一年前，全球制造業(yè)剛剛進入一個不穩(wěn)定的時期。十二個月之后，我們看到的2015年的銷售數(shù)據(jù)顯示國際經(jīng)濟形勢并沒有得到改善，反而變得更不穩(wěn)定。在過去的幾個月里，主要市場經(jīng)濟體的情況并不太好，主要是由于中國、東南亞、歐洲和中東的需求放緩，使得消費者對于非必需品的興趣在減少。美國制造業(yè)盡管與其他相比已經(jīng)算是情況不錯，但是也開始有疲軟的跡象，2015年年末時的工廠開工率已降至自從經(jīng)濟大蕭條以來的最低水平，對上述地區(qū)的出口也在減少。最重要的是，期待中的新興國家經(jīng)濟的激增并沒有實現(xiàn)，原本預(yù)計其增加的國民生產(chǎn)總值（GNPs）能為市場注入新鮮血液。例如，巴西作為金磚四國的一個關(guān)鍵成員，由于在2015年第三季度末陷入嚴重的經(jīng)濟衰退，因而拖累了全球制造業(yè)的增長前景。
表1：工業(yè)激光器市場的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
今年的全球市場分析就是在這樣的氛圍中進行的，全球熱點事件對制造業(yè)的影響給很多國家的GDP增長預(yù)期蒙上了陰影。作為全球最大的市場，亞洲的經(jīng)濟增長放緩，中國和日本的情況也給市場帶來不穩(wěn)定因素，而歐洲在數(shù)月以來的令人不安的消息（全球最大的汽車公司——大眾汽車的丑聞）以后，終于在下半年迎來了好消息——經(jīng)濟似乎已趨向穩(wěn)定，但是恐怖襲擊和敘利亞戰(zhàn)爭引發(fā)的難民潮震驚了西歐，導致對于歐元區(qū)經(jīng)濟增長的擔憂在升級。
全球制造業(yè)處在這種多變的氛圍中，工業(yè)激光的總體銷售情況卻與這種下降趨勢背道而馳，連著幾個季度都有著中高位的個位數(shù)增長。問題是激光行業(yè)是否與全球制造業(yè)不同步。只有一家公司連著幾個季度有著強勁的兩位數(shù)增長——IPG Photonics。除此之外，其他在2015年獲得溫和增長的公司主要是超快激光器和光纖激光器的供應(yīng)商。這些產(chǎn)品的領(lǐng)先制造商在2015年展示的積極的財政數(shù)據(jù)為我們帶來了樂觀的預(yù)期。
表2：按應(yīng)用分類的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
德國通快公司的表現(xiàn)奠定了基調(diào)，這家最大的工業(yè)激光器供應(yīng)商在其激光技術(shù)業(yè)務(wù)方面獲得了16.8%的增長，在2014/2015財年實現(xiàn)了8.9億歐元（9.46億美元）的銷售收入，該公司對于2015/2016年的總體預(yù)期為個位數(shù)增長。與德國通快爭奪市場領(lǐng)導地位的是全球領(lǐng)先的光纖激光器制造商——IPG Photonics，后者據(jù)報道在第三季度實現(xiàn)了22%的增長，如果再將預(yù)測的第四季度的季節(jié)性調(diào)整囊括進來，其銷售收入將接近10億美元的水平。緊隨之后的是Coherent相干（8.02億美金，增長了1%）和Rofin-Sinar Technologies（5.2億美元，下降了2%）。這樣的表現(xiàn)在充滿挑戰(zhàn)的工業(yè)激光市場中似乎并不起眼（見表1中的數(shù)據(jù)）。不過，如果不是光纖激光器的銷售收入獲得了強勁的兩位數(shù)增長，工業(yè)激光市場的總體表現(xiàn)將會幾乎沒有任何提高。
