3月17日，一年一度的光電行業(yè)盛會——慕尼黑上海光博會在上海新國際博覽中心盛大開幕。本屆光博會上新品繁多，精彩紛呈。其中國產(chǎn)激光器龍頭企業(yè)銳科激光在開展首日舉行了現(xiàn)場發(fā)布會，包括單模塊12kW激光器現(xiàn)場出光演示、100kW激光器進程匯報、ABP焊接激光器陣容升級、清洗用激光器、超快激光器全新亮相等，尤為引人注目。

銳科激光展臺

發(fā)布會結(jié)束后，OFweek激光網(wǎng)小編聯(lián)想到：當下激光市場競爭愈發(fā)激烈，企業(yè)如何找準定位，如何找到新的發(fā)展方向?或許可以從銳科激光的新品布局中受到一些啟發(fā)。以下為筆者一點思考，愿與業(yè)內(nèi)同仁共同探討。

單模塊12kW：預(yù)示激光切割核心技術(shù)的發(fā)展路徑

近年來，萬瓦激光逐漸成為“標配”，而光纖激光器也在朝著功率更高、體積更小、運行更穩(wěn)定的方向發(fā)展。目前市面上的萬瓦激光器基本都是多模激光器，這類產(chǎn)品往往體型碩大，配件繁多，故障隱患較多，因此提高單激光模塊輸出功率、優(yōu)化整機結(jié)構(gòu)就成了進一步優(yōu)化激光器性能的關(guān)鍵。

本次光博會，銳科激光現(xiàn)場發(fā)布了單模塊12kW激光器并在現(xiàn)場進行了出光切割演示。從現(xiàn)場切割效果來看，單模塊12kW激光器的切割品質(zhì)優(yōu)于多模激光器的效果。與過去的多模12kW激光器相比，單模12kW激光器體積減少超過60%，重量減少超過40%，此外，由于不需要多束光路合束，光束質(zhì)量更佳(75μm芯徑可選@BPP<2.5mm X mrad)，在薄板、中厚板切割效率上也大幅提升。

單模塊12kW激光器現(xiàn)場出光

據(jù)銳科激光披露，在氮氣切割1-10mm不銹鋼時，12kW單模塊激光器效率比多模提高70%以上，12-30mm效率提升30%以上;空氣切割1-6mm碳鋼時，單模塊激光器比多模效率提高70%以上，10mm效率提升40%。與此同時，單模塊激光器簡化了模塊間的光路、電路、水冷等系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更為簡單，減少了故障隱患，可靠性也大大提高。

目前國內(nèi)能自主生產(chǎn)萬瓦激光器的廠家比比皆是，但公開發(fā)布12kW單模塊激光器的僅有銳科激光、創(chuàng)鑫激光2家。OFweek激光網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，這兩家國產(chǎn)激光器代表企業(yè)有一個共同點，即具備完整或相對完整的核心器件自研、自產(chǎn)能力，而這是實現(xiàn)功率更高、產(chǎn)品更穩(wěn)定的關(guān)鍵!

以銳科激光本次展會發(fā)布的12kW單模塊激光器為例，該激光器所有光學(xué)部件(包括有源光纖、976nm泵浦源、高功率合束器、新一代R-QP傳輸光纜等)均為自主研發(fā)。其中，全新升級的有源光纖比傳統(tǒng)光纖吸收系數(shù)提升50%，光子暗化性能提升40%，光纖承受功率提升超過40%，結(jié)合新的非線性抑制專利技術(shù)，能夠有效抑制光纖中的SRS，亮度提升30%-40%。而Raycus 976nm泵浦源在33.8倍加速老化的環(huán)境下經(jīng)過了8000小時的實時測試(約為27萬小時)，功率依然保持穩(wěn)定。

10萬瓦激光器即將交付：對多個領(lǐng)域意義重大

除了單模塊12kW激光器現(xiàn)場演示外，銳科激光還發(fā)布了更令人震撼的產(chǎn)品——多模100kW光纖激光器。據(jù)OFweek激光網(wǎng)了解，銳科激光接到某研究所的10萬瓦多模組超高功率激光器訂單，目前生產(chǎn)工作已接近尾聲，預(yù)計將在今年年中完成交付。這款激光器將會用于航空航天、輪船高鐵、核電等工業(yè)領(lǐng)域，包括高壓蒸汽管道焊接、輪船高鐵航天器等大型工件主體焊接等。

