工业激光市场规模及行业变动规律课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《工业激光市场规模及行业变动规律课件.pptx》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工业 激光 市场规模 行业 变动 规律 课件
- 资源描述:
-
1、图:不图:不同类型激光器的波长范围同类型激光器的波长范围1.激光概念的厘清和分类:激光向低波长激光概念的厘清和分类:激光向低波长+高功率高功率+超快方向延伸超快方向延伸按照波长来按照波长来划分划分,连续连续光光纤激纤激光光器一器一般般属于属于近近红外红外光光;IPG指指引引激光激光器器正在正在向向低波低波长长延伸。延伸。光纤激光器,按照光的波长来划分,一般是从可见光到近红外光(500nm到1.5 m之间),其特点是:金属对该波长 范围内的光吸收能力较强,近红外光适用于金属加工。按照IPG年报指引,激光器正在向低波长延伸,半导体激光器、可见光激光器(蓝光、绿光等)及UV激光器等是其目前主要拓展的
2、产品。而传统的二氧化碳激光器、固体激光器(铒固体激光器、铥固体激光器等)则属于中红外、远红外 波长范围。1图:按图:按照工作方式来划分,激光又可分为脉照工作方式来划分,激光又可分为脉冲冲/连连续激光续激光器器脉冲激光器脉冲激光器又可又可划划分为分为纳纳秒、秒、皮皮秒、秒、飞飞秒脉秒脉冲冲激光激光器器等等纳秒激光器纳秒激光器(脉(脉宽宽较长较长):):峰值功率为1MW,主要应 用在薄板的划线、刻蚀,钻孔,表面处理,淬火,打标 等。纳秒激光器纳秒激光器(脉(脉宽宽较短较短,以下以下更更适用适用于于微观微观精精加加工工):):主要用在薄板的淬火、硅片/玻璃的切割等;皮秒激光器皮秒激光器(脉(脉宽宽达
3、到达到皮皮秒级秒级别别):峰值功率大于10MW,主要用于打黑、蓝宝石/玻璃切割,光伏/OLED切割飞秒激光器飞秒激光器(脉(脉宽宽达到达到飞飞秒级秒级别别):峰值功率大于29MW,金属薄板切割、钻孔,高精度加工,眼科手术 等。3.1.激光概念的厘清和分类:激光激光概念的厘清和分类:激光向向低波低波长长+高高功率功率+超超快快方向方向延延伸伸按照工作方按照工作方式来式来划划分,分,光光纤激纤激光光器又器又可可划分划分为为连续连续出出光、光、脉脉冲出冲出光光,介,介于于两者两者之之间的间的为为准连准连续续激光。激光。连续激光器连续激光器:出光是连续的,峰值功率达到120KW,主要应用在切割、弧焊、
4、钎焊、打孔等等半半连续连续激激光器光器(QCW):):本质上还是脉冲出光,但是脉宽较长,峰值功率为23KW,主要应用在切割、弧焊、钎焊、打孔、金属淬火(提高金属延展性、降低直流电阻),尤其适合在点焊、缝焊以及钻孔应用领域替代灯泵浦YAG激光 器。用途上跟连续激光器有一定重叠。23.1.激光概念的厘清和分类:激光激光概念的厘清和分类:激光向向低波低波长长+高高功率功率+超超快快方向方向延延伸伸在工业激光在工业激光器中器中,光纤光纤激激光器光器成成长性长性最最好,好,固固体激体激光光器近器近两两年有年有所所增长增长,气体气体激激光器光器逐逐步萎缩步萎缩 全球范围内,光纤激光器2009-2018年销
5、售规模从1.69亿美元增长至26.03亿美元,按照当前汇率计算约为180亿元,期间CAGR为35.50%;光纤激光器在工业激光器中的占比从2009年的13.7%上升至51.5%。固体激光器16-18年快速增长,从4.7亿美元增长至7.4亿美元左右,期间CAGR为25.5%,主要原因系超快固体激光器 增速较快。图:图:2 20 00 09-9-2012018 8年全球工业激光器行业规年全球工业激光器行业规模模图图:2 20 00 09 9-2012018 8年全球工业激光器行业规模占比情况年全球工业激光器行业规模占比情况3图图:激光设激光设备按照应用领域的分类及占备按照应用领域的分类及占比比图图
6、:IPGIPG激光器激光器下游加工用途分布及占下游加工用途分布及占比比30.0%34.0%8.0%9.0%11.0%41.3%35.2%7.4%6.2%6.3%9.0%7.0%7.0%40.6%45.0%27.1%28.0%8.0%8.2%12.0%8.4%3.6%4.0%3.6%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%工业加工通信医疗美容科研军事仪器仪表与传感其他201920182017201651%18%80%54%20%57%83%82%49%16%17%11%9%9%8%74%60%50%40%30%20%10%0%90%80%70%切割焊接打标合计占比2016201
7、7201820193.1.激光概念的厘清和分类:激光激光概念的厘清和分类:激光向向低波低波长长+高高功率功率+超超快快方向方向延延伸伸 在所有激光设备的下游用途中,工业加工为最主要应用方向,2019年工业加工在所有激光用途中的占比为40.6%;相较于2018年而言下降4.4pct。仪器仪表与传感(更多应用于检测)与科研军事用途成为增速相对较快的领域,其2019年分别占比为8.4%、12%,相较于2018年分别提高1.4%、5%。在工业加工中,按照使用的成熟度划分,打标切割焊接精密加工。4图:激光图:激光行业与其余行业与其余通通用自动化用自动化行行业的拟合度业的拟合度图:我国图:我国激光器激光器
