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1、泓域咨询/九龙坡区激光器项目实施方案目录第一章 项目建设背景及必要性分析6一、 行业技术水平及技术特点6二、 激光微加工市场发展情况10三、 努力扩大有效投资13四、 积极参与国内国际双循环15第二章 市场分析19一、 产业政策19二、 未来发展趋势24三、 激光器调制技术29第三章 总论32一、 项目名称及建设性质32二、 项目承办单位32三、 项目定位及建设理由34四、 报告编制说明35五、 项目建设选址37六、 项目生产规模37七、 建筑物建设规模37八、 环境影响38九、 项目总投资及资金构成38十、 资金筹措方案38十一、 项目预期经济效益规划目标38十二、 项目建设进度规划39主要
2、经济指标一览表40第四章 建筑技术分析42一、 项目工程设计总体要求42二、 建设方案43三、 建筑工程建设指标44建筑工程投资一览表44第五章 产品方案46一、 建设规模及主要建设内容46二、 产品规划方案及生产纲领46产品规划方案一览表46第六章 发展规划48一、 公司发展规划48二、 保障措施52第七章 法人治理55一、 股东权利及义务55二、 董事57三、 高级管理人员61四、 监事63第八章 运营管理模式66一、 公司经营宗旨66二、 公司的目标、主要职责66三、 各部门职责及权限67四、 财务会计制度70第九章 进度计划方案74一、 项目进度安排74项目实施进度计划一览表74二、
3、项目实施保障措施75第十章 人力资源分析76一、 人力资源配置76劳动定员一览表76二、 员工技能培训76第十一章 节能可行性分析78一、 项目节能概述78二、 能源消费种类和数量分析79能耗分析一览表79三、 项目节能措施80四、 节能综合评价82第十二章 投资计划方案83一、 投资估算的依据和说明83二、 建设投资估算84建设投资估算表88三、 建设期利息88建设期利息估算表88固定资产投资估算表90四、 流动资金90流动资金估算表91五、 项目总投资92总投资及构成一览表92六、 资金筹措与投资计划93项目投资计划与资金筹措一览表93第十三章 经济效益95一、 基本假设及基础参数选取95
4、二、 经济评价财务测算95营业收入、税金及附加和增值税估算表95综合总成本费用估算表97利润及利润分配表99三、 项目盈利能力分析99项目投资现金流量表101四、 财务生存能力分析102五、 偿债能力分析103借款还本付息计划表104六、 经济评价结论104第十四章 项目风险分析106一、 项目风险分析106二、 项目风险对策108第十五章 总结110第十六章 附表附件112建设投资估算表112建设期利息估算表112固定资产投资估算表113流动资金估算表114总投资及构成一览表115项目投资计划与资金筹措一览表116营业收入、税金及附加和增值税估算表117综合总成本费用估算表118固定资产折旧
5、费估算表119无形资产和其他资产摊销估算表120利润及利润分配表120项目投资现金流量表121本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。第一章 项目建设背景及必要性分析一、 行业技术水平及技术特点作为一种加工手段,激光技术是重要的支撑技术,已经被广泛应用到工业制造、通讯、信息处理、医疗卫生、节能环保、航空航天以及科研等方面的各个领域,它对传统产业的技术改造和新兴产业的发展将起到重大的促进作用,得到了全球各大经济体的高度重视。激光技术
6、和激光产业在国内备受重视,激光行业已被列入“十二五”国家重点支持发展的行业。在制造振兴与产业升级的背景下,我国激光产业经历了超过10年的高速增长,已经具有了一定的规模,但与激光产业发达国家相比仍存在较大差距,尤其是在激光光源与激光高端应用方面。近年来,我国激光器行业快速发展,行业内企业不断推出自主研发的激光器产品参与国际竞争,力图打破由美国相干、美国光谱物理、美国IPG、德国通快等国外企业垄断中国激光器市场的格局。在微加工激光器市场,国内激光器企业在DPSS调Q纳秒激光器、超短脉冲激光器、MOPA纳秒/亚纳秒激光器(偏振光纤输出)等各个细分领域推出了质量优良、价格适中、性能指标与国际先进水平接
