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2020中国激光产业发展报告(详版)
作者:    撰写日期:2019-09-02  
          

    

  

 

     联系地址:湖北省武汉市武昌区小洪山西25号(430071  

    联系人:章日辉、刘义鹤  

    电话:(02787199007 

    电子邮件:zhangrh@mail.whlib.ac.cn  

             报告售价:1599元,包邮

  人类发现了“火”,开启了文明的进程;人类发现了“阳光”,开始不断深入认识地球和宇宙;人类发明了“激光”,使人类世界进入了新的物质文明和精神文明时期。当今,激光医疗、激光制造、量子通信、激光显示……都离不开激光,激光已成为继计算机之后代表人类进化的工具。这就是我提出“从猴子到激光”口号的内涵。 

  由于激光的能量精密可控和其聚焦性能优异,已成为现代制造业的“最快的刀”,使全球制造业掀起新一轮产业革命。激光制造优势明显,在航空航天、轨道交通、电子制造、新能源、新材料等领域的高端制造有重大前景,被专家认为是制造业转型升级新一代战略性支撑技术,也一直为世界主要发达国家所重视,激光制造已经由“特种加工”成为“通用加工”,完成了从量变到质变的飞跃。 

  美国由于在激光制造基础理论、产品研发走在世界发展的前列,以及政府持续政策的支持,带动了其在诸如航天航空、高端芯片等激光加工应用发展,领跑世界。比较典型的是美国GE航空公司飞机发动机制造上应用的激光钻孔技术目前是世界最好的水平。 

  欧洲以德国代表,拥有强大基础的工业发展体系,经过多年的发展,以其在国民经济占有最重要地位的汽车制造为应用支撑点,激光制造完成了从辅助技术到主流技术的转变,在高端设备、制作工艺和材料上优势明显,而这些又反过来促进制造业整体水平的提升。 

  美国、欧洲在高端领域研发和应用代表世界激光产业的发展趋势。 

  在前期市场拉动和政策支持下,中国已成为全球最大的激光制造市场,迎来黄金时期。中国是从中低端往高端走,走的是“群众路线”,欧美是“个人英雄主义”,不一样的路。中国非常注重激光制造的发展,近十年也发布了多项激光制造在国家层面的规划,同时我国科研投入逐年加大,加之中国市场广阔和应用需求强劲,当前激光产业已经初具规模,2019年激光器及激光设备产值达到658亿元(全球147.3亿美元)(本报告数据),中国已经成为中低端激光制造做到最好也是最大的市场。 

  高端领域,中国也在加紧追赶步伐,在国家科技计划的支持下,特别是“增材制造和激光制造”国家重点专项,从基础研究,器件研制,装备开发和实际的应用示范,形成“全链条设计、一体化实施”的思路,集中优势力量攻关,目前已产出一些突出成果,如提出了电子动态调控超快激光制造的新原理、新方法,研制出高性能新一代激光晶体等,形成了一定特色,部分技术国际领先。 

  现在已经进入到激光全面应用的时代,面对是一个全新的大发展时期,中国激光市场近年来发展强劲,要跟上世界主要发达国家发展方向,在高端领域还欠缺,我认为,始终还是要实现关键核心器件突破,目前国内也在这方面补短板。比如超快激光器在精密微细制造中应用,国家重点专项已有布局,相关的机构也在做,武汉华日激光公司牵头超快激光器的工程化量产和产业化示范,现在做到百瓦级,未来还是要瞄准国际同行,冲到万瓦级。在研发上,北京理工大学牵头飞秒激光材料相对应的机理研究。国家重点专项的引导只是开始,现在国内越多越多的企业都已投入到超快激光器研发,目前不下十家。激光制造和其他制造相结合是未来发展的趋势,更多新的应用会开拓出来,激光作为一种通用工具,就要充分发挥其特点,怎样做好这个工具、用好这个工具,自主创新很关键。 