8、+激激光光设备行业整设备行业整体体规模规模194.33258.46343.75385.00495605.00658.00645.0015%33%33%12%29%22%9%-2%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.0020132014201520162017201820192020E中国激光器+激光设备市场规模(亿元)增速60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%-20.00%-30.00%70.00%2013201420152016201
9、720182019注塑机销售额YOY中国激光器+激光设备市场规模YOY金属成形机床累计产值YOY中国工业机器人出货量YOY2.工业激光整体规模及行业工业激光整体规模及行业变变动规律动规律 我国激光器+激光设备行业目前合计的市场规模达到了658亿元(2019年),2013年行业仅为194亿,2013-2019年经历长达7年的正增长。我们认为工业激光整体属于通用自动化范畴。从成长性来看,工业机器人(2013-2019年CAGR25.74%)激光(CAGR22.54%)注塑机(CAGR8.82%)金属成形机床(CAGR为0)。但整体周期波动较为一致,2014、2017年景气度相对较高,2015、20
10、18、2019年景气度相对偏低。53.2.连续激光市场:切割由成连续激光市场:切割由成长长走向成走向成熟熟、但、但仍仍有望保有望保持持较快较快增增速,焊速,焊接接+其其他他用途用途接力接力激光激光加工加工渗渗透度透度:从激从激光光设备设备与与切割切割焊焊接设接设备备市场市场空空间来看间来看 根据我们的估算,我国冷切割设备存量约为16.62万台,热切割设备存量约为10万台;而根据中国激光产业发展报告(2019)及我们的估算,到2019年底我国切割用激光设备存量为78.16万台;不考虑效率差异,激光对于传统切割方式的渗透度约26.26%30.65%;而激光切割在中厚板场景下效率逊于等离子切割设备,
11、因此实际渗透度可能低于上述估算值;由于在激光切割设备中,高功率(1500W以上)占比仅为20.8%,高功率对于传统中厚板切割方式的渗透 度更低。图:冷切割、图:冷切割、热热切切割割、激激光切光切割割设设备备存存量量对对比比(单单位位:万万台台)6单位:单位:万台万台20192019乐观乐观20192019中性中性20192019悲观悲观冷切割设备存量(估算)36.524.816.6热切割设备存量(估算)101010中高功率激光切割设备数量8.38.38.3对传统设备渗透度17.85%23.85%31.20%20132014201520162017201820192020E2021E2022E中
12、功率(100-1500W,不包含1500W,台)840210030109100129501785019740271963299040110高功率(1500W以上,台)4388401050224036404060504073981009813724中功率新增需求(台)840210030109100121101575016730180962088024360高功率新增需求(台)438840105022403640406050406960904811484中功率更新需求(台)8402100301091001211015750高功率更新需求(台)43810502240可替代的传统切割设备数量(万台,中
13、性假设)34.834.834.834.834.834.834.834.834.834.8中功率新增需求对传统切割市场的渗透比例0.24%0.60%0.86%2.61%3.48%4.53%4.81%5.20%6.00%7.00%高功率新增需求对传统切割市场的渗透比例0.13%0.24%0.30%0.64%1.05%1.17%1.45%2.00%2.60%3.30%中高功率需求合计(台)12782940406011340165902191024780345944308853834YOY130%38%179%46%32%13%40%25%25%单位:个2017201820192020E2021E20
14、22E低功率(100W及以下)95501015010181110001100011000中功率(100-1500W,不包含1500W)129501785019740271963299040110高功率(1500W以上)36404060504073981009813724中低功率单价1.321.351.371.381.401.42高功率单价3.152.453.203.303.603.80中低功率市场空间2.973.774.105.276.167.26高功率市场空间1.150.991.612.443.645.22合计市场空间4.124.765.717.719.7912.47YOY15.61%19.