7、近的激光器产品,市场占有率稳步上升,但在品牌综合能力上与国际激光行业巨头相比仍存在一定差距。目前全球制造业正处在精细化、智能化、定制化发展的道路上,激光加工精密、柔性、热效应小的特点与制造升级的需求较为契合,使得激光技术成为微加工领域的重要加工技术。激光微加工技术在新能源、信息技术、生物医疗、新材料、消费电子、航空航天等领域的应用日益增多,包括精密切割、钻孔、焊接、表面改性、内部改性、修整清洗、增材制造等工艺。不断增加的微加工应用场景和需求正驱动激光技术的不断革新突破,向更短波长、更窄脉宽、更高功率、更稳定可靠、更长使用寿命的方向发展,以满足激光精细加工与各类应用场景的深度融合。(二)行业特征
8、1、周期性激光广泛应用于产品制造和服务领域,下游行业较广,受单一行业周期性变化影响不显著。随着国家产业结构转型升级不断深入,激光应用领域将更加广泛,行业周期性将被进一步平抑。2、地域性为提高企业市场响应能力,激光器生产地一般靠近激光设备产地。全球激光设备生产企业主要分布于欧洲、北美、中国、日本等国家和地区,我国激光设备生产商则主要位于华中地区、珠三角、长三角和环渤海地区。3、季节性激光器行业的季节性主要受下游客户需求的季节性影响,不同细分市场有不同的行业特征,季节性存在差异,但因为下游应用行业广泛,行业的季节性整体上不明显。一般而言,一季度受春节因素影响,收入占比较低,业绩为全年低点。(三)行
9、业壁垒1、技术壁垒激光器是激光加工产业的核心器件,是高端激光加工装备的“芯片”。激光器系统综合了光学、电子技术、机械设计与制造、自动控制、计算机软件开发与数字图像处理、精密光学设计、视觉图像处理、运动控制、光-材料作用机理等多学科领域,属于高端光电技术产品,技术壁垒较高。能量密度、单色性、相干性、定向性和稳定性是激光器输出激光的关键指标,调Q技术、锁模技术、CPA技术、MOPA技术等技术直接决定了激光器的质量和稳定性,完全掌握这些技术并系统运用的难度较大。同时,激光器种类较多,应用领域广泛,单一市场规模不大,只有掌握多种激光器生产技术和应用工艺的生产商才具有市场竞争力,进一步抬高了行业进入门槛
10、。因此潜在进入者需要较大规模的资金、设备投入,组建掌握多项技术的人才队伍,并经过较长时间的积累才有可能进入本行业。2、品牌及客户资源壁垒激光器是下游激光装备的关键部件,设备制造商为提高产品市场竞争力,一般会对激光器的性能指标、运行稳定性和售后服务提出较高的要求,良好的品牌形象、产品过往的销售业绩、稳定的运行记录、良好的加工效果和优质的售后服务等都是形成稳定客户资源的前提,而这些条件难以在短期内获得。因此,良好的品牌影响力构成本行业的进入壁垒。随着国内激光行业的快速发展,光束质量好、产品一致性高、质量可靠稳定的激光器和激光设备生产商逐步与下游客户形成了较为稳定的合作关系,新的竞争对手难以轻易对其
11、产生替代效应,无法快速进入客户的产业链,形成较高的客户资源壁垒。3、人才壁垒激光器制造业属于技术密集型和知识密集型行业,对专业人才要求较高。我国培养了一批优秀的激光专业人才,但由于我国激光产业化时间较短,具有产业经验的技术及管理人员,尤其是高端人才仍较为紧缺。将一名初级从业人员培养成为一名资深人员需要较长的时间,较高的人才培养成本提高了本行业的进入门槛。二、 激光微加工市场发展情况1、激光技术成为微加工领域的重要工具激光微加工一般是指加工尺寸在微米级别的工艺过程。目前全球制造业正处在向精密化、集成化、智能化发展的道路上,微加工技术正成为精密制造的主流技术趋势,并成为世界各国的重要研究课题。在材
12、料表面或者三维空间实现微米、亚微米乃至纳米量级精度的结构、纹理、微孔等加工并尽可能地消除热效应影响,既是全球制造升级的要求,更是发展趋势。随着全球加工行业精细化程度的不断提升及我国制造业转型升级,激光加工已经成为替代传统加工工具的重要技术手段之一,激光加工凭借其加工精度高、热效应低等优势将成为微加工领域的主要加工工具。以皮秒、飞秒为代表的超快激光器和紫外、深紫外波长的固体激光器具有超快超精、高聚焦能力、“冷加工”的特点,能有效解决微加工过程中所面临的技术难题,在微加工领域应用越来越广泛。根据StrategiesUnlimited数据,2017年全球材料加工市场激光器销售收入约为43.2亿美元,
13、在大功率加工(宏观加工)、微加工和打标雕刻三大主要应用类别中,微加工应用占据了约32%的市场份额。根据2016年工业激光器市场总结及展望预测数据,2015年至2017年用于微加工的工业激光器的销售收入复合增长率约为20.46%。假设微加工激光器销售收入按照该增长率保持稳定增长,2019年全球微加工激光器的销售收入将达到约20亿美元。2、紫外激光器销量增长明显,成为激光微加工的主力机型紫外光的波长较短,在加工时与被加工物体的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,用于静态动态标识、3D打印、切割钻孔、脆性材料加工等多个领域。根据2019年中国激光产业发展报告数据,国产紫外激
