ПРОГНОЗ: мировой рынок промышленных лазеров в 2010-2012 годах увеличится

Лазерная индустрия является одной из ведущих мировых наукоемких отраслей, а степень оснащения промышленных предприятий лазерным оборудованием – одним из главных критериев оценки уровня развития страны, ее конкурентоспособности. С середины 1990-х годов объем производства лазерных технологических установок в мире вырос почти в 10 раз, в то время как обычного металлообрабатывающего оборудования – лишь на 13%. Преимущества использования лазерной техники в промышленности заключаются в возможности бесконтактной, высокопрецизионной обработки, быстродействии и управляемости технологическими процессами, а также максимальной концентрации мощности.

Отличительной особенностью лазерно-оптической индустрии, фотоники, является ее высокий инновационный потенциал. По мнению экспертов ЕC, локомотивом инноваций в мире является именно фотоника, а без использования лазеров сейчас не обходится ни одно из стратегически важных направлений научно-технического прогресса. Лазерные технологии активно применяются и, соответственно, определяют уровень развития таких отраслей экономики, как электронное машиностроение, информационно-телекоммуникационная отрасль, автомобилестроение, атомная, космическая, авиационная и судостроительная промышленность, медицина и оборонное производство, а также работ по нанотехнологиям.

Отраслевая структура применения лазеров является весьма разнообразной, однако основное место в мировых продажах этой техники занимают промышленные лазеры для обработки материалов. Лазерная обработка материалов (резка, сверление, сварка, модифицирование поверхностного слоя, маркировка) обеспечивает новый уровень качества и скорости традиционных технологических операций, а также создает предпосылки для принципиально новых конструкторских и технологических решений в машиностроении, микроэлектронике, авиакосмической технике и других отраслях.

В 2009-2012 гг. динамика мировых продаж лазеров (I) и лазерных систем (II) характеризуется следующими данными (млн. $):

* – Оценка.

В условиях мирового финансово-экономического кризиса на рынке промышленных лазеров в 2009 г. наблюдался серьезный спад, отмечается в ежегодном обзоре этого рынка, публикуемом журналом Industrial Laser Solutions (ILS). По сравнению с предыдущим годом общие продажи лазеров (источников лазерного излучения) сократились на 30%, а лазерных систем – на 20%. Однако 2010-2011 гг., по мнению экспертов, вполне можно считать рекордными для этой отрасли – продажи лазеров увеличились на 35% и 19%, по лазерным системам прирост составил 25% и 16%; незна-чительное расширение поставок (на 4-5%) ожидается и в 2012 г.

Согласно данным журнала ILS, в 2011 г. мировые продажи промышленных лазеров в стоимостном выражении увеличились на 18% по сравнению с предыдущим годом, а в 2012 г., как полагают, данный показатель сократится до 5%.

Ниже приводятся данные о динамике и структуре мировых продаж промышленных лазеров в 2010-2012 гг. (млн. $):

* – Оценка.

По данным ILS, в 2011 г. наиболее высокий спрос на промышленные лазеры наблюдался в АРКП, энергетическом машиностроении (традиционая и альтернативная энергетика), электронике, металлообработке и транспортном машиностроении. Широкие технологические возможности лазеров обеспечивают этой технике появление новых областей применения, к которым относятся, по мнению ILS, в частности, сверление отверстий в деталях турбин, резка стекол для дисплеев мобильных телефонов, а также некоторые операции по изготовлению солнечных батарей и обработке автомобильных кузовов.

В текущем десятилетии наиболее заметной тенденцией на мировом рынке промышленных лазеров являются опережающие продажи волоконных лазеров, которые в 2011 г. на 48% превысили уровень предыдущего года. В результате удельный вес этих лазеров в мировых продажах источников лазерного излучения в 2010-2012 гг., согласно оценке, вырастет с 19,7% до 25,8%.

По мнению экспертов, волоконные лазеры являются уникальным инструментом, открывающим новую эру в обработке материалов, и в перспективе займут основное место на мировом рынке лазерного промышленного оборудования. Волоконные лазеры превосходят другие типы лазеров практически по всем существенным параметрам, важным с точки зрения их промышленного использования. Портативность и возможность выбора длины волны волоконных лазеров позволяют реализовать новые эффективные области применения, недоступные для других типов существующих лазеров.

Быстрый рост продаж волоконных лазеров обусловлен, прежде всего, расширением использования мощных установок для резки металла, т. е. на сравнительно новых для этих лазеров технологических операциях. На операциях маркировки и микрообработки происходит вытеснение волоконными лазерами твердотельных моделей с ламповой и диодной накачкой. Особенно широко волоконные лазеры используются для маркировки изделий, эти лазеры постепенно внедряются и на операциях микрообработки, которые пока являются основной областью применения твердотельных лазеров (главные поставщики – Trumpf (SPI), Rofin (Nufern/Lasag), Coherent и Newport/Spectra Physics (High Q).

