2019年,雷射行業整體增速放緩,在部分企業保持高速增長的同時也有部分企業業績遭遇「滑鐵盧」。不少人對雷射行業的發展存有疑慮:高增速時代是否一去不復返?為了尋找答案,OFweek雷射網在過去的一年中拜訪了多家企業,並在專訪中有所收穫。今天,OFweek雷射網將從2019年的專訪中選出10個有代表性的言論,以期能為行業發展提供一些參考。
高功率雷射晶片增長超過500%
2018年,中興事件和中美貿易衝突為國內高新科技產業敲響一記警鐘,雷射行業內很多企業也將目光轉向國產雷射晶片,國產晶片市場份額得到很大提升。但由於我國雷射晶片發展起步晚,基礎較為薄弱,真正實現雷射晶片國產化還需要雷射產業上下遊企業通力合作,共同支撐雷射晶片的發展。
在專訪中,長光華芯董事、副總經理廖新勝博士向OFweek雷射網介紹說:「目前長光華芯自主研發的雷射晶片已批量供應給國內外客戶。公司2017年正式全面進入工業市場,替代進口晶片的發展速度非常快,目前在中國市場已佔有20-30%的份額,與多家國內主流雷射器企業達成了戰略合作。」
長光華芯生產的高能雷射晶片
圖片來源:長光華芯
在高能雷射晶片及泵浦源模塊方面,廖新勝博士介紹說:「2018年是長光華芯飛速發展的一年,高功率晶片增長超過500%,高性能光纖雷射器泵浦源模塊增長超過300%,性能指標得到進一步提升,可滿足高性能高功率光纖雷射器技術發展需求。」專訪內容見文章《高功率晶片飛速增長 國產雷射芯值得期待》。
中美貿易戰對國內器件廠商而言是一個很好的機遇
雷射晶體是雷射器的核心元器件之一,而提到中國的雷射晶體公司,繞不開市場佔有率超過80%的福晶科技。福晶科技總經理陳秋華在OFweek雷射網專訪中表示:「福晶是以晶體起家的,我們的晶體生長技術國際領先,並不斷投入資源進行技術升級。例如LBO原來為餅狀,生長周期為6-8個月,現在升級為有自然晶面狀,不僅利用率大大提高,還把生長周期降到2-3個月。可以說,福晶科技是全球固體雷射器市場的非線性晶體和雷射晶體的主要供應商。」
LBO晶體
圖片來源:福晶科技
2019年中美貿易戰也對雷射行業產生了一定的影響,有的企業因此感到生意難做,而有的企業卻因此獲得機會。陳秋華表示:「雷射技術代表了先進位造,代表了先進的發展方向,未來智能製造、雷射雷達、自動駕駛等市場的發展,都將為雷射行業帶來非常好的發展機遇。此外,中美貿易戰可以讓華為等企業在採購中更多的轉向國內供應商,這對國內器件廠商而言是一個很好的機遇。」專訪內容見文章《雷射產業經歷洗牌 看福晶科技如何布局》。
關鍵器件制約技術發展 腳踏實地培養工匠精神
經過多年發展,我國雷射器的技術水平與國際領先技術的差距正在縮小,但依然存在一定差距。與製造業的其他細分領域類似,國產雷射器與進口雷射器最核心的差距主要在於關鍵材料、關鍵工藝。大科雷射副總經理江厚滿博士以單模雷射器為例,向OFweek雷射網表達了他的觀點:「單模雷射器發展面臨三大難點,一是功率密度越高非線性效應越難控制;二是光模式的優選;三是如何解決超低損耗的熔接工藝。實際上我們有一些好的想法好的方案,但在關鍵的光學器件上,選用的器件性能不行導致這些方案無法實現。這是國內雷射技術發展的瓶頸之一。」
大科雷射副總經理江厚滿博士
圖片來源:OFweek雷射網
對於如何才能實現突破,江博士表示:「如果真的要實現高端製造,需要腳踏實地培養工匠精神,把大國工匠作為國家戰略踏踏實實地去執行。包括我們的教育系統,如何把通才教育和專才教育進行合理的分流,讓工匠意識真正落實到各行各業,這才是國家實現長盛不衰的根本之道。」專訪內容見文章《強化優勢,正視不足,腳踏實地培養工匠精神》。
高功率雷射器應該向光閘分光和提升功率密度兩個方向發展
自2017年首臺萬瓦雷射切割機問世以來,萬瓦雷射的應用成了行業熱點。2018年,隨著國內近20家雷射設備製造商相繼推出萬瓦雷射切割機,更多雷射器企業也加緊布局跟進推出國產萬瓦雷射器,大有「軍備競賽」的架勢。2019年,兩萬瓦、三萬瓦、甚至更高功率的設備已紛紛在國內外各大展會上亮相,追求更高功率的設備似乎成了一種潮流。
