激光技术创新及产业化项目可行性研究报告.docx

激光技术创新及产业化项目可行性研究报告.docx

《激光技术创新及产业化项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光技术创新及产业化项目可行性研究报告.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

激光技术创新及产业化项目可行性研究报告

激光技术创新及产业化项目可行性研究报告

第一节项目概况

一项目背景

为进一步加快沈阳新松机器人自动化股份有限公司的发展，尽快把企业做大做强，在巩固原有主营业务的同时，加大新兴产业的投资力度，增强公司盈利能力与抗风险能力，为股东及投资人创造价值，新松公司拟在杭州萧山临江工业园区设立全资控股公司，开拓激光产业及高端装备项目。

二项目定位

中科新松（杭州）光电有限公司（以工商部门核准的名称为准），简称中科新松，是由沈阳新松机器人自动化股份有限公司（简称“新松公司”）投资建设，作为新松公司的南方中心。

中科新松采用有限责任公司的运营机制；办公、研发、生产制造位于杭州市；市场以杭州、上海、深圳公司为窗口，涵盖珠三角、长三角等华南、华东经济圈；与北方新松公司总部遥相呼应，协同发展。

三项目技术与产品

1洁净高端装备产品

（1）大气机械手

大气机械手主要应用于IC生产中大气端晶圆片的传送，主要包含运动部件的洁净润滑、高速平稳控制、控制器的小型化、晶圆位臵检测等关键技术。

目前有单臂和双臂两种产品，已经完成了在沈阳芯源公司TRACK机上的示范应用，并通过了辽宁省的新产品投产鉴定和科技成果鉴定。

（2）真空机械手

真空机械手主要应用于IC生产中真空腔室内部各工位间晶圆片的传送。

新松机器人自动化股份有限公司已经完成了第一代和第二代基于磁流体密封真空机械手的开发。

目前已解决

（1）真空机械手平滑控制问题；

（2）润滑问题；（3）传动问题；（4）密封问题；（5）材料问题（6）安全问题。

目前产品样机已经在北方微电子公司进行了测试和示范应用，各项测试指标高端装备与激光技术创新及产业化项目可行性分析报告完全满足要求。

（3）洁净镀膜机器人

新松公司开发完成了洁净镀膜搬运机器人生产线系统。

该系统主要用于光导鼓（打印机关键零部件）镀膜和搬运，适用于在洁净环境下工作，已经着重攻克了洁净润滑及材料表面加工技术和机器人平稳控制技术。

目前洁净镀膜机器人在苏州恒久光电科技有限公司已经成功应用于生产。

（4）超薄玻璃洁净搬运机器人

超薄玻璃广泛应用于生产电脑显示器、笔记本电脑、手机和掌上电脑（PDA）等平板显示器（FPD）。

沈阳新松机器人自动化股份有限公司与中国洛阳浮法玻璃集团合作，攻克了超薄玻璃洁净搬运机器人本体设计技术、平稳控制技术和真空吸附技术，研制出了直角坐标型超薄玻璃洁净搬运机器人。

目前该产品已经成功应用于中国洛阳浮法玻璃集团的生产。

2激光产业产品

（1）激光器件

激光器件主要包含激光电源、泵浦源模块、传输光纤、激光模组、激光加工头、送粉器、冷却系统等。

新松公司致力于激光封装技术、激光器件技术的研发和产业化，为此整合国内外资源攻关相关产品的关键技术。

我们研发和制造的产品主要包含激光电源、半导体模块、激光模组、激光光纤、激光熔覆头、激光焊接头、激光切割头、负压式送粉器、半导体激光器、光电探测器、半导体泵浦激光单管、各种系列冷水机等等。

目前，半导体激光器件的封装生产线正在建设，激光加工头、送粉器、冷水机等激光相关产品已经得到了广泛的应用，产生了近千万元的产值。

（2）激光器

激光器是光电信息产业和装备制造产业的关键部件，市场规模巨大，目前我国主要依靠进口。

新松公司率先研制了国内首台大功率模块化CO2激光器，并形成3KW和5KW系列产品；承担了国家科技部“十一五”863重点项目“大功率全固态激光器及焊接成套装备”，形成了1KW、3KW、5KW工业级全固态激光器系列产品；并与国外知名激光公司建立了“全面合作伙伴关系”。

