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1、泓域咨询/漯河年产xxx套激光器项目可行性研究报告目录第一章 项目背景、必要性6一、 激光微加工市场发展情况6二、 行业技术水平及技术特点9三、 全力打造特色优势产业生态功能区13四、 项目实施的必要性16第二章 项目总论18一、 项目名称及投资人18二、 编制原则18三、 编制依据19四、 编制范围及内容19五、 项目建设背景19六、 结论分析21主要经济指标一览表23第三章 行业、市场分析25一、 产业政策25二、 激光器产业市场发展情况30三、 激光器调制技术35第四章 建设规模与产品方案38一、 建设规模及主要建设内容38二、 产品规划方案及生产纲领38产品规划方案一览表38第五章 建
2、筑技术方案说明40一、 项目工程设计总体要求40二、 建设方案40三、 建筑工程建设指标44建筑工程投资一览表44第六章 选址分析46一、 项目选址原则46二、 建设区基本情况46三、 全力打造市域治理现代化试验区49四、 项目选址综合评价49第七章 运营管理模式51一、 公司经营宗旨51二、 公司的目标、主要职责51三、 各部门职责及权限52四、 财务会计制度55第八章 发展规划分析61一、 公司发展规划61二、 保障措施65第九章 法人治理结构68一、 股东权利及义务68二、 董事71三、 高级管理人员75四、 监事78第十章 组织机构及人力资源80一、 人力资源配置80劳动定员一览表80
3、二、 员工技能培训80第十一章 原辅材料供应及成品管理83一、 项目建设期原辅材料供应情况83二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理83第十二章 项目进度计划85一、 项目进度安排85项目实施进度计划一览表85二、 项目实施保障措施86第十三章 投资方案分析87一、 投资估算的编制说明87二、 建设投资估算87建设投资估算表89三、 建设期利息89建设期利息估算表90四、 流动资金91流动资金估算表91五、 项目总投资92总投资及构成一览表92六、 资金筹措与投资计划93项目投资计划与资金筹措一览表94第十四章 经济效益及财务分析96一、 基本假设及基础参数选取96二、 经济评价财务测算96营
4、业收入、税金及附加和增值税估算表96综合总成本费用估算表98利润及利润分配表100三、 项目盈利能力分析100项目投资现金流量表102四、 财务生存能力分析103五、 偿债能力分析104借款还本付息计划表105六、 经济评价结论105第十五章 项目招标及投标分析107一、 项目招标依据107二、 项目招标范围107三、 招标要求108四、 招标组织方式110五、 招标信息发布112第十六章 项目综合评价说明113第十七章 附表114主要经济指标一览表114建设投资估算表115建设期利息估算表116固定资产投资估算表117流动资金估算表118总投资及构成一览表119项目投资计划与资金筹措一览表1
5、20营业收入、税金及附加和增值税估算表121综合总成本费用估算表121固定资产折旧费估算表122无形资产和其他资产摊销估算表123利润及利润分配表124项目投资现金流量表125借款还本付息计划表126建筑工程投资一览表127项目实施进度计划一览表128主要设备购置一览表129能耗分析一览表129第一章 项目背景、必要性一、 激光微加工市场发展情况1、激光技术成为微加工领域的重要工具激光微加工一般是指加工尺寸在微米级别的工艺过程。目前全球制造业正处在向精密化、集成化、智能化发展的道路上,微加工技术正成为精密制造的主流技术趋势,并成为世界各国的重要研究课题。在材料表面或者三维空间实现微米、亚微米乃
6、至纳米量级精度的结构、纹理、微孔等加工并尽可能地消除热效应影响,既是全球制造升级的要求,更是发展趋势。随着全球加工行业精细化程度的不断提升及我国制造业转型升级,激光加工已经成为替代传统加工工具的重要技术手段之一,激光加工凭借其加工精度高、热效应低等优势将成为微加工领域的主要加工工具。以皮秒、飞秒为代表的超快激光器和紫外、深紫外波长的固体激光器具有超快超精、高聚焦能力、“冷加工”的特点,能有效解决微加工过程中所面临的技术难题,在微加工领域应用越来越广泛。根据StrategiesUnlimited数据,2017年全球材料加工市场激光器销售收入约为43.2亿美元,在大功率加工(宏观加工)、微加工和打
