雖然激光器制造商看到過去幾年激光器市場銷售業(yè)績的中個位數(shù)增長會感到很高興，但實(shí)際上有更多值得高興的原因。毫不夸張的說，激光器圍繞在我們的日常生活中并最終被全球各界認(rèn)可：遠(yuǎn)期是2010年激光問世五十周年系列活動，近期是無數(shù)全球性活動，如聯(lián)合國頒布的2015年國際光年(IYL)。
“雖然我們產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的許多行家可能沒有認(rèn)識到IYL的意義，這只是過去幾年中多種倡議方式之一，包括國家光電子計(jì)劃(NPI)、光電子21、BRAIN計(jì)劃以及制造創(chuàng)新型集成光電子研究所(IP-IMI)，但這些都將提高激光和光電子技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪匾院拖嚓P(guān)性的民眾意識，”SPIE的首席執(zhí)行官兼IYL指導(dǎo)委員會成員的Eugene Arthurs說。
“一旦政府官員、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和財(cái)政集團(tuán)開始了解光電子和激光器是什么，并認(rèn)識到其所創(chuàng)造的重大直接經(jīng)濟(jì)影響和杠桿作用的時候，公眾受到‘像激光一樣的刺激’‘放大’，將會有大量的私人資金投入該市場，”Arthurs說，“提高認(rèn)識會減少神秘感——星球大戰(zhàn)的思維——最終以激光技術(shù)如何改善公司的經(jīng)濟(jì)狀況等真實(shí)信息取代各種猜測。”
“在過去的25年里，我相信并大力推動了激光焊接對白色車身以及沖壓裝配應(yīng)用的益處，每當(dāng)我發(fā)現(xiàn)一個機(jī)會的時候就會切中‘惱人’高層領(lǐng)導(dǎo)要害，”LasAp創(chuàng)始人兼顧問、前戴姆勒-克萊斯勒高級聯(lián)合技術(shù)發(fā)展組高級經(jīng)理Mariana Forrest說，“幸運(yùn)的是，艱苦的戰(zhàn)斗已經(jīng)結(jié)束，激光器和光電子正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)意識，再加上激光源價格的下降和穩(wěn)定性的提高，改變了‘與我無關(guān)’的心態(tài)，導(dǎo)致各種應(yīng)用的迅速增加。”
“今天，由于提高了用戶的信心并證實(shí)了經(jīng)濟(jì)可行性，激光器作為大批量汽車鈑金應(yīng)用工業(yè)的‘貿(mào)易工具’已經(jīng)被廣泛接受，并延伸至其他運(yùn)輸部門，”Forrest補(bǔ)充道，“我相信，如果激光器制造商繼續(xù)在增加社會、產(chǎn)業(yè)和政府認(rèn)知上花更多心思，那么他們的事業(yè)將繼續(xù)發(fā)展壯大。”
大多數(shù)主要激光器制造企業(yè)肯定是經(jīng)歷了繁榮發(fā)展，激光器銷售額肯定是超過了個位數(shù)的GDP增長率。德國通快集團(tuán)TRUMPF在2013/2014財(cái)年的銷售收入增長10.4%達(dá)34.2億美元，上一財(cái)年度銷售額為29.3億美元；通快激光技術(shù)/電子業(yè)務(wù)部門的銷售額為10.5億美元，占總銷售額的30%，雇員有2588人。
“通快公司的增長率近11%，高于整個激光產(chǎn)業(yè)大約5%~7%的平均增長率，”通快公司副總裁、激光技術(shù)與產(chǎn)品部門總裁Peter Leibinger說，“隨著切割熱成形器件的高需求以及汽車工業(yè)日漸增長的激光焊接應(yīng)用，涉及汽車和機(jī)床產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品有顯著的發(fā)展，本公司的TruDisk激光器和TruLaser Cell 8030產(chǎn)品具有最好的性能。”
中國大族激光科技公司的收入顯著上升，從2010年的4.8億美元增長到2012年的6.75億美元，然而，在2013年收入下滑至6.67億美元，因商品售出成本增加導(dǎo)致凈利潤縮減。
美國新港光譜物理在2014年的9個月里的銷售與上一年度同期相比增長了5.2%。
再有就是IPG光電子公司，與上年同期的2013年九個月的“跨越IPG全光纖激光器系列的強(qiáng)勁銷售”相比，在2014年前三個季度的收入同比增長17%，達(dá)5.624億美元。