В 2011 г. в КНР и других странах Азии наблюдался рост продаж промышленных лазеров на диоксиде углерода малой мощности; этот сегмент рынка характеризуется особенно острой ценовой конкуренцией. Значительно (на 14% по сравнению с предыдущим годом) увеличился сбыт мощных лазеров на диоксиде углерода в основном вследствие расширения закупок лазерных систем для резки металла со стороны центров услуг по лазерной обработке. Однако, несмотря на постепенное вытеснение мощными волоконными лазерами лазеров на диоксиде углерода, мировые продажи систем с такими лазерами для резки металла в 2011 г. на 13% превысили уровень предыдущего года.

Ведущие фирмы-продуценты систем для резки металла с лазерами на диоксиде углерода активно осваивают выпуск систем с волоконными лазерами. На последних международных конференциях и симпозиумах по лазерным технологиям наиболее широко обсуждаемой темой являются технологические возможности волоконных лазеров, особенно большой мощности.

Согласно оценке, доля волоконных лазеров в мировых продажах промышленных лазеров сейчас составляет 15-17%, а в краткосрочной перспективе достигнет 25%, прежде всего за счет расширения их использования в традиционных областях. Крупнейшим мировым продуцентом волоконных лазеров является компания IPG Photonics, деятельность которой характеризуется высокой инвестиционной привлекательностью.

В 2011 г. на операциях маркировки и микрообработки продолжалось вытеснение маломощных твердотельных и лазеров на диоксиде углерода волоконными лазерами. По мнению экспертов, перспективы их применения в значительной степени связаны с освоением новых областей, что подтверждается успешными результатами НИОКР, проводимых фирмами-продуцентами лазеров и ведущими научно-исследовательскими лабораториями.

В 2011 г. в обрабатывающей промышленности расширялись продажи диодных лазеров прямого действия, что обусловлено активной деятельностью системных интеграторов, в частности Laserline (США). Мировые продажи промышленных диодных лазеров достигли значительного уровня, перспективы дальнейшего роста продаж являются весьма благоприятными, а эксперты считают диодные лазеры “идеальными” для поточных технологических операций.

В 2011 г. мировые продажи лазерных систем увеличились на 16% по сравнению с предыдущим годом, прежде всего вследствие роста поставок мощных систем с волоконными и лазерами на диоксиде углерода – соответственно на 38% и 14%; в 2012 г., согласно оценке ILS, общие поставки вырастут на 4%, а по двум указанным типам лазеров прирост составит 8% и 2%.

В 2010-2012 гг. динамика и структура мировых продаж промышленных лазерных систем характеризуется следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

Основной областью применения промышленных лазеров является резка металла, на долю которой приходится почти 70% общих продаж этой техники.

В 2011-2012 гг. операционная структура мировых продаж промышленных лазеров характеризуется следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

В текущем десятилетии наблюдается рост средней цены лазерной установки для резки металла из-за перехода на более мощные лазеры – на диоксиде углерода или волоконные. Примерно 25% поставляемых установок оснащается технологической оснасткой для манипулирования деталями, в результате цена каждой установки возрастает в среднем на $155 тыс., а общие мировые продажи таких установок в 2011 г. равнялись примерно $3,2 млрд.

Основное место в мировых продажах промышленных лазеров для резки металла занимают лазеры на диоксиде углерода (почти 70% общих продаж), однако сбыт волоконных лазеров в 2011 г. на 67% превысил уровень предыдущего года.

Динамика и структура мировых продаж промышленных лазеров для резки металла в 2010-2012гг. характеризуются следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

В 2011 г. мировые продажи промышленных лазеров для полупроводниковой индустрии и микрообработки увеличились на 23% по сравнению с предыдущим годом. Основное место на этом рынке занимают твердотельные, а также волоконные и лазеры на диоксиде углерода – соответственно 39%, 15% и 14%.

Динамика и структура мировых продаж лазеров для полупроводниковой индустрии и микрообработки в 2010-2012 гг. характеризуются следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

В 2011 г. особенно быстро расширялись закупки промышленных лазеров для сверления интегральных печатных схем, дисплеев смартфонов, сварки компонентов телекоммуникационного оборудования, а также изготовления солнечных батарей. Наиболее широко лазеры в полупроводниковой индустрии используются в странах Азии, прежде всего на.

В 2000 г. журнал ILS выделил в отдельную группу операции лазерной микрообработки как одну из наиболее перспективных технологий. В конце предыдущего десятилетия наблюдалось ежегодное удвоение продаж таких лазеров, даже в условиях ухудшения мировой экономической конъюнктуры. По мнению экспертов, наиболее перспективным является расширение использования на микрообработке сверхбыстрых импульсных лазеров.