目前，公司的激光器产品主要包含CO2激光器、全固态激光器、半导体激光器和光纤激光器，其中CO2激光器和全固态激光器已经推向市场，半导体激光器和光纤激光器正在联合国外公司打算在2011年推向市场。

（3）激光装备及应用

新松公司在数控加工系统、自动化生产线设计开发技术、机器人周边设备设计开发技术、机器人系统集成技术和机器人工程应用技术等方面，开发了具有自主产权的多功能激光加工系统、激光焊接机器人系统、激光钎焊机器人系统、便携式激光加工机器人系统、柔性激光切割系统等等自动化激光加工成套装备和生产线。

在成套装备设计制造项目管理方面，积累了丰富的工程设计经验，建立了一整套系统的工程管理制度，具备了强大的集成能力和创新能力，先后为汽车、冶金、电力、军工等行业提供500多台套机器人自动化加工成套装备和激光加工成套装备系统，引领了国内自动化激光加工成套装备集成制造的发展。

目前，各种自动化激光加工装备形成年产值超过1亿元。

（4）激光加工工艺

新松公司在激光再制造、激光表面改性、激光冲击处理、激光远程焊接、激光钎焊、激光复合焊接、激光塑料焊接、激光打标、激光切割、激光打孔等激光加工工艺方面都累积了大量的工艺技术和工程实施经验，先后为长春一汽集团、一航黎明发动机股份有限公司、沈阳鼓风机集团、沈阳机床集团、鞍山钢铁集团、唐山钢铁集团等龙头企业开展了汽车模具、燃气轮机转子、电机转子、曲轴、滑轨、活塞杆、轧辊、结晶器等装备零部件的激光再制造和激光强化；为上海延峰江森座椅有限公司、长春一汽富维、东光集团、比亚迪汽车、长春轨道客车股份有限公司等等开展了汽车座椅、飞轮、齿轮、燃料电池盒、高速列车零部件等的激光焊接工艺研究，汽车内饰件、冲压件等的激光切割工艺研究，动力电池极板等的精密激光切割工艺研究等等。

（5）激光显示

激光显示被称为是继黑白显示，标准彩色显示和数字显示之后的第四代显示技术，激光显示能实现传统显示能达到的所有先进技术指标，如大屏幕、高分辨率、数字化等。

激光显示技术的应用范围主要包括激光电视、激光投影机、激光数字电影放映机等。

新松公司攻关了激光显示的核心技术：

红绿蓝三基色激光光源技术，激光照明光源的匀场整形技术，激光显示消散斑技术，激光投影光学引擎等。

新松公司通过自主研发适合于激光显示的激光光源模组，并从光源着手根本解决了散斑问题，实现驱动、散热一体的激光光源模组，通过引进技术与LCOS光机厂家合作共同进军激光显示产业。

目前我们开发的主要产品包含激光电视、高端装备与激光技术创新及产业化项目可行性分析报告激光投影仪、电子阅报栏、激光射灯等等。

第二节市场分析和市场定位

一整体市场环境

1洁净高端装备行业环境

市场调研公司ICInsights发布的报告显示，未来5年中国的IC产业将以两倍于整个IC产业的速度增长。

目前，中国IC市场的份额已经占全世界的1/5以上，市场潜力全球最大。

近年来国际跨国公司、投资机构及电子产品厂商纷纷在我国建设IC芯片加工和封装生产线，呈现国际IC产业转移的趋势。

然而国产IC装备制造业发展规模与国内IC市场需求严重脱节，IC装备大量依赖进口，如果IC装备业不能靠自主创新赶上来，只能是代代引进，代代落后，受制于人。

中国IC装备制造业的发展是中国IC产业进一步发展的力量源泉。

IC装备制造业快速发展的迫切需求为我国硅片传输机器人的产业化发展提供了契机。

根据SEMI（国际半导体设备与材料协会）预测，2008年全球半导体设备销售收入为341.2亿美元，虽然比2007年下降了大约20%，但是中国的半导体生产设备销售额将比2007年增长1%。

并且中国的新设备市场在2008年将超过欧洲和世界其他地区的市场。

国内半导体设备市场的迅猛发展，对晶圆输送自动化部件（大气和真空机械手，半导体设备前端模块EFEM）的需求在不断地增大，大气、真空机械手是IC制造工厂的关键设备，也是IC装备的关键核心部件，目前完全依赖于进口，严重受制于人。

