當2017年剛開始的時候，我未曾想到，這將會是工業(yè)激光器收入創(chuàng)下歷史記錄的一年——事實證明2017年全球工業(yè)激光器的營收增幅達到26％，金額略高于43億美元（圖1）。 美國相干（Coherent）公司（位于加利福尼亞州的圣克拉拉市）公布了2017財年的訂貨總額達到20.3億美元，美國IPG Photonics公司（位于馬薩諸塞州牛津縣）的訂貨額同比增長了25％。 這兩家公司2017年總收入都創(chuàng)下歷史新高，Coherent同比增長110％，IPG 同比增長40％（2018年初報告）。 另外，德國激光制造商通快（TRUMPF）集團（位于德國迪琴根）截至2017年6月30日的16/17財年的營收顯示，激光技術版塊增長了22.5％，達到14億美元（總營收上漲10.8％，達到45億美元）。
圖1：工業(yè)激光器市場營收（貨幣單位：百萬美元)
這三家全球激光行業(yè)的市場領導者的驕人業(yè)績，在我回顧本年度財報數字時傳遞出一個信息： 這些公司引領2017年的激光市場達到新的高度，一并推動其它供應商產業(yè)版塊，營收額（2018年初的預估）預計增長26.1％。
這一年，全球激光市場取得良好業(yè)績的同時也伴隨著世界各地的社會、文化和政治領域充斥和發(fā)生的各種恐怖主義行為等壞消息，例如無辜平民的大規(guī)模槍擊事件、中東地區(qū)的持續(xù)戰(zhàn)爭、美國創(chuàng)紀錄的惡劣氣候、對金融機構的網絡攻擊，以及來自華盛頓方面意圖進一步加速美國政治分裂的消息等等，所有這些都使我們的感官趨于飽和，甚至驚覺工作幾乎成為一種被遺忘的樂趣。
激光器市場概述
表1顯示的出色的收入增長主要歸因于三個因素：2017年光纖激光器的收入突破20億美元，比2016年增長34％ ；固態(tài)/碟片激光器的收入上漲了18％，主要受到高功率碟片激光器的銷售勢頭所推動，因而超過整體停滯的增長模式；高功率二極管和準分子激光器的銷售額增長56％，而后者則在很大程度上受到智能手機顯示屏應用的驅動。 唯一處于弱勢的是二氧化碳（CO2）激光器，其銷售額下降了14％，因為用于鈑金切割的高功率CO2系統(tǒng)受到日益普及的同等功率的光纖激光系統(tǒng)帶來的沖擊。
表1：工業(yè)激光器市場營收（貨幣單位：百萬美元)
大量應用于鈑金切割領域的高功率光纖激光器的收入增長，將2017年光纖激光技術占據工業(yè)激光器總銷售額的比率提升到47％。同時，激光金屬切割加工共占激光器（系統(tǒng)）總收入的35%，從這一點也不難看出，為何作為全球金屬加工制品行業(yè)的關鍵構成要素的激光金屬切割加工，被視為一個國家國內生產總值（GDP）的衡量標準的原因所在。而在2017年，預計全球的平均GDP的增幅為3.6％。此外，中國（～30％）——這一最大的激光市場（GDP增速放緩，為6.8％）仍然是用于鈑金切割的大功率光纖激光器及系統(tǒng)的最大市場。
表1總結了全球工業(yè)激光器市場三年以來的收入情況。如同慣例，2016年的數字已經過修正，以反映各公司報表在最后一個季度發(fā)生的變化。2017年，除CO2激光器營收下降了14％之外，其它所有類型的激光器都實現了顯著的高增長，因為高功率水平（≥1Kw）的CO2激光系統(tǒng)受到日益普及的光纖激光器帶來的沖擊，尤其是在金屬切割領域。然而，對于雕刻等應用來說，低功率的CO2激光系統(tǒng)仍然是理想的選擇。
歸因于活躍的鈑金切割市場，尤其是在亞洲地區(qū)（以中國為首），光纖激光器的銷售額增長了34％。同時，焊接版塊的高增長勢頭也幫助推動了光纖激光器的收入。2017年，由于CO2激光器的銷量下滑，固態(tài)激光器產品門類已經擴大，將大功率碟片激光器一并納入，而高功率系列產品也貢獻了18％的增長。此外，高功率二極管激光器的強勁銷售以及用于智能手機制造的OLED顯示屏的高功率準分子激光器預期的高交付量 也對此做出了重大貢獻。
Industrial Laser Solutions將工業(yè)激光市場分為三個版塊（見表2）：打標加工，微加工（功率<1 kW），以及高功率加工（功率≥1 kW）。到目前為止，最大的業(yè)務版塊是高功率加工，占激光器應用總收入的53％，其次是微加工版塊，2017年占比32％，而打標業(yè)務占比為15％。
表2：按應用分類的激光器營收 （貨幣單位：百萬美元)
