Лазер: Тодорхойлолт, Аж Үйлдвэрийн Сүлжээ, Хэрэглээ ба Дэлхийн Газарзүй

Лазерын үйлдвэрлэлийн сүлжээ

Аж үйлдвэрийн сүлжээний дээд хэсэг

Аж үйлдвэрийн сүлжээний дунд урсгал

Аж үйлдвэрийн сүлжээний доод хэсэг

Лазер технологийн давуу талууд ба хэрэглээний гол чиглэлүүд

• Шинэ үеийн мэдээллийн технологийн салбарт энэ нь дэлгэц болон харилцаа холбооны шинэ салбаруудын хөгжлийг дэмжиж, мэдээллийн технологийн инновацийг бий болгодог.
• Өндөр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэлийн салбарт энэ нь ногоон үйлдвэрлэл, ухаалаг үйлдвэрлэлийн түвшинг дээшлүүлж, өндөр хурдны төмөр зам, багаж хэрэгслийн хөгжлийг эрчимжүүлж байна.
• Шинэ эрчим хүчний салбарт өндөр үр ашигтай нарны эрчим хүч болон ухаалаг сүлжээг хөгжүүлэхийг дэмжиж, шинэ эрчим хүчний хэрэглээг хурдасгаж байна.
• Шинэ материалын салбарт энэ нь материалыг нарийн боловсруулах боломжийг олгож, шинэ материалын судалгаа, хөгжүүлэлтэд хүчтэй дэмжлэг үзүүлдэг.
• Шинэ эрчим хүчний автомашины үйлдвэрлэлд автомашины эд ангийн боловсруулалт болон гагнуурыг оновчтой болгож, шинэ эрчим хүчний автомашины үйлдвэрлэлийн шинэчлэлийг ахиулж байна.
• Эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах салбарт хагас дамжуулагч гэрэлтүүлэгт ашигладаг бөгөөд энэ нь эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах салбарын хөгжилд хувь нэмэр оруулдаг.
• Биологийн салбарт энэ нь дэвшилтэт эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулж, биологийн салбарт инновацийг бий болгодог.

Дэлхийн лазер үйлдвэрлэлийн хэв маяг

• Европын орнууд: Тэд лазер технологийн салбарт эртнээс тэргүүлж, өндөр нарийвчлал, өндөр найдвартай байдал, өндөр зэрэглэлийн зах зээлийн хэрэглээнд (жишээлбэл, хагас дамжуулагч болон литографийн технологи) давуу талтай, гүн гүнзгий техникийн туршлага хуримтлуулсан. Зах зээлийн судалгааны мэдээллээс харахад Европын лазерын салбар дэлхийн зах зээлийн 30 гаруй хувийг эзэлж байна.
• Америкийн Нэгдсэн Улс: Энэ нь өндөр зэрэглэлийн оптик чипийн дизайн, цахиурын фотоникийн интеграцийн технологи зэрэг салбарт дэлхийн зах зээлд чухал байр суурь эзэлдэг. Ялангуяа IPG Photonics нь дэлхийн зах зээлд тэргүүлдэг.шилэн лазерын зах зээлЕрөнхийдөө АНУ-ын лазерын үйлдвэрлэл дэлхийн зах зээлийн бараг 20%-ийг эзэлдэг.
• Япон болон Өмнөд Солонгос: Тэд нарийн үйлдвэрлэл, оптик технологи, зарим нарийн сегментүүдэд хэрэглээний хувьд өвөрмөц давуу талуудтай. Жишээлбэл, Япон улс нь оптик шилэн урьдчилсан хэлбэр болон тусгай оптик шилэн эдлэлээр дэлхийд тэргүүлдэг бөгөөд дэлхийн зах зээлийн эзлэх хувь 50%-иас давсан; Өмнөд Солонгосын Meere компани нь дэлгэцийн ирмэг нунтаглагчийн дэлхийн зах зээлийн эзлэх хувь 70%-ийг эзэмшдэг. Гэсэн хэдий ч Япон болон Өмнөд Солонгосын лазер үйлдвэрлэлийн дэлхийн нийт зах зээлийн эзлэх хувь хэмжээний талаарх үнэн зөв мэдээллийг олж авахад хэцүү байдаг.
• Хятад: Лазер тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэх чиглэлээр тодорхой давуу талтай бөгөөд энэ салбарт дэлхийн зах зээлд ноёрхож байна. 2024 онд дэлхийн лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээлийн орлого ойролцоогоор 21.8 тэрбум ам.доллар байсан бөгөөд үүнд Хятадын лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээлийн орлого 89.7 тэрбум юаньд хүрсэн (дэлхийн зах зээлийн 56.6%-ийг эзэлж байна). Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн бүх сүлжээг (үндсэн материал, эд анги, өндөр зэрэглэлийн лазер тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл, дэвшилтэт хэрэглээ зэрэг) авч үзвэл Хятадын зах зээлийн эзлэх хувь дэлхийн нийт бүтээгдэхүүний ойролцоогоор 21% хүртэл буурч байна.
• 

