2019年激光行业十大言论:激光行业如何发展?

来源:    关键词:高功率激光器, 激光行业,    发布时间:2020-01-15

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2019年,激光行业整体增速放缓,在部分企业保持高速增长的同时也有部分企业业绩遭遇“滑铁卢”。不少人对激光行业的发展存有疑虑:高增速时代是否一去不复返?为了寻找答案,将从2019年的专访中选出10个有代表性的言论,以期能为行业发展提供一些参考。

高功率激光芯片增长超过500%

2018年,中兴事件和中美贸易冲突为国内高新科技产业敲响一记警钟,激光行业内很多企业也将目光转向国产激光芯片,国产芯片市场份额得到很大提升。但由于我国激光芯片发展起步晚,基础较为薄弱,真正实现激光芯片国产化还需要激光产业上下游企业通力合作,共同支撑激光芯片的发展。

在专访中,长光华芯董事、副总经理廖新胜博士介绍说:“目前长光华芯自主研发的激光芯片已批量供应给国内外客户。公司2017年正式全面进入工业市场,替代进口芯片的发展速度非常快,目前在中国市场已占有20-30%的份额,与多家国内主流激光器企业达成了战略合作。”

长光华芯生产的高能激光芯片

图片来源:长光华芯

在高能激光芯片及泵浦源模块方面,廖新胜博士介绍说:“2018年是长光华芯飞速发展的一年,高功率芯片增长超过500%,高性能光纤激光器泵浦源模块增长超过300%,性能指标得到进一步提升,可满足高性能高功率光纤激光器技术发展需求。”

中美贸易战对国内器件厂商而言是一个很好的机遇

激光晶体是激光器的核心元器件之一,而提到中国的激光晶体公司,绕不开市场占有率超过80%的福晶科技。福晶科技总经理陈秋华表示:“福晶是以晶体起家的,我们的晶体生长技术国际领先,并不断投入资源进行技术升级。例如LBO原来为饼状,生长周期为6-8个月,现在升级为有自然晶面状,不仅利用率大大提高,还把生长周期降到2-3个月。可以说,福晶科技是全球固体激光器市场的非线性晶体和激光晶体的主要供应商。”

LBO晶体

图片来源:福晶科技

2019年中美贸易战也对激光行业产生了一定的影响,有的企业因此感到生意难做,而有的企业却因此获得机会。陈秋华表示:“激光技术代表了先进制造,代表了先进的发展方向,未来智能制造、激光雷达、自动驾驶等市场的发展,都将为激光行业带来非常好的发展机遇。此外,中美贸易战可以让华为等企业在采购中更多的转向国内供应商,这对国内器件厂商而言是一个很好的机遇。”


高功率激光器应该向光闸分光和提升功率密度两个方向发展

自2017年首台万瓦激光切割机问世以来,万瓦激光的应用成了行业热点。2018年,随着国内近20家激光设备制造商相继推出万瓦激光切割机,更多激光器企业也加紧布局跟进推出国产万瓦激光器,大有“军备竞赛”的架势。2019年,两万瓦、三万瓦、甚至更高功率的设备已纷纷在国内外各大展会上亮相,追求更高功率的设备似乎成了一种潮流。

但是锐科激光创始人闫大鹏博士却提出了不同见解。他向OFweek激光网表示:“高功率激光应该往两个方向发展。一是应用层面,通过光闸分光实现一机多用;二是技术层面,应致力提升激光合束后的功率密度。”

锐科激光创始人 闫大鹏博士

图片来源:锐科激光

闫大鹏博士解释说:“在工业领域,高功率产品未来适合用在工作站上。我们用光闸把激光功率分出来,让一台激光器能够同时进行切割和焊接,也就是用一台激光器实现多台激光器的功能。而合束的水平体则现在合束后的光纤芯径。比如用400μm的光纤合束几万瓦都很容易,但意义不大;如果能把3万瓦的激光合到100μm的光纤里,那才是真正且了不起的技术突破。所以激光器企业真正应该探索的方向是追求更高的功率密度,并在合束后用更小的光纤来传输。”专访内容见文章《高功率激光该如何发展?激光器价格战何时结束?》。