14、光器的出货量从2014年的2,300台增长至2018年的15,000台,预计2020年出货量有望达到20,000台,增速较高。在2018年15,000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。3、超快激光器应用领域不断拓展,将成为激光微加工领域新的增长点超快激光器正经历蓬勃发展的阶段,下游应用领域不断拓展,并凭借其作用时间短和峰值功率强的特点在消费电子、生物医疗、航空航天、新能源等众多领域得到了应用。根据MordorIntelligence预测,2018年全球超快激光市场容量约为33.7亿美元,到2024年将达到128.2亿美元,其中以中国为代表的亚洲市场将成为超快激
15、光器的主要增长区域。根据2019年中国激光产业发展报告,2017年我国超快激光器市场容量约为13.5亿元,预计2020年将超过50亿元。(二)固体激光器与光纤激光器在微加工领域的比较激光加工凭借其高效率、低能耗、高柔性等特点,已经在许多应用领域里对传统加工方式进行替代,给全球制造业带来了革命性的转变。随着激光器在工业领域渗透进程的不断推进,未来各类激光器的分工将更为明确并出现以下发展趋势:连续光纤激光器向超高功率方向发展。更高输出功率将成为连续光纤激光器发展的主要研究方向,输出功率将从百瓦级、千瓦级向万瓦级发展;脉冲光纤激光器向高平均功率、高峰值功率方向发展;固体激光器向短波长、短脉宽、高功率
16、、大脉冲能量、高光束质量方向发展,并将被更加广泛的应用于激光精密加工领域。综上所述,作为激光加工技术的核心器件,激光器在宏观加工领域将主要以连续激光为主,并往更高功率方向发展;在微加工领域脉冲激光则更具优势,并往短波长(紫外、深紫外)和短脉宽(皮秒、飞秒)方向发展,即向更高脉冲能量和光束质量方向发展。与其他激光器种类相比,固体激光器(含超快激光器)在微加工领域拥有技术优势,主要表现主要为:高峰值功率。脉冲激光可产生高瞬时峰值功率。光纤激光器使用的光纤芯径较小,能够承受的峰值功率较低。固体激光器的增益介质为激光晶体,相比光纤能够承受更高的峰值功率,从而可以覆盖更多的微加工应用场景。例如飞秒激光的
17、瞬间功率可达百万亿瓦级别,对于传统光纤激光技术,如何解决高峰值功率产生的光纤损伤及非线性效应是技术难题;高聚焦能力。固体激光可以产生高光束质量的短波长激光,在半导体芯片等工业和科学研究领域为高精度和超高精度应用提供了可能;高加工精度。固体激光器能够通过倍频晶体在谐振腔内将红外光转换为绿光、紫外光及深紫外光等短波长激光并对外输出。更短波长是微加工激光器的发展趋势,其产生热效应较低,能量利用效率高,从而能够有效提升加工精度。三、 努力扩大有效投资发挥投资对优化供给结构的关键性作用,在保持投资合理增长的基础上,进一步拓展投资空间,优化投资结构,培育发展新动能,以高质量投资促进经济社会高质量发展。(一
18、)优化投资结构以新型基础设施、新型城镇化和涉及国计民生的重大项目作为投资重点,切实扩大有效投资。保持投资较快增长,累计完成全社会固定资产投资3000亿元,工业及服务业投资、房地产投资、基础设施及其他投资比例优化为3:4:3左右。突出以重大项目为抓手,切实抓好重大产业、重大基础设施、重大民生及城市提升等领域项目建设。积极推进重大科研设施、重大生态系统保护修复、公共卫生应急保障、防洪抗旱减灾等一批强基础、增功能、利长远的重大项目建设。紧盯产业发展方向,猛攻战略性新兴产业和现代服务业等产业投资,鼓励企业实施设备更新和技术改造,引导企业运用新技术、新模式,通过优化投资结构促进经济结构调整升级。加快补齐
19、基础设施、市政工程、农业农村、公共安全、生态环保、科技教育、公共卫生、物资储备、防灾减灾、民生保障等领域短板,切实提高投资的针对性和有效性。(二)创新投融资模式建立覆盖项目全生命周期的多元化投资机制,积极盘活存量资产,形成良性投资循环。优化平台公司投融资模式,运用信托基金、PPP、REITs等方式拓展投资渠道和空间。增强企业投资服务效能,进一步放宽市场准入,破除民间资本准入障碍,积极调动民间投资积极性。充分发挥产业投资基金的引导作用,支持初创期科技型中小企业创业创新,激发民间资本活力和潜能。完善对企业投资的金融服务体系,畅通多层次、多渠道的融资对接机制。深化投资审批制度改革,促进投资要素使用与
