2021年全球及光学激光器产业发展战略规划研究及销售收入分析预测

1、激光行业发展迅速、应用广泛、需求旺盛：2019年全球激光器销售额为147.3亿美元，相比2018年销售额137.6亿美元获得了一定增长。经历2017年的爆发式增长后，近年来全球激光器市场增速基本恢复到正常水平。专家预测，2020年全球激光器销售收入有望继续取得10%左右的增长，达到162亿美元。

2014-2020E年全球激光器行业产品市场销售收入分析

数据统计：中金企信国际咨询

2019年，激光材料加工和光刻应用市场仍然以60.3亿美元销售收入占据最大市场份额。通信和光存储以市场销售额39.8亿美元的成绩位居第二，科研和军事市场约为17.7亿美元，居第三位。随后是医疗和美容市场，约为13.3亿美元，仪器与传感器市场为11.8亿美元，娱乐、显示与打印市场为4.4亿美元，占比较低。各细分应用市场份额情况如下图所示：

2019年全球激光器销售收入按应用市场细分情况分析

数据统计：中金企信国际咨询

我国的激光设备市场在2019年进入了相对平稳的发展期。工业、信息、商业、医学和科研领域的激光设备（含进口）市场销售总收入为658亿元，较2018年同比增长了8.8%。激光对于推动我国经济转型升级具有不可替代的作用，市场需求广阔。

2、上游半导体激光将不断突破新的应用领域：半导体激光器以半导体材料作为激光介质，以电流注入二极管有源区为泵浦方式（以电子受激辐射产生光），具有电光转换效率高、体积小、寿命长等特点。

但是产生的光由于光束质量差，所能直接应用的领域受限。同时半导体激光器是光纤激光器、现代固体激光器的泵浦源。目前行业中游的光纤激光器、固体激光器普遍以半导体激光器发出的光，泵浦增益介质光纤或晶体产生光，以获得更好的光束质量，应用于更广泛的领域。

半导体激光器如获更广泛应用，相比于间接产生光的光纤激光器、固体激光器，将天然具有①电光转换效率高（最高可达到60-70%），②体积小、重量轻（常用产品体积仅仅为立方厘米量级），③寿命长、可靠性高（高功率亦可实现上万小时），④工业化程度高、成本低（同一片半导体晶圆上实现大量激光二极管芯片的集成）等必然优势。

据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国高功率半导体激光元器件专项调研及投资战略预测可行性咨询报告》统计数据显示：2017-2023年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从13.51亿美元快速增长到20.53亿美元，增长率超过中下游各类激光器的增长率，如下图所示：

2017-2023年全球高功率半导体激光元器件市场规模现状及预测

数据统计：中金企信国际咨询

同时，通过运用与之相匹配的光学整形技术，能够调控光斑参数使之满足下游应用需求，大幅提升光子利用效率，使高功率半导体激光元器件在更多领域以发展和应用。着眼于产生光子、调控光子以及提供光子技术应用解决方案，将

有利于半导体激光更广泛的应用拓展。

3、激光微光学技术正有力助推激光产业发展：光子技术的应用和推广不仅仅依赖于各类产生光子的激光器，同时也需要配套光学元器件对产生的光子进行调控，以达到对光子的精确和高效应用。利用微光学透镜对激光进行整形，通过调节光斑参数，能实现对激光源产生的光子进行精密控制，从而在合适的时间把光子传输到合适的位置以实现对光子的高效利用，满足特定应用对激光光斑形状、功率密度和光强分布的要求，开拓各类应用场景。

光学整形后的光斑在众多应用中表现出独特的优势，如线光斑、面光斑在应用于激光焊接、剥离和退火等领域时可大幅提升加工效率；在应用于激光雷达时可以减少机械运动部件的使用，从而大幅提高系统可靠性和车规级稳定性。激光光学元器件有力助推激光产业发展，和半导体、消费电子等产业进一步融合，拥有广阔的市场体量。

4、汽车应用尤其激光雷达为激光和微光学技术开拓广阔应用空间：在新一代智能汽车中，光电技术扮演着至关重要的角色：基于激光与光学术的汽车激光雷达（LiDAR）正被逐步应用于辅助驾驶与无人驾驶技术领域；基于近红外VCSEL激光光源的智能舱内驾驶员监控系统（DMS）将逐步取代传统LED光源，为AI预警系统提供更丰富准确的舱内驾驶员行为信息以做出更准确的判断；基于激光显示的增强现实抬头显示系统（ARHUD）可将辅助驾驶信息和导航信息即时投射在前挡风玻璃上。

激光雷达由发射系统、接收系统及信息处理三部分组成，其工作原理是向目标探测物发送激光光束探测信号，然后将目标反射回来的回波信号与发射信号进行比较，进行适当处理后，便可获取目标的距离、方位、角度、速度、姿态、形状等多种参数信息，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

激光雷达较传统毫米波雷达具有超高的分辨率，测距精度可达毫米级，能够精确获得三维位置信息。激光雷达工作于近红外光学波段，通过发射激光束并探测回波信号来获取目标信息，降低了对外界光照条件或目标本身辐射特性的依赖程度。采用多激光线束扫描或直接投射的激光雷达可基于反射激光信号对一定距离内的周围环境建立实时多维度数字模型。

根据美国汽车工程师学会（SAE）制定的分级标准，自动驾驶共分为六个级别。目前行业内普遍观点认为，要实现第三级别及以上的无人驾驶，需要配备高精度的激光雷达传感器。同时，由于应用场景的不同，激光雷达在汽车领域对快速扫描、信号精度、探测距离、故障率等参数提出了全新的要求，生产质量也需要经过车规级验证。

此外，其他汽车应用领域包括，智能舱内驾驶员监控系统（DMS）正朝向更大的探测视场角、更小的系统体积、更好的光场均匀性等技术趋势演进，对发现的错误驾驶状态进行及时的分析和识别，并通过语音、灯光等提示驾驶员、纠正错误驾驶行为；增强现实抬头显示系统（ARHUD）通过控制处理单元将汽车仪表盘、中控数据、车身行车数据、车况信息传输至投射单元，形成投影到驾驶员视线前方特定的显示屏幕或挡风玻璃上，最终反馈至驾驶员人眼中。上述应用均为激光和光学技术开拓广阔应用空间。

5、光学系统将与信息技术、先进制造等领域深度融合：当独立的激光光学元器件无法满足复杂应用的需求时，光学系统可以通过光学元器件的有机组合以及更加复杂紧密的系统设计，实现对不同光束质量的半导体激光器、固体激光器和光纤激光器进行整形以输出特定光斑形状、功率密度和光强分布的光斑。在半导体集成电路、平板显示等精密制造领域，如应用于激光剥离和激光退火的线光斑，都需要通过光学系统来实现。

据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国及全球光学激光器行业市场发展战略分析及投资前景专项预测报告》统计数据显示：未来三年面板厂商已公布的扩产计划超过3,000亿元，其中大量资金都将投资于光学系统或相关设备，光学系统行业具有广阔的市场发展空间。相干公司凭借ELA在行业内处于优势地位，近几年业务增长较快，体现了光学系统技术研发对于中下游产业的重要价值。

未来，一方面显示技术与物联网、大数据、人工智能等前沿技术深度融合，为全行业带来转型升级的重要机遇；另一方面随着5G技术正式商用的日益发展，大量场景化应用促进光学系统进入跨界融合、智能创新阶段。光学系统将朝向更高透过率、更高均匀性、更高功率密度的方向不断演进。