一、行業(yè)相關(guān)概述
超快激光器是指輸出激光的脈沖寬度在皮秒(10-12 秒)級別、或小于皮秒級別的脈沖激光器。根據輸出激光的脈寬不同,超快激光器又可分為皮秒激光器、飛秒激光器等。此外由于納秒激光器產(chǎn)品特性與超快激光器相對接近,因此在實(shí)踐中,部分激光器制造商也會(huì )將其納入超快激光器產(chǎn)品線(xiàn)中。
超快激光器的原理是基于放大級鎖模技術(shù),通過(guò)在放大器中利用種子脈沖進(jìn)行放大,得到高功率的超短脈沖激光。其中鎖模技術(shù)是關(guān)鍵,其可以保證激光器的脈沖寬度達到極短的時(shí)間尺度。
超快激光器是現代科學(xué)技術(shù)中的重要工具,具有極高的應用價(jià)值和廣闊的應用前景。超快激光器廣泛應用在材料加工、光學(xué)成像、科學(xué)研究、醫學(xué)等領(lǐng)域。例如在材料加工領(lǐng)域,可以利用超快激光器實(shí)現高精度、高速度的加工,如打孔、切割、焊接等;在光學(xué)成像領(lǐng)域,可以利用超快激光器實(shí)現超快、超分辨率的成像技術(shù),如熒光顯微鏡、光學(xué)陷阱等;在科學(xué)研究領(lǐng)域,可以利用超快激光器研究物質(zhì)的基本性質(zhì)和演化過(guò)程,如化學(xué)反應、電子運動(dòng)等;在醫學(xué)領(lǐng)域,可以利用超快激光器實(shí)現高效、安全的醫療治療,如激光刀、光子嫩膚等。
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一、行業(yè)發(fā)展現狀
1、激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國超快激光器行業(yè)發(fā)展現狀研究與投資前景分析報告(2024-2031年)》顯示,超快激光器歸屬于激光器產(chǎn)業(yè)。激光器是一種能發(fā)射激光的裝置器件,是激光加工設備的核心器件,應用非常廣泛,涉及材料加工、通信、科研軍事、醫療美容等多個(gè)領(lǐng)域。
近年得益于政策利好,我國激光產(chǎn)業(yè)迅速成長(cháng)和壯大,并已成為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要推動(dòng)力量。數據顯示,2022年我國激光器市場(chǎng)規模達到1037億元,同比增長(cháng)16.78%。預計2024年我國激光器市場(chǎng)規模將增至1455億元左右。因此在激光器市場(chǎng)不斷發(fā)展下,也推動(dòng)了我國激光器市場(chǎng)發(fā)展。
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2、超快激光器發(fā)展現狀
近年來(lái)我國超快激光器市場(chǎng)處于快速增長(cháng)期,規模不斷增長(cháng)。有數據顯示,2017-2023 年我國國內超快激光器市場(chǎng)規模從13.5增長(cháng)到了 40.2 億元。預計2024年我國國內超快激光器市場(chǎng)規模將達到46億元左右。
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而根據市場(chǎng)分析,近年推動(dòng)我國超快激光器市場(chǎng)不斷增長(cháng)的因素主要有以下幾點(diǎn):
一方面超快激光技術(shù)作為目前激光器的絕對頂端,在制造業(yè)轉型升級趨勢下迎來(lái)了發(fā)展機遇。當下隨著(zhù)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級,下游市場(chǎng)已經(jīng)趨于成熟,超快開(kāi)始對傳統設備甚至連續激光設備進(jìn)行替代,市場(chǎng)處于快速增長(cháng)期。
另一方面隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展,超快激光器在能量輸出、脈沖寬度、重復頻率等方面的性能不斷提升,也進(jìn)一步推動(dòng)了超快激光器市場(chǎng)規模的擴大;例如目前你行業(yè)研發(fā)了調 Q 技術(shù)、鎖模技術(shù)、可調諧技術(shù)、CPA 技術(shù)(啁啾脈沖放大技術(shù))等多種調制技術(shù)來(lái)提高脈沖峰值功率,增加能量密度,控制熱效應。
此外隨著(zhù)新材料的不斷發(fā)現和制備,超快激光器的材料成本也不斷降低,使得更多的企業(yè)和研究機構能夠接觸和使用超快激光器。
