靈魂拷問(wèn)——萬(wàn)瓦激光卷成一團(tuán),光纖激光未來(lái)路在何方?

 西安國(guó)盛激光     |      2022-08-04

      過(guò)去十余年中,工業(yè)光纖激光從20W的脈沖打標(biāo)時(shí)代,到千瓦的薄板切割時(shí)代,再到萬(wàn)瓦的中厚板切割時(shí)代,給很多激光企業(yè)提供了一個(gè)快速發(fā)展的土壤。而到了最近幾年,國(guó)際宏觀形勢(shì)激變、國(guó)內(nèi)疫情反復(fù)等一系列“黑天鵝”事件的出現(xiàn),導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)受到較大影響,很多行業(yè)出現(xiàn)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng),內(nèi)卷成了各行各業(yè)的普遍現(xiàn)象,其中激光行業(yè)的內(nèi)卷更是卷到了新高度——據(jù)我國(guó)光纖激光頭部上市公司披露的半年業(yè)績(jī)預(yù)告顯示,公司在上半年預(yù)測(cè)收入15-16億的同時(shí),扣非凈利潤(rùn)僅有550-850萬(wàn)元。這一巨大的差距讓不少投資者一度質(zhì)疑自己的“眼睛”,也讓不少業(yè)內(nèi)人士提出疑問(wèn):光纖激光市場(chǎng)到底還有發(fā)展前途嗎?

  答案是肯定的。實(shí)際上,人們目前對(duì)激光應(yīng)用的探索只是滄海一粟,光纖激光仍有巨大的應(yīng)用潛力等待開發(fā)。單以工業(yè)市場(chǎng)而言,幾大頭部玩家都在布局不同的路線,圍繞萬(wàn)瓦激光這一劃時(shí)代的技術(shù)基石,展開了多方面的探索。

  【時(shí)代拓荒者——高電光效率繼續(xù)引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展】

  IPG,全球光纖激光領(lǐng)先者,也是高功率激光技術(shù)在中厚板切割應(yīng)用的探索者、開拓者。早在2016-2017年,國(guó)內(nèi)的高功率激光設(shè)備提供商奔騰激光、大族激光就先后開始針對(duì)高功率激光切割進(jìn)行布局,對(duì)IPG高功率光纖激光器及德國(guó)普雷斯特高功率切割頭的切割效果進(jìn)行綜合測(cè)試,包括激光器與切割頭的匹配性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、最優(yōu)參數(shù)組合等。這些企業(yè)也被認(rèn)為是國(guó)內(nèi)最早一批萬(wàn)瓦激光切割設(shè)備的工業(yè)化探索者。



  圖片來(lái)源:奔騰激光


  而在激光焊接領(lǐng)域,IPG于2017年給日本客戶提供了一套120kW的光纖激光器。目前來(lái)看,這臺(tái)激光器是全球范圍內(nèi)投入工業(yè)應(yīng)用的最高功率光纖激光器,沒(méi)有之一。



  圖片來(lái)源:IPG


  在切割市場(chǎng)激光器功率不斷走高的同時(shí),另一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的天花板也被IPG再一次自我刷新。早在2014年,IPG便推出了電光轉(zhuǎn)化效率超過(guò)40%的激光器產(chǎn)品。2016年,這一數(shù)據(jù)被更新到50%(部分產(chǎn)品,部分環(huán)境下)!2022年,IPG將這一高效節(jié)能技術(shù)應(yīng)用至更全面、更高功率的產(chǎn)品,并在中國(guó)市場(chǎng)正式發(fā)布YLS-ECO系列高效節(jié)能光纖激光器,宣告30kW激光器電光效率也超過(guò)了50%。IPG在光電轉(zhuǎn)化效率上刷新了行業(yè)新高度,大大降低了長(zhǎng)期工作設(shè)備的電費(fèi)成本,同時(shí)也大幅降低了激光設(shè)備的碳排放。

  【國(guó)產(chǎn)旗幟——替代進(jìn)口,力爭(zhēng)高端應(yīng)用】

  銳科激光,國(guó)內(nèi)光纖激光頭部上市公司,也是推動(dòng)光纖激光產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化的中堅(jiān)力量。2013年,銳科激光銳科激光攻克萬(wàn)瓦激光器核心技術(shù),成功研制中國(guó)首臺(tái)10kW連續(xù)光纖激光器。2021年12月,銳科激光又推出100kW超高功率工業(yè)光纖激光器,并公開了出光投用的畫面,刷新了國(guó)內(nèi)工業(yè)光纖激光器在用的最高功率。目前銳科激光的萬(wàn)瓦激光器在市場(chǎng)上已經(jīng)有近4000臺(tái),出貨量目前居國(guó)內(nèi)第一。



