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        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        一2020买球平台、激光加工設備產業鏈結構

        激光加工設備屬于技術、專業性較強的精密產品2020买球平台,已成為發展新興產業2020买球平台2020买球平台、改造傳統制造業的關鍵技術設備之一。激光設備行業龐大且應用廣泛2020买球平台,目前已形成完整2020买球平台、成熟的產業鏈分布。從激光產業的產業鏈分布可以看出2020买球平台,激光產業鏈主要包括:上游材料與元器件行業,主要含組建激光加工設備的光學、機械、電控、氣動零部件的制造,以及相關控制平臺與軟件系統的研發;中游激光加工設備制造業2020买球平台;下游應用行業,主要包括激光加工的在汽車、鋼鐵、船舶、航空航天2020买球平台、消費電子、高端材料、半導體加工、機械制造、醫療美容2020买球平台、電子工業等行業中的應用。

        圖表  激光設備產業鏈結構

        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        2017年2020买球平台,我國激光產業鏈產值規模超過1000億元,位于中游的激光裝備占比約42%2020买球平台,比2016年增加了5個百分點。我國激光產業鏈中,上游核心激光元器件及激光器長期以來對國外進口依賴度較高,尤其是在高功率激光器及高精密部件市場被國外大企業占據主導地位,在中小功率激光器市場領域,國產化率已經超過80%;中游激光設備環節2020买球平台,國內涉及激光設備生產的企業增多,市場占有率逐年提升。

        圖表   激光產業鏈市場結構

        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        二、激光設備行業市場規模

        2017年全球激光加工設備市場規模為313.7億美元,同比增長12%2020买球平台。2017年中國激光設備市場銷售總規模超過442億元,增速持續增長,達到14.8%。2010-2017年激光設備市場銷售規模年均增長達到21.8%2020买球平台。

        圖表  2012-2017年中國激光設備行業市場規模及增長率

        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        2017年激光設備產業規模的加速提升主要得益于傳統激光加工的替代升級和新興應用的需求增長。(1)在傳統激光加工領域,光纖激光設備憑借高性能和低成本優勢持續替代CO2和YAG固體激光設備,光纖激光器和設備集成市場規模大幅提升。(2)動力電池、OLED、消費電子脆性材料應用對激光設備需求每年超過70億元2020买球平台,柔性OLED、玻璃等脆性材料應用對“紫外&超快”激光設備需求強勁,用于精密加工的超快激光設備需求增長。

        三、激光設備新興市場應用分析

        激光加工技術是一種應用定向能量進行非接觸加工的新型加工技術2020买球平台,與傳統接觸式加工方式有本質區別2020买球平台,可與其他眾多技術融合2020买球平台、孕育出新興技術和產業,將對許多傳統加工產業產生重大沖擊。隨著皮秒、飛秒激光技術的逐步成熟和產業化,激光將更廣泛地應用于全面屏、陶瓷、金屬、合金等材料的精密加工,支撐消費電子、新能源、高端制造等產業的發展。

        全面屏面板加工

        全面屏趨勢興起最直接影響的是智能手機顯示的方案的變革,進而要求封裝的工藝就會越來越高,才可以使得外觀美觀。這其中釋放了異形切割的工藝要求,目前,只有激光設備才可以做到基于LTPS技術的中小尺寸柔性OLED面板在色域、對比度、節能、可彎曲等特性上超過LCD面板。而柔性OLED面板的放量是全面屏的助推劑2020买球平台,異形切割是全面屏得以在當前智能手機外觀基礎上兼容前置攝像頭、受話器2020买球平台、傳感器等功能器件的最優解決方案,進而推動小功率激光設備的發展。

        對于OLED 面板的異形切割有刀輪和激光切割兩種途徑2020买球平台,其中刀輪切割屬于機械加工,存在速度慢、磨具損耗塊、良率低2020买球平台、切割面粗糙等問題,銑削加工則需要反復研磨和拋光,對于復雜的異形切割適應性差;相比之下,激光切割為非接觸型加工,可以做到高速、任意形狀、無碎屑等優勢,盡管成本較高,但仍是手機注重顏值時代中,全面屏異形切割的主流方向。

        圖表  異形切割方式對比

        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        脆性材料加工

        隨著消費者對手機外觀的日益要求嚴格,手機蓋板和背板的材料將會被脆性材料取代。而對于脆性材料的切割方式,傳統的切割輪子將不再適用。因此,高功率、高能量的激光加工方式成為眾多廠家的選擇。使用激光設備進行切割,不僅節省材料熱損失,還能省去切割斷面后續處理。根據OFweek預測,根據2017年全球智能手機出貨量為15.5億臺,預計到2020年出貨量達到16.0~19.4億臺,那么到2020年3D玻璃蓋板的需求量則為4~9.5億片,那么到2020年,全球新增激光加工設備的需求為60億元到170億元之間。

        新能源汽車及動力電池激光加工

        受益于動力電池擴產,激光焊接設備行業需求增速。電動汽車未來發展的關鍵技術是動力電池的安全性、成本及儲能容量。動力電池的制作工藝復雜,安全性要求高;其制作過程中的關鍵工藝技術之一是激光焊接技術;動力電池激光焊接工藝包括電池軟連接焊接、頂蓋焊接、密封釘焊接、模組及PACK焊接。激光焊接優勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設備性能穩定易操作,焊接質量及自動化程度高。

        圖表  激光焊接在動力電池領域的優勢

        激光加工設備市場規模及新興應用市場分析

        汽車輕量化持續帶動對激光焊接的需求。減輕汽車重量,不僅可以降低油耗、減少二氧化碳排放,而且可以改善加速性能、縮短制動距離、最終提升駕駛體驗。因此,汽車輕量化已經成為國內外汽車制造追求的一個新的目標。實現汽車輕量化,最有效的方式是使用輕質材料;相比于傳統材料,目前可用的汽車輕質化材料有鋁合金、碳纖維、鎂合金等,而這些材料加工較普通鋼材難度更大,通常采用激光焊接的方式進行處理,可以在加工效率和性能之間找到平衡;此外,板材的激光拼焊,能減少板材的搭接部分,進而減輕一部分的重量。激光焊接作為一種先進的加工技術,未來將成為汽車制造業的標配工具,需求也將受到汽車輕量化的發展而不斷增長。

        據工信部《節能與新能源汽車技術路線圖》提出,到2025年,新能源汽車占汽車總體銷售的比例20%以上,新能源汽車的增長也助力了動力電池的增長。工信部指出,到2020年,動力電池行業總產能超過100Gwh,行業的復合增長率超過34%。而新能源汽車的電池制造過程涉及的工藝要求高,激光焊接有望成為動力電池生產的首選。十三五規劃指出,動力電池投資額將達到560億元,對應的激光設備需求為56億元。

        3D打印

        3D打印技術是將激光技術、自動化技術、人工智能技術有效結合而成新加工技術。3D打印作為一種全新的制造技術其應用優勢突出,尤其是在零部件結構高度復雜的尖端科技領域,比如航空發動機、火箭飛行器、汽車發動機等的制造。隨著3D打印材料和打印設備價格的下降,3D打印市場有望迅速擴展,成為重要的加工手段。2017年全球3D打印市場規模超過60億美元。

        (來源:OFweek產業研究院)

        2018-05-08
        新聞資訊/NEWS
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