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01光纖激光器領(lǐng)航工業(yè)激光器穩(wěn)步增長
光纖激光器
眾所周知，光纖激光器已成為全球主要的工業(yè)激光器之一。相比于半導(dǎo)體激光器、固體激光器和CO2激光器，光纖激光器在全球工業(yè)市場的占有率已超過50%。
上圖是根據(jù)Industrial Laser Solutions在1995~2015年期間，每年公布的全球工業(yè)激光器銷售額數(shù)據(jù)整理出的增長趨勢圖。從圖中可以看出，除了2009年金融危機(jī)時(shí)期，銷售額有所下降外，從1995年起的這20年間，工業(yè)激光器一直保持著穩(wěn)定增長，尤其是自2012年之后，漲幅增大。這其中最重要的因素，就是光纖激光器市場份額的大幅增長。
數(shù)據(jù)顯示，2010年時(shí)，光纖激光器只占當(dāng)年全球工業(yè)激光器銷售額的11%，但是到了2015年，光纖激光器就已占到全球市場份額的50%以上。
根據(jù)IPG 公司公布的2017年第一季度財(cái)報(bào)（截止至3月31日）顯示，光纖激光器的增長再次獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。IPG實(shí)現(xiàn)同比增長38%。中國市場尤為明顯，一季度同比增長89％，激光切割和焊接的應(yīng)用需求增長迅速。
光纖激光器件
全球光纖激光器件市場規(guī)模呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的態(tài)勢。
從2012年的2.34億美元不斷增加到2016年的5.2億美元，年復(fù)合增長率為22.09%。
根據(jù)預(yù)計(jì)，2018年光纖激光器件市場規(guī)模將達(dá)到6.40億美元，約40億人民幣。
02工業(yè)和軍事應(yīng)用，助力光纖激光器快速發(fā)展
工業(yè)應(yīng)用
以前在板材加工領(lǐng)域主要使用沖床和等離子切割，其中薄板材使用沖床，厚板材就采用離子切割。然而隨著光纖激光技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖激光切割對傳統(tǒng)加工技術(shù)和CO2激光加工產(chǎn)生巨大的沖擊。
相比于傳統(tǒng)沖床加工，光纖激光是非接觸式加工，產(chǎn)生的應(yīng)力較小，噪聲低，完全可以對鋁、銅等高反性材料進(jìn)行批量加工；相比于CO2激光加工，光纖激光的電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到40%，耗電量僅是CO2激光器的1/3，加工速度提升了2~3倍。
僅僅5~6年的時(shí)間，光纖激光器就憑借著各種技術(shù)優(yōu)勢掀起了一場激光切割的技術(shù)變革。如今，4 kW光纖激光器的需求不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域也開始慢慢向汽車、船舶、航空航天等基礎(chǔ)領(lǐng)域滲透。
軍事應(yīng)用
20世紀(jì)80年代末，雙包層光纖和包層抽運(yùn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使大功率的光纖激光器的制作成為現(xiàn)實(shí)，并迅速拓展至軍事領(lǐng)域。如今，光纖激光器已是戰(zhàn)術(shù)激光武器的首選光源。
目前, 美軍已將光纖激光器廣泛應(yīng)用于機(jī)載激光系統(tǒng)、先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光系統(tǒng)、激光“復(fù)仇者”、激光區(qū)域防御系統(tǒng)、“空中哨兵”等激光武器系統(tǒng)的測試中, 展現(xiàn)了其良好的發(fā)展前景。除此之外，還有德國、日本、英國等。
03國外巨頭洗牌重組 光纖激光器行業(yè)競爭加劇
