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光纤激光器的发展预测,未来市场收益可期

发布时间:2020-04-15

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光纤激光器的发展预测,未来市场收益可期

目前整个工业呈现技术指数化的迭代方式,遵循摩尔定律,性能及效率不断提高,价格不断降低,应用场景持续扩大,规模效应非常明显。同时,随着市场规模的扩大,逐渐出现成熟的产业链,各自深耕产业链的一个环节,持续进行技术升级及降低成本。而光纤激光器又非常符合摩尔定律及规模效应、完整产业链等现代工业技术的特性。


光纤激光器的发展预测,未来市场收益可期


光纤激光器的发展

工业激光器自70年开始应用到工业以来,先后出现YAG激光器、CO2激光器及DISK(碟片)激光器,这些激光器都具有以下特征:硬光路(应用光学镜片进行光的传播)、激光器本身维护费用高、运营成本高(光电转化率低)。这些特点带来应用的一定限制:比如硬光路导致设备组装要求、维修调试要求高、应用场景柔性化度低,不易于现在工业机器人高效协作;YAG的晶体热效应使得其使用寿命相对较低,而且光衰较为明显,较难大规模应用到工业;CO2激光器光电转化效率仅为8%左右,并且需要周期性为激光发生器填充CO2、H2等气体,整个运营成本相对较高;DISK(碟片)激光器结构复杂,生产组装要求较高,未形成完整的产业链,导致激光器在通用化应用场景中性价比略低。

光纤激光器自出现开始就具备了独特的技术特性:光波导传输,可以柔性化与机器人协作,适用于大规模的生产制造;使用寿命长,目前的半导体激光器多经过50000小时的循环测试,适合长期不间断生产;结构简单,易于生产组装及维护,相比于硬光路的专业精密组装调试,光纤激光器的生产一般普通人员即可,生产组装要求低,易于大规模生产制造;光电转化效率高,目前普通的光纤激光器转化效率一般为25-30%之间(976nm泵浦的技术方案光电转化率则在40%以上),为CO2的3倍以上,使得运营成本低。

性能效率提高、价格不断降低

过去几年内工业应用的激光器功率不断提高,从最开始的200W、500W、800W、1000W、1500W到现在的2000W、3000W、6000W、12000W甚至部分客户已经开始使用的15000W、20000W。在一定范围内,激光加工效率一般随着功率的提升呈现一定的非线性提高。除了性能不断提高之外,价格呈现出不断下降的趋势,所有的功率段产品均呈现出下降趋势,如下图所示2016年以来,不同功率段皆呈现出每年价格下降幅度在20%左右。


光纤激光器的发展预测,未来市场收益可期


光纤激光器的市场天花板不断打开

据预测,到2022年,全球激光器件市场规模将达到153.8亿美元,这是一个庞大的市场机遇。5G、光伏、新能源汽车、半导体等行业投资带动新一轮激光需求。相关机构预计,2025年中国激光装备规模将超1300亿元,激光器规模有望达300亿以上。


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