3D打印技術(shù)是將激光技術(shù)台猴、自動化技術(shù)朽合、人工智能技術(shù)有效結(jié)合而成新加工技術(shù)。3D打印作為一種全新的制造技術(shù)其應(yīng)用優(yōu)勢突出饱狂，尤其是在零部件結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的尖端科技領(lǐng)域祖擦，比如航空發(fā)動機(jī)、火箭飛行器装魁、汽車發(fā)動機(jī)等的制造酷豫。

一、激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

激光加工設(shè)備屬于技術(shù)逐程、專業(yè)性較強(qiáng)的精密產(chǎn)品雀秤，已成為發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、改造傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備之一飒自。激光設(shè)備行業(yè)龐大且應(yīng)用廣泛缔龟，目前已形成完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈分布秘驻。從激光產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分布可以看出值豫，激光產(chǎn)業(yè)鏈主要包括：上游材料與元器件行業(yè)，主要含組建激光加工設(shè)備的光學(xué)戳明、機(jī)械澈拖、電控、氣動零部件的制造赋焕，以及相關(guān)控制平臺與軟件系統(tǒng)的研發(fā)参歹；中游激光加工設(shè)備制造業(yè)；下游應(yīng)用行業(yè)宏邮，主要包括激光加工的在汽車泽示、鋼鐵、船舶蜜氨、航空航天械筛、消費電子捎泻、高端材料、半導(dǎo)體加工埋哟、機(jī)械制造笆豁、醫(yī)療美容、電子工業(yè)等行業(yè)中的應(yīng)用赤赊。

圖表 激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

2017年闯狱，我國激光產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值規(guī)模超過1000億元，位于中游的激光裝備占比約42%抛计，比2016年增加了5個百分點哄孤。我國激光產(chǎn)業(yè)鏈中，上游核心激光元器件及激光器長期以來對國外進(jìn)口依賴度較高嫡澄，尤其是在高功率激光器及高精密部件市場被國外大企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位旅霍，在中小功率激光器市場領(lǐng)域，國產(chǎn)化率已經(jīng)超過80%改擂；中游激光設(shè)備環(huán)節(jié)铣翁，國內(nèi)涉及激光設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)增多，市場占有率逐年提升胶棕。

圖表 激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鼋Y(jié)構(gòu)

二供馍、激光設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模

2017年全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模為313.7億美元，同比增長12%水亮。2017年中國激光設(shè)備市場銷售總規(guī)模超過442億元刽软，增速持續(xù)增長，達(dá)到14.8%鹤梳。2010-2017年激光設(shè)備市場銷售規(guī)模年均增長達(dá)到21.8%诽粪。

圖表 2012-2017年中國激光設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模及增長率

2017年激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模的加速提升主要得益于傳統(tǒng)激光加工的替代升級和新興應(yīng)用的需求增長庶咨。（1）在傳統(tǒng)激光加工領(lǐng)域岁九，光纖激光設(shè)備憑借高性能和低成本優(yōu)勢持續(xù)替代CO2和YAG固體激光設(shè)備，光纖激光器和設(shè)備集成市場規(guī)模大幅提升检碗。（2）動力電池据块、OLED、消費電子脆性材料應(yīng)用對激光設(shè)備需求每年超過70億元折剃，柔性O(shè)LED另假、玻璃等脆性材料應(yīng)用對“紫外&超快”激光設(shè)備需求強(qiáng)勁，用于精密加工的超快激光設(shè)備需求增長怕犁。

三边篮、激光設(shè)備新興市場應(yīng)用分析

激光加工技術(shù)是一種應(yīng)用定向能量進(jìn)行非接觸加工的新型加工技術(shù)，與傳統(tǒng)接觸式加工方式有本質(zhì)區(qū)別奏甫，可與其他眾多技術(shù)融合戈轿、孕育出新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)凌受，將對許多傳統(tǒng)加工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大沖擊。隨著皮秒思杯、飛秒激光技術(shù)的逐步成熟和產(chǎn)業(yè)化胜蛉，激光將更廣泛地應(yīng)用于全面屏、陶瓷色乾、金屬誊册、合金等材料的精密加工，支撐消費電子圾框、新能源窘吟、高端制造等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

全面屏面板加工

全面屏趨勢興起最直接影響的是智能手機(jī)顯示的方案的變革残团，進(jìn)而要求封裝的工藝就會越來越高谆纸，才可以使得外觀美觀。這其中釋放了異形切割的工藝要求豁箱，目前耻炕，只有激光設(shè)備才可以做到基于LTPS技術(shù)的中小尺寸柔性O(shè)LED面板在色域、對比度归闺、節(jié)能定邪、可彎曲等特性上超過LCD面板。而柔性O(shè)LED面板的放量是全面屏的助推劑临辨，異形切割是全面屏得以在當(dāng)前智能手機(jī)外觀基礎(chǔ)上兼容前置攝像頭买臣、受話器、傳感器等功能器件的最優(yōu)解決方案筏拢，進(jìn)而推動小功率激光設(shè)備的發(fā)展术陶。

對于OLED 面板的異形切割有刀輪和激光切割兩種途徑，其中刀輪切割屬于機(jī)械加工煤痕，存在速度慢梧宫、磨具損耗塊、良率低摆碉、切割面粗糙等問題塘匣，銑削加工則需要反復(fù)研磨和拋光，對于復(fù)雜的異形切割適應(yīng)性差巷帝；相比之下忌卤，激光切割為非接觸型加工，可以做到高速楞泼、任意形狀驰徊、無碎屑等優(yōu)勢，盡管成本較高堕阔，但仍是手機(jī)注重顏值時代中棍厂，全面屏異形切割的主流方向望侈。

圖表 異形切割方式對比

脆性材料加工

隨著消費者對手機(jī)外觀的日益要求嚴(yán)格，手機(jī)蓋板和背板的材料將會被脆性材料取代勋桶。而對于脆性材料的切割方式猛疗，傳統(tǒng)的切割輪子將不再適用。因此牛跷，高功率定合、高能量的激光加工方式成為眾多廠家的選擇。使用激光設(shè)備進(jìn)行切割叛榆，不僅節(jié)省材料熱損失喂惜，還能省去切割斷面后續(xù)處理。根據(jù)OFweek預(yù)測码遥，根據(jù)2017年全球智能手機(jī)出貨量為15.5億臺服半，預(yù)計到2020年出貨量達(dá)到16.0~19.4億臺，那么到2020年3D玻璃蓋板的需求量則為4~9.5億片班粥，那么到2020年滤灸，全球新增激光加工設(shè)備的需求為60億元到170億元之間。

新能源汽車及動力電池激光加工

受益于動力電池擴(kuò)產(chǎn)溜勃，激光焊接設(shè)備行業(yè)需求增速翁旁。電動汽車未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)是動力電池的安全性、成本及儲能容量廉丽。動力電池的制作工藝復(fù)雜倦微，安全性要求高；其制作過程中的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一是激光焊接技術(shù)正压；動力電池激光焊接工藝包括電池軟連接焊接欣福、頂蓋焊接、密封釘焊接焦履、模組及PACK焊接拓劝。激光焊接優(yōu)勢在于焊材損耗小、被焊接工件變形小裁良、設(shè)備性能穩(wěn)定易操作凿将，焊接質(zhì)量及自動化程度高校套。

圖表 激光焊接在動力電池領(lǐng)域的優(yōu)勢

汽車輕量化持續(xù)帶動對激光焊接的需求价脾。減輕汽車重量，不僅可以降低油耗笛匙、減少二氧化碳排放侨把，而且可以改善加速性能、縮短制動距離妹孙、最終提升駕駛體驗秋柄。因此考叽，汽車輕量化已經(jīng)成為國內(nèi)外汽車制造追求的一個新的目標(biāo)。實現(xiàn)汽車輕量化主渤，最有效的方式是使用輕質(zhì)材料连碎；相比于傳統(tǒng)材料，目前可用的汽車輕質(zhì)化材料有鋁合金瘪叉、碳纖維弧哥、鎂合金等，而這些材料加工較普通鋼材難度更大药扒，通常采用激光焊接的方式進(jìn)行處理榆眷，可以在加工效率和性能之間找到平衡；此外隙殴，板材的激光拼焊屡旺，能減少板材的搭接部分，進(jìn)而減輕一部分的重量掷栋。激光焊接作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)端制，未來將成為汽車制造業(yè)的標(biāo)配工具，需求也將受到汽車輕量化的發(fā)展而不斷增長邦鲫。

據(jù)工信部《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出烛愧，到2025年，新能源汽車占汽車總體銷售的比例20%以上掂碱，新能源汽車的增長也助力了動力電池的增長怜姿。工信部指出，到2020年疼燥，動力電池行業(yè)總產(chǎn)能超過100Gwh沧卢，行業(yè)的復(fù)合增長率超過34%。而新能源汽車的電池制造過程涉及的工藝要求高醉者，激光焊接有望成為動力電池生產(chǎn)的首選但狭。十三五規(guī)劃指出，動力電池投資額將達(dá)到560億元撬即，對應(yīng)的激光設(shè)備需求為56億元立磁。

3D打印

3D打印技術(shù)是將激光技術(shù)、自動化技術(shù)剥槐、人工智能技術(shù)有效結(jié)合而成新加工技術(shù)唱歧。3D打印作為一種全新的制造技術(shù)其應(yīng)用優(yōu)勢突出，尤其是在零部件結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的尖端科技領(lǐng)域助潭，比如航空發(fā)動機(jī)烙凝、火箭飛行器、汽車發(fā)動機(jī)等的制造打且。隨著3D打印材料和打印設(shè)備價格的下降宠录，3D打印市場有望迅速擴(kuò)展椅损，成為重要的加工手段。2017年全球3D打印市場規(guī)模超過60億美元祸麸。

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