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文章來(lái)源: 發(fā)布日期:2022-07-19
亟需升級(jí)的激光設(shè)備“心臟”
在中國(guó)制造業(yè)從低端邁向中高端的進(jìn)程中,智能制造和精密制造成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和轉(zhuǎn)型關(guān)鍵,這也對(duì)光纖激光產(chǎn)業(yè)提出了更苛刻的要求。公大激光創(chuàng)始人張帆從2004年開(kāi)始接觸并研究光纖激光器,他判斷,隨著未來(lái)智能制造往更精密、更細(xì)分化的方向發(fā)展,窄脈沖(納秒、皮秒和飛秒)和短波長(zhǎng)(綠光和紫外)將是未來(lái)光纖激光器的兩大技術(shù)趨勢(shì)。
在窄脈沖領(lǐng)域,已有眾多企業(yè)布局研發(fā)超快激光器,競(jìng)爭(zhēng)激烈,而短波長(zhǎng)領(lǐng)域則相對(duì)空白。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)的光纖激光器市場(chǎng),波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外光源是更為常見(jiàn)的選擇,例如新興的新能源行業(yè)中銅材料的精密焊接,使用的主流設(shè)備是大功率紅外光纖激光器。但相比于紅外波段,使用綠光則是看中其穩(wěn)定性高、能量集中、電光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn),焊接銅的效率更高且?guī)缀鯚o(wú)飛濺。除了在部分場(chǎng)景下將逐步替代紅外光纖激光器,短波長(zhǎng)光纖激光器在鋰電、光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域也具備廣闊的新增應(yīng)用場(chǎng)景。張帆認(rèn)為短波長(zhǎng)激光器將迎來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
此外,隨著工業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)?;图庸すに嚨奶嵘掠螒?yīng)用商對(duì)光纖激光設(shè)備的功率要求也必將上升。要跟上高端工業(yè)的發(fā)展步伐,激光設(shè)備的“心臟”亟需升級(jí)?;诖?,公大激光明確專(zhuān)注研發(fā)高功率短波長(zhǎng)的光纖激光器。
據(jù)張帆介紹,目前公大激光已推出涵蓋從連續(xù)、準(zhǔn)連續(xù)到納秒、皮秒等一系列綠光光纖激光器產(chǎn)品,包括高功率100-500W連續(xù)單模綠光光纖激光器、高功率100-500W準(zhǔn)連續(xù)單模綠光光纖激光器、50-100W亞納秒脈沖綠光光纖激光器和10-30W超快綠光光纖激光器等。
從使用場(chǎng)景看,公大激光的設(shè)備主要應(yīng)用于光伏行業(yè)的激光摻雜、開(kāi)槽和退火;鋰電行業(yè)的銅箔切割和焊接;玻璃行業(yè)的鉆孔和去除膜層以及金屬3D打印行業(yè)的高反材料的3D打印等。
無(wú)論是高功率還是短波長(zhǎng),都是近年來(lái)國(guó)內(nèi)光纖激光器性能競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),同時(shí)也存在較高的技術(shù)門(mén)檻。得益于此前多年的高校研究以及軍工項(xiàng)目經(jīng)歷,帶著長(zhǎng)期積累的技術(shù)理論沉淀,張帆決定將公大激光落地激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最前沿、對(duì)市場(chǎng)應(yīng)用最敏感的城市之一——深圳,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
高端激光器市場(chǎng)的拓荒者
不同于已經(jīng)爆發(fā)并形成百億級(jí)規(guī)模的紅外激光器市場(chǎng),綠光激光器的發(fā)展還處于萌芽階段,商業(yè)化進(jìn)程較慢。因此,除了研發(fā)產(chǎn)品,公大激光的另一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)是教育市場(chǎng)和引導(dǎo)客戶(hù),以開(kāi)拓高功率短波長(zhǎng)激光器的應(yīng)用市場(chǎng)。
公大激光基于對(duì)行業(yè)的認(rèn)知輸出標(biāo)品,而要真正將新型高端激光器落地到場(chǎng)景中,還需要結(jié)合具體需求調(diào)整參數(shù),找到滿(mǎn)足終端應(yīng)用的契合點(diǎn)。張帆介紹,例如在電池極耳切割行業(yè),正極材料多用機(jī)械刀切割,但切割效果并不好;而公大激光的綠光激光器切割效果雖好,效率卻不如機(jī)械刀,需要配合客戶(hù)需求調(diào)整功率或參數(shù),最終提供優(yōu)于機(jī)械刀的解決方案。
