雷射器國產替代已到萬瓦級別 超高功率驅動雷射產業鏈全線發展

2020-12-14 OFweek維科網

近年來,國際環境複雜多變,動輒制裁禁運給科技行業的發展蒙上陰影。在這樣的背景下,掌握核心技術、實現國產替代成了科技圈共同的願景。就雷射行業而言,目前國產化趨勢明顯,從雷射切割機床(基本完成),到工業雷射器(加速追趕),再到泵浦源、晶片及其他核心元器件等(實現突破,開始追趕),呈現出一條清晰的、逐步趕超的國產化路線。

而正加速追趕的工業雷射器中,又以光纖雷射器的表現最為突出。數據顯示,2016年百瓦級的國產雷射器開始在市場佔主導地位(銷量超過50%),千瓦以上的國產雷射器銷量直到2019年才反超進口。2020年,萬瓦雷射器成了各廠家角力的焦點,光纖雷射器國產替代的趨勢也逐漸向萬瓦延伸,這一趨勢在各大展會上也有所體現。

工博會實況:國產萬瓦千帆競發

2020年9月15日,第22屆中國國際工業博覽會在上海開幕。在這場工業盛會上,國產萬瓦雷射器的身影可謂比比皆是:參展的國內光纖雷射器廠商基本都亮出了萬瓦雷射器,設備商裝配的國產品牌雷射器裝機量(不算展示機)也已基本接近進口品牌的數量。而實用功率最高的2萬瓦雷射器現場裝機7臺,其中IPG 4臺,國產品牌創鑫雷射則有3臺。

工博會現場裝機運行的五大萬瓦雷射器品牌

圖片來源:OFweek雷射網

展會上的裝機量雖不代表實際的市場佔有率,但也能一定程度上反應用戶對國產雷射器的信任與認可度。創鑫雷射品牌與市場負責人曾劍鋒在接受OFweek雷射網專訪時表示:「本次展會大家可以清楚地看到,海目星、普睿瑪、金強、亞威、龍雕都搭載了國產萬瓦雷射器發布自家切割類明星設備。客戶用行動投票,印證創鑫萬瓦級產品品質逐步得到了市場的認可。尤其值得一提的是,海目星展示的20kW光纖雷射器配的是100μ光纖,充分展示了創鑫雷射器對光束質量的保證,能夠為用戶帶來更快的加工速度和更好的加工效果。」

萬瓦應用:助力高端製造

自萬瓦雷射實現終端應用以來,就憑藉更強的加工能力、更高的加工效率而吸引眾多用戶的目光。隨著萬瓦雷射應用在時間的打磨下逐漸成熟,用戶的好奇與期待也逐漸變成認可和訂單。從創鑫雷射公布的數據來看,截至目前創鑫雷射已有超過300臺萬瓦雷射器在各類鈑金切割加工一線承擔生產任務,累計訂單超過400臺,其中20kW訂單超過50臺。

萬瓦雷射的應用在效率、質量和成本三方面都顛覆了傳統加工(甚至是中低功率雷射加工)的能力,極大地推動了製造業轉型升級的進程,進一步提升我國高端製造業的競爭力,並推動了雷射設備領域行業向超高功率快速發展。

曾劍鋒認為:「萬瓦級雷射器的誕生很好地解決了效率和質量之間的矛盾。雷射行業經歷幾次惡性競爭,全行業毛利率普遍下滑,終端用戶急需更高效率、更低成本、更高質量的設備工具。隨著12kW、15kW逐步普及,20kW走進終端,將進一步提升軌道交通、重型機械、房地產鋼結構等高端製造行業的生產能力。」

創鑫12kW雷射器助力基礎建設

圖片由創鑫雷射拍攝於 湖南株洲宏創機械 生產現場

目前,不少用戶及業內人士對國產雷射器的品質存在一定疑問,認為國產品質不如進口。為探究國產萬瓦雷射器的真實表現,OFweek雷射網在7月對銳科、創鑫的萬瓦用戶進行了調研,從用戶的反饋上看,國產萬瓦雷射器的進步非常明顯,儘管較進口還存在一定差距,但這些差距正在逐步縮小,呈現出良好的發展與趕超勢頭(詳見文章《一探究竟:國產萬瓦雷射器用得怎樣?未來路在何方?》)。

