過(guò)去的2016年，大多數(shù)世界經(jīng)濟(jì)體的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）均呈現(xiàn)下降走勢(shì)，導(dǎo)致全球制造業(yè)進(jìn)入不穩(wěn)定的時(shí)期。除了制造業(yè)正常的波動(dòng)周期外，去年發(fā)生了若干影響制造業(yè)經(jīng)濟(jì)的因素。例如，全球化陷入僵局、富裕經(jīng)濟(jì)體的外國(guó)直接投資從高峰驟降40％、國(guó)際貸款在過(guò)去兩年內(nèi)下降了9％——這關(guān)系到國(guó)際貨幣基金組織和世界銀行，因?yàn)樵S多國(guó)家的發(fā)展趨向內(nèi)斂化，從而可能進(jìn)一步加劇全球制造業(yè)的低迷形勢(shì)，尤其是在美國(guó)——當(dāng)總統(tǒng)大選結(jié)果傳遞出一個(gè)“保護(hù)主義”的訊息的情況下更是如此。世界貿(mào)易組織將全球貿(mào)易量增長(zhǎng)率大幅削減至1.7％，導(dǎo)致負(fù)面跡象出現(xiàn)，例如集裝箱吞吐量在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)四十年的兩位數(shù)擴(kuò)張后下降了4％。
伴隨英國(guó)退歐、世界各地的恐怖襲擊事件、中國(guó)推遲重組、跨太平洋伙伴關(guān)系協(xié)定（TPP) 再議以及美國(guó)總統(tǒng)選舉結(jié)果等一系列事件，全球制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)前景持續(xù)呈疲軟態(tài)勢(shì)，繼而為各行各業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更高的不確定性。
傳統(tǒng)上看，工業(yè)激光器的收入一直與機(jī)床行業(yè)的增長(zhǎng)曲線保持同步，直到2008-2009年全球經(jīng)濟(jì)衰退開(kāi)始恢復(fù)。之后，在對(duì)高功率光纖激光鈑金切割機(jī)以及大量使用超快脈沖（UFP)固體激光器加工的智能手機(jī)組件強(qiáng)勁的購(gòu)買(mǎi)需求的推動(dòng)下，工業(yè)激光器行業(yè)迅速?gòu)慕?jīng)濟(jì)衰退中復(fù)蘇過(guò)來(lái)，年收入也發(fā)生了實(shí)質(zhì)性增長(zhǎng)。
過(guò)去兩年內(nèi)，工業(yè)激光器市場(chǎng)的表現(xiàn)優(yōu)于機(jī)床部門(mén)，年收入實(shí)現(xiàn)了個(gè)位數(shù)的穩(wěn)定增長(zhǎng)。本篇報(bào)告將再次顯示這一強(qiáng)勁的增長(zhǎng)，這與全球機(jī)床行業(yè)報(bào)告的溫和增長(zhǎng)背道而馳。有堅(jiān)實(shí)的理由可支撐這一論斷：大功率光纖激光器的銷(xiāo)量實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)、使用準(zhǔn)分子激光器加工的新型智能手機(jī)顯示器激增、激光增材制造技術(shù)在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)張，以及超快脈沖激光器在激光微細(xì)加工中的使用顯著增長(zhǎng)等等，這些都是典型例子。
工業(yè)激光器是自動(dòng)化材料處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。隨著制造業(yè)越來(lái)趨向工業(yè)4.0，從集中式制造轉(zhuǎn)向分散式制造，生產(chǎn)方式因而需要自動(dòng)適應(yīng)起伏多變的供應(yīng)鏈需求。如今，與互聯(lián)網(wǎng)連通的傳感器和計(jì)算機(jī)控制的最先進(jìn)的加工設(shè)備正得到廣泛應(yīng)用，而激光器，就其本身的性質(zhì)而言，將成為合適的能量源選擇方案。
激光器市場(chǎng)概述
