OFweek激光網(wǎng)訊：激光技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，60多年間，取得了飛躍的發(fā)展，其應(yīng)用幾乎涵蓋所有工業(yè)領(lǐng)域，除輕工業(yè)、汽車、航空航天、動(dòng)力及能源行業(yè)外，正逐步向精細(xì)、微細(xì)加工領(lǐng)域拓展，有力推動(dòng)了電子制造、集成電路、通訊、機(jī)械微加工、醫(yī)療、牙科、美容儀器設(shè)備及新興應(yīng)用的發(fā)展。
即便在全球經(jīng)濟(jì)低迷時(shí)期，激光市場(chǎng)依然表現(xiàn)良好，包括固體激光器、超快激光器等在內(nèi)的激光技術(shù)在精密加工、微加工領(lǐng)域呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)。特別是在中國(guó)，雖然2015年GDP增速降至6.9%，創(chuàng)下了自1990年以來(lái)的最低增速，激光行業(yè)依然出現(xiàn)了良好的增長(zhǎng)，為推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)作貢獻(xiàn)。
據(jù)研究報(bào)告稱，全球激光市場(chǎng)將由2015年的100.9億美元增長(zhǎng)到2022年的146.7億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為5.33%。2015年，中國(guó)工業(yè)激光器市場(chǎng)銷售收入約5.3億美元，全球占比19.2%，但市場(chǎng)增速較快，2015年同比增長(zhǎng)了18.9%。
一、冷加工技術(shù)推動(dòng)固體激光器及超快激光器市場(chǎng)發(fā)展
資料顯示，“冷加工”技術(shù)在中國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)了固體激光器、超快激光器在精細(xì)微加工領(lǐng)域如消費(fèi)電子用芯片、高分子材料、軟硬電路板切割領(lǐng)域；精細(xì)打標(biāo)如高分子材料和透明材料打標(biāo)、特種金屬表面處理和3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用。
相對(duì)于光纖和CO2激光器，固體激光器窄脈寬的優(yōu)勢(shì)突出，能做到其它激光器無(wú)法做到的精細(xì)微加工，實(shí)現(xiàn)“冷加工”。這類激光器具有輸出能量大，峰值功率高；結(jié)構(gòu)緊湊耐用，價(jià)格適宜；可加工的種類數(shù)量多；有多種波長(zhǎng)可選、窄脈寬等優(yōu)點(diǎn)。特別是隨著大量高性能的材料的出現(xiàn)，固體激光器的性能更是得到了大幅提升，更使固體激光器將市場(chǎng)拓展到更多新興應(yīng)用領(lǐng)域。
二、固體激光器迎來(lái)多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的需求增長(zhǎng)
2015年，全球固體激光器市場(chǎng)銷售額銷售收入約為4.7億美元，中國(guó)則為1億美元左右。全球制造業(yè)有一大半市場(chǎng)在亞洲，其中大部分在中國(guó)，也使中國(guó)成為固體激光器最重要的市場(chǎng)之一。英諾激光、光譜物理等一批有實(shí)力的企業(yè)為推動(dòng)固體激光器在中國(guó)的應(yīng)用作出了顯著貢獻(xiàn)。而全球消費(fèi)電子市場(chǎng)火爆，特別是智能手機(jī)功能更新?lián)Q代加速，如指紋模組、藍(lán)寶石蓋板等新型應(yīng)用已覆蓋眾多機(jī)型，對(duì)精細(xì)微加工提出了更多更高要求，將極大促進(jìn)固體激光器的銷售量。
表1：消費(fèi)電子市場(chǎng)現(xiàn)狀及增長(zhǎng)趨勢(shì)
2016年，固體激光器特別適合于微加工領(lǐng)域的制造，如，激光打標(biāo)、劃線、切割、鉆孔、材料去除、表面處理及特殊材料加工等。全球固體激光器在3C行業(yè)的市場(chǎng)銷售收入為1.2億美元，同比增長(zhǎng)5%。
3D打印技術(shù)近年來(lái)在中國(guó)也獲得了迅猛發(fā)展。有報(bào)告稱，2013年，增材制造增長(zhǎng)率超過(guò)63%，其中37%來(lái)自于3D打印和增材零部件最終產(chǎn)品的貢獻(xiàn)。而Wohlers得報(bào)告顯示，到2016年，全球3D打印增材制造市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)70億美元，2018年將達(dá)到125億美元，比2014年翻4倍。
另外，由于固體紫外激光由于波長(zhǎng)更短、擁有更小的光斑，可以打印出更加精細(xì)的物件，非常適合應(yīng)用于精細(xì)零件、手工藝品、高端消費(fèi)電子和個(gè)性化定制產(chǎn)品等增材制造。
三、超快激光器市場(chǎng)不遑多讓
光學(xué)冷加工在精密加工中的發(fā)展，同樣引發(fā)了紫外激光器和超快激光的研發(fā)熱潮。超快激光器雖然市場(chǎng)規(guī)模較小，但增長(zhǎng)速度是整個(gè)激光器市場(chǎng)的兩倍。資料顯示，超快脈沖激光器市場(chǎng)目前規(guī)模約為4.5億美元，到2019年，總額有望超過(guò)14億美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飛秒脈沖寬度的超快激光器在加工領(lǐng)域3C產(chǎn)業(yè)(包括計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子產(chǎn)品如智能電話、平板電腦器件領(lǐng)域)將取得迅猛發(fā)展。 在生物醫(yī)療行業(yè)、硬脆透明材料和金屬加工中的應(yīng)用也日漸增多。
特別是在包括激光打標(biāo)、芯片標(biāo)識(shí)等微加工（通常< 0.01 in.）領(lǐng)域，以通快、相干、英諾激光為代表的超快激光器應(yīng)用呈現(xiàn)了快速穩(wěn)健的增長(zhǎng)。2014年，激光打標(biāo)市場(chǎng)增長(zhǎng)了4%，微材料加工增長(zhǎng)達(dá)14%。2015年，微加工用工業(yè)激光器增長(zhǎng)了4.2%。而在非金屬加工領(lǐng)域，如織物、塑料（切割和焊接）、亞克力、玻璃、藍(lán)寶石、某些復(fù)合材料等具有波長(zhǎng)兼容性的材料的加工和微鉆孔市場(chǎng)需求也日趨活躍，也呈現(xiàn)了很好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)（如表2）。
四、未來(lái)固體激光及超快激光市場(chǎng)可期
最近荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究小組演示了可以通過(guò)超快激光技術(shù)精確顯示腦腫瘤位置，圖像形成時(shí)間不到一分鐘即可完成，并能幫助外科醫(yī)生摘除腫瘤細(xì)胞，而不傷害健康組織；最新研究表明，采用超快激光輔助處理方法，還可以增加鋰離子電池活性表面積，提升電池性能。另外，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種波長(zhǎng)對(duì)人眼無(wú)害的高效、緊湊型固體激光器，用于醫(yī)療、測(cè)距、通信等領(lǐng)域。而連續(xù)紫外激光器的不斷發(fā)展，也將為環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋石油污染探測(cè)、分析提供有效手段。
表2：微加工領(lǐng)域的銷售收入（貨幣單位：百萬(wàn)美元）
隨著激光技術(shù)飛速發(fā)展，固體短波長(zhǎng)激光器和超快激光器將在增材制造、微材料加工、精準(zhǔn)加工、精準(zhǔn)醫(yī)療、薄玻璃切割、微納加工等更多新型應(yīng)用領(lǐng)域不斷開(kāi)疆拓土，成為值得期待的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 |
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