在2014年，光纖激光器占工業(yè)激光市場近50%的份額，并在2015年超過了一半（54%）。從后面的表中可以看出，光纖激光器在所有的工業(yè)應(yīng)用中都占據(jù)了主導地位（> 50%）。由此帶來的影響就是其他領(lǐng)先的激光技術(shù)被搶占了市場份額，CO2激光器下降了5%，固體激光器與往年持平。如果還需要進一步確認，我們可以看到2015年Fabtech 展會上的主要激光器制造商，在金屬加工展廳中，高功率激光器占據(jù)了中心位置。有超過20個鈑金切割系統(tǒng)的供應(yīng)商參展，在2015年幾乎都是輸出功率在1.0-12.0kW之間的高功率光纖激光器。在2014年，有75%的公司配備了光纖激光器來驅(qū)動他們的系統(tǒng)。2015年展出的光纖激光切割系統(tǒng)的增長數(shù)字與高功率光纖激光器22%的銷售增長非常吻合（表7）。
表7：用于材料加工的激光器的銷售收入（單位：百萬美金）
總體而言，從表1的數(shù)據(jù)來看，工業(yè)激光器的銷售收入相比2014年實現(xiàn)了6.9%的增長，略高于ILS雜志在2015年初所預(yù)測的5%，主要是得益于光纖激光器強勁的銷售增長。固體激光器的銷售收入有較大的跌幅，只是由于高功率碟片激光器的增長抵消了大部分的下跌。由于受到來自光纖激光器的競爭，CO2激光器的跌幅最大。之后的表格將展示工業(yè)激光材料加工市場的詳細信息。其他類型的激光器——半導體和準分子激光器大約有著4%的漲幅。
在表2中，材料加工市場的優(yōu)勢非常明顯，有59%的總銷售收入要歸功于用于材料加工的平均功率大于1kW的激光器。這個應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)以每年9%的速度在增長。微加工（占總銷售收入的23%）主要是使用功率小于1 kW的激光器，繼續(xù)以4%的速度在增長。打標/雕刻類別（占18%）——工業(yè)激光市場中唯一的“消費產(chǎn)品”領(lǐng)域，其增長非常穩(wěn)定，雖然并不那么引人注目（4%）。2015年，三個加工類別都在增長。從業(yè)內(nèi)的預(yù)測來看，2016年很有可能繼續(xù)重演2015年的表現(xiàn)，上半年溫和增長，下半年將會更好。
打標 / 雕刻市場穩(wěn)定增長
近幾年來，由于行業(yè)和政府的相關(guān)法規(guī)推動了對序列化、編碼以及用于可追溯標識的需求，打標/雕刻領(lǐng)域（表3）的表現(xiàn)一直很穩(wěn)定，保持著兩位數(shù)的增長率。在2008-2009年經(jīng)濟衰退中有所萎縮后，這一部門占據(jù)激光銷售收入的比例跌破了兩位數(shù)。之后，增長恢復(fù)到個位數(shù)水平，增長的動力主要來自新應(yīng)用的需求——雞蛋和標識，在前者中是取代噴墨，在后者中是取代背膠標簽。在某些行業(yè)中，用于標記生產(chǎn)的零件的二維條形碼是強制性要求的，如汽車和飛機，由于在打標方面的靈活性，激光編碼的銷售收入在迅速增長。現(xiàn)在，不銹鋼和鈦合金彩色打標取代了手動上油墨過程，這種永久可辨認的標志可以在一定距離讀取，為這個市場帶來了巨大的機會。
表3：應(yīng)用于打標/雕刻領(lǐng)域的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
在所有的工業(yè)激光器應(yīng)用領(lǐng)域，打標/雕刻設(shè)備可以歸為類似激光打印機的產(chǎn)品，全球有超過230家該產(chǎn)品系統(tǒng)的供應(yīng)商。它們都使用相同的激光器類型，主要是低功率光纖激光器和一些二極管泵浦固體激光器（DPSS）、CO2激光器和直接半導體激光器，它們都受困于買方市場，因此利潤很薄，銷售收入的增加主要依賴于銷售數(shù)量。
表4：微加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
供應(yīng)商把目光瞄準了紫外（UV）激光器和超快激光器，前者能在產(chǎn)品包裝材料上打出永久的、非干擾的標記，后者能在透明的醫(yī)療器械里打標。
微加工市場穩(wěn)健增長
如圖4所示，2015年，涉足微加工應(yīng)用（通常< 0.01 in.）的所有類型的工業(yè)激光器增長了4.2%，沒有實現(xiàn)ILS之前預(yù)測將增長8%的目標，這主要由于半導體行業(yè)的周期性衰退。
