索书号：TN24/Z66/2019

序言

　　“工具”在人类历史和文明进程中扮演着重要角色，人类文明的发展离不开工具的发展，甚至以生产工具的演变为标志划分人类文明的历史：石器时代、蒸汽时代、电气时代、原子能时代、信息化时代。激光、原子能、半导体、计算机并称为二十世纪四大发明，其本质是原子能的运用。“激光”作为一种先进的工具，同样推动着人类文明的进步。美国GDP超过50%都与激光应用紧密相关，在激光制造方面，当今世界已经进入了“光制造”的时代。

　　我国经济发展进入新常态，制造业发展面临新挑战。资源和环境约束不断强化，劳动力等生产要素成本不断上升，主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式难以为继，调整结构、转型升级、提质增效刻不容缓。形成经济增长新动力，塑造国际竞争新优势，重点在制造业，难点在制造业，出路也在制造业。中国的立国之本是“制造”，而激光制造完全匹配国家战略。

　　基于人类文明的进程，基于国内外发展阶段和环境，我在2015年首次提出中国激光制造产业“黄金十年”的概念：未来十年，中国制造业产业升级的迫切需要将是中国制造业高速发展的十年，也将是助推中国激光制造产业发展的黄金十年，甚至二十年。事实上，2015年至今，中国激光制造产业复合增长率达到20.6%，宏加工方面成长为全球最大市场；精密微加工方面紫外激光器和超快激光应用引领全球应用市场；激光制造产业中的公司密集上市或拟上市；尽管受到中美贸易摩擦、国内经济下行压力增大等因素影响，但也仅仅是高速发展过程中的小涟漪，激光制造产业的发展是不可逆转的。

　　回顾2018年的中国激光制造产业，可谓喜忧参半。细分领域领导者继续领跑，进入资本市场，锐科激光、帝尔激光主板上市，创鑫激光、杰普特、铂力特、柏楚紧追科创板，以品牌效应稳固市场地位；万瓦级的光纤激光器用光闸、光纤激光器和激光器设备频繁问世，预示激光企业开始争夺高端市场，虽技术尚待完善，但仍让我们看到了产业界的决心。而“中美贸易战”忽紧忽松的情节变换，加速了激光产业中的更多不确定因素的产生，或并购、或转型、或价格战、或转战市场，洗牌的迹象似乎越现越浓。大部分企业以保守态度稳定业务，继续观望。而有一定实力的企业则会更多地考虑如何加快产业链布局，以此减少外部因素的影响，并扩大品牌影响力。

　　那么，中国激光产业的出路在哪里？以中国激光制造产业来看，其发展可归纳为六大趋势，有些趋势可能已然是事实。趋势之一是全球化。国际工业激光巨头从国外进入深耕中国市场，中国激光制造也要全面进入发达国家市场，双向渗入，才称得上是真正的全球化；趋势之二是渗透力越来越强。近10年来，工业激光器的技术发展并没有多快，但每年激光新应用却层出不穷，渗透到三百六十行，不断替代传统工艺，突破新工艺，这才是激光制造发展的本质；趋势之三是资本推动力量不断加大。一方面激光制造产业受到投资者追捧，加速了激光制造产业的发展，另一方面，很多公司借助资本加速整合完成战略布局。激光企业密集IPO就是一个体现。趋势之四是两极分化——平民化和高端定制化。平民化就是批量标准产品，性价比高，耐用，成本低，让激光真正成为一种通用工具，一种常规工具。高端定制化就是要适应激光制造工艺的千差万别，丰富多彩，正如前面所说，这是激光制造应用的本质，大有可为；趋势之五是固态化。工业主流激光器，包括光纤激光器、固体激光器、直接半导体激光器，都属于固态激光器。这几种主流工业激光器无一例外都采用了半导体激光器作为抽运源或直接应用，重要的原因是半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、寿命长、可靠性高、多波长等优点，正是工业应用客户最喜欢的。趋势之六是智能化。激光制造的特点是：柔性、绿色、高速高精。这些先天基因优势非常适合与信息化、互联网、人工智能相结合。

　　激光打标和切割之后，激光制造市场的下一个风口是什么？是焊接，精密微加工，还是激光3D打印？其实，真正理解了激光制造产业的发展趋势和本质，不难发现，激光制造的应用风口永远都是两个：一个是平民化带来的大量使用叫风口，一个是高端化带来的极高价值体现也叫风口；对应公司的发展自然也有两条道路。对于大量使用的产品，行业集中度会越来越高，对中小公司来说同质化竞争已经没有出路，机会越来越少。好在激光制造产业的本质是应用丰富多彩，非常适合于中小企业走高端定制化的道路，小而美，精而专。但无论哪条道路，对于今天的中国激光制造产业来说，提质增效——“质量为先，创新驱动”，应是现阶段和未来的主基调。

