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      半導體激光器 激光切割 激光器
      市場觀察
      從二十大看激光產業,國內激光廠商未來在哪?
      材料來源:LFWC           錄入時間:2022/10/27 22:14:40

      近日,備受關注的二十大會議圓滿閉幕。在本次大會中,對于科技創新及關鍵核心技術攻關再次做了重要指示,必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力,深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略,開辟發展新領域新賽道,不斷塑造發展新動能新優勢。這對于國內激光產業未來發展具有重要借鑒意義。

      徹底擺脫“卡脖子”,仍有一段艱苦之路

      經過多年發展,中國激光產業已經形成了完整的產業鏈布局。特別是最近十多年間,國內激光產業更是迎來了黃金發展期,一方面產業規?焖僭鲩L,另一方面產業鏈各環節均開啟國產替代進程,其中處于中游的光纖激光器表現尤為明顯。根據相關統計,我國光纖器市場從2014年28.6億元快速增長到2021年的125億元。在市場占比方面,國內廠商也實現了與國外品牌分庭抗衡。

      光纖激光器主要由泵浦源、增益介質、光纖光柵、合束器等光學器件共同組成,并在電源系統、控制系統的驅動和控制下實現激光輸出,是我國目前主流應用的工業激光器。隨著光纖激光器功率的快速提升,國內廠商在功率指標上基本可以實現與國際并跑。

      目前,我國已經基本完成了中低功率激光器的國產化替代,但是高功率光纖激光器專用的特種光纖、光柵等核心材料和器件仍需外購,仍面臨著擺脫被“卡脖子”的風險,限制了我國高功率光纖激光器的發展。

      特種光纖方面,美國IPG公司、Nufern公司、英國SPI公司先后掌握了輸出功率達萬瓦級的摻Yb3+雙包層單纖光纖制備技術,我國目前僅能生產6kW以下的特種光纖,主要供應商有長飛光纖、武漢睿芯特種光纖有限責任公司等,研發機構有北京大學、北京工業大學。光纖光柵方面,加拿大TeraXion公司的光纖光柵產品可承受功率超過3kW,中科院上海光機所研制的光纖光柵承受功率目前僅達到1kW,與國際水平還有巨大差距。

      國際上光纖激光器龍頭企業可以實現核心器件的全部自產,如美國IPG、德國通快;或是通過收購,保證上游核心器件的供應,如美國相干公司、恩耐公司。近幾年,國內光纖激光器廠商也開啟了垂直整合進程,但是與國外廠商相比,在技術積累和布局方面仍有一定差距。

      根據行業內媒體報道,10月7日,美國商務部將31家中國實體加入“未經驗證清單”,其中就包括湖南大科激光有限公司、寧波大艾激光科技有限公司、武漢聚合光子技術有限公司、無錫恒領科技有限公司。隨著國內外科技競爭不斷升級,全球供應鏈安全愈發不可控,這也要求國內激光產業早做布局,加快補齊短板,提升核心競爭力。

      以“原創性”引領,攻關關鍵核心技術

      在二十大報告中也特別強調了“創新驅動”的意義,鼓勵以原創性引領科技攻關,這也是國內激光產業邁向下一個階段的必由之路。

      從整體規模來看,國內激光產業已經成長為千億級別的重要行業,激光技術也廣泛應用于各個領域,對制造業轉型升級及國家重大科技項目具有重要支持作用。雖然說近幾年國內激光產業整體水平大幅提升,但是拆機山寨、同質化競爭、價格大戰的情況依然嚴峻,市場仍缺乏標準化規范。

      近日,《藍光半導體激光器》和《MOPA脈沖光纖激光器》國內兩項團體標準順利通過技術審查,對相關產品的技術指標、試驗要求及測試方法等進行了具體規范,將對國內藍光半導體激光器和MOPA脈沖光纖激光器制造進行引導和規范,有利于相關激光技術與產業的健康有序發展。