  随着中国制造产业的转型升级,激光技术的成本不断下降,应用需求空间不断扩增,预计未来激光制造的市场规模将越来越大。 

  首先,激光制造在中低端可以做到替代部分传统制造的方法,加工的效率、精度,制造的质量也要好得多,优势明显。随着应用范围越广,体量的支撑,让激光制造成本越来越低,两者相互促进,就进入一个良性循环。 

  其次,此前我国激光设备大多依赖进口,但近五年来,我国企业在技术上实现了诸多突破,涌现出了像华工科技、大族激光、金运激光、锐科激光、帝尔激光、光韵达、柏楚电子、联赢激光这些优秀激光企业,让中国本土拥有更好的配套和更低的成本,进口替代已是大势所趋,我国激光企业将借助进口替代实现快速成长。 

  同时,智能制造引发全球热潮,激光设备成为智能制造领域重要的加工手段,比如,手机中90%零部件需激光加工,制造中超过20种不同工艺的制造环节都用到激光技术及相关的制造设备;汽车制造从动力电池到汽车车身再到智能部件组装,也同样如此。这些新的市场需求牵引,给激光制造业发展带来了巨大的机遇。 

  华中科技大学激光加工国家工程研究中心 

  武汉·中国光谷激光行业协会 

  朱晓 

2020年7月

    

  

