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工博會萬瓦成標配 國產激光器走向高端應用勢在必行
來源: | 作者:OFFweek激光網 | 發布時間: 2020-09-18 | 259 次瀏覽 | 分享到:

2020年9月15日,第22屆中國國際工業博覽會在上海開幕。據OFweek激光網觀察,本屆工博會激光展區出現了大量的萬瓦元素,既有激光器廠家齊發萬瓦,也有激光設備廠商現場裝機演示或單獨展示。盡管萬瓦激光應用市場還處在高速發展期,但從某種層面上來說,萬瓦激光器已成為常規武器。

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工博會激光器廠家萬瓦齊發

國內現狀:通用市場同質競爭,高端市場國外壟斷

了解激光行業的人都知道,近幾年激光產品價格下行速度非常快,各廠家毛利率大幅下降。造成這一局面的原因一方面在于技術快速迭代,老產品性能不占優勢而降價;另一方面在于,通用市場的技術壁壘被打破,高利潤低門檻使得大量玩家涌入并進行同質競爭,造成市場迅速紅海化。萬瓦激光的市場也在這樣的背景下迅速暴發。

盡管通用市場(包括現在的萬瓦市場)的同質化競爭大大增加了國內品牌的市場占有率,大幅提升了相關領域的國產化水平,但高端應用市場卻仍基本被國外產品所壟斷,如環形可調光斑在新能源行業的應用、帶光閘激光器在汽車生產上的應用、高功率激光清洗的應用、高功率直接半導體激光器在高端熔覆上的應用等。國內技術的空缺使得相關領域非常依賴進口產品。

破局方向:走出舒適區 立足長遠布局高端應用

為找到破局方向,打造獨有的核心競爭力,國內企業都在往多個方向發力。以銳科激光為例,通過本次銳科激光展出的產品可以看出銳科布局的幾個方向:一是特殊科研應用,二是高端焊接,三是高端清洗,四是高端熔覆。

在這幾個方向中,用于特殊科研應用10000W單模塊連續光纖激光器首次展出。銳科激光相關負責人表示:“這款產品我們幾年前開始研發,兩年前就已經在用戶端開始使用,主要針對科研領域。這款產品因為成本太高不適合工業市場應用,因此原本不打算展出,但經過綜合考慮還是決定向業內同仁們做個匯報,展示一下。”

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10000W單模塊連續光纖激光器

公開資料顯示,銳科10000W單模塊連續光纖激光器實現了光學部件100%自主研發,與多模10000W激光器相比體積減少了70%,擁有極好的光束質量(BPP<1.5mm×mrad)和電光轉換效率(>40%)。銳科激光表示:“雖然現在展出的這款激光器因為價格太高只能用于科研領域,但也有用于工業市場的版本。工業版的單模塊一萬瓦激光器BPP在4mm×mrad左右,光束質量與多模1萬瓦光束質量接近,但在薄板加工上效率顯著提升。”

針對高端焊接領域,銳科激光則再次展出了帶光閘和光斑模式可調的高功率光纖激光器。帶光閘的光纖激光器使用單路耦合器,2、4路分時光閘,耦合效率超過96%,并可在45ms內實現光束切換,同時配備快速光纖熔斷保護機制,其光束切換裝置性能可靠,可實現數十萬次連續切換。

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銳科激光自主研制的光閘

光束可調技術也是面對國外技術封鎖下實現的一大突破,國外企業如IPG、恩耐、相干、通快等均掌握這一技術,但國內的環形光斑技術依然停留在中心和環形功率不可獨立調節的層次上。銳科激光在這一領域實現了技術突破,其光束的能量分布比例(環及中心功率)均可任意調節,以滿足對不同應用、不同材料的需求。銳科激光工程師介紹說,光束可調能解決動力電池焊接中常見的飛濺問題,獲得更優質的焊縫質量。

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6000/6000光束可調高功率光纖激光器

針對高端清洗應用,銳科激光再次展示了功率高至2000W的脈沖光纖激光器。這款產品具有高單脈沖能量、高峰值功率、高光束質量、高亮度勻化輸出光斑的特點,能夠實現高穩定輸出,具有更好的一致性,同時更低的脈寬也將減少清洗過程中的熱積累效應。更為重要的是,近年來我國環保政策愈發嚴格,激光清洗能夠很好地解決傳統酸洗技術存在的效率低、崗位作業環境差、污染嚴重、人員配置多、經濟效益低等一系列問題。

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清洗用2000W高功率脈沖光纖激光器

銳科激光副總經理李杰介紹說:“2017年開始,激光清洗就成為業內的熱議話題。那時候激光清洗的應用還處在探討階段,大家都在聊怎么用,現在這個量已經起來了,我們的銷售數據體現得非常明顯,這次展出的2000W清洗用脈沖激光器也已經在客戶現場得到應用。”

在高端熔覆市場,銳科激光則準備了8000W高功率半導體激光器。這款激光器有更高的電光轉換效率,更低的功耗。由于其柔性的激光輸出方式,能夠方便地與系統設備進行集成。

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8000W光纖輸出半導體激光器

李杰表示:“我們本次工博會想要給大家呈現的是,銳科的產品線不僅大而全,并且大力開發針對高端應用的技術,打破進口壟斷。目前在高端應用的產品上銳科激光已經實現突破,雖然市場上還是進口壟斷的格局,但我們提供了打破壟斷的可能性。我們相信這些研究成果很快會在應用端有所體現。”

銳科戰略:以市場為導向,推動高端激光應用的國產化替代

作為國內首家激光器上市公司,國字頭的銳科激光在多項領域都有技術儲備,但對外公布卻不那么“及時”。李杰告訴筆者:“銳科一直堅持以市場需求為導向,不會過早公布還沒有形成需求的產品。從整體趨勢來說,更高功率確實是未來激光技術的發展方向之一,包括更高功率的切割、更高功率的焊接、更高功率的清洗、更高功率的單模塊等等。這些技術儲備我們和一些友商都具備,我們會在合適的時機進行公布。”

從銳科激光兩次參展的情況來看,其戰略方向已從高功率光纖激光器領軍者轉為高端激光應用國產化的探路者。李杰表示:“我們以高端替代為目標進行戰略布局,希望在推動高端激光產品的國產化替代上起到表率作用。對激光器企業而言,實現高端制造的國產化替代最關鍵的在于能夠攻克核心器件的技術壁壘,包括特殊的光纖、合束器、光閘等。很多高端應用的關鍵器件是買不到的,只有自己做,國際領先的行業巨頭們都能夠自己把控所有的關鍵器件。只有自己掌握核心器件制造,才能依照自己的意愿開發更高端的產品。”

眼下,我國工業激光仍呈現切割應用一家獨大的局面,這導致了眾多廠家扎堆于鈑金切割市場,希望“掙快錢”,對于需要砸資金、砸人才、砸時間的高端應用市場,則鮮有企業能夠堅持。幸運的是,大洋彼岸的某國對我國高新科技產業頻頻制裁與恫嚇,讓國人意識到核心技術的重要性,科技行業也迸發出強烈的攻克核心技術的信念。我們希望,在這樣的局勢下,激光行業也能夠掌握更多核心技術,開拓更多高端應用,讓中國制造真正走向高端制造!

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