　　当然，中国激光制造产业还有很多短板，比如在部分核心器件、高端产品等方面，但这丝毫不会影响中国激光制造产业成为全球激光制造产业重要的且不可或缺的一极，这也说明中国激光制造产业还有很大的发展机会和空间。我在激光制造行业从业近20年，亲眼见证、亲身经历、亲自参与了中国激光制造产业发展波澜壮阔的20年，从无到有，从小到大，从弱到强，从只能系统集成到核心器件逐步自主可控，中国激光制造产业链相对完整。但作为全球激光制造产业重要的且不可或缺的一环，中国激光制造行业理应每年发布一份完整的、详实的、科学的、权威的发展报告和分析，《中国激光产业发展报告》开此先河，为行业内人士、产业规划者、投资者提供权威参考和决策依据，同样是激光产业链中的一环——软实力，同样值得中国激光制造产业的同行们去爱护它、支持它！

　　苏州长光华芯光电技术有限公司董事长  闵大勇

　　2019年7月

报告目录

　　报告目录

　　发布机构        i

　　支持机构        i

　　数据支持        i

　　顾问委员会（按姓名笔画顺序）        ii

　　专家编委会        ii

　　编委会        ii

　　前言        iii

　　序        iv

　　部分数据来源        vi

　　报告目录        I

　　图表目录        VII

　　第1章 激光与激光产业链        1

　　        1.1 激光定义及应用概况        1

　　                1.1.1 激光的定义        1

　                　1.1.2 激光在工业领域应用概况        1

　　                1.1.3 激光在信息领域应用概况        2

　　                1.1.4 激光在医学领域应用概况        2

　　                1.1.5 激光在商业领域应用概况        2

　　                1.1.6 激光在科研领域应用概况        3

　　                1.1.7 激光在军事领域应用概况        3

　　        1.2 激光器定义及分类        3

　　                1.2.1 激光器的定义        3

　　                1.2.2 激光器的分类        3

　　        1.3 激光产业的产业链        4

　　        1.4 激光产业与经济        5

　　第2章 全球激光产业发展态势        7

　　        2.1 2018年全球激光产业整体情况        7

　　        2.2 2018年全球激光产业市场规模        7

　　        2.3 2018年国外主要激光企业动向营收情况        9

　　                2.3.1 德国通快公司营收情况        10

　　                2.3.2 美国万机仪器公司营收情况        10

　　                2.3.3 美国相干公司营收情况        10

　　                2.3.4 美国IPG光子公司营收情况        11

　　                2.3.5 美国Lumentum公司营收情况        11

　　                2.3.6 美国贰陆公司营收情况        11

　　                2.3.7 美国恩耐公司营收情况        11

　　                2.3.8 丹麦NKT光子公司营收情况        11

　　        2.4 2018年国外主要激光企业动向        12

　　                2.4.1 2018年国外激光企业收并购情况        12

　　                2.4.2 通快公司向高功率超快加工和数字互联扩展核心业务        13

　　                2.4.3 相干公司继续完善国防和航空市场产品与技术        13

　　                2.4.4 IPG光子扩大航天航空运输及工业加工业务        13

　　                2.4.5 贰陆公司重点布局5G通信领域        13

　　                2.4.6 Lumentum公司加强光子器件技术实力        14

　　                2.4.7 NKT光子公司提升核心产品性能        14

　　        2.5 2018年国外激光前沿技术动向        15

　　                2.5.1 啁啾脉冲放大等技术获得2018年诺贝尔物理学奖        15

　　                2.5.2 澳科学家首次实现光子量子纠缠态的保护        15

　　                2.5.3 科学家们建造了迄今为止最小的光学频率梳        16

　　                2.5.4 美国完成孤子控制随机晶体管激光器运行演示        16

　　                2.5.5 瑞典皇家理工学院研发出重数克的低成本激光雷达        17

　　                2.5.6 哈佛研制世界首台激光无线电收发器        17

　　                2.5.7 NASA实现高速立方星激光通信        18

　　                2.5.8 美国罗切斯特理工学院研制出光镊声子激光器        18

　　                2.5.9 美国中佛罗里达大学开发出第一个非对称激光阵列        19

　　                2.5.10 美国北亚利桑那大学研发出可放大光线的布里渊激光器        19

　　第3章 中国激光产业环境与区域发展概况        20

　　        3.1 中国激光产业政策环境        20

　　        3.2 中国激光产业市场环境        22

　　                3.2.1 中国激光设备市场总体情况        22

