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我国超快激光器行业:下游应用场景不断发力 国产替代空间广阔

一、行业相关概述

超快激光器是指输出激光的脉冲宽度在皮秒(10-12 秒)级别、或小于皮秒级别的脉冲激光器。根据输出激光的脉宽不同,超快激光器又可分为皮秒激光器、飞秒激光器等。此外由于纳秒激光器产品特性与超快激光器相对接近,因此在实践中,部分激光器制造商也会将其纳入超快激光器产品线中。

超快激光器的原理是基于放大级锁模技术,通过在放大器中利用种子脉冲进行放大,得到高功率的超短脉冲激光。其中锁模技术是关键,其可以保证激光器的脉冲宽度达到极短的时间尺度。

超快激光器是现代科学技术中的重要工具,具有极高的应用价值和广阔的应用前景。超快激光器广泛应用在材料加工、光学成像、科学研究、医学等领域。例如在材料加工领域,可以利用超快激光器实现高精度、高速度的加工,如打孔、切割、焊接等;在光学成像领域,可以利用超快激光器实现超快、超分辨率的成像技术,如荧光显微镜、光学陷阱等;在科学研究领域,可以利用超快激光器研究物质的基本性质和演化过程,如化学反应、电子运动等;在医学领域,可以利用超快激光器实现高效、安全的医疗治疗,如激光刀、光子嫩肤等。

超快激光器是现代科学技术中的重要工具,具有极高的应用价值和广阔的应用前景。超快激光器广泛应用在材料加工、光学成像、科学研究、医学等领域。例如在材料加工领域,可以利用超快激光器实现高精度、高速度的加工,如打孔、切割、焊接等;在光学成像领域,可以利用超快激光器实现超快、超分辨率的成像技术,如荧光显微镜、光学陷阱等;在科学研究领域,可以利用超快激光器研究物质的基本性质和演化过程,如化学反应、电子运动等;在医学领域,可以利用超快激光器实现高效、安全的医疗治疗,如激光刀、光子嫩肤等。

数据来源:观研天下整理

一、行业发展现状

1激光器产业发展现状

根据观研报告网发布的《中国超快激光器行业发展现状研究与投资前景分析报告(2024-2031年)》显示,超快激光器归属于激光器产业。激光器是一种能发射激光的装置器件,是激光加工设备的核心器件,应用非常广泛,涉及材料加工、通信、科研军事、医疗美容等多个领域。

近年得益于政策利好,我国激光产业迅速成长和壮大,并已成为新质生产力的重要推动力量。数据显示,2022年我国激光器市场规模达到1037亿元,同比增长16.78%。预计2024年我国激光器市场规模将增至1455亿元左右。因此在激光器市场不断发展下,也推动了我国激光器市场发展。

近年得益于政策利好,我国激光产业迅速成长和壮大,并已成为新质生产力的重要推动力量。数据显示,2022年我国激光器市场规模达到1037亿元,同比增长16.78%。预计2024年我国激光器市场规模将增至1455亿元左右。因此在激光器市场不断发展下,也推动了我国激光器市场发展。

数据来源:观研天下整理

2超快激光器发展现状

近年来我国超快激光器市场处于快速增长期,规模不断增长。有数据显示,2017-2023 年我国国内超快激光器市场规模从13.5增长到了 40.2 亿元。预计2024年我国国内超快激光器市场规模将达到46亿元左右。

近年来我国超快激光器市场处于快速增长期,规模不断增长。有数据显示,2017-2023 年我国国内超快激光器市场规模从13.5增长到了 40.2 亿元。预计2024年我国国内超快激光器市场规模将达到46亿元左右。

数据来源:观研天下整理

而根据市场分析,近年推动我国超快激光器市场不断增长的因素主要有以下几点:

一方面超快激光技术作为目前激光器的绝对顶端,在制造业转型升级趋势下迎来了发展机遇。当下随着制造业的产业升级,下游市场已经趋于成熟,超快开始对传统设备甚至连续激光设备进行替代,市场处于快速增长期。

另一方面随着技术的不断发展,超快激光器在能量输出、脉冲宽度、重复频率等方面的性能不断提升,也进一步推动了超快激光器市场规模的扩大;例如目前你行业研发了调 Q 技术、锁模技术、可调谐技术、CPA 技术(啁啾脉冲放大技术)等多种调制技术来提高脉冲峰值功率,增加能量密度,控制热效应。

此外随着新材料的不断发现和制备,超快激光器的材料成本也不断降低,使得更多的企业和研究机构能够接触和使用超快激光器。

整体来看,当前国内超快激光器产品尚处于逐渐渗透阶段。未来几年我国超快激光器市场规模将继续保持快速增长态势。一方面随着各个领域对高效、精密加工的需求不断提升,超快激光器的应用领域将会更加广泛;另一方面,随着技术的不断创新和提升,超快激光器的性能也将会不断提升,推动其应用的深度和广度拓展。此外随着国家对高端制造业的重视和支持力度的加大,超快激光器市场规模也有望得到进一步扩大。以国家重点研发计划“增材制造与激光制造”专项试举例,其中就有如“飞秒激光精密制造应用基础研究”、“飞秒激光超精细微圆孔制造装备研发及应用”等专项课题,涉及到飞秒激光技术的国家研发支出金额均位列泛激光领域所有项目金额的前列。