7、标雕刻三大主要应用类别中,微加工应用占据了约32%的市场份额。根据2016年工业激光器市场总结及展望预测数据,2015年至2017年用于微加工的工业激光器的销售收入复合增长率约为20.46%。假设微加工激光器销售收入按照该增长率保持稳定增长,2019年全球微加工激光器的销售收入将达到约20亿美元。2、紫外激光器销量增长明显,成为激光微加工的主力机型紫外光的波长较短,在加工时与被加工物体的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,用于静态动态标识、3D打印、切割钻孔、脆性材料加工等多个领域。根据2019年中国激光产业发展报告数据,国产紫外激光器的出货量从2014年的2,300
8、台增长至2018年的15,000台,预计2020年出货量有望达到20,000台,增速较高。在2018年15,000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。3、超快激光器应用领域不断拓展,将成为激光微加工领域新的增长点超快激光器正经历蓬勃发展的阶段,下游应用领域不断拓展,并凭借其作用时间短和峰值功率强的特点在消费电子、生物医疗、航空航天、新能源等众多领域得到了应用。根据MordorIntelligence预测,2018年全球超快激光市场容量约为33.7亿美元,到2024年将达到128.2亿美元,其中以中国为代表的亚洲市场将成为超快激光器的主要增长区域。根据2019年中
9、国激光产业发展报告,2017年我国超快激光器市场容量约为13.5亿元,预计2020年将超过50亿元。(二)固体激光器与光纤激光器在微加工领域的比较激光加工凭借其高效率、低能耗、高柔性等特点,已经在许多应用领域里对传统加工方式进行替代,给全球制造业带来了革命性的转变。随着激光器在工业领域渗透进程的不断推进,未来各类激光器的分工将更为明确并出现以下发展趋势:连续光纤激光器向超高功率方向发展。更高输出功率将成为连续光纤激光器发展的主要研究方向,输出功率将从百瓦级、千瓦级向万瓦级发展;脉冲光纤激光器向高平均功率、高峰值功率方向发展;固体激光器向短波长、短脉宽、高功率、大脉冲能量、高光束质量方向发展,并
10、将被更加广泛的应用于激光精密加工领域。综上所述,作为激光加工技术的核心器件,激光器在宏观加工领域将主要以连续激光为主,并往更高功率方向发展;在微加工领域脉冲激光则更具优势,并往短波长(紫外、深紫外)和短脉宽(皮秒、飞秒)方向发展,即向更高脉冲能量和光束质量方向发展。与其他激光器种类相比,固体激光器(含超快激光器)在微加工领域拥有技术优势,主要表现主要为:高峰值功率。脉冲激光可产生高瞬时峰值功率。光纤激光器使用的光纤芯径较小,能够承受的峰值功率较低。固体激光器的增益介质为激光晶体,相比光纤能够承受更高的峰值功率,从而可以覆盖更多的微加工应用场景。例如飞秒激光的瞬间功率可达百万亿瓦级别,对于传统光
11、纤激光技术,如何解决高峰值功率产生的光纤损伤及非线性效应是技术难题;高聚焦能力。固体激光可以产生高光束质量的短波长激光,在半导体芯片等工业和科学研究领域为高精度和超高精度应用提供了可能;高加工精度。固体激光器能够通过倍频晶体在谐振腔内将红外光转换为绿光、紫外光及深紫外光等短波长激光并对外输出。更短波长是微加工激光器的发展趋势,其产生热效应较低,能量利用效率高,从而能够有效提升加工精度。二、 行业技术水平及技术特点作为一种加工手段,激光技术是重要的支撑技术,已经被广泛应用到工业制造、通讯、信息处理、医疗卫生、节能环保、航空航天以及科研等方面的各个领域,它对传统产业的技术改造和新兴产业的发展将起到
12、重大的促进作用,得到了全球各大经济体的高度重视。激光技术和激光产业在国内备受重视,激光行业已被列入“十二五”国家重点支持发展的行业。在制造振兴与产业升级的背景下,我国激光产业经历了超过10年的高速增长,已经具有了一定的规模,但与激光产业发达国家相比仍存在较大差距,尤其是在激光光源与激光高端应用方面。近年来,我国激光器行业快速发展,行业内企业不断推出自主研发的激光器产品参与国际竞争,力图打破由美国相干、美国光谱物理、美国IPG、德国通快等国外企业垄断中国激光器市场的格局。在微加工激光器市场,国内激光器企业在DPSS调Q纳秒激光器、超短脉冲激光器、MOPA纳秒/亚纳秒激光器(偏振光纤输出)等各个细
