2016年5月31日，德國機械設備制造業聯合會(VDMA)下屬的“用于材料加工的激光與激光系統”工作委員會在德國斯圖加特召開了年度新聞 發布會，出席該會議的業界嘉賓包括德國通快集團（Trumpf) 的研發及生產總經理Christian Schmitz博士、德國Laserline公司的董事總經理Christoph Ullmann博士、德國Rofin集團的高功率事業部副總裁Thorsten Frauenprei?先生，以及該工作委員會的負責人Gerhard Hein先生。會議主要對包括德國、美國以及亞洲等國家和地區在內的全球激光行業的發展現狀和趨勢做了回顧和展望，闡述了各激光產品和技術在不同戰略市場的應用潛力和前景。在本期中，您將先看到第一部分的內容。

　　全球激光技術和應用趨勢摘要

　　● 拓寬超短脈沖激光應用的用戶基礎

　　當前，國際市場對工業型超短脈沖激光器的需求受到部分利基市場應用（高件量）的推動持續保持高位水平，特別是在消費電子應用領域。另一方面 ，越來越多的獨立項目和應用（低件量）正為該激光器提供了良好的市場基礎。其中包括各產業部門的一系列微孔鉆削、微結構化以及微切削工藝應用領域。

　　通快超短脈沖激光器用于激光表面處理，在金屬表面制造微細結構以結合兩種材料。

　　● 固體激光器的應用和功率需求

　　在歐洲市場，激光切割應用趨向于使用功率更高的固體激光器(SSLs)；而在中國，切割功率在2kW以下的同類激光器的市場正處于增長中。

　　此外，固體激光器在機床加工中的應用趨勢持續得到深化。今年，就該業務板塊來看，預計60%的機床產品都將配備固體激光切割機（系統），有明確跡象顯示，該份額有望超過70%。

　　固體激光材料加工使用的連續（波）激光器的發射功率也經歷了相對比例的增長，大于3kW。同時，所使用的光源的平均輸出功率也有所增加。

　　出口到亞洲地區約四分之三的激光器產品的輸出功率為2到4KW。目前，應用于工業領域的中等功率的固體激光器的需求水平尤為強勁，尤其是在中國。

　　● 增材制造的增長潛力

　　若干年來，金屬零件的激光增材制造（也被稱為3D打印）市場一直保持約4%的年增長率，凸顯其作為一個增長率超過25%的加工領域的重要性。話雖如此，該產業部門也正對其從探索階段向成熟工業轉型過程中所彰顯的價值重新進行評估。

　　激光增材制造技術主要的應用領域包括航空航天、能源、牙科和醫療等行業。其趨勢是使用更大的機器來對金屬進行激光熔融，以實現更高的增材率、提升可靠性，以及將增材制造流程與生產環境進行集成的整體概念等一系列目標。

　　這些趨勢已觸發行業全力開發用于協調激光熔融工藝中的激光并行發射手段，從而提高下一代機器實現零部件批量生產的競爭力。

　　● 超高強度鋼材的激光切割熱潮持續不退

　　2016年，基于汽車行業持續推崇“輕量化”設計的趨勢，在很大程度上助推超高強度鋼材的激光切割系統（設備）的銷售保持在高位水平。

　　● 極紫外光刻（EUV）技術保持可喜的發展勢頭

　　作為柔性鈑金加工機床和工業激光器的市場領導者，通快（TRUMPF）集團的Christian Schmitz博士表示通快研發的極紫外激光器預計將迎來可喜的發展勢頭。ASML公司購買了通快的紫外激光器用于開發極紫外光刻(EUV)設備，從而能夠在半導體芯片上雕刻小于10納米的結構。

　　通快CO2 激光器TruFlow用于極紫外激光光刻應用。

　　“當前EUV技術正繼續朝著大規模生產應用的方向不斷發展。這些極紫外激光設備的生產力和可用性不斷提高。越來越多的半導體制造商訂購通快的EUV極紫外激光器用于他們的生產。預計我們的客戶ASML公司在2016年將購買6-7臺。”Schmitz博士說道。

　　● 消費電子產品領域：準分子激光器對于推動激光剝離應用的高需求潛力發揮重要作用

　　目前，用于生產顯示器（激光剝離，激光退火）的納秒級脈沖高功率紫外固體激光器的市場正處于持續開發中，這些應用領域過去曾是準分子激光器的天下。固體激光器展現出超越準分子激光器的幾個優勢。例如，他們較高的脈沖重復率可以支持工藝流程的可擴展性以及實現更高的生產力。最重要的是，固體激光器的維護需求相當少，因而是工業規模生產領域更令人信服和理想的解決方案。

　　● 工業4.0為激光打標帶來龐大的市場潛力

　 　以“自動化”和“智能制造”作為關鍵字的工業4.0為激光打標的銷售業務提供了龐大的潛力。這里重要的是關注在數字網絡生產環境中實現零部件、組件和系 統的獨特打標。這將有助于在整個價值鏈體系中對類型、序列號、生產日期，生產廠家以及過程信息等細節要素進行高效追溯和監測。

