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近日，中國光學學會激光加工專業(yè)委員會主任張慶茂教授在“第十一屆中國激光市場高峰論壇”上發(fā)表主旨報告，剖析激光產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，重點提及了光纖激光器行業(yè)的成本定價等核心問題，并從多個方面探討了激光產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

中國激光產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及亮點

光電子技術(shù)是二十一世紀重要發(fā)展方向之一。預計2024-2028年，全球光電產(chǎn)業(yè)市場將以約8%的年均復合增長率（CAGR）增長，到2028年將達到2萬億美元，“光制造”對傳統(tǒng)工業(yè)制造帶來了革命性變革，是先進制造與精細增材制造的核心基礎(chǔ)。

圖.?光電產(chǎn)業(yè)主要細分市場占比

2024年，中國工業(yè)增加值達40.5萬億元，制造業(yè)連續(xù)15年穩(wěn)居全球第一。在此進程中，激光制造與增材制造作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重要支撐技術(shù)，有力推動了新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，加速我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

根據(jù)激光加工專委會統(tǒng)計，2024年中國激光產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值約為1059億元，同比增長8%。全球正加速邁入智能化、高端化、綠色化的全光制造時代?！肮?制造產(chǎn)業(yè)在提質(zhì)、增效、智能的道路上精益求精，不斷攀登激光技術(shù)領(lǐng)域的一座座山峰。

圖.?2024年中國激光產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值約為1059億元，較上年增幅達8%?（激光加工專委會統(tǒng)計數(shù)據(jù)）

回顧2024年，中國激光產(chǎn)業(yè)堅持創(chuàng)新驅(qū)動，以國家戰(zhàn)略需求為導向，在核心材料、核心器件及裝備領(lǐng)域取得諸多突破。光束質(zhì)量與輸出能量不斷提升，光束調(diào)控能力持續(xù)創(chuàng)新，并結(jié)合人工智能等前沿技術(shù)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級。激光行業(yè)正從“速度”向“質(zhì)量”轉(zhuǎn)型，應用領(lǐng)域也從傳統(tǒng)制造拓展至航空航天、新能源、低空經(jīng)濟、生物醫(yī)療、大健康等國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。這些領(lǐng)域?qū)す庋b備提出更高要求，同時也提供了廣闊市場空間。

圖.?激光制造產(chǎn)業(yè)鏈示意圖

光源方面，光纖激光器能量輸出已提升至20萬瓦甚至更高；水導激光、焊接光源等特種激光器取得突破；超快激光器在功率、模式、光譜特性及應用拓展方面取得進展；核心器件領(lǐng)域，高電光轉(zhuǎn)換效率芯片、高可靠性光纖耦合技術(shù)等實現(xiàn)關(guān)鍵突破。激光在新能源領(lǐng)域應用深化，助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展；在光伏行業(yè)，激光技術(shù)廣泛用于PERC、TOPCon、HJT、XBC、鈣鈦礦等高效太陽能電池制造，提高發(fā)電效率，加速能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。此外，激光技術(shù)在航空航天、核能、造船、工程機械等行業(yè)的應用日益深入，為產(chǎn)業(yè)提供創(chuàng)新設(shè)備和工藝。

2024年，盡管制造業(yè)整體面臨挑戰(zhàn)，激光企業(yè)在投產(chǎn)擴產(chǎn)等領(lǐng)域仍火力全開，多個激光光源、裝備、高端芯片、核心器件及控制系統(tǒng)項目陸續(xù)落地、投建或投產(chǎn)。同時，激光行業(yè)在標準化進程上取得重要突破，一系列涉及激光器、激光裝備、激光焊接和新能源等領(lǐng)域的行業(yè)標準相繼發(fā)布，規(guī)范了技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，“產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新持續(xù)深化，企業(yè)、高校、科研機構(gòu)及下游用戶共建實驗室和研究中心，聚焦國家重大戰(zhàn)略需求，攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。

激光行業(yè)機遇與挑戰(zhàn)：如何破局？

2024年，全球制造業(yè)荊棘密布，放眼中國激光行業(yè)，依然充斥著“內(nèi)卷外卷”、“行業(yè)洗牌”、“制造業(yè)寒冬”等挑戰(zhàn)。展望2025年，全球政治經(jīng)濟不確定性加劇，逆全球化、貿(mào)易戰(zhàn)、地緣沖突等因素將激發(fā)新一輪科技創(chuàng)新、商業(yè)模式、經(jīng)濟制度和產(chǎn)業(yè)浪潮的革命。