  报告目录

  发布机构        i

  支持机构        i

  数据支持        i

  顾问委员会(按姓名笔画顺序)        ii

  专家编委会        ii

  编委会        ii

  前言        iii

  序        iv

  部分数据来源        vi

  报告目录        I

  图表目录        VII

  第1章 激光与激光产业链        1

      1.1 激光定义及应用概况        1

          1.1.1 激光的定义        1

          1.1.2 激光在工业领域应用概况        1

          1.1.3 激光在信息领域应用概况        2

          1.1.4 激光在医学领域应用概况        2

          1.1.5 激光在商业领域应用概况        2

          1.1.6 激光在科研领域应用概况        3

          1.1.7 激光在军事领域应用概况        3

      1.2 激光器定义及分类        3

          1.2.1 激光器的定义        3

          1.2.2 激光器的分类        3

      1.3 激光产业的产业链        5

      1.4 激光产业与经济        5

  第2章 全球激光产业发展态势        7

      2.1 2019年全球激光产业整体情况        7

      2.2 2019年全球激光产业市场规模        7

      2.3 2019年国外主要激光企业营收情况        9

      2.4 2019年国外主要激光企业动向        12

          2.4.1 2019年国外激光企业收并购情况        12

          2.4.2 通快公司发力高功率二极管激光器和精密光学        13

          2.4.3 相干公司继续完善国防和航空市场产品与技术        13

          2.4.4 IPG光子扩展海底网络市场        14

          2.4.5 贰陆公司发力5G通信领域        14

          2.4.6 Lumentum公司重点布局光子芯片        14

          2.4.7 NKT光子公司全球扩展市场        14

      2.5 2019年国外激光前沿技术动向        15

          2.5.1 麻省理工研究人员造出世界上最窄线宽的激光        15

          2.5.2 美国利用激光“钻孔”技术创造了激光驱动电子加速的新纪录        15

          2.5.3 罗马尼亚等国科学家研发出10MW激光器        15

          2.5.4 哈佛大学研制世界首台激光无线电收发器        16

          2.5.5 美国高校和陆军合作研制出新型紧凑太赫兹激光器        16

          2.5.6 德国科学家利用共振拉曼光谱技术获得1nm分辨率精度        17

          2.5.7 瑞士苏黎世联邦理工学院制造出最强超短激光脉冲振荡器        17

          2.5.8 MIT研制出传递声音信息的激光系统        17

          2.5.9 俄科学家借助选择性激光融化技术合成耐热高强度合金        18

          2.5.10 美国研发出一种新型光镊声子激光器        18

  第3章 中国激光产业环境与区域发展概况        19

      3.1 中国激光产业政策环境        19

      3.2 中国激光产业市场环境        22

          3.2.1 中国激光设备市场总体情况        22

          3.2.2 中国工业激光器市场总体情况        24

          3.2.3 中国光纤激光器市场销售情况        24

          3.2.4 中国紫外激光器市场销售情况        28

          3.2.5 中国激光切割设备市场情况        28

          3.2.6 中国激光元器件进出口情况        29

      3.3 中国激光产业区域环境        31

          3.3.1 华南地区激光产业发展环境        31

          3.3.2 华中地区激光产业发展环境        33

          3.3.3 华东地区激光产业发展环境        35

          3.3.4 东北和华北地区激光产业发展环境        38

          3.3.5 西部地区激光产业发展环境        39

      3.4 中国激光产业R&D环境        41

          3.4.1 国家级重点研发机构        41

          3.4.2 2019年国家重点研发机构R&D动向        42

          3.4.3 2019年国家重点研发项目情况        44

          3.4.4 2019年国家重点研发计划光电类项目资助情况        47

          3.4.5 光电领域院士情况        47

          3.4.6 2019年光电领域国家杰出青年新增情况        49

          3.4.7 2019年国家科学技术奖获奖情况        50

  第4章 中国激光产业技术与产品发展概况        53

      4.1 2019年中国激光技术专利总体情况        53

      4.2 激光技术重点专利解读——以激光焊接为例        54

      4.3 2019年中国激光年度产业化技术和产品        65

          4.3.1 南京理工大学研制出国内首台万瓦级光纤激光器用光闸        65

          4.3.2 中国科学技术大学制造出室温下固态可编程量子处理器        65

          4.3.3 武汉理工大学大容量低损耗阵列光纤光栅动态制备获得进展        66

          4.3.4 中国科学院空天信息研究院制出高速高精激光散射仪        66

          4.3.5 清华大学成功研发高端激光干涉测量仪器        67

          4.3.6 上海理工大学开发出世界上首个超宽带光学全息技术        67

          4.3.7 大族激光攻克中厚板与难焊材料激光深熔焊接难题        68

          4.3.8 苏州大学面向柔性光电子的微纳制造关键技术与应用取得进展        68