　　激光器鐫 刻數據矩陣編碼或純文本具有三種優勢。首先，激光標記具有極佳的耐久性、耐清潔劑及耐磨損等性能。其次，激光標記可以在不需使用膠粘標簽、RFID芯片或 墨水等消耗品的情況下被直接鐫刻到所有常規材料未經處理的表面上。最后，條形碼可以使用一款攝影系統掃描后用于進一步處理。

　　亞洲激光市場的發展現狀和趨勢

　　亞洲的激光市場在很大程度上仍然受到中國經濟產值的制約和影響。近年來，基于中國整體的經濟概念是面向出口，因而該國被視為世界的“工作平臺”。然而，中國迅速增長的人口驅動其對基礎設施、移動性、醫藥產品的需求水平持續攀升。

　 　最近，有消息宣布在未來三年內，中國將耗資6，300億歐元（折合人民幣約4.7萬億元）來打造迄今為止最大的基礎設施項目，旨在提振中國略顯疲軟的經 濟，并且彌補許多工廠沒有得到充分利用以及產能過剩等一系列問題。近年來，中國強勁的增長勢頭、國人在質量觀念方面的轉變以及高素質工人的增加等因素都促 使該國的工資水平呈螺旋上升態勢。同時，中國很多的生產業務被外包到其它制造成本更低的國家，削弱其在全球業已建立的“生產成本”優勢和地位。然而，盡管 中國的經濟增長步伐相對較緩慢，卻未曾失去其令人印象深刻的種種特征。

　　● 機械制造業

　　激光源和激光切割設備的制造商仍然被吸引到中國市場。就低功率和中功率范圍（1-2KW的激光輸出功率）的產品來看，其在2015年的市場需求尤為強勁，特別是光纖激光器。未來光纖激光器市場份額將以高功率材料加工領域為主要增長來源。中高功率光纖器將成為國內光纖市場的發展趨勢。另一方面，越來越多的本地激光器制造商正不斷涌入該細分市場，從而使一些知名品牌陷入價格競爭壓力。

　　羅芬FL系列光纖激光器在金屬材料切割領域發揮出顯著的功效

　　與此同時，激光切割機相對低廉的價格也正推動了激光器在沖壓作業中的應用，該市場目前的一個明顯趨勢是將光纖激光器應用于激光切割機領域。雖然增長速度并不是完全相同，我們確實看到所有其它亞洲地區從CO2激光器轉向使用光纖激光器的趨勢，例如臺灣。

　　這一趨勢在日本也非常明顯；之前，日本的本地制造商仍然以使用CO2激光器為主。繼中國之后，日本如今已成為全球第二大規模的激光切割設備的目標市場。

　　● 汽車制造業

　 　過去十年內，大量歐洲和美洲地區的汽車制造商不僅在中國建立了生產工廠，同時也在泰國、印尼和馬來西亞等亞洲地區建廠。這種趨勢將繼續深化，且一并帶動 汽車零部件行業的發展。這其中，也包括許多來自日本和韓國的知名汽車制造品牌，而在未來幾年內，亞洲將躍身成為全球最大的汽車制造商。

　　此外，激光在汽車及零部件供應行業的應用正在經歷同樣強勁的增長。傳統的激光切割、激光焊接和激光打標技術在車身制造領域的應用已實現了顯著的擴張，這主要得益于激光材料范圍的持續拓寬以及更多汽車電子器件的使用，從而促使激光技術在粘合劑制備、表面活化、不同材料的接合以及鉆孔等領域獲得更多大顯身手的機會。

　　羅芬的動態激光焊接系統可在最短時間內實現任意形狀組件的多點焊接，多用于汽車座椅及固定件的生產。

　 　另外，汽車零部件供應商必須能夠滿足和應對復雜性日益增強的要求。如今，這些零配件供應商僅開發標準型的配件產品是極為罕見的事兒。越來越多的汽車制造 商要求開發出專門針對他們實際需求的完整模塊和系統。因此，零部件供應商不得不將他們的產品線和技術延伸到復雜的工程領域，并且在制造過程中廣泛采用柔性 生產技術。此外，電動車輛的增長也進一步突顯了電池制造商的重要性。

　　● 消費品行業

　 　毋庸置疑，亞洲是全球消費品行業的“生產熱點地區”，以其消費電子業占據領先地位。預計到2019年，亞洲地區的智能手機用戶規模將達到26.6億 （2015年該數字為18.6億），這一市場正呈現“爆發式”的增長 — 并且帶來了大量的激光應用潛力。智能手機制造除了應用傳統的激光切割、激光焊接和激光打標技術外，更多新型的激光工藝正大顯身手，助推了增長勢頭。例如： 基于超短脈沖激光器的玻璃切割工藝。這類激光器主要被用于切割使用硬化玻璃和藍寶石玻璃等材料制成的電視屏、電腦屏、平板電腦和顯示屏。另外一個例子是用于焊接移動電話的攝像模塊的低功率二極管激光器。