13、分领域推出了质量优良、价格适中、性能指标与国际先进水平接近的激光器产品,市场占有率稳步上升,但在品牌综合能力上与国际激光行业巨头相比仍存在一定差距。目前全球制造业正处在精细化、智能化、定制化发展的道路上,激光加工精密、柔性、热效应小的特点与制造升级的需求较为契合,使得激光技术成为微加工领域的重要加工技术。激光微加工技术在新能源、信息技术、生物医疗、新材料、消费电子、航空航天等领域的应用日益增多,包括精密切割、钻孔、焊接、表面改性、内部改性、修整清洗、增材制造等工艺。不断增加的微加工应用场景和需求正驱动激光技术的不断革新突破,向更短波长、更窄脉宽、更高功率、更稳定可靠、更长使用寿命的方向发展,以
14、满足激光精细加工与各类应用场景的深度融合。(二)行业特征1、周期性激光广泛应用于产品制造和服务领域,下游行业较广,受单一行业周期性变化影响不显著。随着国家产业结构转型升级不断深入,激光应用领域将更加广泛,行业周期性将被进一步平抑。2、地域性为提高企业市场响应能力,激光器生产地一般靠近激光设备产地。全球激光设备生产企业主要分布于欧洲、北美、中国、日本等国家和地区,我国激光设备生产商则主要位于华中地区、珠三角、长三角和环渤海地区。3、季节性激光器行业的季节性主要受下游客户需求的季节性影响,不同细分市场有不同的行业特征,季节性存在差异,但因为下游应用行业广泛,行业的季节性整体上不明显。一般而言,一季
15、度受春节因素影响,收入占比较低,业绩为全年低点。(三)行业壁垒1、技术壁垒激光器是激光加工产业的核心器件,是高端激光加工装备的“芯片”。激光器系统综合了光学、电子技术、机械设计与制造、自动控制、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-材料作用机理等多学科领域,属于高端光电技术产品,技术壁垒较高。能量密度、单色性、相干性、定向性和稳定性是激光器输出激光的关键指标,调Q技术、锁模技术、CPA技术、MOPA技术等技术直接决定了激光器的质量和稳定性,完全掌握这些技术并系统运用的难度较大。同时,激光器种类较多,应用领域广泛,单一市场规模不大,只有掌握多种激光器生产技术和应
16、用工艺的生产商才具有市场竞争力,进一步抬高了行业进入门槛。因此潜在进入者需要较大规模的资金、设备投入,组建掌握多项技术的人才队伍,并经过较长时间的积累才有可能进入本行业。2、品牌及客户资源壁垒激光器是下游激光装备的关键部件,设备制造商为提高产品市场竞争力,一般会对激光器的性能指标、运行稳定性和售后服务提出较高的要求,良好的品牌形象、产品过往的销售业绩、稳定的运行记录、良好的加工效果和优质的售后服务等都是形成稳定客户资源的前提,而这些条件难以在短期内获得。因此,良好的品牌影响力构成本行业的进入壁垒。随着国内激光行业的快速发展,光束质量好、产品一致性高、质量可靠稳定的激光器和激光设备生产商逐步与下
17、游客户形成了较为稳定的合作关系,新的竞争对手难以轻易对其产生替代效应,无法快速进入客户的产业链,形成较高的客户资源壁垒。3、人才壁垒激光器制造业属于技术密集型和知识密集型行业,对专业人才要求较高。我国培养了一批优秀的激光专业人才,但由于我国激光产业化时间较短,具有产业经验的技术及管理人员,尤其是高端人才仍较为紧缺。将一名初级从业人员培养成为一名资深人员需要较长的时间,较高的人才培养成本提高了本行业的进入门槛。三、 全力打造特色优势产业生态功能区坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,以制造业高质量发展为主攻方向,推动服务业扩量提质,提高农业质量效益和竞争力,突出数字化引领、撬动、赋能作用,系统整
18、合产业链、供应链、价值链、创新链,有效提升区域产业配套率,增强产业发展韧性。(一)增强制造业综合竞争力坚持用高新技术和先进适用技术改造传统产业,坚持扩大增量和优化存量并举,在具有比较优势的领域和虽无比较优势但有条件成长壮大的领域有选择地发展战略性新兴产业,推进实体经济与数字经济深度融合、先进制造业与现代服务业协同驱动,持续实施“十百千”亿级企业和产业集群培育工程、重点企业倍增工程、“小升规”工程,“三大改造”工程,以链长制为抓手深入开展建链引链育链行动,不断提升产业链供应链现代化水平,巩固壮大实体经济根基。(二)推动服务业高质量发展坚持有所为有所不为,着重发展最大优势的现代物流业、最大潜力的电
