Лазер: анықтамасы, өнеркәсіптік тізбегі, қолданылуы және жаһандық ландшафт

Лазерлік өнеркәсіп тізбегі

Өнеркәсіптік тізбектің жоғарғы жағында

Өнеркәсіптік тізбектің орта ағымы

Өнеркәсіптік тізбектің төменгі ағысы

Лазерлік технологияның артықшылықтары және негізгі қолдану салалары

• Жаңа буын ақпараттық технологиялар саласында ол ақпараттық технологиялардағы инновацияларды ілгерілетіп, жаңа дисплей және байланыс салаларын дамытуды қолдайды.
• Жоғары деңгейлі жабдық өндірісі саласында бұл жасыл өндіріс пен ақылды өндіріс деңгейін арттырады, жоғары жылдамдықты теміржолдар мен аспаптарды дамытуға мүмкіндік береді.
• Жаңа энергетика саласында ол жоғары тиімді күн энергиясы мен ақылды желілерді дамытуды ілгерілетеді, жаңа энергияны қолдануды жеделдетеді.
• Жаңа материалдар саласында ол дәл материалдарды өңдеуге мүмкіндік береді, жаңа материалдарды зерттеу мен әзірлеуге күшті қолдау көрсетеді.
• Жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібінде, ол автомобиль бөлшектерін өңдеу және дәнекерлеуді оңтайландырып, жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібінің жаңғыруын ілгерілетеді.
• Энергияны үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау саласында ол жартылай өткізгіш жарықтандыруда қолданылады, бұл энергияны үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау саласының дамуына ықпал етеді.
• Биологиялық өнеркәсіпте ол озық медициналық жабдықтардың өнімділігін жақсартады, биологиялық өнеркәсіптегі инновацияны ынталандырады.

Әлемдік лазерлік индустрия үлгісі

• Еуропа елдері: Олар лазерлік технология саласында ерте көшбасшылықты қолға алды және терең техникалық тәжірибе жинақтады, жоғары дәлдіктегі, жоғары сенімділіктегі және жоғары деңгейлі нарықтық қолданбаларда (мысалы, жартылай өткізгіш және литография технологиясы) артықшылықтарға ие болды. Нарықты зерттеу деректері бойынша, Еуропаның лазерлік өнеркәсібі әлемдік нарық үлесінің 30%-дан астамын құрайды.
• Америка Құрама Штаттары: Ол жоғары сапалы оптикалық чип дизайны және кремний фотоникасының интеграция технологиясы сияқты салаларда әлемдік нарықта маңызды орын алады. Атап айтқанда, IPG Photonics әлемдік нарықта көшбасшы болып табылады.талшықты лазер нарығыЖалпы алғанда, АҚШ лазерлік өнеркәсібі әлемдік нарық үлесінің шамамен 20%-ын құрайды.
• Жапония мен Оңтүстік Корея: Олардың дәлдік өндірісінде, оптикалық технологияда және кейбір тар сегменттерде қолдануда бірегей артықшылықтары бар. Мысалы, Жапония оптикалық талшықтарды алдын ала өңдеу және арнайы оптикалық талшықтар бойынша әлемде көшбасшы болып табылады, әлемдік нарықтағы үлесі 50%-дан асады; Оңтүстік Кореяның Meere компаниясы дисплей жиектерін тегістеу машиналарының әлемдік нарықтағы үлесінің 70%-ын иеленеді. Дегенмен, Жапония мен Оңтүстік Кореяның лазерлік өнеркәсібінің жалпы әлемдік нарықтағы үлесі туралы дәл деректерді алу қиын.
• Қытай: Лазерлік жабдықтар өндірісінде айқын артықшылықтарға ие және осы саладағы әлемдік нарықта үстемдік етеді. 2024 жылы әлемдік лазерлік жабдықтар нарығының кірісі шамамен 21,8 миллиард АҚШ долларын құрады, оның ішінде Қытайдың лазерлік жабдықтар нарығының кірісі 89,7 миллиард юаньға жетті (әлемдік нарықтың 56,6%-ын құрайды). Дегенмен, бүкіл өнеркәсіптік тізбекті (негізгі материалдар мен компоненттерді, жоғары сапалы лазерлік жабдықтар өндірісін және озық қолданбаларды қоса алғанда) қарастырғанда, Қытайдың нарықтағы үлесі әлемдік жалпы көлемнің шамамен 21%-ына дейін төмендейді.
• 

