尚茂科技研發(fā)生產(chǎn)的激光器核心元件之一光纖AOTF

截至2016年底，國產(chǎn)光纖激光器大小品牌已有二十余家，在與國外品牌的激烈競爭中，不斷創(chuàng)新突破，發(fā)展速度越來越快。2016年，中國低功率光纖激光器市場已被國內(nèi)企業(yè)占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)市場份額高達(dá)85%；中功率光纖激光器市場，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)市場份額相當(dāng)。而在高功率光纖激光器市場，國產(chǎn)產(chǎn)品才剛開始實現(xiàn)部分銷售。目前，高功率光纖激光器市場仍以歐美知名光纖激光器企業(yè)為主導(dǎo)，產(chǎn)品價格和附加值相對較高。

隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，激光器已廣泛應(yīng)用于高端制造、信息通訊、生物和醫(yī)療健康等產(chǎn)業(yè)及軍事工業(yè)、國防安全等領(lǐng)域，是當(dāng)今世界戰(zhàn)略高科技競爭的重要設(shè)備之一。越來越多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)依靠激光加工技術(shù)，提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量，解決傳統(tǒng)加工方法和工藝不能解決的難題，成功完成轉(zhuǎn)型。全球工業(yè)激光器收入從2012年的23.4億美元增加至2017年的46.8億美元，市場規(guī)模翻倍。但在2007年以前，國內(nèi)光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品化仍然是空白，幾乎所有工業(yè)光纖激光器全部依賴進(jìn)口。經(jīng)過10年的發(fā)展，目前國內(nèi)低功率光纖激光器市場已被國內(nèi)企業(yè)占據(jù)，但高功率光纖器市場，國產(chǎn)產(chǎn)品才實現(xiàn)部分銷售。未來，國內(nèi)激光器行業(yè)如何突破高功率光纖激光器研發(fā)和制造技術(shù)，打破國外產(chǎn)品壟斷，值得重點思考。

國產(chǎn)光纖激光器正逐漸奪回中國市場

隨著激光器技術(shù)的發(fā)展，市場應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴寬，全球市場規(guī)模在近兩年保持快速增長，到2017年市場規(guī)模達(dá)到113．3億美元，同比增長8.9％。2017年我國激光加工市場規(guī)模近500億元，同比增長超28%，預(yù)計2018年激光市場規(guī)模將達(dá)600億元。

激光器以工作物質(zhì)分類，工業(yè)激光器可以分為光纖激光器、CO2激光器、固體激光器和其它激光器。其中，光纖激光器在材料加工領(lǐng)域占比最高，光纖激光器的年增長速度超過35％，遠(yuǎn)高于全球工業(yè)激光器7％－9％的增速。在2008年以前，中國光纖激光器市場被國外激光公司壟斷了90%以上的份額。為了打破這樣的壟斷，國內(nèi)激光器企業(yè)紛紛在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新和突破。2008年，武漢銳科推出了第一臺國產(chǎn)商用調(diào)Q脈沖光纖激光器,率先打破了美國IPG的壟斷格局。2009年，銳科調(diào)Q光纖激光器已經(jīng)開始小批量供應(yīng)市場，并初步獲得了市場對國產(chǎn)激光器的認(rèn)可。2009年，深圳杰普特首先推出國產(chǎn)商用MOPA脈沖光纖激光器，打破了英國SPI的壟斷局面。緊接著，深圳創(chuàng)鑫也向市場推出了商用調(diào)Q脈沖光纖激光器產(chǎn)品。

經(jīng)過這些年的發(fā)展，武漢銳科在中高功率連續(xù)光纖激光器領(lǐng)域，銳科、杰普特、創(chuàng)鑫等公司在脈沖光纖激光器領(lǐng)域逐步占據(jù)國內(nèi)較大的市場份額，國產(chǎn)光纖激光器正在逐漸奪回中國市場。

尚茂科技致力核心元件創(chuàng)新

隨著國內(nèi)光纖激光器產(chǎn)品市場占有率的提高，作為激光器產(chǎn)業(yè)鏈上的一環(huán)，國內(nèi)激光器核心元件企業(yè)也看到了希望。去年，入駐九龍園區(qū)總部基地的重慶尚茂科技發(fā)展有限公司（簡稱尚茂科技）將注冊資本50萬元改成3000萬元，投入100多萬元建立研發(fā)團(tuán)隊，購買生產(chǎn)設(shè)備，與國內(nèi)某軍工院所合作，研發(fā)生產(chǎn)激光器核心元件，正式開啟了轉(zhuǎn)型之路。