面對這些挑戰(zhàn)，行業(yè)同仁需要敏銳洞察市場變化，把握傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，消費趨勢變化與未來產(chǎn)業(yè)投資的新機遇，聚焦六大未來產(chǎn)業(yè)，強化產(chǎn)業(yè)鏈升級、自主創(chuàng)新和資源整合。行業(yè)需避免“內(nèi)卷式”競爭，強化新業(yè)態(tài)自律，促進技術(shù)生態(tài)與商業(yè)生態(tài)的協(xié)同創(chuàng)新。同時，企業(yè)應優(yōu)化出口結(jié)構(gòu)，拓展新興市場，降低對單一市場依賴；通過并購與合作整合產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展，提高資源利用效率。激光企業(yè)應抓住國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)機遇，深化技術(shù)創(chuàng)新，探索新商業(yè)模式和管理策略，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

價值戰(zhàn)崛起：構(gòu)建合理的行業(yè)議價體系

近年來，隨著激光加工行業(yè)的快速發(fā)展，光纖激光器作為核心光源，其定價機制和成本基準問題備受關(guān)注。然而，部分市場主體通過激進的低價競爭獲取市場份額，甚至低于合理成本價銷售產(chǎn)品，導致行業(yè)利潤率急速下滑，研發(fā)投入不足，影響整體技術(shù)創(chuàng)新能力。相較之下，構(gòu)建以產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)先進性、安全性和服務(wù)能力為核心競爭力的“價值戰(zhàn)”，才是行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。如何構(gòu)建合理的行業(yè)議價體系，是當前重要的課題。

光纖激光器的成本主要由核心組件（泵浦源、有源光纖、光學元件、散熱系統(tǒng)……）成本（占比約60-70%）、輔助系統(tǒng)（電源與控制系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)與外殼以及組裝與調(diào)試等）成本（占比約20-30%）和研發(fā)與附加值（技術(shù)專利、軟件算法、品牌溢價、售后服務(wù)及渠道成本等）（占比約10-20%）等元素構(gòu)成。

根據(jù)激光加工專委會對部分頭部企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，用于工業(yè)厚板切割的高功率（3kW-10kW及以上）光纖激光器（不含研發(fā)及附加值），其材料成本價格約為：6.5-7元/瓦。這一基準旨在為行業(yè)提供明確的成本參考，避免惡性競爭導致的無序價格下探，確保企業(yè)合理的利潤空間，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。

光纖激光器行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不能依賴短期的價格競爭，而應回歸產(chǎn)品本質(zhì)，以技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量提升、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、市場規(guī)范為核心，通過合理定價保障企業(yè)良性經(jīng)營，推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。行業(yè)同仁唯有形成理性競爭共識，真正推動從“價格戰(zhàn)”向“價值戰(zhàn)”轉(zhuǎn)型，才能在全球激光產(chǎn)業(yè)格局中占據(jù)更有力的位置，為中國制造業(yè)的升級貢獻更強動力。

擁抱新機遇，驅(qū)動新發(fā)展

2024年，工信部等多部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，提出要圍繞未來信息、健康、制造、能源、材料、空間等六大領(lǐng)域，打造未來產(chǎn)業(yè)策源高地。其中，未來制造業(yè)的發(fā)展方向涵蓋智能制造、生物制造、納米制造、激光制造等，重點突破智能控制、智能傳感等關(guān)鍵核心技術(shù)，推廣柔性制造、共享制造等模式。這些方向?qū)⒓铀僦圃鞓I(yè)的智能化、高效化和綠色化轉(zhuǎn)型。作為國之重器的制造業(yè)，我國正在倡導和政策扶植激光制造和增材制造的全國產(chǎn)化。

隨著全球制造業(yè)向精細化、智能化、綠色化方向發(fā)展，激光制造憑借精度高、適應性強等優(yōu)勢，正加速滲透顯示面板、消費電子、集成電路等精密制造領(lǐng)域。目前，中國激光技術(shù)在裝備制造業(yè)的應用比例為30%，與美日德等制造強國（超40%）相比仍有提升空間。同時，AI與激光技術(shù)的深度融合正引發(fā)制造業(yè)變革，從智能制造到醫(yī)療健康，從光通信到科學研究，AI的引入使激光加工更加智能化、精準化，創(chuàng)造了全新的應用場景。