以雷射器為支點,推動全產業鏈共同發展

萬瓦雷射應用能夠大幅提升加工效率,拓寬應用範圍,但要確保萬瓦應用的穩定則離不開各種器件、配套設備的支持。目前就切割應用而言,功能部件的發展遠遠落後於雷射器的發展速度,這也制約了更高功率雷射應用的發展。

曾劍鋒表示:「創鑫雷射推出超過當下應用功率極限的雷射器,是希望以雷射器為支點,一方面推動下遊用戶探索更多的應用領域,另一方面則是推動上遊,甚至是整個雷射產業鏈的良性聯動,共同把萬瓦市場做大、做好。」

創鑫雷射自主研發核心光學器件

圖片來源:創鑫雷射

在核心元器件上,創鑫雷射始終堅持「器件先行」戰略,其在核心光學器件上不斷取得技術突破,是支撐其不斷佔領功率高地、保證雷射器高光束質量、高穩定性的關鍵。除「器件先行」戰略外,創鑫雷射還通過實施「整合致勝」的發展路線。曾劍鋒解釋說:「所謂整合致勝,是指創鑫雷射通過大量的實驗研究,設計出各器件所要的參數標準,並向供應商提出要求,協助國內各器件合作廠商共同突破超高功率技術難題。整個流程可以概括為創鑫設計-供應商製造-創鑫測試-結果反饋-再製造-再測試,直到性能滿足我們的要求。通過反覆錘鍊,在保證萬瓦雷射器品質的同時,也提升了元器件適配更高功率需求的能力。這種垂直整合生態鏈模式會促進包括國產晶片、國產光纖在內的所有上遊供應的全面升級,同時推動雷射切割頭、操作軟體、雷射設備系統等周邊配套不斷向創鑫雷射最新的萬瓦級雷射器產品靠攏。」

總結:產業聯動構建雷射生態循環

眼下,國產雷射器在中低功率雷射市場已基本替代進口產品,萬瓦以上的國產崛起和替代進口也是必然趨勢。在此趨勢下,創鑫雷射一馬當先,引領甚至超前推出更高功率的工業雷射器,必將加速推動萬瓦以上雷射器市場的國產化進程。

對現在的雷射產業鏈而言,2萬瓦以上的整體配套不成熟制約了更高功率應用的落地。創鑫雷射以破局者的身份,引領了光纖雷射器更高功率的走向,同時也推動整個產業鏈的配套產業向更高功率發展。如曾劍鋒所說的「產業鏈聯動」,通過向上遊器件及其他配套產業輸出參數標準,提升上遊及配套的製造能力,同時也將與下遊設備商一起積極探索更多的應用場景。

創鑫雷射品牌與市場負責人 曾劍鋒

圖片來源:OFweek雷射網

實際上,在探索更多場景的過程中,也將不斷修正超高功率雷射器的設計方案,帶動雷射器的改進和提升,形成應用端對雷射器產業的反哺循環效應。曾劍鋒提到:「創鑫提供的雷射器能改善設備集成商的產品結構以應對市場變化,而集成商走向不同的應用場景也有利於國產萬瓦雷射器產品的迭代,使之能適配新的場景需求。我們希望在探索更高功率的應用上不斷努力,構建雷射行業上下遊的生態循環系統。未來萬瓦雷射器的升級將是對現實需求的滿足,但要真正形成上下遊的生態循環,需要雷射器及相關的配套不斷迭代,不斷提升。」

在OFweek雷射網看來,創鑫雷射對超高功率雷射應用及產業鏈聯動、構建雷射生態循環的構想,將對雷射行業的發展產生積極意義。曾劍鋒表示:「創鑫將在萬瓦甚至更高功率的方向鑽研各細分行業的切割解決方案,與業內同仁一起共同提升國產雷射產業的整體實力。」

