2021年全球光纖激光器出貨量近11.5萬臺,5大廠商占90%份額
光纖激光器(Fiber Laser)是用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器,它們有助于在制造的電子產品中實現高精度、高質量的處理,能夠實現高生產率并帶來高投資回報。這類激光器是利用激光二極管進行光泵浦的,其中所有的光纖元件之間會彼此耦合。
近年來,光纖激光技術在光譜覆蓋、輸出功率和超短脈沖寬度等方面取得了長足的進步。快速的工業化和消費電子產品需求的增長推動了行業對這類產品的需求,并且隨著這一領域技術快速發展,光纖激光器的應用領域已擴展到醫療、國防和軍事等領域。
據市場調研機構Future Market Insights的一份最新報告,光纖激光市場將實現正增長,總估值預計將在2021年超過31億美元。預計在經歷了2020年的溫和增長后,2021年全球光纖激光器銷量將增長10.7%,出貨量接近11.5萬臺。
從2021年到2031年,其市場價值將以11.1%的復合年增長率(CAGR)增長。
多方面因素推動增長
隨著這一領域深入研究開發高光束質量、環境友好和低成本光纖激光器,光纖激光市場將獲得關鍵的增長動力。全球范圍內,工業4.0時代正拉開大幕,同時越來越多國家與地區正加大低碳環保轉型的投入,這些因素也產生了積極的影響。此外,新型材料的不斷采用、材料制造商對其對廣泛終端用戶帶來的環境影響日益擔憂,正推動制造商們更多地采用光纖激光器進行切割和標記應用。當下,制造企業紛紛尋找降低生產成本和設計環保型激光技術的方法。
自動化在光纖激光市場的引入有望取代傳統的操作,如化學蝕刻和基于油墨的印刷,用于機器標記。它們易于使用,數字化又使他們更緊湊、成為高功率應用的理想選擇。
這些因素預計將推動光纖激光器在未來十年的銷售。未來幾年,對高導熱金屬厚片焊接的高工藝速度的需求增加,企業和機構不斷努力提高光纖激光器整體效率和靈活性,將會推動這一市場增長。
行業應用日益廣泛
光纖激光器應用范圍非常廣泛,包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻/激光打標/激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設,作為其他激光器的泵浦源等等。
不難發現,光纖激光器在航空航天行業的需求正在膨脹,因為它能夠提供優越的光束質量、靈活性,并通過可調節的激光幾何形狀在核心的熱產生控制。在各種材料加工應用中,現代光纖激光器的使用日益增加,將推動當下到2031年的銷售與出貨量。
在具體應用中,越來越多制造商將光纖激光器與3D打印結合,從而進行有效的材料沉積。另外比較值得關注的趨勢還有:光纖激光市場參與者正專注于開發節能工藝,以最大限度地減少材料消耗并降低光纖激光器的操作成本。光纖激光焊接還可以用于制造低成本、高可靠性的電動汽車電池。隨著制造技術的進步,現代制造業正希望采用小型激光切割和焊接機來提高生產力。
根據脈沖寬度、功率和運轉方式的不同,光纖激光器可以分為多種細分產品類型。根據運轉方式的不同,它可以分為連續激光器、脈沖激光器。Future Market Insights分析師表示,準連續波光纖激光器由于具有產生高峰值功率和高可靠性的特點,將繼續受到高度歡迎。連續波光纖激光器因其精度高、穩定性好,為材料加工應用提供了優良的光束質量而被廣泛應用于航空航天和汽車制造。
光纖激光器具有很高的靈活性,它沒有任何移動組件,這使得光纖激光器的維護比CO2激光器更容易。另外,光纖激光器還配備了現代和有效的冷卻機制,使其能夠長時間工作而不失去其效力。
北美市場增長最快
地理區域市場方面,2021-2031年北美光纖激光市場預計將以10.9%的復合年增長率增長,這得益于該國工業化程度的提高和消費電子產品產量的增加。CMS Office of the Actuary估計,制造業占美國國內生產總值(GDP)的10.8%。
電動汽車產量的增加,以及領先半導體晶圓制造公司的存在,將支持歐洲激光光纖市場在預測期內以10.2%的復合年增長率增長。由于半導體和集成電路制造業需求的增加,德國光纖激光器市場在預測期內將出現顯著增長。
由于對金屬加工產品和高功率切割產品的需求不斷增加,預計中國將在光纖激光市場創造利潤豐厚的增長機會。積極因素方面,中國政府出臺了“中國制造2025”等有利政策,中國電子商務部門對光纖激光標記系統的需求不斷增加,而且中國仍是領先的半導體制造市場之一。光纖激光器在鈑金和薄材料焊接領域的應用日益廣泛,以及在金屬切割領域的日益普及,將為中國市場帶來可觀的收入。
到2021年,韓國和日本在全球光纖激光器市場的占有率均在10%左右。對電子元件小型化的日益重視是這些國家增長的主要動力。
群雄逐鹿,5大廠商占90%份額
Future Market Insights預測,IPG Photonics、通快(TRUMPF)、Lumnetum、銳科激光(Raycus)和Fujikura是光纖激光市場排名前五的玩家,它們合計占據了2021年全球90%的市場份額。其中,IPG Photonics預計將占據約50%的全球市場份額,通快占17%,銳科激光占9%,Lumnetum占8%,Fujikura占4%。
為了擴大他們在全球范圍內的市場份額及影響力,這些領先的市場參與者正專注于通過引入新產品到市場多樣化的產品組合。他們正積極與現有企業合作,以獲得最大的市場份額。例如,古河電工(Furukawa)在2021年7月推出了新型工業光纖激光器,該激光器具有光束質量高、時間穩定性好、效率高等特點。
2016年,Domino在美國PackExpo上推出了“F720i”高性能光纖激光器,其設計目的是在鋁制飲料罐上創建清晰耐用的代碼。新系統具有較高的IP等級,能夠承受惡劣的生產環境,滿足飲料罐裝段的高速編碼要求。
2016年,Coherent以9.42億美元收購了Rofin-Sinar Technologies。Coherent公司是為商業、科學和工業客戶提供激光和基于激光的技術的世界知名供應商,此次收購將幫助該公司擴大其產品組合。2020年6月,Coherent公司推出了新型4000w“HighLight FL4000CSM-ARM”光纖激光器,非常適合汽車應用。這種新系統為難以焊接的金屬提供了先進的焊接能力,并符合由不同材料組成的電動汽車、能源存儲和通用電氣互連的焊接要求。
2020年11月,LVD推出了專為超大鈑金切割能力而設計的新型大尺寸光纖激光切割機“Taurus”。該機器可以激光切割范圍廣泛的零件,從而提高生產率和優化材料的使用。
除了上述5家排在前面的公司,全球光纖激光器市場的主要玩家還包括:Maxphotonics、Coherent、Newport、Fanuc、Keopsys、Fujikura、nLIGHT等。