Хятадын лазер үйлдвэрлэлийн хөгжил

Бодлогын дэмжлэг

Бүс нутгийн аж үйлдвэрийн кластерууд

• Ухань оптик хөндий: Технологийн инноваци болон аж үйлдвэрийн инновацийг гүнзгий нэгтгэснээр Хятадын лазер үйлдвэрлэлийн хөгжлийн өндөрлөг газрыг бий болгосон. Энэ нь өндөр, дунд, бага хүчин чадалтай хий, хатуу төлөвт болон шилэн лазер үйлдвэрлэлийн янз бүрийн аж ахуйн нэгжүүдийг хамарсан 200 гаруй лазер үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжийг нэгтгэсэн. Дээд урсгалын лазер материал болон туслах эд анги, дунд урсгалын лазер болон туслах тоног төхөөрөмж, доод урсгалын лазер үйлдвэрлэлийн хэрэглээг багтаасан бүрэн үйлдвэрлэлийн сүлжээ бий болсон.
• Сувдан голын бэлчир: Зах зээлийн эрэлт хэрэгцээнд тулгуурлан лазер үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн эрэлтийг өдөөж, үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний бүх холбоосыг сайжруулахад дэмжлэг үзүүлдэг. Хятадын лазер үйлдвэрлэлийн хамгийн том хэрэглээний зах зээл болохын хувьд экспортын хэмжээ нь улсын нийт бүтээгдэхүүний 30 гаруй хувийг эзэлдэг. Энэ бүс нутгийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ ойролцоогоор 13 тэрбум юань бөгөөд энэ нь Уханийн дараа Хятадын хоёр дахь том лазер үйлдвэрлэлийн кластер болж байна.
• Бохай Рим: Энэ нь технологийн хүчтэй судалгаа, хөгжүүлэлтийн чадавхи, зах зээлийн эрэлт хэрэгцээтэй гэдгээрээ алдартай. Бээжингийн төлөөлөл болсон энэхүү зах зээл нь мэдээллийн технологи, харилцаа холбооны салбарын олон тооны аж ахуйн нэгжүүдийг нэгтгэж, лазер бүтээгдэхүүний эрэлт хэрэгцээг өндөр түвшинд хүргэдэг.
• Янцзы голын бэлчир: Энэ нь харьцангуй бүрэн үйлдвэрлэлийн сүлжээтэй бөгөөд аж үйлдвэрүүд нь голчлон Шанхай, Нанжин, Вэньжөү, Сужоу, Нинбо болон бусад хотуудад тархсан байдаг. Энэ бүс нутгийн лазерын үйлдвэрлэл нь бүс нутаг хоорондын хамтын ажиллагааны инновациар тодорхойлогддог бөгөөд тэргүүлэгч аж ахуйн нэгжүүдээр дамжуулан аж үйлдвэрийн сүлжээний дээд болон доод хэсгийн чанар, үр ашгийг дээшлүүлэхэд түлхэц болдог. Хэт хурдан лазер зэрэг гол технологийн салбарын патентын өргөдлийн тоо ...өндөр нарийвчлалтай гальванометрийн системүүдЯнцзы голын дельта дахь технологийн хөрвүүлэлтийн хэмжээ жилд дунджаар 34%-иар өсч байгаа бөгөөд технологийн хөрвүүлэлтийн түвшин улсын дунджаас хамаагүй өндөр байна.

1. Авьяас чадварын давуу тал: Тус бааз орчимд 18 орчим дээд боловсролын байгууллага, 56 аймаг, яамны түвшний шинжлэх ухааны судалгааны хүрээлэн төвлөрч, жилд 50,000 гаруй коллежийн оюутнуудыг сургаж, лазерын салбарт элбэг дэлбэг авьяас чадварын нөөцийг бүрдүүлдэг.
2. Технологийн давуу тал: Уханийн Шуудан, Цахилгаан Холбооны Судалгааны Хүрээлэн, Хуажонгийн Шинжлэх Ухаан, Технологийн Их Сургууль зэрэг байгууллагууд нь оптик холбооны технологи, лазер боловсруулалтын чиглэлээр дотооддоо тэргүүлэгч түвшинд байгаа бөгөөд аж үйлдвэрийн хөгжилд хүчтэй техникийн дэмжлэг үзүүлдэг.
3. Аж үйлдвэрийн суурийн давуу тал: Ухань оптик хөндий нь Хятадын хамгийн том оптик шилэн болон кабель үйлдвэрлэлийн бааз, лазер тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэлийн бааз болж хөгжсөн бөгөөд бат бөх аж үйлдвэрийн суурьтай.
4. Зах зээлийн давуу тал: Тус бааз нь дотоодын шилэн кабелийн бүтээгдэхүүний зах зээл болон оптоэлектроник төхөөрөмжийн зах зээлд томоохон хувийг эзэлдэг бөгөөд дэлхийн оптоэлектроникийн салбарт тодорхой байр суурь эзэлдэг бөгөөд зах зээлийн өргөн хүрээтэй хэтийн төлөвтэй.

Лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээлийн динамик ба гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Лазер тоног төхөөрөмжийн зах зээлийн динамик

• Лити батерей үйлдвэрлэл: Лазерыг литийн батерей үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг. Лити-ион батерей нь аюулгүй байдал, тууштай байдал, нягтралын өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд лазер боловсруулалт нь боловсруулалтын үр нөлөө, үр ашгийн хувьд илэрхий давуу талтай байдаг. Одоогийн байдлаар шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн хурдацтай хөгжлийн ачаар литийн батерейны тоног төхөөрөмжийн эрэлт хэрэгцээ өндөр байгаа бөгөөд литийн батерейны үйлдвэрүүд үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаа өргөжүүлж байна. Лити батерей үйлдвэрлэлд лазер зүсэлт, цэвэрлэгээ, тэмдэглэгээ өргөн хэрэглэгдэж байгаа тул ирээдүйд цахилгаан литийн батерей үйлдвэрлэлд лазер боловсруулах тоног төхөөрөмжийн эзлэх хувь 15-20% хүрнэ гэж тооцоолж байна.
• Лазер цэвэрлэгээ ба лазер бүрхүүлЭдгээр шинээр гарч ирж буй хэрэглээний зах зээлүүд өргөн хүрээтэй хэтийн төлөвтэй байна. Химийн цэвэрлэгээ болон механик нунтаглалттай харьцуулахад лазер цэвэрлэгээ нь байгаль орчинд ээлтэй, хор хөнөөлгүй, хоёрдогч бохирдолгүй, үр ашигтай байдаг. Энэ нь үйлдвэрлэлийн цэвэрлэгээ, гар аргаар өнгөлөх зэрэг одоо байгаа зах зээлийг орлож, зах зээлийн асар их боломжийг олгож чадна. Шинээр боловсруулсан хэрэглээний чиглэлүүдэд соёлын дурсгалт зүйлсийг цэвэрлэх, барилга байгууламж цэвэрлэх, гудамж цэвэрлэх зэрэг орно.
• Фотоволтайкийн үйлдвэрлэл: Лазер боловсруулалтын технологи нь фотоволтайкийн эсийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж чадна. Фотоволтайкийн цахилгаан үйлдвэрлэх өртөг тасралтгүй буурч, шинээр гарч ирж буй зах зээлүүдийн эрэлт хэрэгцээ зэрэг таатай хүчин зүйлсийн нөлөөгөөр дэлхийн фотоволтайкийн зах зээл цаашид ч өсөх болно. Лазер боловсруулалтыг нарны эсийн үйлдвэрлэлд абляци, зүсэлт, ирмэгийг тайрах, хольц бэлтгэх зэрэг процессуудад ашигладаг.

Лазерын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Зардлын бүтэц: Лазерын зардлын бүтцээс харахад тусгай оптик шилэн кабель, шахуургын эх үүсвэр, оптик төхөөрөмж нь зардлын гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд 80 гаруй хувийг эзэлдэг. Эдгээрээс шахуургын эх үүсвэр болон тусгай оптик шилэн кабель нь шилэн лазерын түүхий эдийн зардлын гол эх үүсвэр болдог бөгөөд ерөнхийдөө тусгай оптик шилэн кабель ойролцоогоор 20%, шахуургын эх үүсвэр ойролцоогоор 30% -ийг эзэлдэг.
• Гол мөрдөх үзүүлэлт: Лазерын гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шинжлэхдээ хамгийн чухал үзүүлэлт бол эдгээр гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өөрөө үйлдвэрлэх (эсвэл нутагшуулах) түвшин юм. Өөрөө үйлдвэрлэх (эсвэл нутагшуулах)-ын эзлэх хувь өндөр байх тусам худалдан авалтын зардал хурдан буурдаг.
• Насосны эх үүсвэр: Шилэн лазерын гэрлийн эх үүсвэр болох шахуургын эх үүсвэрийг лазерын ажлын орчинг өдөөж, идэвхтэй бөөмсийг газрын төлөв байдлаас өндөр энергийн түвшин рүү шахаж, популяцийн инверсийг бий болгоход ашигладаг. Ажлын орчин болон лазерын ажиллах нөхцлийн ялгаанаас хамааран тэдгээрийг оптик өдөөлт (оптик шахах), хийн ялгаруулалттай өдөөлт, химийн өдөөлт, цөмийн энергийн өдөөлт гэсэн дөрвөн төрөлд хуваадаг. Харгалзах лазерын төрөлд шилэн лазер, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн лазер, хатуу төлөвт лазер гэх мэт орно.
• Тусгай оптик шилэн утас: Тусгай оптик шилэн утаснуудыг ердийн оптик шилэн утаснаас ялгаж салгадаг гол онцлог нь тэдгээрийг тодорхой долгионы уртад ашиглах явдал юм. Иттербий хольцтой шилэн утаснуудыг шилэн лазер болон шилэн өсгөгчийн олшруулалтын хэрэгсэл болгон ашигладаг бол идэвхгүй шилэн утаснуудыг холбогч, гогцоо болон бусад оптик төхөөрөмжүүдэд ашигладаг.

Лазер үйлдвэрлэлийн ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлага