光技术优势明显,下游应用领域广泛。
激光由激发辐射过程产生。LASER 是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的缩写,受激发射(Stimulated emission)是由爱因斯坦 1917 年提出,狄 拉克 1927 年首次实验证明受激发射存在。除受激辐射外另外一种光的发射过程是自发 辐射。 激光是 20 世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,是一种 人造光,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约 为太阳光的 100 亿倍。
历经多年的发展,激光技术已广泛应用于各行各业,形成了完整的产业链。激光产业链 上游主要包括光源材料、光学元器件及其他组成激光器的材料;中游主要为各种激光器、 机械系统、数控系统,其他例如电源、散热器、传感器、分析仪、防护镜等;下游则是 成套的激光加工设备,如激光切割机、激光焊接设备、激光打标机等。激光产业链的终 端应用领域涉及交通、医疗、电池、家电、商业用途等。

在激光加工设备生产成本中,人工成本及制造成本占比 10%左右,原材料成本占比 90% 左右,其中激光器成本占比在 30-50%。中国激光加工设备原材料成本占比 90%左右。 激光是由受激辐射的光放大产生的辐射。其中激光器是产生、输出激光的器件,是激光 加工系统的核心器件。激光器是激光的发生装臵,有三大功能部件:泵浦源、增益介质、 谐振腔。泵浦源为激光器提供光源,增益介质(也称为工作物质)吸收泵浦源提供的能 量后将光放大,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,振腔振荡选模输出激光。
激光加工是利用高强度的激光束,经光学系统聚焦后,通过激光束与加工工件的相对运 动来实现对材料(包括金属与非金属)进行加工的一门技术,广泛地应用于切割、蚀刻、 焊接及精细微处理等诸多工业生产领域。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、 能耗低、公害小、远距离加工、自动化加工等显著特点,目前已成为一种新型制造技术 和手段,被誉为“永不磨损的万能加工工具”。
激光加工具有输出能量集中、稳定的特点,能够较好地处理传统工艺方法 较难处理的硬 度大、熔点高的材料。激光加工设备是实现激光加工的工具,按照不同的用途,主要可 以分为:激光切割设备、激光刻蚀设备、激光打标设备、激光焊接设备等。在精细微加 工领域,激光具备切割质量好、切割效率高、切割速度快、非接触式切割、材料损伤小 等特点。近年来,随着全球制造业逐步向精细化、智能化的方向发展,激光加工设备开 始从航空航天、机械制造、动力能源等传统宏观加工领域逐步渗透到显示面板、消费电 子、集成电路等精细微制造领域,极大地推动了相关产业的发展和进步。在未来,随着 全球制造业升级的不断加快,新的生产需求和应用场景也将不断出现,激光加工设备的 技术水平及应用领域也将得到进一步的发展。
工业是激光行业最主要的应用领域。工业激光行业增长的核心驱动力在于激光工艺对传 统工艺的替代。目前材料加工行业以传统的机床加工为主,但激光加工具备加工应用范 围广、加工精度高、节约环保等优点,激光加工渗透率在快速提升。
2023 年 1 月,制造业 PMI 为 50.1%,2 月为 52.6%,均位于荣枯线以上,工业投资持 续改善,宏观数据向好。
与世界制造业大国相比,我国制造业及装备制造业中激光的应用比例偏低,仅为 30%。 而美、日、德激光在装备制造业中的应用比重均超过了 40%,其中德国高达 46%,高 出我国 16 个百分点。因此我国激光产业的市场潜力较大。