在全球經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩不確定和中美貿(mào)易戰(zhàn)的大背景下，未來(lái)的激光技術(shù)發(fā)展的前景和趨勢(shì)如何?中國(guó)激光企業(yè)，在全球化的新格局下如何發(fā)展和趕超?在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的浪潮中，中小企業(yè)又如何生存和轉(zhuǎn)型?國(guó)際激光公司，如何把握和發(fā)展中國(guó)市場(chǎng)？論壇邀請(qǐng)了多位國(guó)內(nèi)外激光學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的專(zhuān)家和學(xué)者蒞臨現(xiàn)場(chǎng)，圍繞中國(guó)和全球激光的發(fā)展形勢(shì)、中國(guó)制造2025背景下，中國(guó)激光企業(yè)的全球化和智能化趨勢(shì)，以及各種激光光源的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)等頗受業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)答疑解惑，共探激光企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和前景。
中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)激光加工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任王又良在論壇期間發(fā)表了主旨演講，內(nèi)容包括對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)激光行業(yè)2018年的發(fā)展情況做總結(jié)并展望未來(lái)的發(fā)展前景。
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2018年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值超過(guò)90萬(wàn)億元，比上年增加了近8萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)6.6%。中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率接近30%，持續(xù)成為世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最大的貢獻(xiàn)者。據(jù)激光加工專(zhuān)委會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018年中國(guó)國(guó)內(nèi)激光加工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破500億元（上一年的數(shù)據(jù)為430億元），同比增長(zhǎng)16%左右。
圖.2018年國(guó)內(nèi)激光加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
同時(shí)，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)全球激光產(chǎn)業(yè)也起到重要的推動(dòng)作用。自2014年起，激光器在全球范圍內(nèi)的裝機(jī)率亞洲幾乎占50%，中國(guó)占了全球總量的30%，首次超過(guò)歐洲裝機(jī)總量。而經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，2017年中國(guó)激光裝機(jī)量占據(jù)全球裝機(jī)總量45%的比例，這一趨勢(shì)延續(xù)到2018年。
“過(guò)去十年，可謂是中國(guó)激光行業(yè)發(fā)展的‘黃金十年’。其中極具標(biāo)志性的數(shù)據(jù)是：在這十年內(nèi)，激光產(chǎn)業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大了10倍。”王又良說(shuō)道。
從下圖可以看出，隨著新型激光光源的應(yīng)用以及激光技術(shù)的推廣，2010年左右，中國(guó)激光行業(yè)連續(xù)2年以60%以上的速度增長(zhǎng)，隨后幾年，增長(zhǎng)速率有所下降，但每年的總體量仍穩(wěn)步增長(zhǎng)。2017年，中國(guó)激光行業(yè)又迎來(lái)一個(gè)小的發(fā)展高潮，增幅達(dá)到30%。
然而，2018年中國(guó)激光行業(yè)則經(jīng)歷了兩極發(fā)展：上半年依舊延續(xù)17年的上揚(yáng)勢(shì)頭，許多企業(yè)，包括不少上市場(chǎng)公司在其半年報(bào)中顯示幾乎已完成全年80%的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)；但下半年開(kāi)始，行業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)下滑。但總體而言，2018年國(guó)內(nèi)激光行業(yè)仍實(shí)現(xiàn)了16%的增長(zhǎng)。
圖.近10年國(guó)內(nèi)激光加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展與我國(guó)GDP增幅變化
從國(guó)內(nèi)激光加工重點(diǎn)地區(qū)產(chǎn)值的分布情況看，2018年，華南（30%）、華中（24%）和華東（21%）等地區(qū)的產(chǎn)值依舊高于其他地區(qū)，但西部地區(qū)近兩年也開(kāi)始呈現(xiàn)出上揚(yáng)的勢(shì)頭。
圖.2018年國(guó)內(nèi)激光加工重點(diǎn)地區(qū)產(chǎn)值分布情況
2018年國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)