10萬瓦多模組超高功率激光器

提到10萬瓦，不得不提2017年的德國慕尼黑光電展上，IPG便已展出12萬瓦的光纖激光器，但對中國市場僅銷售最高功率為15kW的工業(yè)用激光器(那時15kW僅為預(yù)售，實際上市面上最高功率只有12kW)。當時國產(chǎn)激光器正處在千瓦向萬瓦攻關(guān)的關(guān)鍵時期，盡管國內(nèi)已有個別企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)萬瓦激光器出光，但還未能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用。時隔4年，10萬瓦級的國產(chǎn)激光器終于打破了國外的壟斷，邁向了工業(yè)市場。

在筆者看來，開發(fā)10萬瓦甚至更高功率的激光器對工業(yè)、科研、國防等領(lǐng)域有著重大意義。就工業(yè)市場而言，目前激光的滲透率不足10%，傳統(tǒng)工藝設(shè)備的升級替代空間非常巨大。在冷加工方向上超快激光承擔了開發(fā)應(yīng)用、拓展市場的重任，而熱加工方向則是超高功率激光承擔了這一重任。隨著超高功率技術(shù)逐漸成熟，更多高端應(yīng)用市場將被打開，未來可期!

激光焊接家族：打破同質(zhì)競爭，打開發(fā)展新局面

除了萬瓦產(chǎn)品的更新外，銳科激光也對焊接激光器系列進行了升級。實際上早在2018年底，銳科激光便已公開表示激光焊接市場的機遇已經(jīng)到來，將大力研發(fā)焊接激光器技術(shù)。2019年7月，南京理工大學(xué)朱日宏、沈華教授團隊研制的萬瓦級光閘樣機在銳科激光通過了樣機性能測試;10月，銳科激光與哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進焊接與連接國家重點實驗室、哈爾濱工大焊接科技有限公司在哈爾濱工業(yè)大學(xué)簽訂了三方戰(zhàn)略合作協(xié)議;2020年上半年，銳科激光推出了“帶光閘高功率光纖激光器”和“光束可調(diào)高功率光纖激光器”，進入高端焊接市場。在2020年受疫情影響的情況下，銳科激光焊接激光器銷量同比增長152%!

據(jù)悉，銳科激光自去年發(fā)布光束可調(diào)的ABP激光器后，市場反響良好。為適應(yīng)更多應(yīng)用場景的需求，銳科激光豐富了ABP激光器的型號配比，過去只有6+6一種型號，現(xiàn)在已開發(fā)出6+6、4+4、4+2、2+4、3+3、2+2等多種型號，不同的機型可以滿足不同的應(yīng)用需求。全系列的ABP激光器均采用銳科自主研發(fā)的多芯層光纖，可以進行中芯功率和環(huán)芯的功率獨立調(diào)節(jié);在焊接過程中會形成等離子云，幾乎沒有飛濺;焊縫表面更加的光滑平整，而且熔深更深，熔池更寬。

銳科激光全系列ABP激光器

同時，面對愈發(fā)繁榮的激光手持焊市場，銳科激光推出了小體積手持焊專用激光器，體積和重量均減少50%左右，更加便于集成。此外，銳科激光還發(fā)布了一款與航天三江激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院共同研發(fā)的焊接檢測系統(tǒng)。這款焊接檢測系統(tǒng)可以在焊前、焊中、焊后實時監(jiān)測焊接質(zhì)量，降低企業(yè)檢測成本、提高生產(chǎn)效率，解決了高自動化企業(yè)在成本、效率、質(zhì)量三者之間難以平衡的痛點問題。

從3年前開始布局焊接，到3年后形成多機型、多功能、多場景、包含檢測系統(tǒng)在內(nèi)的激光焊接家族，可以看出銳科激光強大的技術(shù)研發(fā)實力以及對這一市場發(fā)展的決心。而焊接激光器逐年增長的銷量，也預(yù)示著這一市場的廣闊前景。在萬瓦激光扎堆切割市場、一味拼價格的當下，只有擺脫同質(zhì)化競爭，打開新的應(yīng)用市場，才能真正促進激光行業(yè)的良性發(fā)展。

