(2014年3月3日)
激光單色性、相干性、方向性和高能量密度的特點,可以實現(xiàn)高效的信息交換和能量傳導。激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,就是激光技術應用不斷擴展的過程。目前,激光技術已經(jīng)成熟地應用到光通信、信息存儲、測量檢測、材料加工、生物醫(yī)學、.顯示、核能、文化創(chuàng)意等領域,交叉融合、應用創(chuàng)新成為激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主題。東湖高新區(qū)激光企業(yè)業(yè)務主要集中于激光制造加工、激光醫(yī)療等能量激光領域,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術處國內(nèi)一流水平,但與國際大企業(yè)還有顯著差距。
一、 國外發(fā)展現(xiàn)狀
美國、日本、德國和俄羅斯憑借在制造業(yè)的技術進步和規(guī)模發(fā)展,在激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展上占據(jù)主導地位。歐美主要應用于汽車、輪船等大型制造,日本主要應用于消費電子制造,俄羅斯則側(cè)重于軍事應用。2012年全球能量激光產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超過250億美元,增長速度超過15%。
激光光源及器件方面,國外公司擁有領先優(yōu)勢,關鍵器件已形成壟斷。全光纖激光器實驗室水平輸出功率達10萬W,3萬W的全光纖激光器已經(jīng)商品化;德國通快公司(TRUMPF)碟片激光器產(chǎn)品,單片輸出功率已經(jīng)達到6000W;德國帝納斯公司(DILAS)千瓦級的高功率半導體激光器已經(jīng)商品化。
激光加工系統(tǒng)方面,國外激光加工從起初就應用于高科技行業(yè),如汽車制造、半導體、航空航天等,產(chǎn)品附加值更高,處于絕對領先地位,如美國相干公司(COHERENT)人均產(chǎn)值達到33萬美元/年,全球第一;美國IPG公司,毛利率和凈利率超過54%和26%,全球第一。美國、俄羅斯、德國的企業(yè)在激光加工方面的應用和發(fā)展,對全球制造業(yè)產(chǎn)生了革命性的影響,引領進入了“光制造”時代。
激光醫(yī)療設備方面,激光診斷學、激光治療學等在每一臨床學科都有應用。全球醫(yī)療激光設備銷售收入以兩位數(shù)的增長率強勁上升,2013年,僅美國激光醫(yī)療美容市場就達到20億美元。隨著半導體激光器發(fā)展,醫(yī)用激光器趨于小型化、經(jīng)濟化和家用化,面向個人消費者可穿戴的激光醫(yī)療設備不斷涌現(xiàn),市場呈指數(shù)增長。
國外激光行業(yè)重點企業(yè)一覽表
國別 |
企業(yè)名稱 |
主要技術及產(chǎn)品方向 |
德 國 |
通快(Trumpf) |
工業(yè)激光及激光系統(tǒng)領導者,產(chǎn)品用于切割、焊接、表面加工等。 |
羅芬(Rofin-Sinar) |
CO2激光器、半導體泵浦激光器、半導體激光器、激光精密焊接 |
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Laserline |
半導體激光器,用于材料加工。 |
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帝納斯Dilas |
半導體激光器,用于醫(yī)療、半導體泵浦固體激光器、材料加工等。 |
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前沿激光技術、激光器、激光加工工藝研究。 |
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梅塞爾集團(MIG) |
激光切割、焊接設備及焊接材料。 |
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美 國 |
IPG Photonics公司 |
高效光纖激光器、光纖放大器以及拉曼激光。 |
相干 (Coherent) |
激光器和激光參數(shù)測量產(chǎn)品。 |
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新銳(SYNRAD) |
射頻激勵CO2激光器。 |
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coherent激光醫(yī)療 |
