Лазер: определение, производственная цепочка, области применения и глобальная ситуация.

Производственная цепочка лазерной промышленности

Начало производственной цепочки

Средний звено производственной цепочки

Нижние звенья производственной цепочки

Преимущества и основные области применения лазерных технологий

• В области информационных технологий нового поколения компания поддерживает развитие новых секторов отображения и связи, стимулируя инновации в информационных технологиях.
• В сфере производства высокотехнологичного оборудования это повышает уровень экологичного и интеллектуального производства, способствуя развитию высокоскоростных железных дорог и приборостроения.
• В новом энергетическом секторе он способствует развитию высокоэффективной солнечной энергетики и интеллектуальных энергосетей, ускоряя внедрение новых источников энергии.
• В области новых материалов это позволяет осуществлять точную обработку материалов, оказывая мощную поддержку исследованиям и разработкам в этой сфере.
• В индустрии электромобилей оптимизация процессов обработки и сварки автомобильных деталей способствует модернизации отрасли.
• В области энергосбережения и охраны окружающей среды он применяется в полупроводниковом освещении, способствуя развитию отрасли энергосбережения и охраны окружающей среды.
• В биологической отрасли это повышает эффективность современного медицинского оборудования, стимулируя инновации в этой сфере.

Глобальная тенденция развития лазерной индустрии

• Европейские страны: Они первыми заняли лидирующие позиции в области лазерных технологий и накопили глубокий технический опыт, обладая преимуществами в высокой точности, надежности и применении в высокотехнологичных отраслях (например, в полупроводниковой и литографической технологиях). Согласно данным рыночных исследований, на европейскую лазерную индустрию приходится более 30% мирового рынка.
• Соединенные Штаты: Компания занимает важное место на мировом рынке в таких областях, как проектирование высокотехнологичных оптических чипов и технологии интеграции кремниевой фотоники. В частности, IPG Photonics является лидером на мировом рынке.рынок волоконных лазеровВ целом, на долю лазерной промышленности США приходится почти 20% мирового рынка.
• Япония и Южная Корея: они обладают уникальными преимуществами в области высокоточной обработки, оптических технологий и применения в некоторых нишевых сегментах. Например, Япония лидирует в мире по производству заготовок для оптического волокна и специальных оптических волокон, занимая более 50% мирового рынка; южнокорейская компания Meere владеет 70% мирового рынка шлифовальных станков для кромок дисплеев. Однако получить точные данные об общей доле мирового рынка лазерной промышленности Японии и Южной Кореи сложно.
• Китай: обладает явными преимуществами в производстве лазерного оборудования и доминирует на мировом рынке в этой области. В 2024 году выручка мирового рынка лазерного оборудования составила приблизительно 21,8 млрд долларов США, из которых выручка китайского рынка достигла 89,7 млрд юаней (что составляет 56,6% мирового рынка). Тем не менее, если рассматривать всю производственную цепочку (включая основные материалы и компоненты, производство высокотехнологичного лазерного оборудования и передовые приложения), рыночная доля Китая снижается примерно до 21% от общего мирового объема.
• 

Развитие лазерной промышленности Китая

Поддержка политики

Региональные промышленные кластеры

• Уханьская оптическая долина: благодаря глубокой интеграции технологических и промышленных инноваций, она создала арену развития лазерной промышленности Китая. Здесь сосредоточено более 200 предприятий, занимающихся производством лазеров различной мощности — газовых, твердотельных и волоконных. Сформирована полная производственная цепочка, включающая в себя материалы и вспомогательные компоненты для лазеров, лазеры и вспомогательное оборудование, а также области применения лазеров.
• Дельта Жемчужной реки: Под влиянием рыночного спроса она стимулирует промышленный спрос на лазерное производство и способствует совершенствованию всех звеньев производственной цепочки. Являясь крупнейшим рынком сбыта для китайской лазерной промышленности, объем экспорта составляет более 30% от общего объема страны. Промышленный масштаб этого региона составляет приблизительно 13 миллиардов юаней, что делает его вторым по величине кластером лазерной промышленности в Китае после Уханя.
• Бохайский регион: Он обладает мощным научно-исследовательским потенциалом и устойчивым рыночным спросом. Представленный Пекином, этот рынок объединяет большое количество предприятий в сфере информационных технологий и связи, что создает высокий спрос на лазерную продукцию.
• Дельта реки Янцзы: здесь относительно развита производственная цепочка, основные предприятия которой сосредоточены в Шанхае, Нанкине, Вэньчжоу, Сучжоу, Нинбо и других городах. Лазерная промышленность в этом регионе характеризуется межрегиональным сотрудничеством в области инноваций, что способствует повышению качества и эффективности на всех этапах производственной цепочки благодаря ведущим предприятиям. В ключевых технологических областях, таких как сверхбыстрые лазеры, зарегистрировано большое количество патентных заявок.высокоточные гальванометрические системыВ дельте реки Янцзы темпы роста в среднем составляют 34% в год, а темпы внедрения технологий значительно выше, чем в среднем по стране.