19、子商务、最大短板的现代金融业、最为急需的检验检测以及最有市场的全域旅游、文化产业、医养结合、信息服务等产业,促进服务业扩量提质。(三)推动现代农业提质增效扛稳粮食安全重任,坚持藏粮于地、藏粮于技,严格耕地保护,严禁耕地“非农化”,防止耕地“非粮化”,深入实施高标准农田建设工程,推进优质粮食工程,稳定提高粮食生产能力。推动农业结构调整,发展现代种业、高效畜牧业、高效种植业和特色林下经济,打造食品产业生态高品质原料生产基地。强化农业科技和装备支撑,提高农业良种化水平,健全动物防疫和农作物病虫害防治体系、农业气象灾害防御体系,加强农产品质量监管,发展智慧农业、数字农业。实施全域创建农业现代化示范区行
20、动,推进现代农业产业园建设和农业产业联合体发展,发展多种形式的适度规模经营,发展农业保险,增强农业抵御自然风险和市场风险的能力。健全农村金融服务体系。开展粮食节约行动。(四)完善现代基础设施体系适应豫中南地区性中心城市建设需要,构建系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。建设新一代信息基础设施体系,加快推进5G基站、大数据中心、人工智能、工业互联网等建设。完善综合交通体系,推进宁洛高速铁路、临港产业园支线铁路建设,织密“双十字”铁路骨架网;构建“井字型”高速公路布局,推进许信、周漯平、沈丘至舞阳(宁洛高速复线)等高速公路项目建设,加强干线公路建设,实施国道107线东移等工程
21、;推进沙河漯平航运工程漯河港至北汝河口段的建设,实现沙河漯河全境通航,开工建设漯河港二期工程;推进舞阳莲花镇通用机场建设。构建绿色低碳的现代能源供应体系,持续实施农村电网改造项目和城乡配网建设,完善油气管网,发展新能源和可再生能源,全面提升能源安全绿色保障水平。开展农田水利设施建设,实施“四水同治”,推进南水北调蓄水湖等重大工程建设,构建旱引涝排、上灌下补、内连外通、丰枯互补、调洪防灾的水安全保障网。(五)加快发展数字经济推动数字经济和实体经济深度融合,推进产业数字化、数字产业化。提升市大数据产业园建设水平,加快大数据“双创”基地建设,构建“人才+金融+平台+研发”的大数据产业发展生态,打造具
22、有国内影响力的“大数据”品牌。积极推进数字赋能产业转型发展,实施特色产业集群数字化转型行动,加快工业互联网、企业云建设,突出抓好工业互联网标识解析二级节点和星火链网骨干节点建设,打造好中国食品云平台。抓好数字社会、数字政府建设,提升公共服务、社会治理等数字化、智能化水平,建设“数字漯河”。促进平台经济、共享经济健康发展。加强数据资源统一规范管理,推动数据资源开发利用。提升全民数字技能,实现信息服务全覆盖。保障数据安全,加强个人信息保护。四、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费
23、用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。第二章 项目总论一、 项目名称及投资人(一)项目名称漯河年产xxx套激光器项目(二)项目投资人xx集团有限公司(三)建设地点本期项目选址位于xx(以选址意见书为准)。二、 编制原则为实现产业高质量发展的目标,报告确定按如下原则编制:1、认真贯彻国家和地方产业发展的总体思路:资源综合利用、节约能源、提高社会效益和经济效益。2、严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、职业安全卫生、消防和节能设计规定、规范及标准。3、积极采用新工艺、新技术,在保证产品质量
24、的同时,力求节能降耗。4、坚持可持续发展原则。三、 编制依据1、国家和地方关于促进产业结构调整的有关政策决定;2、建设项目经济评价方法与参数;3、投资项目可行性研究指南;4、项目建设地国民经济发展规划;5、其他相关资料。四、 编制范围及内容根据项目的特点,报告的研究范围主要包括:1、项目单位及项目概况;2、产业规划及产业政策;3、资源综合利用条件;4、建设用地与厂址方案;5、环境和生态影响分析;6、投资方案分析;7、经济效益和社会效益分析。通过对以上内容的研究,力求提供较准确的资料和数据,对该项目是否可行做出客观、科学的结论,作为投资决策的依据。五、 项目建设背景随着全球加工行业精细化程度的不