　　                3.2.2 中国工业激光器市场总体情况        23

　　                3.2.3 中国光纤激光器市场销售情况        24

　　                3.2.4 中国紫外激光器市场销售情况        28

　　                3.2.5 中国激光切割设备市场情况        29

　　                3.2.6 中国激光元器件进出口情况        30

　　        3.3 中国激光产业区域环境        32

　　                3.3.1 华南地区激光产业发展环境        32

　　                3.3.2 华中地区激光产业发展环境        33

　　                3.3.3 华东地区激光产业发展环境        34

　　                3.3.4 东北和华北地区激光产业发展环境        36

　　                3.3.5 西部地区激光产业发展环境        37

　　        3.4 中国激光产业R&D环境        38

　　                3.4.1 国家级重点研发机构        38

　　                3.4.2 2018年国家重点研发机构R&D动向        40

　　                3.4.3 2018年国家自科基金光电类项目资助情况        42

　　                3.4.4 2018年国家重点研发计划光电类项目资助情况        45

　　                3.4.5 光电领域院士情况        48

　　                3.4.6 2018年光电领域国家杰出青年新增情况        49

　　                3.4.7 国家科学技术奖        50

　　第4章 中国激光产业技术与产品发展概况        53

　　        4.1 2018年中国激光技术专利总体情况        53

　　        4.2 激光技术重点专利解读——以光纤激光器为例        54

　　        4.3 2018年中国激光年度产业化技术和产品        62

　　                4.3.1 达闼科技推出云端AI手持拉曼光谱仪        62

　　                4.3.2 上海产研院推出同轴送丝激光金属3D打印机        62

　　                4.3.3 海信发布具有革命技术性突破的三色激光电视        63

　　                4.3.4 中电科推出国内首款商品化激光铯原子钟        63

　　                4.3.5 上海交大制出首台基于三维芯片的光量子计算原型机        64

　　                4.3.6 中科院长春光机所研制出百瓦级激光雷达用VCSEL阵列芯片        64

　　                4.3.7 中科院两大研究所联合研制全球唯一紫外自由电子激光器        64

　　                4.3.8 河南仕佳光子公司研制出DFB激光器芯片        65

　　                4.3.9 大族激光推出国内首台柔性OLED激光切割设备        65

　　                4.3.10 中科院半导体所量产新一代激光气体传感器芯片        65

　　        4.4 2018年中国激光技术研究进展        67

　　                4.4.1 中科院化学所在有机全色激光显示方面取得进展        67

　　                4.4.2 中科院上海光机所超强超短激光驱动强磁场研究取得重要进展        68

　　                4.4.3 吉林大学、中科院上海光机所联合筛选出新一代高功率中红外光纤激光材料        68

　　                4.4.4 中科院上海光机所实现新型光镊        69

　　                4.4.5 中科大首次实验实现量子纠缠态自检验        69

　　                4.4.6 上海交通大学研制出全球首个轨道角动量波导光子芯片        69

　　                4.4.7 湖南师范大学提出单向量子声子激光技术方案        70

　　                4.4.8 中科院福建物构所研发出新一代深紫外非线性光学晶体        70

　　                4.4.9 中山大学推出世界首例硅基DFB激光器阵列        70

　　                4.4.10 中科院物理所创造了太赫兹脉冲能量的世界纪录        71

　　第5章 中国激光产业市场与企业发展概况        72

　　        5.1 2018年中国激光产业市场格局        72

　　                5.1.1 2018年中国激光产业市场总体情况        72

　　                5.1.2 2018年中国激光企业营业规模        72

　　        5.2 2018年中国激光产业投资和并购情况        73

　　                5.2.1 2018年中国激光产业收并购情况        73

　　                5.2.2 国内光电领域投资基金创立情况        74

　　        5.3 2018年中国激光相关上市公司情况        76

　　                5.3.1 2018年国内主板上市激光企业营收情况        76

　　                5.3.2 2018年国内新三板上市激光企业营收情况        77

　　                5.3.3 2018年国内申报上市激光企业基本情况        79

　　第6章 中国激光焊接设备发展研究        81

　　        6.1 激光焊接技术概述        81

　　        6.2 激光焊接的产业链        82

