技术与市场：激光加工设备

激光：最快的刀、最准的尺、最亮的光

激光基本原理：

受激辐射光放大Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

自发辐射、受激吸收、受激辐射

①原子(原子、离子和分子)系统出一个分立能级跃迁到另一个分立能级时，伴随着辐射一个光子或吸收一个光子，所辐射或吸收光的频率由玻尔(Bohr)关系式所确定：

②热平衡状态下，原子系统的原子分布，在较低能级上的布居数(粒子数密度)总多于较高能级上的布居数(如E2＞E1，有N1＞N2)。因此光辐射与原子系统作用时将引起光的吸收，系统将吸收光子的能量。

③对受激光放大，则要求原子系统储存能量，即需由外部激励提供能量(称“泵浦”)，使电子由低能级跃迁到高能级，实现“布居数反转”分布(即达到N2＞N1，也称“粒子数反转”)。

④当入射一光波(能量为的光子)时，光子将感应此具反转分布的系统，引起一系列原子由高能级向低能级的跃迁，从而感应发射出大量的光子，使入射光能量呈数量级地被放大，即为受激光放大。

⑤表明，激光原子系统的发光机制，不同于一般原子系统的发光机制，其根本区别是：一个是受激辐射发光，一个是自发辐射发光；一个是各原子之间发光是相干的，一个是互不相干的。

激光的产生机理可以溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。

如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。

但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。

图：激光产生机理：（左）受激吸收，（中）自发辐射，（右）受激发射

而激光的产生需要满足三个条件：粒子数反转、谐振腔反馈和满足阈值条件。通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），还需要在有源区两端制作出能够反射光子的平行反射面，形成谐振腔，并使增益大于损耗，即相同时间新产生的光子数大于散射吸收掉的光子数。只有满足了这三个条件，才有可能产生激光。

激光器的类型

在光源中，实现能级粒子数反转是实现光放大的前提，也就是产生激光的先决条件。要实现粒子数反转，需借助外来光的力量，使大量原来处于低能级的粒子跃迁到高能级上去，这个过程我们称之为“激励”。

我们通常所说的激光器，就是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁，实现粒子数反转，然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器虽然多种多样，但使命都是通过激励和受激辐射而获得激光。因此激光器通常均由激活介质（即被激励后能产生粒子数反转的工作物质）、激励装置（即能使激活介质发生粒子数反转的能源，泵浦源）和光谐振腔（即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜）三个部分组成。

激光器有多种分类方式，其中最著名的是固体，气体，液体染料，半导体和光纤激光器。固态激光器介质是类似红宝石棒或其他固体结晶材料，并且缠绕在其上的闪光管泵送其充满能量的原子。为了有效地工作，固体必须掺杂，这是一种用杂质离子代替一些原子的过程，使其具有恰当的能级以产生一定精确频率的激光。固态激光器产生高功率光束，通常是非常短的脉冲。相比之下，气体激光器使用惰性气体（即所谓的准分子激光器）或二氧化碳（CO2）作为介质的化合物产生连续的亮光。CO2激光器功能强大，效率高，常用于工业切割和焊接。液体染料激光器使用有机染料分子的溶液作为介质，主要优点是可用于产生比固态和气体激光器更宽的光频带，甚至可“调谐”以产生不同的频率。

按波长来分，覆盖的波长范围包括远红外、红外、可见光、紫外直到远紫外，最近还研制出X射线激光器和正在开发的γ射线光器；

按激励方式不同，有光激励（光源或紫外光激励）、气体放电激励、化学反应激励、核反应激励等；

按输出方式不同，有连续的、单脉冲的、连续脉冲的和超短脉冲等；

从功率输出的大小来看，其中连续的输出功率小至微瓦级，最大可达兆瓦级。脉冲输出的能量可从微焦耳至10万以上焦耳，脉冲宽度由毫秒级到皮秒级乃至飞秒级（1000万亿分之一）。

各式各样激光器满足不同的应用要求。如激光加工和某些军用激光都要求高功率激光或高能量激光（即所谓强激光）。有的希望脉冲时间尽量缩短，以从事某些特快过程的研究。有的还对提高光的单色性、改善输出光的模式、改善光斑的光强分布以及要求波长可调等提出了很高的要求。这些要求促使着激光器的研究者不断探索，从而使激光器的探索深度和应用广度得到前所未有的发展。

激光加工

利用激光的高强度（亮度）聚焦激光束在1ms内能发射100J的光能量，聚焦起来足以使材料在短时间内融化或汽化，从而对不同特性难以加工的材料进行加工处理，如：焊接、打孔、切割、热处理、光刻等。

激光加工具有精度高、畸变小、无接触、能量省等优点，其应用领域几乎可以覆盖整个机械制造业，包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、医疗器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。其中关键零部件和精密设备的磨损和腐蚀都能很好地利用激光熔覆技术进行修复和优化，成为化腐朽为神奇的利器。

激光加工设备

激光加工设备行业属于技术密集型行业，涵盖光学、电子技术、机械设计与制造、自动化控制、计算机软件开发与数字图像处理、精密光学设计、视觉图像处理、运动控制、光和材料作用机理等多学科领域。

激光加工设备结构设计及加工工艺领域的核心技术具体包括超高功率板材激光切割机技术、超大幅面板材激光切割机技术、板管一体激光切割机技术、超高速激光熔覆设备技术、激光切割加工工艺技术等；核心零部件领域的核心技术包括单/多模块光纤激光器技术、光纤激光切割头技术、激光加工数控技术等；激光加工自动化解决方案领域的核心技术包括自动上下料及切割一体化技术、卷料激光切割自动落料技术、钣金成型技术等多项先进技术。

激光加工设备广泛应用于汽车零部件、工程机械、桥梁建筑模板、装配式建筑、特变电输送铁塔、煤炭开采及石油化工设备等领域的精密零部件制造，并逐步开始应用于新能源汽车、高端农机、航空航天等领域。

激光加工设备

激光加工设备的光源主要为光纤激光器，具备光电转化效率高、光源稳定性强等特点。该类设备广泛应用于金属材料的切割、焊接及熔覆领域，其中激光切割、焊接设备主要面向汽车零部件、工程机械、桥梁建筑模板、装配式建筑、特变电输送铁塔等行业，激光熔覆设备主要面向煤炭开采及石油化工、冶金、电力等行业。

激光加工技术概况

激光是指窄幅频率的光辐射线通过受激反馈共振与辐射放大产生的准直、单色、相干的定向光束。作为一种新光源，激光以其方向性好、单色性好、相干性好、能量密度高等特点，在工业、信息、医学、商业、科研、军事等多个领域都得到了广泛的应用。

激光在工业上的应用主要体现在利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行加工处理，激光加工按激光束对材料的作用效果可划分为激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光清洗、激光打标等。激光加工技术凭借其精度高、速度快、加工效果好等优势正逐步实现对传统加工技术的替代，并成为国家大力支持和推广的高新技术之一。在当前全球经济逐步回暖、制造业投资显著增加以及智能制造加速推进的大背景下，激光加工技术下游应用的深度和广度将得到进一步扩展。

（1）激光加工技术具备可加工材料范围广、加工效率高、加工精度高、工件形变小等优势，可广泛运用于工业领域

截止目前，激光加工技术已被广泛应用于工业、信息、医学、商业、科研、军事等领域。在工业领域，激光加工可用于多种金属、非金属材料的加工，尤其是高硬度、高脆性以及高熔点的材料。激光加工相较传统加工方式具有可加工材料范围广、加工效率高、加工精度高、工件形变小等优势，是对传统加工技术的革新，可推动传统制造业全面转型升级和跨越发展。

从应用领域来看，激光加工可细分为激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光清洗、激光打标等，激光加工技术在以上领域均展现出突出优势。

激光切割

利用激光聚焦后产生的高功率密度能量来完成切割。激光器产生的特定能量密度的光束，通过光路传导及反射并经过聚焦透镜组聚焦在生产物体的外表上面，形成高能量光斑，以瞬时高温融化或气化被加工材料。与传统的切割方式相比，激光切割具有环保无污染、精度良率高、速度快、生产成本低等明显优势