  圖片來(lái)源:銳科激光


  2022年4月,銳科激光在公司成立15周年之際發(fā)布了“旗幟”系列激光器產(chǎn)品,劍指依然被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的高端市場(chǎng)。5大旗幟高端新品分別是面向汽車制造、船舶制造、航空航天領(lǐng)域的高性能連續(xù)激光器、面向近年來(lái)熱門3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的激光器產(chǎn)品,以及面向新能源領(lǐng)域的帶光閘ABP光纖激光器、單模300W MOPA脈沖光纖激光器和高能量1000W脈沖激光器。據(jù)了解,旗幟系列產(chǎn)品已形成小批量訂單。

  【國(guó)內(nèi)推廣第一人——全新策略席卷行業(yè)】

  創(chuàng)鑫激光,憑借“器件先行”的理念在中小功率時(shí)代快速崛起,而這一理念也為公司后期把握高功率市場(chǎng)機(jī)遇奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2018年,創(chuàng)鑫激光順應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)推出12kW激光器,隨后逐年出新:25kW(2019)、35kW(2020)、40kW(2021)、50kW(2022)。

  值得一提的是,2020年下半年創(chuàng)鑫激光成功策劃了“萬(wàn)瓦中國(guó)行”項(xiàng)目,徹底引爆市場(chǎng)對(duì)萬(wàn)瓦激光的關(guān)注,而萬(wàn)瓦激光也從過(guò)去長(zhǎng)期“被觀望”變成激光市場(chǎng)的“標(biāo)配”。此處不得不提及創(chuàng)鑫激光市場(chǎng)和品牌負(fù)責(zé)人曾劍鋒先生,菊廠出身的他以互聯(lián)網(wǎng)思維,直接把激光行業(yè)的產(chǎn)品發(fā)布、市場(chǎng)推廣、品牌策略拉上了一個(gè)新高度,刷新了激光行業(yè)的品牌戰(zhàn)打法。



  圖片來(lái)源:創(chuàng)鑫激光發(fā)布會(huì)


  2022年,創(chuàng)鑫激光再次發(fā)力,將萬(wàn)瓦激光的“高功率+高亮度”總結(jié)為“一高(泵浦光輸出高亮度、有源纖芯高亮度)、二小(泵浦光小纖芯、信號(hào)光小纖芯)、三包層(獨(dú)創(chuàng)專利、承載萬(wàn)瓦泵浦光)”,再度引發(fā)市場(chǎng)熱議。過(guò)去激光行業(yè)很少公開說(shuō)明技術(shù)細(xì)節(jié),創(chuàng)鑫激光用這樣的技術(shù)干貨分享,讓激光行業(yè)的發(fā)燒友眼前一亮。

  【后起之秀——高亮度發(fā)起者】

  現(xiàn)在大家對(duì)“高亮度”一詞已經(jīng)耳熟能詳,但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)率先發(fā)出高亮度口號(hào)的當(dāng)追溯到2017年的第19屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)。當(dāng)時(shí),GW光惠激光展出接近工業(yè)極限的3kW單腔單模20um輸出的高亮度光纖激光器,并提出“致力于成為全球高亮度光纖激光器領(lǐng)先者”的愿景。



  圖片來(lái)源:光惠激光2017年第19屆工博會(huì)照片


  隨后,高亮度不斷引起市場(chǎng)關(guān)注,其中大科激光董事長(zhǎng)、學(xué)者出身的郭少鋒博士提出了“相對(duì)亮度”的概念,為更多非專業(yè)出身的人理解、換算亮度指標(biāo)提供了參考依據(jù)。而維科網(wǎng)·激光也在測(cè)試發(fā)現(xiàn),高亮度激光切割能夠顯著降低端面錐度,減小熱影響區(qū)改善切割質(zhì)量,在對(duì)錐度、質(zhì)量要求更高的場(chǎng)景有著重要作用。