技术发达国家在出口中国的关键设备和成套工艺技术上设立了严格的许可证制和飞行检查条款，近来这一趋势又有了进一步收紧的趋势。

因此，完全自主知识产权的晶圆输送自动化部件（大气和真空机械手，半导体设备前端模块EFEM）具有巨大的国内市场，随着产品性能的提高，加上我们产品的价格优势，国际市场将是一个更大的空间，形成一个具有巨大经济效益和社会效益的产业。

2激光产业行业环境

《LaserFocusWorld》预测，2010年光电子信息技术产业将达到50000亿美元的产业规模；2010年到2015年，光电子产业将成为21世纪最大的产业，成为衡量一个国家经济发展和综合国力的最重要标志。

其中，2009年激光器市场的实际销售额为53.2亿美元，比2008年70.1亿美元的总销售额下降了24.1％，但是中国的激光产业增长了7.1%。

2010年全球激光器市场将实现11.1％的增长，销售额将达到59.1亿美元。

目前，中国有5个国家级激光技术研究中心，10多个研究机构；有21个省、市生产和销售激光产品，常年有定型产品生产和销售、并形成一定规模的单位有200多家。

根据《2009-2012年中国激光行业市场调研及发展趋势分析报告》，预估在今后三年内我国激光产业平均行业复合成长率应该不低于20%，未来５年，中国激光产品市场需求将超过600亿元。

激光技术与众多新兴学科相结合，将更加贴近人们的日常生活，而激光器研究向固态化方向发展，半导体激光器、光纤激光器和半导体泵浦固体激光器将成为激光加工设备的主导方向，整个激光产业界并购将盛行，各公司力争成为行业巨头，激光产品也将在工业生产、交通运输、通讯、信息处理、医疗卫生、军事及文化教育等领域得到更深入的应用。

二市场细分分析

1洁净高端装备市场分析

近年来，国家在北京、上海、天津、深圳等地引进了一批较为先进的IC制造生产线。

台湾IC界厂商陆续在中国建厂，特别是中芯国际已经陆续在上海（8英寸）、天津（8英寸）、北京（12英寸）建厂，我国IC产业进入了蓬勃发展的新时期；但是，这些生产线上使用的设备，基本没有国产设备；而且在西方发达国家技术封锁下，高端的IC制造装备引进受到限制，使得我国的IC制造业受制于人，为了摆脱这种局面，需要发展具有市场竞争力和自主产权的先进IC制造装备。

目前，硅片加工的主流是8英寸，并向12英寸发展，现时8英寸硅片厂正全力采用自动化，以达到更高的生产效能并提高合格率。

这个趋势对12英寸硅片厂来说更是势在必行，虽然IC制造中人力是不可或缺的，但12英寸硅片厂中一个装载25片硅片盒的重量达18磅，人操作起来很困难，因此，自动化的物料搬运系统是必然的趋势，此外，采用硅片搬运机器人可减少工人数，减少污染来源，提高生产效率。

因此，在12英寸厂方面，自动化已经不是一个选择，而是一个必要。

硅片传输设备已经成为IC制造中应用最多的通用设备，建一条由几十种、数百台套IC装备组成的12英寸生产线大概需要投资20亿美元，而其中的70%~80%是用于购买设备。

而多数IC装备都需要采用机器人在高洁净（或真空）环境下对硅片进行高效率、高可靠搬运。

IC装备制造业快速发展的迫切需求为我国硅片搬运机器人的产业化发展提供了契机。

以每台国产硅片搬运洁净机器人售价50万元为例，国内每年硅片搬运洁净机器人的需求量为500-1000台，并每年以大约30%以上的速率增长。

2激光加工及装备市场分析

据ILS（IndustrialLaserSolutions）统计，全球工业激光系统的产值1997

年为20.63亿美元，1998年为23.38亿美元，1999年为25.91亿美元，这三年年产值年增长率一直保持在13％左右。

但2000年仅为27.76亿美元，年增长为7％左右，开始受到网络经济泡沫，美国和全球范围经济衰退的影响。

在2003年1月ILS发表的校正后统计数字，计入了2001年中国工业激光系统市场额增长的因素，2001年全球工业激光系统产值为28.75亿美元，比2000年增长9.6％。