激光焊接

焊接过程属热传导型，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。最后液态熔池重新冷却凝固，形成焊接区域，实现材料的焊接效果。无需电极和填充材料，可实现精准加热，焊接时无接触，焊接区受污染小，可对高熔点、厚度大的金属材料进行焊接

激光熔覆

是一种新的材料表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。采用激光熔覆方式加工的熔覆层稀释程度低但结合力强，与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点

激光清洗

通过用激光束照射从固体（或液体）表面去除材料的过程。在低激光通量下，材料被吸收的激光能量加热并蒸发或升华。在高激光通量下，材料通常会转换为等离子体。通常，激光烧蚀是指用脉冲激光去除材料，如果激光强度足够高，则可以用连续波激光束烧蚀材料。与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有绿色环保、无研磨、无接触、清洗效率高以及运行成本低等特点

激光打标

利用高能量密度的激光聚焦于材料表面，使表层材料汽化或发生颜色变化的反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标能够打出各种文字、符号和图案，精密程度能够从毫米到微米量级，可用作防伪标识。激光打标的特点是非接触加工，工件不产生任何机械应力，适用于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材等材料的标记

（2）激光加工技术特点顺应高端制造、精密制造趋势，正加速实现对传统加工方式的替代

激光加工技术凭借可加工材料范围广、加工效率高、加工精度高、工件形变小等优势，在材料切割、焊接、增材制造、喷码打标等领域正逐步取代传统加工工艺，并被广泛应用于材料加工与光刻、通信与光存储、仪器与传感器、医疗与美容、科研与军事、娱乐及打印等领域。此外，激光加工数控工业软件还可与计算机数控技术、机械自动化技术等相结合，组成智能激光加工装备，实现对不同材质、不同形状及不同体积的材料的精密加工。

当前国家大力支持传统制造业向高附加值、高技术壁垒的高端制造及精密制造转型升级，同时，随着激光技术的进步与快速迭代，激光加工设备的成本逐步下降，预期激光加工技术将加速在制造业诸多领域全面取代传统加工技术，大幅提升工业生产效率，推动制造业的转型升级。

（3）经过长期技术积累和产业化应用实践，激光加工行业已形成完善的产业链体系

经过长期技术积累和产业化应用实践，激光加工行业已形成完善的产业链体系。产业链上游主要包括光学材料和元器件、机械、数控、电源及辅助材料等，中游主要为各种激光器及其配套装置与设备，下游则以激光应用产品、激光制造设备、消费产品为主。

激光加工设备行业发展现状及趋势

激光加工技术作为对传统加工技术的替代，具有应用广泛、市场规模广阔的特点，其下游行业囊括广大工业制造业领域，行业周期与整体宏观经济周期存在一定正相关性。

总体上看，我国激光加工设备行业近年来发展迅速，但在核心技术水平及应用渗透率等方面较发达国家仍存在一定差距。作为实现传统制造业向智能制造迈进的核心技术之一，国家高度重视并大力支持激光加工技术的产业化发展，并为进一步扩大应用范围提供政策引导，持续推动我国制造业生产方式和制造工艺的转型升级。当前，我国激光加工设备行业发展现状及趋势如下：

（1）核心零部件逐步实现国产化

激光器是激光加工设备的核心部件，而激光器核心器件包括泵浦源、光学谐振腔等，由于其技术壁垒较高，导致长期以来我国激光器核心器件的进口依存度较高。为降低对激光器核心部件的进口依赖和生产成本，近年来国内厂商纷纷加大自主研发力度，投入更多科研资源，我国激光器行业逐渐步入快速成长阶段，国产化程度逐年提升。

以光纤激光器为例，根据《2022中国激光产业发展报告》，从市场渗透率来看，在1-3KW功率段光纤激光器市场，2022年国产光纤激光器市场份额预计将达到97.3%，已基本实现国产化；在3-6KW功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率由2018年的15.8%迅速提升至2022年（预计）的95.7%；在6-10KW功率段光纤激光器市场，2022年国产渗透率预计将达到58.6%。在10KW以上功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率更是从2018年的5.7%快速增长至2022年（预计）的64.1%。