20、有效投资领域紧密衔接,形成市场主导、政府引导的投资内生增长机制。(三)强化要素保障全面提升重大项目管理和服务水平,加大项目策划、储备、调度力度,建立全局性、战略性的重大项目库,做实重大项目设立链条和建设链条,高效推进项目前期工作。强化政府投资项目清单管理,落实“六个统筹”要求,做实“项目池”“资金池”“资源要素池”对接机制,加强财政资金统筹保障,推动资金资产资源“三资融合”。积极协调解决市场主导类项目的推进难点,坚持常态化调度管理,落实分级协调调度机制,定期对产业投资、产业项目进行调度,全面强化项目要素保障,全面落地招商引资项目,确保尽快形成更多实物投资量。四、 积极参与国内国际双循环立足国内
21、大循环,发挥比较优势,坚持对接国内需求与参与国际合作相促进,促进产业、人口及各类生产要素合理流动和高效集聚,在更高水平上充分利用国内国际两个市场、两种资源。(一)深化国内区域协同联动充分发挥我区独特的区位优势、多重政策叠加优势、产业集聚优势、科技创新极化优势、开发突进优势、开放加速优势,在完善基础设施、构建现代产业体系、推动科技创新、集聚各类人才、示范引领区域发展等方面精准发力,更好支撑和引领区域高质量发展。加强与长江经济带沿线省市,尤其是东部发达地区协调联动,积极承接东部产业转移,推动产业链供应链上下游协同,促进产业结构优化调整,提升产业发展能级。深化与西部陆海新通道沿线地区协作,把出境出海
22、通道优势转化为贸易和产业优势,促进更大范围、更深层次对内对外开放。广泛开展与京津冀、珠三角、粤港澳大湾区等有关市区(县)的经济合作以及科技教育文化交流,形成交流互鉴、合作共赢、联动发展的良好局面。深入推动与川东、黔北等地区在基础设施互联互通、文化旅游联动、科技创新协作等方面加强合作,辐射带动周边地区发展。(二)积极参与国际交流合作深化与“一带一路”沿线国家和地区合作,积极探索对外经济合作新途径,在巩固传统贸易基础上,扩大与相关地区经贸往来。依托中新(重庆)战略性互联互通示范项目和西部陆海新通道建设,发挥我区作为西部陆海新通道的起点优势和产业基础雄厚优势,深度参与推进西部大开发形成新格局,着力提
23、升与东南亚的互联互通水平,重点加强与东盟地区全方位合作。着力拓展与老挝磨丁经济特区等双向合作空间,推动中铝高端、隆鑫、庆铃等龙头企业的铝材料、汽摩、农机等优势产品“走出去”。推进贸易和投资自由化便利化,加强对外投资合作,有序推动区内优势企业“走出去”,以“一带一路”、西部陆海新通道沿线国家和地区为重点,布局海外生产和营销服务网络,拓展海外市场。着力营造良好的开放环境,扩大与友好城市的交流合作。(三)激发要素配置活力推动土地、劳动力、资本、技术、数据等要素市场化配置,提高要素配置效率,促进要素自主有序流动。探索以电子营业执照为基础,建立公共资源交易平台市场主体信息共享与互认机制。破除妨碍生产要素
24、市场化配置和商品服务流通的体制机制障碍,降低全社会交易成本。强化土地资源管理,积极推进土地承包经营权规范有序流转,完善农村承包地流转公开市场,支持新产业新业态发展用地,探索工业项目“标准地”出让,探索土地利用生命周期管理制度,落实土地复合利用、立体开发政策。健全人力资源市场体系,完善企事业单位人才流动机制,加快建立协调衔接的劳动力、人才流动政策体系和交流合作机制,畅通劳动力和人才流动渠道。优化金融资源配置,放宽金融服务业市场准入,推动金融与实体经济深度融合,引导更多资本要素向科技型企业、民营企业和中小微企业高效配置。建立市场化社会化的科研成果评价制度,创新推动技术技能评价,积极探索通过天使投资
25、、创业投资、知识产权证券化、科技保险等方式推动科技成果资本化。建立数据资源清单管理机制,深入实施“云长制”,统筹推动管云、管数、管用,加快建设政务数据统一共享开放平台,实现数据高效汇聚、顺畅融通、开放共享和安全运行。第二章 市场分析一、 产业政策1、加强“从0到1”基础研究工作方案面向国家重大需求,对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持。重点支持人工智能、网络协同制造、3D打印和激光制造、重点基础材料、先进电子材料、结构与功能材料、制造技术与关键部件、云计算和大数据、高性能计算、宽带通信和新型网络、地球观测与导航、光电子器件及集成、生物育种、高端医疗器械、集成电路和微波器件、重大科学仪器设