显然，中国的激光加工市场增幅已明显地牵动着国际激光加工市场。

近两年的年增长率保持在5％左右，预计未来几年的年增长率将维持在8％左右。

工业激光系统的应用市场直接受到电子、微电子、光电子、通讯工业和微光机电一体化系统设备市场发展的影响。

激光加工系统是满足上述新兴产业和先进制造技术装备所必备的。

而CO2激光器、半导体激光器、半导体泵浦固体激光器、准分子激光器、光纤激光器及其加工系统正是需求最大、发展最快的工业激光加工系统。

从国外激光加工系统应用方式来看，以2001年为例，其中激光切割占总销售额的37％，激光标记占36％，激光焊接占12％，激光微加工占10％，激光打孔占2％，其它应用占3％。

激光加工在不同国家的各工业领域中的应用范围及程度是不同的。

上世纪九十年代，美国、德国和日本的激光加工应用已很普遍。

例如，日本在1990年的工业激光系统设备已达3000台，1997年高达5000台，至2000年日本的工业激光加工系统已约占全球的1／3。

过去25年《IndustrialLaserSolutions》杂志对工业激光器市场的跟踪显示，只有1991-1992年间工业激光市场没有增长。

即使是2000年美国网络泡沫破裂，由于全球市场的总体强劲势头，该年度的销售额与上一年度相比也没有下滑。

2009年激光加工设备的销售受金融危机的影响受到重创，2010年重型制造业如汽车行业等的设备销售有一定的起色，半导体生产设备的销售已经开始复苏。

虽然工业激光器制造商对市场的复苏时间和速度非常谨慎，但2010年年中时的实际市场情况超出了他们的期望。

其中的光纤激光器增长了12％，固体激光器的增长了7％，以及半导体激光器和其他激光器9％的销售额的增长，带动了工业激光器市场的快速成长。

另外，随着中国汽车行业等高功率激光焊接市场的兴起，高功率激光焊接装备用激光器的销售额度呈现至少30%以上增长，主要原因在于国内汽车行业都已经开始追逐国外汽车制造业开始采用激光焊接替代传统焊接，提高产品附加值。

3半导体激光器及器件市场分析

大功率半导体激光器主要用于光纤激光器和固体Nd:

YAG激光器的泵浦光源，即所谓的DPSSL（diodepumpedsolidstatelaser）。

由于它的能量转化效率高，体积小，寿命长，近些年来正快速取代传统的强光灯泵浦的固体激光。

上世纪九十年代中期海外在激光加工领域就已经采用半导体激光器和二极管泵浦的固体激光器。

DPSSL在材料加工、生物医学、国防军事和光显示等方面有广泛的应用。

在工业加工领域主要用来进行激光打孔、切割、焊接、材料表面改性、工艺美术品制作、产品标刻和防伪等。

在医学领域可进行激光手术、激光治疗和组织焊接等。

在军事方面，大功率半导体激光器可用于激光制导跟踪、激光对抗、激光雷达、激光引信、激光测距、激光自由空间通信、激光武器等。

光纤激光器是另一个大规模应用半导体激光泵浦源的新领域。

光纤激光器具有光束质量好，转化效率高，可靠性高，寿命长，有着广阔的应用前景，在许多场合有可能取代传统的固体激光器。

世界最大的光纤激光器企业IPG是依靠自己生产的大功率半导体激光器来满足需求。

我国的光纤激光器产业化才刚刚起步，其发展在相当程度上与作为泵浦源的大功率半导体激光器产业紧密联系在一起。

4激光显示市场分析

自1965年美国TI公司发布了第一个激光电视研制成功的消息,随后十多年里,多家科研机构对激光电视进行了许多研究,但是并没有取得突破性的进展,主要因素有两个：

一是扫描装臵技术难度大，不易批量生产；二是激光器的发光效率低、电功耗大,难以实用化。

随着固态激光技术与微电子半导体等技术的快速发展，进入二十世纪九十年代,激光显示技术又呈现迅速发展的趋势,到九十年代末,已经出现了基于各种光学显示方式的激光显示系统，专家认为，未来5到10年，激光显示技术可望在电视、电影等领域形成产业规模化。