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  • 創鑫雷射推出國產首臺EtherCAT總線型萬瓦雷射器
    創鑫雷射萬瓦中國行目前已經走過了4個城市,在與客戶深談的過程中,他們非常欣喜的跟我們分享了萬瓦雷射器給他們帶來的收穫,其中也提到了一些問題,比如:雷射器插線麻煩、線束凌亂,操作控制繁瑣。針對此問題,市場部匯總並反饋到研發部門,並以最快的速度拿出了解決方案。目前,創鑫雷射結合主流工業乙太網EtherCAT技術,推出了國產首臺搭載EtherCAT總線的萬瓦雷射器,也是國內首家實現此技術的雷射器品牌,只需要一根網線控制即可,現已通過切割平臺實操測試,並即將投入市場。
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  • 終端用戶探訪:2萬瓦雷射切割機好用嗎?
    2017年,中國光纖雷射切割機市場開始邁向萬瓦時代。而自2019年20kW光纖雷射切割機問世至今,市場褒貶不一,有人認為這是雷射加工的裡程碑,有人認為這是毫無意義的噱頭。那麼20kW的光纖雷射切割機市場表現到底怎樣呢?目前市面上已投產的20kW切割機約為20臺,其中較有代表性的是位於江蘇泰州的匯恆不鏽鋼製品有限公司。
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    近年來,光纖雷射切割機的普及為鈑金行業的加工效率帶來了質的飛越。隨著光纖雷射技術的不斷成熟,實現工業化應用的雷射器功率也在逐步走高,6kW、8kW甚至上萬瓦功率的雷射器已成為許多終端用戶的標配。在雷射器功率提升的發展進程中,許多應用難題也完成了從被發現到逐步攻克的過程。
  • 深圳創鑫雷射發布40kW超高功率雷射技術
    日前深圳創鑫雷射攜手山東濟南邦德雷射聯合發布最新40kW雷射切割技術,40kW多模連續雷射器創下國內同類工業切割用雷射器功率最高紀錄,所配備的單模塊6kW也同步打破國內工業實用型單模最高紀錄。雷射加工設備作為新興智能製造裝備,堪稱國之重器。而雷射器相當於雷射加工設備的「心臟」。經過十多年的快速追趕,中低功率國產雷射器已經和國外技術沒有太多的區別,國產替代接近完成;而在高功率尤其是超高功率這塊,國產雷射器和國外產品之間還是有一定差距。創鑫雷射此次推出的40kW,對中國雷射領域核心技術的研發產生積極推動作用。
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    隨著經濟的復甦,整個製造業中最能長久帶來影響的就是國產替代,不論是製造類,還是資源類,只有在國產替代的大環境下才能長久發展。雷射行業也不列外,製造業的持續復甦催熱雷射行業,國產替代邁出重要一步。
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  • 助力新基建:雷射加工邁入2萬瓦時代!
    原標題:助力新基建:雷射加工邁入2萬瓦時代!基於976nm高效能的技術路線有望成為萬瓦雷射的主流路線,隨著新基建的深入,中厚板金屬加工未來預計有著巨大的潛力,在萬瓦雷射的應用上,中國雷射有機會實現彎道超車,在雷射器及雷射加工設備上實現部分對西方發達國家技術的追趕和高性價比產品的超越。
  • 從萬瓦雷射切割機進口國產之爭看雷射行業發展現狀
    早年雷射切割機被進口壟斷,價格高售後難,雖然性能優異但只有大型企業才用得起,作為行業的稀缺產品也只能成為某些企業生產的秘密武器,對製造業整體發展貢獻有限。在這個快速增長的過程中,我們發現一個不爭事實:合資和國產品牌的市場佔有率快速提升,進口設備市場佔有率不斷下降。十多年前由進口品牌壟斷的我國雷射切割機市場,今天已被合資和國產設備所壟斷。這不僅僅是因為國產設備價格低的原因,更重要的是國產產品質量和性能的快速進步,研發投入的增加和服務理念的提升等因素帶來的變化。