  GW光惠激光作為光纖激光行業(yè)的后來(lái)者,自2015年11月成立以來(lái)獲得各界的關(guān)注和認(rèn)同,先后獲得國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)和工信部專精特新小巨人榮譽(yù),其中2022年5月份獲得工信部精選的重點(diǎn)小巨人殊榮。作為一家典型的技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司,GW光惠激光一直致力于高亮度976nm泵浦技術(shù)方案研發(fā),被市場(chǎng)譽(yù)為高亮度976nm泵浦技術(shù)方案的國(guó)內(nèi)第一人,在高亮度、高效率、優(yōu)光束模式上也進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索。

  同時(shí),GW光惠激光獲得中國(guó)建設(shè)銀行投資平臺(tái)(建信投資)、上汽集團(tuán)投資平臺(tái)(尚頎資本)、上海國(guó)資平臺(tái)(聯(lián)升創(chuàng)投)、青浦區(qū)國(guó)資委、南通市平臺(tái)等地方政府投資等近5億的知名機(jī)構(gòu)的投資,更是在2022年上海疫情期間獲得海爾資本生態(tài)基金博睿智聯(lián)的5000萬(wàn)元戰(zhàn)略融資。

  【高電光轉(zhuǎn)化效率追隨者】

  如前文所說(shuō),更高功率的工業(yè)應(yīng)用推動(dòng)著更高光電轉(zhuǎn)化效率的追求,IPG從2008年25%的電光轉(zhuǎn)化效率一路提升,目前已將電光效率超過(guò)50%的ECO技術(shù)推向30kW并進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。



  圖片來(lái)源:IPG公開對(duì)外資料及展會(huì)發(fā)布


  GW光惠激光也一直致力于追求更高的電光轉(zhuǎn)換效率。2017年,GW光惠激光推出976nm泵浦技術(shù)方案,其電光轉(zhuǎn)化效率超過(guò)42%。2021年3月,GW光惠激光在慕尼黑光博會(huì)推出ECO系列產(chǎn)品,其中包括電光轉(zhuǎn)化效率超過(guò)45%的20kW高功率產(chǎn)品。



  圖片來(lái)源:GW光惠激光2021年展會(huì)宣傳資料


  【優(yōu)光束模式跟進(jìn)者】

  在不斷追求更高切割效果的要求下,光束模式優(yōu)化的研發(fā)一直未止步。這一技術(shù)方向的佼佼者當(dāng)屬nLIGHT的“corona”光斑技術(shù),該技術(shù)是通過(guò)光束模式的優(yōu)化改變輸出的能量分布均與度,從而改變切割斷面效果,其在高功率中厚板切割效果一度被市場(chǎng)廣為追捧。2019年,nLIGHT的corona技術(shù)獲得了美國(guó)Prism Award獎(jiǎng)(被譽(yù)為激光界的諾貝爾獎(jiǎng))。

  GW光惠激光在光束模式優(yōu)化也一直未止步,于2019年推出HBF厚板切割模式后,2022年7月進(jìn)一步升級(jí)為CHF(Cohesion High-Brightness Flat-Top)凝態(tài)高亮平頂技術(shù),通過(guò)獨(dú)立研發(fā)的凝態(tài)光束技術(shù)可以使輸出的光亮度平頂光束的能量分布與其他特性表現(xiàn)的十分穩(wěn)定,不易受內(nèi)外部波動(dòng)因素影響,使厚板切割性能更加卓越可靠,以20kW的切割效果為例,效果所示如下:




  【總結(jié)】

  光纖激光市場(chǎng)近乎無(wú)利潤(rùn)的“內(nèi)卷”,源于過(guò)去整個(gè)市場(chǎng)的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),大家都追求同一種技術(shù)指標(biāo)。如今,超高功率激光器廠商在技術(shù)路線上呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì),或?qū)⒏淖冞^(guò)去無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的局面。

  未來(lái)的出路在哪?或如全球光纖激光領(lǐng)先者IPG追求更高光電轉(zhuǎn)化效率?或如創(chuàng)鑫激光追求“高功率+高亮度”技術(shù)路線?或如銳科激光追輸出“系統(tǒng)友好型”超高功率段光纖激光器,可為不同客戶提供全套定制化服務(wù)?或如GW光惠激光致力于在基于976nm高亮度模塊的基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化光電轉(zhuǎn)化效率、優(yōu)化光束輸出模式,以適應(yīng)不同場(chǎng)景不同客戶的差異化需求,圍繞客戶價(jià)值打造全球化激光技術(shù)引領(lǐng)者?

  來(lái)源:維科網(wǎng)激光