雷射加工行業深度報告：全球雷射加工市場規模將超百億美元
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消費電子創新推動小功率雷射設備蓬勃發展
小功率雷射設備優勢多
雷射加工與傳統加工相比有眾多優點，包括:1)非接觸加工，沒有機械力2)可加工高硬度、 高熔點、極脆的難加工材料3)加工精度高4)與現代數控工具機結合，可控性好。
不同的雷射 加工技術原理與特點突出。
小功率雷射加工設備主要可用於雷射焊接、雷射切割和雷射打標，將直接受益於消費電子創新功能 的不斷實現和應用領域的逐步細分。
樂晴智庫，行業深度研究（微信公眾號：樂晴智庫）
消費電子創新帶來設備更新機遇
在高端消費電子領域，雷射加工設備受到新產品的驅動，在蘋果 iPhone 十周年到來之際，今年發 布的新一代 iPhone 產品有望實現重大升級，產品將從材料和工藝等方面全面革新，有望採用 2.5D雙面玻璃+金屬中框，並在高端機型中搭載 OLED 顯示屏，同時防水功能實現進一步升級，引領智 能手機創新風潮，對小功率雷射焊接設備和切割的需求產生積極的促進作用。
消費電子的不斷創新 對於小功率雷射設備提出了更高要求，將有望推動行業持續快速發展。
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金屬中框結構小件加碼雷射焊接應用
由於智慧型手機「雙面玻璃+金屬中框」的新浪潮，金屬中框的加工製造將成為熱點。
金屬中框不僅 是外部簡單的一圈鋁合金或不鏽鋼結構，由於玻璃後蓋的某些機械支撐能力和塑形能力弱於金屬材 料，因此攝像頭等零部件仍需要金屬小件作為支架，而金屬中框中的結構小件能夠解決此類問題。
結構小件的引入意味著焊接工藝的增加，進一步帶動雷射焊接設備的需求增長。
雷射清洗工藝去除金屬中框 PVD 鍍膜
雷射清洗工藝可應用於去除殘留的金屬中框 PVD(物理氣相沉積)鍍膜。
由於手機金屬中框結構 精巧複雜，通過 PVD 電鍍工藝進行著色，而通過 PVD 鍍膜殘留的金屬因具有導電性，將會影響 手機無線充電、射頻信號等功能，需要對其進行清洗。
相比於傳統的機械清洗、化學清洗、超聲清 洗法(濕清洗法)，雷射清洗效率更高，可使表面的塗層瞬間發生蒸發或剝離，另外，雷射清洗工
藝無需有機溶劑，具有綠色環保的優勢。
金屬中框的廣泛應用也將促進雷射清洗設備的應用。
手機防水推動氣密性檢測設備需求
16 年下半年發布的 iPhone 7 搭載 IP67 級別的防水功能，同時發布的 Apple Watch Series 2 智能 手錶則具備 IP68 級別的完全防水功能，能從根本上解決電子元器件由於不能接觸水而導致的使用 和耐用性的局限，由此引發消費電子防水新熱潮。
隨著防水技術被各大終端廠商所重視，相信未來 具備防水功能的手機滲透率將快速提升。
手機防水功能的逐漸普及將大大增加對氣密性檢測等雷射設備的需求。
雷射焊接本身具有很好的氣 密性，通過在特定保護氣氛或真空環境下進行焊接，是實現電子器件與組件氣密性封裝的主要手段， 利用雷射對金屬表面粗糙度參數的測量能夠實現氣密性的檢測。
利用雷射噴鍍對手機進行鍍膜可實現材料的防水功能，利用雷射束源蒸發選定的材料，包括過渡金 屬氧化物、金屬鹵化物或 SiO2，使薄膜附著在基底上，可增強手機的防水性。
此外，最新的雷射技術還可對金屬表面進行納米級別的微雕，無需傳統的化學塗層即可實現金屬表 面的防水效果未來應用於半導體或絕緣材料上，可開發出由內而外防水的電子設備。
OLED 加工依託於雷射切割與封裝
高端消費電子產品的日趨輕薄擴大雷射焊接及切割設備的應用，相比於傳統 LCD 面板的脆性材料 加工，OLED 顯示技術採用的雷射技術要求更高，主要是準分子雷射設備和雷射切割設備的應用， 其中準分子雷射退火主要用於薄膜電晶體(TFT)退火。
LCD 面板在智慧型手機中是重要的一部分，也是目前市場上主流的顯示技術，同時 LCD、LTPS 面 板作為脆性材料，用傳統切割工藝難以實現，需要採用雷射切割技術，避免超薄材料在邊緣的斷裂 和崩邊。
伴隨著全球 OLED 面板需求增加，OLED 面板因其材料的特殊性，傳統工藝無法實現，而雷射技 術主要可以用於切割及封裝環節，拉動準分子雷射設備和雷射切割設備的需求。
OLED 器件由兩層玻璃結構構成且玻璃厚度向超薄化發展，需要將兩層玻璃按照尺寸和加工邊緣的 要求進行切割，傳統機械加工方式切割容易出現崩邊、裂紋等問題，良率低，而雷射切割技術可以 解決這一問題，提高良率和加工效率。
數據來源:網際網路，東方證券研究所
由於 OLED 對水氧極度敏感，容易造成發光區域產生黑點且逐漸擴大，OLED 螢幕的封裝能夠隔 絕氧氣並確保器件的穩定性，同時面板的整合工藝和成本的控制也是重要的考量因素。
OLED 作為 頂發光器件，需要開發透明封裝薄膜;作為柔性器件，需要低溫工藝且柔和抗應力，利用雷射進行 玻璃封裝能夠有效解決問題。
雷射封裝流程:將熔塊沉積在襯底上，用雷射燒結，蓋上玻璃蓋板。
這種本身精密的密封技術，不 用加入吸濕劑因此不會影響到 OLED，且覆蓋的玻璃內部不用再蝕刻能夠有效降低成本。
隨著 OLED 市場需求的增長，雷射加工設備需求量有望快速提高。
根據 IHS 研究機構預測，2017年全球 OLED 市場規模將迅增至 192 億美元，出貨量達到 6.3 億組。
到 2019 年全球 42%的智能 手機將搭載 OLED 面板，2020 年智慧型手機的 OLED 面板營收將增長至 248 億美元，相關的 OLED雷射加工設備需求將隨之快速提高。
3D 玻璃提升雷射切割需求
由於雷射技術既能切割柔性材料，又能切割脆性材料，其多自由度也適合曲面工件的加工，因此激 光切割技術應用於 3D 玻璃能夠克服切割上的工藝難題，且表現突出、加工效率高，是目前材料加 工的主流方案。
由於 3D 玻璃結構的特殊性以及厚度過薄，傳統的機械切割會影響切割的成品率，3D 曲面玻璃采 用 CO2 雷射切割技術，以非接觸的應力切割方式通過玻璃對雷射的吸收，局部急劇升溫產生應力， 應力變化產生裂紋從而導致玻璃沿著雷射掃描方向開裂，邊緣光滑無橫向微裂、無碎片。
應用廣泛與技術升級決定大功率雷射設備高增速
大功率雷射設備發展快，包含切割、焊接、切焊一體化等，同時大功率雷射技術下游應用領域廣闊， 伴隨著技術的升級既能夠帶動設備更新的浪潮，又有望全面替代其它技術，這兩方面因素導致未來 大功率雷射設備增速將更高。
大功率雷射設備應用廣、發展快
與小功率雷射加工設備相似，大功率雷射設備同樣用於雷射焊接、切割等功能，還可進行金屬表面 的硬化。
大功率雷射加工設備應用領域廣，其中具有代表性的是汽車、健身器材、軌道交通、航空 航天和農業機械等領域。
伴隨新興材料和新型結構的誕生，雷射焊接技術向高效新工藝轉變，以實現輕量化、整體化結構件 製造、精密製造、低成本高效新工藝的需求方向轉變。
尤其是一體化集成複合型雷射焊接設備將是 未來的主流趨勢，將拉動飛機、發動機製造業的設備更新。
技術提升拉動裝備升級需求
一方面，優質企業對裝備升級要求升高，對雷射器功率要求增加，功率要求從 2kW 提升至 4kW 甚 至更高;另一方面，大功率光纖雷射器在 2cm 以上厚板上表現不突出，而目前的 4kW 和 8kW 的 出現使功能優勢突出，大功率光纖雷射器逐步替代 CO2 雷射器。
另外，高功率與超高功率的切割可用於特殊行業和特殊應用，包括重工業、大型工業、國防軍工、 造船、航空航天等，國內領先企業大族雷射推出 8kW 高功率切割產品，能夠實現國產替代。
大功率切焊逐步替代其它設備
雷射切割將全面取代其他技術
切割材料作為金屬加工的基礎設備，目前常見的切割方式主要包含火焰切割、等離子切割和雷射切 割技術，高功率的雷射切割相比等離子切割、火焰切割優點突出，有望取代沖床成為主流切割設備。
據研究表明，2014 年雷射切割設備市場規模在 12.3 億元左右，預計到 2020 年，我國雷射切割設 備市場規模將達到 19 億元。
隨著製造業的設備升級，我國高功率雷射切割機的需求量在 10000 台 左右，若以每台 200 萬元的價格計算，市場空間將達到 200 億元。
雷射焊接將成汽車工業主流
雷射焊接在汽車焊接領域有望逐步替代其它方式，目前主要的汽車焊接方法有電阻電焊、二氧化碳 氣體保護焊、雷射焊、氬弧焊、電阻束焊等，隨著汽車向輕量化、高強度發展，高強度鋼板 、合金 鋼等材料被應用至車身材料上，而雷射焊接這類材料效果優越。
大量運用雷射焊接技術的汽車沃爾沃 C90 已經量產，由於雷射焊接時不需要助焊條，但形成的合 金甚至能夠超越基材本身的性能，因此能在保證安全性的同時實現汽車輕量化。
2015 年國內汽車製造設備行業的市場規模達到 1593 億元，且仍處於擴張中，汽車製造設備主要 包括衝壓設備、焊裝設備、塗裝設備、總裝設備等四大工藝設備，其中焊裝設備占比達到 25%， 約合市場規模 400 億元。
國內雷射焊接技術仍處於起步階段，由德國大眾汽車引入上海大眾和一 汽大眾的生產線，未來有望取代其他焊接技術在國內企業大量應用，市場前景廣闊。
雷射加工設備市場潛力大，國內領先企業增速快
目前雷射加工設備行業已形成成熟的產業鏈，上游主要包括雷射材料及配套元器件，中游為雷射器及其配套設備，下游包含雷射應用產品、消費產品、儀器設備等。
海外研究機構預測，全球雷射加工市場規模在 2022 年預計將達到 97.5 億美元，年複合增長率為6.13%。
根據 Optech 的市場調查，2015 年全球用於材料加工的雷射系統市場規模達到 107 億歐 元，比 2014 年的 87 億歐元增加 20%(因受匯率影響，以美元計算無法體現增長變動情況)，中 國首次超過歐洲成為世界上最大的工業雷射系統消費國。
在中國雷射產業市場中，雷射設備市場(含進口)2015 年銷售總收入達到 336 億元，同比 2014年增長 4.7 個百分點，且下游應用涉及工業、信息、商業、醫用和科研領域。
在全球雷射加工系統市場中，通快占據 30%的份額，是行業龍頭，大族雷射占據近 10%的市場份 額。
但是中國市場上，大族雷射增長速度快，營業收入規模遠超通快和百超。
在國內雷射設備市場，大族雷射占有率第一，穩居行業龍頭，其中占國內小功率雷射設備市場份額45%，超出第二華工科技 35 個百分點;占國內大功率雷射設備市場份額 35%，超出位數第二的德 國通快 21 個百分點。
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