25、断提升及我国制造业转型升级,激光加工已经成为替代传统加工工具的重要技术手段之一,激光加工凭借其加工精度高、热效应低等优势将成为微加工领域的主要加工工具。到二三五年,基本实现社会主义现代化。经济实力、科技实力、综合实力将大幅跃升,人均地区生产总值力争达到中等发达国家水平,基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业农村现代化,打造国际食品名城升级版,建成国际食品绿谷,建成现代化基础设施体系,形成具有漯河特色的现代化经济体系。生态环境根本好转,生产空间集约高效,生活空间宜居适度,生态空间林美水秀,建成生态宜居美丽新漯河,基本实现人与自然和谐共生的现代化。各领域改革取得决定性胜利,全方位高水平开放新格局
26、形成,营商环境进入全国先进行列,创新体制机制全面形成,科技创新对经济增长的支撑作用大幅提升,改革开放动力和创新创造活力得到充分释放。基本实现社会治理体系和治理能力现代化,人民平等参与、平等发展权利得到充分保障,基本建成法治漯河、法治政府、法治社会,平安漯河建设达到更高水平。居民收入成倍增长,豫中南地区性医疗服务中心、职业教育中心、体育赛事中心基本建成,人民素质和社会文明程度达到新高度,文化软实力显著增强,基本公共服务实现均等化,城乡区域发展差距和居民生活水平差距显著缩小,文明健康生活方式全面普及,人的全面发展、人民共同富裕取得更为明显的实质性进展,建成活力善治幸福安康新漯河。六、 结论分析(一
27、)项目选址本期项目选址位于xx(以选址意见书为准),占地面积约27.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xxx套激光器的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。(四)投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资8972.23万元,其中:建设投资7315.35万元,占项目总投资的81.53%;建设期利息88.44万元,占项目总投资的0.99%;流动资金1568.44万元,占项目总投资的17.48%。(五)资金筹措项目总投资8972.23万元,根据资金筹措方案,xx集团有限公司计划自筹资金(资本金)5362.54万元
28、。根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额3609.69万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):15100.00万元。2、年综合总成本费用(TC):12273.76万元。3、项目达产年净利润(NP):2065.71万元。4、财务内部收益率(FIRR):17.33%。5、全部投资回收期(Pt):6.01年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):5879.69万元(产值)。(七)社会效益本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要原材料从本地市场采购,保证了项目实施后的正
29、常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要和可行的。本项目实施后,可满足国内市场需求,增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积18000.00约27.00亩1.1总建筑面积28607.881.2基底面积10260.001.3投资强度万元/亩254.082总投资万元8972.232.1建设投资万元7315.352.1.1工程费用万元6209.862
30、.1.2其他费用万元951.272.1.3预备费万元154.222.2建设期利息万元88.442.3流动资金万元1568.443资金筹措万元8972.233.1自筹资金万元5362.543.2银行贷款万元3609.694营业收入万元15100.00正常运营年份5总成本费用万元12273.766利润总额万元2754.287净利润万元2065.718所得税万元688.579增值税万元599.7210税金及附加万元71.9611纳税总额万元1360.2512工业增加值万元4750.9313盈亏平衡点万元5879.69产值14回收期年6.0115内部收益率17.33%所得税后16财务净现值万元2497