26、备等重大领域,推动关键核心技术突破。2、高端智能再制造行动计划(2018-2020年)加快研发应用再制造旧件损伤三维反求系统以及等离子、激光、电弧等复合能束能场自动化柔性再制造成形加工装备等。鼓励应用激光、电子束等高技术含量的再制造技术,面向大型机电装备开展专业化、个性化再制造技术服务,培育一批服务型高端智能再制造企业。3、“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划面向航空航天、高端装备、电子制造、新能源、新材料、医疗仪器等战略新兴产业的迫切需求,实现高端产业激光制造装备的自主开发,形成激光制造的完整产业体系,促进我国激光制造技术与产业升级,大幅提升我国高端激光制造技术与装备的国际竞争力。4、
27、战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)战略性新兴产业重点产品:高性能激光器、准分子激光退火设备、半导体激光器件、高性能全固态激光器件、光纤激光器件、固态激光材料、稀土激光晶体。5、“十三五”国家战略性新兴产业发展规划搭建增材制造工艺技术研发平台,提升工艺技术水平。研制推广使用激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流增材制造工艺装备。加快研制高功率激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电子枪等配套核心器件和嵌入式软件系统,提升软硬件协同创新能力,建立增材制造标准体系。在航空航天、医疗器械、交通设备、文化创意、个性化制造等领域大力推动增材制造技术应用,加快发展增材制造服务业。6、“十三五
28、”国家科技创新规划“先进制造技术”一栏中指出,要开展超快脉冲、超大功率激光制造等理论研究,突破激光制造关键技术,研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光器以及高端激光制造工艺装备,开发先进激光制造应用技术和装备。7、国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要支持新一代信息技术、新能源汽车、生物技术、绿色低碳、高端装备与材料、数字创意等领域的产业发展壮大。大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点。8、中国制造2025
29、围绕重点行业转型升级和新一代信息技术、智能制造、增材制造、新材料、生物医药等领域创新发展的重大共性需求,形成一批制造业创新中心(工业技术研究基地),重点开展行业基础和共性关键技术研发、成果产业化、人才培训等工作。到2020年,重点形成15家左右制造业创新中心(工业技术研究基地)。9、国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)提出,到2016年初步建立较为完善的增材制造产业体系,初步掌握增材制造专用材料、工艺软件及关键零部件等重要环节关键核心技术,研发一批自主装备、核心器件及成型材料,整体技术水平保持与国际同步,在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平,在国际市场占有较大份额。(二)行
30、业概况1、激光器工作原理激光是二十世纪继核能、半导体、计算机后又一重大发明,并凭借其良好的单色性、方向性、亮度等特质被广泛应用于工业制造、生物医疗、军事等领域,被誉为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光器是激光的发生装置,主要由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成。泵浦源为激光器的激发源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,增益介质指可将光放大的工作物质。在工作状态下增益介质通过吸收泵浦源提供的能量,经谐振腔振荡选模输出激光。2、激光器分类(1)按增益介质分类按照增益介质的不同,激光器可分为固体(含全固态、光纤、混合、半导体)、气体、液体激光器等,狭义的固体激光器一般指全固态激光器。行业