2017年，激光打標市場的營收增長了7％，其中包括大型低功率CO2激光器市場中的雕刻應用，其過往的營收都顯示出個位數增長，每年安裝的低售價產品的數量達到數萬臺（圖1）。有兩個因素對這一大幅增長趨勢造成削弱：亞洲地區(qū)（主要是中國）過多的系統(tǒng)供應商發(fā)動的肆虐的價格戰(zhàn)，以及其它更具活力的產品版塊的強勁增長在很大程度上削弱了收益。
由于受到新型智能手機的OLED顯示屏退火工藝應用的驅動，2017年激光微加工版塊的收入增幅達到24％。高功率激光加工版塊則顯示出另一番景象，其在全球激光應用中的占比高達34％，主要受到前文所述的鈑金切割系統(tǒng)激增的銷售額的推動，據一些市場觀察家表示，高達1萬套的高功率激光器（系統(tǒng)）的銷售已創(chuàng)下歷史新高。
細分市場一覽
打標/雕刻應用。通常需耗費數以萬計的低功率工業(yè)激光器（系統(tǒng)）的激光打標和雕刻應用，幾十年來始終是一個穩(wěn)定的增長市場，而這些年的增長主要與一些新型應用緊密掛鉤，其中包括唯一標識（UID）標記、二維數據矩陣碼，ID卡以及其他不計其數的編碼、序列化和可追溯性加工應用?？梢钥隙ǖ卣f，對于所有類型的激光器而言，激光打標在新型和主要的市場中都有用武之地，例如新開發(fā)的，價格更具優(yōu)勢的紫外（UV）激光器，使得采用傳統(tǒng)激光器對材料打標變得困難重重。
如圖2所示，光纖激光器在營收方面仍占有優(yōu)勢，占2017年工業(yè)激光器市場50％的份額。 兩年前，亞洲激光打標行業(yè)的光纖激光器供應商（特別是中國地區(qū)的供應商）引發(fā)了一場價格戰(zhàn)，從而使激光器銷量激增的同時也導致供應商利潤率的下降。當前，全球范圍的激光打標設備企業(yè)的數量大約為225家。
圖2：用于打標/ 雕刻應用的工業(yè)激光器收入（貨幣單位：百萬美元)
無論是使用脈沖光纖激光器的深雕模式（在汽車VIN板上標記序列號），抑或是表面干擾模式（試想一下帶有假折痕的粗斜紋棉布牛仔褲），它們大多采用了低成本的管式CO2激光器完成，因而在亞洲地區(qū)創(chuàng)建了一個大規(guī)模的替換管市場（每年替換量數以萬計）。
激光打標/雕刻應用保持穩(wěn)定的個位數增長模式（2017年增幅為7%），每年約占據工業(yè)激光器總收入15%的市場份額。
激光微加工。多數情況下，微型規(guī)模的工業(yè)加工所使用的激光器的平均功率小于500W（圖3）。這一類別主要涵蓋脈沖固態(tài)激光器和碟片激光器。2017年，這些激光器根據制造業(yè)務系統(tǒng)被分為五個子類別（圖4），并占據2017年所有工業(yè)激光器營收的32％，其交付量超過22,500臺。
圖3：用于微加工應用的激光器收入（貨幣單位：百萬美元)
當應用于智能手機領域的準分子激光器開始交付時，激光微加工也迎來了它激烈的增長勢頭。 2017年，使用這些激光器的激光系統(tǒng)的交付勢頭非常猛，這類激光器的營收增長了48％，并且占微加工類別的激光器總銷售額的39％。
隨著微鉆孔和焊接，以及表面處理等應用逐步成為批量生產工藝，功率小于500 W的光纖激光器的營收已增長了15％。固態(tài)/碟片激光器也涉及許多類似的應用，并且由于超短脈沖激光器市場的增長，這類激光器的營收也提高了11％。另外，歸因于微鉆孔版塊的強勁增長，低功耗CO2激光器的銷售收入在2017年實現了8%的增長，在亞洲地區(qū)交付了700多套這類系統(tǒng)。
圖4：激光微加工應用領域的營收（貨幣單位：百萬美元)
圖4中，半導體/ 印刷電路板子類別56％的增長主要歸因于智能手機顯示屏業(yè)務，這類系統(tǒng)的交付量在2017年達到了巔峰。
另外，用于非金屬加工（包括紙張穿孔和切割、塑料鉆孔/切割/接合以及醫(yī)療設備鉆孔在內）的激光器產品的營收幅度雖然較小，但也實現了9%的增長。
在金屬加工版塊，激光微加工業(yè)務的收入增長主要歸因于用于薄膜切割的低功率光纖、CO2和碟片激光器的銷量上升，以及期待已久的中功率光纖激光器的精沖市場開始呈現的良好勢頭。2017年，激光增材制造業(yè)的發(fā)展演變產生的預期影響確有發(fā)生，但其對激光收入的影響卻另有說法，因為西門子、空客和通用電氣等主要的工業(yè)用戶在2017年都紛紛擴大了激光器在其批量生產中的應用。其中，通用電氣成為最大的用戶，如今GE通過收購了激光金屬燒結技術制造商德國Concept Laser公司，也成為該技術領域的一個重要供應商。在該市場中，零件的制造方式由增材制造變?yōu)檫B續(xù)制造模式，因而要求使用激光功率更高的激光系統(tǒng)來提高生產率。鑒于此，增材制造類別的收入分為激光微加工和高功率激光加工版塊。