          4.3.9 北京大学与中科院半导体所研制出高性能半导体可饱和吸收镜        69

          4.3.10 中国科学院合肥物质院研制出新型“探霾”激光雷达        69

      4.4 2019年中国激光技术研究进展        70

          4.4.1 中科院与高校利用强激光创造太赫兹脉冲能量新纪录        70

          4.4.2 中科院半导体所研制出新型锑化物半导体量子阱激光器        70

          4.4.3 合肥工业大学开发出全新的激光热源空间调制技术        70

          4.4.4 上海光机所超强激光驱动等离子体结构靶取得进展        71

          4.4.5 华东师大首次实现“呼吸子”超快激光脉冲        71

          4.4.6 福建物构所光固化4D打印研究获重要进展        72

          4.4.7 中国科大首次实现全光量子中继        73

          4.4.8 西安光机所阿秒脉冲测量研究取得新进展        73

          4.4.9 武汉大学激光雷达遥感探测技术取得重要进展        74

          4.4.10 中科院空天信息创新研究院在激光抗大气湍流传输方面取得重要突破        74

  第5章 中国激光产业市场与企业发展概况        76

      5.1 2019年中国激光产业市场格局        76

          5.1.1 2019年中国激光产业市场总体情况        76

          5.1.2 2019年中国激光企业营业规模        76

      5.2 2019年中国激光产业投资和并购情况        78

          5.2.1 2019年中国激光产业收并购情况        78

          5.2.2 国内光电领域投资基金创立情况        78

      5.3 2019年中国激光相关上市公司情况        80

          5.3.1 2019年国内主板上市激光企业营收情况        80

          5.3.2 2019年国内新三板上市激光企业营收情况        83

          5.3.3 2019年国内申报上市激光企业基本情况        86

  第6章 中国激光器行业发展情况        88

      6.1 激光器概述        88

      6.2 激光器的产业链        88

      6.3 2019年中国激光器的市场规模        89

      6.4 2019年中国激光器的企业概况        92

      6.5 中国激光器行业PEST分析        94

  第7章 中国激光切割设备发展情况        96

      7.1 激光切割概述        96

      7.2 激光切割设备的产业链        97

      7.3 2019年中国激光切割设备市场规模        98

      7.4 2019年中国激光切割设备企业概况        99

      7.5 中国激光切割设备行业PEST分析        103

  第8章 中国激光打标设备发展情况        105

      8.1 激光打标概述        105

      8.2 激光打标设备的产业链        106

      8.3 2019年中国激光打标设备市场规模        106

      8.4 2019年中国激光打标企业概况        107

      8.5 中国激光打标设备行业PEST分析        110

  第9章 中国激光焊接设备发展情况        112

      9.1 激光焊接概述        112

      9.2 激光焊接设备的产业链        113

      9.3 2019年中国激光焊接市场规模        114

      9.4 2019年中国激光焊接企业概况        115

      9.5 中国激光焊接设备行业PEST分析        118

  第10章 中国激光清洗设备发展情况        120

      10.1 激光清洗概述        120

      10.2 激光清洗设备的产业链        120

      10.3 2019年中国激光清洗设备市场规模        121

      10.4 2019年中国激光清洗设备企业概况        122

      10.5 中国激光清洗设备行业PEST分析        124

  第11章 中国激光增材制造设备发展情况        126

      11.1 激光增材制造概述        126

      11.2 激光增材制造的产业链        127

      11.3 2019年中国激光增材制造市场规模        129

      11.4 2019年中国激光增材制造企业概况        130

      11.5 中国激光增材制造设备行业PEST分析        133

  第12章 中国激光医疗行业发展研究        136

      12.1 激光医疗概述        136

      12.2 激光医疗器械的产业链        137

      12.3 2019年中国激光医疗器械市场规模        138

      12.4 2019年中国激光医疗器械企业概况        141

      12.5 中国激光医疗器械行业PEST分析        143

  第13章 中国激光显示行业发展研究        145

      13.1 激光显示概述        145

      13.2 激光显示的产业链        146

      13.3 2019年中国激光显示设备市场规模        147

      13.4 2019年中国激光显示设备企业概况        149

      13.5 中国激光显示设备行业PEST分析        152

  第14章 中国激光雷达设备发展研究        155

      14.1 激光雷达概述        155

      14.2 激光雷达的产业链        156

      14.3 2019年中国激光雷达市场规模        159

      14.4 2019年中国激光雷达企业概况        160

      14.5 中国激光雷达PEST分析        164

  第15章 总结与展望        166

  附录        175

  1 中国激光产业基地(园区)概况        175

  2 中国激光产业链全景图        179

  发布机构简介        182

  中国科学院武汉文献情报中心        182

  中国激光杂志社有限公司        183

  中国光学学会        183

 

  

  