但是銳科雷射創始人閆大鵬博士卻提出了不同見解。他向OFweek雷射網表示:「高功率雷射應該往兩個方向發展。一是應用層面,通過光閘分光實現一機多用;二是技術層面,應致力提升雷射合束後的功率密度。」
銳科雷射創始人 閆大鵬博士
圖片來源:銳科雷射
閆大鵬博士解釋說:「在工業領域,高功率產品未來適合用在工作站上。我們用光閘把雷射功率分出來,讓一臺雷射器能夠同時進行切割和焊接,也就是用一臺雷射器實現多臺雷射器的功能。而合束的水平體則現在合束後的光纖芯徑。比如用400μm的光纖合束幾萬瓦都很容易,但意義不大;如果能把3萬瓦的雷射合到100μm的光纖裡,那才是真正且了不起的技術突破。所以雷射器企業真正應該探索的方向是追求更高的功率密度,並在合束後用更小的光纖來傳輸。」專訪內容見文章《高功率雷射該如何發展?雷射器價格戰何時結束?》。
萬瓦設備發展良好 高功率焊接有望迎來較大突破
萬瓦時代的到來引發了群雄逐鹿,大量雷射器、雷射設備廠家入局萬瓦雷射市場,而奔騰雷射便是高功率雷射切割設備的引領者之一。儘管萬瓦切割機帶來了新的市場增量,但諸多外部環境因素使得雷射加工裝備市場增長放緩,2019年上半年增速約下降15%-20%。在這樣的背景下,奔騰雷射實現了逆勢增長,2019年上半年營收增長約25%。奔騰雷射總經理吳讓大向OFweek雷射網表示:「這個是一個不錯的業績,我們研發的新產品和高功率裝備貢獻非常大。雖然下半年可能會面對更大的壓力,但相信奔騰能在2019年交出一份不錯的成績單。」
奔騰雷射展臺
圖片來源:OFweek雷射網
談到公司未來的預期,吳讓大表示:「萬瓦設備的發展勢頭很好,我們會針對高功率設備進行更多的開發,包括新功能、新工藝以及核心部件開發等,也會對更高功率的應用進行探索。我們對雷射切管機也進行了大量研發工作,預計明年會成為一個新的增長點。此外我們在高功率焊接上面積累了5年時間,明年有望迎來較大突破。」專訪內容見文章《嚴抓品質、技術革新,確保奔騰雷射業績逆勢增長》。
功率不等於效率 同一款產品會在生命周期裡進行反覆錘鍊
2018年,雷射行業巨頭通快集團在工博會上首次展出萬瓦切割機。而到了2萬瓦頻發,甚至3萬都已展出的2019年,通快依然只展出1萬瓦切割機。對於OFweek雷射網提出的疑問,通快(中國)有限公司工具機部總經理顧永麟表示:「我們同一款產品會在生命周期裡進行反覆錘鍊。今年我們再次展出的萬瓦切割機雖然外觀看上去一樣,但實際上我們已經進行了改良,性能比去年提升了很多。雷射切割機是一個綜合技術的體現,雷射器功率只是影響設備整體的效率的其中一個因素,其他重要因素還包括上下料過程、參數調整、切割過程控制、工作檯交換等等,功率不能代表效率。」
通快展臺
圖片來源:OFweek雷射網
顧永麟補充說:「目前國內雷射切割機市場存在一個誤區,大家一味在追求功率,搞兩萬瓦、三萬瓦的大躍進。實際上萬瓦切割機出來以後,如何解決它在切割過程中的參數優化,長時間高能量密度的穩定性如何保證,這些問題都還沒有解決。一個很簡單的衡量標準,如果萬瓦切割機能夠滿功率進行連續加工,能持續四個小時以上的,才能說得上成熟。」專訪內容見文章《功率不等於效率 千錘百鍊方得穩定品質》。
雷射摩爾定律初步顯現,雷射製造市場將迎爆發式增長
半導體技術和雷射技術的出現時間分別為1947年和1960年,獲得諾貝爾獎的時間分別為1956年和1964年,二者可以說是一個時代的產物。從物理基礎來看,半導體是費米子的量子效應,而雷射是玻色子的量子效應,二者也都是量子效應的產物。然而,二者發展至今的體量和影響力卻完全不可同日而語。
對於這一現象,國志雷射首席科學家馬修泉教授在OFweek雷射網專訪中表示:「造成這一現象的關鍵在於半導體一直按照摩爾定律的規模在發展,即每18個月半導體技術的能力可以翻一番而產品價格可以降一半。但雷射技術自問世以來,傳統雷射器的技術發展相對緩慢,直到光纖雷射器出現才跟上半導體的發展速度,實現了雷射功率每18個月大概提升一倍的技術發展速度。」
國志雷射首席科學家馬修泉教授
圖片來源:國志雷射