激光醫(yī)療產(chǎn)品,產(chǎn)品涉及美容、眼科和泌尿外科等醫(yī)療領域。 |
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ILX Lightwave |
ILX公司是激光器保護和控制領域的先鋒。 |
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日 本 |
三洋電機(Sanyo) |
激光器件,激光器,例如,CD/VCD/DVD激光頭、CD/VCD/DVD機芯 |
MAZAK公司 |
CNC激光切割系統(tǒng)。 |
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AMADA |
激光切割機。 |
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意大利 |
普瑞瑪(Prima)公司 |
三維及平面激光切割、焊接和鉆孔成套設備。 |
二、 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
已形成華中(光谷)、環(huán)渤海(北京)、長三角(上海)、珠三角(深圳、廣州)等四大激光產(chǎn)業(yè)集群。其中,華中地區(qū)產(chǎn)品涵蓋大、中、小型激光加工設備和激光美容設備,環(huán)渤海以大功率激光熔覆和全固態(tài)激光產(chǎn)品為主,長三角以大功率激光切割焊接設備為主和激光醫(yī)療診斷和手術儀器,珠三角主要以中小功率激光加工機為主。隨著激光技術應用擴展到航空航天領域,西安和成都等西部地區(qū)激光產(chǎn)業(yè)也逐步崛起。近年,我國激光產(chǎn)業(yè)增長率超過30%。2012年,國內(nèi)能量激光領域產(chǎn)業(yè)總規(guī)模在400億元左右。
技術來源及應用開發(fā),國內(nèi)激光技術主要來源于華中科技大學等高校,以及長春、上海、西安和安徽等四大光機所。其中,華中科技大學主要側(cè)重于工業(yè)激光,如激光加工技術應用和工藝研究;長春光機所側(cè)重激光光學應用研究,主要用于檢驗檢測和標記;上海光機所專注高功率大型激光器材料和應用研究;西安光機所主要側(cè)重基礎光學研究,有光纖激光器和切割設備等產(chǎn)品;安徽光機所側(cè)重于激光材料和軍事激光研究,主要有晶體材料和激光雷達等產(chǎn)品及應用。在技術及成果轉(zhuǎn)化以及技術支撐當?shù)丶す馄髽I(yè)發(fā)展方面看,由華中科技大學激光技術轉(zhuǎn)化的企業(yè)有近100家,其次為長春,約20余家。
產(chǎn)業(yè)基地建設,近年,各地紛紛結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展,積極推進激光技術應用和激光園區(qū)建設,如鞍山利用激光技術進行鋼鐵產(chǎn)品深加工,提升產(chǎn)業(yè)附加值和加工工藝水平,規(guī)劃建設42165畝遼寧(鞍山)激光科技產(chǎn)業(yè)園,起步區(qū)5475畝;溫州將激光技術應用于服裝行業(yè),開發(fā)各種柔性材料標記設備,被科技部批準建設國家創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群試點。
重點企業(yè),激光系統(tǒng)集成商占主導地位,有大族激光、光大激光、華工激光、團結(jié)激光、楚天激光等一批行業(yè)重點企業(yè)。深圳大族激光產(chǎn)值已超過40億元,員工超過7500人,人均產(chǎn)值超過55萬元/年,企業(yè)規(guī)模國內(nèi)最大,但主營業(yè)務毛利率不到20%。
中國激光領域科研院所和重點企業(yè)分布圖
三、 東湖高新區(qū)發(fā)展情況
東湖高新區(qū)是我國最大的激光產(chǎn)業(yè)化基地,是國家科技部批復的國家激光加工高新技術產(chǎn)業(yè)化基地,國家發(fā)改委批復建設的國家光電子器件及激光產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)試點。激光加工設備國內(nèi)市場占有率連續(xù)11年超過50%,部分產(chǎn)品已進入國際市場;激光醫(yī)療設備種類最為齊全。目前,東湖高新區(qū)有能量激光企業(yè)150家,規(guī)模近100億元,產(chǎn)業(yè)鏈較為完整。
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