里的陶瓷反射體以進(jìn)口為主。

半導(dǎo)體端泵激光器中，1064nm和532nm波長(zhǎng)激光器以國(guó)產(chǎn)為主，但355nm和266nm波長(zhǎng)激光器以進(jìn)口為主，聲光調(diào)Q激光器的聲光調(diào)制器和驅(qū)動(dòng)器基本上也是以進(jìn)口為主，并且以英國(guó)古奇產(chǎn)品壟斷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。另外還有TEA脈沖二氧化碳激光器和準(zhǔn)分子激光器用來(lái)掩模打標(biāo)，但量小，沒有形成氣候。

《2023年版激光產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告》由中研普華激光行業(yè)分析專家領(lǐng)銜撰寫，主要分析了激光行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時(shí)對(duì)激光行業(yè)的未來(lái)發(fā)展做出科學(xué)的趨勢(shì)預(yù)測(cè)和專業(yè)的激光行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評(píng)估激光行業(yè)投資價(jià)值。

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  2023年版激光產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告

  產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一般包括產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)特征分析、產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展定位、產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向、產(chǎn)業(yè)空間引導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等。隨著中國(guó)對(duì)外開放程度的深化，經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域化對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響顯...

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