国内光纤激光器起步相对较早，发展相对成熟，上市公司较多，已形成一批规模较大的企业，锐科激光、创鑫激光、杰普特均为规模较大的光纤激光器生产商。而国内固体激光器起步相对较晚，受制于技术、品牌及国内外制造业总体发展进程等因素的影响，国内规模型企业相对较少。

那么固体激光器和光纤激光器有哪些不同的应用场景？国内各自的市场竞争格局有何差异？未来固体激光器有哪些应用潜力？本文将针对上述问题，一一解析。

一、宏微加工，各显神通

我们先来看一张表。

固体激光器和光纤激光器在主要激光加工应用领域的应用差异情况表

由上表可知，固体激光器与光纤激光器均能被应用于打标、切割、钻孔、焊接及增材制造等主要激光加工领域，但因光纤激光器和固体激光器本身的特点，在各细分领域的具体应用场景存在差异：

01

宏观加工领域

该领域主要采用光纤激光器，一般不采用固体激光器。连续光纤激光器具有高平均功率的特点，被广泛应用于厚金属材料的切割、焊接等宏观加工。连续激光器在宏观加工领域的渗透程度较高，在该领域已逐渐替代传统加工方式。

02

微加工领域

该领域大部分应用场景采用固体激光器，部分场景可以采用脉冲光纤激光器。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，实现超精超微加工。固体激光器凭借其短波长（紫外、深紫外）、短脉宽（皮秒、飞秒）、高峰值功率的特点被主要应用于非金属材料和薄性、脆性等金属材料的精密微加工领域。此外，固体激光器被广泛应用于环境、医疗、军事等领域的前沿科学研究。

脉冲光纤激光器可以被应用于微加工领域，因其波长主要被限制在红外光的范围内，因此，一般用于金属材料且具有一定厚度、精度要求相对不高的部分微加工领域。

以手机和汽车为例，光纤激光器和固体激光器在其制造过程中的主要应用如下：

综上所述：

① 光纤激光器的主要品种为连续光纤激光器。连续光纤激光器凭借其高输出功率的特点被广泛应用于加工精度在毫米级别以上的宏观加工领域，如工业金属的激光切割、焊接等，宏观加工对激光设备的需求大，宏观加工的市场容量大于微加工；

② 脉冲光纤激光器可以被用于微加工领域，但由于其仅能输出波长较长的红外光，单脉冲能量较小，热效应明显，加工精度相对较低，且部分材料无法吸收红外光导致其适用范围受限，因此脉冲光纤激光器在微加工领域的应用范围有限，一般仅用于加工精度大于20微米的微加工场景；

③ 固体激光器被广泛应用于微加工领域，因为其可以通过非线性晶体倍频的方式将红外光转换输出绿光、紫外光等多种波长的光束，材料适用范围广，光束质量好，单脉冲能量大，热效应小，能够实现“冷加工”，可以应用于加工精度小于 20微米（加工精度可达纳米级）的高精度微加工场景，因此在微加工领域具有较强的技术优势；

④ 目前国家重点支持、与国外先进水平差距较大的前沿科技领域主要包括半导体、环境分析、医学医疗、基因分析、核聚变等，其加工应用精度均进入亚微米甚至纳米级别，固体激光器因其短波长、高峰值功率、大脉冲能量的优势成为这些应用场景中核心加工装备光源的优先选择。

二、起步不一，格局存异

01

光纤激光器和固体激光器存在市场规模差异

光纤激光器凭借其高输出功率的特点主要被应用于宏观加工领域（激光宏观加工一般指激光光束对加工对象的影响范围为毫米级的尺寸和形状的加工；微加工一般指精度达到微米甚至纳米级的尺寸和形状的加工）；固体激光器则具有短波长、窄脉宽、高峰值功率等优点被广泛应用于微加工领域，导致固体激光器和光纤激光器的市场规模存在一定差异。

根据Strategies Unlimited/Laser Market Research 数据，2016 -2018年全球工业激光器销售收入呈现持续增长趋势，光纤激光器和固体激光器的复合增长率均超过20%。而得益于宏观加工广阔的市场空间，光纤激光器在全球工业激光器市场份额最高，2018年约占51.46%，固体激光器约占16.15%，固体激光器目前市场容量约为光纤激光器的1/3。

我国正处于制造业从中低端制造向高端制造转型升级的过程，中低端制造占比高，宏观加工市场同时覆盖中低端制造和部分高端制造，市场需求大，因此，光纤激光器的市场容量较大，国内生产厂商较多，涌现出了一批包括锐科激光、创鑫激光、杰普特在内的国内知名光纤激光器生产企业。

从国内市场角度来看，我国工业发展正处在转型与升级的关键阶段，而大力发展以微纳制造、超精密制造为代表的尖端制造技术是规划期内推进制造业转型升级的重要举措。以固体激光技术为代表的激光微加工技术在消费电子、信息技术、5G通信、新能源、新材料、生物医疗、半导体、航空航天等领域的应用日益增多，将成为支持我国高新产业不断实现突破的重要工具，固体激光器市场发展前景良好。

02

光纤激光器和固体激光器所处发展阶段、竞争格局存在差异

国内中低功率光纤激光器国产化程度高，国内规模化生产厂商众多。根据《中国激光产业发展报告》显示，小功率光纤激光器已全面实现国产替代；中功率连续光纤激光器方面，国产品质与其没有明显劣势，价格优势明显，市场份额相当；高功率连续光纤激光器方面，国产品牌已实现部分销售。

国内固体激光器起步相对较晚，国内规模型企业相对较少，市场容量小于光纤激光器。目前固体激光器生产厂商主要为美国光谱物理（未上市）、美国相干等国际大型公司，其占有了较高的市场份额；国内公司主要为华日激光、英诺激光、长春新产业、卓镭激光、英谷激光、贝林激光、瑞丰恒等，除杰普特在其招股说明书中披露其生产少量固体激光器之外，目前国内尚没有以固体激光器为主要业务的上市公司。

光纤激光器与固体激光器具体应用领域存在一定差异，两种技术路线不存在完全的相互替代关系。在国际市场上，以美国相干、美国光谱物理、德国通快为代表的固体激光器生产厂家和以美国IPG为代表的光纤激光器生产厂家并存数十年，相互之间的技术融合程度仍较为有限，也从侧面反映了这一点。根据Strategies Unlimited数据显示，从2016 -2018年全球工业激光器市场容量数据看，固体激光器与光纤激光器均呈快速增长趋势，其中固体激光器复合增长率达21.22%，保持了较快发展的趋势。

因此，固体激光器与光纤激光器应用领域各有侧重，各自有其应用领域。二者在绝大部分领域不存在直接竞争关系，在微加工领域重合的金属材料加工领域，在金属达到一定厚度的情况下因成本原因该领域一般采用传统方式或光纤激光器，仅在金属厚度薄或对加工要求高且对成本不敏感的场景采用固体激光器。此外，二者竞争重合度低，固体激光器主要用于非金属材料（玻璃、陶瓷、塑料、聚合物、包装物、其他脆性材料等）加工，在金属材料领域用于对精度要求高且对成本相对不敏感的场景。

三、空间尚存，前景可期

全球激光产业市场份额仍有较大的拓展潜力。数据显示，全球工业激光设备渗透率正在持续提升，由2009年的2.90%上升至2019年的6.36%，但整体仍处于较低水平。随着激光加工技术在各个领域对传统加工技术的不断替代，预计渗透率在未来将继续保持稳定上升态势，全球激光市场潜在市场空间巨大。

与激光市场整体增长趋势相同，随着未来应用产品向超精超微方向发展，激光在微加工领域的应用将越来越广泛。目前，激光行业下游应用市场仍然主要以宏观加工为主，微加工应用总体市场规模相对较小，但5G技术的逐步商用化将为微加工激光行业提供广阔的发展空间。随着消费电子、集成电路、5G通信、可穿戴设备、AR\VR 以及医疗卫生、智能装备、航天航空等新兴领域及战略领域超精超微加工需求的不断涌现，激光应用向微加工领域的渗透将呈现良好的增长势头。固体激光器主要应用于微加工领域，顺应这一趋势，固体激光技术未来在微加工领域的渗透增速将更为可观。

01

消费电子

消费电子行业对精密电子零部件的加工要求不断提升，激光加工技术凭借其精度高、速度快、无损伤等特点成为该行业主要的加工手段。以消费电子通用耗材印制电路板（PCB/FPC）为例，根据Prismark 数据显示，2018 年全球PCB市场规模已达635亿美元，到2020年市场规模有望突破717 亿美元。我国作为目前全球PCB行业产值第一大国，2018年产值已占全球PCB总产值的53%。此外，随着我国5G市场的不断成熟和推广，以PCB为代表的消费电子行业有望迎来新的增长点。固体激光器在印制电路板（PCB/FPC）的切割、钻孔、打标等生产工序均有广阔的应用空间，以发行人产品为例，中低功率纳秒固体激光器可应用于PCB 打标，中高功率纳秒固体激光器和皮秒、飞秒激光器可应用于PCB/FPC板的切割、钻孔及PI膜的切割。

