二极管激光技术在美国的应用情况
◆二极管激光光源的发展趋势
● 二极管激光光源是于20年前首次在德国慕尼黑举行的“慕尼黑国际应用激光、光电技术贸易博览会(LASER-World of Photonics) ”上作为最大功率为2kW的非光纤耦合系统展出的。当时很少有激光专家能够预见到，二极管激光技术的发展会如此迅速并且发展得如此之好。
● 当前，二极管激光光源的全球市场份额约为1.7亿欧元，已占据全球激光市场总额的两位数份额。
● 2016年，二极管激光光源设法呈现出不同于CO2和固体激光器的发展趋势，并且以接近光纤激光器的速度增长着。
● 目前市场上可提供高达60kW功率输出范围的二极管激光器。功率的增加也伴随着光束质量的改善。这里主要观察到两个趋势：
-光束质量为 4-8mm mrad ，以及功率范围介于3-4kW 的直接二极管激光器重点关注“切割”功能。
-光束质量得到改进（30-100mm mrad），以及功率范围介于4-20kW的直接二极管激光器重点关注以下应用：金属3D打印（增材制造）、涂层、硬焊和热处理。
● 在许多地区，焊接产业部门如今由光纤激光器引领。然而，用户愈发意识到，与这种已经得到认可的激光器相比，二极管激光器也非常有吸引力，并且是焊接应用的理想激光光源。在焊接领域，二极管激光器正呈现大幅的增长势头。
● 尽管直接二极管激光器趋向于为一种利基产品，但由于市场上的激光企业在其加工流程中越来越多地尝试使用二极管激光器，产品日益增长的吸引力是显而易见的。
● 此外，集成商和系统安装及设备供应商正在为二极管激光器提供越来越多的解决方案。除了技术应用方面的优势，这类激光光源易于集成、低成本和高可靠性等特点也成为其认可度不断增长的重要因素。
● 多年来，二极管激光器始终无法实现CO2和固态激光器的光束质量。因此，二极管激光器的应用开发主要跳出了这两种激光光源以外的领域。这也解释了为什么二极管激光器在早年就已经引入了经过改良的光束整形概念，如均质化的矩形、方形、线性和其他几何形状。在这方面，二极管激光器处于领先地位。许多新的多光斑解决方案都是基于二极管激光器，例如用于汽车行业的热镀锌钢板的三光斑激光钎焊技术。
◆激光器及激光技术在美国的整体应用和市场趋势
2016年，美国的激光市场保持稳定的个位数增长。其原因是高功率光纤激光器强劲的销量、准分子激光器持续增长的销量、用于飞机发动机部件的增材制造应用的激光器销量的增长，以及超短脉冲(USP)激光器在微加工应用领域的销量大幅增加。此外，工业激光器是自动化材料处理系统的重要组成部分，并且也是符合工业4.0理念的激光光源。
北美激光市场正受到来自能源、航空航天和医疗工业部门强劲需求的推动。在美国市场上，以下行业在2016年经历了变化：
● 汽车行业
车身制造中的铝焊接、远程焊接、钎焊和切割应用持续增长。越来越多的激光手段和新型材料正被广泛应用于美国的汽车行业：例如，高强度不锈钢（HSSS）、新材料和碳纤维增强塑料（CFRP）的硬化/软化工艺。由于油价下跌，许多美国汽车制造商正在停止生产小型汽车，而将重点转移到多用途车辆（卡车，皮卡等）上。
就美国的小型汽车生产而言，这意味着一些生产线已迁至墨西哥，或甚至已经停产。就输出功率超过1kW的高功率二极管激光器而言，它已经为车身制造中的某些钎焊和焊接应用创造了利基市场。这与高功率二极管激光器较高的电效率、紧凑性以及其与生产中使用的加工材料所形成的兼容性息息相关。
● 工具和模具制造业
多千瓦功率范围的激光系统的另一个重要应用领域是工具和模具制造。各种大面积的表面处理应用需要越来越高的激光输出。高性能的激光器被广泛用于涂层、修补焊接或用于除漆等用途。
● 增材制造或3D打印
2016年，美国成为迄今为止全球最大的3D打印市场。美国在全球增材制造工艺领域占据的市场份额约为70％左右。作为航空航天行业许多公司生产过程中的重要组成部分，增材制造技术已经成为不可或缺的元素。这一点对于汽车行业和其他产业版块也同样如此。
此外，很多初创企业、大学和科研机构目前也正在积极地研究增材制造和3D打印技术的深入应用。这些研究项目正受到国家资助。越来越多的公司正在采用增材制造机器和设备。在美国，增材制造的发展趋势是持续使用各种新型材料，如铝、钛、镁和其他新合金材料。
该市场的另一个推动因素是新型粉床法的应用以及着眼于更大零部件的自由形态的几何结构。同时，增材制造中使用金属丝材而非粉末的趋势也使该市场变得更为多元化。
● 固体激光器的切割应用
在美国，光纤激光器和碟片激光器在很多工业应用领域持续取代了CO2激光器。目前，大多数的新型激光系统都配置了固体激光器。然而，CO2激光系统的某些利基应用依然存在。
2016年德国激光材料加工版块业绩概述：替代型工艺下滑迹象明显
2016年，德国地区与VDMA激光工作委员会相关的公司共生产的各类激光辅助制造系统（配置CO2、固态和二极管激光器）总额达8.78亿欧元，与上一年相比下降近9％（上一年有12％的增长）。所有设备中，CO2激光系统版块大幅下滑。同时，切割应用中使用的固态激光器正在抑制这种替代工艺：产品的前景必须基于特定的应用基础来判断。
2016年，德国地区激光相关产品的产值为4.68亿欧元，比上年下降7％（2015年涨幅为1％），订单总额为4.81亿欧元，比2015年下降2％。这其中包括用于直接应用领域的CO2激光器、固体激光器和半导体激光器等。随着激光加工系统的不断演变，不难看出，CO2激光产品的产量有所下滑，并且持续被其它类型的激光光源所替代。
这个产量也包括由VDMA激光加工委员会下属的会员企业所贡献的各种激光二极管材料以及准分子激光器等产品的产值，2016年共计达到了2.72亿欧元（同比增长5％，而上一年的增幅为11％）。当前，准分子激光器是打造微观结构，以及实验室和医疗工程项目的首选激光器。
国内外订单对总订单量的贡献使总销售额呈现出略微受限的发展趋势，主要表现在国内订单业务下滑了6%。而订单价值几乎翻了一番的国外订单量占订单总额的66%，且国外需求的涨幅为1%。
2016年，德国出口的各类激光光源产品的总额为3.2亿欧元，降幅为7%（2015年的增幅达到11%）。产值的比重上升到目前69％的水平。非常引人注目的一点是亚洲市场的极大渗透力，其份额占据总出口额的54％（2015年为49%）。相比之下，欧洲和美国地区所占据的出口份额分别为33%和10%。
欧洲各国市场走势概述
◆德国
就激光技术而言，德国是所有相关技术领域渗透率最高的市场。其需求水平仍然处于高位，但由于竞争激烈，各种激光光源（光纤激光器、碟片激光器和二极管激光器）的价格压力继续增加。因此，预期将会有适度增长，尤其是增材制造、微加工领域的短脉冲和超短脉冲激光器，以及新产品和光学解决方案的引入。
◆英国
英国退欧（BREXIT）对该国业务产生的主要影响是英镑对欧元汇率下降了15％。虽然产品价格有所上涨，但出于此原因，一些客户比原定计划更早就做出了投资决策。这继而又导致了订单的意外增加。英国临时性的低价出口对于某些公司来说是有益的，例如捷豹路虎。航空航天、汽车和医疗工程是目前规模最大以及相对稳定的激光技术投资行业。
在爱尔兰，医疗工程行业持续呈现增长潜力。目前，爱尔兰约有200家医疗工程公司（包括从事药品制造和包装业务）。这些公司的雇员总数为2.5万人，年出口货物总值为72亿欧元。
◆意大利
机械制造和自动化技术是该国激光光源的关键市场。当前激光系统的投资环境非常好，特别在资金激励的支持下。预计销售额在当前和未来的一年内将持续保持在稳定的高水平。
◆法国
在法国，延期至2017年3月实施的“工业激励计划”将帮助打造稳定的投资环境。然而，激光材料加工领域的投资主要流向研发设施，而非生产作业。此外，法国激光制造业的一个重要且稳定的增长市场仍然是航空航天产业。
◆斯堪的纳维亚
石油的低价格对挪威的经济形势产生重大影响。就汽车行业看，乘用车领域呈现上升趋势。丹麦是全球高薪国之一，这主要归因于该国对自动化生产解决方案的高需求。
◆东欧
今年，东欧市场将依旧保持积极的走势。东欧激光技术的主要增长动力来自汽车产业。此外，预计增材制造领域也会呈现新的发展势头。
前景，机遇和负面影响
总体来看，未来激光产业将呈现如下几大核心发展趋势：
◆趋势1：激光技术领域受到了一股“技术热”的推动。特别是在超短脉冲(USP)激光器和柔性系统领域。USP激光光源在工业应用中越来越高的接受度以及其从研发向商业应用的转变是显而易见的。
◆趋势2：从CO2激光器延伸到变频USP激光器等在内的各种激光光源仍然维持原样，且规模趋向于不断扩大。
◆趋势3：增材制造正在向批量生产持续演变。
◆趋势4：商品投资的订单量稳定。除了几个例外（英国，比利时等），经济形势正在复苏或显著扩张。在东欧，来自土耳其和俄罗斯的订单量（由于持续制裁）已经有所减少。
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