作者：《激光制造商情》cici

《激光制造商情》：姚教授，您好，很高興您能接受我們《激光制造商情》的采訪。近年來(lái)，廣東、江蘇、湖北、山東的激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，浙江作為我國(guó)民營(yíng)經(jīng)濟(jì)大省，激光加工應(yīng)用空間很大，然而目前浙江的激光產(chǎn)業(yè)凝聚力不強(qiáng)，大型頭部激光企業(yè)不足，浙江省該如何定位激光產(chǎn)業(yè)方向與發(fā)展，您有什么建議？ 

姚教授：浙江省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以民營(yíng)企業(yè)為特色，在激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中也存在這一特點(diǎn)，因此在一定程度上表現(xiàn)出“凝聚力不強(qiáng)”，“大型頭部激光企業(yè)不足”的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，建議將政府支持與各種行業(yè)資源相結(jié)合，加強(qiáng)我省激光制造產(chǎn)業(yè)各分領(lǐng)域的聯(lián)系，采用行業(yè)協(xié)會(huì)等方式拓寬產(chǎn)業(yè)與政府、產(chǎn)業(yè)鏈上下游、產(chǎn)業(yè)之間以及生產(chǎn)企業(yè)和用戶之間的對(duì)接通道。

浙江省為促進(jìn)激光產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，由浙江工業(yè)大學(xué)牽頭組建了浙江省高端激光制造裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，整合了國(guó)內(nèi)外高校、科研院所和地方政府力量，以協(xié)同中心為紐帶打通高校、科研院所與企業(yè)創(chuàng)新鏈。

激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也已受到浙江省地方政府的關(guān)注和推動(dòng)，溫州市組建了“中國(guó)激光與光電產(chǎn)業(yè)集群”，是由科技部批復(fù)的首批41個(gè)國(guó)家創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群試點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)集群初步形成了以激光應(yīng)用、光伏發(fā)電、LED照明、光通信為特色的產(chǎn)業(yè)鏈，涌現(xiàn)出以奔騰激光為代表的一批激光裝備與應(yīng)用骨干企業(yè)。

在行業(yè)協(xié)會(huì)方面，2020年，由奔騰激光(溫州)有限公司、浙江工業(yè)大學(xué)、中科院寧波材料與工程研究所、溫州大學(xué)、浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等10家單位聯(lián)合發(fā)起，由浙江省機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)支持并引導(dǎo)組建成立了浙江省機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)激光加工專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，首批委員單位24家。

協(xié)同創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)集群以及行業(yè)協(xié)會(huì)的成立將對(duì)于激光制造行業(yè)的引導(dǎo)和整合發(fā)揮重要作用。浙江省激光產(chǎn)業(yè)未來(lái)應(yīng)緊緊圍繞互聯(lián)網(wǎng)+、生命健康和新材料三大科創(chuàng)高地以及“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，重點(diǎn)發(fā)展增材制造與激光制造先進(jìn)技術(shù)，對(duì)接國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)任務(wù)，面向具體細(xì)分產(chǎn)業(yè)需求發(fā)展激光制造裝備與服務(wù)產(chǎn)業(yè)，以新技術(shù)的突破帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，為浙江省裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)力量。

《激光制造商情》：多年來(lái)您在激光加工領(lǐng)域取得了很多研究成果，依靠浙工大牽頭創(chuàng)立激光研究院、協(xié)同創(chuàng)新中心，您主持過(guò)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)科研項(xiàng)目，浙江在激光應(yīng)用的科研實(shí)力良好，如何結(jié)合本土產(chǎn)業(yè)拓寬應(yīng)用場(chǎng)景？可結(jié)合您的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合工作舉例說(shuō)明。

姚教授：浙江工業(yè)大學(xué)自2000年成立激光加工技術(shù)工程研究中心以來(lái)，長(zhǎng)期與國(guó)內(nèi)外單位密切合作，致力于激光制造技術(shù)的研發(fā)與推廣應(yīng)用。牽頭組建的高端激光制造裝備協(xié)同創(chuàng)新中心于2013年獲批省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新中心，2019年教育部發(fā)文認(rèn)定為省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，形成了一個(gè)全國(guó)范圍內(nèi)的創(chuàng)新載體。高端激光制造裝備省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)合華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)、浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、烏克蘭國(guó)立科技大學(xué)、加拿大卡爾頓大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、吉林省半導(dǎo)體激光技術(shù)工程研究中心、浙江省燃?xì)鉁u輪機(jī)械制造業(yè)創(chuàng)新中心、上海電氣電站設(shè)備有限公司、杭州汽輪機(jī)股份有限公司、江蘇亞威機(jī)床有限公司、巨化集團(tuán)有限公司、洛陽(yáng)軸承研究所有限公司、奔騰激光(溫州)有限公司、南京中科煜宸激光有限公司、蘇州長(zhǎng)光華芯光電技術(shù)有限公司、北京熱刺激光技術(shù)有限責(zé)任公司、杭州銀湖激光科技有限公司等單位共建。

以2020年為例，依托協(xié)同中心的共建單位，聯(lián)合承擔(dān)了一批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家基金兩化融合聯(lián)合基金、“一帶一路”科技創(chuàng)新合作項(xiàng)目等項(xiàng)目，全年累計(jì)發(fā)表SCI論文100余篇，出版專(zhuān)著2部，授權(quán)美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利72項(xiàng)。依托長(zhǎng)期技術(shù)積累與項(xiàng)目研發(fā)成果，與杭汽輪、上海汽輪機(jī)、國(guó)網(wǎng)寧夏電力、亞威機(jī)床等行業(yè)骨干企業(yè)繼續(xù)深入推進(jìn)激光制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

在激光增材修復(fù)與再制造領(lǐng)域，協(xié)同中心將激光能場(chǎng)與外部電磁場(chǎng)、動(dòng)能場(chǎng)及感應(yīng)熱場(chǎng)進(jìn)行同步復(fù)合，利用能量場(chǎng)之間的耦合與放大效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了高效控性及精密控形改性，突破了單一激光修復(fù)的共性難題，該技術(shù)已在能源裝備、礦山機(jī)械、石油化工、模具、軸承及醫(yī)療器械等多個(gè)領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用，形成一批示范性應(yīng)用工程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高端零部件的新品強(qiáng)化和報(bào)廢零部件的高性能修復(fù)，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量，變廢為寶，為“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)提供了技術(shù)支持。

《激光制造商情》：近年來(lái)，我國(guó)激光加工技術(shù)發(fā)展快速，某些領(lǐng)域已經(jīng)趕超了歐美日的激光水平，憑借成本與價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在一些細(xì)分市場(chǎng)已經(jīng)把外國(guó)品牌份額搶占回來(lái)，如何看待這種現(xiàn)象？

姚教授：在我國(guó)激光加工技術(shù)快速發(fā)展的進(jìn)程中，社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下新型舉國(guó)體制發(fā)揮了重要作用。在國(guó)家的統(tǒng)一部署下，組建了武漢光電國(guó)家研究中心、國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心、高端激光制造裝備省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心、中國(guó)(溫州)激光與光電產(chǎn)業(yè)集群等一批國(guó)家級(jí)創(chuàng)新載體。在“十三五”期間，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)順得實(shí)施，支持和發(fā)展了一批增材制造與激光制造前沿與應(yīng)用技術(shù)。在國(guó)家和省級(jí)財(cái)政經(jīng)費(fèi)、企業(yè)自主研發(fā)經(jīng)費(fèi)的支持下，我國(guó)在激光制造裝備、專(zhuān)用材料、工藝技術(shù)等方面已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，中低端激光制造裝備已基本實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，光纖激光器的大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化極大降低了激光制造裝備的門(mén)檻，產(chǎn)品質(zhì)量的提高和價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得在一些細(xì)分市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)裝備已占據(jù)主要份額，并催生了大族激光、銳科激光、西安鉑力特等一批具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的上市高新技術(shù)企業(yè)。在激光微納加工機(jī)理與主動(dòng)調(diào)控、大尺寸激光增材制造裝備等領(lǐng)域與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家基本實(shí)現(xiàn)并跑。

