年产xxx台激光加工设备项目创业计划书（模板参考）.docx

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1、泓域咨询/年产xxx台激光加工设备项目创业计划书报告说明从市场规模来看，根据StrategiesUnlimited1发布的数据显示，2018年全球激光器市场规模约为137.54亿美元，近三年复合增长率达13.14%。2018年全球激光行业应用于材料加工和通信与光存储分别占下游应用行业总销售额的44.8%和27.8%。此外，激光与科研军事结合已经越来越成熟，占比达到9.3%。在医疗美容、仪器及传感器等方面，激光器产品也在逐渐渗透。从激光产业全球分布来看，美国、欧洲的激光产业发展代表了世界激光产业的较高水平，涌现出了美国IPG、德国通快、美国相干、美国光谱物理等全球知名激光企业，在汽车、电子、航空

2、航天、机械、钢铁等领域基本完成了对各工艺环节的应用渗透，为全球工业发展创新注入了技术活力。以中国为代表的新兴市场正经历产业转型升级，激光技术作为现代高端工艺加工技术，在产业转型升级过程中将扮演重要角色，得到了政府的大力支持。新兴市场需求的爆发将成为未来几年激光市场增长的重要动力。根据谨慎财务估算，项目总投资30845.81万元，其中：建设投资25131.01万元，占项目总投资的81.47%；建设期利息363.13万元，占项目总投资的1.18%；流动资金5351.67万元，占项目总投资的17.35%。项目正常运营每年营业收入55600.00万元，综合总成本费用43936.55万元，净利润8524

3、.03万元，财务内部收益率21.51%，财务净现值11357.14万元，全部投资回收期5.52年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，本项目能够充分利用现有设施，属于投资合理、见效快、回报高项目；拟建项目交通条件好；供电供水条件好，因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想，有利于行业结构调整。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。目录第一章 项目建设背景及必要性分析9一、

4、影响发展的主要因素9二、 激光微加工市场发展情况12三、 行业特点13四、 项目实施的必要性18第二章 项目绪论19一、 项目名称及项目单位19二、 项目建设地点19三、 可行性研究范围19四、 编制依据和技术原则20五、 建设背景、规模21六、 项目建设进度22七、 环境影响22八、 建设投资估算22九、 项目主要技术经济指标23主要经济指标一览表23十、 主要结论及建议25第三章 市场预测26一、 行业相关政策26二、 行业竞争格局28三、 行业概况29第四章 建设单位基本情况37一、 公司基本信息37二、 公司简介37三、 公司竞争优势38四、 公司主要财务数据40公司合并资产负债表主要

5、数据40公司合并利润表主要数据40五、 核心人员介绍40六、 经营宗旨42七、 公司发展规划42第五章 选址分析49一、 项目选址原则49二、 建设区基本情况49三、 打造京津冀产业转移升级示范区52四、 服务对接雄安新区发展54五、 项目选址综合评价56第六章 建筑工程方案分析57一、 项目工程设计总体要求57二、 建设方案57三、 建筑工程建设指标59建筑工程投资一览表59第七章 法人治理结构61一、 股东权利及义务61二、 董事63三、 高级管理人员67四、 监事70第八章 SWOT分析73一、 优势分析（S）73二、 劣势分析（W）74三、 机会分析（O）75四、 威胁分析（T）76第

6、九章 劳动安全80一、 编制依据80二、 防范措施81三、 预期效果评价84第十章 节能分析85一、 项目节能概述85二、 能源消费种类和数量分析86能耗分析一览表87三、 项目节能措施87四、 节能综合评价88第十一章 工艺技术说明89一、 企业技术研发分析89二、 项目技术工艺分析91三、 质量管理93四、 设备选型方案94主要设备购置一览表94第十二章 环保分析96一、 编制依据96二、 环境影响合理性分析97三、 建设期大气环境影响分析97四、 建设期水环境影响分析98五、 建设期固体废弃物环境影响分析99六、 建设期声环境影响分析99七、 环境管理分析100八、 结论及建议101第十

7、三章 进度规划方案103一、 项目进度安排103项目实施进度计划一览表103二、 项目实施保障措施104第十四章 投资方案分析105一、 投资估算的编制说明105二、 建设投资估算105建设投资估算表107三、 建设期利息107建设期利息估算表108四、 流动资金109流动资金估算表109五、 项目总投资110总投资及构成一览表110六、 资金筹措与投资计划111项目投资计划与资金筹措一览表112第十五章 经济收益分析114一、 经济评价财务测算114营业收入、税金及附加和增值税估算表114综合总成本费用估算表115固定资产折旧费估算表116无形资产和其他资产摊销估算表117利润及利润分配表1