31、.80所得税后第三章 行业、市场分析一、 产业政策1、加强“从0到1”基础研究工作方案面向国家重大需求,对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持。重点支持人工智能、网络协同制造、3D打印和激光制造、重点基础材料、先进电子材料、结构与功能材料、制造技术与关键部件、云计算和大数据、高性能计算、宽带通信和新型网络、地球观测与导航、光电子器件及集成、生物育种、高端医疗器械、集成电路和微波器件、重大科学仪器设备等重大领域,推动关键核心技术突破。2、高端智能再制造行动计划(2018-2020年)加快研发应用再制造旧件损伤三维反求系统以及等离子、激光、电弧等复合能束能场自动化柔性再制造成形加工装备等。鼓励
32、应用激光、电子束等高技术含量的再制造技术,面向大型机电装备开展专业化、个性化再制造技术服务,培育一批服务型高端智能再制造企业。3、“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划面向航空航天、高端装备、电子制造、新能源、新材料、医疗仪器等战略新兴产业的迫切需求,实现高端产业激光制造装备的自主开发,形成激光制造的完整产业体系,促进我国激光制造技术与产业升级,大幅提升我国高端激光制造技术与装备的国际竞争力。4、战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)战略性新兴产业重点产品:高性能激光器、准分子激光退火设备、半导体激光器件、高性能全固态激光器件、光纤激光器件、固态激光材料、稀土激光晶体。5、“十
33、三五”国家战略性新兴产业发展规划搭建增材制造工艺技术研发平台,提升工艺技术水平。研制推广使用激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流增材制造工艺装备。加快研制高功率激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电子枪等配套核心器件和嵌入式软件系统,提升软硬件协同创新能力,建立增材制造标准体系。在航空航天、医疗器械、交通设备、文化创意、个性化制造等领域大力推动增材制造技术应用,加快发展增材制造服务业。6、“十三五”国家科技创新规划“先进制造技术”一栏中指出,要开展超快脉冲、超大功率激光制造等理论研究,突破激光制造关键技术,研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光器以及高端激光制造工艺装备,开发先进
34、激光制造应用技术和装备。7、国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要支持新一代信息技术、新能源汽车、生物技术、绿色低碳、高端装备与材料、数字创意等领域的产业发展壮大。大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点。8、中国制造2025围绕重点行业转型升级和新一代信息技术、智能制造、增材制造、新材料、生物医药等领域创新发展的重大共性需求,形成一批制造业创新中心(工业技术研究基地),重点开展行业基础和共性关键技术研发、成果产业化、
35、人才培训等工作。到2020年,重点形成15家左右制造业创新中心(工业技术研究基地)。9、国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)提出,到2016年初步建立较为完善的增材制造产业体系,初步掌握增材制造专用材料、工艺软件及关键零部件等重要环节关键核心技术,研发一批自主装备、核心器件及成型材料,整体技术水平保持与国际同步,在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平,在国际市场占有较大份额。(二)行业概况1、激光器工作原理激光是二十世纪继核能、半导体、计算机后又一重大发明,并凭借其良好的单色性、方向性、亮度等特质被广泛应用于工业制造、生物医疗、军事等领域,被誉为“最快的刀”、“最准的尺”、“