先進“光”制造賦能低空經(jīng)濟

2024年被視為低空經(jīng)濟商業(yè)化元年。作為新興經(jīng)濟形態(tài)，低空經(jīng)濟依托航空、通信、人工智能等技術(shù)，以無人機、電動垂直起降飛行器（eVTOL）為載體，引領(lǐng)多領(lǐng)域、多產(chǎn)業(yè)的變革。我國具備飛機制造、汽車零部件、民用無人機等領(lǐng)域完整的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。預計到2026年，低空經(jīng)濟規(guī)模將突破萬億元，2026-2030年復合增長率有望達52.9%，2030年市場規(guī)模達到2萬億元。從城市看，深圳、上海在推進低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)政策、場景建設(shè)方面率先發(fā)力，推動粵港澳大灣區(qū)與長三角地區(qū)成為低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)高地，全國近30個地方政府已出臺相關(guān)支持措施。

圖.?預計2026-2030年我們低空經(jīng)濟市場的復合增速有望達?52.9%，2030年市場規(guī)模將達2萬億元

激光技術(shù)憑借精準加工、智能感知和高效通信等優(yōu)勢，逐步成為低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵驅(qū)動力，涵蓋飛行器制造的激光切割、焊接、增材制造及表面處理等工藝，同時在激光雷達感知、光通信等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。這場"光"與"空"的深度融合，預示著更多顛覆性應用場景的到來，中國有望在全球低空經(jīng)濟競爭中占據(jù)制高點，開啟萬億級市場的黃金時代。

核心光源與器件發(fā)展趨勢

激光器的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出“脈沖更短、波長更短、功率更高”的特點。主流工業(yè)激光器包括：高亮度、高功率半導體激光器（千瓦級）、高功率光纖激光器（最高可達200KW）、以超快脈沖皮秒和飛秒激光器為代表的超快激光器（突破千瓦、焦耳級）等。此外，醫(yī)療、科研等特殊波段激光器的應用需求持續(xù)增長。今后，激光器發(fā)展要圍繞高能量、長壽命、光束質(zhì)量、高穩(wěn)定性、高環(huán)境適應性、能量調(diào)控、低成本等領(lǐng)域，聚焦關(guān)鍵器件、光束調(diào)制、光束整形、能量調(diào)控等方面，延伸更多新應用。

目前，光纖激光器和藍光激光器增長迅速，超快激光器推動高精度制造和微納加工技術(shù)進步。國內(nèi)企業(yè)在光纖激光器等核心器件上逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，減少對進口的依賴，但高功率激光控制系統(tǒng)、振鏡控制系統(tǒng)、高功率激光芯片等高端技術(shù)仍受制于歐美。未來，高端元器件的國產(chǎn)化和工藝突破將成為行業(yè)發(fā)展重點。

激光焊接：高端制造的重要支撐

激光焊接技術(shù)在高端制造和新能源行業(yè)的應用持續(xù)深化。近年來，新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品等“新三樣”產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，在全球綠色產(chǎn)業(yè)變革中彰顯中國力量。2024年我國新能源汽車產(chǎn)銷分別達到1288.8萬輛和1286.6萬輛，同比增長34.4%和35.5%。在龐大的市場需求下，產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)方面需不斷迭代和突破。

在動力電池制造過程中，激光焊接是關(guān)鍵工藝之一，廣泛應用于電池殼體密封焊接、模組焊接、極耳焊接等環(huán)節(jié)。預計未來三年，中國動力電池新增產(chǎn)能達1500GWh，帶動激光焊接設(shè)備需求約400億元。

圖.?激光焊接在動力電池中的應用示意圖

目前，激光焊接可用于金屬與金屬（同種、異種）、金屬與非金屬、塑料與塑料、玻璃與硅等材料。未來，行業(yè)需攻克高反射材料（銅、鎳、銀等）的焊接工藝，推動藍光、綠光及復合焊接技術(shù)突破，提高超薄、超厚及異種材料的焊接穩(wěn)定性。

此外，超快激光不透光陶瓷材料焊接、長焦距綠光飛秒激光玻璃焊接、超快激光焊接光學材料和金屬材料等技術(shù)，適用于精密制造、半導體封裝、生物醫(yī)療器件等高端應用領(lǐng)域，為未來高端制造和先進封裝技術(shù)提供了關(guān)鍵支撐。

激光醫(yī)療：競逐“千億級”新賽道

激光技術(shù)已逐漸滲透醫(yī)療領(lǐng)域，從診斷到治療，再到美容和生命科學，市場規(guī)?？焖僭鲩L。根據(jù)相關(guān)資料預測：激光醫(yī)療大健康市場擁有超千億規(guī)模，涵蓋皮膚、泌尿、眼科、口腔、血管、婦科、腫瘤、泌尿、神經(jīng)外科、光動力和醫(yī)美等多個細分市場。中國激光醫(yī)療行業(yè)規(guī)模已突破300億。