三、行业下游应用市场

近年来随着相关技术的不断提升,我国超快激光器下游应用不断扩展。目前超快激光器广泛应用在材料加工、光学成像、科学研究、眼科手术、牙科手术、医疗器械切割、美容、医疗打标等诸多领域。随着上述下游应用场景不断发力,我国我国超快激光器市场发展前景大。例如预计随着晶圆制造往更小、更精、更密发展,对于切割、开槽、钻孔等工艺的精细化要求也会越来越高,超快激光也将成为晶圆加工领域的最优选择,其在半导体领域的应用也将是未来短时间内超快激光市场增速最快的领域之一。

目前半导体与医疗美容领域成为最高增长点。例如在半导体领域:超快激光在半导体领域的应用包括LED/OLED照明领域、光伏领域以及晶圆切割领域等。而超快激光在照明领域的应用主要是指LED晶片的划线和切割,其加工的截面平整度高,崩边显著减少,效率和精度都大大提升。此外随着晶圆制造往更小、更精、更密发展,对于切割、开槽、钻孔等工艺的精细化要求也会越来越高,超快激光也将成为晶圆加工领域的最优选择。因此超快激光在半导体领域的应用也将是未来短时间内超快激光市场增速最快的领域之一。

半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。随着AI时代的来临,半导体作为数字经济基座的地位更加凸显,半导体不仅是数字经济的核心驱动力,亦成为现代化产业发展的基石。可见其重要性。

在半导体国产化趋势深化及国家政策支持下,我国半导体产业迅猛发展,产业链逐渐完善,同时出现一大批优秀的芯片设计、芯片制造及封测厂商,在部分设备及材料领域国产化有所突破,国产替代趋势不减,也为超快激光器带来了发展机遇。

在医疗美容领域:超快激光技术已经广泛地应用于医疗器械、医疗服务、生物制药、药物等高端技术领域,发挥更加重要的作用。除此之外,超快激光越来越多地被直接用于人体医疗领域(包括眼科手术,激光美容如美肤、去纹身、去毛发等),改善患者生活。

例如眼科手术方面:以往较长时间近视眼科手术采用的是准分子激光技术,而祛斑美容则采用CO2点阵激光。超快激光的出现快速得到推广,在众多的近视矫正术中,全飞秒激光手术已经成为主流治疗近视眼的方法,近视矫正手术平均费用约2万元即可摘掉眼镜,广受学生与年轻人的欢迎。与传统的准分子激光手术相比,全飞秒激光手术具有手术准确度高、无明显疼痛感、术后视觉效果好等优势。

美容方面:超快激光可用于去除色素和原生痣、去除纹身等,也可以用来改善肌肤的衰老情况,保持嫩肤的效果。

医疗美容是消费行业中的黄金赛道。自进入21世纪后,美容行业逐渐走向成熟,伴随着人民大众对高品质的医疗条件及美容保健行业的服务需求增多,医疗美容行业得到了进一步的快速发展。数据显示,2022年中国医疗美容市场规模达2268亿元,同比增长19.87%。预计2024年我国医疗美容市场规模将达2880亿元。

医疗美容是消费行业中的黄金赛道。自进入21世纪后,美容行业逐渐走向成熟,伴随着人民大众对高品质的医疗条件及美容保健行业的服务需求增多,医疗美容行业得到了进一步的快速发展。数据显示,2022年中国医疗美容市场规模达2268亿元,同比增长19.87%。预计2024年我国医疗美容市场规模将达2880亿元。

数据来源:观研天下整理

三、行业竞争格局

近年由于超快激光器在行业中的广泛应用,国内外厂商纷纷进入中国超快激光器行业,使得市场竞争日趋激烈。目前我国超快激光器市场竞争格局主要分为三大类。第一类是以激光巨头威士汀科技(激光)、华为激光、美国先进激光仪器(ALI)等为代表的跨国公司;第二类是以北京激光、深圳联创、江苏激光、浙江激光、福建激光等众多中小企业为代表的国内企业;第三类是以国外企业,如美国埃博森(Epson)、日本富士激光、德国激光等为代表的外资企业。

我国超快激光器市场竞争格局主要分为三大类

类型 具体情况
第一类 以激光巨头威士汀科技(激光)、华为激光、美国先进激光仪器(ALI)等为代表的跨国公司
第二类 以北京激光、深圳联创、江苏激光、浙江激光、福建激光等众多中小企业为代表的国内企业;
第三类 以国外企业,如美国埃博森(Epson)、日本富士激光、德国激光等为代表的外资企业。

资料来源:观研天下整理

目前国产化率低,替代空间大。由于行业核心元器件技术壁垒极高,难度大,目前我国超快激光器市场上,国外企业占据主要市场(尤其是在高端领域),而本土企业仍在低端市场。2021 年国产超快激光器占总销量的 55%,仅占总收入的 30%,功率与价格一般呈正向变动,表明国产超快激光器的功率水平较低,大多在 10-50W 之间,而进口激光器则拥有更高功率的应用。

另外相关资料显示,目前超快领域皮秒的国产只有57%,高端型号依赖进口,而飞秒领域更是由国外企业把持,产品价格高昂,是国内激光器价格的近两倍。国外产品高昂的供给价格严重抑制了我国激光设备商及终端产业升级迭代的能力,因此国内企业对选择国内产品替代意愿较强。因此可见我国超快激光器市场拥有较大的替代空间。

虽然近年来在国家实施制造业产业转型升级的战略推动下,我国激光产业得到了快速发展,国产超快激光器与国外的差距也在不断缩小。但在一些关键指标,比如最大输出功率上仍落后于国外。此外,高功率的国产超快激光器多为近期研发成功,尚未得到充分市场验证,与国外产品相比仍不成熟。比如,国外企业的设备运转2万小时无需维保,而国内企业的设备可持续运转能力较差,中间需要快速响应的售后维保服务来补齐和缩小差距。(WW)

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