毋庸置疑，2018年中國(guó)激光行業(yè)發(fā)生了不少值得標(biāo)記的大事件。例如，國(guó)內(nèi)光纖激光器領(lǐng)先制造商的銳科激光于2018年6月25日在深交所創(chuàng)業(yè)板首發(fā)上市，從而成為國(guó)內(nèi)唯一一家上市的光纖激光器生產(chǎn)商。其上市彰顯了中國(guó)激光正從應(yīng)用大國(guó)逐步邁向制造大國(guó)：光源技術(shù)向來(lái)是中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展亟需攻克的重要挑戰(zhàn)。
另外，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體激光器的代表企業(yè)——長(zhǎng)光華芯公司也于去年3月攜手蘇州高新區(qū)政府共建半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院，旨在建設(shè)國(guó)內(nèi)一流的半導(dǎo)體激光芯片研發(fā)平臺(tái)，全面進(jìn)入激光3D傳感芯片含VCSEL、高速光通信芯片，激光照明，激光顯示等方向和領(lǐng)域，以“中國(guó)激光芯，光耀美好生活”為使命，改變中國(guó)激光“有器無(wú)芯”的局面。
同時(shí)，大族激光20kW超高功率光纖激光切割機(jī)投放市場(chǎng)。這款機(jī)型突破了一系列超厚板激光切割技術(shù)壁壘——不銹鋼切割厚度提升至100mm，切割效率與設(shè)備可靠性提升20%以上；光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)40%。
國(guó)產(chǎn)光纖激光器
王又良指出，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)在過(guò)去十年的高速發(fā)展與光纖激光器是息息相關(guān)的。該固體光源的出現(xiàn)，極大推動(dòng)了中國(guó)激光加工的發(fā)展勢(shì)頭。從下圖可以看出，2013年，國(guó)內(nèi)激光市場(chǎng)很大程度上還是由國(guó)外激光光源所占領(lǐng)。彼時(shí)的年銷(xiāo)售量?jī)H在1.9萬(wàn)臺(tái)，然而在2013-2018年間，國(guó)產(chǎn)光纖激光器的銷(xiāo)量翻了5倍左右。
圖.2013-2018年國(guó)產(chǎn)光纖激光器市場(chǎng)情況
2018年，國(guó)產(chǎn)光纖激光器的小功率產(chǎn)品出貨近9萬(wàn)臺(tái)、中功率（小于3kW）15,000臺(tái)、高功率（3kW）1,000臺(tái)、6kW出貨200臺(tái)；最值得欣慰的是，在攻克了大功率合束技術(shù)，以及其他大功率激光器的關(guān)鍵技術(shù)后，去年12kW的產(chǎn)品出貨量達(dá)到10臺(tái)。“高功率焊接定會(huì)是下一個(gè)市場(chǎng)熱點(diǎn)，屆時(shí)預(yù)計(jì)12kW的光纖激光器的國(guó)產(chǎn)銷(xiāo)量將接近100臺(tái)。”
圖.2018國(guó)產(chǎn)中功率光纖激光器裝機(jī)量與全國(guó)市場(chǎng)對(duì)比
圖.2018年中國(guó)光纖市場(chǎng)份額比例
國(guó)內(nèi)中高功率激光裝備
近幾年，中國(guó)激光加工市場(chǎng)主要還是以光纖激光光源為主。可以看出，固體激光光源（光纖激光器、碟片激光器）的發(fā)展趨勢(shì)愈發(fā)明顯，占比越來(lái)越大。2014年以前，中國(guó)激光加工市場(chǎng)主要是以CO2激光光源為主的。2014年以后成為分水嶺，固體激光器在加工中的份額逐年提升。從激光應(yīng)用領(lǐng)域看，目前仍是以材料加工為主（切割、3D打印、熔覆、表面改性等），其次是焊接。
圖.2018高功率激光裝備市場(chǎng)
就中高功率激光裝備市場(chǎng)看，2018年高功率（≥3kW）激光裝備銷(xiāo)售最大的企業(yè)，年裝機(jī)近1,000臺(tái)；國(guó)產(chǎn)光源的6kW激光切割機(jī)已裝機(jī)200臺(tái)，12kW實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售；國(guó)內(nèi)有近10家裝備企業(yè)產(chǎn)值過(guò)10億人民幣；高功率焊接開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)光源；“數(shù)字自動(dòng)化”向“智能化”發(fā)展的勢(shì)頭愈發(fā)強(qiáng)勁。
中國(guó)激光行業(yè)智能制造分享
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一眾領(lǐng)先的激光企業(yè)在智能制造領(lǐng)域的表現(xiàn)出同樣可圈可點(diǎn)。亮眼的產(chǎn)品和技術(shù)層出不窮。例如，從裝備方面看，大族激光推出的一款半掛車(chē)長(zhǎng)車(chē)架地板激光焊接系統(tǒng)采用自熔疊焊的形式，替代傳統(tǒng)的手工弧焊，只需將車(chē)架推入焊接區(qū)域固定好，設(shè)備能自動(dòng)完成后續(xù)整個(gè)焊接過(guò)程，大幅提升效率和焊接質(zhì)量。
另外，華工激光打造的激光切割柔性智能生產(chǎn)線由多臺(tái)激光切割機(jī)、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、上下料分揀系統(tǒng)等組成，典型應(yīng)用案例為格力電器；另外公司推出的全鋁
汽車(chē)車(chē)身頂蓋激光焊接生產(chǎn)線也被上汽通用和蔚來(lái)汽車(chē)等車(chē)企廣泛應(yīng)用。
智能普睿瑪生產(chǎn)的一款自噴淋
醫(yī)藥設(shè)備專(zhuān)用高端激光切管機(jī)則通過(guò)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)保護(hù)內(nèi)壁無(wú)渣，滿足設(shè)備的潔凈等級(jí)要求。同時(shí)，其MES接口實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)制造流程。而作為國(guó)內(nèi)多家動(dòng)力電池優(yōu)質(zhì)企業(yè)的核心供應(yīng)商，海目星激光在動(dòng)力電池制造領(lǐng)域的四大智造方案包括高速激光制片智能解決方案，方形鋁殼裝配線、模組/PACK裝配線以及電芯干燥線智能解決方案。