В 2010-2012 гг. динамика и структура мировых продаж промышленных лазеров для маркировки и гравировки характеризуются следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

Маркировка и гравировка являются важной областью применения промышленных лазеров; в 2011 г. мировые продажи на этом рынке выросли на 27% по сравнению с предыдущим годом, а в 2012 г., по оценке ILS, прирост сократится до 8%. В 2011 г. общие продажи волоконных и твердотельных лазеров для вышеуказанных операций составляли примерно 22 тыс. ед., а лазеров на диоксиде углерода – 11 тыс., основным рынком сбыта этой техники являются страны Азии.

Основное место на мировом рынке промышленных лазеров для маркировки и гравировки занимают волоконные лазеры; их продажи в 2011 г. выросли на 34% по сравнению с предыдущим годом, в то же время сбыт твердотельных лазеров увеличился лишь на 4%. Волоконные лазеры вытесняют с рынка твердотельные лазеры с диодной накачкой, одновременно быстро растет спрос на диодные лазеры прямого действия.

В 2011 г. мировые продажи промышленных лазеров для прочих операций (например, обработка поверхности) увеличились на 26% по сравнению с предыдущим годом, причем продажи волоконных лазеров выросли на 62%. Динамика и структура мировых продаж промышленных лазеров для прочих операций в 2010-2012 гг. характеризуются следующими данными (млн. $):

* – Прогноз.

В географической структуре мировых продаж лазерных систем в 2011 г. основное место принадлежит странам Азии – доля Японии составляет 15%, а стран Юго-Восточной Азии – 33%, причем примерно 85% продаж в этой группе стран приходится на долю КНР. В ближайшей перспективе китайские компании предполагают значительно расширить экспорт промышленных лазеров; в условиях замедления спроса в США и Европе основными рынками сбыта китайской лазерной техники станут соседние азиатские страны.

Удельный вес Европы в мировых продажах лазерных систем в 2011 г. равнялся 32%, вследствие серьезных проблем по сохранению еврозоны объем продаж в регионе почти не изменился по сравнению с предыдущим годом. Доля США на мировом рынке лазерных систем в 2011 г. составила 16%; в стране расширялись закупки лазерных систем, в частности, в связи с успешной экспортной деятельностью американских поставщиков сельскохозяйственной техники (особенно John Deere) и продукции АРКП.

Доля прочих стран в мировых продажах лазерных систем в 2011 г. составляла лишь 4%. Страны Африки пока не представляют интереса для ведущих поставщиков лазерной техники в связи с почти полным отсутствием спроса. В то же время в Южной Америке наблюдается постепенное расширение закупок лазерных систем, причем наиболее высокими темпами этот процесс развивается в Бразилии.

По мнению ILS, в 2012 г. следует ожидать значительного замедления темпов роста мировой лазерной индустрии; общие продажи лазеров превысят уровень предыдущего года лишь на 5%, а лазерных систем – на 4%. В I квартале сохранится относительно высокий спрос на лазерные системы, однако во II полугодии произойдет резкое сокращение продаж, что обусловлено неблагоприятными тенденциями в экономике главных стран – покупателей лазерной техники.

В ведущих промышленно-раз-витых странах освоение лазерных технологий осуществляется при активном государственном содействии, причем необходимость государственной целевой поддержки работ по фотонике, лазерно-оптическим технологиям и внедрению таких технологий не подвергается сомнению. В этих странах имеется сеть региональных центров услуг по лазерной обработке (job-shop), выполняющих заказы предприятий своего региона на обработку материалов и изделий лазерным лучом.

В Германии в рамках федеральной программы “Оптические технологии” создается система лазерных информационно-консалтинговых центров, которые должны организовать сотрудничество предприятий-потребителей с фирмами-исполнителями заказов на лазерную обработку материалов, измерения и т. п. Специализированные центры продвижения лазерных технологий действуют и в других странах Западной Европы, а также в Индии, Китае и др. Государственная поддержка указанных центров реализуется в виде льготных кредитов, освобождения от налогов, а также в виде прямого финансирования работ из государственного и/или регионального бюджета.

Европейская комиссия признала фотонику одной из пяти главных технологий будущего (наряду с биотехнологиями, нанотехнологиями, микро- и наноэлектроникой, созданием новых материалов). С 2006 г. в ЕС действуют технологическая платформа и экспертный совет Photonics-21, через который осуществляется финансирование работ по этой тематике из фондов Евросоюза. В экспертный совет Photonics-21 сейчас входят представители 1420 организаций – компаний, институтов и др. (в 2008 г. – 1150). Деятельность совета поддерживается аналогичными национальными структурами, работающими во Франции, Италии, Германии, Великобритании, Испании и некоторых других странах. На 2011-2012 гг. предусматривается поддержка работ по трем основным направлениям этой тематики – ключевые технологии фотоники, органическая электроника и фотоника, заводы будущего (новые лазеры и лазерная обработка материалов).

Ведущие позиции в мировой лазерной индустрии занимают промышленно развитые страны, располагающие высокоразвитым научно-техническим потенциалом, – США, ведущие страны ЕС, Япония, а также КНР. В этой стране сектор высоких технологий, в том числе лазерная индустрия, считается ключевым для будущего развития страны.

В конце предыдущего десятилетия выпуск лазерной техники в КНР ежегодно возрастал в среднем на 15%. В 2000 г. продукция отрасли равнялась (млрд. юаней) 3,2, в 2005 г. – 4,8, а в 2011 г., согласно консервативной оценке, достигла 7,0. В продажах на китайском рынке доля национальной техники составляет 20%, а импортной – 80%. Эта страна является основной платформой для производства оптических компонентов и устройств, вывозимых на американские, европейские и японские предприятия по выпуску лазерной техники.

В КНР преимущественно изготовляются лазеры небольшой мощности (для маркировки и гравировки), доля которых в продукции лазерной индустрии составляет примерно 80%. В то же время в 2011 г. в стране изготовлено около 1 тыс. мощных лазеров, их поставщиками являются компании, расположенные в Шанхае, Ухане и в дельте Желтой реки.

Основное место в продукции лазерной индустрии КНР занимают лазерные системы для обработки материалов, продажи которых растут опережающими темпами по сравнению с медицинской и измерительной лазерной техникой. В стране насчитывается 22 фирмы-поставщика указанных систем, крупнейшими из которых являются Shanghai Unity Prima Laser Machinery (8-е место в мире по производству оборудования для лазерной резки), Han’s Laser, Huagong Laser, Chu Tian Laser, Da Heng Laser, Guilin Stars Laser, ZHD Laser (лазерная маркировка), Zhejiang Boye Laser, Guangdong Yueming Laser, Wuhan Golden Laser, Dalu Laser (лазерная обработка поверхности), Huagong Laser и Wuhan Chu Tian Laser (лазерные сварочные системы).

Точками роста в лазерной индустрии КНР являются лазерно-промышленные кластеры, т. е. отдельные регионы, в которых сосредотачиваются предприятия по производству лазерных компонентов и лазерных систем, а также научно-исследовательские организаций и ВУЗы, которые занимаются этой тематикой. Развитие инновационных кластеров и национальных зон экономического и технологического развития является составной частью стратегии развития КНР с целью создания к 2020 г. экономики, основанной на инновациях.

Наиболее известным лазерно-промышленным кластером на территории КНР (наряду с Пекином и Шанхаем) является так называемая оптическая долина КНР, зона высоких технологий (близ оз. Дунху), которая находится около Уханя (столица пров. Хубэй). На “оптическую долину” приходится более 50% общей продукции лазерной индустрии КНР и 35% действующих в отрасли компаний. В начале текущего десятилетия в этом лазерно-промышленном кластере ежемесячно изготовлялось 15 лазеров на диоксиде углерода мощностью 4 кВт, а в 2010 г. общий объем продукции отрасли составил $10,6 млрд.

Главным фактором роста лазерной промышленности КНР является поддержка правительства; в стране существуют 54 особых зоны промышленного освоения технологий государственного уровня и около 150 зон провинциального уровня. Действующие в этих зонах льготы и меры государственной поддержки позволяют начинающим технологическим предприятиям за 5-7 лет стать солидными фирмами с численностью персонала в несколько сотен и даже тысяч человек, с годовым объемом реализации продукции на одного работающего до 100 и более тыс. долл.

В КНР реализуется государственная программа развития лазерной промышленности, которую ведет Министерство науки и промышленности страны. Программа частично финансируется госбюджетом, существенные средства вкладывают также сами предприятия и инвесторы. Большинство организаций, которые работают в области промышленных лазеров, получают финансовую поддержку (или гранты) от различных правительственных учреждений – Министерства науки и технологий, Министерства образования, Китайской Академии наук, Национального фонда естественных наук и/или отраслевых министерств. Наиболее известными конкретными источниками бюджетного финансирования являются Национальный научный фонд КНР (поддерживает фундаментальные исследования), около 900 государственных программ НИОКР в области высоких технологий и научно-технических программ развития ключевых технологий, ведущихся Министерством науки и технологий. Кроме того, мощную поддержку работам по лазерной технике и технологиям непрерывно оказывают региональные структуры исполнительной власти. (БИКИ/Машиностроение Украины, СНГ, мира)