整體來(lái)看,當前國內超快激光器產(chǎn)品尚處于逐漸滲透階段。未來(lái)幾年我國超快激光器市場(chǎng)規模將繼續保持快速增長(cháng)態(tài)勢。一方面隨著(zhù)各個(gè)領(lǐng)域對高效、精密加工的需求不斷提升,超快激光器的應用領(lǐng)域將會(huì )更加廣泛;另一方面,隨著(zhù)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和提升,超快激光器的性能也將會(huì )不斷提升,推動(dòng)其應用的深度和廣度拓展。此外隨著(zhù)國家對高端制造業(yè)的重視和支持力度的加大,超快激光器市場(chǎng)規模也有望得到進(jìn)一步擴大。以國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“增材制造與激光制造”專(zhuān)項試舉例,其中就有如“飛秒激光精密制造應用基礎研究”、“飛秒激光超精細微圓孔制造裝備研發(fā)及應用”等專(zhuān)項課題,涉及到飛秒激光技術(shù)的國家研發(fā)支出金額均位列泛激光領(lǐng)域所有項目金額的前列。
三、行業(yè)下游應用市場(chǎng)
近年來(lái)隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷提升,我國超快激光器下游應用不斷擴展。目前超快激光器廣泛應用在材料加工、光學(xué)成像、科學(xué)研究、眼科手術(shù)、牙科手術(shù)、醫療器械切割、美容、醫療打標等諸多領(lǐng)域。隨著(zhù)上述下游應用場(chǎng)景不斷發(fā)力,我國我國超快激光器市場(chǎng)發(fā)展前景大。例如預計隨著(zhù)晶圓制造往更小、更精、更密發(fā)展,對于切割、開(kāi)槽、鉆孔等工藝的精細化要求也會(huì )越來(lái)越高,超快激光也將成為晶圓加工領(lǐng)域的最優(yōu)選擇,其在半導體領(lǐng)域的應用也將是未來(lái)短時(shí)間內超快激光市場(chǎng)增速最快的領(lǐng)域之一。
目前半導體與醫療美容領(lǐng)域成為最高增長(cháng)點(diǎn)。例如在半導體領(lǐng)域:超快激光在半導體領(lǐng)域的應用包括LED/OLED照明領(lǐng)域、光伏領(lǐng)域以及晶圓切割領(lǐng)域等。而超快激光在照明領(lǐng)域的應用主要是指LED晶片的劃線(xiàn)和切割,其加工的截面平整度高,崩邊顯著(zhù)減少,效率和精度都大大提升。此外隨著(zhù)晶圓制造往更小、更精、更密發(fā)展,對于切割、開(kāi)槽、鉆孔等工藝的精細化要求也會(huì )越來(lái)越高,超快激光也將成為晶圓加工領(lǐng)域的最優(yōu)選擇。因此超快激光在半導體領(lǐng)域的應用也將是未來(lái)短時(shí)間內超快激光市場(chǎng)增速最快的領(lǐng)域之一。
半導體是指一種導電性可受控制,范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無(wú)論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來(lái)看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品,如計算機、移動(dòng)電話(huà)或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著(zhù)極為密切的關(guān)聯(lián)。隨著(zhù)AI時(shí)代的來(lái)臨,半導體作為數字經(jīng)濟基座的地位更加凸顯,半導體不僅是數字經(jīng)濟的核心驅動(dòng)力,亦成為現代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石??梢?jiàn)其重要性。
在半導體國產(chǎn)化趨勢深化及國家政策支持下,我國半導體產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,同時(shí)出現一大批優(yōu)秀的芯片設計、芯片制造及封測廠(chǎng)商,在部分設備及材料領(lǐng)域國產(chǎn)化有所突破,國產(chǎn)替代趨勢不減,也為超快激光器帶來(lái)了發(fā)展機遇。
在醫療美容領(lǐng)域:超快激光技術(shù)已經(jīng)廣泛地應用于醫療器械、醫療服務(wù)、生物制藥、藥物等高端技術(shù)領(lǐng)域,發(fā)揮更加重要的作用。除此之外,超快激光越來(lái)越多地被直接用于人體醫療領(lǐng)域(包括眼科手術(shù),激光美容如美膚、去紋身、去毛發(fā)等),改善患者生活。