2016年的市場(chǎng)報(bào)告在很大程度上受到激光微加工領(lǐng)域收入增長(zhǎng)所帶來(lái)的積極影響。例如，使用多晶硅作為薄膜晶體管材料能夠制造出外觀更好、速度更快以及功率更低的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）顯示器。將非晶硅轉(zhuǎn)化為多晶形式的最有效方式是通過(guò)使用基于準(zhǔn)分子激光器的低溫多晶硅退火工藝。美國(guó)相干公司（位于加利福尼亞州的圣克拉拉）已經(jīng)收到大量使用其開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)分子激光器加工產(chǎn)品的訂單，交貨期甚至已排到了2018年。這些激光器的不少交貨任務(wù)已于2016年完成，由此推動(dòng)了微加工部門(mén)實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)的收入增長(zhǎng)。此外，在“其它”類(lèi)別中，應(yīng)用于快速發(fā)展的增材制造領(lǐng)域的高功率激光器也實(shí)現(xiàn)了一定的增長(zhǎng)率。
如表1所示：2016年，工業(yè)激光器市場(chǎng)的銷(xiāo)售總收入比2015年修正后的總收入增長(zhǎng)10.2％。2016年收入增長(zhǎng)率的明顯變化是CO2激光器的收入下降4％，反映出低功率產(chǎn)品的價(jià)格下跌，以及上文解釋到的因市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原因造成的用于鈑金切割的高功率CO2激光器的訂單量略有下滑。
光纖激光器在2015 年努力實(shí)現(xiàn)了十億美元的水平，并且在2016年延續(xù)了強(qiáng)勁的雙位數(shù)增長(zhǎng)。光纖激光器不斷侵蝕其他激光器的市場(chǎng)份額，特別是用于鈑金切割的大功率CO2激光器。在2016年下半年舉行的兩個(gè)規(guī)模最大的金屬加工展（德國(guó)的EuroBlech和美國(guó)的Fabtech）上，展出的數(shù)十臺(tái)高功率激光切割機(jī)中，只有一臺(tái)是由CO2激光器驅(qū)動(dòng)的，而上一年，則有數(shù)臺(tái)大功率CO2激光切割機(jī)被展出。除了用戶(hù)切割非金屬材料的需求，與銷(xiāo)量激增的光纖激光器相比，售出的CO2激光切割機(jī)少之又少。如今，潛在的買(mǎi)家可以從全球60家供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi)到輸出功率介于2kW 到12kW 的光纖激光平板切割機(jī)。在8kW到12kW的功率區(qū)間，光纖激光器的切割質(zhì)量能媲美CO2 激光器，但切割速度卻更快。
表2清晰顯示了2016年用于硅退火應(yīng)用的高功率準(zhǔn)分子激光器對(duì)微加工領(lǐng)域的收入造成的影響。同時(shí)，激光打標(biāo)應(yīng)用的收入有所下滑，因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)的加劇對(duì)產(chǎn)品的單位售價(jià)產(chǎn)生了壓力，而單位銷(xiāo)售持續(xù)強(qiáng)勁，這一趨勢(shì)在2017 也將保持不變。
2016年，雖然高功率激光應(yīng)用的收入在材料加工板塊依然保持最高份額（47%)，但卻逐漸受到微細(xì)加工帶來(lái)的挑戰(zhàn)（份額為35％），這主要?dú)w因于激光退火領(lǐng)域的準(zhǔn)分子激光器的收入總額超過(guò)預(yù)期的1.9 億美元。
激光打標(biāo)市場(chǎng)空間廣闊
近年來(lái)，激光打標(biāo)（其中包括雕刻應(yīng)用）市場(chǎng)的銷(xiāo)售逐年遞增。年復(fù)一年，無(wú)論經(jīng)濟(jì)狀態(tài)如何，該產(chǎn)業(yè)部門(mén)始終保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這是因?yàn)榇驑?biāo)是一個(gè)隨處可見(jiàn)的工藝，它幾乎已成為類(lèi)似于復(fù)印機(jī)的一種商品。和打印機(jī)一樣，隨著越來(lái)越多的公司在全球范圍內(nèi)提供激光打標(biāo)設(shè)備，產(chǎn)品的單價(jià)也逐年下降。多年來(lái)，單位產(chǎn)品銷(xiāo)量繼續(xù)增長(zhǎng)，如經(jīng)過(guò)激光打標(biāo)的雞蛋便有望獲得更好的售價(jià)。
用于打標(biāo)/ 雕刻的CO2激光器的收入面臨了新一波的競(jìng)爭(zhēng)壓力，從而導(dǎo)致單價(jià)下降。同時(shí)，用于這些應(yīng)用領(lǐng)域的低功率光纖激光器對(duì)CO2 激光器和固體激光器的銷(xiāo)售產(chǎn)生了影響，從而使這兩類(lèi)激光器產(chǎn)品在2016年的營(yíng)收比率出現(xiàn)了負(fù)值。
