省科学院激光研究所项目可行性研究报告(编辑修改稿)

省科学院激光研究所项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

家日本公司以 3亿美元的总投资规模，共同在高新区打造世界级工程机械产业基地。 泰丰液压、欧化家纺 二期、鲁抗立科、永生重工机械、凯斯达机械、小松优特力、辰欣药业、通佳机械研发中心等项目主体厂房相继落成，黄屯装备工业园、王因中小科技园、重汽二期、小松行走系统、住友物流、鲁抗立科、浩珂伟博工业园、济宁高新区第九工业园、台湾联电光伏发电站等一大批高科技项目实现了当年签约、当年开工建设。 目前，全区正在建设及近期将要开工的过亿元项目达到 65 个，其中工业项目 33个，项目的数量和质量均有较大提长。 高新区已形成小松、山推、意达工程等工程机械及纺织机械，伊顿、重汽、吉利等汽车及核心零部件，辰欣山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 11 药业、胜利股份、凯赛科技、菱 花、雪花等生物医药及食品，如意科技、德源纱厂等纺织服装及新材料，卡博特、浩珂伟博等精细化工，英特力光通信、英克莱电子、正和电子等电子及军工产品、光伏产业（现已建成亚洲最大的光伏发电站），共 7 大板块的产业格局。 20xx年，全区规模以上工业企业达到 208家，其中产值过亿元的 52 家，以小松系列、山推系列为主的工程机械产业集群实现销售收入 亿元、税金 55955 万元，分别增长 %和%；以德源纱厂、如意科技、欧化家纺、宏大樱花为主的纺织服装产业集群实现销售收入 85 亿元、税金 9096万元，分别增长 %和 %；以雪花、菱花、凯赛生物、胜利股份、明治鲁抗、辰欣药业、鲁抗立科为主的生物食品和生物医药产业集群实现销售收入 66 亿元、上缴税金 18114万元，分别增长 %和 %。 落实科学发展观，给济宁高新区在发展的理念、方式、途径等方面带来了更深的思考和抉择。 节能减排、土地集约是任何一个地方区域都必须面临和正视的问题。 20xx年，济宁高新区按照“管住排放总量、严控污染总量、腾出环境容量、用好资源容量”的工作思想，将节能减排总量目标细化分解，确定了 49 家大气、污染物排放重点企业。 对 纳入城市污水处理管网的 30 家工业企业强化末端控制，确保达标排山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 12 放。 对火力发电企业、机械加工企业和南水北调重点保护区的工业企业，最大限度地实施废水资源化，确保废水“零排放”。 强有力的节能减排工作，为全区经济的科学发展、率先发展、又好又快发展提供了坚实的保障。 在项目引进和建设过程中，高新区尤其重视土地资源的节约集约利用，采取新型工业园区建设模式，统一规模布局、统一接纳项目、统一建设管理，着力提高项目聚集度。 高新区第七工业园（装备制造园）占地 500 余亩，建设工业厂房 26 万平方米，吸纳了 17 家机械配套厂家入驻，总投 资额度 10亿元以上，成为高新区集约利用土地、集中建设项目的代表园区之一。 目前，在区内投资的世界 500 强企业达 10 余家，工业企业1000多家，形成以机械制造及汽车配部件、生物技术、纺织服装、煤化工、电子技术及新材料、光伏发电等特色产业，成为改革开放的先行区、新型产业的聚集区、高新技术成果的转化区、体制创新的试验区、现代工业园的样板区和社会主义新农村建设的示范区，综合投资环境评价在国内名列前茅。 综合经济实力居全省15 个省级、国家级高新区前 3 位，居全国高新区第 30 位。 第二节 项目提出的背景 一、激光技术对 国民经济及社会发展的重要作用 激光技术对国民经济及社会发展的重要作用激光技术是二山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 13 十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。 三十多年来，以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等各个领域，取得了很 好的经济效益和社会效益，对国民经济及社会发展将发挥愈来愈重要的作用。 （ 1）、促进科学技术的发展和进步由于激光具有很好的单色性、相干性、方向性和高能量密度，它已渗透到各个学科领域，形成了新的学科。 例如：激光信息存储与处理 、激光材料加工、激光医学及生物学、激光通讯、激光印刷、激光光谱学、激光化学、激光分离同位素、激光核聚变、激光检测与计量及军用激光技术等， 极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。 （ 2）、在国民经济中形成新的产业部门激光产业正在我国逐步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、激光 医疗、激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的经济增长点而引起高度重视。 例如，全国已有 380多家生产激光音像设备（ CD、 LD、 VCD、 DVD）， 1996年在我国已形成年产值 85亿元以上的新产业，发展 异常迅速。 又如，利用激光全息技术开拓了激光模压全息防伪商标和装饰业，也已成为较大规模的新兴产业。 （ 3）、对传统工业的改造将发挥愈来愈显著的作用激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 14 机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。 例如，天津冷轧薄板厂由于采用了激光毛化技术，将面临倒闭的企业起死回生，仅 1995 年生产了 6 亿元的激光毛化钢板，出口创汇数千万美元；又如西安内燃机配件厂建立了 12 条缸套激光热处理生产线，将缸套 寿命提高了 13倍，现已在全国范围推广，该厂 近期还要扩建 12 条生产线，以满足用户对激光缸套的需求。 因此，发展激光产业将带动传统工业的改造和发展。 （ 4）、促进医疗技术进步，提高人民健康水平激光医疗技术目前已在眼科、外科、内科、妇科、耳鼻喉科、心血管科、皮肤 科等领域得到广泛应用，激光医疗设备已进入县以上的医院， 这对医疗技术的进步和提高人民健康水平起着重要作用。 （ 5）、加速我国国防技术的现代化激光技术在军事上已应用于测距、指向、制导、通讯及战术武器等，为改善武 器装备的性能，提高命中率和可靠性，起 到重要的作用，并有一定数量的产品出口。 二、国外激光产业发展现状 国外激光产业发展现状根据《激光集锦》 1997 年报导， 世界激光器市场可划分为三大区域：美国（ 包括北美）占 55% ，欧州占 22%，日本及太平洋地区占 23%。 在世界激光市场上日本在光电子技术方面占首位，美国占第二位；在激光医疗及激光检山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 15 测方面则美国占首位；而在激光材料加工设备方面则是 德国占首位。 因此我们选择美国、日本、德国三个国家，介绍他们激光产业发展情况，也就反映了世界激光市场的基本情况及其发展趋势。 （ 1）、美国激光产业发展现状目前尚未见 到全面介绍美国激光 —— 光电子产业发展现状的完整资料，现只能根据有关文献进行综述。 1994 年美国光电子工业发展协会对 1993 年世界激光—— 光电子市场作了统计，总产值为 750亿美元；美国光电子工业发展协会把显示器、光存储、光通讯及硬拷贝称之为光电子技术产业，并认为这个领域目前是日本占主导地位，在 750 亿美元产值中日本约占 50%，因此 美国认为当前应注意发展光电子技术产业，使美国在这个领域能占有较大的份额。 下面主要介绍美国激光加工和激光医疗方面的发展情况。 根据 1996 年《工业激光评论》杂志报导， 1995年世界 范围销售的激光加工系统约 11亿美元，美国占 31%、欧州 32%、日本 35%，其它 2%。 在美国比较著名的激光公司有：相干公司、光谱物理公司、联合工艺（ URTC）公司、 PRC公司、 燃烧工程公司、 Lumonics 公司、 Synrad 公司、Marted Lasers 公司、 Electrox 公司和 ESI公司等。 相干公司和光谱物理公司是美国最大的两个激光公司，占美国激光公司总销售额的 40%以上。 