万瓦设备发展良好 高功率焊接有望迎来较大突破

万瓦时代的到来引发了群雄逐鹿,大量激光器、激光设备厂家入局万瓦激光市场,而奔腾激光便是高功率激光切割设备的引领者之一。尽管万瓦切割机带来了新的市场增量,但诸多外部环境因素使得激光加工装备市场增长放缓,2019年上半年增速约下降15%-20%。在这样的背景下,奔腾激光实现了逆势增长,2019年上半年营收增长约25%。奔腾激光总经理吴让大向OFweek激光网表示:“这个是一个不错的业绩,我们研发的新产品和高功率装备贡献非常大。虽然下半年可能会面对更大的压力,但相信奔腾能在2019年交出一份不错的成绩单。”

谈到公司未来的预期,吴让大表示:“万瓦设备的发展势头很好,我们会针对高功率设备进行更多的开发,包括新功能、新工艺以及核心部件开发等,也会对更高功率的应用进行探索。我们对激光切管机也进行了大量研发工作,预计明年会成为一个新的增长点。此外我们在高功率焊接上面积累了5年时间,明年有望迎来较大突破。”

功率不等于效率 同一款产品会在生命周期里进行反复锤炼

2018年,激光行业巨头通快集团在工博会上首次展出万瓦切割机。而到了2万瓦频发,甚至3万都已展出的2019年,通快依然只展出1万瓦切割机。通快(中国)有限公司机床部总经理顾永麟表示:“我们同一款产品会在生命周期里进行反复锤炼。今年我们再次展出的万瓦切割机虽然外观看上去一样,但实际上我们已经进行了改良,性能比去年提升了很多。激光切割机是一个综合技术的体现,激光器功率只是影响设备整体的效率的其中一个因素,其他重要因素还包括上下料过程、参数调整、切割过程控制、工作台交换等等,功率不能代表效率。”

顾永麟补充说:“目前国内激光切割机市场存在一个误区,大家一味在追求功率,搞两万瓦、三万瓦的大跃进。实际上万瓦切割机出来以后,如何解决它在切割过程中的参数优化,长时间高能量密度的稳定性如何保证,这些问题都还没有解决。一个很简单的衡量标准,如果万瓦切割机能够满功率进行连续加工,能持续四个小时以上的,才能说得上成熟。”

激光摩尔定律初步显现,激光制造市场将迎爆发式增长

半导体技术和激光技术的出现时间分别为1947年和1960年,获得诺贝尔奖的时间分别为1956年和1964年,二者可以说是一个时代的产物。从物理基础来看,半导体是费米子的量子效应,而激光是玻色子的量子效应,二者也都是量子效应的产物。然而,二者发展至今的体量和影响力却完全不可同日而语。

对于这一现象,国志激光首席科学家马修泉教授表示:“造成这一现象的关键在于半导体一直按照摩尔定律的规模在发展,即每18个月半导体技术的能力可以翻一番而产品价格可以降一半。但激光技术自问世以来,传统激光器的技术发展相对缓慢,直到光纤激光器出现才跟上半导体的发展速度,实现了激光功率每18个月大概提升一倍的技术发展速度。”

国志激光首席科学家马修泉教授

图片来源:国志激光

马修泉教授补充说:“虽然光纤激光器的出现使得激光功率发展跟上了摩尔定律,但由于技术门槛较高和研发投入巨大,国外龙头厂商的光纤激光器产品价格处于每36个月大概降一半的状态,只符合一半的摩尔定律。直到2016、2017年国产激光器突然打入市场,光纤激光器的价格开始骤降,目前基本符合每18个月价格大概降一半的趋势。也就是说,光纤激光器拉动的激光产业将进入一个类似半导体摩尔定律发展状态的高速膨胀时期,可以预见未来激光制造市场将会迎来爆发式增长。”