Қытайдың лазерлік өнеркәсібінің дамуы

Саясатты қолдау

Аймақтық өнеркәсіптік кластерлер

• Ухань оптика алқабы: Технологиялық инновациялар мен өнеркәсіптік инновацияларды терең біріктіру арқылы Қытайдың лазерлік өнеркәсібін дамыту үшін таулы аймақ құрды. Ол жоғары, орташа және төмен қуатты әртүрлі газ, қатты дене және талшықты лазерлік кәсіпорындарды қамтитын 200-ден астам лазерлік кәсіпорынды біріктіреді. Жоғары ағынды лазерлік материалдар мен тірек компоненттерін, орта ағынды лазерлер мен тірек жабдықтарын және төменгі ағынды лазерлік қолданбаларды қамтитын толық өнеркәсіптік тізбек қалыптасты.
• Інжу-маржан атырауы: Нарықтық сұранысқа негізделген ол лазерлік өндіріске деген өнеркәсіптік сұранысты ынталандырады және өнеркәсіптік тізбектегі барлық буындардың жақсаруына ықпал етеді. Қытайдың лазерлік өнеркәсібінің ең ірі қолдану нарығы ретінде оның экспорт көлемі жалпы ұлттық көлемнің 30%-дан астамын құрайды. Бұл аймақтың өнеркәсіптік көлемі шамамен 13 миллиард юаньды құрайды, бұл оны Қытайдағы Уханьнан кейінгі екінші ірі лазерлік өнеркәсіп кластеріне айналдырады.
• Бохай Рим: Ол күшті технологиялық ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар мүмкіндіктерімен және нарықтағы сұраныстың жоғарылығымен мақтана алады. Бейжің ұсынған бұл нарық IT және коммуникация салаларындағы көптеген кәсіпорындарды біріктіреді, бұл лазерлік өнімдерге деген сұраныстың жоғары болуына әкеледі.
• Янцзы өзенінің атырауы: Онда салыстырмалы түрде толық өнеркәсіптік тізбек бар, салалары негізінен Шанхай, Нанкин, Вэньчжоу, Сучжоу, Нинбо және басқа қалаларда орналасқан. Бұл аймақтағы лазерлік индустрия аймақаралық бірлескен инновациялармен сипатталады, жетекші кәсіпорындар арқылы өнеркәсіптік тізбектің жоғары және төменгі ағысының сапасы мен тиімділігін арттыруға ықпал етеді. Ультражылдам лазерлер және т.б. сияқты негізгі технологиялық салалардағы патенттік өтінімдер саныжоғары дәлдіктегі гальванометр жүйелеріЯнцзы өзенінің атырауында жыл сайын орта есеппен 34%-ға артып келеді, ал технологияны түрлендіру деңгейі республикалық орташа көрсеткіштен айтарлықтай жоғары.

1. Таланттардың артықшылығы: Базаның айналасында шамамен 18 жоғары оқу орны және 56 провинциялық және министрлік деңгейдегі ғылыми-зерттеу институттары шоғырланған, олар жыл сайын 50 000-нан астам колледж студенттерін оқытады, бұл лазерлік индустрия үшін мол талант ресурстарын қамтамасыз етеді.
2. Технологиялық артықшылығы: Ухань пошта және телекоммуникация ғылыми-зерттеу институты және Хуачжун ғылым және технология университеті сияқты мекемелер оптикалық байланыс технологиясы мен лазерлік өңдеу саласында отандық жетекші деңгейде, өнеркәсіптік дамуға күшті техникалық қолдау көрсетеді.
3. Өнеркәсіптік негіздің артықшылығы: Ухань оптика алқабы Қытайдың ең ірі оптикалық талшықтар мен кабельдер өндірісі базасына және лазерлік жабдықтар өндірісі базасына айналды, берік өнеркәсіптік негізге ие.
4. Нарықтық артықшылығы: База ішкі оптикалық талшықты және кабельдік өнімдер нарығында және оптоэлектрондық құрылғылар нарығында үлкен үлеске ие, сондай-ақ жаһандық оптоэлектроника өнеркәсібінде белгілі бір орынға ие және кең нарықтық мүмкіндіктерге ие.