随着国内激光器企业综合实力的增强，国产激光器与国际技术差距逐步缩小，低功率激光器已基本实现国产替代，中功率、高功率光纤激光器国产化率快速提升。未来随着技术差距的进一步缩小，预计国产激光器功率和性能将逐步提高，高功率段光纤激光器领域的国内外品牌竞争将愈演愈烈，激光设备核心零部件的国产化率也将进一步提升。

（2）激光加工设备行业下游应用领域广泛，持续向高功率、短波长、窄脉宽方向发展

随着我国国民经济的快速发展与国家战略的深入实施，工业生产中各类金属、非金属工件的加工需求持续旺盛。随着激光技术的进步及对传统加工工艺的替代，近年来激光加工设备的应用领域快速拓展，国内激光加工设备市场迎来高速增长期。

目前，激光加工设备广泛应用于汽车零部件、工程机械、桥梁建筑模板、装配式建筑、特变电输送铁塔、材料加工与光刻、航空航天、通讯与光储存、医疗美容等多个行业。具体而言，在宏观加工领域，汽车、工程机械、航空航天器等领域大型加工件的切割、焊接可通过激光加工方式实现，相较传统加工方式可大幅提高加工效率和加工精度；在微观加工领域，激光加工覆盖半导体、LED、OLED、液晶显示等领域的精密加工环节。整体上看，激光加工具有精度高、效率高等显著优势，在诸多加工领域替代传统加工设备，一方面其广泛应用显著促进了下游产业链的协同发展，同时催生了新的产业形态，另一方面下游应用领域的不断拓展亦促进了激光加工技术的持续优化升级。

根据《2022中国激光产业发展报告》数据，2021年我国激光加工设备行业市场规模达到821亿元，预计2022年国内激光加工设备行业市场规模将达到876亿元。随着传统制造业转型升级的进一步推进以及激光技术不断发展成熟，各行业对激光加工设备的需求将不断增长，激光加工设备市场将迎来较长的发展机遇期。

此外，在国内制造业转型升级不断深化的背景下，为更好的满足高端制造业日益增长的高强度加工、精密加工需求，激光技术不断向高功率、短波长、窄脉宽方向发展。更高的功率能够提高设备对工件的加工速度和强度，提升加工效率；波长更长可使激光束集聚性更好，在加工中形成更小的光点，提升加工精度；更窄的脉宽能够降低加工时对工件表面的损伤，从而使加工的效果得到优化。

（3）激光加工设备日趋数字化、智能化

当前全球已步入数字经济时代，随着信息技术发展和跨领域应用逐渐增加，其与制造业的融合日趋紧密，推动制造业不断向着云化、智能化方向发展，其中工业互联网是重要的实现方式。在此背景下，处于制造业前端的激光加工设备已不仅仅是独立运行的工业机器，而是通过结合工业互联网技术与激光加工技术，可实现生产计划管理、设备在线监控和维护、故障在线诊断等一系列功能的数字化设备，可帮助生产企业提升效率、降低成本。未来随着各类信息技术与激光加工技术进一步结合，激光加工设备将能够更好的为制造业企业转型升级提供支持。

此外，通过激光技术与数控技术的融合还可使激光加工设备具备对加工流程的分析、判断、执行等能力，从而更好地实现制造流程的自动化、智能化。目前，市场上主流的激光切割、焊接、熔覆设备已可通过数控系统和自动化传动装置实现对加工头运行、出光的精准控制，而数控系统还能够实现整个激光加工生产线中各台设备间的协调高效运行，在减少人力成本的同时，进一步提升加工效率和品质。未来随着国家智能制造战略的进一步落地，我国激光加工设备领域持续向数字化、智能化发展将成为必然趋势，也将有更多智能化激光加工设备涌现并应用于国民经济的各领域，推动制造业向着智能制造方向发展。