在国外，德、日、美、韩等国均投入巨大的人力物力进行激光显示技术的研究，将其称之为“人类视觉史上的革命”，主流的显示企业像索尼、三菱、三星、日立、东芝等公司都在进行激光显示方面的研究。

2005年，日本Sony公司推出了大型激光影院；2006年，日本精工爱普生公司宣布与美国Novalux战略合作，共同开发激光显示技术，三菱电气宣布推出激光电视样机，并制定了产业化计划。

2007年，索尼推出了55英寸激光电视样机。

日本三菱09年初推出了激光电视产品LaserVue，先期在北美上市的65英寸版本售价为6999美元。

国内激光显示技术的研究与世界同步，中科院光电研究院联合国内几家研究所已经推出了激光电视的样机，中国科学院长春光机所利用三片式DLP投影方式构建了适合激光显示的光学引擎,并成功地研制出了157cm激光背投影彩色电视样机，北京中视中科光电技术有限公司已成功开发出全球首台符合国际DCI标准的激光数字电影放映机，在北京成立全球首家激光影厅，激光电视样机也已经研制成功并演示，但是作为核心器件的大功率半导体激光器全部来自进口。

沈阳新松机器人自动化股份有限公司在2010年推出了自主研发的第一台65英寸激光电视样机，目前正在着手激光投影机的研制，并成为国内第一家布局整个激光显示产业链的公司，从RGB激光器管芯、管芯的封装、光机系统的研制等方面开始了研制工作。

最近几年来激光显示技术取得了巨大的进展，新型的激光电视将在一、二年内进入市场。

与已有的显像管、液晶和等离子体等显示相比，激光显示具有更大的色域，更长的寿命，更低的能耗，无可争辩地成为继黑白显示、彩色显示之后的下一代显示技术。

激光显示将在公共信息大屏幕、数码影院、家庭影院以及便携式投影等领域具有极大的发展空间和广阔的应用前景。

据预测，激光显示在几年内将形成500亿美元的巨大市场。

三市场定位

1洁净高端装备市场定位

中科新松生产制造的大气机械手、真空机械手，主要应用于IC装备制造行业，面向的客户群体主要包括沈阳芯源股份有限公司、中芯国际、京东方等半导体装备制造企业。

洁净镀膜搬运机器人、超薄玻璃洁净搬运机器人等将广泛应用于生产电脑显示器、笔记本电脑、手机和掌上电脑（PDA）等平板显示器（FPD）行业的企业。

2激光器件市场定位

中科新松生产制造的808nm半导体模块主要面向半导体激光器产业，同时也用作固体激光器的泵浦源，因此半导体激光器企业及全固态激光器企业将会成为其主要的客户群。

980nm半导体模块主要用于光纤激光器的泵浦源，因此主要市场定位光纤激光器制造企业。

其他特殊波段的半导体模块主要定位于军用激光和医疗激光用激光器。

送粉系统主要用于激光再制造系统；各类激光加工头主要面向激光加工装备需求企业。

3激光发生器市场定位

公司的激光发生器主要包含半导体激光器、全固态激光器、光纤激光器、RGB激光器和模块化CO2激光器。

半导体激光器主要市场定位于低成本的激光焊接、激光热处理等行业；全固态激光器主要定位于中等成本的激光焊接市场。

考虑半导体激光器光束质量的限制，以及全固态激光器较低的光电转换效率，光纤激光器主要定位于高效率的激光焊接、激光切割、激光熔覆等市场。

中科新松自主研制的CO2激光器主要定位于低成本的激光熔覆和激光热处理市场。

4激光加工装备市场定位

激光加工装备主要包含激光焊接装备、激光切割装备、激光热处理装备、激光标识装备。

除去北方新松公司原有的北方市场定位，中科新松的激光加工装备将主要依托杭州、上海、深圳三个中心城市构建的长三角、珠三角工业圈，主要面向汽车产业园、能源装备产业园、光电产业园，为企业提供相应的激光装备，加快当地的企业的产业升级。