盡管IPG的持續(xù)成功證明了銷售光纖激光器背后的價值定位，許多其他公司也從光纖激光器熱潮中受益，但是這種熱潮會引起破產(chǎn)嗎？“我們2014年的營業(yè)收入增加了30%，我們還將出貨兩臺兆瓦級泵浦二極管到光纖激光器市場，”北京凱普林光電子公司的營銷總監(jiān)Louisa Chen說。“好像每個人都要跳到光纖激光器市場上來，完成沒有考慮成本結(jié)構(gòu)或金融底線。就像光纖激光器的價格壓力，在過去的幾年里，我們的泵浦二極管也面臨著顯著的價格壓力，我們擔(dān)心新加入材料加工的光纖激光器供應(yīng)商最終會引起光纖激光器市場泡沫。”
“雖然2014年整體銷售額增長了30%，得力于強(qiáng)勁直接二極管熔覆和激光表面處理，以及醫(yī)療和美容應(yīng)用，而殘酷的價格競爭使得用于SSLs和光纖激光器的二極管泵浦源銷售實(shí)際上是下降了一點(diǎn)，”炬光科技總裁劉興勝說。
2014年泵浦激光器市場的其他贏家還包括德國DILAS。“我們用于光纖激光器泵浦的600W/200μm和250W/200μm模塊，以及從25W到2kW的泵浦激光二極管——特別是窄線寬和波長鎖定設(shè)備——對盤形激光器和端泵浦激光器的需求量特別大，除了用于直接二極管材料加工應(yīng)用的激光系統(tǒng)的高要求以外，”DILAS銷售和營銷總監(jiān)Joerg Neukum說，“我們還開始出貨光纖耦合25W、450nm藍(lán)光二極管，用于電影放映機(jī)和光動療法應(yīng)用。”
暫且不談光纖激光器的繁榮/蕭條的可能性，激光產(chǎn)業(yè)的所有主要競爭者沒有一家經(jīng)歷銷售下滑嗎？ROFIN-SINAR公司的營業(yè)收入從2013財(cái)年的5.6億美元下降到2014財(cái)年同期的5.3億美元，下降了3%。“與2013財(cái)年相比，上半年實(shí)力較弱的業(yè)務(wù)——單個行業(yè)和特殊地區(qū)如中國——并沒有從下半年恢復(fù)，”ROFIN-SINAR公司首席執(zhí)行官兼總裁Gunther Braun說，“不過，今年下半年我們在中國的業(yè)務(wù)恢復(fù)良好，歐洲處于一個堅(jiān)實(shí)的水平，北美出貨量逐季改善。我們很高興看到我們在高功率光纖激光器和超短脈沖激光器取得的進(jìn)展，以及通過創(chuàng)新工藝拓展我們的應(yīng)用平臺，像我們的新型SmartCleave技術(shù)用于脆性材料切割。”
相干公司第四財(cái)政季度截止到2014年9月31日，凈銷售額為7.946億美元去年同期凈銷售額為8.101億美元，銷售額下降原因主要是某種消費(fèi)電子產(chǎn)品需求如藍(lán)寶石材料加工的發(fā)布推遲，以及“移動顯示器市場的財(cái)富轉(zhuǎn)移”。
事實(shí)上，2015年半導(dǎo)體/顯示器產(chǎn)業(yè)釋放的信號令人喜憂參半。盡管IC Insights預(yù)測相比于2013年單片機(jī)2014年將會增長5%，但是單片機(jī)和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商美國微芯科技公司根據(jù)中國市場的庫存累計(jì)和疲軟預(yù)測半導(dǎo)體市場將放緩。硅制造商SEMI稱硅芯片出貨量增長，在2014年第一到第三季度超過了750萬美元，與 2013年同期相比提高了11%，2014年第三季度趨于穩(wěn)定。
然而，“2014年全球半導(dǎo)體設(shè)備賬單增長了19%，預(yù)計(jì)2015年增長15%，”SEMI的資深市場分析師Dan Tracy說，“不管微芯科技發(fā)布了什么消息，事實(shí)上是Intel第三季度銷售創(chuàng)下記錄，高通報(bào)道2014財(cái)年?duì)I業(yè)收入比去年同期高7%，大量其他企業(yè)分析師討論2014年的增長率為8%~10%，2015將維持這一水平。”
實(shí)力多樣性
那些預(yù)測2014年激光器銷售強(qiáng)勁的小型和中型企業(yè)共同做了分母：他們擁有高端性能激光產(chǎn)品的多樣化投資組合并在眾多行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮作用。
