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激光行业或将大洗牌国内光纤激光厂商如何突围?

Writer: admin Time:2022-07-23 Browse:116

  OE娱乐娱乐平台“推动我国制造业转型升级,建设制造强国,必须加强技术研发,提高国产化替代率,把科技的命脉掌握在自己手中......”,6月总书记在武汉考察时对制造业升级、科技创新等提出了新的要求。未来科技强国之路,需要不断提升自主创新能力。

  工信部数据显示,从2012年到2021年,我国全部工业增加值由20.9万亿元增加到37.3万亿元,年均增长6.3%,远高于同期全球工业增加值2%左右的年均增速。尽管2020、2021年受到新冠疫情的冲击影响,但平均增速仍然达到了6.1%。其中,高技术制造业和装备制造业占规模以上工业增加值比重从2012年的9.4%,提高到2021年的15.1%。我国正处于“制造大国”向“制造强国”跨越的关键时期。

  1961年,Snitzer等人采用光纤作为增益介质开发了世界上第一台光纤激光器。光纤激光器凭借效率高、性价比高、转换效率高、散热特性好、光束质量好等特点,迅速在光通讯、工业造船、汽车制造、金属焊接、医疗器械等领域应用广泛。过去十多年,其更是成为全球激光产业最具革命性的技术突破,引领着制造业加工方式的不断变革,在工业应用中大放异彩。

  根据Laser Focus World数据显示,2020年中国激光器市场规模为109.1亿美元,占全球激光器市场66.12%的份额。其中,光纤激光器在工业激光器中的占比也从2015年的40.8%提升至2020年的52.68%,是市场份额最大的工业激光器。中国已经成为全球最为重要的光纤激光器市场,市场销售额约为全球的60%。伴随着全球制造业重心转移,多年以来我国加工制造市场对于激光设备需求非常旺盛。

  2003年,美国IPG公司在中国卖出第一台调Q脉冲光纤激光器。2004年,英国SPI公司将MOPA可调脉宽光纤激光器推入中国市场。至此,低功率光纤激光器凭借优秀的光束质量、效率高、体积小、免维护等特点,迅速席卷激光打标、标刻市场,极大地推动了消费电子等行业发展。由于国内光纤激光器工业化起步较晚,早期市场主要被国外厂商主导,国内在核心光源方面长期依赖进口。

  随着功率的进一步提升,2014年500W-1500W光纤激光器迅速成为市场宠儿,由此带来了薄板切割应用的新一轮变革,在加工效率及成本方面相对传统加工方式大幅度提升,进一步抢占CO2及等离子激光器市场份额,成为材料加工领域最主要的方向。在这一时期,以锐科激光、创鑫激光、杰普特为代表的第一批国内光纤激光器厂商经过多年积累,已经在各自领域实现关键技术突破,逐步追赶国外厂商并实现国产替代。

  其中,锐科激光在千瓦级连续激光器实现量产突破,杰普特在MOPA脉冲光纤激光器领域开始实现对英国SPI公司的反超,创鑫激光凭借“器件先行、垂直整合”的发展战略,除了在脉冲激光器领域实现国产替代之外,在隔离器、泵浦源、合束器、光纤光栅、声光调试器等核心器件领域均实现自产,为下一步高功率光纤激光器产业化做好准备。

  2017年开始,在市场普遍认为6000W和8000W光纤激光器已经足以满足金属加工应用需求的情况下,万瓦激光切割机开始出现,但并没有迅速火热起来,市场更多还是观望阶段。转折出现在2020年,创鑫激光凭借核心器件产业化的积累,在光源加工效率及成本方面实现突破,使得厚板金属切割和焊接应用更具经济效益,在国内市场率先掀起了一股“万瓦激光”浪潮,随后国内主要的光纤激光器厂商相继跟进,迅速带动万瓦激光产业化时代的到来,也使得国产光纤激光器进入高端制造领域成为可能。这一阶段,国产替代进程进一步提升,国内厂商开始引领产业发展潮流。

  进入2022年,创鑫激光在“万瓦激光”浪潮的基础上更进一步,率先将高功率和高亮度优势合二为一,开发出50μm芯径的万瓦高亮度激光器。高功率决定了激光加工能力及效率,高亮度决定了激光加工质量及材料,二者的有机结合为国内激光应用市场带来了新的选择方向,同时也为国内光纤激光产业提供了全新的赛道!

