(2014年3月3日)
激光單色性、相干性、方向性和高能量密度的特點,可以實現高效的信息交換和能量傳導。激光產業的發展,就是激光技術應用不斷擴展的過程。目前,激光技術已經成熟地應用到光通信、信息存儲、測量檢測、材料加工、生物醫學、.顯示、核能、文化創意等領域,交叉融合、應用創新成為激光產業發展的主題。東湖高新區激光企業業務主要集中于激光制造加工、激光醫療等能量激光領域,產業規模和技術處國內一流水平,但與國際大企業還有顯著差距。
一、 國外發展現狀
美國、日本、德國和俄羅斯憑借在制造業的技術進步和規模發展,在激光產業發展上占據主導地位。歐美主要應用于汽車、輪船等大型制造,日本主要應用于消費電子制造,俄羅斯則側重于軍事應用。2012年全球能量激光產業總規模超過250億美元,增長速度超過15%。
激光光源及器件方面,國外公司擁有領先優勢,關鍵器件已形成壟斷。全光纖激光器實驗室水平輸出功率達10萬W,3萬W的全光纖激光器已經商品化;德國通快公司(TRUMPF)碟片激光器產品,單片輸出功率已經達到6000W;德國帝納斯公司(DILAS)千瓦級的高功率半導體激光器已經商品化。
激光加工系統方面,國外激光加工從起初就應用于高科技行業,如汽車制造、半導體、航空航天等,產品附加值更高,處于絕對領先地位,如美國相干公司(COHERENT)人均產值達到33萬美元/年,全球第一;美國IPG公司,毛利率和凈利率超過54%和26%,全球第一。美國、俄羅斯、德國的企業在激光加工方面的應用和發展,對全球制造業產生了革命性的影響,引領進入了“光制造”時代。
激光醫療設備方面,激光診斷學、激光治療學等在每一臨床學科都有應用。全球醫療激光設備銷售收入以兩位數的增長率強勁上升,2013年,僅美國激光醫療美容市場就達到20億美元。隨著半導體激光器發展,醫用激光器趨于小型化、經濟化和家用化,面向個人消費者可穿戴的激光醫療設備不斷涌現,市場呈指數增長。
國外激光行業重點企業一覽表
國別 |
企業名稱 |
主要技術及產品方向 |
德 國 |
通快(Trumpf) |
工業激光及激光系統領導者,產品用于切割、焊接、表面加工等。 |
羅芬(Rofin-Sinar) |
CO2激光器、半導體泵浦激光器、半導體激光器、激光精密焊接 |
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Laserline |
半導體激光器,用于材料加工。 |
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帝納斯Dilas |
半導體激光器,用于醫療、半導體泵浦固體激光器、材料加工等。 |
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前沿激光技術、激光器、激光加工工藝研究。 |
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梅塞爾集團(MIG) |
激光切割、焊接設備及焊接材料。 |
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美 國 |
IPG Photonics公司 |
高效光纖激光器、光纖放大器以及拉曼激光。 |
相干 (Coherent) |
激光器和激光參數測量產品。 |
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新銳(SYNRAD) |
射頻激勵CO2激光器。 |
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coherent激光醫療 |
激光醫療產品,產品涉及美容、眼科和泌尿外科等醫療領域。 |
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ILX Lightwave |
ILX公司是激光器保護和控制領域的先鋒。 |
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日 本 |
三洋電機(Sanyo) |
激光器件,激光器,例如,CD/VCD/DVD激光頭、CD/VCD/DVD機芯 |
MAZAK公司 |
CNC激光切割系統。 |
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AMADA |
激光切割機。 |
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意大利 |
普瑞瑪(Prima)公司 |
三維及平面激光切割、焊接和鉆孔成套設備。 |
二、 國內發展現狀
已形成華中(光谷)、環渤海(北京)、長三角(上海)、珠三角(深圳、廣州)等四大激光產業集群。其中,華中地區產品涵蓋大、中、小型激光加工設備和激光美容設備,環渤海以大功率激光熔覆和全固態激光產品為主,長三角以大功率激光切割焊接設備為主和激光醫療診斷和手術儀器,珠三角主要以中小功率激光加工機為主。隨著激光技術應用擴展到航空航天領域,西安和成都等西部地區激光產業也逐步崛起。近年,我國激光產業增長率超過30%。2012年,國內能量激光領域產業總規模在400億元左右。
技術來源及應用開發,國內激光技術主要來源于華中科技大學等高校,以及長春、上海、西安和安徽等四大光機所。其中,華中科技大學主要側重于工業激光,如激光加工技術應用和工藝研究;長春光機所側重激光光學應用研究,主要用于檢驗檢測和標記;上海光機所專注高功率大型激光器材料和應用研究;西安光機所主要側重基礎光學研究,有光纖激光器和切割設備等產品;安徽光機所側重于激光材料和軍事激光研究,主要有晶體材料和激光雷達等產品及應用。在技術及成果轉化以及技術支撐當地激光企業發展方面看,由華中科技大學激光技術轉化的企業有近100家,其次為長春,約20余家。
產業基地建設,近年,各地紛紛結合地方產業發展,積極推進激光技術應用和激光園區建設,如鞍山利用激光技術進行鋼鐵產品深加工,提升產業附加值和加工工藝水平,規劃建設42165畝遼寧(鞍山)激光科技產業園,起步區5475畝;溫州將激光技術應用于服裝行業,開發各種柔性材料標記設備,被科技部批準建設國家創新型產業集群試點。
重點企業,激光系統集成商占主導地位,有大族激光、光大激光、華工激光、團結激光、楚天激光等一批行業重點企業。深圳大族激光產值已超過40億元,員工超過7500人,人均產值超過55萬元/年,企業規模國內最大,但主營業務毛利率不到20%。
中國激光領域科研院所和重點企業分布圖
三、 東湖高新區發展情況
東湖高新區是我國最大的激光產業化基地,是國家科技部批復的國家激光加工高新技術產業化基地,國家發改委批復建設的國家光電子器件及激光產業聚集區試點。激光加工設備國內市場占有率連續11年超過50%,部分產品已進入國際市場;激光醫療設備種類最為齊全。目前,東湖高新區有能量激光企業150家,規模近100億元,產業鏈較為完整。
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