激光切割机行业向高功率、高速度、高精度和高智能化方向发展
1、激光切割机行业介绍
激光是通过受激辐射共振与辐射放大产生的准直、单色、相干定向光束，广泛应用于工业、信息、医学等多领域。激光行业经长期发展形成完善产业链：上游包括激光材料、光学元件等，为激光器制造提供原材料支持；中游是核心环节，涵盖激光器制造及切割、焊接等应用工艺，将原材料加工成产品并实现技术应用；下游为汽车、医疗、军事等应用领域，负责将激光器及设备用于实际生产生活，推动技术产业化。激光加工设备制造业则利用激光束与物质作用特性对材料进行加工处理。
根据激光束对材料的作用效果，激光材料加工可分为激光材料去除加工、激光材料增长加工、激光材料改性加工、激光材料微细加工及其他加工。激光切割机属于激光材料去除加工，是将从激光器发射出的激光，经光路系统聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
2、激光切割机行业发展概况
激光切割技术是一种先进的热切割方法，它利用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点。同时，借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开的功能。目前，激光熔化切割是常用的切割方式，与激光汽化切割不同，激光熔化切割利用激光加热使金属材料熔化，并通过喷嘴喷吹辅助气体（如氧气、氮气、氦气等），依靠气体的强大压力将液态金属排出，形成切口。激光熔化切割所需的能量仅为汽化切割的1/10。
激光切割技术的主要特点
资料来源：普华有策
大多数激光切割机通过数控程序实现精准控制或设计成自动化切割机器人，以提升加工效率与精度。作为一种先进的精密加工技术，激光切割能够处理几乎所有类型的材料，无论是薄金属板的二维平面切割，还是复杂的三维立体切割，都能高效达到预期效果。在汽车制造领域，激光切割技术的应用尤为突出。例如，汽车顶窗等空间曲线的切割，已广泛采用激光切割技术，以切割出形状复杂的车身薄板及各种曲面件，显著提升了汽车制造的精度与效率。在航空航天领域，激光切割技术同样具有不可替代的作用。它主要用于切割钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等特种航空材料。通过激光切割技术加工的航空航天零部件种类繁多，包括发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼以及航天飞机陶瓷隔热瓦等。
3、激光切割机行业市场规模
2024年我国激光加工设备行业市场规模达到897亿元，同比下降1.4%。预测，2025年中国激光设备市场销售收入将达904亿元。中国激光切割设备厂商持续发力海外市场。2024年出口总金额为141亿元人民币，同比增长了2%。出口TOP5来源地区分别是山东、广东、江苏、湖北和上海，出口金额接近134亿元，湖北出口总金额有8.3亿元，位居第四位。
2020-2024年我国激光加工设备行业市场规模
资料来源：普华有策
4、激光切割机行业发展趋势
（1）激光切割应用广泛、新兴领域的应用不断拓展
激光切割技术凭借其独特优势，已广泛应用于工业、信息、医学、商业、科研和军事等多个领域。在工业领域，它能处理多种金属和非金属材料，特别是高硬度、高脆性和高熔点材料，革新了传统加工技术。与传统切割方式相比，激光切割技术具有材料适用范围广、环保无污染、精度高、速度快、工件变形小、良品率高和生产成本低等显著优势。这些优势不仅提升了产品质量和生产效率，还推动了传统制造业的全面转型升级和跨越发展。激光切割行业的产业链上游主要包括各种类型的激光器、机械部件、数控系统、电源和辅助零部件，这些是激光切割设备的基础组成部分。中游是各种激光切割装备，它们利用上游提供的部件和技术，实现激光切割功能。下游则是激光切割技术的各类应用领域，展示了其多样性和广泛性。
激光切割设备产业链
资料来源：普华有策
在现代制造业中，激光切割技术是关键工艺，应用覆盖轨道交通、航空航天、船舶、石油化工、重型机械、汽车及家居家电等领域。技术迭代下，汽车零部件制造中，激光切割设备可对金属与非金属板材及管材的平面与三维复杂曲面进行高精度切割；工程机械制造采用该技术完成碳钢材料中厚板到超厚板的精密加工及钣金件关键工序；特高压输变电铁塔制造中，激光切割设备承担板材与管材的精准下料、制孔及坡口加工等任务。此外，该技术在微电子与消费电子产业及生物医学工程领域也具显著价值，可支持OLED柔性显示屏、手机异形屏、PCB电路板等高精度制造，在生物医学领域实现生物组织微创精准切割及微流控阀门、神经介入支架等医疗器械微细加工。
（2）替代传统加工方式步伐加快
在材料加工领域，激光切割技术曾因设备成本高普及率低，近年来随成本降低与性能优化，正逐步取代传统切割方式并广泛应用于多行业。其在钢构、船舶、航空航天等领域以高效、高质、低成本优势成主流，且低能耗、无有害排放符合绿色制造趋势。虽传统切割在中厚板等特定领域仍有应用，但超高功率激光切割技术进一步扩大其市场份额。该技术加速替代传统加工，推动制造业向高效、精密、智能化发展，提升生产效率与产品质量，促使传统设备厂商技术升级或转型，还催生新商业模式与服务模式。未来，随激光器功率提升与智能化技术发展，激光切割技术将向更高精度、效率和智能化方向迈进。
（3）超高功率、高速、高精度的发展方向
近年来，激光器功率持续提升，从60千瓦向150千瓦甚至更高迈进，并实现商用生产和销售，真正突破了激光切割技术的厚度限制。超高功率激光切割展现出广阔的应用前景，切割厚度和速度大幅提升，彻底颠覆了传统厚板加工模式。结合高速运动控制系统，切割速度可达每分钟上百米，显著缩短生产周期。精度和稳定性显著提高，通过优化光学系统、提升装配精度和数控算法，实现微米级切割精度，热影响区缩小至0.1毫米以内，满足航空航天、精密电子等领域对边缘质量的严苛要求。动态聚焦与振动抑制技术确保长时间运行的稳定性，废品率降低至0.5%以下。目前，国内光纤激光切割机逐渐替代传统切割方式，配套工装及智能控制系统也在快速发展完善。但国内对一些特殊材料的激光切割研究尚在起步阶段。将光纤激光切割应用于船舶制造、航天材料、汽车制造等领域的特殊材料切割将是未来研究和应用的主要方向。激光切割机行业将朝着高功率、高速、高精度、大幅面和高智能化趋势不断发展，行业发展潜力巨大。
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