近期，國(guó)內(nèi)科技圈最重磅的消息無(wú)疑就是中央重拳打擊比特幣挖礦和交易，除了金融安全考慮之外，淘汰高能耗低端產(chǎn)業(yè)，加大節(jié)能減排力度成為了未來(lái)中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的主基調(diào)。作為高端制造的重要工具，激光產(chǎn)業(yè)也無(wú)法置身事外。

高端制造不僅僅是“堆疊功率”

從2010年到2020年，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)規(guī)模增加了10倍，基本構(gòu)建起了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。特別是在光纖激光器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)已經(jīng)完成了中低功率產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化替代，正在向高功率領(lǐng)域集體沖鋒。

雖然激光技術(shù)一直都被定義為先進(jìn)的加工手段，但在市場(chǎng)占比最大的工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，激光技術(shù)長(zhǎng)期應(yīng)用于切割、打標(biāo)等通用領(lǐng)域，早期對(duì)激光器穩(wěn)定性及節(jié)能環(huán)保沒(méi)有特別高的要求。只要價(jià)格合適，激光設(shè)備買(mǎi)回去立馬能用就行了。由此也導(dǎo)致加入的玩家越來(lái)越多，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)成為了搶奪市場(chǎng)的不二法寶。這一階段國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)，總體上還是走著一條追求規(guī)模效應(yīng)的粗放式經(jīng)營(yíng)之路。

近幾年以來(lái)，制造業(yè)升級(jí)、高端制造、智能制造等逐漸成為國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)關(guān)注的新方向。究其原因，傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)成為紅海市場(chǎng)，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)逐漸觸底，倒逼著激光廠商開(kāi)始尋找新的市場(chǎng)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力。

在此背景下，激光清洗、激光焊接、激光熔覆、激光再制造等高附加值應(yīng)用受到的關(guān)注越來(lái)越多。從2020年開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)萬(wàn)瓦級(jí)光纖激光器廠商逐步實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，并且在汽車、軌道交通、農(nóng)機(jī)制造、船舶等領(lǐng)域完成測(cè)試交付。在高端制造領(lǐng)域用激光替代傳統(tǒng)加工方式，以此打開(kāi)增量市場(chǎng)成為國(guó)內(nèi)廠商未來(lái)的重要策略。

相對(duì)于早期的野蠻式生長(zhǎng)，高端制造領(lǐng)域?qū)τ诩す馄鞯囊蟛辉偈恰澳苡谩本托辛?。?shí)際上要滿足“能用”的要求非常簡(jiǎn)單，采用最原始的模塊堆疊通過(guò)合束技術(shù)就能使激光器功率大幅度提升。但由此也會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，這些在軌道交通等高端領(lǐng)域是不可原諒的。為此，“好用”和“耐用”也成為了高端制造領(lǐng)域客戶對(duì)激光器和設(shè)備的重要考慮指標(biāo)。

作為國(guó)內(nèi)光纖激光器頭部廠商，杰普特在高端制造領(lǐng)域拓荒的過(guò)程中也走出了一條自己的道路。憑借著產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，2015年杰普特在MOPA脈沖光纖激光器市場(chǎng)一舉挑落美國(guó)和英國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，銷量實(shí)現(xiàn)全球第一。

在智能裝備市場(chǎng)，杰普特同樣不容小覷，成功打入某知名手機(jī)廠商供應(yīng)鏈就是對(duì)其產(chǎn)品品質(zhì)的很好說(shuō)明。在高功率光纖激光器市場(chǎng)，面對(duì)即將到來(lái)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，杰普特依舊堅(jiān)持提升產(chǎn)品穩(wěn)定性策略，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程中不斷創(chuàng)新，為客戶提供更加高性能、更加環(huán)保節(jié)能的解決方案。

30000W激光器交付打開(kāi)新局面

從市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了超高功率光纖激光器應(yīng)用的氛圍，越來(lái)越多產(chǎn)業(yè)鏈廠商開(kāi)始投入配套。進(jìn)入2021年，高功率光纖激光器也成為最熱的話題。對(duì)于下游廠商而言，傳統(tǒng)加工方式已無(wú)法帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的提升，在人力成本及節(jié)能減排的雙重壓力下，尋找新的替代方案意愿也很強(qiáng)。但是高昂的成本，也使得很多下游廠商選擇觀望。

