12月8日凌晨2時，中國將「嫦娥四號」探測器送上太空的成功舉措再度引起全球矚目。與以往不同的是，此次應用的雷射測距、雷射三維成像技術更加準確探測月球的狀況，為科研人員提供大量可靠性驗證和有效的數據。
雷射技術是20世紀現代四項重大發明之一，也是影響全球未來發展的重大關鍵技術，21世紀廣泛應用於民用和軍用領域，相關技術及產業已逐漸成為多國政府重點扶持並由科研院所和企業共同主導的國家戰略新興產業。民用方面，在機械加工、汽車製造、飛天航空、電子製造、醫療美容等產業廣泛應用；軍用方面，隨著雷射技術的發展及研發應用不斷成熟，雷射定向能武器成為各國重點支持和發展的新概念武器，而光纖雷射器綜合性能優異，兼具高光束質量和高功率、散熱性好，結構簡單可規模化生產等諸多優勢，已成為新一代先進武器的首選光源之一，並成為雷射市場主流選擇並有望繼續高增長。
光纖雷射器技術淺析
光纖雷射器屬於高精密度機器，需要在特殊的環境下通過精密的製造工藝完成。常見的光纖雷射器主要由光學系統、電源系統、控制系統和機械結構四個部分組成，其中，光學系統由泵浦源、增益光纖、光纖光柵、信號/泵浦合束器及雷射傳輸光纜等光學器件材料通過熔接形成全光纖雷射器，並在電源系統、控制系統的驅動和監控下實現雷射輸出。光纖雷射器工藝設計和流程管理需在長期生產過程中摸索和積累，並經管理環節長期磨合才能達到預期的效果。
圖1 典型光纖雷射器光學系統
光纖雷射器作為新一代的工業雷射器，已廣泛應用於雷射雕刻、雷射打標、雷射切割、雷射焊接、雷射醫療及增材製造等領域，並在等高端裝備製造領域需求旺盛。近年來，隨著雷射加工替代傳統製造工藝進程的不斷加快，下遊行業對於光纖雷射器的需求不斷上升，增材製造產業的不斷擴張也加速推動了光纖雷射器的發展。
利好政策持續推進 光纖雷射器國產替代增長顯著
為支持光纖雷射器行業發展，近十多年來，國務院、國家發改委、工信部、科技部等部門陸續頒布了一系列支持政策：
2018年4月，工信部發布的《智能網聯汽車道路測試管理規範》提出，加快雷射雷達核心零部件企業加快科技創新。
2017年12月，工信部聯合12部委共同發布的《增材製造產業發展行動計劃（2017-2020年）》確定，提升雷射/電子束高效選區熔化、大型整體構件雷射及電子束送粉/送絲熔化沉積、液態金屬噴墨列印等增材製造裝備質量性能及可靠性。提升高光束質量雷射器及光束整形系統、高品質電子槍及高速掃描系統，大功率雷射掃描振鏡……等器件質量性能。
2017年11月，工信部發布的《高端智能再製造行動計劃（2018-2020年）》提出，鼓勵應用雷射、電子束等高技術含量的再製造技術，面向大型機電裝備開展專業化、個性化再製造技術服務，培育一批服務型高端智能再製造企業。
2017年5月，科技部聯合多部委共同發布的《「十三五」國家基礎研究專項規劃》提出，在產業轉型升級方面，圍繞網絡協同製造、3D列印和雷射製造、智慧機器人、重點基礎材料與先進電子材料研究等，解決產業共性關鍵技術基礎問題，為培育戰略性新興產業提供科學支撐。
2017年4月，科技部發布的《「十三五」先進位造技術領域科技創新專項規劃》要求，研究雷射器動力學，掌握雷射晶體/光學晶體、半導體雷射晶片等雷射器關鍵功能部件的國產化。針對高端製造用雷射器的迫切需求，開展工業化光纖/半導體大功率雷射器製造技術、工業化超快（飛秒、皮秒）雷射器製造技術、工業化短（紫外、深紫外）波長雷射器製造技術等方面的研究，開展雷射器標準建設，實現高性能雷射器及核心關鍵部件的國產化與產業化。
2016年10月，科技部發布的《2017年度增材製造重點專項項目申報指南》要求，針對雷射製造/增材製造裝備需求，開發傳輸組件、功率合束器等大功率光纖雷射關鍵器件；開展光束質量控制、非線性抑制、光譜控制、多路光纖雷射功率合成等關鍵技術研究；研究高功率泵浦、散熱、輸出功率穩定性及光致暗化等關鍵技術；發展工業化大功率光纖雷射器系統集成和模塊化組裝技術。
2016年7月，國務院發布《「十三五」國家科技創新規劃》提出，要加快研製具有自主智慧財產權的大功率光纖雷射器。
2016年2月，科技部發布的《國家重點基礎研究發展計劃》明確將「雷射器的研製」列入國家重點基礎研究發展計劃。
2015年5月，國務院提出《中國製造2025》將智能製造作為主攻方向，推進位造過程智能化，在重點領域重點試點建設智能工廠/數位化車間，加快人機智能交互、工業機器人、智能物流管理、增材製造等技術和裝備在生產過程中的應用。
2014年2月，科技部發布的《「十二五」科技支撐計劃》要求將「工業雷射器及其成套設備關鍵技術研究與應用示範」項目納入「十二五」國家科技支撐計劃項目。
2011年7月，工信部、社科院聯合發布了《中國產業發展和產業政策報告》，報告提出，「十二五」時期，我國工業發展的主題將由「調整和振興」向「轉型與升級」轉變。工業發展方向呈現重化工業進一步深化、先進位造業加速發展、戰略性新興產業快速培育、信息化和工業化深度融合的顯著特徵。
2011年6月，國家發改委聯合多部委發布的《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南（2011年度）》，將雷射加工技術及設備列入先進位造領域，進行優先發展、重點發展。
2010年10月，國務院發布的《關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，規劃提到「掌握戰略性新興產業核心技術」，提出發展雷射應用及相關產業。
2009年10月，科技部《國家火炬計劃優先發展技術領域》將「雷射器」和特種光纖等列入國家火炬計劃優先發展技術。
2006年2月，國務院發起的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》提出，將雷射列為重點發展的高新技術和關鍵支撐技術，明確光纖雷射器及雷射應用產業屬於國家重點支持項目。
在利好政策的引領和大力推動下，近年來我國雷射器國產化程度得到了顯著提升。展望未來，預計在產業政策持續推動下，國內雷射器技術將逐漸接近國外一流水平，並憑藉著更為出色的性價比替代進口光纖雷射器。
光纖雷射器行業市場發展概況
近年來，光纖雷射器憑藉優異的綜合性能受到眾多下遊客戶青睞，具體來看，光纖雷射器具備光束質量好、輸出功率高、散熱性好、穩定性優異、重量體積小、結構簡單易於工業化生產等諸多優勢。
憑藉出色的綜合性能，光纖雷射器迅速在工業雷射器市場得到了放量，再加上傳統替代和新興應用場景的不斷開發，光纖雷射器在全球的市場佔比提升加快，2017年已經佔據了工業雷射器市場半壁江山。據OFweek行業研究統計數據顯示，從全球範圍來看，2013年光纖雷射器的工業市場份額佔比約為1/3，但到2017年其市場份額已達到47%以上，2014-2017市場佔有率平均每年增長3.4個百分點。2017年，全球工業雷射器銷售額較2016年超26%，其中，光纖雷射器同比增長約34%。
國內市場方面，近年來，光纖雷射器在工業應用加大，早期國外光纖雷射器佔絕大多數份額，2015年僅IPG一家國外光纖雷射器企業在中國市場份額高達73%，國產化率僅27%；但隨著國內雷射技術的提升，到了2017年，國外光纖雷射器企業市場份額下降到60%左右，國產化率提高到約40%，通過加緊研發技術追趕，國產光纖雷射器市場份額有望進一步擴大。
此外，隨著以材料加工市場為例，光纖雷射器憑藉高功率高光質特性逐漸在宏觀材料加工市場得到重用；另一方面憑藉自身極高的光源質量，其在微觀材料加工領域也有望逐漸放量。綜上，光纖雷射器憑藉自身優異特性推動其全球市場份額進一步放大，成為名副其實的第三代雷射技術。
國內外光纖雷射器巨頭對比
光纖雷射器的市場具有較高的技術壁壘，海外主要光纖雷射器企有IPG、Coherent、Trumpf、nLight等，其中，IPG無疑是全球光纖雷射器的龍頭，近年來隨著雷射技術的應用廣泛，其營收增長飛速，從2006年收入1.43億美元，到2017年實現14.09億美元，複合增長率23.1%，截至2018年9月底實現總營收11.3億美元，同比增長7.82%；淨利潤6.33億美元，同比增長7.72%。
IPG在光纖雷射器研發方面擁有頂尖的技術，IPG的垂直整合實現了半導體二極體、有源光纖、無源光纖和特種光學元件的自製，目前擴張到光束開關，光纖輸送電纜，某些光學加工頭，電源供應器，印刷電路板和機械部件。IPG目前已經完成了全球的布局，公司目前的銷售重點市場包括中國、北美、歐洲、日本市場，其光纖雷射器佔據約60%市場份額。IPG在中國的銷售額增速一直高於其他國家的增速以及其總的銷售增速，是其收入增長的主要來源。2015年中國市場正式超過歐洲市場，成為其全球第一大市場。據相關數據顯示，2017年其在中國的銷售額為6.21億美元，佔比44.1%，2009年～2017年其在中國銷售收入複合增長率為52.7%。
國內主要光纖雷射器企業有銳科雷射、創鑫雷射、傑普特等，其中，銳科雷射是國內光纖雷射器龍頭企業，全球市場份額約為7%。銳科雷射2018年6月實現上市，2015年－2017年，銳科雷射分別實現營業收入3.12億元、5.23億元、9.52億元，截至2018年9月底實現總營收10.85億元，較上年同期增長66.16%；歸屬於上市公司股東的淨利潤為3.64億元，較上年同期增長68.94%。
近年來通過不斷的技術追趕，銳科雷射研製的光纖雷射器產品從低到高不斷突破，已逐步實現批量化銷售。光纖雷射器在工業雷射器中的市場份額從2013年的33.82%增加至2017年的47.26%，佔據國內市場主導地位。與IPG相比，目前以銳科雷射為首的國產企業在中/低功率光纖雷射器已佔據主導地位，國內市場佔有率從2013年的16.67%/72.22%提升至2017年的54.05%/97.11%；銳科雷射的高功率產品在國內企業中處於主導地位，與IPG相比正處於加速追趕替代的階段，國內市場佔有率從2013年的0.80%提升至2017年的8.70%。根據銳科雷射的半年報數據，2018上半年高功率取得更大的突破，3300W半年單品銷量為去年的2倍，6000W也實現批量銷售。
未來中國將是全球最大的光纖雷射器應用市場，如何在市場中佔據優勢呢？鑑於光纖雷射器具備較高的採購頻次和較低的產線自動化率兩大生意特質，這兩大生意特質決定了貼近客戶的快速響應能力和更低人力成本是核心競爭力。就目前來說，IPG在技術上仍有絕對的優勢，但其在中國沒有生產線，而銳科雷射紮根在中國，有很大的區位優勢。此次「嫦娥四號」的應用充分展現了我國雷射技術的快速提高，因此隨著國產光纖雷射器技術的提升，國內雷射器廠商將有極大的發展空間。
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