8、19二、 项目盈利能力分析119项目投资现金流量表121三、 偿债能力分析122借款还本付息计划表123第十六章 风险风险及应对措施125一、 项目风险分析125二、 项目风险对策127第十七章 项目综合评价129第十八章 附表附录131主要经济指标一览表131建设投资估算表132建设期利息估算表133固定资产投资估算表134流动资金估算表135总投资及构成一览表136项目投资计划与资金筹措一览表137营业收入、税金及附加和增值税估算表138综合总成本费用估算表138固定资产折旧费估算表139无形资产和其他资产摊销估算表140利润及利润分配表141项目投资现金流量表142借款还本付息计划表14

9、3建筑工程投资一览表144项目实施进度计划一览表145主要设备购置一览表146能耗分析一览表146第一章 项目建设背景及必要性分析一、 影响发展的主要因素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。

10、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。（2）下游激光应用领域进一步扩大激光加工技术作为现代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

11、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。（

12、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

13、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。（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。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2

14、018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。二、 激光微加工市场发展情况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。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

15、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。StrategiesUnlimited的统计数据显示，2017年材料微加工工业激光器市场总体规模达到13.7亿美元，约占材料加工激光器市场总体规模的32%。根据StrategiesUnlimited发布的关于超快激光器的市场调查，得益于微加工应用领域的拓展和生产成本的降低，超快激光器销售增长速度是整个激光器市场的约两倍。2016年超快脉冲激光器市场规模约为4.5亿美元，到2019年有望超过14亿美元。三、 行业特点1、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

16、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，得到了激光技术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

17、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

18、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。2、行业特征（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

19、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。3、行业壁垒（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，

20、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。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

21、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。4、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

22、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

23、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

24、。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方式推动生产智能化进程。四、 项目实施的必要性（一）提升公司核心竞争力项目的投资，引入资金的到位将改善公司的资产负债结构，补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力，降低公司财务费用水平，提升公司盈利能力，促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持，提高公司核心竞争力。第二章 项目绪论一、 项目名称及项目单位项目名称：年产xxx台激

25、光加工设备项目项目单位：xxx投资管理公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx（待定），占地面积约69.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。三、 可行性研究范围1、项目背景及市场预测分析；2、建设规模的确定；3、建设场地及建设条件；4、工程设计方案；5、节能；6、环境保护、劳动安全、卫生与消防；7、组织机构与人力资源配置；8、项目招标方案；9、投资估算和资金筹措；10、财务分析。四、 编制依据和技术原则（一）编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要；2、中国制造2025；3

26、、建设项目经济评价方法与参数及使用手册（第三版）；4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。（二）技术原则1、坚持科学发展观，采用科学规划，合理布局，一次设计，分期实施的建设原则。2、根据行业未来发展趋势，合理制定生产纲领和技术方案。3、坚持市场导向原则，根据行业的现有格局和未来发展方向，优化设备选型和工艺方案，使企业的建设与未来的市场需求相吻合。4、贯彻技术进步原则，产品及工艺设备选型达到目前国内领先水平。同时合理使用项目资金，将先进性与实用性有机结合，做到投入少、产出多，效益最大化。5、严格遵守“三同时”设计原则，对项目可能产生的污染源进行综合治理，使其达到国家规定的排放标准。五、

27、 建设背景、规模（一）项目背景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。（二）建设规模及产品方案该项目总占地面积4

28、6000.00（折合约69.00亩），预计场区规划总建筑面积78438.16。其中：生产工程56774.17，仓储工程10865.57，行政办公及生活服务设施7253.48，公共工程3544.94。项目建成后，形成年产xxx台激光加工设备的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况，xxx投资管理公司将项目工程的建设周期确定为12个月，其工作内容包括：项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响本项目选址合理，符合相关规划和产业政策，通过采取有效的污染防治措施，污染物可做到达标排放，对周边环境的影响在可承受范围内，因此，在切实落实

29、评价提出的污染控制措施和严格执行“三同时”制度的基础上，从环境影响的角度，本项目的建设是可行的。八、 建设投资估算（一）项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资30845.81万元，其中：建设投资25131.01万元，占项目总投资的81.47%；建设期利息363.13万元，占项目总投资的1.18%；流动资金5351.67万元，占项目总投资的17.35%。（二）建设投资构成本期项目建设投资25131.01万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用21717.13万元，工程建设其他费用2797.26万元，预备费616.62万

30、元。九、 项目主要技术经济指标（一）财务效益分析根据谨慎财务测算，项目达产后每年营业收入55600.00万元，综合总成本费用43936.55万元，纳税总额5623.40万元，净利润8524.03万元，财务内部收益率21.51%，财务净现值11357.14万元，全部投资回收期5.52年。（二）主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积46000.00约69.00亩1.1总建筑面积78438.161.2基底面积26220.001.3投资强度万元/亩346.942总投资万元30845.812.1建设投资万元25131.012.1.1工程费用万元21717.132.1.2其他