Лазерлік жабдықтардың нарықтық динамикасы және негізгі компоненттері

Лазерлік жабдықтар нарығының динамикасы

• Литий батареяларын өндіру: Лазерлер литий батареяларын өндіруде кеңінен қолданылады. Литий-ионды батареялардың қауіпсіздік, консистенция және тығыздыққа қойылатын талаптары жоғары, ал лазерлік өңдеу өңдеу тиімділігі мен тиімділігінде айқын артықшылықтарға ие. Қазіргі уақытта жаңа энергетикалық көліктердің қарқынды дамуымен литий батареялары жабдықтарына сұраныс жоғары, ал литий батареялары кәсіпорындары өндірістік қуаттарын кеңейтуде. Литий батареяларын өндіруде лазерлік кесу, тазалау және белгілеу кеңінен қолданылуын ескере отырып, болашақта қуатты литий батареяларын өндірудегі лазерлік өңдеу жабдықтарының үлесі 15-20%-ға жетеді деп күтілуде.
• Лазерлік тазалау және лазерлік қаптамаБұл жаңадан пайда болып жатқан қолданбалы нарықтардың кең перспективалары бар. Химиялық тазалау және механикалық тегістеумен салыстырғанда, лазерлік тазалау экологиялық таза, зиян келтірмейді, қайталама ластанудан таза және тиімді. Ол өнеркәсіптік тазалау және қолмен жылтырату сияқты қолданыстағы нарықтарды алмастыра алады, үлкен нарықтық әлеуетке ие. Жаңадан дамыған қолданбалы салаларға мәдени жәдігерлерді тазалау, ғимараттарды тазалау және көшелерді тазалау кіреді.
• Фотоэлектрлік өнеркәсібі: Лазерлік өңдеу технологиясы фотоэлектрлік элементтердің тиімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Фотоэлектрлік энергия өндіру құнының үздіксіз төмендеуі және дамушы нарықтардың сұранысы сияқты қолайлы факторлардың әсерінен жаһандық фотоэлектрлік нарық өсе береді. Лазерлік өңдеу күн батареяларын өндіруде абляция, кесу, жиектерді кесу және легирлеу сияқты процестерде қолданылады.

Лазерлердің негізгі компоненттері

• Шығын құрылымы: Лазерлердің шығындар құрылымынан арнайы оптикалық талшықтар, сорғы көздері және оптикалық құрылғылар негізгі шығындар құрамдас бөліктері болып табылады, олардың үлесі 80%-дан асады. Олардың ішінде сорғы көздері мен арнайы оптикалық талшықтар талшықты лазерлер үшін шикізат шығындарының негізгі көздері болып табылады - әдетте арнайы оптикалық талшықтар шамамен 20%-ды, ал сорғы көздері шамамен 30%-ды құрайды.
• Негізгі бақылау көрсеткіші: Лазерлердің негізгі компоненттерін талдаған кезде ең маңызды көрсеткіш - бұл негізгі компоненттердің өзіндік өндіріс (немесе локализация) дәрежесі. Өзіндік өндірістің (немесе локализацияның) жоғары үлесі сатып алу шығындарының тезірек төмендеуіне әкеледі.
• Сорғы көздері: Талшықты лазерлердің жарық көзі ретінде сорғы көздері лазерлік жұмыс ортасын қоздыру және белсенді бөлшектерді негізгі күйден жоғары энергия деңгейіне айдау үшін пайдаланылады, бұл популяциялық инверсияға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Жұмыс ортасы мен лазердің жұмыс жағдайындағы айырмашылықтарға сәйкес олар төрт түрге бөлінеді: оптикалық қоздыру (оптикалық айдау), газ разрядының қоздыруы, химиялық қоздыру және ядролық энергия қоздыруы. Лазерлердің сәйкес түрлері - талшықты лазерлер, көмірқышқыл газы лазерлері, қатты денелі лазерлер және т.б.
• Арнайы оптикалық талшықтар: Арнайы оптикалық талшықтарды кәдімгі оптикалық талшықтардан ерекшелейтін негізгі ерекшелік - оларды белгілі бір толқын ұзындықтарында пайдалану. Иттербиймен легирленген талшықтар талшықты лазерлер мен талшықты күшейткіштер үшін күшейту ортасы ретінде пайдаланылады, ал пассивті талшықтар муфталар, қосқыштар және басқа оптикалық құрылғылар үшін қолданылады.

Лазерлік индустрияның болашақ даму үрдістері