馬修泉教授補充說:「雖然光纖雷射器的出現使得雷射功率發展跟上了摩爾定律,但由於技術門檻較高和研發投入巨大,國外龍頭廠商的光纖雷射器產品價格處於每36個月大概降一半的狀態,只符合一半的摩爾定律。直到2016、2017年國產雷射器突然打入市場,光纖雷射器的價格開始驟降,目前基本符合每18個月價格大概降一半的趨勢。也就是說,光纖雷射器拉動的雷射產業將進入一個類似半導體摩爾定律發展狀態的高速膨脹時期,可以預見未來雷射製造市場將會迎來爆發式增長。」專訪內容見文章《雷射製造業持續增速 國產光纖雷射器突破3萬瓦》。
集團軍作戰模式將成為2020年競爭的主流
2019年的價格戰增大了各家企業的經營壓力,如何走出陰影,提升自身的競爭力是各企業都在思考的問題。創鑫雷射品牌與市場負責人曾劍鋒向OFweek雷射網表達了他對2020的行業機會和競爭模式的三個猜想:多維競爭力的塑造、戰略縱深能力的積累和滲透力的強化。
創鑫雷射品牌與市場負責人曾劍鋒
圖片來源:創鑫雷射
曾劍鋒認為,今年價格降幅約50%增大了各家的經營壓力,2020年價格戰將趨緩。同時,價格戰加速了行業低端產能的出清,以價格比拼的惡性競爭可能逐漸演變成人才戰和應用解決方案的較量,不斷提升產品品質及工藝研發能力,塑造企業多維的競爭力。
此外,隨著技術成熟度提升,以單產品單業務作戰的思路將演變成各家戰略縱深厚度的競爭,包括提升垂直整合能力及構建縱向雷射生態圈。曾劍鋒表示:「垂直整合意味著成本優化,構建雷射生態圈則有助於企業深度參與產業發展,緊跟市場需求。集團軍作戰模式將成為2020年競爭的主流。」
最後是滲透力的強化,主要體現在三個方面:一是區域滲透,如西南市場GDP增速排行前三,基礎設施建設將帶動製造產業的需求,同時海外新興發展中國家亟需性價比高的雷射器填補空白;二是行業滲透,原有切割、焊接、打標向更高效更精細的方向滲透以及新能源、光伏、鋰電、OLED、3C的不斷新增的應用需求;三是對終端客戶滲透,對全國大型不鏽鋼、金屬銷售集散地客戶挖掘需求及進行工藝輔導,協助他們共同完成對傳統技術和工藝的替代。專訪內容見文章《不畏浮雲遮望眼——從工業雷射器的2019看2020》。
PCF光纖技術可以大大提高光束質量、單脈衝能量及功率
超快雷射是近年來非常火熱的技術方向,超快雷射的增速也遠遠超過雷射行業的整體增速。NKT Photonics總裁兼執行長Basil Garabet在專訪中向OFweek雷射網表示:「NKT Photonics在超快雷射器領域有多年的技術積累,尤其是飛秒雷射器產品具有獨特優勢。我們採用了全新的核心技術——PCF光纖(光子晶體光纖)。這種技術可以使輸出的光束質量、單脈衝能量、功率都提升到很高的水平,是NKT Photonics飛秒雷射器的核心技術。」
NKT展臺
圖片來源:OFweek雷射網
據OFweek雷射網了解,光子晶體光纖又被稱為多孔光纖或微結構光纖,以其獨特的光學特性和靈活的設計成為近年來的熱門研究課題。這類光纖是由在纖芯周圍沿著軸向規則排列的微小空氣孔構成,通過這些微小空氣孔對光的約束,實現光的傳導。獨特的波導結構和靈活的製作方法,使得PCF光纖比常規光纖具有更多奇異的特性,有效擴展和增加了光纖的應用領域。在光纖雷射器領域,PCF經專門設計可具有大模面積且保持無限單模的特性,有效克服了常規光纖的設計缺陷,顯著改善光纖雷射器的某些特性。專訪內容見文章《立足PCF技術 深耕超快雷射與白光光源市場》。
依託科研力量,實現光源自主,走在玻璃加工行業前列
近年來,基於消費電子產品製造技術的迭代發展以及移動網際網路應用的普及,以智慧型手機、平板和筆記本電腦為代表的消費電子市場規模快速增長。而玻璃憑藉造型多變、抗衝擊性好、成本可控等特點,迅速成為了各類電子產品、智能設備中不可或缺的成分,「玻璃世界構築未來」的趨勢逐漸顯現。
在此趨勢下,華工雷射提出玻璃雷射加工系列標準裝備概念,並於2019年9月發布了光刃玻璃切割系列產品。作為最早進行脆性材料雷射加工方案探索的企業之一,華工雷射早期也經歷了一些困難。華工雷射精密事業群副總經理庫東峰向OFweek雷射網表示:「做脆性材料雷射加工最大的難點,就在於光路的整形以及雷射器的選型。由於它採用的是皮秒、飛秒雷射,國內以前這部分應用比較少,需要我們摸著石頭過河。所以前期的投入非常大,我們在這一階段經歷了許多困難。
(圖文來源網絡侵權刪