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激光是用于加工高精密度工業(yè)產(chǎn)品的一項技術(shù)，被廣泛用于生物醫(yī)療、工業(yè)制造、軍事制造等多個領(lǐng)域，可進行焊接、切割、表面去污等精細化操作，素有“最準之尺”“最塊之刀”稱謂。近日，激光技術(shù)再迎突破，激光設(shè)備再出新功。由南華大學與銳科激光等單位聯(lián)合研制，我國首臺10萬瓦工業(yè)光纖激光器正式投入使用。這是我國首臺也是世界范圍內(nèi)第二臺10萬瓦工業(yè)光纖激光器。
該臺光纖激光器一方面象征著我國的激光器技術(shù)更上一層樓，另一方面為設(shè)備生產(chǎn)商送來技術(shù)東風和市場指引：隨著整個社會將朝著清潔、綠色的方向發(fā)展，激光器的地位將越來越重要，市場級別將越來越大，將成為未來制造共同的加工手段。激光設(shè)備廠商即將迎來一股東風。
破瓶頸、過關(guān)卡 自主研發(fā)鞏固市場自信
根據(jù)增益介質(zhì)不同，激光器可分為固體激光器、光纖激光器以及半導體激光器，本次投入使用10萬瓦的激光器為光纖激光器。
該款光纖激光器不僅電光轉(zhuǎn)換效率高、切割性能優(yōu)秀、金屬吸收系數(shù)好、焊接性能良好、光束質(zhì)量高、運行成本低、加工便捷、體積小、壽命長等優(yōu)點，還克服了多項技術(shù)瓶頸。它升級了新一代R-QS 輸出光纜、超高功率合束器以及智能化控制系統(tǒng)三大核心器件，開發(fā)了完整的系統(tǒng)集成及模塊化組裝技術(shù)、端帽熔接加后處理技術(shù)、創(chuàng)鎧裝管主動冷卻技術(shù)、隔離吸光散熱技術(shù)、光熱監(jiān)控技術(shù)。激光器還內(nèi)置了豐富的監(jiān)測傳感器和 4G 通訊模塊，實現(xiàn)了激光器運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的云端傳輸和存儲，方便遠程診斷。
技術(shù)是設(shè)備儀器的突破口之一，想要推陳出新，技術(shù)是重要關(guān)卡。 10 萬瓦超高功率光纖激光器便是如此。由此看來，目前，激光技術(shù)性不斷提升，激光設(shè)備滲透率不斷增加，傳統(tǒng)的工業(yè)加工設(shè)備被大幅淘汰，激光設(shè)備市場穩(wěn)步擴張。
市場鏈條生態(tài)不一 中游設(shè)備市場穩(wěn)步擴張
技術(shù)自信后是產(chǎn)業(yè)的大幅擴張。10萬瓦工業(yè)光纖激光器的正式應(yīng)用無疑為國產(chǎn)激光器增添底氣。而在此前市場端倪已現(xiàn)，激光行業(yè)上、中、下三個市場形態(tài)不一。
上游是激光器原材料，呈起步階段。激光器原材料包括激光晶體與元器件、激光光纖和激光電源等原部件。據(jù)了解，國產(chǎn)核心激光器元器件長期依賴價格優(yōu)勢，自我研發(fā)優(yōu)勢微弱。目前國內(nèi)自產(chǎn)率最高的是銳科激光和創(chuàng)鑫激光，銳科激光已逐步實現(xiàn)光纖合束器激光傳輸光纜組件、泵浦源、特種光纖等核心元器件等元器件自產(chǎn)。但綜合來看，國內(nèi)激光核心零部件領(lǐng)域仍較薄弱，在性能、穩(wěn)定性處于起步階段。
中游是激光設(shè)備，也是整個行業(yè)重要表現(xiàn)部分，呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。整個中游市場呈現(xiàn)出兩種截然不同的態(tài)勢。一方面隨著國產(chǎn)光纖激光器技術(shù)的進步，設(shè)備市場規(guī)模穩(wěn)步擴大。據(jù)《中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示，國產(chǎn)光纖激光器占比由2018 年的 54.90%提升至 2019 年的 56.74%；國產(chǎn)激光儀市場由2017年的 69.5 億美元增長至 2020 年的 109.1 億美元，占全球激光器市場的 66.12%。
另一方面，我國光纖激光器市場競爭激烈由于激光器技術(shù)水平要求高，市場集中度較高。且激光器難以實現(xiàn)自動生產(chǎn)制造，人力成本占比高，因此國內(nèi)制造企業(yè)主要競爭點是“價格”。
價格競爭下反向推動國產(chǎn)設(shè)備技術(shù)、質(zhì)量逐步提高，國產(chǎn)激光產(chǎn)品有望取代進口產(chǎn)品。另外，相比傳統(tǒng)技術(shù)，由于激光技術(shù)能為制造業(yè)帶來降本增效的益處，激光應(yīng)用端大幅爆發(fā)促使激光設(shè)備收入繼續(xù)增長。
下游市場是激光加工行業(yè)應(yīng)用，呈現(xiàn)蓬勃態(tài)勢。近年來，我國高端制造業(yè)、航空航天、電子智能等行業(yè)蓬勃發(fā)展，隨之需要激光器配合制造。在技術(shù)飛速，激光器應(yīng)用需求市場將持續(xù)擴大。另外“雙碳”目標提出，光伏鋰電產(chǎn)業(yè)快速邁開步子，激光應(yīng)用市場廣闊。
由此看來，我國激光元器件技術(shù)仍未實現(xiàn)自主可控，設(shè)備規(guī)模正在穩(wěn)步擴張，應(yīng)用面將持續(xù)擴大。
政策、技術(shù)利好激光器行業(yè)發(fā)展 設(shè)備廠商迎東風
技術(shù)社會和政策東風吹向激光設(shè)備制造廠商。
激光與激光光學技術(shù)作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，備受政府重視。近年來，《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》《2020年政府工作報告》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄》等多個政策陸續(xù)出臺，產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策助力行業(yè)發(fā)展。在政策支持下，激光設(shè)備制造廠商產(chǎn)能總支出減少，負擔減輕，將重點投入到技術(shù)層面，形成以“技”服人的良好狀態(tài)。
值得一提的是，當前綠色、環(huán)保是時代主題詞，“十四五”生態(tài)環(huán)保規(guī)劃初稿已形成，進入“環(huán)保”深耕狀態(tài)。綠氫、光伏、鋰電等多個清潔綠色能源成為能源行業(yè)“香餑餑”。新能源行業(yè)崛起，裝機量增多，激光設(shè)備需求增大，帶動上游激光設(shè)備市場擴大。
此外，激光設(shè)備儀器廠商還要看到，當前社會是典型的技術(shù)型社會，萬物互聯(lián)、人工智能覆蓋社會各行各業(yè)，制造業(yè)智能化已成為現(xiàn)實。因此要善用、多樣、積極引用互聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)，彌補設(shè)備人工生產(chǎn)短板。例如機器人技術(shù)與激光加工技術(shù)相結(jié)合，為激光行業(yè)發(fā)展帶來新動力。工業(yè)機器人不僅能減少誤差，還能進行 24 小時不斷加工運作，亦能在極端環(huán)境高效作業(yè)。未來，激光加工設(shè)備將陸續(xù)配備工業(yè)手臂機器人，機器人技術(shù)與激光加工技術(shù)相結(jié)合，形成全新的機器人激光加工工藝，將為激光行業(yè)發(fā)展帶來新動力。
(原標題：國內(nèi)首臺10萬瓦工業(yè)光纖激光器啟用 激光設(shè)備廠商迎東風)
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