由于新冠疫情的影响并且延续较长的时间,全球以及中国激光产业遇到了较大的挑战。但过去的2021年国内外激光企业克服疫情的不利影响,整个行业展现一片火热现象,全球激光行业规模进一步扩大。
一、全球激光产业稳步增长
Laser Manufacture News数据显示,尽管受到疫情影响,但是2021年全球工业激光系统市场依然稳步增长,从初步统计数据来看,2021年全球工业激光系统市场规模达到约250亿美元的历史新高,比2020年增长高达22%。
同样,2021年全球工业激光器市场的增长也十分可观,创下了近70亿美元的新纪录。其中,光纤激光器约占52%的市场份额,包括高功率连续激光器、低功率连续和准连续激光器,以及短脉冲和超短脉冲激光器;气体激光器约占1/4的市场份额,固体激光器和半导体激光器约占剩余的1/4。
全球工业激光系统的稳步增长中,中国市场扮演重要角色。2021年,亚洲的多家激光系统制造商报告了25%~50%以上的强劲销售增长。初步估计表明,2021年65%的激光材料加工系统需求都来自亚洲市场,仅中国就消耗了所有工业激光系统的35%,与美国和欧洲市场加起来的份额相当。
在过去十年中,中国制造业在迅速采用激光技术。目前,中国采用激光技术的程度与欧美市场不相上下。毋庸置疑,中国已经成为迄今为止全球最大的工业激光系统市场。
二、中国激光产业强劲增长
中国的疫情控制较好,经济复苏较快,加上政府陆续出台扶持政策,2021年全年国内生产总值(GDP)为114.3万亿元,比上年增长8.1%,两年平均增长5.1%。成为全球经济增长较快的主要经济体。中国激光产品市场规模在2020年突破一千亿大关后继续增长,2021年全国激光行业规模约1256亿元,同比增长约18%,增速比前一年加快。广东珠三角仍然是激光产业规模最大的地区,规模达到460亿元,约占全国36%的份额。
近几年,从Laser Manufacture News的数据分析,我国激光企业主要业务需求集中在:(1)消费电子行业需求平稳。消费电子行业对激光专用设备业务需求持续回升,业务保持平稳发展;(2)高功率激光设备需求大。高功率激光加工设备业务需求爆发,核心部件自主化率持续提升;(3)PCB领域专用激光设备需求稳定。PCB行业专用设备业务高速增长,不断拓展HDI板、IC封装基板等细分市场;(4)新能源电池需求带动大。新能源动力电池行业专用设备业务爆发,市占率持续提升;(5)半导体持续扩大需求。半导体及泛半导体行业晶圆加工设备业务快速放量,显示面板行业专用设备保持稳步增长 ;(6)光伏行业需求蓄势待发。激光企业加大光伏行业研发投入,布局HJT、TOPCON高效电池设备产品。
(Laser Manufacture News)
目前从国内外主要激光上市公司陆续发布的2021年财报数据看出,国内激光产业高速增长趋势主要来自于锂电池行业的大幅增长和手持式激光焊接机的热销。
1、新能源电池对激光设备需求量大幅增长
新能源行业对激光产业的牵引作用愈发明显。以国内激光装备龙头厂商大族激光为例,新能源动力电池行业专用设备业务同比增长631.51%,成为最具成长性的方向之一。根据《2021年新能源乘用车白皮书》显示,2021年传统燃油车销量1813.4万台,同比下滑3.1%。而新能源乘用车销量呈井喷式增长,全年零售销量将近300万台,同2018-2020年三年的总销量相当,同比增长156%,市场渗透率猛增到13.9%,销量再上一个新台阶。2022年新能源汽车销量可能大幅超预期。
在新能源汽车中,锂电池在整车成本中占比最高。锂电池激光加工方式具有生产效率高、工艺稳定性好、加工图形灵活多样、易实现设备自动化及免维护等特点,广泛应用在锂电池的生产过程,涵盖锂电池生产线的前端制片、中段焊接以及后段模组pack封装等工序环节,涉及到的激光工艺包括切割、焊接、清洗、打标等。作为更加先进的加工手段,激光技术为锂电池加工开辟了新的途径,加速提升了锂电池的性能和品质。
随着宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、国轩高科、蜂巢能源、孚能科技、欣旺达几家国内主流锂电池厂商的快速发展,国内激光积极争抢市场红利,开启“圈地潮”。对于激光产业而言,锂电池行业发展无疑是巨大的市场红利。
2、手持式激光焊接机的热销
手持式光纤激光焊接机是一种新型的激光焊接设备。手持激光焊优良的焊接质量、灵活的焊接方式和简单易上手使用的优势,让它在众多需要传统氩弧焊的应用场景中快速走红,赢得了用户认可的和青睐。手持式光纤激光焊接机的行业前景向好。
手持激光焊的火热发展,吸引了众多光源厂商和设备厂商竞相涌入。很多能提供光纤激光器的厂商都在为手持焊设备提供光源,光纤激光器龙头企业IPG也进入了这个领域,不仅提供光源,而且还直接推出了手持激光焊接系统整机。国内大族激光、华工激光等行业巨头的激光设备厂商也参与进来,目前有数百家企业都在提供手持激光焊系统,市场热度可见一斑。
来自相关机构的数据显示,自2018年以来,激光手持焊接市场每年的复合增长率超过100%,2021年活跃在市场上的手持式激光焊接设备厂商约有500家,短短两三年内就呈现出爆发式增长。目前,传统焊机的年需求量约为1000万台,可见替代空间巨大,未来几年仍有可观的增长空间。
三、中国激光产业各板块起飞并举
目前,中国激光产业主要集中在4个板块,分别是珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区。除了以上四大产业带,目前初具规模的产业集群还有西部地区的陕西与四川,产业规模业快速增大。
根据Laser Manufacture News调研数据分析:2021年同比去年增长18%,全国工业激光上中下游产值达1256亿元。各板块市场规模中,华南仍然是激光产业规模最大的地区,产值达到460亿元,华东地区激光产业约为283亿元,华中地区约242亿元,华北地区则有200亿元,西部地区(四川、重庆、陕西、山西、甘肃等)预估激光产值约71亿元。
(Laser Manufacture News)
华南地区激光产业集中在广东、福建,得益于大族、宏山、海目星、杰普特、创鑫、光韵达、英诺、迪能、福晶科技等行业巨头业绩大幅提升带动,一部分中小激光设备企业在小范围地区、特定应用领域也收获良好的订单,实现不错的增长。特别是大族激光业绩从95亿大幅攀升至163亿,宏山激光也上升至近30亿的体量。而且在去年疫情影响下,英诺激光成功上市。但因激光产业扩散到全国各地区,其他省市也快速发展,华南地区产值占全国36%,与前一年持平。2020年广东省正式把“激光与增材制造”列入十大战略性新兴产业,并为该产业出台了“五年行动计划”,为激光与增材制造产业在广东各个地市布局与发展目标指明了方向。相信在未来几年内,广东对激光产业的扶持力度会继续加大。
华东地区在高功率激光加工方面表现抢眼,产业集中在温州、杭州、宁波、上海、苏州、无锡、南通、南京、常州、宿迁等城市。规模较大的激光装备企业有奔腾、嘉泰、普睿玛智能、通快、迅镭、亚威、庆源、领创、天弘、德龙、煜宸等,从事激光器较大的企业包括nLight、光惠、飞博、斯派特、英谷等。华东地区依靠长三角制造业发达,激光加工需求旺盛,华东地区上市激光企业有京华激光、柏楚电子、长光华芯,目前已知奔腾、嘉泰、德龙等企业均有申请IPO的计划。过去三年里,包括广东的宏山、联赢、海目星、铭镭等企业均在苏州、常州设立华东公司,武汉的一些企业也到苏州、宿迁等城市设立公司,可见许多企业家看好华东地区市场。