1. Талантливые ресурсы: На территории базы сосредоточено около 18 высших учебных заведений и 56 научно-исследовательских институтов провинциального и министерского уровней, ежегодно выпускающих более 50 000 студентов и обеспечивающих обильный кадровый потенциал для лазерной промышленности.
2. Технологическое преимущество: Такие учреждения, как Уханьский научно-исследовательский институт почты и телекоммуникаций и Хуачжунский университет науки и технологий, занимают лидирующие позиции в стране в области оптических коммуникационных технологий и лазерной обработки, оказывая мощную техническую поддержку развитию отрасли.
3. Преимущества развитой промышленной базы: Уханьская оптическая долина превратилась в крупнейшую в Китае базу по производству оптического волокна и кабеля, а также лазерного оборудования, обладающую прочной промышленной базой.
4. Рыночные преимущества: Компания занимает значительную долю на внутреннем рынке оптоволоконной и кабельной продукции, а также на рынке оптоэлектронных устройств, и занимает определенное положение в мировой оптоэлектронной промышленности, обладая широкими рыночными перспективами.

Динамика рынка и основные компоненты лазерного оборудования

Динамика рынка лазерного оборудования

• Производство литиевых батарей: Лазеры широко используются в производстве литиевых батарей. Литий-ионные батареи предъявляют высокие требования к безопасности, стабильности и плотности, а лазерная обработка обладает очевидными преимуществами с точки зрения эффективности и качества обработки. В настоящее время, в связи с быстрым развитием электромобилей, спрос на оборудование для производства литиевых батарей высок, и предприятия, занимающиеся производством литиевых батарей, расширяют свои производственные мощности. Учитывая широкое применение лазерной резки, очистки и маркировки в производстве литиевых батарей, ожидается, что в будущем доля оборудования для лазерной обработки в производстве силовых литиевых батарей достигнет 15-20%.
• Лазерная очистка и лазерная наплавкаЭти новые рынки применения имеют широкие перспективы. По сравнению с химической очисткой и механической шлифовкой, лазерная очистка является экологически чистой, не наносит вреда, не загрязняет окружающую среду и эффективна. Она может заменить существующие рынки, такие как промышленная очистка и ручная полировка, обладая огромным рыночным потенциалом. К новым областям применения относятся очистка культурных ценностей, очистка зданий и уборка улиц.
• Фотоэлектрическая промышленность: Технология лазерной обработки может значительно повысить эффективность фотоэлектрических элементов. Благодаря таким благоприятным факторам, как постоянное снижение стоимости производства фотоэлектрической энергии и спрос со стороны развивающихся рынков, мировой рынок фотоэлектрических элементов будет продолжать расти. Лазерная обработка применяется в таких процессах, как абляция, резка, обрезка кромок и легирование при производстве солнечных элементов.

Основные компоненты лазеров

• Структура затрат: В структуре затрат на лазеры основными составляющими являются специальные оптические волокна, источники накачки и оптические устройства, на которые приходится более 80% стоимости. При этом источники накачки и специальные оптические волокна являются основными источниками затрат на сырье для волоконных лазеров — как правило, на специальные оптические волокна приходится около 20%, а на источники накачки — около 30%.
• Ключевой показатель отслеживания: При анализе основных компонентов лазеров наиболее важным показателем является степень самостоятельного производства (или локализации) этих основных компонентов. Более высокая доля самостоятельного производства (или локализации) приводит к более быстрому снижению затрат на закупку.
• Источники накачки: В волоконных лазерах источники накачки используются для возбуждения рабочей среды лазера и перекачки активных частиц из основного состояния на более высокий энергетический уровень для достижения инверсии населенности. В зависимости от рабочей среды и условий работы лазера они делятся на четыре типа: оптическое возбуждение (оптическая накачка), возбуждение газовым разрядом, химическое возбуждение и возбуждение ядерной энергией. Соответствующими типами лазеров являются волоконные лазеры, лазеры на углекислом газе, твердотельные лазеры и т. д.
• Специальные оптические волокна: Ключевая особенность, отличающая специальные оптические волокна от обычных, заключается в их использовании на определенных длинах волн. Волокна, легированные иттербием, используются в качестве усиливающей среды для волоконных лазеров и волоконных усилителей, а пассивные волокна — для соединителей, пигтейлов и других оптических устройств.

Тенденции будущего развития лазерной индустрии