去年，ILS雜志有發(fā)布過(guò)數(shù)篇關(guān)于激光打標(biāo)的專(zhuān)題文章，有些文章涉及高反材料的打標(biāo)，而有些則介紹了用于各種難加工材料的超快脈沖（UFP）/ 紫外（UV）激光打標(biāo)技術(shù)。這些新型激光打標(biāo)工藝為打標(biāo)市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)提供了廣闊的空間。
激光微加工市場(chǎng)
2016年激光微加工市場(chǎng)的收入（表4）增長(zhǎng)了23.5％，其中，有一個(gè)增幅巨大（102.8%）的板塊主要?dú)w因于上述提及的用于OLED 顯示器退火工藝的準(zhǔn)分子激光器的應(yīng)用不斷提升。
除去激光退火應(yīng)用的微加工在本報(bào)告中提及的三個(gè)工業(yè)激光板塊顯示出最快的增長(zhǎng)速度。2016年，固態(tài)激光器的收入負(fù)增長(zhǎng)是由于2015 年修訂后的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的偏差。該產(chǎn)業(yè)部門(mén)是由上百種為大量應(yīng)用領(lǐng)域服務(wù)的工業(yè)激光器所組成的，這些激光器合力擴(kuò)大了收入水平，但激光退火工藝缺少一種“絕殺”型應(yīng)用——例如鈑金切割能夠?yàn)楦吖β蕬?yīng)用所創(chuàng)造的收入。
2016年，光纖激光器的收入繼續(xù)取代CO2 激光器和長(zhǎng)脈沖固態(tài)激光器，工藝開(kāi)發(fā)師越來(lái)越多地使用新開(kāi)發(fā)且展現(xiàn)出實(shí)質(zhì)性收入增長(zhǎng)潛力的UV和2μm光纖激光器。
如果更深入地分析激光微加工工藝（表5），便會(huì)發(fā)現(xiàn)其對(duì)當(dāng)前和未來(lái)收入的影響是顯而易見(jiàn)的。顯示屏產(chǎn)品門(mén)類(lèi)統(tǒng)計(jì)出來(lái)的105.4％的增長(zhǎng)率是基于2016年季度報(bào)告的分析結(jié)果，顯示的是該年度準(zhǔn)分子激光退火系統(tǒng)的出貨量。由于該系列產(chǎn)品的出貨量在2017年和2018年會(huì)持續(xù)增加，它們將可能推動(dòng)這一應(yīng)用市場(chǎng)的銷(xiāo)售份額。
隨著行業(yè)接受度的逐漸提升，以薄板下料應(yīng)用和增強(qiáng)聚合物材料的非金屬加工為首的精密金屬加工有望成為推動(dòng)收入增長(zhǎng)的技術(shù)，從而擴(kuò)大市場(chǎng)份額。2016年，具有“致勝”應(yīng)用潛力的增材制造技術(shù)顯示出強(qiáng)勁的兩位數(shù)增長(zhǎng)。如前所述，用于此應(yīng)用領(lǐng)域的高功率激光器的銷(xiāo)售涵蓋在材料加工的“其他”類(lèi)別中。此外，2016年，太陽(yáng)能加工領(lǐng)域的發(fā)展較為緩慢，導(dǎo)致收入減少。
高功率激光加工市場(chǎng)強(qiáng)勢(shì)依舊
2016年，最大的收入來(lái)源依然是高功率激光加工業(yè)務(wù)（表6），功率超過(guò)1kw的激光器的銷(xiāo)售額在一個(gè)重要類(lèi)別中增長(zhǎng)了4.5%，而這一產(chǎn)業(yè)類(lèi)別之前因?yàn)樾屡d國(guó)家和金磚四國(guó)經(jīng)濟(jì)受阻而經(jīng)歷了一段資本設(shè)備投資的“干旱期”。2016 年，高功率激光加工類(lèi)別的收入占據(jù)所有工業(yè)激光器營(yíng)收總額的47% 以上。
在這一類(lèi)別中，大量應(yīng)用于鈑金切割加工的高功率光纖激光器的增長(zhǎng)（以替代CO2 激光器）是非常明顯的，因?yàn)楣饫w激光器的銷(xiāo)量增幅與CO2 激光器相比高出30％，繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。光纖激光器收入在所有高功率激光加工板塊中占據(jù)了近50% 的份額，主要因?yàn)樽罱K用戶(hù)越來(lái)越多地將這類(lèi)激光器用于焊接和切割等應(yīng)用領(lǐng)域，就工藝速度和質(zhì)量來(lái)看，光纖激光器能夠媲美同等功率的CO2 激光器，但前者在營(yíng)運(yùn)成本和能源效率方面卻要優(yōu)于后者。
