近期，國內(nèi)科技圈最重磅的消息無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中國產(chǎn)業(yè)升級的主基調(diào)。作為高端制造的重要工具，激光產(chǎn)業(yè)也無法置身事外。

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)定增長的趨勢。特別是在光纖激光器領(lǐng)域，國內(nèi)已經(jīng)完成了中低功率產(chǎn)品的國產(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的加工手段，但在市場占比最大的工業(yè)應用市場，激光技術(shù)長期應用于切割、打標等通用領(lǐng)域，早期對激光器穩(wěn)定性及節(jié)能環(huán)保沒有特別高的要求。只要價格合適，激光設(shè)備買回去立馬能用就行了。由此也導致加入的玩家越來越多，價格競爭成為了搶奪市場的不二法寶。這一階段國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)，總體上還是走著一條追求規(guī)模效應的粗放式經(jīng)營之路。

近幾年以來，制造業(yè)升級、高端制造、智能制造等逐漸成為國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)關(guān)注的新方向。究其原因，傳統(tǒng)的應用領(lǐng)域已經(jīng)成為紅海市場，價格競爭逐漸觸底，倒逼著激光廠商開始尋找新的市場，進一步提升產(chǎn)品核心競爭力。

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用受到的關(guān)注越來越多。從2020年開始，國產(chǎn)萬瓦級光纖激光器廠商逐步實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，并且在汽車、軌道交通、農(nóng)機制造、船舶等領(lǐng)域完成測試交付。在高端制造領(lǐng)域用激光替代傳統(tǒng)加工方式，以此打開增量市場成為國內(nèi)廠商未來的重要策略。

相對于早期的野蠻式生長，高端制造領(lǐng)域?qū)τ诩す馄鞯囊蟛辉偈恰澳苡谩本托辛恕嶋H上要滿足“能用”的要求非常簡單，采用最原始的模塊堆疊通過合束技術(shù)就能使激光器功率大幅度提升。但由此也會帶來生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問題，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)域客戶對激光器和設(shè)備的重要考慮指標。

作為國內(nèi)光纖激光器頭部廠商，杰普特在高端制造領(lǐng)域拓荒的過程中也走出了一條自己的道路。憑借著產(chǎn)品穩(wěn)定性強的特性，2015年杰普特在MOPA脈沖光纖激光器市場一舉挑落美國和英國競爭對手，銷量實現(xiàn)全球第一。

在智能裝備市場，杰普特同樣不容小覷，成功打入某知名手機廠商供應鏈就是對其產(chǎn)品品質(zhì)的很好說明。在高功率光纖激光器市場，面對即將到來的價格競爭，杰普特依舊堅持提升產(chǎn)品穩(wěn)定性策略，在產(chǎn)品設(shè)計整個過程中不斷創(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激光器交付打開新局面

從市場表現(xiàn)來看，國內(nèi)已經(jīng)形成了超高功率光纖激光器應用的氛圍，越來越多產(chǎn)業(yè)鏈廠商開始投入配套。進入2021年，高功率光纖激光器也成為最熱的話題。對于下游廠商而言，傳統(tǒng)加工方式已無法帶來經(jīng)濟效益的提升，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。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10,052.08萬元，相對于2019年同比增長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用市場提供國產(chǎn)解決方案，并在2020年12月實現(xiàn)首臺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，使激光運行更平穩(wěn)，功率波動低。同時采用定制光纖、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)測技術(shù)，極大降低了光衰減，各項性能媲美國外產(chǎn)品。

對于國產(chǎn)光纖激光器而言，和國外產(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用任何廠商也得慎重考慮。

在高功率光纖激光器市場，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，為高端制造應用提供更佳的解決方案，助推下游市場的打開。

節(jié)能減排不僅僅是一句口號

毫無疑問，自動化、智能化、節(jié)能環(huán)保等已經(jīng)成為國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主要方向。對于激光加工設(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)等都會愈來愈多。在未來智能制造時代，激光加工設(shè)備將深度融合于整個系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保將成為激光廠商未來必須要面對的重要挑戰(zhàn)。

從激光器角度而言，光纖激光器具有先天性優(yōu)勢，其電光轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性方面遠優(yōu)于其他光源。具體而言，光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換率可以達到30%，通過特種光纖的優(yōu)化，其轉(zhuǎn)換效率還能進一步提升。相較而言，YAG固體激光器電光轉(zhuǎn)換效率僅3%，CO₂激光器也只能達到10%。另一方面，光纖激光器不需要采用復雜水冷結(jié)構(gòu)，諧振腔更加簡單、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成本，更具節(jié)能環(huán)保特性。

作為這一領(lǐng)域的倡導者，杰普特在產(chǎn)品研發(fā)和定義過程中就將節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定性等作為重要考量指標。2019-2021年間，杰普特不僅將3000W單模塊連續(xù)光纖激光器整機縮小60%以上，更將功耗降到更低，全年可節(jié)省電費高達4萬元。

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），進一步提升應用性能。

對于光纖激光器而言，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)保也將成為未來重要的趨勢。憑借低能耗、高光電轉(zhuǎn)化效率、高能量密度等獨特優(yōu)勢，推進激光器節(jié)能減排，杰普特一直在行動。