15、97%35.02%26.99%27.35%表:中表:中低功率与高功率激光切割设备对比情况(单位:台)低功率与高功率激光切割设备对比情况(单位:台)表:运表:运动控制市场空间测算(单位:个)动控制市场空间测算(单位:个)3.2.连续激光市场:切割由成连续激光市场:切割由成长长走向成走向成熟熟、但、但仍仍有望保有望保持持较快较快增增速,焊速,焊接接+其其他他用途用途接接力力73.2.连续激光市场:切割由成连续激光市场:切割由成长长走向成走向成熟熟、但、但仍仍有望保有望保持持较快较快增增速,焊速,焊接接+其其他他用途用途接力接力激光激光焊接焊接主主要方要方式式及原及原理理:热传导热传导焊和深熔焊焊和
16、深熔焊:前者的热量通过热传递向工件内部扩散,只在焊缝表面产生熔化现象,工件内部没有完全熔透,基本不产生 汽化现象,多用于低速薄壁材料的焊接;后者不但完全熔透材料,还使材料汽化,形成大量等离子体,由于热量较大,熔池前端会 出现匙孔现象。深熔焊能够彻底焊透工件,且输入能量大、焊接速度快,是目前使用广泛的激光焊接模式。新型方新型方式式:复复合合焊焊,例例如如激激光光与与电电弧弧焊焊复复合合焊焊(包包括括激光激光MIG复合焊、激光复合焊、激光TIG复合焊等)、双光束焊接等复合焊等)、双光束焊接等:速度快,热变形小,热影响区域小,并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。钎焊:钎焊:指低于焊件熔点的钎料和焊件
17、同时加热到钎料熔化温度后,利用液态钎料填充固态工件的缝隙点焊:点焊:采用焊接中的熔融焊接,通过激光光束的能量聚集,辐照在要焊接的区域,使相连的接触面牢固的焊连图:热传导焊图:热传导焊接接图示图示图:点焊图:点焊vs填填丝丝焊焊示示意意图图8项目项目热传导热传导焊接焊接深熔焊深熔焊复合焊接复合焊接钎焊钎焊激光传激光传导焊接导焊接工作原理激光束在表面熔化相配零件 熔融材料混合并凝固极高的强度导致了延伸到材 料深处的锁眼的形成,产生 又深又窄的焊缝激光焊接和MAG焊接,MIG 焊接,WIG焊接或者等离子 焊接的组合激光束加热相配零件,从而 熔化焊料。熔融的焊料流入 到接缝,连接相配零件激光束通过透射
18、的相配零件 熔化另外一份吸收激光的零 件。当焊接形成时相配零件 是夹紧的使用激光 器主要是固体激光器(连续和 脉冲),半导体激光器主要是CO2激光器,连续的 固体激光器CO2激光器,连续固体激光 器连续固体激光器,半导体激 光器半导体激光器,连续固体激 光器焊接材料钢、不锈钢、还有钛、铜、铜合金、贵重金属钢、不锈钢、铝、钛主要是钢和铝钢和铝塑料:热塑性塑料、热塑性 弹性体重要工艺 参数激光功率、功率密度、焊接 速度或者脉冲持续时间、工 件上光束直径、保护气体激光功率、功率密度、焊接 速度、聚焦直径、活跃气体 和保护气体、填充剂(如需填充剂、激光功率、功率密 度、焊接速度、活跃气体和 保护气体、
19、辅助装置参数钎焊材料、激光功率、进给功率、工件上的光束直径材料性能:吸附度、传输率 散射;激光功率、光束形状 和直径、进给功率、沿着焊 缝的热量输入聚焦直径0.3-1mm0.1-0.6mm0.3-0.6mm0.5-3mm1-2mm重要质量 标准冶金性能、无缺陷、可见边 缘上的光滑表面、一致性冶金性能、无缺陷、所需的 宽度和深度、低热量输入和 畸变冶金性能、无缺陷、一致性光滑和无孔的焊接表面、强 度、熔合、一致性强度、一致性、不渗透性机械和系 统手动工作站、基于坐标的激 光设备、机器人基于坐标的激光设备、机器 人、远程激光焊接单元基于坐标的激光设备、机器 人主要是机器人扫描光学系统、基于坐标的
展开阅读全文