“對于2013年和2014年，我們預(yù)測每年增長率為15%，但是由于政治的不確定性我們預(yù)計(jì)2015年的增長較為溫和，”超快光纖和二極管激光器制造商TOPTICA Photonics總裁Wilhelm Kaenders說。Kaenders提到最近一些突破：“雙級聯(lián)二次諧波生成(SHG)階段將我們的近紅外二極管轉(zhuǎn)換為深紫外(DUV)193nm源用于半導(dǎo)體光刻應(yīng)用，繼續(xù)需要改進(jìn)光譜和強(qiáng)度穩(wěn)定性滿足短波長需求，而我們的飛秒‘冷加工’光纖激光器繼續(xù)在微加工領(lǐng)域戰(zhàn)勝納秒激光器，”他補(bǔ)充道，“我們易于操作多色方案用于生物醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用也是系統(tǒng)集成商的最愛之一。”
Kaenders稱其部署的20+2W導(dǎo)航星激光器印證了該公司對天文儀器社團(tuán)的承諾。他也對公司90dB信噪比太赫茲輻射源拓寬各種材料科學(xué)應(yīng)用的厚度檢測參數(shù)達(dá)20μm以下感到驕傲。
激光器二極管和半導(dǎo)體光放大器(SOA)制造商Innolume利用其在通信和醫(yī)療市場的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測2015年銷售額增長率在25%~30%之間。“我們銷售額增長的最大貢獻(xiàn)者是醫(yī)療應(yīng)用，尤其是用于激光物理療法和新型生物光電子應(yīng)用的1064nm多模激光芯片，”Innolume公司的首席執(zhí)行官Guido Vogel說，“具有從外延生長到光纖耦合的一條垂直一體化激光二極管生產(chǎn)線，供應(yīng)量子點(diǎn)和常規(guī)量子阱半導(dǎo)體激光器芯片，完成780~1320nm模塊用于未來增長。”
除了生物醫(yī)學(xué)儀器需要芯片及封裝設(shè)備以外，Vogel補(bǔ)充說數(shù)據(jù)通信也是Innolume公司未來一個重要市場。“我們的光梳激光器是單腔密集波分復(fù)用(DWDM)，發(fā)動機(jī)工作波長為1310nm，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)通信DWDM系統(tǒng)供電8~16路信道，與正在開發(fā)中的硅光電子完美匹配。”
氣體激光器——從長遠(yuǎn)來看？
2013年和2014年最受歡迎的文章是“光纖與CO2激光器在切割應(yīng)用的對比”，其中Bystronic總經(jīng)理David Larcombe解釋了各種類型激光器的利弊，包括Bystronic生產(chǎn)的激光器。
對于典型的2~4kW切割應(yīng)用，Larcombe分別展示了分包商FC激光、薄材料(可達(dá)2mm)切割商Brattansound工程、電器-封閉制造商ICEE以及1.5~4mm鋼板切割商WEC的實(shí)際切割樣品。文章的結(jié)論是光纖激光器——分包商的更好選擇，但不能預(yù)測下一個客戶的材料需求，與CO2激光器相比，切割4mm薄的反光金屬材料通常速度可提升50%并節(jié)省一半以上的功率，對于不反光厚金屬在切割質(zhì)量和速度方面更為擅長。
“盡管CO2激光器已經(jīng)誕生了五十周年，然而奇怪的是，甚至對于美國制造商來講銷售依然強(qiáng)勁，”PhotoMachining的首席執(zhí)行官Ron Schaeffer說，“諷刺的是，光纖激光器幾乎與CO2激光器同時被發(fā)明，但光纖激光器卻花費(fèi)了幾十年進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。然而盡管光纖激光器市場增長迅速，CO2激光器市場似乎仍然相當(dāng)強(qiáng)勁。”
激光產(chǎn)品開發(fā)商GSI集團(tuán)，也是三個細(xì)分市場之一，與前一年相比第一季度營業(yè)收入增長10%。“本季度我們的密封CO2激光器產(chǎn)品線有強(qiáng)勁需求，與上一年相比其銷售額增長了15%，”GSI集團(tuán)首席執(zhí)行官John Roush說，“CO2客戶對我們的新產(chǎn)品表現(xiàn)出濃厚興趣，包括中等功率脈沖激光P250激光器和Flyer 3D打標(biāo)頭，可以與功率范圍10~400W的CO2激光器配對。”
“發(fā)射波長為9~11μm，CO2激光脈沖比可見光到近紅外光纖激光脈沖長10倍，”Access Laser的首席執(zhí)行官張勇說，“CO2激光器的輻射能夠更好的被不同組材料吸收，包括幾乎所有看起來透明的、白色或近乎白色、有機(jī)材料，這也是CO2激光器沒有被市場淘汰的主要原因。雖然紫外激光器可以加工這些材料，但是他們比CO2激光器貴幾個數(shù)量級。”