但我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到我國(guó)在高端激光制造裝備領(lǐng)域仍然與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，國(guó)際頭部激光裝備公司有著雄厚的技術(shù)積累和儲(chǔ)備。持續(xù)推進(jìn)激光制造裝備與工藝技術(shù)向高質(zhì)高效、復(fù)合化、智能化方向發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)激光制造技術(shù)自立自強(qiáng)是我們激光制造領(lǐng)域科技工作者的使命擔(dān)當(dāng)。在“十四五”期間，預(yù)計(jì)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃仍然有專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助激光制造技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)激光制造技術(shù)在部分領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距將進(jìn)一步縮小，努力實(shí)現(xiàn)增材制造與激光制造技術(shù)的長(zhǎng)板優(yōu)勢(shì)。

《激光制造商情》：近些年激光技術(shù)不斷在功率層面創(chuàng)新高，工業(yè)激光逐漸轉(zhuǎn)向以應(yīng)用創(chuàng)新為重心，在激光器、激光裝備成熟后，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成，批量出貨應(yīng)用成為市場(chǎng)焦點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)隨之加劇，如何看待這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)可能是何種走向？ 

姚教授：作為全球工業(yè)激光器最大的需求市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)的占比不斷增加，全球約有一半的工業(yè)激光器（主要是光纖激光器）的應(yīng)用市場(chǎng)在中國(guó)。國(guó)內(nèi)光纖激光器企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，在與國(guó)外企業(yè)的角逐中，通過(guò)降成本、調(diào)整價(jià)格、推出新品新技術(shù)的方式，逐步贏得國(guó)內(nèi)客戶的認(rèn)可。低功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化后，使得我國(guó)激光裝備產(chǎn)業(yè)鏈基本形成，但未來(lái)仍然具有廣闊的發(fā)展空間。

（1）我國(guó)在激光裝備核心器件，如高光束質(zhì)量激光器及光束整形系統(tǒng)、大功率激光掃描振鏡、動(dòng)態(tài)聚焦鏡、陣列式高精度噴嘴/噴頭等精密元器件仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)激光制造裝備在工藝穩(wěn)定性、環(huán)境溫度控制等方面與進(jìn)口品牌仍有較大差距。推動(dòng)高端激光裝備及核心部件的國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，是我國(guó)激光裝備業(yè)的努力方向。

（2）由于激光裝備在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的大批量推廣應(yīng)用，在通用裝備以外，面向具體領(lǐng)域的應(yīng)用需求，從光源、加工頭、控制系統(tǒng)等方面針對(duì)專(zhuān)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)激光加工設(shè)備，是激光裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的走向之一。

（3）我國(guó)在激光裝備、激光制造領(lǐng)域已出臺(tái)部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但尚未建立完整的激光制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，這制約了相關(guān)技術(shù)成果的累積、固化、推廣和應(yīng)用。隨著新型激光裝備的不斷涌現(xiàn)，激光制造應(yīng)用的不斷拓展，激光制造新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

《激光制造商情》：激光助力提升我國(guó)一般制造業(yè)的技術(shù)水平，也是我國(guó)整體工業(yè)能力追趕發(fā)達(dá)國(guó)家高端制造水平的重要驅(qū)動(dòng)器。去年疫情影響下，我國(guó)激光設(shè)備需求仍然取得不錯(cuò)增長(zhǎng)，今年更是迎來(lái)階段性爆發(fā)。當(dāng)前工業(yè)激光需求的良好局面，有哪些原因？