      其中,《MOPA脈沖光纖激光器》團體標準由深圳市杰普特光電股份有限公司牽頭,華中科技大學、南方科技大學、武漢長進激光技術有限公司、華南師范大學、蘇州長光華芯光電技術股份有限公司、深圳市吉祥云科技有限公司、中國科學院上海光學精密機械研究所、深圳瑞波光電子有限公司、深圳市計量質量檢測研究院、深圳市星漢激光科技股份有限公司等共同起草。

      從2007年開始,杰普特便開始正式立項研發MOPA激光器,掌握了MOPA結構的時序控制方案、種子源LD驅動等核心技術,從0到1填補了國內該領域的技術空白,從七年多不賺一分錢到銷量登頂全球第一,成為中國激光行業創新驅動產業發展,攻克關鍵核心技術的標志性案例。此次杰普特牽頭制定《MOPA脈沖光纖激光器》團體標準,也將引領國產MOPA光纖激光器應用邁入新階段,推動中國激光產品掌握更多話語權。

      目前,MOPA脈沖光纖激光器已經在陽極去除、鍍層去除、激光清洗、不銹鋼打彩、氧化鋁打黑、金屬材料標記、深雕、金屬薄膜切割、薄片材料焊接、薄膜鉆孔、激光燒蝕等領域都獲得了廣泛應用。隨著功率的進一步提升,MOPA脈沖光纖激光器也將在動力電池、新能源汽車、光伏等新興市場獲得更加廣泛的應用。

      把握產業發展大趨勢,尋找第二增長曲線

      得益于鈑金加工應用等領域快速增長,國內激光產業經歷了一個幸福的“黃金十年”。在這期間,中小加工企業、家庭作坊購買幾臺激光加工設備都可以獲得不錯的收益,國內激光產業鏈營收也水漲船高。然而,高速增長的背后也存在不少隱憂。

      一方面產業面臨許多不確定因素,大國之間的博弈、地緣經濟不均導致市場需求出現不確定性;另一方面,國內激光產業面臨從低端向高端過渡階段,產業發展亟待規范化。

      近日,大族激光發布了最新財報數據。由于受疫情影響,公司下游客戶需求不足、訂單減少,第三季營業收入36.25億元,同比減少18.43%;歸母凈利潤3.82億元,同比減少37.58%。這也非常真實地反映出國內激光產業整體趨勢。面對產業格局的調整,國內激光產業也將經歷“陣痛期”,低端加工應用紅利期即將結束,新興應用市場亟需激光技術破局。

      以光伏玻璃加工為例,在制造過程中具有較高產業壁壘。普通光伏玻璃對崩邊的要求一般需要小于1.0mm,杰普特YDFLP-100-M8-M-R納秒激光器主要利用高單脈沖能量和高峰值將玻璃從下表面一層層剝離從而形成圓孔,被氣化的材料分子可以直接從下面漏下,避免了等離子體掩蓋效應的產生,加工效率高,通孔錐度小。這種方式大大提升了玻璃鉆孔的效率。且精度完全滿足對光伏玻璃的鉆孔要求。

      近日,杰普特實現TOPCon SE激光一次硼擴的激光光源研發并完成交付,為光伏行業頭部設備商客戶提供高效的激光硼摻雜解決方案。這也是繼研制成功世界首臺鈣鈦礦激光膜切機之后,杰普特利用自身激光光源研發優勢在光伏行業再創佳績。

      多年來杰普特始終堅持“激光光源+”的產業定位,深耕上游核心激光光源技術,重點解決關鍵激光材料和部件“卡脖子”問題。通過與3C、新能源、集成電路、半導體等重點行業的標桿客戶深度合作,杰普特也實現了激光技術和產品在重點領域的全新突破,幫助客戶打破技術壁壘。

      總結:

      “開辟發展新領域新賽道,不斷塑造發展新動能新優勢”,這是二十大報告中對于科技產業發展的建議,同時也為國內激光產業長期發展指出了方向。市場需求的變化,需要激光器廠商不斷攻克細分領域關鍵技術,正如杰普特在光伏、動力電池等領域布局一樣,不斷解決客戶痛點問題,才能在不確定的市場環境下持續成長!

      作者:小杰


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