■杰普特30kW高功率光纖激光器

2020年杰普特研發(fā)投入10,052.08萬(wàn)元，相對(duì)于2019年同比增長(zhǎng)50.86%。在高功率連續(xù)光纖激光器方面，6kW單模塊和30kW高功率產(chǎn)品的推出為高功率激光應(yīng)用市場(chǎng)提供國(guó)產(chǎn)解決方案，并在2020年12月實(shí)現(xiàn)首臺(tái)30KW高功率光纖激光器產(chǎn)品的出貨交付。

該激光器產(chǎn)品憑借杰普特多年對(duì)激光器穩(wěn)定性的研究，更加側(cè)重于穩(wěn)定性最佳的小功率泵源器件，以多數(shù)量小電流耦合方式，使激光運(yùn)行更平穩(wěn)，功率波動(dòng)低。同時(shí)采用定制光纖、泵源芯片，結(jié)合雙重光返隔離技術(shù)，外加功率冗余和監(jiān)測(cè)技術(shù)，極大降低了光衰減，各項(xiàng)性能媲美國(guó)外產(chǎn)品。

對(duì)于國(guó)產(chǎn)光纖激光器而言，和國(guó)外產(chǎn)品之間差距最主要集中在穩(wěn)定性和光衰減方面。成本的大幅度降低，使得國(guó)產(chǎn)光纖激光器廠商快速攻城略地。然而在高功率領(lǐng)域，激光器產(chǎn)品的性能和品質(zhì)的重要性愈發(fā)突出，畢竟高昂的維修和替換費(fèi)用任何廠商也得慎重考慮。

在高功率光纖激光器市場(chǎng)，杰普特繼續(xù)秉承著提升產(chǎn)品穩(wěn)定性的原則，從核心光源環(huán)節(jié)提升加工設(shè)備的性能及使用壽命，為高端制造應(yīng)用提供更佳的解決方案，助推下游市場(chǎng)的打開(kāi)。

節(jié)能減排不僅僅是一句口號(hào)

毫無(wú)疑問(wèn)，自動(dòng)化、智能化、節(jié)能環(huán)保等已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主要方向。對(duì)于激光加工設(shè)備而言，隨著激光器功率的不斷提升，設(shè)備本身所需要的電能、氣體消耗、熱能揮發(fā)等都會(huì)愈來(lái)愈多。在未來(lái)智能制造時(shí)代，激光加工設(shè)備將深度融合于整個(gè)系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保將成為激光廠商未來(lái)必須要面對(duì)的重要挑戰(zhàn)。

從激光器角度而言，光纖激光器具有先天性優(yōu)勢(shì)，其電光轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性方面遠(yuǎn)優(yōu)于其他光源。具體而言，光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換率可以達(dá)到30%，通過(guò)特種光纖的優(yōu)化，其轉(zhuǎn)換效率還能進(jìn)一步提升。相較而言，YAG固體激光器電光轉(zhuǎn)換效率僅3%，CO₂激光器也只能達(dá)到10%。另一方面，光纖激光器不需要采用復(fù)雜水冷結(jié)構(gòu)，諧振腔更加簡(jiǎn)單、內(nèi)部結(jié)構(gòu)更少，產(chǎn)品穩(wěn)定性更優(yōu)，能夠大幅度降低維護(hù)成本，更具節(jié)能環(huán)保特性。

作為這一領(lǐng)域的倡導(dǎo)者，杰普特在產(chǎn)品研發(fā)和定義過(guò)程中就將節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定性等作為重要考量指標(biāo)。2019-2021年間，杰普特不僅將3000W單模塊連續(xù)光纖激光器整機(jī)縮小60%以上，更將功耗降到更低，全年可節(jié)省電費(fèi)高達(dá)4萬(wàn)元。

另外，杰普特還研發(fā)使用了新的泵浦方案，泵浦光的吸收效率更高，是傳統(tǒng)泵浦方案的1.4倍，還能更進(jìn)一步的提升激光能量密度，以及更好的激光模式（光束質(zhì)量），進(jìn)一步提升應(yīng)用性能。

對(duì)于光纖激光器而言，除了高功率、高亮度、模塊化、智能化等發(fā)展方向之外，節(jié)能環(huán)保也將成為未來(lái)重要的趨勢(shì)。憑借低能耗、高光電轉(zhuǎn)化效率、高能量密度等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)激光器節(jié)能減排，杰普特一直在行動(dòng)。