（4）激光加工设备日趋集成化、柔性化

随着国民经济日益发展，装备制造业下游客户的应用场景和个性化加工需求日趋增多，要求激光加工设备具备更广阔的适用领域和更完善的协同加工能力以满足客户的多元化需求。在生产实务中，功能单一的激光加工整机设备已逐渐无法满足制造业企业精密、复杂工件的加工需要，因此，采用产线集成化设计、模块柔性化生产，能够根据客户需要实现多环节、多工序加工的激光加工智能制造生产线日益受到制造业企业的青睐。相较仅能完成单一加工环节的单台激光加工设备，激光柔性加工生产线可根据客户需要完成包括切割、折弯、焊接、熔覆、打标、智能搬运与码垛等在内的多道工序，帮助客户大幅提升整体生产效率。预计集成化、柔性化将成为未来激光加工设备行业新的发展方向和机遇。

（5）激光加工设备应用领域不断拓展

随着激光技术的持续进步，激光加工设备的应用场景不断拓展。面对不同领域日新月异的加工需求，激光加工技术还可与其他众多技术融合，进而孕育出新兴技术和产业。近年来，激光加工技术越来越多地渗透进入材料加工与光刻、高端工程机械、桥梁建筑模板、装配式建筑、特变电输送铁塔、航空航天、通讯与光储存、医疗美容等工业及消费领域，上述领域未来广阔的发展空间为激光加工设备提供了广阔的发展机遇。

激光加工设备细分行业简介

（1）激光切割简介及应用

①激光切割技术概述

激光切割技术是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将工件割开。激光切割具有切割质量好、切割效率高、切割速度快、非接触式切割、可切割材料种类多等优势。

②激光切割行业市场规模

根据《2022中国激光产业发展报告》数据，2021年我国激光加工设备行业市场规模达到821亿元，其中激光切割设备为激光加工技术的第一大应用领域，市场规模达280.1亿元，占比高达34%。预计2022年国内激光加工设备行业市场规模将达到876亿元，其中激光切割设备行业市场规模预计将达到300亿元。

③激光切割应用市场广泛且不断拓展

我国激光切割设备应用的终端行业广泛，最主要应用于工业材料加工和通信存储行业，其次是医疗美容、科研军事等领域。

在材料加工领域，切割是不可或缺的重要工艺之一。过去由于激光加工设备成本高昂，激光切割在制造业渗透率较低，而近年来随着激光切割设备成本的不断下降和激光切割性能的不断提升，激光切割逐步取代传统切割方式，在汽车零部件、工程机械、桥梁建筑模板、装配式建筑、特变电输送铁塔、航空航天、通讯与光储存、医疗美容及其他更多领域获得广泛的运用。

在汽车零部件行业，激光切割设备可应用于汽车五金零件、汽车车身、车门框后备箱、车顶盖、安全气囊、保险杠、中控板、立柱、座套、地毯等金属和非金属板材、管材的平面切割和三维立体切割；在工程机械行业，激光切割设备可应用于碳钢、中厚板或超厚板切割、钣金件预留工艺豁口、制作钣金样板和钻孔样等；在特变电输送铁塔行业，激光切割设备可应用于板材和管材下料、制孔、打标识、开坡口等生产工序。几乎在所有需要材料切割的领域，激光切割均可以满足相应需求，下游应用行业广泛。

（2）激光焊接简介及应用

①激光焊接概述

激光焊接利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使被焊物溶化并形成牢固的焊点和焊缝。

激光焊接根据焊接作用深度，可分为热传导焊和深熔焊；根据激光是否透过被焊物料，分为穿透焊和缝焊；根据使用激光的工作模式分为脉冲模式焊接和连续模式焊接。各类激光焊接技术及工艺具体如下：

②激光焊接行业市场规模

随着激光焊接在汽车制造、新能源电池、数码加工、精密加工等领域应用的崛起，国内激光焊接设备市场规模不断扩大。根据《2022中国激光产业发展报告》，近年来受新能源汽车、锂电池、半导体及新兴市场的需求驱动，同时受益于激光功率的不断提升和激光器价格的下降，激光焊接设备在各行业渗透率不断提高。2021年中国激光焊接成套设备市场销售收入为66.5亿元，同比增长29.9%，预计2022年将突破80亿元。