　　       6.3 中国激光焊接市场规模        83

　　        6.4 中国激光焊接企业概况        85

　　        6.5 中国激光焊接PEST分析        87

　　第7章 中国超快激光器发展研究        89

　　        7.1 超快激光器概述        89

　　        7.2 超快激光的产业链        90

　　        7.3 中国超快激光器市场规模        91

　　        7.4 中国超快激光器企业概况        93

　　        7.5 中国超快激光PEST分析        94

　　第8章 中国增材制造设备发展研究        96

　　        8.1 增材制造技术概述        96

　　        8.2 增材制造的产业链        97

　　        8.3 中国增材制造市场规模        99

　　        8.4 中国增材制造企业概况        100

　　        8.5 中国增材制造PEST分析        102

　　第9章 中国激光显示行业发展研究        105

　　        9.1 激光显示技术概述        105

　　        9.2 激光显示的产业链        106

　　        9.3 中国激光显示市场规模        107

　　        9.4 中国激光显示企业概况        108

　　        9.5 中国激光显示PEST分析        112

　　第10章 中国激光雷达设备发展研究        115

　　        10.1 激光雷达技术概述        115

　　        10.2 激光雷达的产业链        116

　　        10.3 中国激光雷达市场规模        119

　　        10.4 国内外激光雷达企业概况        120

　　        10.5 中国激光雷达PEST分析        122

　　第11章 总结与展望        124

　　附录        126

　　        1 中国激光产业基地（园区）概况        126

　　        2 中国激光产业链全景图        130

　　发布机构简介        133

　　中国科学院武汉文献情报中心        133

　　中国激光杂志社有限公司        134

　　中国光学学会        134

图表目录

　　图表1 激光材料加工的分类        1

　　图表2 激光器的分类        4

　　图表3 激光产业的产业链        5

　　图表4 2012-2019E年全球激光器销售收入及预测（单位：亿美元）        8

　　图表5 2018年全球激光器应用市场情况        9

　　图表6 2018年国外主要激光企业营收状况（单位：亿美元）        9

　　图表7 2018年国外激光相关企业收并购情况        12

　　图表8 美国对中国激光相关数控机床产品的增税清单        20

　　图表9 瓦森纳协定清单（与激光相关部分）        21

　　图表10 中国对美国激光领域产品的增税清单        21

　　图表11 2011-2019E年中国激光设备市场销售收入及预测（单位：亿元）        23

　　图表12 2017-2018年中国激光设备细分市场销售收入（单位：亿元）        23

　　图表13 2016-2018年中国工业激光器市场规模占比变化情况        24

　　图表14 2018年光纤激光器在华市场销售份额情况        25

　　图表15 2012-2020E年中国各功率段光纤激光器价格走势（单位：万元）        26

　　图表16 2013-2019E年中国光纤激光器（＜100W）销售数量及预测（单位：台）        26

　　图表17 2013-2019E年中国光纤激光器（≤1.5kW）销售数量及预测（单位：台）        27

　　图表18 2013-2019E年中国光纤激光器（＞1.5kW）销售数量及预测（单位：台）        28

　　图表19 2015-2019E年国产紫外激光器销售数量及预测（单位：台）        29

　　图表20 2013-2019E年中国激光切割成套设备销售数量及预测（单位：台套）        29

　　图表21 2010-2018年中国的激光元器件进出口金额（单位：百万美元）        30

　　图表22 2010-2018年中国的激光元器件进出口数量（单位：万个）        31

　　图表23 2015-2018年用激光、其他光或光子束处理材料的加工机床进出口情况        31

　　图表24 中国激光产业区域环境——华南地区        32

　　图表25 2018年华南地区激光产业大事件        32

　　图表26 中国激光产业区域环境——华中地区        33

　　图表27 2018年华中地区激光产业大事件        34

　　图表28 中国激光产业区域环境——华东地区        35

　　图表29 2018年华东地区激光产业大事件        35

　　图表30 中国激光产业区域环境——东北和华北地区        36

　　图表31 2018年东北和华北地区激光产业大事件        37

　　图表32 中国激光产业区域环境——西部地区        37

　　图表33 2018年西部地区激光产业大事件        38

　　图表34 中国的国家级光电类研发机构及其依托单位        39

　　图表35 2018年光电类国家地方联合工程研究中心拟确定名单        40

　　图表36 2018年国家重点研发机构的R&D动向        40

　　图表37 激光加工国家工程研究中心区域建设情况        42

　　图表38 2018年国家自科基金委资助项目直接经费TOP10（激光相关领域）        43

　　图表39 2018年国家自科基金单项资助直接经费TOP10（激光相关领域）        43

　　图表40 2018年国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（激光相关领域）        44