  图表目录

  图表1 激光材料加工的分类        1

  图表2 激光器的分类        4

  图表3 激光产业的产业链        5

  图表4 2014-2020E年全球激光器销售收入(单位:亿美元)        8

  图表5 2019年全球激光器应用市场情况        8

  图表6 2019年国外主要激光企业营收状况(单位:亿美元)        9

  图表7 2019年国外激光相关企业收并购情况        12

  图表8 美国对中国的激光领域的增税产品清单(含3000亿清单和2000亿清单)        19

  图表9 2019年中国对美国激光领域产品的加征调整清单        20

  图表10 中国对美加征关税商品第一次排除清单        21

  图表11 中国对美反制关税采购排除商品清单        21

  图表12 2010-2020E年中国激光设备市场销售收入(单位:亿元)        23

  图表13 2017-2019年中国激光设备细分市场销售收入(单位:亿元)        23

  图表14 2016-2019年中国工业激光器市场规模占比变化情况        24

  图表15 2019年光纤激光器在华市场销售份额情况        25

  图表16 2015-2020E年我国光纤激光器市场情况(单位:亿元)        25

  图表17 2013-2020E年中国光纤激光器(<100W)销售数量(单位:台)        26

  图表18 2013-2020E年中国光纤激光器(≤1.5kW)销售数量(单位:台)        26

  图表19 2013-2020E年中国光纤激光器(>1.5kW)销售数量(单位:台)        27

  图表20 2018-2019年国产主流中高功率光纤激光器出货数量(单位:台)        27

  图表21 2014-2019年中国紫外激光器出货数量(单位:台)        28

  图表22 2013-2020E年中国激光切割成套设备销售数量及预测(单位:台)        29

  图表23 2010-2019年中国的激光元器件进出口金额(单位:百万美元)        29

  图表24 2010-2019年中国的激光元器件进出口数量(单位:万个)        30

  图表25 2015-2019年用激光、其他光或光子束处理材料的加工机床进出口情况        30

  图表26 中国激光产业区域环境--华南地区        32

  图表27 2019年华南地区激光产业大事件        32

  图表28 中国激光产业区域环境--华中地区        34

  图表29 2019年华中地区激光产业大事件        34

  图表30 中国激光产业区域环境--华东地区        36

  图表31 2019年华东地区激光产业大事件        36

  图表32 中国激光产业区域环境--东北和华北地区        38

  图表33 2019年东北和华北地区激光产业大事件        38

  图表34 中国激光产业区域环境--西部地区        40

  图表35 2019年西部地区激光产业大事件        40

  图表36 中国的国家级光电类研发机构及其依托单位        41

  图表37 2019年光电类国家地方联合工程研究中心确定名单        42

  图表38 2019年国家重点研发机构的R&D动向        42

  图表39 激光加工国家工程研究中心区域建设情况        44

  图表40 2019年国家自科基金委资助项目直接经费TOP10(激光相关领域)(单位:万元)        45

  图表41 2019年国家自科基金单项资助直接经费TOP10(激光相关领域)        45

  图表42 2019年国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(光电相关领域)        46

