隨著制造業的產業升級,下游市場已趨于成熟,超快激光開始對傳統設備甚至連續激光設備進行替代,市場處于快速增長期。超快激光器的核心元器件技術壁壘極高,目前國產化率低,上游對應的核心元器件種類更多且生產難度更大,由于國內超快激光起步時間晚,對應的專用型核心元器件國內極少有公司參與涉及,商業化也同樣起步晚。
當下看國內超快激光下游應用場景持續發力,半導體和醫療美容領域為主要增長點,隨著晶圓制造往更小、更精、更密發展,對于切割、開槽、鉆孔等工藝的精細化要求也會越來越高,超快激光也將成為晶圓加工領域的最優選擇。
長期以來,國際上只有少數歐美公司掌握高能量高重頻納秒脈沖激光器技術。例如,美國LSP Technologies公司、諾斯羅普·格魯曼公司(Northrop Grumman)、法國泰雷茲集團(THALES)等。然而,美國所有大于4焦耳的激光器均對中國禁運,極大制約了國內相關應用領域的發展。
按照運轉方式可以分為連續激光器和脈沖激光器兩個大類,脈沖激光器又可細分為飛秒、皮秒、納秒三大類激光器,其中飛秒和皮秒統稱為超快激光,納秒則稱為非超快脈沖激光。
超快激光的特點是脈沖寬度是皮秒(10-12s)、飛秒(10-15s)級,由于脈沖時間短,峰值功率高,等離子體還沒來得及將能量傳遞給周圍材料,就已經從材料表面被汽化,不會給周圍的材料帶來熱影響,屬于超精密“冷加工”,可以解決常規連續或者長脈沖激光的熱效應導致的材料碳化、加工精度差的問題,突破高精密加工應用的局限性。
(飛秒、皮秒、納秒)
超快激光器的下游應用開始增長,根據LaserFocus World數據預測,2022年全球超快激光器市場規模將達到166億元,國內超快激光器市場規模將超過83億元,過去3年超快激光復合年化增長率超50%。
據統計,今年來我國超快激光出貨量增長迅速,出貨量從2015年的40臺增長至2021年的2400臺。
2021年國產超快激光器在中國的銷量占比已達到55%,但進口的超快激光器卻以45%的銷售量瓜分了70%的銷售收入,這主要是因為國產的超快激光器主要以50W功率以內的低功率產品,單機價格較低,而進口的超快激光器多為單機價格高的高功率產品。
小結:目前我國自主研發種子源的超快激光企業目前對各領域都有重點布局精密制造加工醫療等領域。現階段超快激光水平也已趕超5年前國際超快激光產品指標。
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