高功率和高亮度的直接半導(dǎo)體激光器正獲得越來(lái)越大的市場(chǎng)份額，因?yàn)楦嗟募缮陶陂_(kāi)發(fā)和引入用于釬焊、焊接和切割應(yīng)用的激光系統(tǒng)。例如，在2016 年于歐美地區(qū)舉行的一系列金屬加工展上（Euroblech, Fabtech), Mazak Optonics 公司（位于美國(guó)伊利諾伊州的埃爾金）全球首發(fā)了一款4kW 功率的創(chuàng)新型直接二極管激光切割機(jī)。其它一些系統(tǒng)集成商也推出了各類(lèi)由二極管驅(qū)動(dòng)的切割機(jī)系統(tǒng)，而還有一些則處于高級(jí)開(kāi)發(fā)階段。目前，大功率、高光束質(zhì)量的直接二極管激光器按照同等功率的光纖激光器的溢價(jià)出售，隨著訂單的日益增長(zhǎng)，這種情況可能會(huì)發(fā)生變化。
如表7顯示，金屬切削是高功率激光加工收入的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)因素，特別是鈑金切割，2016年共售出超過(guò)7,000套相關(guān)的激光系統(tǒng)和激光器，占總收入的76％以上；而這一年，巴西等國(guó)家的固定設(shè)備投資卻明顯減少，不如預(yù)期。在這一經(jīng)濟(jì)放緩勢(shì)頭來(lái)襲后，中國(guó)的固定設(shè)備銷(xiāo)售額卻逆勢(shì)上揚(yáng)，政府批準(zhǔn)的設(shè)備投資份額顯示出上升走勢(shì)。可以看到亞洲仍然是激光鈑金切割的最大市場(chǎng)，共計(jì)38 家國(guó)內(nèi)及14家國(guó)際企業(yè)能夠提供光纖激光切割設(shè)備（系統(tǒng)）。即便如此，金屬切削市場(chǎng)僅顯示出3.5％的適度增長(zhǎng)。
加速的大功率激光焊接應(yīng)用，其中包括對(duì)石油管道的超高功率的光纖激光焊接，持續(xù)推動(dòng)了高功率激光加工市場(chǎng)的發(fā)展。此外，大功率激光器在增材制造中也獲得了越來(lái)越多的用武之地，這是因?yàn)樯a(chǎn)需求呼吁在一系列其它應(yīng)用，如熔覆和脫漆等工藝中使用功率更高的激光器。
2016年總結(jié)
2016年，由于單格下降，激光打標(biāo)業(yè)務(wù)的收入增長(zhǎng)低于預(yù)期。高功率激光加工的收入也同樣低于預(yù)期水平，部分原因是當(dāng)時(shí)基于美國(guó)總統(tǒng)選舉的不確定性、英國(guó)退歐、固定設(shè)備投資總體放緩以及一些不利的貨幣變化等因素。另外一方面，激光微加工的收入高于去年的預(yù)測(cè)，這是根據(jù)記錄在案的用于OLED顯示屏的退火激光器的訂單數(shù)據(jù)所統(tǒng)計(jì)的結(jié)果。
除了這些收入，工業(yè)激光器市場(chǎng)在2016年經(jīng)歷了適度增長(zhǎng)，這是全球制造業(yè)動(dòng)蕩的一年，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為10.2％。這種逆勢(shì)表現(xiàn)主要?dú)w因于得到汽車(chē)、航空航天、能源、通信和微電子等關(guān)鍵工業(yè)部門(mén)的生產(chǎn)需求的支持，其中，激光材料加工是重要的貢獻(xiàn)者。
2017年展望
展望2017年，激光設(shè)備供應(yīng)商預(yù)計(jì)今年的市場(chǎng)形勢(shì)將沿襲2016年，總收入預(yù)計(jì)增長(zhǎng)近9%。包括激光退火在內(nèi)的微細(xì)加工業(yè)務(wù)有望增長(zhǎng)18%，而激光打標(biāo)（1% 增長(zhǎng)率）和高功率激光加工（5% 增長(zhǎng)率) 市場(chǎng)將顯示適度的增益。
CO2激光器的收入份額將會(huì)持續(xù)下降，主要因?yàn)楦吖β始す馄髟谇懈钍袌?chǎng)上的份額增長(zhǎng)。總體上看，光纖激光器市場(chǎng)收入預(yù)計(jì)增長(zhǎng)8%，而準(zhǔn)分子激光器和二極管激光器（在“其他”類(lèi)別中）將會(huì)顯示出強(qiáng)勁的兩位數(shù)增長(zhǎng)模式。 |
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