高功率激光加工。2017年，來自高功率激光加工版塊的激光器收入占據所有工業(yè)激光器總收入53％的份額，因為超過2.1萬臺的輸出功率≥1kW的激光器通常售價很高，從而一并帶來高收入。2017年，輸出功率從500 W到超過10 kW的光纖激光器的收入較2016年增長了52％，占所有用于高功率加工領域的工業(yè)激光器的55％。 前幾年，光纖激光器的增長是以犧牲其他高功率激光器（主要指CO2激光器）為代價，在2017年，隨著供應商不斷開發(fā)出新市場，光纖激光器的增長勢頭變得生機勃勃。因此，長期處于市場領先地位的高功率CO2激光器在2016年銷售額下降44％之后，其銷量已經下滑了四分之一，僅占高功率激光加工總收入的7％。
2017年，固態(tài)激光器類別包括用于切割/焊接操作的大功率碟片激光器收入的大幅增長（21％）。因此，2016年該版塊的銷售額增長了26％，現在約占高功率激光加工收入的18％，并且占工業(yè)激光器銷售總額的10％。
2017年，其它類型的激光器也無處不在，例如大功率直接二極管和準分子激光器在焊接/釬焊和退火等應用領域創(chuàng)下了顯著的收益。與這兩種激光器相關的業(yè)務在去年均創(chuàng)收可觀，憑借81％的增長率，它們躍升到了高功率激光加工收入版塊的第二位。
圖5：高功率激光加工應用的激光器營收（貨幣單位：百萬美元)
總體而言，2017年高功率激光加工版塊的營收同比增長超過34％，因為該領域的工業(yè)激光應用的收入都展現出超越以住的增長勢頭。（圖5）。
激光切割鈑金零件的影響在圖6中顯而易見，該應用在2017年占據高功率激光加工總收入的63％。用高功率激光器（主要是光纖激光器）切割鈑金件也成為最大的工業(yè)激光加工版塊，占總收入的 35%。2017年，這類激光系統(tǒng)的銷售量超過10,000臺，這似乎也是合情合理的。2017年，金屬切割領域的激光器收入增長了29％，這反映在全球企業(yè)對制造業(yè)普通所持的樂觀情緒中。
此外，在相對溫和的收入水平表現出強勁增長勢頭的激光應用包括焊接/釬焊，其中包括高功率碟片激光器和二極管激光器實現的45％的營收增長，以及收入增長50％的熔覆/增材制造版塊。
未來展望
2017年底，全球制造業(yè)的情緒或許可被總結為“喘不過氣來”。2017美國國際金屬加工及焊接展覽會（FABTECH）期間針對工業(yè)激光界所做的調查，產生了一些關于在展會現場售出的激光系統(tǒng)的大量訂單的評論。引用一位經驗豐富的產品經理的話：“整個一年，我們的激光切割設備在此展獲得了最佳的預訂量，但我們不知道要如何來實現交付計劃，當然這通常也是我們很樂意遇到的‘棘手問題’。”
除去2018年第一季度的交貨問題，今年高功率激光市場預計在經歷2017年激光切割系統(tǒng)激增的銷量后將恢復到更為正常的步伐—保持個位數的增長。同時，焊接收入將回落至更為正常的個位數增長—當前這一市場已經突破了7億美元的水平。
圖6：高功率激光加工應用的營收（貨幣單位：百萬美元)
對于增材制造業(yè)務而言，更多的是一種猜測，根據GE和空客等公司在2017年末的活動顯示，5%的溫和增長態(tài)勢（圖6）還是不盡人意的。
激光微加工版塊的收入預計將有所下滑，增幅約為9％，主要因為曾一度呈現猛烈增長的OLED顯示屏的應用出現下滑。從圖4中可以發(fā)現，精細金屬，非金屬和增材制造等業(yè)務的預期增幅為11-13％，因而2018年激光微加工業(yè)務的銷售額預計將增長9％。
激光打標業(yè)務在2017年沒有出現任何趨勢變化，預計2018年將保持相同的個位數增長。
總體來說，2018年工業(yè)激光材料加工市場預計將呈現7％左右的增幅。
本報告中的市場預測是在基于Industrial Laser Solutions 合作伙伴Strategies Unlimited市場研究機構的幫助下、根據來自上市公司發(fā)布的公開數據、其它公共數據、與行業(yè)公司直接聯系或電子郵件通信等方式所創(chuàng)建的。這些統(tǒng)計數值基于截至2017年11月底可用的數據，而第四季度數據則來自上市公司的指導意見。
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