华中地区主要激光产业集中在武汉、郑州、长沙,在安徽也有激光企业分布。以武汉为核心的湖北省激光产业规模超过210亿元。拥有华工激光、锐科激光、帝尔激光、天琪激光、高能激光等一批规模较大的企业。华工、锐科、帝尔等企业出货量均快速增长,并且发展势头良好,但武汉一些小型激光企业由于本土周边市场需求不足,则仍然较为困难。武汉是我国激光产业最早的诞生地,拥有华中科技大学、激光技术国家实验室、激光加工国家工程中心等单位,科研实力雄厚,产业集中度很高,光谷的地位仍然非常牢固。另外需要关注,如湖南大科、安徽东海、郑州百维等许多新兴企业崛起,意味着激光产业在河南、安徽、湖南已经开始扩散,未来还会继续加速发展。
华北地区包括山东、北京、天津、河北、辽宁等环渤海省市,以山东过去几年发展最引人注目。山东省以济南发展大型金属激光切割装备,包括邦德、森峰、金强、宏牛、锐捷、金威刻等为代表,聊城主要发展小功率非金属雕刻、切割设备,另外济南华光光电子、青岛自贸激光、威海海富光子均是从事激光器的企业。北京聚集了龙雕、精雕、金橙子、凯普林、热刺等一批企业,近年有些企业陆续在天津设立分公司,天津原有百超、乐普科等外企。山东的机床、机械设备在全国有着重要地位,由于激光快速发展涌现出很多新的激光企业,整个北方在高功率激光加工的空间很大,这是产业结构决定的,未来山东将会成为北方的激光产业中心。
其他地区的激光产业主要分布在西部地区的西安、成都、绵阳、重庆等城市,其中一西安、成都周边为主,业不乏优秀的激光企业,如西安炬光、成都东骏等。尽管如今激光产业在全国拓展的范围更宽了,但是其特点具有一定的聚集性,有很多城市几乎没有从事激光产品的企业。技术的传递、本地激光应用需求以及具备创业人才等,都是影响激光创业的因素。
四、未来市场预测
2022年我国经济会保持稳态的增长,激光制造需求仍将是一个大年,市场规模预估会有15~20%以上的增长。但激光相关产品的价格战将会延续,主要以激光器、激光加工设备为主,而核心器件和配套产品的拼价竞争则没有那么明显。行业出现销量增长,但单机单价下降,企业的利润压缩。对于大多数激光装备企业,未来的出路在于结合激光、数控以及加工工艺开发,进一步研发掌握更多核心技术,如条件可以应该与自动化企业、终端应用企业合作,联合开发工艺,并根据需求去定制设备、产线。只有进一步去拓展更高端的定制应用,并逐渐产生批量,才能为激光制造市场带来新的增长动力。不能再把激光单纯当做一种激光加工设备,而是要把激光作为一种工具融入到智能制造产线上。
从工业激光器方面来看,高端工业激光器及其核心技术仍然掌握在欧美公司手中,中国在这方面依然缺乏竞争力。以超短脉冲激光器和紫外激光器为例,中国制造的这两类激光器通常会在更高的功率和更好的质量之间进行权衡;而欧美则不断有高质量、高功率的产品出现。尽管中国的激光制造商会在未来某个时候迎头赶上,但这将是一个持续发展的过程,需要时间。
对于激光市场未来如何发展,行业人士关心的问题是下一个新的激光应用场景的出现。对于工业激光器而言,电子和新能源汽车行业是两大核心市场。而这两大行业的新发展,例如电动汽车和手持式电子设备,恰好为激光加工带来了新的应用机遇。另外,显示器领域接连不断的新发展,也将为激光带来新的应用舞台。(Laser Manufacture News &Shenzhen Laser Intelligent Manufacturing Industry Association联合供稿)