清洗激光器：高端制造的必備武器

在激光清洗方面，銳科激光帶來了升級版高能量脈沖清洗激光器RFL-P500H。該激光器4檔脈寬可調(diào)(30/50/70/100ns)，脈寬可低至30ns，更高的單脈沖能量(最高可達50mJ@10kHz)，熱效應(yīng)更小，清洗能力更強，在效果和效率滿足要求的情況下，比上一代產(chǎn)品在玻璃除膜清洗效率上提速20%。

升級版高能量脈沖清洗激光器RFL-P500H

據(jù)悉，銳科激光還積極探索激光內(nèi)壁清洗(采用前聚焦技術(shù)，通過前聚焦將聚焦光進行后反射掃面形成圓形從而達到內(nèi)壁清洗的目的)和復(fù)合清洗技術(shù)(由銳科激光首創(chuàng)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)，對比單激光500W效率提升百分之200，開發(fā)多波長復(fù)合激光應(yīng)用)，并開發(fā)了激光清洗質(zhì)量檢測系統(tǒng)(不僅可以用于封閉式平面清洗系統(tǒng)檢測，還可適用于飛行清洗檢測，反應(yīng)速度快)。

盡管激光清洗的市場規(guī)模及增速不及其他應(yīng)用，但激光清洗對高端制造的意義非常重大。在我國眾多制造業(yè)門類中，不論是模具、微電子，還是機械零部件、城市建筑、大型裝備，這些行業(yè)都對清洗有著非常巨大的需求。傳統(tǒng)的清洗工藝(如噴砂、打磨、化學(xué)藥劑等)污染大、效率低，已不足以滿足市場發(fā)展和環(huán)境保護的需求，更高效、更環(huán)保、無應(yīng)力、無損傷的激光清洗技術(shù)替代傳統(tǒng)清洗工藝是大勢所趨。

目前，激光清洗已在新車制造、高鐵輪對及轉(zhuǎn)向架、飛機蒙皮除漆等領(lǐng)域取得市場化突破，而船舶清洗(包括鋼構(gòu)橋梁的大型機械部件、石油管道等其他大型基建領(lǐng)域)則仍在進行相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)。可以說，未來的高端制造業(yè)與激光技術(shù)的綁定會越來越深，激光清洗將成為高端制造的必備武器。

布局超快激光：把握高端制造新藍海

前面提到的激光加工都是熱加工，是利用激光的高能量密度，達到處理材料的效果。而超快激光屬于冷加工，是利用激光光子的高峰值功率，產(chǎn)生光子電離效應(yīng)，打斷材料(特別是有機材料)或周圍介質(zhì)內(nèi)的化學(xué)鍵，改變材料分子結(jié)構(gòu)，進而使材料發(fā)生非熱過程破壞，沒有熱影響區(qū)的材料汽化。如：塑料色變打標、脆性材料精密切割打孔、微型光波導(dǎo)制備、精密劃線刻蝕等等。隨著消費電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D打印、高端裝備等新應(yīng)用的發(fā)展，對于激光加工精細度要求越來越高，超快激光已經(jīng)成為精密加工的重要方向。

國神超快激光器新品

銳科激光于2019年收購國神光電，正式進軍超快激光領(lǐng)域。2020年，國神光電轉(zhuǎn)產(chǎn)銳科無錫工廠，生產(chǎn)效率倍增。而在本次光博會上，國神光電再度發(fā)布了3款超快新品：大能量皮秒激光器、大功率飛秒激光器和266nm深紫外皮秒激光器。這三款產(chǎn)品將在厚玻璃切割、藍寶石切割、柔性顯示材料切割等方面發(fā)揮巨大作用。

實際上，超快激光的特性使其在精密加工上有著得天獨厚的優(yōu)勢，近年來超快激光的市場增長速度也一直高于激光行業(yè)整體的增速。隨著我國制造業(yè)向高端制造轉(zhuǎn)型，高精密制造的需求將顯著增加，尤其是消費電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，將帶來透明及半透明材料激光加工巨大的市場需求，而這僅僅是高端制造為超快激光帶來廣闊藍海市場的一個縮影。