例如眼科手術(shù)方面:以往較長(cháng)時(shí)間近視眼科手術(shù)采用的是準分子激光技術(shù),而祛斑美容則采用CO2點(diǎn)陣激光。超快激光的出現快速得到推廣,在眾多的近視矯正術(shù)中,全飛秒激光手術(shù)已經(jīng)成為主流治療近視眼的方法,近視矯正手術(shù)平均費用約2萬(wàn)元即可摘掉眼鏡,廣受學(xué)生與年輕人的歡迎。與傳統的準分子激光手術(shù)相比,全飛秒激光手術(shù)具有手術(shù)準確度高、無(wú)明顯疼痛感、術(shù)后視覺(jué)效果好等優(yōu)勢。
在美容方面:超快激光可用于去除色素和原生痣、去除紋身等,也可以用來(lái)改善肌膚的衰老情況,保持嫩膚的效果。
醫療美容是消費行業(yè)中的黃金賽道。自進(jìn)入21世紀后,美容行業(yè)逐漸走向成熟,伴隨著(zhù)人民大眾對高品質(zhì)的醫療條件及美容保健行業(yè)的服務(wù)需求增多,醫療美容行業(yè)得到了進(jìn)一步的快速發(fā)展。數據顯示,2022年中國醫療美容市場(chǎng)規模達2268億元,同比增長(cháng)19.87%。預計2024年我國醫療美容市場(chǎng)規模將達2880億元。
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三、行業(yè)競爭格局
近年由于超快激光器在行業(yè)中的廣泛應用,國內外廠(chǎng)商紛紛進(jìn)入中國超快激光器行業(yè),使得市場(chǎng)競爭日趨激烈。目前我國超快激光器市場(chǎng)競爭格局主要分為三大類(lèi)。第一類(lèi)是以激光巨頭威士汀科技(激光)、華為激光、美國先進(jìn)激光儀器(ALI)等為代表的跨國公司;第二類(lèi)是以北京激光、深圳聯(lián)創(chuàng )、江蘇激光、浙江激光、福建激光等眾多中小企業(yè)為代表的國內企業(yè);第三類(lèi)是以國外企業(yè),如美國埃博森(Epson)、日本富士激光、德國激光等為代表的外資企業(yè)。
我國超快激光器市場(chǎng)競爭格局主要分為三大類(lèi)
類(lèi)型 | 具體情況 |
第一類(lèi) | 以激光巨頭威士汀科技(激光)、華為激光、美國先進(jìn)激光儀器(ALI)等為代表的跨國公司 |
第二類(lèi) | 以北京激光、深圳聯(lián)創(chuàng )、江蘇激光、浙江激光、福建激光等眾多中小企業(yè)為代表的國內企業(yè); |
第三類(lèi) | 以國外企業(yè),如美國埃博森(Epson)、日本富士激光、德國激光等為代表的外資企業(yè)。 |
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目前國產(chǎn)化率低,替代空間大。由于行業(yè)核心元器件技術(shù)壁壘極高,難度大,目前我國超快激光器市場(chǎng)上,國外企業(yè)占據主要市場(chǎng)(尤其是在高端領(lǐng)域),而本土企業(yè)仍在低端市場(chǎng)。2021 年國產(chǎn)超快激光器占總銷(xiāo)量的 55%,僅占總收入的 30%,功率與價(jià)格一般呈正向變動(dòng),表明國產(chǎn)超快激光器的功率水平較低,大多在 10-50W 之間,而進(jìn)口激光器則擁有更高功率的應用。
另外相關(guān)資料顯示,目前超快領(lǐng)域皮秒的國產(chǎn)只有57%,高端型號依賴(lài)進(jìn)口,而飛秒領(lǐng)域更是由國外企業(yè)把持,產(chǎn)品價(jià)格高昂,是國內激光器價(jià)格的近兩倍。國外產(chǎn)品高昂的供給價(jià)格嚴重抑制了我國激光設備商及終端產(chǎn)業(yè)升級迭代的能力,因此國內企業(yè)對選擇國內產(chǎn)品替代意愿較強。因此可見(jiàn)我國超快激光器市場(chǎng)擁有較大的替代空間。
雖然近年來(lái)在國家實(shí)施制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉型升級的戰略推動(dòng)下,我國激光產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,國產(chǎn)超快激光器與國外的差距也在不斷縮小。但在一些關(guān)鍵指標,比如最大輸出功率上仍落后于國外。此外,高功率的國產(chǎn)超快激光器多為近期研發(fā)成功,尚未得到充分市場(chǎng)驗證,與國外產(chǎn)品相比仍不成熟。比如,國外企業(yè)的設備運轉2萬(wàn)小時(shí)無(wú)需維保,而國內企業(yè)的設備可持續運轉能力較差,中間需要快速響應的售后維保服務(wù)來(lái)補齊和縮小差距。(WW)

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