張還指出10.6μm標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，商業(yè)CO2激光器制造商現(xiàn)在可以提供9.3、9.6和10.3μm波長，對于不同材料可以提供特殊的功能，使得CO2激光器可以用于新應(yīng)用。
IDEX公司的分公司Melles Griot稱，由于越來越多的客戶選擇二極管泵浦固體激光器(DPSS)，He-Ne和Ar/Kr氣體激光器的銷售繼續(xù)下降，但是對于臨界性能參數(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定，如長相干長度和單模式操作。“氣體激光產(chǎn)品及使用它們的重要客戶對于Melles Griot的未來成功是很重要的，我們將繼續(xù)為他們杰出服務(wù)，”Melles Griot 的生命科學(xué)與醫(yī)療光學(xué)業(yè)務(wù)部的總經(jīng)理Rob Beeson說。至于2014年第三季度，IDEX銷售額增長9%達(dá)到5.33億美元，但激光器的銷售與去年同期持平。
新經(jīng)濟(jì)
1983年時代雜志的封面故事首次創(chuàng)造了“新經(jīng)濟(jì)”這個術(shù)語，新經(jīng)濟(jì)描述了以制造業(yè)為主的社會將向技術(shù)為主導(dǎo)、服務(wù)為基礎(chǔ)的社會的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。故事成功地預(yù)測了在線零售、廣告、集資/承包、全球化/訪問醫(yī)藥、可持續(xù)性和共享/再利用服務(wù)會大大改變“耐用”商品的定義。
最初新經(jīng)濟(jì)僅在美國設(shè)想，如今新經(jīng)濟(jì)已經(jīng)擴(kuò)展到全球和互聯(lián)網(wǎng)的世界舞臺。幸運(yùn)的是新經(jīng)濟(jì)有利于激光器的發(fā)展：在恰當(dāng)命名新經(jīng)濟(jì)雜志的一篇文章題名，“JenLab的納米技術(shù)解決方案加速皮膚癌檢測，”描述的是JenLab公司如何利用飛秒激光多斷層掃描技術(shù)結(jié)束勞動力密集、耗時處理的醫(yī)療活檢，取而代之的是快速、實(shí)時的早期皮膚癌檢測。
JenLab申請專利12fs超短脈沖激光器可以在細(xì)胞表面鉆直徑為100nm的孔，納米外科允許分子插入細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，這一過程稱為細(xì)胞轉(zhuǎn)染。這一過程對干細(xì)胞治療和相應(yīng)的高潛在經(jīng)濟(jì)影響有巨大的影響，因?yàn)檫@些治療可以消除很多常見的、普遍的高醫(yī)療成本疾病，如糖尿病。
根據(jù)世界銀行報(bào)道，2012年美國醫(yī)療支出占整個GDP的17.9%，而歐洲這一比例為10%~11%，在發(fā)展中國家像中國和印度這一比例為4%~5%。雖然預(yù)測2050年全球的人均醫(yī)療支出預(yù)計(jì)超出人均收入，這對于個人消費(fèi)者來說是一個壞消息，但對于生物光子學(xué)領(lǐng)域的激光器制造商來說是一個好消息。
因此，除了醫(yī)療和通信激光產(chǎn)品市場的銷售增加以外，激光器制造商如何從新經(jīng)濟(jì)中獲益呢？在新經(jīng)濟(jì)的新規(guī)則一書中，Kevin Kelly描繪了如何通過技術(shù)改變社會。“電腦、娛樂和通信的無形世界比以往任何一個老牌行業(yè)都大，像建筑、食品或汽車制造業(yè)。這種新的信息化領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)美國總經(jīng)濟(jì)的15%，”Kelly得出結(jié)論，“財(cái)富的地域性正在重塑我們的工具，我們正生活在一個縮小計(jì)算機(jī)擴(kuò)大通信的新經(jīng)濟(jì)時代。”
Kelly對現(xiàn)代農(nóng)民的描述讓人回想起Karlheinz Gulden of Ⅱ-Ⅵ在激光器市場回顧報(bào)告中的陳述，智能工具的使用已經(jīng)無處不在了。Kelly暗示激光器在通信、傳感和運(yùn)輸應(yīng)用的使用，他寫道：“美國的農(nóng)民——農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時代的英雄——坐在他的便攜式辦公室拖拉機(jī)上，裝有空調(diào)、電話、衛(wèi)星驅(qū)動GPS定位設(shè)備以及近地面精密傳感器。在家里，他的電腦里有天氣數(shù)據(jù)、全球糧食市場以及土地的水分探測器、數(shù)字化地圖，他的銀行賬戶和現(xiàn)金使用電子對賬單，他身上沒有任何污泥，他的體力勞動發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下。”