36、最亮的光”。激光器是激光的发生装置,主要由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成。泵浦源为激光器的激发源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,增益介质指可将光放大的工作物质。在工作状态下增益介质通过吸收泵浦源提供的能量,经谐振腔振荡选模输出激光。2、激光器分类(1)按增益介质分类按照增益介质的不同,激光器可分为固体(含全固态、光纤、混合、半导体)、气体、液体激光器等,狭义的固体激光器一般指全固态激光器。行业产品目前涉及全固态(DPSS)、MOPA光纤(偏振)及固体-光纤混合模式等主流激光器。目前发现可做增益介质的物质有近千种,常见的有掺钕钇铝石榴石(又称YAG)、红宝石、钕玻璃、光纤、二氧化碳等。每
37、类增益介质激光器具有自身的比较优势,应用领域有所侧重,相互间完全替代可能性较小。(2)按输出波长分类激光器按照波长可分为红外光激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同结构的物质可吸收的光波长范围不同,因此需要各波长的激光器应用于不同材料的精细加工。红外激光器与紫外激光器是运用最广泛的两种激光器:红外激光器主要应用于“热加工”,将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料;在薄膜非金属材料加工,半导体晶圆切割,有机玻璃切割、钻孔、打标等领域,高能量的紫外光子直接破坏非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体,这种方式不会产生高热量反应,因此通常被称为“冷加工”,紫外激光机在微加工
38、领域具有不可替代的优势。由于紫外光子能量大,难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光,故连续紫外激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生,因此目前广泛应用工业领域的紫外激光器主要是固体紫外激光器。(3)按运转方式分类激光运转方式是激光器的技术核心,主要可以分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器中各能级的粒子数及腔内辐射场均具有稳定分布,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行。连续激光器可以在较长一段时间内连续输出激光,但热效应较明显。脉冲激光器以不连续方式输出激光,主要特点是热效应小,可控性好。脉冲激光器的脉冲宽度指激光功率维持在一定
39、值时所持续的时间。目前常用的工业微加工激光器可分为纳秒激光器、皮秒激光器和飞秒激光器等。脉冲宽度越窄,对激光调制技术的应用要求就越高。二、 激光器产业市场发展情况1、全球激光器市场概述激光技术自问世以来,60多年间取得了飞跃的发展,其应用几乎涵盖所有工业领域,除轻工业、汽车、航空航天、动力及能源行业外,正逐步向精细、微细加工领域拓展,有力推动了电子制造、集成电路、通讯、机械、医疗、牙科、美容仪器设备及新兴应用的发展。除了应用领域的不断扩张,激光技术在各领域的应用范围也逐渐由宏观加工应用覆盖到更细微的工艺环节。随着全球激光应用市场的稳定增长及我国制造业转型升级的巨大需求,激光器产业将面临着前所未
40、有的发展机遇。从市场规模来看,根据2020中国激光产业发展报告,近年来,由于全球激光器市场规模不断扩大,技术创新日趋活跃,全球激光器销售额从2013年的89.7亿美元增长至2019年的147.3亿美元,复合增长率为8.62%。在飞机、汽车等制造业对激光加工需求不断增长等因素的影响下,预计2020年全球激光器收入将继续以约10%的速度增长。此外,在通信与光存储、医疗美容、仪器及传感器等方面,激光器产品也在逐渐渗透。从激光产业全球分布来看,美国、欧洲的激光产业发展代表了世界激光产业的较高水平,涌现出了美国IPG、德国通快、美国相干、美国光谱物理等全球知名激光企业,在汽车、电子、航空航天、机械、钢铁
41、等领域基本完成了对各工艺环节的应用渗透,为全球工业发展创新注入了技术活力。以中国为代表的新兴市场正经历产业转型升级,激光技术作为现代高端工艺加工技术,在产业转型升级过程中将扮演重要角色,得到了政府的大力支持。新兴市场需求的爆发将成为未来几年激光市场增长的重要动力。2、全球工业激光器市场现状工业加工制造是激光技术最大的应用领域。随着激光技术不断发展,激光加工优势更加明显,应用领域更加广泛,拓展了激光技术的市场空间。近年来,中国政府大力推进以精密制造技术、智能制造技术为特点的先进制造业,对工业激光器及激光设备产生巨大需求,成为全球激光产业市场的主要增长点。2008年全球金融危机后,全球经济缓慢复苏
