来源:武汉东湖新技术开发区产业发展和科技创新局
(2014年3月3日)
激光单色性、相干性、方向性和高能量密度的特点,可以实现高效的信息交换和能量传导。激光产业的发展,就是激光技术应用不断扩展的过程。目前,激光技术已经成熟地应用到光通信、信息存储、测量检测、材料加工、生物医学、.显示、核能、文化创意等领域,交叉融合、应用创新成为激光产业发展的主题。东湖高新区激光企业业务主要集中于激光制造加工、激光医疗等能量激光领域,产业规模和技术处国内一流水平,但与国际大企业还有显著差距。
一、 国外发展现状
美国、日本、德国和俄罗斯凭借在制造业的技术进步和规模发展,在激光产业发展上占据主导地位。欧美主要应用于汽车、轮船等大型制造,日本主要应用于消费电子制造,俄罗斯则侧重于军事应用。2012年全球能量激光产业总规模超过250亿美元,增长速度超过15%。
激光光源及器件方面,国外公司拥有领先优势,关键器件已形成垄断。全光纤激光器实验室水平输出功率达10万W,3万W的全光纤激光器已经商品化;德国通快公司(TRUMPF)碟片激光器产品,单片输出功率已经达到6000W;德国帝纳斯公司(DILAS)千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化。
激光加工系统方面,国外激光加工从起初就应用于高科技行业,如汽车制造、半导体、航空航天等,产品附加值更高,处于绝对领先地位,如美国相干公司(COHERENT)人均产值达到33万美元/年,全球第一;美国IPG公司,毛利率和净利率超过54%和26%,全球第一。美国、俄罗斯、德国的企业在激光加工方面的应用和发展,对全球制造业产生了革命性的影响,引领进入了“光制造”时代。
激光医疗设备方面,激光诊断学、激光治疗学等在每一临床学科都有应用。全球医疗激光设备销售收入以两位数的增长率强劲上升,2013年,仅美国激光医疗美容市场就达到20亿美元。随着半导体激光器发展,医用激光器趋于小型化、经济化和家用化,面向个人消费者可穿戴的激光医疗设备不断涌现,市场呈指数增长。
国外激光行业重点企业一览表
国别 |
企业名称 |
主要技术及产品方向 |
德 国 |
通快(Trumpf) |
工业激光及激光系统领导者,产品用于切割、焊接、表面加工等。 |
罗芬(Rofin-Sinar) |
CO2激光器、半导体泵浦激光器、半导体激光器、激光精密焊接 |
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Laserline |
半导体激光器,用于材料加工。 |
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帝纳斯Dilas |
半导体激光器,用于医疗、半导体泵浦固体激光器、材料加工等。 |
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FrankfurtLaser |
前沿激光技术、激光器、激光加工工艺研究。 |
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梅塞尔集团(MIG) |
激光切割、焊接设备及焊接材料。 |
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美 国 |
IPG Photonics公司 |
高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光。 |
相干(Coherent) |
激光器和激光参数测量产品。 |
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新锐(SYNRAD) |
射频激励CO2激光器。 |
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coherent激光医疗 |
激光医疗产品,产品涉及美容、眼科和泌尿外科等医疗领域。 |
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ILX Lightwave |
ILX公司是激光器保护和控制领域的先锋。 |
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日 本 |
三洋电机(Sanyo) |
激光器件,激光器,例如,CD/VCD/DVD激光头、CD/VCD/DVD机芯 |
MAZAK公司 |
CNC激光切割系统。 |
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AMADA |
激光切割机。 |
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意大利 |
普瑞玛(Prima)公司 |
三维及平面激光切割、焊接和钻孔成套设备。 |
二、国内发展现状
已形成华中(光谷)、环渤海(北京)、长三角(上海)、珠三角(深圳、广州)等四大激光产业集群。其中,华中地区产品涵盖大、中、小型激光加工设备和激光美容设备,环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光产品为主,长三角以大功率激光切割焊接设备为主和激光医疗诊断和手术仪器,珠三角主要以中小功率激光加工机为主。随着激光技术应用扩展到航空航天领域,西安和成都等西部地区激光产业也逐步崛起。近年,我国激光产业增长率超过30%。2012年,国内能量激光领域产业总规模在400亿元左右。
技术来源及应用开发,国内激光技术主要来源于华中科技大学等高校,以及长春、上海、西安和安徽等四大光机所。其中,华中科技大学主要侧重于工业激光,如激光加工技术应用和工艺研究;长春光机所侧重激光光学应用研究,主要用于检验检测和标记;上海光机所专注高功率大型激光器材料和应用研究;西安光机所主要侧重基础光学研究,有光纤激光器和切割设备等产品;安徽光机所侧重于激光材料和军事激光研究,主要有晶体材料和激光雷达等产品及应用。在技术及成果转化以及技术支撑当地激光企业发展方面看,由华中科技大学激光技术转化的企业有近100家,其次为长春,约20余家。
产业基地建设,近年,各地纷纷结合地方产业发展,积极推进激光技术应用和激光园区建设,如鞍山利用激光技术进行钢铁产品深加工,提升产业附加值和加工工艺水平,规划建设42165亩辽宁(鞍山)激光科技产业园,起步区5475亩;温州将激光技术应用于服装行业,开发各种柔性材料标记设备,被科技部批准建设国家创新型产业集群试点。
重点企业,激光系统集成商占主导地位,有大族激光、光大激光、华工激光、团结激光、楚天激光等一批行业重点企业。深圳大族激光产值已超过40亿元,员工超过7500人,人均产值超过55万元/年,企业规模国内最大,但主营业务毛利率不到20%。
中国激光领域科研院所和重点企业分布图
三、东湖高新区发展情况
东湖高新区是我国最大的激光产业化基地,是国家科技部批复的国家激光加工高新技术产业化基地,国家发改委批复建设的国家光电子器件及激光产业聚集区试点。激光加工设备国内市场占有率连续11年超过50%,部分产品已进入国际市场;激光医疗设备种类最为齐全。目前,东湖高新区有能量激光企业150家,规模近100亿元,产业链较为完整。
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