盡管Conference Board的2014全球經(jīng)濟(jì)展望預(yù)測2015全球經(jīng)濟(jì)增長速率保持在3.4%，這一希望是建立在激光技術(shù)繼續(xù)控制新經(jīng)濟(jì)越來越大的份額，成為核心網(wǎng)絡(luò)工具之一，將有利于激光器制造商重塑上述“地理財(cái)富”。
如何樂觀呢？
根據(jù)Quartz的一篇文章，“對于全球新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的商人來說，2012年誕生的數(shù)字原生態(tài)新聞媒體”，2014年將經(jīng)歷激光3D打印系統(tǒng)銷售高潮，因?yàn)?D系統(tǒng)的激光燒結(jié)和立體的某些關(guān)鍵專利即將到期，使系統(tǒng)向新市場開放，尤其是中國市場。2014年5月，有報(bào)道稱中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將投資3300萬美元在十座城市建立10個3D打印中心。
3D打印的營業(yè)收入將帶動整個行業(yè)的收入上升：3D系統(tǒng)的營業(yè)收入在2014年前三個季度是4.66億美元，與去年同期3.58億美元相比增長30%。Voxeljet的打印系統(tǒng)銷售營業(yè)收入增長23.3%，Optomec公司，一家為3D打印金屬及印刷電子提供添加劑制造系統(tǒng)的供應(yīng)商，2014第三季度收到的訂單增長兩倍。很明顯，激光3D打印市場部分正如我們在2014激光市場所預(yù)見的增長迅猛。
好像3D系統(tǒng)公司自有的3D打印系統(tǒng)的營業(yè)收入還不夠精彩，該公司還收購了LayerWise及其為航空航天、其他高精密五金組件、醫(yī)療和牙科客戶特設(shè)的直接金屬激光添加劑生產(chǎn)線(LAM)。3D系統(tǒng)甚至擴(kuò)展到3D醫(yī)療保健和個性化醫(yī)療解決方案中，自2014年8月收購Simbionix以來，Simbionix專門從事FDA批準(zhǔn)的3D虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)模擬及其訓(xùn)練方案。
除了3D激光打印市場的繁榮以外，如果你相信兼并和收購(M&A)的活動強(qiáng)度是未來經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)，那么將會從OEM Capital的Mike Simon在去年宣布的公告中得到安慰，公司的技術(shù)兼并和收購活動穩(wěn)步增長：2014年5月，技術(shù)并購增長了10%，到最近2014年10月，上漲了19%。
在激光器領(lǐng)域，2014年11月科氏工業(yè)集團(tuán)以4億美元收購了光聯(lián)(Oplink)，將由科氏收購的莫萊克斯經(jīng)營，這一舉措引發(fā)了更多關(guān)于光通信器件被傳統(tǒng)光子和非傳統(tǒng)投資集團(tuán)以及超大型民營企業(yè)在未來幾年合并的推測。
同樣是在2014年，Laserage收購了Directed Light的激光器合同制造業(yè)務(wù)；ESI收購了武漢Topwin OE提高中國本地的激光器系統(tǒng)銷售；2014年10月阿靈頓資金合作伙伴收購了Radiant Zemax的Zemax部門；Thorlabs收購了康寧的量子級聯(lián)激光器業(yè)務(wù)；NeoPhotonic收購了EMCORE的可調(diào)諧激光產(chǎn)品生產(chǎn)線，擴(kuò)展光子集成電路實(shí)力；M/A-COM以2.3億美元收購了磷化銦激光器和硅光子解決方案公司BinOptics。
與2013年相比，2014年全球激光銷售額增長6%達(dá)到92.03億美元。即使通脹回落給經(jīng)濟(jì)遺留許多停滯狀態(tài)及持續(xù)疲軟，包括光存儲、軍事和科技研發(fā)部門，激光產(chǎn)業(yè)的不斷壯大和新興產(chǎn)業(yè)的大膽未來，如3D打印、新經(jīng)濟(jì)的智能工具以及積極并購活動都會影響我們的正確預(yù)測，對于2015年我們預(yù)測激光器銷售增長6%，達(dá)到97.54億美元。
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