作為市場(chǎng)拓荒者,公大激光與客戶(hù)配合共同開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,并為其開(kāi)拓業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn);同時(shí)深入行業(yè)形成更精準(zhǔn)高效的行業(yè)解決方案,而產(chǎn)品研發(fā)到落地具備一定的時(shí)間周期,客戶(hù)更換方案的沉沒(méi)成本升高,由此形成足夠的不可替代性并建立起穩(wěn)定長(zhǎng)期的合作關(guān)系。
作為激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的上游生產(chǎn)商,公大激光需要及時(shí)獲取終端應(yīng)用商的最新需求,與前沿科技接軌并快速響應(yīng)市場(chǎng),才能精準(zhǔn)切入商業(yè)化落地的場(chǎng)景。因此,公大激光選擇與具有豐富的應(yīng)用工藝經(jīng)驗(yàn)、明確終端需求的中游頭部設(shè)備集成商合作。例如在產(chǎn)品推出后,送樣給鋰電和光伏行業(yè)的知名設(shè)備集成商,嘗試用新光源解決新材料的加工難題。
此外,公大激光通過(guò)搭建工藝實(shí)驗(yàn)室,探索新材料的加工工藝并嘗試提出解決方案。例如將新型綠光激光器應(yīng)用于純銅的3D激光打印、新能源汽車(chē)純銅元器件加工、半導(dǎo)體行業(yè)的碳化硅切割以及其他特種金屬等新材料加工等新興高端制造領(lǐng)域。
國(guó)產(chǎn)化不再路漫漫
從全球市場(chǎng)看,當(dāng)前整體格局仍然主要以美國(guó)IPG、德國(guó)通快等國(guó)外企業(yè)為主,中國(guó)激光器企業(yè)起步晚,但近年來(lái)在政策支持和硬科技熱潮下發(fā)展迅猛,目前中低功率的光纖激光器基本完成了國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,正在向高端激光器發(fā)起沖擊。
張帆坦言,我國(guó)光纖激光器與國(guó)外相比還有5-10年的差距,但并非難以望其項(xiàng)背。綠光激光器于幾年前就已實(shí)現(xiàn)商業(yè)落地,應(yīng)用于激光摻雜、激光開(kāi)槽、單晶硅和多晶硅加工等工序,但主流設(shè)備是美國(guó)IPG的納秒脈沖綠光激光器。對(duì)標(biāo)國(guó)際前沿技術(shù),公大激光不斷推出更高功率的500W綠光、500W準(zhǔn)連續(xù)綠光等新產(chǎn)品,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)高功率綠光激光器的國(guó)產(chǎn)化。
此前在2021年完成 Pre-A 輪融資后,公大激光曾推出兩款對(duì)標(biāo)國(guó)外的紅外產(chǎn)品,應(yīng)用于鋰電材料加工領(lǐng)域,加速光纖激光器的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,目前兩款產(chǎn)品已批量出貨。
未來(lái),公大激光計(jì)劃基于綠光技術(shù)開(kāi)發(fā)紫外激光器,“在不考慮技術(shù)難度和價(jià)格的情況下,紫外的可應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋綠光更為廣泛,發(fā)展?jié)摿薮?。”緊抓科創(chuàng)主動(dòng)權(quán),張帆預(yù)計(jì)公大激光將于今年下半年推出首款紫外光纖激光器,加快前沿技術(shù)布局。
值得注意的是,邁入工業(yè)4.0時(shí)代,公大激光順應(yīng)工業(yè)智能化趨勢(shì),在產(chǎn)品端,結(jié)合客戶(hù)需求定制產(chǎn)品,輸出便于操作的“傻瓜式”產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化;在售后端,公大激光積極開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器的狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程協(xié)同的軟件故障解決以及程序升級(jí),建立起智能化的售后服務(wù)系統(tǒng)。
專(zhuān)注高功率短波長(zhǎng)這一技術(shù)點(diǎn),公大激光通過(guò)小切口撬起千億級(jí)高端激光器大市場(chǎng),未來(lái)將在技術(shù)方面不斷推出更高指標(biāo)的產(chǎn)品,鞏固技術(shù)優(yōu)勢(shì);提高提供整套激光精密加工的專(zhuān)業(yè)化解決方案的能力,保持先發(fā)優(yōu)勢(shì)。在資源、資本的考慮方面,張帆表示,希望未來(lái)能引入產(chǎn)業(yè)直投基金協(xié)同發(fā)展。