　　此外，激光器在紡織行業的應用也取得了巨大的成功和高速的增長。例如：封離型CO2激光器被用于加工紡織品；而過去，這些工藝通常是采用噴砂手段完成的，但因為噴砂工藝對服裝行業的從業人員造成很大的健康風險，從而在大多數地區已被禁止。許多用于這些領域的激光加工設備發源于西班牙或意大利，然而今天，越來越多的激光設備仍然是由中國制造商提供的。CO2激光器不僅能夠加工牛仔褲，同時也能加工皮鞋和手袋等產品。

　 　最后，同等重要的是，越來越多的激光器被用于各類消費品的包裝領域。消費品行業給予產品包裝的重視度與產品本身是同等的，因為產品包裝是影響消費者購買 決策的重要因素。現代包裝旨在提供一種具有吸引力的產品展示以及品質保持的解決方案。就包裝領域而言，日本和韓國是亞洲地區的市場先驅，這些國家的包裝必 須符合高品質要求。

　　據市場研究公司BBC Research最新發布的市場報告顯示，預計到2020年，全球工業激光器的市場規模將有望從2015年的46億美元增長至63億美元；五年內將實現 6.6%的復合年均增長率（CAGR）。其中，消費電子領域是工業激光器最大的終端應用產業，其市場總額將有望從2015的15億美元增長至2020年的 20億美元。

　　從地域上來看，亞太區仍將是全球工業激光器的最大市場。報告指出，“隨著大量企業實體的涌入，以及業界對自動化的關注程度日益提升，因此在中國、日本和韓國等主要市場，工業激光器市場都將呈現出大幅增長。”

　　● 醫學工程行業

　　人口的快速增長以及壽命的延長無疑對醫藥產品產生了更高的需求。除了已知的激光工藝和技術外，受到不斷變化以及充滿活力的市場進程、個性化需求的提升以及材料多元化發展趨勢等因素的推動，更多創新的激光應用正保持恒定的發展走勢。

　 　這里的一個案例是用于加工如生物可吸收型合成聚乳酸以及生物可吸收型鎂合金等新型材料的超短脈沖（USP）激光器。然而事實上，USP激光器也同樣適用 于切割現代人工晶狀體，并且不會產生任何變形。此外，越來越多的醫療產品正廣泛應用各種靈敏的電子元件。基本上，USP激光器對這類應用領域而言并非新生 事物。相反，它結合了幾種熟悉的工藝流程，并且較之其它替代型的生產手段而言，呈現出更多的優勢。

　　2014年，中國的醫學工程市場經歷了兩位數的增長，并且這一領域的專家預測未來五年，該產業板塊的市場增長率將達到10-20％。

　　● 半導體和光伏行業

　 　在亞洲，半導體產業無疑是另外一個重要的市場板塊。這里特別需要指出的是，自半導體生產誕生以來，激光刻字一直是標準的生產工藝。然而，過去的幾年也已 陸續看到了其它工藝方法的出現，例如晶圓加工工藝。此處值得一提的是作為全球兩個最大的半導體制造商之一的臺灣。當然，日本、韓國和東南亞地區的市場規模 也處于持續增長中，而中國也已經成為各類激光器和激光系統重要的消費市場。

　　另外一方面，激光產品在亞洲光伏行業也取得了良好的業績，尤其是在中國以及一些東南亞國家。此外，激光在薄膜太陽能電池領域的應用也保持穩定的發展走勢，而多晶太陽能電池的激光應用技術已實現了額外的增長。

　　● 電池應用趨勢

　　這里，值得一提的是電池市場成為推動亞洲地區主要激光應用的驅動力之一，尤其是光纖激光器的應用，無論在電動汽車、筆記本電腦或其他技術設備等領域。這些激光器涵蓋廣泛的應用，包括電池、電池外殼、電池的模塊化設計以及電池包裝領域。電動車的電池組是由許多通過母線互聯的電池單元所組成的。

　　作為一種加工工具，光纖激光器呈現的許多特性是電池制造過程中涉及的一系列特定工藝所亟需的。這類激光器適用于焊接鋁和銅等廣泛使用的材料。激光焊接工藝的特點包括高速加工、低熱輸入、確保可靠的生產流程（即使加工易燃材料時）。此外，光纖激光技術所彰顯的其它基本特性，例如高自動化水平、靈活性、可用性和可靠性等對于確保高品質和高產能的生產流程來說是必不可少的。

　 　日本被認為是全球“電動性”技術領域的市場先驅。這一因素會影響電池生產的研發以及影響電動車和混合動力車的開發和生產情況。當前，韓國正大力投資以擴 大其電動車輛電池的生產能力。而另一方面，中國在電動車輛的補貼領域是市場先驅。由于國家對每輛電動汽車給予的購買補貼高達6500歐元，銷售數字已經翻 了三倍多。

　　然而，擁堵和環境問題迫使中國有關部門對傳統的驅動客車實施了配額，因此購車者很少獲得官方許可，從而造成一定程度的限制， 但這一舉措并沒有延伸到電動車輛領域。因此，對許多用戶而言，電動車輛成為一種解決流動性問題的理想選擇。除了電動車輛實現了超高的銷售數字，中國本地的 電動客車制造商數量也不斷增長，從而帶動了電池的需求水平。

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