集团军作战模式将成为2020年竞争的主流

2019年的价格战增大了各家企业的经营压力,如何走出阴影,提升自身的竞争力是各企业都在思考的问题。创鑫激光品牌与市场负责人曾剑锋向OFweek激光网表达了他对2020的行业机会和竞争模式的三个猜想:多维竞争力的塑造、战略纵深能力的积累和渗透力的强化。

创鑫激光品牌与市场负责人曾剑锋

图片来源:创鑫激光

曾剑锋认为,今年价格降幅约50%增大了各家的经营压力,2020年价格战将趋缓。同时,价格战加速了行业低端产能的出清,以价格比拼的恶性竞争可能逐渐演变成人才战和应用解决方案的较量,不断提升产品品质及工艺研发能力,塑造企业多维的竞争力。

此外,随着技术成熟度提升,以单产品单业务作战的思路将演变成各家战略纵深厚度的竞争,包括提升垂直整合能力及构建纵向激光生态圈。曾剑锋表示:“垂直整合意味着成本优化,构建激光生态圈则有助于企业深度参与产业发展,紧跟市场需求。集团军作战模式将成为2020年竞争的主流。”

最后是渗透力的强化,主要体现在三个方面:一是区域渗透,如西南市场GDP增速排行前三,基础设施建设将带动制造产业的需求,同时海外新兴发展中国家亟需性价比高的激光器填补空白;二是行业渗透,原有切割、焊接、打标向更高效更精细的方向渗透以及新能源、光伏、锂电、OLED、3C的不断新增的应用需求;三是对终端客户渗透,对全国大型不锈钢、金属销售集散地客户挖掘需求及进行工艺辅导,协助他们共同完成对传统技术和工艺的替代。

PCF光纤技术可以大大提高光束质量、单脉冲能量及功率

超快激光是近年来非常火热的技术方向,超快激光的增速也远远超过激光行业的整体增速。NKT Photonics总裁兼首席执行官Basil Garabet在专访中向OFweek激光网表示:“NKT Photonics在超快激光器领域有多年的技术积累,尤其是飞秒激光器产品具有独特优势。我们采用了全新的核心技术——PCF光纤(光子晶体光纤)。这种技术可以使输出的光束质量、单脉冲能量、功率都提升到很高的水平,是NKT Photonics飞秒激光器的核心技术。”

NKT展台

据了解,光子晶体光纤又被称为多孔光纤或微结构光纤,以其独特的光学特性和灵活的设计成为近年来的热门研究课题。这类光纤是由在纤芯周围沿着轴向规则排列的微小空气孔构成,通过这些微小空气孔对光的约束,实现光的传导。独特的波导结构和灵活的制作方法,使得PCF光纤比常规光纤具有更多奇异的特性,有效扩展和增加了光纤的应用领域。在光纤激光器领域,PCF经专门设计可具有大模面积且保持无限单模的特性,有效克服了常规光纤的设计缺陷,显著改善光纤激光器的某些特性。

依托科研力量,实现光源自主,走在玻璃加工行业前列

近年来,基于消费电子产品制造技术的迭代发展以及移动互联网应用的普及,以智能手机、平板和笔记本电脑为代表的消费电子市场规模快速增长。而玻璃凭借造型多变、抗冲击性好、成本可控等特点,迅速成为了各类电子产品、智能设备中不可或缺的成分,“玻璃世界构筑未来”的趋势逐渐显现。

库东峰认为,克服重重困难最终拨云见日的关键在于两点,一是依托学校的科研力量,二是实现核心光源的全面自主。“依托学校先进实验室40多年的技术积累与强大的光学设计能力,加上我们工艺实验室对应用工艺的不断研发,我们已经取得了非常大的突破,不管是在玻璃切割、玻璃焊接还是玻璃内雕上,我们都走在行业前列了。”库东峰说道。 来自: 慕光 OFweek激光,部分文字和图片有修改。