從工業(yè)領(lǐng)域來看，IPG公司在全球高功率光纖激光器的市場占有率仍處于絕對領(lǐng)先地位，市場占有率超過60%。但是未來，不會是IPG一家獨(dú)大，因?yàn)槠渌す庑袠I(yè)巨頭通過并購一些光纖激光器公司，已成功進(jìn)入光纖激光器領(lǐng)域。
2016年，美國Coherent公司收購了高性能工業(yè)激光光源和激光解決方案及器件廠商ROFIN，而ROFIN此前又收購了美國特種光纖廠商N(yùn)ufern、半導(dǎo)體激光器廠商DILAS和瑞典專業(yè)從事光纖產(chǎn)品的Optoskand公司。由此可見，通過并購，Coherent已經(jīng)形成了良好的垂直整合能力。
此外還有德國TRUMPF收購英國光纖激光器制造商SPI、英國的JK激光公司，成功進(jìn)軍高功率光纖激光器領(lǐng)域；美國JDSU公司與日本金屬加工機(jī)床制造商Amada合作開發(fā)功率高達(dá)4kW的光纖激光器；美國nLight公司收購芬蘭特種光纖制造商LIEKKI。
由此可以預(yù)見，高功率光纖激光器行業(yè)競爭愈演愈烈。
04國內(nèi)市場成績可喜 國產(chǎn)化進(jìn)程加速
2016年國內(nèi)光纖激光器市場增長較大。根據(jù)中國光學(xué)學(xué)會激光加工專業(yè)委員會的統(tǒng)計(jì)，2016年國內(nèi)中小功率光纖激光器的產(chǎn)能達(dá)7.4萬臺，有近8萬臺的小功率光纖激光器、約12000臺中功率光纖激光器和不少于2200臺的高功率光纖激光器（這里的高功率指2000 W以上功率）進(jìn)行了市場裝機(jī)。
而國產(chǎn)中功率光纖激光器在2016年的銷量達(dá)到4000臺，相較2015年的1800臺，翻了一番多，預(yù)計(jì)2017年國產(chǎn)光纖激光器的銷售量可以再翻一番，超過8000臺，同時(shí)市場占有率超過50%。
我國是世界最大的工業(yè)激光器市場，占全球市場的24%，不僅國外企業(yè)紛紛把我國作為重要的戰(zhàn)略市場，本土企業(yè)也厚積薄發(fā)，國產(chǎn)化進(jìn)程加速。武漢銳科、上海飛博、深圳創(chuàng)鑫、中科院上海光機(jī)所、西安光機(jī)所等一批國內(nèi)主流的光纖激光器生產(chǎn)企業(yè)已開始發(fā)力，有個(gè)別企業(yè)已開發(fā)出萬瓦級高功率光纖激光器。
但是我們?nèi)匀恍枰逍训卣J(rèn)識到，從光纖激光器的產(chǎn)能和市場占有率來看，我國在規(guī)模上都有較大突破，但國產(chǎn)光纖激光器的品質(zhì)與國外同類產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。同時(shí)，80%的高功率光纖激光器需要依靠進(jìn)口，高校和科研院所的研發(fā)實(shí)力雄厚，如何將科研成果與企業(yè)生產(chǎn)無縫銜接，是值得我們深思的問題。
從光纖激光器的組件來看，抽運(yùn)源封裝、抽運(yùn)耦合器、激光合束器、特種光纖、激光傳輸組件已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，并全面應(yīng)用到中、高功率批量化產(chǎn)品中，例如可進(jìn)行抽運(yùn)源封裝的西安炬光科技、從事特種光纖生產(chǎn)的武漢長飛光纖光纜，都是國產(chǎn)企業(yè)的佼佼者，但是高功率光纖光柵和高功率光閘幾乎全部依賴進(jìn)口。在國內(nèi)光電產(chǎn)品匯集較為全面的光電匯網(wǎng)站中，單“光閘”一項(xiàng)是沒有任何產(chǎn)品在線的，也證明了這一點(diǎn)。
國內(nèi)市場需要的高功率光閘全部來自瑞典的Optoskand公司。這也就能解釋為何我國下游企業(yè)的產(chǎn)能增長不快。我國企業(yè)的產(chǎn)能受制于國外企業(yè)的產(chǎn)能，喪失了主動(dòng)性，嚴(yán)重制約了我國國產(chǎn)高功率光纖激光器的發(fā)展。可喜的是，我國已經(jīng)意識到其嚴(yán)重性，開始積極布局。希望在未來2~3年內(nèi)，我們能夠看到一些產(chǎn)業(yè)成果。
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