激光器是發(fā)射激光的裝置，是激光切割設(shè)備最核心的器件，激光器的面積比一張普通名片還小，而激光器內(nèi)有上百種小元件，如何有效組合在一起？這是一個繁復(fù)的過程，這些小元件主要幫助激光器處理激光光源，小元件通常采取化學(xué)粘貼的方式進(jìn)行組接，但這樣的方式會在粘貼時因為高溫產(chǎn)生化學(xué)作用，從而影響小元件的功能，針對這一問題，尚茂科技與合作的軍工院所用了一年的時間進(jìn)行研究，最終采用激光焊接技術(shù)替代化學(xué)粘貼方式，成功提高核心元件參數(shù)。

此前，同等水平的激光器核心元件都是從國外進(jìn)口，尚茂科技的這一研發(fā)成果可以說是填補了國內(nèi)市場空白，穩(wěn)定性、耐熱性、消光比等參數(shù)超過了國外水平。今年，尚茂科技接到20多個訂單，近400萬元的訂單額。目前，該款產(chǎn)品已經(jīng)成功運用到國內(nèi)激光龍頭企業(yè)深圳大族激光研發(fā)生產(chǎn)的激光器上，并得到良好反饋。

尚茂科技總經(jīng)理王焱剛說，隨著國內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實力的增強，國產(chǎn)光纖激光器功率和性能逐步提高，也刺激著激光器核心元件技術(shù)的創(chuàng)新和升級。

國內(nèi)大功率光纖激光器需求持續(xù)增長

據(jù)美國ILS統(tǒng)計，2017年全球工業(yè)激光器的營收增幅達(dá)到26％。作為一種用于各類材料高速、高效的加工手段，門類廣泛的激光器正在各行各業(yè)大顯身手。創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)運而生持續(xù)推動工業(yè)激光器的發(fā)展。截至2016年底，國產(chǎn)光纖激光器大小品牌已有二十余家，在與國外品牌的激烈競爭中，不斷創(chuàng)新突破，發(fā)展速度越來越快。2016年，中國低功率光纖激光器市場已被國內(nèi)企業(yè)占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)市場份額高達(dá)85%；中功率光纖激光器市場，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)市場份額相當(dāng)。而在高功率光纖激光器市場，國產(chǎn)產(chǎn)品才剛開始實現(xiàn)部分銷售。目前，高功率光纖激光器市場仍以歐美知名光纖激光器企業(yè)為主導(dǎo)，產(chǎn)品價格和附加值相對較高。

記者了解到，國產(chǎn)千瓦級以上的高功率光纖激光器主要應(yīng)用于激光切割、打孔、焊接等工業(yè)領(lǐng)域，隨著我國汽車行業(yè)輕量化的推進(jìn)和復(fù)合材料加工市場的應(yīng)用拓展，高功率激光器有著良好的市場前景。在市場推動下，國內(nèi)激光器企業(yè)，開始進(jìn)軍高功率光纖激光器市場。

作為國內(nèi)激光設(shè)備行業(yè)龍頭大族激光，早在6年前就啟動了高功率光纖激光器研發(fā)工作。根據(jù)該公司2017年年報顯示，該公司大功率激光及自動化配套設(shè)備實現(xiàn)營業(yè)收入20.74億元，同比增長42%。激光設(shè)備助力中國制造轉(zhuǎn)型升級，全方位應(yīng)用于汽車、軌道交通等重要行業(yè)，已成為中集集團(tuán)、中國鐵建、大慶油田等大型企業(yè)的激光 系統(tǒng)集成解決方案提供商。大功率激光焊接設(shè)備打入美國汽車城底特律，進(jìn)軍東歐及東南亞市場。公司榮獲2017年“全國質(zhì)量標(biāo)桿”大獎，G3015F光纖激光切割機獲評工信部中國制造業(yè)“單項冠軍產(chǎn)品”。

此外，格雷森實業(yè)有限公司也在高功率激光器技術(shù)上有深入研究，該公司研發(fā)的激光器，實際上為高穩(wěn)定性全波段超快激光器，結(jié)合了光纖激光與超快激光技術(shù)，包含1微米、1.5微米和2微米波長的超快光纖激光器，能夠聚焦到微米尺度的空間區(qū)域，同時具有極高的峰值功率和超短的脈沖寬度，不僅有效避免了加工過程中的熱量轉(zhuǎn)換及熱擴散，實現(xiàn)了真正意義上的激光“冷”加工，同時提高了微加工的精度，已與多個行業(yè)領(lǐng)域取得了合作。

有專家預(yù)測，未來3年，中國光纖激光器市場將持續(xù)高速增長，市場占比繼續(xù)擴大。在市場競爭的驅(qū)動作用下，部分產(chǎn)品價格會進(jìn)一步下跌，使光纖激光器更加普及，但是低功率光纖激光器跌幅不大；國內(nèi)大功率光纖激光器的需求增長，大幅拉動國內(nèi)光纖激光器的銷售額。