③激光焊接在多方面领先传统焊接技术，下游应用广阔

相比电阻焊、钎焊、氩弧焊、等离子焊和超声波焊接等传统焊接技术，激光焊接的主要优势在于：

A.能量集中，焊接效率高、加工精度高，焊缝深宽比大；

B.激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引；

C.热输入量低，热影响区小，工件残余应力和变形小；

D.焊接能量可精确控制，焊接效果稳定，焊接外观好；

E.非接触式焊接，光纤传输，可达性较好，自动化程度高；进行薄材或细径线材焊接时，无电弧焊接般的回熔现象；

F.能为各种材料组合提供高强度焊接，是唯一可将电镀镍焊接至铜材料上的技术。

在汽车零部件行业，激光焊接设备已广泛应用于汽车车身、车顶、底盘、车门、发动机盖、发动机架、排气管、仪表盘、电池组焊接等各种结构和零部件的平面焊接和三维立体焊接，显著提升了汽车制造水平和品质，为实现汽车轻量化、高强度创造了条件；在工程机械行业，激光焊接设备可应用于大尺寸碳钢、厚板、薄板、高强度结构件焊接等；在特变电输送铁塔行业，激光焊接设备的应用场景主要包括塔角焊接、结构件焊接等。

激光焊接设备自动化程度高，焊接速度快，可以大幅提升焊接效率和质量，在大规模产线和柔性制造中都对社会资源优化分配、社会效率提升方面拥有重要意义。

（3）激光熔覆简介及应用

①激光熔覆技术概述

激光熔覆技术，又称激光增材制造技术，是一种以激光为能量源的增材制造技术，采用高能量激光作为热源，金属合金粉末作为熔覆材料，通过激光与合金粉末同步作用于金属表面快速融化形成熔池，再快速凝固形成致密、均匀并且厚度可控的冶金结合层，从而达到显著改善工件的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能，或达到修复工件表面尺寸、强化延长寿命的效果。

激光具有能量密度高的特点，可实现难加工金属的制造，同时激光增材制造技术还具有不受零件结构限制的优点，可用于结构复杂、难加工以及薄壁零件的加工制造。目前，激光增材制造技术所应用的材料已涵盖钛合金、高温合金、铁基合金、铝合金、难熔合金、非晶合金、陶瓷以及梯度材料等，在航空航天领域中高性能复杂构建和生物制造领域中多孔复杂结构制造具有显著优势。

根据材料在沉积时的不同状态，激光增材制造技术分为定向能量沉积和粉末熔覆两类，具体如下：

②激光熔覆行业市场规模

根据《2022中国激光产业发展报告》数据，2021年我国激光熔覆设备行业市场规模达42.9亿元，预计2022年将达到48.1亿元。

③激光熔覆在多方面领先传统表面处理工艺，发展前景广阔

激光熔覆技术可以显著改善工件的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能，或达到修复工件表面尺寸、强化延长寿命的效果，可以替代TIG电弧增材、超高速火焰喷涂、等离子喷涂、电镀硬铬等传统表面处理工艺。激光熔覆技术的优势对比如下：

此外，激光熔覆还具有显著的成本优势和效率优势，修复成本显著低于重置成本，同时大大缩短维修时间，解决了企业成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。激光熔覆设备在煤炭开采行业主要应用于矿用综采支架立柱的中缸及活柱的维修及强化等；在石油化工行业中主要应用于石油勘探、开采设备叶轮、大型转子、轮盘、轴套、轴瓦等贵重耗损件的修复、强化；在航空工业领域可用于航空发动机叶片、叶轮和空气密封垫等飞机零部件的修复。

我国是装备制造大国，十四五期间以智能制造、新能源汽车、海洋工程装备、轨道交通装备、航空航天装备为代表的高端装备制造业快速发展。在海洋装备、轨道交通装备制造等领域中，涉及到磨损及腐蚀失效的各种轴类、铁轨均可以利用激光熔覆技术进行表面强化，提高零部件的耐磨、耐腐蚀性能，延长使用寿命。对于失效零部件，激光熔覆可以实现绿色、无污染修复，实现节约成本、节能、节材、降耗。激光熔覆未来将逐步替代电镀、喷涂和电弧增材等传统修复方式应用到煤炭开采、石油化工、海洋装备、轨道交通等高端装备制造行业中，市场空间广阔。