除印制电路板外，激光微加工技术还被应用于脆性材料、金属材料的切割、标记、钻孔、微焊接等领域，在我国消费电子行业的渗透呈现良好的增长态势且仍有提升空间，巨大的下游市场空间加之逐步拓展的应用场景将为微加工激光器及激光设备提供可观的市场机遇。

02

新能源

固体激光器在新能源领域的应用主要包括光伏太阳能和新能源汽车两个主要应用场景，2018 全球光伏发电累计装机量达480.6GW，其中我国光伏发电累计装机量为175.0GW，占比高达36.4%，我国光伏发电累计装机量已自2015年起持续保持全球第一，装机量也保持较快增长速度。2016年至今，全球新能源汽车销量稳步上升，2018年全球销量达197.5万辆，同比增长68.2%。近年来，我国新能源汽车的销量占比不断提升，至2018年，我国新能源汽车销量已占全球销量的54.6%，成为全球最大的新能源汽车市场。截至2018年，全球新能源汽车的渗透率为2.1%，我国渗透率为4.5%，渗透率仍有较大提升空间，新能源汽车的市场规模有望进一步扩大。

而固体激光器在太阳能电池片及硅片的切割和精密划线、锂电池材料的标记、切割、焊接等关键工序上均有广阔的应用，以发行人产品为例，在光伏太阳能领域中高功率纳秒固体激光器和皮秒激光器可以用于太阳能电池片及硅片的切割和精密划线，低功率纳秒紫外激光器可用于太阳能电池片及硅片的刻槽；在新能 源汽车领域中低功率纳秒固体激光器和皮秒激光器可应用于锂电池的外壳打标，中高功率纳秒固体激光器和皮秒、飞秒激光器可应用于电池材料的精密切割与焊 接。

03

3D打印

3D 打印是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料、液态光敏树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体。根据安信证券研究报告数据，2017年全球3D打印市场规模为78亿美元，预计在2023年将达到273.02亿美元，其中2017年中国3D打印市场规模为16.7亿美元，到2022年有望突破60亿美元。而固体激光器是液态光敏树脂固化领域的行业选择，发行人的中低功率纳秒紫外激光器在该领域内得到了广泛的应用。

04

5G通信

2019年被视为5G技术商用“元年”，5G技术的逐步商用化将为微加工激光行业提供广阔的发展空间。5G网络具有高速率和低延迟的特点，对化合物半导体性能要求较高，手机材质及制造工艺将为适配5G技术而发生改变，同时手机将迎来新一轮的更新换代。手机生产中有多个环节需应用激光加工技术，激光打标、激光焊接、激光切割、激光打孔、激光蚀刻、激光直接成型等技术被广泛应用于手机制造的不同生产环节，微加工激光技术将在5G手机制造领域发挥重要作用。根据Canalys预计，未来5年全球5G手机出货量将达约19亿部，以固体激光技术为代表的激光微加工行业将大幅受益；此外，随着5G基站进入密集建设期，加工精度要求更高的PCB/FPC板作为主要电子材料将呈现需求快速增长态势。

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其他高端制造应用

固体激光器因具有短波长、窄脉宽、高峰值功率等特点被广泛应用于精密微加工领域，能在半导体、节能环保、生物医疗、航空航天等领域的精密制造环节提供可行的技术支撑手段，如在半导体芯片制造部分关键工序中，稳定可靠的高功率绿光、紫外和深紫外激光器是有效加工手段之一。公司高功率绿光、紫外激光器被全球知名半导体设备公司ASML直接采购，皮秒深紫外激光器、定制化低频长脉宽紫外光激光器被中科飞测、华卓精密等公司应用于半导体芯片国产化制造的部分关键工序；在生物医疗领域，激光微加工技术被应用于加工各类精度要求高的植入人体的高端医疗器械，公司向国家生物医学材料工程技术研究中心销售的双波段飞秒加工设备，被证明能够有效提高传统金属支架与镀膜支架加工精度，实现可降解支架的精细加工。

固体激光器主要下游市场在我国正经历较为快速的增长阶段，随着固体激光技术的不断完善，固体激光器在微加工领域的渗透有望持续提升，我国固体激光器市场前景广阔。

本文根据《英诺激光首次公开发行股票并在创业板上市的落实函》整理而成

封面来源：

https://www.accumet.com/images/updates/ls_blog_fiber_laser_update-1.jpg

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