  图表43 2019年国家重点研发计划光电类项目经费资助        47

  图表44 2019年光电相关领域新增两院院士情况        48

  图表45 2011-2017年光电相关领域新增两院院士情况        48

  图表46 2019年光电相关领域新增国家杰青情况        49

  图表47 2019年度国家自然科学奖(与光电相关)        50

  图表48 2019年度国家技术发明奖(与光电相关)        51

  图表49 2019年度国家科学技术进步奖(与光电相关)        51

  图表50 2019年中国激光专利申请数量区域TOP10(单位:件)        53

  图表51 2019年国内激光技术研发机构专利申请数量TOP10(单位:件)        54

  图表52 2000-2019年激光焊接技术全球专利及中国专利申请趋势(单位:项)        55

  图表53 全球激光焊接技术专利受理国家/地区分布(单位:项)        56

  图表54 全球激光焊接专利技术来源国市场布局        56

  图表55 全球激光焊接专利权人(企业)排名TOP20(单位:项)        57

  图表56 全球激光焊接专利权人(高校)排名TOP8(单位:项)        58

  图表57 全球激光焊接主要专利权人技术研发布局(单位:件)        59

  图表58 激光焊接技术专利主题词聚类        60

  图表59 复杂曲面激光焊接技术主题演化        61

  图表60 中国复杂曲面激光焊接领域主要专利权人技术侧重        61

  图表61 非金属材料激光焊接技术主题演化        62

  图表62 中国非金属材料激光焊接领域主要专利权人技术侧重        63

  图表63 2019年中国主要激光企业的营业规模        76

  图表64 2019年中国激光相关领域收并购情况        78

  图表65 国内光电领域投资基金(规模大于10亿元)创立情况        78

  图表66 国内光电领域产业联盟/组织创立情况        80

  图表67 2019年国内主板上市的激光企业营收情况        81

  图表68 2019年国内新三板激光企业营收情况        84

  图表69 2019年新三板摘牌激光企业        86

  图表70 2019年IPO申报企业(与光学相关)        86

  图表71 2019-2020年8月申报科创板企业情况(激光相关)        87

  图表72 激光器产业链        89

  图表73 我国光纤激光器国产化率        89

  图表74 2019年主流光纤激光器各功率段的平均价格        90

  图表75 行业代表性激光芯片公司        91

  图表76 主要光纤激光器企业核心器件自产情况        92

  图表77 激光器主要厂商        92

  图表78 中国激光器领域代表企业分布        93

  图表79 2019年中国激光器企业动态一览        94

  图表80 激光切割的主要特点与优势        96

  图表81 激光切割设备产业链        98

  图表82 2016-2021E年中国激光切割设备市场规模及预测(单位:亿元)        99

  图表83 2019年激光切割应用领域市场占比        99

  图表84 中国激光切割企业地域分布        100

  图表85 中国激光切割企业代表产品和核心技术情况        100

  图表86 2019年中国激光切割企业动态一览        102

  图表87 激光打标的主要特点与优势        105

  图表88 激光打标设备产业链        106

  图表89 2016-2021E年中国激光打标设备市场规模及预测(单位:亿元)        107

  图表90 中国激光打标地域企业分布情况        108

  图表91 中国激光打标企业代表产品和核心技术情况        109

  图表92 2019年中国激光打标企业动态一览        110

  图表93 激光焊接分类        112

  图表94 激光焊接相比传统焊接的优势        113

  图表95 激光焊接设备产业链        114

  图表96 2016-2020E年中国激光焊接设备市场规模及预测(单位:亿元)        115

  图表97 中国激光焊接企业代表产品和核心技术情况        115

  图表98 2019年中国激光焊接企业动态一览        117

  图表99 激光清洗技术分类        120

  图表100 激光清洗设备产业链        121

  图表101 2019-2023E年中国激光清洗设备市场规模及预测(单位:亿元)        122

  图表102 中国激光清洗企业代表产品和核心技术情况        122

  图表103 2019年中国激光清洗企业动态一览        123

  图表104 激光增材制造分类及简介        126

  图表105 激光增材制造产业链图谱        128

  图表106 2014-2021E年中国增材制造行业市场规模(单位:亿元)        129

  图表107 2019年中国增材制造设备类型结构图        130

  图表108 2014-2021E年中国激光增材制造市场规模(单位:亿元)        130

  图表109 中国激光增材制造领域代表企业分布        131

  图表110 中国激光增材制造企业代表产品和核心技术情况        131

  图表111 2019年中国增材制造企业动态一览        133

  图表112 常见的激光系列在医学上的应用        136

  图表113 激光医疗器械行业的产业链        138

  图表114 2014-2021E年全球医疗与美容激光器市场规模及预测(单位:亿美元)        139

  图表115 2019年全球激光医疗应用领域市场占比        140

  图表116 2014-2021E年中国激光医疗设备市场规模及预期(单位:亿元)        140

  图表117 中国激光医疗代表企业区域分布        141

  图表118 国内已批量上市的激光医疗仪器应用科室及代表企业        142

  图表119 2019年中国激光医疗企业动态一览        143

  图表120 激光显示主流技术简介        145

  图表121 激光显示技术的应用领域        146

  图表122 激光显示产业链        147

  图表123 2019年中国激光投影市场细分领域销量及占比(单位:万台)        148

  图表124 2016-2020E年中国激光电视销售量和销售额及预测        148

  图表125 中国激光显示企业地域分布        149

  图表126 2019年激光显示企业主要新品情况        150

  图表127 2019年中国激光显示企业动态一览        151

  图表128 激光雷达分类        155

  图表129 中国激光雷达企业代表产品和核心技术情况        156

  图表130 激光雷达产业链        158

  图表131 全球激光雷达市场规模及细分应用市场占比预测        159

  图表132 2018-2022E年中国激光雷达市场规模及增长率预测情况(单位:亿元)        160

  图表133 全球主要激光雷达企业的产品布局        161

  图表134 国内主要上市激光雷达企业基本信息        161

  图表135 国内30家非上市激光雷达企业基本信息及近年融资情况        162

 

  

  

   

  附 件
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