经过多年发展，目前小型、低功率的激光切割设备已成为行业内成熟产品，产品附件值逐渐走低，市场竞争日益激烈。但对于大型高功率加工设备、核心零部件、应用于特定高精尖领域的加工设备、智能制造生产线等产品，因其对激光设备厂商的跨学科、多领域综合技术研发实力、产品定制化设计开发能力要求较高。

激光器国产替代带来成本优势

随着锐科激光、创鑫激光等国内激光器厂商日益发展壮大，国产激光器的市场认可度逐渐提升且正在加速对进口激光器的替代。根据《2022中国激光产业发展报告》，在1-3KW功率段光纤激光器市场，2022年国产光纤激光器市场份额预计将达到97.3%，已基本实现国产化；在3-6KW功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率由2018年的15.8%迅速提升至2022年（预计）的95.7%；在6-10KW功率段光纤激光器市场，2022年国产渗透率预计将达到58.6%；在10KW以上功率段光纤激光器市场，国产激光器渗透率更是从2018年的5.7%快速增长至2022年（预计）的64.1%。而德国通快产品通常搭载其自产或IPG等激光器，相较之下国产激光器成本优势显著。

行业内的主要企业

（1）德国通快

德国通快成立于1923年，总部位于德国迪琴根，是全球工业生产机床和激光领域的技术领导者之一。德国通快业务领域涵盖机床、激光技术、电器及医药技术，核心业务为柔性与精密钣金加工，具体包括激光加工、冲压与成型、金属折弯等。历经数十年发展，德国通快已成长为一家在全球拥有超过13,000名员工的大型跨国企业集团。2021/22财年，德国通快销售额达到42.23亿欧元。

（2）瑞士百超

瑞士百超成立于1964年，总部位于瑞士恩茨。瑞士百超于1981年开始致力于激光切割领域的研发生产，是全球领先的激光切割设备、折弯设备以及水切割设备制造商。瑞士百超主要产品包括高功率光纤激光切割机（2-10KW）和中功率光纤激光切割机（2KW以下）。瑞士百超2022年净收入为10.16亿瑞士法郎。

（3）大族激光（002008.SZ）

大族激光成立于1999年，2004年在深交所上市。大族激光是全球领先的激光加工设备生产商，主要从事激光加工设备的研发、生产和销售业务。大族激光2022年末总资产为319.12亿元，净资产为154.16亿元，2022年营业收入149.61亿元，净利润为12.82亿元。

（4）华工科技（000988.SZ）

华工科技成立于1999年，2000年在深交所上市。华工科技是华中地区首家以高校产业重组上市的高科技企业，主要从事激光器、激光加工设备及成套产线、激光全息综合防伪标识及包装材料、敏感电子元器件、光通信器件与模块等产品的研发、生产和销售。华工科技2022年末总资产为167.93亿元，净资产为82.63亿元，2022年营业收入120.11亿元，净利润为8.91亿元。

（5）海目星（688559.SH）

海目星成立于2008年，2020年在上交所上市。海目星主要从事动力电池、消费电子、钣金加工等领域激光及自动化设备的研发、生产和销售业务。海目星2022年末总资产为88.69亿元，净资产为20.39亿元，2022年营业收入41.05亿元，净利润为3.75亿元。

（6）联赢激光（688518.SH）

联赢激光成立于2005年，2020年在上交所上市。联赢激光主要从事精密激光焊接机及激光焊接自动化成套设备的研发、生产和销售。联赢激光2022年末总资产为56.61亿元，净资产为17.80亿元，2022年营业收入28.22亿元，净利润为2.67亿元。

（7）宏石激光

宏石激光成立于2009年，是国内领先的激光切割设备供应商。宏石激光主要从事激光切割设备的研发、生产和销售业务。宏石激光2021年末总资产为16.19亿元，净资产为6.52亿元。2021年营业收入为23.64亿元，净利润为2.61亿元。宏石激光2022年末总资产为18.62亿元，净资产为8.94亿元，2022年营业收入19.57亿元，净利润2.31亿元。