31、产品目前涉及全固态(DPSS)、MOPA光纤(偏振)及固体-光纤混合模式等主流激光器。目前发现可做增益介质的物质有近千种,常见的有掺钕钇铝石榴石(又称YAG)、红宝石、钕玻璃、光纤、二氧化碳等。每类增益介质激光器具有自身的比较优势,应用领域有所侧重,相互间完全替代可能性较小。(2)按输出波长分类激光器按照波长可分为红外光激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同结构的物质可吸收的光波长范围不同,因此需要各波长的激光器应用于不同材料的精细加工。红外激光器与紫外激光器是运用最广泛的两种激光器:红外激光器主要应用于“热加工”,将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料;在薄膜非金
32、属材料加工,半导体晶圆切割,有机玻璃切割、钻孔、打标等领域,高能量的紫外光子直接破坏非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体,这种方式不会产生高热量反应,因此通常被称为“冷加工”,紫外激光机在微加工领域具有不可替代的优势。由于紫外光子能量大,难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光,故连续紫外激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生,因此目前广泛应用工业领域的紫外激光器主要是固体紫外激光器。(3)按运转方式分类激光运转方式是激光器的技术核心,主要可以分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器中各能级的粒子数及腔内辐射场均具有稳定分布,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出可以在一段较
33、长的时间范围内以连续方式持续进行。连续激光器可以在较长一段时间内连续输出激光,但热效应较明显。脉冲激光器以不连续方式输出激光,主要特点是热效应小,可控性好。脉冲激光器的脉冲宽度指激光功率维持在一定值时所持续的时间。目前常用的工业微加工激光器可分为纳秒激光器、皮秒激光器和飞秒激光器等。脉冲宽度越窄,对激光调制技术的应用要求就越高。二、 未来发展趋势全球制造业呈现出精细化、智能化、定制化的发展趋势,主要工业发达国家大力发展精度达到微米、纳米级的微加工技术;应用于微加工领域的激光技术是发展高端精密制造的关键支撑技术之一,激光器是激光加工装备的核心部件,激光器技术水平成为影响激光加工装备的技术水平的关
34、键因素;微加工激光器将保持向更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展的趋势。随着微加工应用场景的不断扩展,以紫外、深紫外为代表的短波长激光器和以皮秒、飞秒为代表的超短脉冲激光器市场容量将持续增加。传统DPSS调Q纳秒激光技术在往更短波长、更高功率方向发展的同时,追求材料和器件的多样化,以提高激光器的光光转换效率,改善光束质量,压缩脉冲宽度,提高可靠性和延长工作寿命,同时通过使用不同的增益介质改变激光的输出特性,以满足客户在不同应用场景的需求。超快激光器将凭借其窄脉宽、超精超微“冷加工”的特点,在精细微加工领域获得更多应用,规模化市场应用的步伐将会加快。在向高功率、高光束质量发展的同时解决短波长、高
35、可靠性的技术难点,实现皮秒、飞秒级超快激光器在紫外、深紫外和更短波段的高功率输出,成为行业内的重要技术挑战。脉冲光纤激光器将向高平均功率和高峰值功率发展,连续光纤激光器将向超高功率方向发展。为了拓展微加工应用场景,传统光纤激光器生产商需要解决光纤激光器难以实现非线性转化的技术难题,偏振输出的固体-光纤混合激光器为未来光纤激光技术在微加工应用场景中的主流发展方向之一。此外,定制化为发展趋势之一。将激光光源和精密光学设计、视觉图像处理、运动控制、光-材料作用机理等技术的有效融合是推动微加工应用发展的关键,将成为众多行业的支撑技术之一。由于技术进步、技术保密和个性化生产的需要,更多客户将选择定制产品
36、方式推动生产智能化进程。(二)影响还有发展的主要因素1、有利因素(1)产业政策扶持当前,部分主要发达国家和经济实体均制定了国家级激光产业发展计划,对光子学和激光给予了全方位支持,如美国2012年发布的“光学和光子学:美国不可或缺的关键技术”报告,对未来一段时间内激光科技的发展做出判断和预测,并给出具体发展的建议;德国制定了三个激光技术发展五年计划,对德国激光产业发展起到指导性作用;此外英国的“阿维尔计划”、日本的“激光五年计划”、俄罗斯“重大创新平台计划”等均从国家层面对激光科技做了战略部署。高端制造是我国制造业的薄弱环节,尤其在精密加工领域,与世界先进水平存在一定差距。为加快产业结构调整,提
