根據全球雷射權威Laser Focus World統計,工業4.0的浪潮下,智慧製造成為各主要工業國推動新製造的產業政策,而雷射就是其核心技術之一。近五年來光纖雷射的應用,呈現大爆發的狀態,光纖雷射已成為最多應用的雷射源,而全球最大的雷射應用市場,莫過於材料加工(高功率加工、微加工與打標)高達35%。
雷射的原理在1916年被偉大的科學家愛因斯坦所發現,被譽爲「最快的刀」、「最準的尺」和「最亮的光」。雷射器是產生雷射的裝置,其按照工作物質、輸出波形、輸出波長和功率大小有不同的分類,而近幾年光纖雷射大幅崛起,帶動中國光纖雷射產業逐步發展,光纖雷射以其獨特的優勢,成為為一種製造業重要的工具,並在各個行業領域逐步得到廣泛應用。
雷射發振器(Fiber Laser)是光纖雷射設備中最核心的零部件,是產生雷射的裝置。其中,光纖雷射發振器是一類重要的工業設備,已成為工業製造領域主流光源,根據《2022中國雷射產業發展報告》,2021年中國光纖發振器收入規模約125億元。
而雷射發振器(Fiber Laser)問世不久,美國光學公司(AmericanOpticalCorporation)於1963年首先提出了雷射發振器和放大器的構思,1966年高錕和Hockham對光纖及其在光纖通信中的應用,提出了劃時代的新觀點。1970年,光纖的傳輸特性達到了實際應用的水平,同年實現了半導體雷射應用,在室溫下連續工作,這兩大科技成果,為光纖通信奠定了堅實的技術基礎。
談到光纖雷射器(Fiber Laser)的產業發展,自然少不了IPG的身影,隨著1990年IPG創立,光纖雷射器產業發展步入新階段。其創始人Valentin P.Gapontsev博士被譽為「光纖雷射工業之父」。2003年,
公司在中國賣出第一台調Q脈衝光纖雷射器,讓商用脈衝光纖雷射器在中國市場逐漸發展起來,2004年,基於南安普頓大學為技術基礎的英國SPI公司,將MOPA可調脈寬光纖雷射器,以美國蘋果公司產品應用為契機,切入了中國市場。
在國外企業壟斷技術與市場中,2007年,從海外歸國的閆大鵬博士,在武漢創辦銳科激光,2008年,銳科激光推出第一台國產商用調Q脈衝光纖雷射器,2009年,銳科調Q光纖雷射器開始小批量供應市場,並獲得市場對中國國產雷射器認可,打破了美國IPG的壟斷格局。隨後,創鑫激光、傑普特也相繼推出了自主研發的雷射器產品。
國外技術壟斷被打破後,中國國產雷射器品牌開始逐步替代進口。2013年時,中國工業市場100-1500W以上的光纖雷射器,中國國產市佔率僅有約15%,1500W以上的光纖雷射器國產市佔率僅約1%。
但到了2020年時,中低功率段的光纖雷射器已初步實現國產化,其中1500W以下的光纖雷數器,中國國產市佔率達到61%,1500W以上的國產市佔率達到59%。在不斷變化的市場環境中,中國光纖雷射器品牌不斷衝擊著歐美廠所把持的高功率市場,深刻改變了全球激光產業競爭格局。
中國不僅是世界上一大製造業國家,同時也是一大消費市場,作為製造業大國,中國曾在不少領域成為國外的代加工廠,貼牌代工各類產品,也正是因為如此,產品附加值小,議價能力低,利潤微薄。在光纖雷射領域,中國幾乎與國外激光技術同時起步,但中國光纖雷射產業發展卻落後於國外,主要歸咎很長一段時間,未能掌握核心技術、關鍵器件,導致絕大多數產品依賴進口,甚至出現進口品牌一家獨大的局面。
以光纖雷射器為例,2008年IPG披露中國地區的收入以來,在中國市場的收入迅速增長,而中國國產光纖雷射氣品牌的空缺,讓IPG在中國光纖雷數器市場,常年處於壟斷地位。
2013年,銳科激光發表萬瓦激光器核心技術,研製成功中國首台萬瓦連續光纖雷射器,更開創中國光纖雷射器發展史上的里程碑,也讓中國雷射器企業陸續興起,讓中低功率的國產率替代大幅提升,並邁向高功率、高端產品市場發力,2018年,IPG中國市場收入在連續多年增長後,首次出現下降,但其市場份額仍超過50%。
2019年,中國光纖雷射市場掀起萬瓦旋風,大量中國雷射器企業推出萬瓦產品,也讓中國國產產品進入新階段。此後幾年,中國雷射器品牌保持高速增長,尤其是龍頭企業銳科激光2021年取得了營收34.10億元人民幣成績,已追上IPG的市場份額(2021年IPG在中國市場收入約35.73億元人民幣)。可預計在2022年,銳科激光將可能成為光纖雷射器中國市佔率第一。