42、,美国、中国、德国等主要工业国家推行以精密制造、智能制造为核心的制造产业升级,对工业激光器需求持续增加。StrategiesUnlimited1数据显示,2018年全球各类工业激光器的销售收入持续增长,由2017年的48.55亿美元增至50.58亿美元,2019年预计收入可达51.61亿美元。由于各类激光器各具优点,在工业应用中分别侧重于不同领域,且下游应用市场需求情况差异较大,其市场规模存在一定差异。得益于光纤激光器的快速增长及固体激光器在微加工领域的优异表现,全球工业激光器市场近年来保持持续增长态势。从全球范围看,光纤激光器发展备受瞩目,金属切割和焊接的宏观加工是目前激光器的主要应用,光纤
43、激光器因加工效率高、稳定性强、能耗低等优点迅速在宏观加工领域替代了传统加工设备。在固体紫外激光器的带动下,固体激光器近年来取得令人瞩目的成绩。目前工业紫外激光器一般指纳秒级的输出紫外光的脉冲固体激光器,具有效率高、重频高、性能可靠、体积小、光束质量好以及功率稳定等特点,主要应用于电子产品打标、电器外壳标记、食品药品生产日期的标记、消费电子微加工等领域。另外深紫外/极深紫外固体激光器在一些精密加工领域,如手机金属外壳的切割、焊接,PCB/FPCB板切割与分板,陶瓷打孔划片,玻璃、蓝宝石、晶圆切割和细微打孔等领域具有不可替代的作用。未来微加工应用在工业和生活消费领域的持续增加也会带动固体纳秒激光器
44、及超快激光器市场规模的不断增长。材料加工是工业激光器的主要应用领域,汽车、航空航天、能源、电子和通信(智能手机)等行业材料加工应用持续推动工业激光器销售额的强劲增长。StrategiesUnlimited数据显示,2017年材料加工市场激光器销售收入约为43.2亿美元,在三大主要应用类别(大功率加工、微加工、打标雕刻)中,微加工应用占据了材料加工市场总额的32%。目前,国内光纤激光器市场份额高于固体激光器,主要原因是光纤激光器主要用于大功率宏观加工,市场需求与国内制造业发展阶段吻合;固体激光器主要用于微加工,微加工市场虽处于快速发展阶段,但目前市场容量小于宏观加工市场容量,但高精度制造的需求比
45、如可穿戴设备、半导体芯片、医学医疗、新能源等推动市场快速发展,是国家重点鼓励的发展方向。(二)我国激光器产业发展现状1、我国激光器产业发展概述鉴于激光产业的重要战略地位,我国政府一直高度重视激光技术的研发。1961年我国自主研制出了第一台激光器,标志着中国在激光理论领域迈入世界先进行列,但由于当时国家经济发展较为滞后,激光技术在当时并未得到充分的应用。当前我国已成为全球制造业第一大国,国内市场对激光技术产品的需求日益旺盛。随着德国通快、美国相干、美国IPG、美国光谱物理等国际激光企业纷纷进入国内市场,我国工业激光市场也进入快速发展期,国内激光理论研究成果开始得到应用,以华工科技、大族激光为代表
46、的本土激光装备生产企业将我国激光产业带入了一个新的高度,激光产业链配套逐渐发展成熟,在激光晶体、光学器件等领域已经具备较强的实力,激光器作为激光产业的关键部件得到了长足发展。2、我国激光器市场发展现状2010年以来,得益于激光加工应用市场的不断拓展,我国激光产业也逐渐驶入高速发展期。2018年中国激光设备市场规模达到605亿元,同比增长22.22%,2011年至2018年复合增速达26.45%。根据2019年中国激光产业发展报告预计,2019年中国激光设备市场规模将超过700亿元,增速继续保持20%以上。激光器作为激光设备的核心光学部件,下游设备市场规模的高速增长也带动激光器市场需求不断上升。根据基业常青经济研究院预计,2018年我国激光器(含激光放大器)的总体市场规模可达234亿元,2015年至2018年间市场复合增速为20.42%。在国家产业政策的推动下,我国工业制造步入转型升级时代。激光技术作为现代高端制造技术,为我国制造业升级提供了技术支持,是提升我国制造业竞争力的重要手段,国家高度重视激光产业的发展。精密加工技术和设备被列为优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)中优先发展的18项先进制造之