姚教授：我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)舉足輕重的作用。傳統(tǒng)制造業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化、智能化、綠色化的背景下，有著強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)型升級(jí)需求。激光以其具備高能量密度聚焦、易操作、高柔性、高效率、高質(zhì)量和廣泛適用性等突出特點(diǎn)，被稱為萬(wàn)能的加工工具。激光切割、激光焊接等技術(shù)已在以汽車(chē)工業(yè)為代表的領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)大面積替代，對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)有著顯著的示范作用。激光制造技術(shù)天然地具備數(shù)字化的基因，具備智能化的基礎(chǔ)，具備低污染的特征，契合我省“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展戰(zhàn)略。因此，激光制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)階段性爆發(fā)，這一爆發(fā)受到疫情的短暫中止，但并未對(duì)趨勢(shì)發(fā)生影響。受疫情的影響，現(xiàn)階段很多國(guó)外產(chǎn)品不能進(jìn)入國(guó)內(nèi)，這必然會(huì)加快國(guó)產(chǎn)替代化的進(jìn)程，也給國(guó)產(chǎn)激光設(shè)備帶來(lái)機(jī)遇。2021年將是中國(guó)經(jīng)濟(jì)全面反彈的一年，經(jīng)濟(jì)上行必將是技術(shù)先行，激光裝備行業(yè)將會(huì)迎來(lái)一個(gè)高速發(fā)展年。

目前，激光設(shè)備向“平民化”和“高端化”兩個(gè)方向發(fā)展，激光應(yīng)用向工業(yè)、社會(huì)生活的各個(gè)方面滲透，激光技術(shù)已不僅僅是實(shí)驗(yàn)室的“高、大、上”，它已經(jīng)進(jìn)入民生領(lǐng)域。其中，光纖激光器為激光加工設(shè)備的核心部件。近年來(lái)，我國(guó)光纖激光器行業(yè)處于快速成長(zhǎng)階段，國(guó)產(chǎn)化程度逐年上升。從市場(chǎng)占有率來(lái)看，低功率光纖激光器市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)激光器市場(chǎng)份額高達(dá)80%以上；高功率光纖激光器的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也在逐步推進(jìn)。光纖激光器國(guó)產(chǎn)化對(duì)降低激光加工設(shè)備的成本起到了至關(guān)重要的作用。價(jià)格的降低推動(dòng)高功率激光加工設(shè)備應(yīng)用的“平民化”，進(jìn)一步加速了激光切割機(jī)朝著高功率、高精度、大幅面的方向挺進(jìn)，同時(shí)智能制造背景下的制造業(yè)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)加工向高端制造轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，加大了激光切割需求，從而激發(fā)了中國(guó)激光切割機(jī)保持著高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

另一方面，激光能夠匹配高端制造對(duì)工藝革新的要求，推動(dòng)激光加工設(shè)備進(jìn)入精密制造、增材制造、高端部件再制造等領(lǐng)域。以5G技術(shù)為例，目前手機(jī)漸漸朝著更輕薄的方向去發(fā)展，其內(nèi)部構(gòu)件也越來(lái)越小巧，精密度、電子集成度越來(lái)越高，因此對(duì)內(nèi)部構(gòu)件的焊接技術(shù)的要求越來(lái)越高，給予激光焊接設(shè)備新的機(jī)遇。而激光切割是5G基站建設(shè)、5G設(shè)備制造不可或缺的技術(shù)手段。以5G手機(jī)為例，手機(jī)為適應(yīng)新技術(shù)變革，從材質(zhì)到制造工藝都將發(fā)生巨大改變，芯片、終端天線、電路板等核心部件將進(jìn)一步精密化。而在精密加工領(lǐng)域，激光加工有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。手機(jī)上常見(jiàn)的激光切割工藝有：藍(lán)寶石玻璃手機(jī)屏幕切割、攝像頭保護(hù)鏡片切割、手機(jī)Home鍵切割、FPC柔性電路板切割等。

隨著激光清洗、激光增材制造技術(shù)、激光組織調(diào)控技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，將進(jìn)一步挖掘不同工業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用潛力，為激光制造裝備帶來(lái)新的需求。