　　图表41 2018年国家重点研发计划光电类项目经费资助（科研院所）        46

　　图表42 2018年国家重点研发计划光电类项目经费资助TOP10（高校）        46

　　图表43 2018年国家重点研发计划光电类项目经费资助TOP10（企业）        47

　　图表44 2018年“增材制造与激光制造”重点专项经费资助TOP10        47

　　图表45 2017年光电相关领域新增两院院士情况        48

　　图表46 2011-2015年光电相关领域新增两院院士情况        49

　　图表47 2018年光电相关领域新增国家杰青情况        49

　　图表48 2018年度国家自然科学奖（与光电相关）        50

　　图表49 2018年度国家技术发明奖（与光电相关）        51

　　图表50 2018年度国家科学技术进步奖（与光电相关）        51

　　图表51 2018年中国激光专利申请数量区域TOP10（单位：件）        53

　　图表52 2018年国内激光技术研发机构专利申请数量TOP10（单位：件）        54

　　图表53 2008-2018年光纤激光器全球专利及中国专利申请趋势（单位：件）        55

　　图表54 全球光纤激光器专利主要申请国家/地区申请量年度分布（单位：件）        55

　　图表55 2008-2018年全球光纤激光器专利权人（企业）排名TOP15（单位：件）        57

　　图表56 2008-2018年全球光纤激光器专利权人（高校）排名TOP10（单位：件）        57

　　图表57 2008-2018年全球光纤激光器专利权人（科研院所）排名TOP10（单位：件）        58

　　图表58 全球光纤激光器主要专利权人技术研发布局（单位：件）        59

　　图表59 基于IPC（大组）的光纤激光器专利权人互相关地图        61

　　图表60 2018年中国主要激光企业的营业规模        72

　　图表61 2018年中国激光相关领域收并购情况        74

　　图表62 国内光电领域投资基金（规模大于10亿元）创立情况        74

　　图表63 国内光电领域产业联盟/组织创立情况        75

　　图表64 2018年国内主板上市的激光企业营收情况        76

　　图表65 2018年国内新三板激光企业营收情况        78

　　图表66 2018年新三板摘牌激光企业        79

　　图表67 2018年IPO申报企业（与光学相关）        79

　　图表68 2019上半年申报科创板企业情况（激光相关）        80

　　图表69 激光焊接分类        81

　　图表70 激光焊接相比传统焊接的优势        82

　　图表71 激光焊接装备产业链        83

　　图表72 2016-2020E年中国激光焊接设备市场规模及预测（单位：亿元）        84

　　图表73 中国激光焊接企业代表产品和核心技术情况        85

　　图表74 激光焊接行业PEST分析        88

　　图表75 超快激光器不同的分类和状态        89

　　图表76 激光器按照输出形式分类及应用领域        90

　　图表77 超快激光产业链        91

　　图表78 2015-2020E年国产皮秒飞秒激光器销售数量（单位：台）        92

　　图表79 2015-2020E年中国超快激光器市场规模及预测（单位：亿元）        92

　　图表80 国内各地区超快激光器代表企业及主要应用方向        93

　　图表81 超快激光PEST分析        95

　　图表82 增材制造技术分类及简介        96

　　图表83 增材制造设备按照用途分类        97

　　图表84 增材制造产业链图谱        98

　　图表85 2012-2020E年中国增材制造行业市场规模（单位：亿元）        99

　　图表86 2018年增材制造应用行业占比情况        100

　　图表87 2018年中国增材制造设备市场所属品牌占比情况（单位：%）        100

　　图表88 2018年国内增材制造企业分布        101

　　图表89 2018年增材制造行业融资事件概览        101

　　图表90 增材制造PEST分析        104

　　图表91 激光显示主流技术简介        105

　　图表92 激光显示技术的应用领域        106

　　图表93 激光显示产业链        107

　　图表94 2015-2019E年中国激光显示市场销售收入及预测（单位：亿元）        108

　　图表95 中国激光显示企业地域分布        109

　　图表96 中国激光显示企业主要产品情况        109

　　图表97 激光显示PEST分析        114

　　图表98 激光雷达的分类        115

　　图表99 各类型激光雷达比较        116

　　图表100 激光雷达产业链图谱        118

　　图表101 2013-2022E年中国激光雷达市场规模及预测（单位：亿元）        119

　　图表102 2007-2020E年激光雷达价格预测（单位：美元）        120

　　图表103 全球激光雷达初创公司基本情况及相关产品信息        121

　　图表104 国内主要激光雷达企业基本情况及相关产品信息        122

　　图表105 激光雷达PEST分析        123