2022年雷射發振器(Fiber Laser)市場價值及應用

2022 年 11 月 9 日

光纖雷射器(Fiber Laser)主要是用摻稀土元素玻璃光纖,作為增益介質的雷射發振器,有助於在製造的電子產品中,實現高精度、高質量及高生產效能,並帶來高投資回報,近年來,光纖雷射技術在光譜覆蓋、輸出功率和超短脈衝寬度等領域,有了長足的進步,且快速工業化和消費電子產品需求的提升,帶動雷射產業對於此類產品的需求,隨著這一領域技術快速發展,光纖雷射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,光纖雷射市場逐步增長,總估值預計在2021年超過31億美元,且 2021年全球光纖雷射器銷量增長10.7%,出貨量逼近11.5萬台。預估從2021年到2031年,其市場價值將以11.1%的復合年增長率(CAGR)增長。

隨著全球雷射光源領域業者,深入研究開發高光束質量、環境友好和低成本光纖雷射器,光纖雷射市場將獲得關鍵成長動能,且在工業4.0浪潮下,帶動需求倍增,越來越多國家與地區,正逐步轉往低碳環保領域切入,此外,在聯合過推動永續發展目標下,雷射器製造商也紛紛尋找降低生產成本和設計環保型雷射技術方法。

自動化浪潮在光纖雷射市場的引入,有望取代傳統的操作,如化學蝕刻和基於油墨的印刷,用於機器標記。光纖雷射不僅易於使用,更成為高功率應用的理想選擇,這些因素也推動光纖雷射器在未來十年裡,對高導熱金屬厚片焊接的需求增加。

光纖雷射器應用範圍非常廣泛,包括雷射光纖通訊、雷射空間遠距通訊、工業造船、汽車製造、雷射雕刻/雷射打標/雷射切割、印刷制輥、金屬非金屬鑽孔/切割/焊接、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設,作為其他雷射器的泵浦源等等。

不難發現,光纖雷射器在航太產業的需求正明顯增加,主因在於光纖雷射器能提供優越的光束質量、靈活性,並通過可調節的雷射幾何形狀,在核心的熱產生控制。

在具體應用中,越來越多製造商將光纖雷射器與3D打印結合,進行有效的材料沈積,此外,比較值得關注的趨勢還有:光纖雷射市場正專注於開發節能工藝,以最大限度地減少材料消耗,並降低光纖雷射器的操作成本。

光纖雷射焊接還可以用於製造低成本、高可靠性的電動汽車電池,隨著製造技術的進步,現代製造業正希望採用小型雷射切割和焊接機來提高生產力。

而根據脈衝寬度、功率和運轉方式的不同,光纖雷射器可分為多種細分產品類型。根據運轉方式的不同,可分為連續雷射器、脈衝雷射器。Future Market Insights分析師表示,連續波光纖雷射器由於具有產生高峰值功率和高可靠性的特點,仍受到高度歡迎。而連續波光纖雷射器因精度高、穩定性好,為材料加工應用,提供優良的光束質量而,被廣泛應用於航太和汽車製造產業。

光纖雷射器(Fiber Laser)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雷射器更容易,也是這幾年,中國光纖雷射品牌迅速崛起的主因之一,另外,光纖雷射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。

以全球市場來看, 2021-2031年北美光纖雷射市場,預計將以10.9%的復合年增長率增長,這得歸咎於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,製造業佔美國國內生產總值(GDP)的10.8%。電動汽車產量的增加,以及領先半導體晶圓製造公司的存在,將支持歐洲雷射光纖市場,在預測期內以10.2%的復合年增長率增長。

由於半導體和集成電路製造業需求增加,德國光纖雷射器市場在預測期內將出現顯著增長。由於對金屬加工產品和高功率切割產品的需求不斷增加,預計中國將在光纖雷射市場,創造更可觀的市場價值,其主要是中國政府推動「中國製造2025」等有利政策,中國電子商務部門對光纖雷射標記系統需求不斷增加,光纖雷射器(Fiber Laser)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,也將為中國市場帶來可觀的收入。

2021年,韓國和日本在全球光纖雷射器市場的佔有率,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。

(數據來源:Future Market Insights)

Future Market Insights預測,IPG Photonics、TRUMPF、Lumnetum、銳科激光(Raycus)和Fujikura是光纖雷射市場排名前五的廠商,合計佔據了2021年全球90%的市場佔有率。其中,IPG Photonics預計約50%的全球市佔率,TRUMP約佔17%,銳科激光佔9%,Lumnetum佔8%,Fujikura佔4%。

為了擴大他們在全球範圍內的市場份額及影響力,前五大廠商亦專注於通過引入新產品,到市場多樣化的產品組合。並積極與現有企業合作,以利獲取市場優勢及市佔率。例如,古河電工(Furukawa)在2021年7月推出了新型工業光纖雷射器,該雷射器具有光束質量高、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,印出清晰耐用的代碼,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雷射和基於雷射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」光纖雷射器,非常適合汽車產業應用,新系統針對難以焊接的金屬,提供了先進的焊接能力,並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則推出了專為超大鈑金切割能力而設計的新型大尺寸光纖雷射切割機「Taurus」,該機器可以將雷射切割範圍廣泛的零件,從而提高生產率和優化材料的使用。