今年增加了一個新的類別——非金屬加工，包括加工具有波長兼容性的材料，如織物、塑料（切割和焊接）、亞克力、玻璃、藍寶石、某些復(fù)合材料和非常活躍的微鉆孔領(lǐng)域。由于現(xiàn)在光纖激光器在材料加工領(lǐng)域的流行，這種技術(shù)（表5）在2015年的銷售收入獲得了10%的顯著增長。這使得微加工領(lǐng)域相比2014年有4.2%以上的銷售收入增長，不過固體激光器沒有任何增長，CO2激光器和其他類型的激光器都只有1%的增長。
表5：用于材料微加工市場的激光器銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
工業(yè)激光器微加工領(lǐng)域主要使用脈沖和連續(xù)波（CW）固體激光器、CO2激光器、光纖激光器和一些準分子和半導體激光器。這些激光器的平均輸出功率大部分主要在50-100W的范圍內(nèi)。不過在一些高端應(yīng)用中，它們可以實現(xiàn)更高的功率級別以獲得符合要求的生產(chǎn)率。在固體激光器類別中，主要是產(chǎn)生兆瓦峰值功率的低功率碟片激光器和超快激光器。
材料加工占主要地位
2015年的銷售收入有60%主要來自輸出功率超過1kW（平均功率）的工業(yè)激光器。在這一領(lǐng)域中主要是由金屬切割貢獻的，具體來說是指金屬制品行業(yè)中的金屬鈑金切割。據(jù)估計，在2015年，全球范圍內(nèi)超過13億美元的高功率激光器是來自金屬切割系統(tǒng)的安裝。由于在任何發(fā)達國家或發(fā)展中國家，金屬加工都是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其每年的增長都對這些國家的國民生產(chǎn)總值（GNP）的增長起著重要影響，因此，表6和表7中預(yù)測的個位數(shù)增長是基于全球經(jīng)濟的形勢。發(fā)達國家的制造業(yè)增長約為7%，新興國家約為3%。一般來說，金屬加工業(yè)具有中高位的個位數(shù)增長，激光金屬切割遵循了這一趨勢。
隨著全球汽車行業(yè)在2015年初的復(fù)起（盡管中國、俄羅斯、南美和東南亞地區(qū)的增長放緩），激光焊接獲得了急劇的增加。北美地區(qū)小型SUVs和輕型卡車市場的火熱，以及歐洲汽車銷售的復(fù)蘇，都起到了作用。由于汽車制造商青睞只能用激光焊接的高強度鋼和需要高要求外觀的車身設(shè)計，激光焊接/激光釬焊重振旗鼓。因此，激光器在焊接領(lǐng)域獲得了17%的增長（表6）。對2016年的預(yù)測就不是很樂觀，大眾汽車丑聞造成的銷售下降可能會讓這個領(lǐng)域只有很低的個位數(shù)增長。
表6：材料加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬美元）
其他類別的銷售收入增長來自表面處理應(yīng)用，主要是熱處理和激光熔覆工藝，用于切割厚的碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）的高功率CO2激光器也擴大了使用。
在表7中，高功率光纖激光器增長了22%，這主要是由于它們進一步滲透到長期以來由高功率CO2激光器把持的市場。事實上，2014年可能是CO2激光器在此類別中的頂峰，之后新的8kW光纖激光器侵入了CO2激光器在該市場的最后立足點。增長的數(shù)字也反映了這一結(jié)果，光纖激光器是22%，而CO2激光器是-7%。在金屬切割加工領(lǐng)域，光纖激光器切割具有CO2激光器所有的優(yōu)點，同時還具有其他的優(yōu)勢，例如電效率、緊湊、便于維護、降低的運營成本和延長的維修周期，其銷售價格也很有競爭力。到2015年年底，光纖激光器在激光金屬切割銷售額中所占比例估計已上升到60%或更多。
