產業脈動｜雷射產業與技術發展趨勢

摘要：因應國際產業需求的發展，雷射產業與技術開始往5G半導體、智慧車輛製程需求發展，國內雷射產業以發展多年，已經深具基礎，但是為持續跟上國際腳步，雷射技術自主化需要加緊進行。本文將分析目前國外雷射產業發展趨勢，並描述未來數年內國際產業發展需要的關鍵技術，並透過雷射高值應用整合技術，分別開發可應用於上述產業製程需要的雷射源、高速掃描、超快雷射加工與雷射積層製造等關鍵技術，及提供國內廠商技術能量，協助國內產業打入國際市場。
Abstract：In response to global industry needs, the laser industry and technology begin to develop towards 5G semiconductor and to fulfill requirement for smart vehicle process. The laser industry in Taiwan has been developed for many years and possesses solid deep foundation. This article will introduce current international trends of the laser industry, and describe the key technologies required for global industries in the next few years. Through integration of high-value laser technologies and developing key technologies such as laser sources, high-speed scanning, ultra-fast laser processing and additive manufacturing that are applicable to the above mentioned industries, the technology capabilities can be established so as to assist domestic manufacturers to enter the international market.

關鍵詞：雷射、雷射產業、智慧製造
Keywords：Laser, Laser industry, Smart manufacturing

雷射產業市場
根據Laser Focus World雜誌對 2018年全球雷射源產業與應用的調查統計[1]，2018年全球雷射源的銷售比前一年(2017年)小幅成長約 5.3 %，達到137.6億美元，如圖1所示，相較於 2017年全球產業因為製造業的景氣而出現一個高成長的狀態，2018年的產業顯現出一個趨近飽和的現象，這個現象可以從圖 2看出，除了Diode雷射以外，大部分的雷射源均呈小幅成長。前一年的產業預測與觀察認為，美中貿易戰爭對全球製造業產生不小的影響，但是對於雷射源及設備製造商而言，因為目前主要的廠商已經發展成為跨國大公司，製造場所分散在許多國家地區，因此雖然美國以高關稅進行貿易戰爭，但是分散生產已經成為各大雷射源及設備公司的對應策略。

圖 1 全球雷射源市場產值[1]

圖 2 全球加工用雷射源產值[2]

從全球幾家大型雷射公司的報告看到，2019年前半年的營收比前一年下降數十%，這個原因歸因於全球製造業的不景氣，不只是貿易戰爭，還有英國脫歐時間的不確定因素、德國的負面經濟新聞等，而2017~2018年衍生而來的製造訂單，也逐漸消化完畢，導致對雷射源與設備的需求減少，唯一在這不景氣當中營收增加的是德國Trumpf(創浦)公司，因為EUV雷射源營生的增加，使得年營收增加 6 %。

在全球材料加工方面[2]，如圖 3，切割仍是最大的雷射應用( 41%)。從單一季度來看，對於 2018年第三季至 2019年第二季之間，與前一年同期相比，材料加工雷射源的總收入反而下降了約 14.5 ％，總體而言，中國和歐洲是下降幅度最大的地區，而北美則持平。目前 4 kW(含)以下的連續式雷射源價格已大幅下降，其下降的速度大於收入下降的速度，因此多少影響到整體的營收數字。收入下降的例子是IPG，從 2018年第二季到 2019年第二季的中國市場收入下降了 23.8 ％，另一個例子是 nLight，在同一時期內的中國市場收入下降了 31.9 ％之多。
綜觀目前全球雷射技術與產業發展，雖然整體景氣隨著製造業波動，但是仍有部分技術與產業應用備受關注，這些技術與產業應用分別是車輛產業及新型顯示器的雷射應用，另外在金屬積層製造的雷射源需求也不斷的增加當中。

圖 3 2018年全球雷射材料加工應用[2]