摘要：

目前，中国制造业全面转型升级，电动汽车、消费电子高速发展，依托这一背景，激光加工产业发展势头强劲;同时，受益于国产技术持续突破、应用场景拓展以及对传统加工工艺的替代，预计中高功率光纤激光器市场规模在未来5年内将持续增长。其中，随着这一市场的重新洗牌，本土生产企业将迎来发展机遇。

根据《2018中国激光产业发展报告》数据显示，2017年中国激光加工产业产值达439亿人民币，过去5年平均增速达到20.4%,同期，全球工业加工激光器产业也在经济大环境不振的情况下逆势增长（图1）。

图1：工业加工激光产业市场规模 摘自《2018中国激光产业发展报告》

一.光纤激光器综合表现较为突出

激光器是激光加工设备的核心器件，用于产生激光光源。一个典型的激光器由泵浦源、增益介质和谐振腔组成；根据增益介质的不同，可分为液体激光器、光纤激光器、固体激光器、半导体激光器和气体激光器。气体和液体激光器于1960年代就开始应用，光纤与半导体直接激光器在2000年才开始被使用。其中，半导体激光器的光电转换效率尽管更高，但由于其光束质量较差，目前多应用于医美和熔覆行业。

综合来看，最终光纤激光器在实际应用领域表现比较突出，这是由于它的光电转换效率显著优于其他类型激光器，且寿命长、后期维护成本较低（表1），因此，虽然面世时间不长，但发展势头却很迅猛，在越来越多的领域里得到应用。

表1：光纤激光器具有明显优势 （数据来源：企业实践访谈和华控行业研究部测算）

二．两大良机促动光纤激光器市场拓展

第一，新能源汽车电池焊接应用，为中高功率光纤激光器创造出广阔的发展空间。2012年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》，目标到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆；到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。

2017年4月，工信部、发改委和科技部联合印发《汽车产业中长期发展规划》，明确了到2020年我国新能源汽车年产量将达到200万辆，以及到2025年新能源汽车销量占总销量的比例达到20％以上的发展目标，这意味着到2025年，我国新能源汽车的产量将超过700万辆。

在政策的大力推动下，作为新能源汽车核心部件的动力电池，预计到2020年的市场需求量可达361Gwh，相比2016年69Gwh的需求量，4年CAGR可达51%，并有望持续快速增长至2025年。在动力电池尤其是锂电池的生产过程中，电芯中段的极耳焊接、封口焊接以及PACK工艺的正负极焊接，均需使用500~6000瓦光纤激光器。

根据测算，1Gwh动力电池生产线对应激光设备投资6000~7000万元人民币，折合光纤激光器约2000万元。据此计算，到2020年，应用于动力电池加工用光纤激光器市场规模将超过70亿元人民币。由此可见，这一新兴应用，将为中高功率光纤激光器生产厂商带来风口机会，创造出广阔的发展空间。

第二，光纤激光器助推传统钣金切割和焊接领域升级发展，国产化程度提高，解决用户痛点，预计将释放出近900亿级市场空间。随着制造业升级，在钣金、五金等传统制造领域，下游客户对加工精细度和加工效率的要求不断提高。光纤激光器相对YAG固体激光器，拥有光电转换效率高、寿命长、后期维护成本低等优势（前文已介绍），针对冲床切割和电阻电弧焊，光纤激光器能够加工更厚的板材，且加工形变小、速度更快，具有相当强的竞争优势(表2)。

表2：激光加工相比传统冲床切割和电阻电弧焊的优势

（数据来源：企业实践访谈和华控行业研究部测算）

目前市场上普遍采用IPG等国外厂商的激光器，价格高，且国外厂商的激光器一旦出现问题，必须运回本国进行维修和保养，极大影响客户的正常生产运营。这一状况将随着中高功率光纤激光器国产化程度的提高而明显改善，激光器价格预计将降低20%~40%（图5），且国内厂商的技术服务更加快速有效，在一定程度上解决了用户的使用痛点，非常利于中高功率光纤激光器进一步普及，预计可释放市场空间近900亿。

图2：

中功率光纤激光器进口和国产销量 摘自《2018中国激光产业发展报告》

三.重新洗牌，国产光纤激光器迎来发展机遇

随着政策的鼓励和大力支持，随着关键元器件的技术突破和创新，未来5~10年高功率光纤激光器市场面临重新洗牌，发展制胜的良机也随之增多。2016年国务院和科技部出台的《国家重点基础研究发展计划》、《“十三五”国家科技创新规划》和《2017年度增材制造重点专项项目》明确指出：“加快研制具有自主知识产权的大功率光纤激光器”和“开发研究大功率光纤激光关键器件、关键技术；发展工业化大功率光纤激光器系统集成和模块化组装技术”。

目前，国产高功率光纤激光器（1.5kW以上）的市场占有率依然较低，在船舶、重型机械、汽车、增材制造领域，依然以IPG、通快等进口厂商为主导。由于高功率光纤激光器加工速度快、精度高、综合成本低，欧美汽车制造公司已经普及激光的应用。伴随着轻量化的需求，未来汽车制造将采用高强度材料，激光加工的优势更加明显，预计该市场空间将超100亿。

此外，激光清洗、激光熔覆、金属3D打印也在拓展高功率光纤激光器的应用场景。在需求和政策的双重动力驱使下，目前国内企业在高功率光纤激光器核心器件、激光器封装和设备方面均出现突破和创新，一些厂商已经推出具有代表性的产品:

1）在半导体泵浦源方面，华芯光电、北京凯普林、西安炬光、武汉锐科、大族天成已形成规模化；

2)武汉睿芯、中电23所、46所、长飞光纤光缆已具有增益光纤的研发和生产能力；

3)上海光机所、长飞光纤光缆、聚科光电等企事业单位具有双包层光纤光栅生产能力；

4)武汉锐科、深圳创鑫、山东海富和上海飞博也在2013~2016年相继推出1.5kW以上单模和高达万瓦多模连续光纤激光器。

相信在未来5~10年内，随着光纤激光器相关产品和设备的研发和推出，随着各相关产业需求的不断涌现，中高功率光纤激光器市场将重新洗牌，国产中高功率光纤激光器将迎来深入发展的利好机遇，有望成为行业新引擎，驱动着相关产业的进一步拓展。