光谱物理公司的工业激光部的高功率 CO2激光器股权已为德国 RofinSinar公司所收购，主要生产 山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 16 横流 CO2 激 光器。 联合工艺公司主要生产波长 微米的碘激光器及二极管激励固体激光器的紫外准分子激光器等。 现在的二氧化碳激光器功率多为 500W，而理论上可高达 100KW，近期报导已达到 20kW。 且其功率越大，效果越好，故日本对二氧化碳激光器开发研究寄以期望。 （ 2）、大功率一氧化碳激光器是日本业创造研究所和三菱重工联合研制的， 89 年实现了连续 4小时 5kW，短时间达 7kW振荡输出。 93 年其输出功率已达到 20kW，它在切割焊接中正崭露头角，而高功率的碘激光器是日本产业创造研究和川崎重工一起开发的， 1989 年实现了近红外 的振荡 ，它是化学激光器，特征是振荡效率极高， 5kW 一氧化碳激光器、 1kW 碘激光器装置已设立在 92 年 4 月成 立的激光应用工学中心。 此外，弧光灯激励固体激光器放大都为 3kW， 因其存在功率增大导致光束发 散角偏大和脉冲振荡重复频率低的缺点，日本正努力研制半导体激励YAG 激光器来取而代之。 据报导， 1kW二极管激励 YAG激光器由正由日本国立研究所制成。 目前，大功率准分子激光器及其在材料加工中 的应用开发研究引起人们极大兴 趣。 它可利用短波长高能光子不产生热量的分子水平的加工。 86 年日本通产省工业技术院提出 的 18 家民间企业与 3 所国立研究所参与的 “ 超尖端加工系 ” ，就是以准分子激光和离子束为中心工具，其目标是在 93年研制成 2kW级 Xecl 准分子激光设备。 激光加工切割的灵活性、山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 17 高精度、高速度、高可靠性、高效率等优点，不仅在 薄板工业上，而且在金属、塑料、陶瓷业中也广为使用。 最近 5轴或 6轴三维激光切割机器人已在日本汽车、机械、电机重工中大显身手。 同时，激光焊接在日本电子、电机、汽车、车辆零部件， OA 机器等小件、大批 量生产中得到 迅速发展。 是日本产业界生产线上成功应用激光焊为世界所瞩目。 如在汽车车体制造中日本大胆 采用有坯料时就将薄钢板实施激光焊接后冲压成型的新方法（ Tailorcd Blank Welding），现已为世界上绝大多数汽车厂家所仿效。 日本以 5kW 及 10kW 二氧化碳激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接。 在薄、中厚板钢管、高级薄型不锈钢制造时，与高频电焊、 TIG 焊相结合，保证了质量的稳定性。 日本致力于激光超薄板焊接的研究，如板厚 100 微米以下的箔片， 无法熔焊， 但通过有特殊输出功率波形的 YAG激光焊得以成功，显示了激光焊的广阔前途。 日本引以为自豪的是在世界上首次成功开发了将 YAG激光焊用于核反应 堆中蒸气发生器细管的维修，这是日本最大限度地利用 YAG 激光（波长 微米）能以石英光纤遥控传输和集周边设备之大成的尖端技术。 随着今后 3kW以上的高功率、高亮度且控制维修性皆佳的 YAG激光器和新一代二极管激光激励大功率固体激光器的诞生，软硬件的配套，预计这一领域的激光技术还会有新的突破。 据 1992年东京大学研究与发展研究所 T Fujioka 报道，日本 CO2激光加工机年 销售额为山东省科学院激光研究所项目 项目编码： 13954727583 济宁明信 13954727583 18 558 亿日元， YAG激光加工机年销售额为 177亿日元，总计为 735亿元日。 CO2 激光加工机主要应用于切割和打 孔（占总台数的%），焊接（ %）； 而 YAG 激光加工机主要应用于标记（ %），焊接（ % ），微调（ 10%）和切割、打孔（ %）。 日本生产 CO2 激光器的厂商有 60 家，生产 CO2 激光加工机的主要制造厂商为三菱电气、松下电气、 Amada 和 Mazak等公司，占日本激光加工市场 70%左右。 另外德国 RofinSinar激光公司和日本 Marubeni 及 Nippei Toyama 公司合资经营；德国的 Trumpf激光技术公司和日本石川岛。