37、升我国制造业竞争力,国家出台了中国制造2025、“十三五”国家科技创新规划、“十三五”国家战略性新兴产业发展规划、中长期科学和技术发展规划纲要(20062020年)等多项政策,从国家战略层面加大对精密制造、智能制造等领域的扶持力度。激光技术是支撑微纳制造技术升级的基础工具和有效手段,将受益于我国制造业转型升级带来的巨大市场需求。此外,科技部等五部委于2020年1月联合制定加强“从0到1”基础研究工作方案,提出面向国家重大需求,对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持,对包括3D打印和激光制造在内的重大领域给予重点支持,推动关键核心技术突破。(2)下游激光应用领域进一步扩大激光加工技术作为现代
38、制造业的先进技术之一,具有传统加工方式所不具有的高精密、高效率、低能耗、低成本等优点,在加工材料的材质、形状、尺寸和加工环境等方面有较大的自由度,能较好地解决不同材料的加工、成型和精炼等技术问题。随着激光器技术和激光微加工应用技术不断发展,激光加工技术能够在更多领域替代传统机械加工。目前,以德国、美国、日本为代表的发达国家在电子、汽车、机械、航空、钢铁等行业已经基本完成了激光加工技术对传统技术的替代。我国激光应用虽然发展较快,但渗透率仍然相对较低。我国已进入后工业时代,制造业正经历从中低端制造向高端制造转型升级的过程,作为产业升级的核心技术,激光加工应用领域将继续作为国家重点支持领域,加速对传
39、统加工技术的替代,最终推动我国制造业迈进“光制造”时代。下游应用领域的拓展为激光器产业的发展提供了较大的市场空间。(3)配套产业的发展助推激光器产业快速发展激光器件是激光产业发展的关键所在,激光器的发展依赖于泵浦源、激光晶体、高端光学器件等激光器件的发展水平。我国在激光晶体、光学器件等领域具备较强的科研实力,并且较早实现了产业化,发展较为成熟,完整、成熟的产业配套有利于激光器产业快速发展。此外,我国激光应用市场广阔,激光设备制造产业发展成熟,应用开发技术居于世界前列,相关公共服务平台配套较完备。下游应用产业的繁荣为激光器产业的健康发展提供了市场保障。2、不利因素(1)行业竞争加剧近年来,全球激
40、光加工技术对传统加工工艺的替代日趋明显,国内激光加工市场规模不断扩大,带动了上游激光企业的数量大幅增加。受制于技术水平,前期激光器在国内竞争主要是国内企业间中低功率激光器竞争和国际企业间大功率高端激光器竞争。未来国内激光企业必然走向国际市场,在积极推进我国激光产业国产化进程的同时,积极参与国际竞争,树立我国激光产品在国际领域良好的形象。此外,国内外主要激光器厂商纷纷开始向微加工领域拓展,虽然微加工市场规模不断扩大,竞争对手的涉足将提升该市场的竞争程度,需制定完善的研发和市场策略,进一步巩固在激光微加工领域的市场竞争力。(2)宏观经济形势波动回顾激光行业发展进程,产业规模整体呈周期性波动向上趋势
41、。以美国IPG、美国相干、大族激光、华工科技为代表的国内外龙头公司季度营收上行趋势明显;另一方面,季度同比数据显示全球激光产业规模历经2009下半年至2010上半年、2017上半年至2018上半年两次较大幅度提升后,目前受宏观经济形势波动、终端产品创新周期、贸易争端等多因素叠加影响,行业发展略有放缓。预计未来随着5G商用的全面推进,新的应用场景不断显现,激光产业有望迎来快速发展。三、 激光器调制技术激光器是应用于微加工领域的有效工具,激光可以会聚于微小的目标区域并实现“冷加工”的效果。在目标区域内激光和材料的相互作用将由多个参数加以控制,诸如波长、脉冲能量和脉冲宽度等,参数组合决定脉冲的峰值能
42、量密度。不同的参数组合可以产生打标、切割、穿孔、退火、淬硬等操作所需的加工条件。为提高脉冲激光器的输出功率,增加能量密度,控制热效应,行业研发了多种调制技术,主要包括调Q技术、锁模技术、可调谐技术、啁啾脉冲放大技术(又称CPA技术)及主振荡功率放大技术(又称MOPA技术)等,具体情况如下:调Q技术的工作原理是在工作物质的粒子数反转状态形成后并不使其产生激光振荡,待粒子数积累到足够高的程度后,突然瞬时打开开关,从而可在较短的时间内形成十分强的激光振荡和高功率、窄脉宽脉冲激光输出;锁模技术是指共振腔内不同纵向模式间存在确定相位差,由此获得一系列在时间上等间隔的激光超短脉冲序列,配合特殊的快速光开关