再來(lái)看看智能信息系統(tǒng)方面的亮點(diǎn)。大族激光的Han’s MeSys激光設(shè)備信息管理系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車(chē)間管理層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，能為企業(yè)提供包括訂單進(jìn)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、零固損壞維保管理和FMS自動(dòng)生產(chǎn)線監(jiān)控等管理模塊，為企業(yè)打造一個(gè)全面信息化管理系統(tǒng)。又如，奔騰激光的遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由“制造”向“智造”的蛻變。它以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算為基礎(chǔ)，搭建了一個(gè)基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)和信息的獲取、大數(shù)據(jù)的分析和處理，提供精準(zhǔn)的產(chǎn)品服務(wù)和業(yè)務(wù)支撐……
國(guó)產(chǎn)超快激光器市場(chǎng)
2018年，紫外（UV）激光器國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品銷(xiāo)量超過(guò)1.2萬(wàn)臺(tái)，較2017年增長(zhǎng)18%;RFCO2激光器的增長(zhǎng)不大，中小功率總量維持在1萬(wàn)臺(tái)左右，主要用于賦碼，打標(biāo)、切割等非金屬行業(yè)；玻封管中小功率CO2年產(chǎn)量超過(guò)15萬(wàn)臺(tái)，出口占的比重很大（60%），國(guó)內(nèi)使用比率約為40%。
此外，國(guó)產(chǎn)超快激光器也在去年實(shí)現(xiàn)了突破：從最初的小批量定制生產(chǎn)發(fā)展到具有一定規(guī)模的量產(chǎn)。2018年，國(guó)內(nèi)不少超快激光器制造商均實(shí)現(xiàn)了年銷(xiāo)量幾百臺(tái)的成績(jī)。然而，國(guó)內(nèi)超快激光器應(yīng)用市場(chǎng)仍需持續(xù)培育，目前實(shí)現(xiàn)了批量交付，主要應(yīng)用在3C行業(yè)。
行業(yè)的未來(lái)思考與展望
針對(duì)2019年國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，王又良也提出了幾點(diǎn)思考。中國(guó)的激光企業(yè)如何從行業(yè)的跟隨者思維，轉(zhuǎn)換到行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者思維的軌道上去？“事實(shí)上，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)從小到大，從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家激光產(chǎn)業(yè)的跟隨者，逐步趕上，不斷縮小差距，在不少方面成為并跑者，大有后來(lái)居上的趨勢(shì)……”
中國(guó)激光企業(yè)不僅要做大規(guī)模，而且要擴(kuò)大盈利能力，我們?cè)趺崔D(zhuǎn)型？“中國(guó)的企業(yè)只有在高速增長(zhǎng)時(shí)才能賺錢(qián)，但國(guó)外企業(yè)卻是另一種情況。美國(guó)平均增長(zhǎng)速度2%-3%，日本1%-2%，歐洲甚至零增長(zhǎng)，但大多數(shù)企業(yè)能穩(wěn)定盈利。如何讓我們的企業(yè)有穩(wěn)定的盈利，就需要盈利模式的轉(zhuǎn)型。”
激光打標(biāo)是最早進(jìn)入激光加工工業(yè)市場(chǎng)的產(chǎn)品之一，也是數(shù)量最龐大的激光裝備之一。但近兩年來(lái)，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題造成了該產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展遭遇瓶頸。下一代的打標(biāo)技術(shù)究竟如何發(fā)展？是淘汰還是方興未艾？未來(lái)市場(chǎng)定位及增量在哪里?“智能制造+精細(xì)加工”是理想的答案。
中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)面臨的主要問(wèn)題和突破方向是什么？“簡(jiǎn)而言之是創(chuàng)新。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)。要把加快建設(shè)創(chuàng)新型激光企業(yè)作為建設(shè)中國(guó)激光高新產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略舉措，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)全面創(chuàng)新。未來(lái)，針對(duì)高功率切割、焊接而言，全面的工藝和技術(shù)革新是出路。”
最后，展望未來(lái)兩年的發(fā)展前景，王又良表示，以新光源引領(lǐng)新應(yīng)用、用智能制造推動(dòng)激光應(yīng)用市場(chǎng)，以及通過(guò)激光智能高端裝備的量產(chǎn)形成規(guī)模應(yīng)用市場(chǎng)仍然是中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的核心奮斗目標(biāo)。
本文數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)激光加工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)