目前，中國制造業全面轉型升級，電動汽車、消費電子高速發展，依托這一背景，激光加工產業發展勢頭強勁;同時，受益于國產技術持續突破、應用場景拓展以及對傳統加工工藝的替代，預計中高功率光纖激光器市場規模在未來5年內將持續增長。其中，隨著這一市場的重新洗牌，本土生產企業將迎來發展機遇。
根據《2018中國激光產業發展報告》數據顯示，2017年中國激光加工產業產值達439億人民幣，過去5年平均增速達到20.4%,同期，全球工業加工激光器產業也在經濟大環境不振的情況下逆勢增長（圖1）。
圖1：工業加工激光產業市場規模 摘自《2018中國激光產業發展報告》
一.光纖激光器綜合表現較為突出
激光器是激光加工設備的核心器件，用于產生激光光源。一個典型的激光器由泵浦源、增益介質和諧振腔組成；根據增益介質的不同，可分為液體激光器、光纖激光器、固體激光器、半導體激光器和氣體激光器。氣體和液體激光器于1960年代就開始應用，光纖與半導體直接激光器在2000年才開始被使用。其中，半導體激光器的光電轉換效率盡管更高，但由于其光束質量較差，目前多應用于醫美和熔覆行業。
綜合來看，最終光纖激光器在實際應用領域表現比較突出，這是由于它的光電轉換效率顯著優于其他類型激光器，且壽命長、后期維護成本較低（表1），因此，雖然面世時間不長，但發展勢頭卻很迅猛，在越來越多的領域里得到應用。
表1：光纖激光器具有明顯優勢 （數據來源：企業實踐訪談和華控行業研究部測算）
二．兩大良機促動光纖激光器市場拓展
第一，新能源汽車電池焊接應用，為中高功率光纖激光器創造出廣闊的發展空間。2012年國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）》，目標到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到50萬輛；到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。
2017年4月，工信部、發改委和科技部聯合印發《汽車產業中長期發展規劃》，明確了到2020年我國新能源汽車年產量將達到200萬輛，以及到2025年新能源汽車銷量占總銷量的比例達到20％以上的發展目標，這意味著到2025年，我國新能源汽車的產量將超過700萬輛。
在政策的大力推動下，作為新能源汽車核心部件的動力電池，預計到2020年的市場需求量可達361Gwh，相比2016年69Gwh的需求量，4年CAGR可達51%，并有望持續快速增長至2025年。在動力電池尤其是鋰電池的生產過程中，電芯中段的極耳焊接、封口焊接以及PACK工藝的正負極焊接，均需使用500~6000瓦光纖激光器。
根據測算，1Gwh動力電池生產線對應激光設備投資6000~7000萬元人民幣，折合光纖激光器約2000萬元。據此計算，到2020年，應用于動力電池加工用光纖激光器市場規模將超過70億元人民幣。由此可見，這一新興應用，將為中高功率光纖激光器生產廠商帶來風口機會，創造出廣闊的發展空間。
第二，光纖激光器助推傳統鈑金切割和焊接領域升級發展，國產化程度提高，解決用戶痛點，預計將釋放出近900億級市場空間。隨著制造業升級，在鈑金、五金等傳統制造領域，下游客戶對加工精細度和加工效率的要求不斷提高。光纖激光器相對YAG固體激光器，擁有光電轉換效率高、壽命長、后期維護成本低等優勢（前文已介紹），針對沖床切割和電阻電弧焊，光纖激光器能夠加工更厚的板材，且加工形變小、速度更快，具有相當強的競爭優勢(表2)。
表2：激光加工相比傳統沖床切割和電阻電弧焊的優勢
（數據來源：企業實踐訪談和華控行業研究部測算）
目前市場上普遍采用IPG等國外廠商的激光器，價格高，且國外廠商的激光器一旦出現問題，必須運回本國進行維修和保養，極大影響客戶的正常生產運營。這一狀況將隨著中高功率光纖激光器國產化程度的提高而明顯改善，激光器價格預計將降低20%~40%（圖5），且國內廠商的技術服務更加快速有效，在一定程度上解決了用戶的使用痛點，非常利于中高功率光纖激光器進一步普及，預計可釋放市場空間近900億。
圖2：
中功率光纖激光器進口和國產銷量 摘自《2018中國激光產業發展報告》
三.重新洗牌，國產光纖激光器迎來發展機遇
隨著政策的鼓勵和大力支持，隨著關鍵元器件的技術突破和創新，未來5~10年高功率光纖激光器市場面臨重新洗牌，發展制勝的良機也隨之增多。2016年國務院和科技部出臺的《國家重點基礎研究發展計劃》、《“十三五”國家科技創新規劃》和《2017年度增材制造重點專項項目》明確指出：“加快研制具有自主知識產權的大功率光纖激光器”和“開發研究大功率光纖激光關鍵器件、關鍵技術；發展工業化大功率光纖激光器系統集成和模塊化組裝技術”。
目前，國產高功率光纖激光器（1.5kW以上）的市場占有率依然較低，在船舶、重型機械、汽車、增材制造領域，依然以IPG、通快等進口廠商為主導。由于高功率光纖激光器加工速度快、精度高、綜合成本低，歐美汽車制造公司已經普及激光的應用。伴隨著輕量化的需求，未來汽車制造將采用高強度材料，激光加工的優勢更加明顯，預計該市場空間將超100億。
此外，激光清洗、激光熔覆、金屬3D打印也在拓展高功率光纖激光器的應用場景。在需求和政策的雙重動力驅使下，目前國內企業在高功率光纖激光器核心器件、激光器封裝和設備方面均出現突破和創新，一些廠商已經推出具有代表性的產品:
1）在半導體泵浦源方面，華芯光電、北京凱普林、西安炬光、武漢銳科、大族天成已形成規模化；
2)武漢睿芯、中電23所、46所、長飛光纖光纜已具有增益光纖的研發和生產能力；
3)上海光機所、長飛光纖光纜、聚科光電等企事業單位具有雙包層光纖光柵生產能力；
4)武漢銳科、深圳創鑫、山東海富和上海飛博也在2013~2016年相繼推出1.5kW以上單模和高達萬瓦多模連續光纖激光器。
相信在未來5~10年內，隨著光纖激光器相關產品和設備的研發和推出，隨著各相關產業需求的不斷涌現，中高功率光纖激光器市場將重新洗牌，國產中高功率光纖激光器將迎來深入發展的利好機遇，有望成為行業新引擎，驅動著相關產業的進一步拓展。
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