在金屬厚板市場，CO2激光器還保留著一席之地，例如對于厚度超過1.0英寸的厚板單道自熔對接焊，原始功率是關(guān)鍵。此外，這些輸出功率在千瓦范圍內(nèi)的激光器非常適合非金屬的切割，例如復(fù)合材料和亞克力等。固體激光器的銷售收入減少得更多，不過德國通快公司的高功率碟片激光器所提供的激光強度在汽車行業(yè)的切割和焊接應(yīng)用中備受推崇。高功率（>1kW）的半導體激光器在激光釬焊和某些熱傳導焊接工藝中有著優(yōu)勢，特別是在汽車行業(yè)它們有著諸多優(yōu)點，例如電效率高、緊湊以及與許多在生產(chǎn)中使用的材料的兼容性。2015年在國際展會上推出了輸出功率超過2kW的高亮度、高功率直接半導體激光器， 至少有兩個系統(tǒng)集成商——Mazak Optonics和Panasonic Factory Solutions展出了這樣的系統(tǒng)，使用的是由TeraDiode提供的千瓦級直接二極管激光器，用于切割和焊接應(yīng)用。這種激光類型可以在相同功率水平下替代光纖激光器，預(yù)計將在2016年拓展至金屬鈑金切割行業(yè)的應(yīng)用。
預(yù)測
盡管從全球制造業(yè)收到了許多不太利好的消息，但是全球工業(yè)激光器行業(yè)仍然繼續(xù)給我們帶來積極的消息。我們將其歸功于光纖激光器，這也是該行業(yè)的領(lǐng)導者IPG Photonics的第二十次連勝。大部分的其他供應(yīng)商也在2015年獲得了溫和的增長。工業(yè)激光器行業(yè)將在2016年再次戰(zhàn)勝所有來自全球制造業(yè)的負面消息，預(yù)計將獲得和2015年類似的表現(xiàn)。對此，我們將如何解釋？
美國LaserFocus World（LFW）雜志和Strategies Unlimited的同事也在努力解釋對工業(yè)激光持樂觀態(tài)度所帶來的不同步。所以，在這里我們引用LFW一月刊的一篇報道：“光纖激光器和3D打印技術(shù)在全球的成功絕不是異常現(xiàn)象。它們僅僅是激光技術(shù)獲得勝利的眾多例子中的兩個，在任何經(jīng)濟環(huán)境下，不管是工業(yè)化國家還是新興經(jīng)濟體，通過提高投資回報率和生產(chǎn)效率，都可以擊敗不景氣的環(huán)境。”
表8：2016年全球市場分析
我們將重點放在工業(yè)激光材料加工上，因為激光加工相關(guān)的許多應(yīng)用都集中在一些選定的行業(yè)，盡管全球經(jīng)濟環(huán)境不理想，但是在技術(shù)上的投資可以加強他們在競爭激烈的全球市場的地位，從而能為其將來的發(fā)展積蓄力量。
表8是ILS對工業(yè)激光加工市場的機遇的總結(jié)。這張圖表總結(jié)了工業(yè)激光器在全球市場的發(fā)展機遇，主要是基于已發(fā)布的關(guān)鍵行業(yè)的銷售報表和訂單庫存。本報告中呈現(xiàn)的表格已是最新版本，并已考慮了上述提及的全球經(jīng)濟情況。簡單來說，我們應(yīng)該在所有紅色、粉紅色的領(lǐng)域加強表現(xiàn)，同時也要關(guān)注綠色部分。北美和亞洲（日本、中國、東南亞和印度）是活躍的制造業(yè)市場，在這些地區(qū)，能源、交通、航空航天和金屬零件加工等市場還比較積極，或者至少是一般積極。
回到表1來看，工業(yè)激光系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)有了足夠的積累以及高利潤率的訂單來維持與2015年旗鼓相當?shù)臉I(yè)務(wù)表現(xiàn)。過了2016年上半年以后又是另一回事了，ILS持謹慎的樂觀態(tài)度，并且預(yù)計會重復(fù)2015年下半年的銷售表現(xiàn)，2016年全年的增長率將會略低（4.4%）。
光纖激光器的銷售將會強勁增長，抵消CO2激光器和固體激光器的跌幅，半導體和準分子激光器的銷售也會增加。
截至本報告發(fā)布，全球局勢仍然保持穩(wěn)定，所以工業(yè)激光器行業(yè)在2016年應(yīng)該會重演2015年的表現(xiàn)。來源：榮格 |
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