5激光显示市场定位

激光显示技术作为“人类视觉史上的革命性”技术，未来将会成为显示方面的主流技术。

目前，鉴于相关技术和产业链条的脱节，短时间内还很难取代小尺寸的激光电视和微投影。

目前，激光显示的主要市场定位在于65英寸以上大屏幕的激光电视和150英寸以上大屏幕的激光投影产品。

小型的手机投影、微投影产品还需要进一步的降低制造成本，从能开拓新的规模型市场。

四竞争分析

目前，在洁净高端装备制造领域，新松公司还没有竞争对手。

在国内激光系统制造领域方面，主要的竞争对手包括大族激光科技股份有限公司、华工团结激光（含上海团结普瑞玛激光设备股份有限公司、武汉法利莱切割系统工程有限责任公司等）、沈阳大陆激光技术有限公司等。

与其他企业相比较，中科新松在产业布局、企业影响力、经济实力、技术实力、质量保障体系、可信程度等方面都有明显的优势。

1产业链优势

目前还没有任何一家国内企业从激光芯片、芯片的封装、激光器制造、激光装备及应用布局整个激光产业链条，中科新松从一开始就布局了整个激光链条，从而从根本上就决定了为了中科新松的发展不会受制于人，并可以自身控制的整个产业链条，协同发展。

目前国内激光器封装公司，除了中科新松还有西安炬光科技有限公司，但是通过国内外资源的整合和对中国国内市场深入剖析可以做到行业领先。

在激光器制造上，新松公司首次推出了模块化CO2激光器；承担着国家高功率全固态激光器的产业化；并且通过与国外企业合作共同进军光纤激光器市场，保证了在激光器研制方面的领先地位。

在激光装备及应用方面，特别是高功率激光焊接装备在汽车、航天、机车、船舶等领域的应用方面，新松公司占有过半的国内市场份额，是名符其实的高功率激光焊接领域的领先企业。

2企业影响力

中科新松隶属于中国科学院，是一家以先进制造技术为核心，真正拥有自主知识产权和核心技术的高科技技术企业。

中科新松作为沈阳新松机器人自动化股份有限公司的南方中心，将成为国家863产学研基地、国家级企业技术中心、机器人国家工程研究中心、国家高技术研究发展计划成果产业化基地、全国首批91家国家级创新型企业、机器人及先进制造产品荣获此领域唯一的“中国名牌产品”、曾荣获“行业十大影响力品牌”、“品牌建设杰出企业”、中国质量信誉“AAA”等级、“中国社会信誉知名企业”、“2006中国重质量守信用年度品牌”、“2007年度产品质量信用中国500强”企业等。

3技术实力

从研制国内外首台模块化CO2样机，到今天的激光产业“国家队”；从填补国内工业化大功率固态激光器市场空白，到今天拥有几十项激光技术方面的自主知识产权，中科新松正在书写着中国激光产业的发展史。

以每年推出5-10种新产品，承担3-5项国家重大科技攻关项目，拥有近20项国家专利的速度多次打破国外技术封锁，在剧烈的竞争中保持了行业领先优势，并屡创历史先河。

4施工经验

新松公司在数控加工系统、自动化生产线设计开发技术、机器人周边设备设计开发技术、机器人系统集成技术和机器人工程应用技术等方面，开发了具有自主产权的多功能激光加工系统、激光焊接机器人系统、激光钎焊机器人系统、便携式激光加工机器人系统、柔性激光切割系统、发动机装配检测生产线、变速箱装配检测生产线、底盘部件装配检测生产线、空气压缩机装配检测生产线等等自动化加工成套装备和生产线。

在成套装备设计制造项目管理方面，积累了丰富的工程设计经验，建立了一整套系统的工程管理制度，具备了强大的集成能力和创新能力，先后为汽车、冶金、电力、军工等行业提供1000多台套机器人自动化加工成套装备和自动化检测生产线系统，引领了国内自动化加工成套装备行业集成制造的发展。

5质量控制体系

新松公司于2000年通过了中国新时代认证中心的94版的ISO9001质量管理体系认证，并于2004年1月14日通过了ISO9001-2000国际质量管理体系认证；2007年6月13日通过了GB/T24001-2004环境管理体系及GB/T28001-2001职业健康安全管理体系的认证；于2008年8月制定了Q（军）/SXS01.01-2008的《质量手册》用于军品生产的各项质量工作的法规和准则。

6可信程度

新松公司从2004年至今先后荣