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中国激光切割产业布局趋势分析

激光加工(包括激光切割、焊接及表面处理等)是一种先进的生产技术。中国激光加工产业正大踏步地向前迈进,激光这个高科技名词已经由“阳春白雪”变为了真正的社会生产力,“发展高科技,实现产业化”已成为中国激光加工行业的现实。

激光作为新型光源,具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展发展迅猛,现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计,从高端的光纤到常见的条形码扫描仪,每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。

激光产业已形成完整、成熟的产业链分布,上游主要包括激光材料及配套元器件,中游主要为各种激光器及其配套设备,下游则以激光应用产品、消费产品、仪器设备为主。国内激光市场主要包括激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等,要应用则在于工业加工和光通信市场,两者占据了近7成的市场份额。

目前我国激光产业主要应用于激光加工、医疗等行业,其中科研开发领域占12%,材料加工领域占32%,通讯领域占12%,信息领域占14%,医学领域占20%,测量与其他领域各占9%和1%。

截至目前,全国共有5个国家级激光技术研究中心,10多个研究机构;有21个省、市生产和销售激光产品,常年有定型产品生产和销售、并形成一定规模的单位有200多家。国内激光行业已形成激光晶体、关键元器件、配套件、激光器、激光系统、应用开发、公共服务平台等环节构成的较完整的产业链。

我国激光加工产业可以分为四个产业带,珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区。这四个产业带侧重点不同,珠三角以中小功率激光加工机为主,长三角以大功率激光切割焊接设备为主,环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主,以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。

随着中国制造业转型升级,一些老工业基地及小企业基地,开始向高端制造领域转型。例如温州激光产业集群及鞍山大力发展激光产业等。

中国切割产业.jpg

自主创新

创新基地建设是激光技术产业化可持续发展的保障。从“六五”到“九五”,国家都将激光技术列为专项,给予了特别关注,因而才有今天中国激光产业的蓬勃发展。现在,国际上激光技术与产业化的发展速度极快。在气体激光器及应用系统方面,成熟的技术越来越多。在固体激光器领域里,新的晶体材料不断出现,新的激光技术也在不断发展。要想跟上世界发展步伐,为中国激光产业化提供源源不断的技术支持和人才支持,就必须加强激光技术创新基地的建设,特别是工程化创新基地的建设。

保持与国际先进水平同步的技术发展态势,重点突破若干关键技术,解决制约我国激光技术产业发展的瓶颈。紧密结合国民经济建设主战场,以科技成果的转化、商品化为核心,重点解决激光单元器件、系统集成及加工工艺的核心关键技术。加大新产品研制力度,为产业发展提供技术储备。

针对激光切割及焊接用的激光器、光学器件、导光系统及激光加工装备配套部件,不断提供新技术、新设计和新样机,重点开发生产高功率轴快流CO2激光器、全固化YAG激光器、新型可移动式激光加工机及复合激光焊接技术。具体举措如下:

(1)建立行业共性技术研究平台针对汽车板材切割、焊接;冶金钢铁轧辊宽带热处理、表面熔覆,冶金行业中的钢带激光焊接成套设备、激光毛化设备;石油行业的地下油管激光加工。解决关键共性技术及配套设备的国产化、系列化、通用化及标准化。

(2)建立新型激光器研究开发平台①通过引进国外轴快流CO2激光器技术,提高国产高功率CO2激光器的生产能力和产品质量,在消化吸收的基础上不断推出高质量、高稳定、高功率的CO2激光器。重点开发射频激励、轴快流以及万瓦以上的CO2激光器。②开发高功率、多波长固体激光器(>1kW),100~1000W二极管泵浦的固体激光器以及紫外波段固体激光器。重点开发泵浦模块,力争在国内建立较全面的DPSSL生产基地。

系统集成

在“九五”攻关、“十五”863成果的基础上,“十一五”规划集中在系统集成及应用、高稳定性激光器和新型激光器等三个层次上进行研究开发并部分实现产业化。

(1)系统集成的整合发展武汉激光加工产业的核心。系统集成商是一个地区、一个行业发展的龙头,只有系统集成商的实力壮大了,整个产业才能被带动起来。系统集成商整合的目的是各个企业各具特色和优势,彼此存在一定的竞争关系。

根据目前系统集成商的特点,不妨组建固体激光设备、激光切割成套设备、激光医疗设备、大型激光加工成套设备及激光加工站等多种形式的系统集成商,现有的企业所有者成为这些公司的投资者,在对现有的系统集成商的整合过程中,政府应扮演好中介和服务的角色,创造机会让条件成熟的企业能够上市、融资,进一步优化产权结构,为进一步发展打好基础。

(2)完善供应链诞生和成长一批拥有核心技术的零部件供应商。一个产业的基础是靠许多零部件供应商支撑的。对于武汉地区而言,这样的零部件供应商群体应该包括光学器件(如光学镜片、聚焦镜、反射镜和传输光纤等)、精密机械加工、激光电源和精密电子电气等。同时这些零部件供应商群体应该拥有本领域的核心技术,这对推动整个激光加工产业具有重要意义。配套企业是一个产业的基础,尤其是掌握核心技术和拥有自主知识产权的配套企业,对产业发展的推动作用意义巨大。

(3)高起点引进消化,鼓励一批配套企业的发展首先还是要鼓励配套企业与科研机构的合作,这是比较快捷的办法;其次,企业应紧盯技术发展的潮流,不断推陈出新;第三,政府可以通过科技项目计划的安排、税收政策等手段鼓励配套企业的发展。

(4)加大市场力度这要求系统集成商在激光加工技术的推广和市场网络的建立上有更大的投入,包括在一定时机开拓海外市场。通过推广应用、技术辐射和人才培养,在国内建立激光加工示范应用的分中心、加工站、合资公司,促进我国激光加工产业的发展。

(5)资本平台内资:实现股权投资的多元化,引入上市公司、国有投资公司、民间资本;外资:在武汉中国光谷能量光电子领域的外资比例很小。外资引进可以先从配套行业着手,毕竟外资在多数与能量光电子相关的配套的领域具有技术优势,并且投资配套领域不像投资系统集成那样大;外企:建议国家和地方政府对建立区域性、行业性的激光加工加大资金扶持的强度,充分利用国内经济、社会结构特点,以高效益为目标,应用激光先进制造技术,开发设计和制造具有国际领先水平的高效益激光加工生产线。引进国外先进技术与资金,建立若干个生产激光器和成套设备的合资企业,以提高我国激光产品的水平。

(来源:中国金属加工网)