31、费用万元2797.262.1.3预备费万元616.622.2建设期利息万元363.132.3流动资金万元5351.673资金筹措万元30845.813.1自筹资金万元16024.033.2银行贷款万元14821.784营业收入万元55600.00正常运营年份5总成本费用万元43936.556利润总额万元11365.377净利润万元8524.038所得税万元2841.349增值税万元2483.9810税金及附加万元298.0811纳税总额万元5623.4012工业增加值万元19069.4313盈亏平衡点万元22622.81产值14回收期年5.5215内部收益率21.51%所得税后16财务净现值万

32、元11357.14所得税后十、 主要结论及建议项目建设符合国家产业政策，具有前瞻性；项目产品技术及工艺成熟，达到大批量生产的条件，且项目产品性能优越，是推广型产品；项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案；项目设施对环境的影响经评价分析是可行的；根据项目财务评价分析，经济效益好，在财务方面是充分可行的。第三章 市场预测一、 行业相关政策激光技术在国民经济发展中的应用非常广泛，涉及工业制造、通讯、信息处理、医疗卫生、节能环保、航空航天等多个领域，是发展高端精密制造的关键支撑技术，助力国家产业转型升级。我国各级政府十分重视发展激光产业，在深圳、武汉、广州等地投资建设“光谷”以及激光产业园。近年来

33、，行业主要产业政策如下：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。“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。战略性新兴产业重点产品和

34、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。“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。“十三五”国家科技创新规划“先进制造技术

35、”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。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。中国制造2025围绕重点行业转型升级和新一代信息技术、智

36、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）。二、 行业竞争格局1、国际竞争格局全球激光工业强国的激光产业起步较早，并且注重应用技术的开发，发展速度较快，带动其汽车、电子、机械、航空、钢铁等行业实现产业升级。先进的激光技术和广阔的应用市场使得相关激光企业保持较强的竞争实力，目前国际上大型激光企业主要有美国相干、美国IPG、德国通快、美国光谱物理等，在业内享有较高知名度。2、国内竞争格局近年来，在国家实施

37、制造业产业转型升级的战略推动下，我国激光产业得到了快速发展，形成了华中地区、珠三角地区、长三角地区和环渤海四大产业集群。华中地区激光产业以武汉为中心，激光加工应用发达，激光产业配套齐全，激光产、学、研体系完备；珠三角地区产业链完善，为激光重要应用市场，出口便利，激光产业出口额占比高；长三角区域产业分布于上海、南京、苏州、常州等地，激光设备和生产技术具有优势；环渤海区域的激光产业技术研发实力较强，以北京为代表的市场聚集了大批IT、通信企业，激光产品需求旺盛。三、 行业概况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

38、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。泵浦源：为实现和维持增益介质产生粒子数反转提供能量的装置。增益介质：激光器的核心，是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质，主要可分为固态（含固体、光纤和半导体）、气体、液体等。谐振腔：控制光束的传播方向，提高激光单色性和相干性，缩短工作物质长度，调节产生激光的模式，选择共振腔轴线

39、方向的光，借助两端的具有选择性反射功能的反光镜形成往返运动，实现“光放大”。2、激光器分类与调制技术（1）激光器分类激光器可以按照增益介质、输出波长、运转方式、泵浦方式进行分类。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。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。按输出波长分类激光器按照波长可分为红外光激

40、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

41、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。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。

42、A、纳秒（10-9s）激光器：纳秒激光器的脉冲持续时间一般介于几十到几百纳秒的范围内。目前市场上纳秒脉冲激光器技术较为成熟，供选产品丰富，在向大功率和短波长的发展过程中光纤激光器和固体激光器各具优势。B、超快激光器：超快激光器是指激光脉冲持续时间更短的激光器。相对纳秒激光器，超快激光器脉冲持续时间极短，瞬时功率极高，能量聚焦到极小的空间区域且不受脉冲重复频率和平均功率影响，光束质量持续稳定。目前超快激光器主要包括皮秒（10-12s）激光器和飞秒（10-15s）激光器，以飞秒激光为代表的超快脉冲激光技术是全球前沿激光技术之一。（2）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

43、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

44、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

45、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结构是解决超快激光兼具高峰值功率和高光束质量的最优方式。超快激光器的MOPA结构及其四种理论组合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。研发和生产的微加工激光器包括DPSS调Q纳秒固体激光器、超短脉冲激光器（皮秒、飞秒级）和MOPA纳秒/亚纳秒激光器，覆盖红外到深紫外的不同波段，能够满足工业微加工当前和未来主流消费市场的

46、精细加工需求。3、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。激光切割利用经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，从而将工件割开。切割速度快，表面光滑美观，一次性加工，工件变形小，无工具磨损，清洁污染小，可加工金属、非金属及非金属复合材料、皮革、木材、纤维等，适用于汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密