关键技术专利分析周报,激光精密加工产业,我国激光精密加工产业发展现状
11-11-2023
  关键技术专利分析周报,激光精密加工产业,我国激光精密加工产业发展现状
  2023年,武汉知识产权保护中心联合优秀的知识产权服务机构开展公益性专利导航项目,在接下来的推文中,我们会定期分享精密加工项目成果中的精彩内容。
  1.我国激光精密加工产业发展现状
  1.1我国技术市场
  我国激光精密加工技术的应用涵盖了消费电子、新型显示、新能源、半导体、航空航天、医疗、通信等多个行业,但工业激光加工设备目前仍以激光切割和激光焊接等宏观加工设备为主。
  1.1 2018-2022年中国激光设备产品结构占比
  2022年我国激光加工设备行业市场销售收入达到876亿元,较2021年的增速有所回落。尽管受到疫情影响,我国激光设备市场销售收入增速回落,但在行业规模基数较高的情况下,预计2023年全年国内激光加工设备行业市场规模将继续增长。
  1.2 2018-2022年中国激光设备市场销售收入
  1.2我国技术现状
  我国激光精密加工行业早期受技术限制完全依赖进口,后得益于国内科技技术、研发水平提升,激光精密加工设备国产化率持续攀升,目前我国激光精密加工技术中激光切割技术、激光打标技术、激光焊接技术等的占比情况如下所示。
  1.3我国激光精密加工技术结构占比
  激光切割技术占激光精密加工技术比例最多,相关企业数量也最多,而激光焊接和激光打标分列二、三位,其余激光加工技术则总共占比36%。其余激光加工技术中以激光清洗、激光熔覆、增材制造、微纳制造为代表的新兴激光加工方式呈现出较快的增长势头,分别占比为5%、4%、3%和3%。这些激光加工方式具有高效、环保、精密、创新等特点,是激光加工设备的发展方向。
  1.3我国专利情况
  2.4我国激光精密加工专利申请趋势
  从专利申请趋势来看,我国激光精密加工技术经过了三个发展阶段,1985年-2000年的起步阶段,最多年申请量不超过400件;2001年-2011年的稳步发展阶段,专利年申请量从几百件增长到超过3000件;2006年之后专利申请量爆发式增长,近两年来,由于疫情影响,专利申请数量略有下降,但年申请量仍保持在2万件,未来我国在激光精密加工技术领域仍将保持持续增长的发展趋势。
  2.5我国激光精密加工技术相关专利技术构成
  我国激光精密加工技术中,B23K26激光束切割、焊接和打孔领域的专利申请数量最多,细分到小组,B23K26/70(辅助操作或设备)的专利申请量最多,占比达21%,说明激光加工相关的辅助操作和设备技术是当下我国最为关注的热点技术。紧随其后的是B23K26/38(用于打孔或切割)占比13%、B23K26/21(焊接的)占比5%、B23K26/08(激光束与工件具有相对运动的装置)占比5%、B23K26/362(激光刻蚀)占比5%,这些技术分支专利申请量均达到万件。我国激光精密加工技术构成目前还不均衡,未来一段时间内,激光加工相关的辅助操作或设备技术仍然是我国企业关注的热点技术。
  1.4我国未来发展趋势
  基于目前发展状况,我国相关技术未来将呈现以下发展趋势:
  一是市场竞争将更加激烈和多元化。随着我国激光加工设备市场的不断扩大和细分,国内企业既要面临来自国外企业的技术挑战和市场冲击,如美国IPG、德国通快等在高端激光加工技术市场具有较强的竞争优势,又要面临来自同行的价格竞争和产品模仿,如部分中小企业在低端市场采取低价策略和仿制策略等方式来抢占市场份额,因此,未来的市场竞争会更加激烈和多元化。
  二是技术更加智能化和系统集成化。激光精密加工技术将不断引入人工智能、物联网和大数据等先进技术,以实现激光精密加工技术的自动化控制、远程监控、数据分析、故障诊断等智能化功能。此外,将各种材料的激光精密加工工艺系统化、完善化;开发用户界面友好、适合激光精密加工的专用控制软件,并且辅之以相应的工艺数据库;将控制、工艺和激光器相结合,实现光、机、电、材料加工一体化,是激光精密加工发展的必然趋势。
  三是技术更加多样化和普及化。随着应用场景的多元化和激光精密加工技术的国际化,适用于不同行业、不同国家和不同工艺要求的激光精密加工设备也会应运而生,以满足不同市场、不同用于的多样化需求。此外,随着激光精密加工设备成本的降低,激光精密加工技术将在更多领域得到更加广泛的应用,实现激光产业与传统产业的紧密结合,用先进的激光制造技术改造传统产业。
  四是更加高效节能。未来激光器的效率提高、电源管理能耗降低、机械系统设计优化、辅助配件能耗降低等方面是提升产品整体性能和降低运行成本的发展重点。此外,激光加工设备小型化也是为了提高产品性能的重要发展方向,近年来一系列新型激光器(如光纤激光器、紫外激光器等)得到了迅速的发展,它们具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小等一系列优点,可能成为下一代激光精密加工的主要激光器,这些新型激光器的大力发展为激光精密加工设备的小型化也提供了基础。
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