圖.?激光醫(yī)療業(yè)務(wù)模式（Credit：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）

政策方面，我國已將醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)納入重點發(fā)展領(lǐng)域，為激光醫(yī)療國產(chǎn)化增添動能。技術(shù)層面，國內(nèi)企業(yè)在光源及核心光學器件領(lǐng)域持續(xù)突破，逐步實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。此外，激光醫(yī)療與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)融合，提升了醫(yī)療服務(wù)的精準性和智能化水平。

新能源領(lǐng)域的激光應用

激光技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用涵蓋動力電池焊接、電動汽車三電系統(tǒng)制造、極片與極耳切割、激光清洗、太陽能電池刻蝕、燃料電池及制儲運系統(tǒng)等。未來，風能、光伏、氫能將成為新能源體系的核心，電動車主導零碳交通，而氫能將在重卡、航運、航空等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

新能源電池技術(shù)的創(chuàng)新目標聚焦于降低成本、提高效率和提升安全性。全固態(tài)電池研發(fā)已進入關(guān)鍵階段，此外，儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展催生鋰電池、電化學儲能、鈉電池等技術(shù)的迭代，并與5G、人工智能等技術(shù)融合，構(gòu)建智能化能源管理體系。新能源汽車的輕量化和安全性需求，也將進一步推動高強合金材料的應用，以及高亮度激光切割與焊接技術(shù)的發(fā)展。

同時，激光焊接具備焊接質(zhì)量好、省料成本低、生產(chǎn)率高、非接觸式加工密封性好等優(yōu)勢，是實現(xiàn)雙極板批量、低成本制造的重要手段。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》預測，到2050年，燃料電池汽車保有量將達500萬輛，雙極板需求量預計達15-25億片。氫能萬億級市場的蓬勃發(fā)展，正在撬動百億級“激光+”應用的增長空間。

激光增材制造與再制造

2024年我國增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破500億元，同比增長25%，預計到2027年將達千億級市場。當前，增材制造應用加速擴展，應用覆蓋國民經(jīng)濟近40個大類行業(yè)。未來，以金屬材料為主的激光增材制造技術(shù)將從單一材料向多材料、新結(jié)構(gòu)及多功能等方向持續(xù)突破；材料層次向高熔點、高硬度合金的金屬構(gòu)件制造，以及單一合金或多種合金的混合、多層次的直接制造發(fā)展，制造性能向高精度、高性能，大應力、大載荷復雜件發(fā)展。

圖.?未來，金屬構(gòu)件激光增材制造技術(shù)需緊密結(jié)合航空航天等應用場景需求，持續(xù)向多材料融合、新型結(jié)構(gòu)及多功能集成方向深化突破

然而，激光增材制造仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，如溫度場、流場控制難，相變性能不可控；沉積效率與精度平衡；裂紋與缺陷抑制；質(zhì)量可控性與追溯能力的提升等，均是未來攻關(guān)重點。

多能場激光復合表面改性技術(shù)通過結(jié)合激光與其他能場，彌補單一激光加工的不足，已成為關(guān)鍵部件改性和再制造的重要發(fā)展方向，廣泛應用于航空、航天、能源、船舶等領(lǐng)域，能大幅提升產(chǎn)品的性能、壽命并且實現(xiàn)提質(zhì)降本增效。其主要包括激光+超音速復合制造、激光+電磁場復合制造、激光+超聲能場復合制造、激光+電化學復合制造等復合方法。

逐光篤行，智創(chuàng)未來

激光技術(shù)將成為引領(lǐng)先進制造、驅(qū)動未來產(chǎn)業(yè)的核心動力。接下去，要進一步突破高功率激光智能制造系統(tǒng)、激光微納制造裝備、高性能激光器、半導體光子芯片及光學材料等核心技術(shù)，攻克“卡脖子”難題，搶占全球前沿技術(shù)高地。同時，加速激光制造工藝及裝備的創(chuàng)新，推動極限制造工業(yè)級激光器的攻關(guān)突破，在重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域催生更多高端激光應用新需求。更要著眼未來，培養(yǎng)跨學科、跨領(lǐng)域的高端復合型激光制造人才，夯實行業(yè)創(chuàng)新根基，推動光子產(chǎn)業(yè)邁向白金十年的高質(zhì)量發(fā)展新征程。

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審核編輯 黃宇