43、技术,可进一步从脉冲序列中选出单一的超短激光脉冲;可调谐技术是指在一定范围内连续可控输出波长。目前,激光晶体(固体激光器的增益介质)已经达到了上百种,如蓝宝石、YAG晶体等。固体激光器倍频技术最为成熟,光波段实现了紫外到红外的全覆盖,为激光波长可调谐奠定了坚实基础;CPA技术是指用展宽器将飞秒脉冲在时域上展宽,成为几百皮秒或纳秒量级的长脉冲,经多级放大充分提取增益介质中的储能后,再用具有相反色散的脉宽压缩器将长脉冲压缩至接近其初始的脉宽值;MOPA技术是将具有高光束质量的种子信号光和泵浦光,通过一定的方式耦合进双包层光纤进行放大,从而实现对种子光源的高功率放大。激光器的MOPA结构是解决超快激
44、光兼具高峰值功率和高光束质量的最优方式。用于微加工领域的激光器选择取决于诸多因素,其中包括材料属性、加工形状、所需精度等,为了满足微细加工日益严苛的精度要求,短波长、窄脉宽、高功率将成为应用于微加工领域激光技术的主要发展趋势。(二)激光加工特点及微加工应用激光加工是激光技术的工业应用,将一定功率的激光聚焦于被加工物体上,使激光与物体相互作用,加热、熔化或气化被加工物质,达到加工目的。激光加工是一种典型的无接触式加工,与其他加工方式相比具有后续工艺少、可控性好、易于集成、加工效率高、材料损耗小、环境污染低、高柔性、高质量等显著优点。近年来,激光加工不断替代传统加工方式,以激光器为基础的激光工业发
45、展迅速,目前已被广泛应用于工业制造、通讯、信息处理、军事及教育科研等领域,形成了遍布全球的产业链条,产业分工的成熟度和深入程度不断提升。随着未来应用产品向超精超微方向发展,激光在微加工领域的应用将越来越广泛。第三章 总论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称九龙坡区激光器项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx投资管理公司(二)项目联系人秦xx(三)项目建设单位概况当前,国内外经济发展形势依然错综复杂。从国际看,世界经济深度调整、复苏乏力,外部环境的不稳定不确定因素增加,中小企业外贸形势依然严峻,出口增长放缓。从国内看,发展阶段的转变使经济发展进入
46、新常态,经济增速从高速增长转向中高速增长,经济增长方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,经济增长动力从物质要素投入为主转向创新驱动为主。新常态对经济发展带来新挑战,企业遇到的困难和问题尤为突出。面对国际国内经济发展新环境,公司依然面临着较大的经营压力,资本、土地等要素成本持续维持高位。公司发展面临挑战的同时,也面临着重大机遇。随着改革的深化,新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化的推进,以及“大众创业、万众创新”、中国制造2025、“互联网+”、“一带一路”等重大战略举措的加速实施,企业发展基本面向好的势头更加巩固。公司将把握国内外发展形势,利用好国际国内两个市场、两种资源,抓住发展
47、机遇,转变发展方式,提高发展质量,依靠创业创新开辟发展新路径,赢得发展主动权,实现发展新突破。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上,坚持优化结构,提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式,补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板,走绿色、协调和可持续发展道路,不断优化供给结构,提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以提质增效为中心,以提升创新能力为主线,降成本、补短板,推进供给侧结构性改革。公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求。三、 项目定位及建设理由当前,部分主要发达国家和经济实体均制定了国家级激光产业发展计划,对光子学和激光给予了全方位支持,如美国2012年发布的“光学和光子学:美国不可或缺的关键技术”报告,对未来一段时间内激光科技的发展做出判断
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