  过去十多年,可以说是中国激光产业发展的“黄金时期”,激光加工设备产业产值接近1000亿元规模。以光纤激光器为例,在巨大的市场需求的牵引下,已经实现了从跟跑到并跑再到领跑的转变,引领国内激光产业及制造业迈入新的阶段。

  国内光纤激光器出货量情况(单位:台)来自《2021中国激光产业发展报告》

  根据《2021中国激光产业发展报告》显示,在1KW-3KW和3KW-6KW功率区间,国内光纤激光器占据着绝对的市场主导权,已经基本完成国产替代。而在6KW-10KW功率区间,国内厂商与国外厂商实力相当,后续将成为国产替代的下一个主战场。而在10KW以上的超高功率领域,短短2年间出货量就增长了10倍,毫无疑问将会成为各大厂商竞逐的下一个焦点。从市场规模来看,过去十多年国内光纤激光器更是一路狂奔,从最开始的长期依赖进口,一跃达到近120亿元规模,并在2021年实现对进口品牌的反超,彻底改变了国内市场格局。然而在高速增长的背后,国内光纤激光器产业仍面临着价格竞争、原材料成本上涨、市场需求急转直下等诸多挑战。特别是在2022年,国产光纤激光器厂商也在寻找新出路。

  近日,锐科激光发布2022年半年度业绩预告,预计2022年上半年实现归属于上市公司股东的净利润为2000万元到2300万元,上年同期26054.06万元,同比减少91.17%到92.32%。除了宏观经济因素造成下游设备集成商开工率不足之外,价格的下调带来产品销量大幅增长的同时,盈利能力不可避免要承受压力,这或许也是国内大多数激光产业链厂商的生存现状。

  实际上,白热化的价格竞争几乎伴随着国内光纤激光产业的发展。从最初的低功率脉冲光纤激光器,到1KW-6KW中高功率光纤激光器,再到当下正火的万瓦光纤激光器,价格竞争依旧非常激烈。

  也正是很早就预料到这一情况,近几年来,创鑫激光凭借过硬的理论基础以及近20年的技术沉淀,主动跳出价格竞争的固有套路,坚持以研发新技术作为破局关键点。从万瓦激光浪潮的发起来看,这一策略是非常成功的,成功地引领了产业发展。针对高端制造应用市场相对保守,对于加工质量及稳定性要求更高的需求,创鑫激光在今年6月再次率先抛出了“高功率+高亮度”全新技术路线kW三合一方案,并即将发布100μm多模块50kW产品,进一步刷新工业光纤激光器最高功率记录!

  从原理上看,输出纤芯越小,激光器亮度越高,能量越集中。创鑫激光高亮度12000W光纤激光器采用行业最小的50μm输出芯径,能量密度可达611MW/cm²。采用100μm输出芯径,能量密度也有153MW/cm²。于此同时,创鑫激光还可以提供35μm定制小芯径,其能量密度可以跃升至1.25GW/cm²,不仅刷新了能量密度记录,同时也拓展了更多应用的可能性。而在泵浦功率密度方面,得益于小芯径输出光纤的加持,创鑫激光产品比友商提高了2.6倍,为厚板金属切割、激光熔覆、激光清洗、高反材料加工等应用带来新一轮工艺升级,进一步叩开高端制造市场大门!

  2022年对于国内光纤激光产业而言,很可能是一个非常关键的转折点。一方面国产替代进程仍将继续,国产厂商有望进一步抢占国外厂商市场份额,排名二、三的国外厂商或将受到较大挑战,市场格局将出现新的变化。另一方面,在市场份额实现反超之后,如何维持良好的盈利水平,持续保持创新能力,将成为国内厂商不得不面对的挑战。

  从产业趋势来看,未来几年国内高功率光纤激光器领域价格竞争将更加白热化,国产品牌将对国外厂商发起进一步冲击,产业格局将再次洗牌,高端制造应用领域最终仅有少数几家厂商最终胜出,进而瓜分市场份额。另一方面,国内光纤激光器厂商通过战略合作绑定上下游厂商,从而通过集群化优势提升竞争力也是一种重要趋势。整体而言,产业资源将进一步向细分领域头部厂商聚拢。

  如果想打破这一局面,激光企业必须有过硬的“拿手活”,才能在激烈竞争中存活下来。更高功率光纤激光器,高平均功率、高峰值功率脉冲光纤激光器,超短脉冲光纤激光器,更高亮度光纤激光器,新型光纤激光器等方向都能够形成独有特色。对于国内厂商而言,虽然简单堆叠模块可以快速提升激光器功率,迎合最当下市场需求,但由此也导致了价格竞争的顽疾长期无法根治。

  国内光纤激光领域需要新技术和新思维,正如创鑫激光在万瓦激光及高亮度方向的尝试一样,只有不断变化才有新的活力。

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