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光纤激光器 半导体激光器 激光切割
市场观察
超快激光发展现状与市场潜力
材料来源:特域机电           录入时间:2021/7/5 23:43:00

激光加工现在已经快速推进到各个行业应用,特别是金属激光切割、焊接的应用早已为人熟悉。千瓦级甚至万瓦级以上激光功率的激光应用都可以统称为宏观加工,在金属材料与非金属材料均有较多的应用,目前工艺比较成熟。宏观加工本质上来说其实是一种粗加工,工件材料本身是尺寸较大的结构件,材料对激光能量造成的损伤程度要求精度没有很高,它所要求的的可能更多的是效率,相对于传统工艺能更好实现批量产能,这才让激光宏加工有更好的机会。由于激光宏观加工集中在中高功率,特别是在金属材料的应用已经成熟,目前的状态是处于产品批量出货阶段,市场的竞争也是比较充分的。

开辟激光微纳加工的蓝海

激光作为一项工具是一把无形的刀,根据能量、光束类型的调节可以变为一把更快、更精、更利的刀。激光产业要探索更广阔的蓝海市场,也只有往这方面去拓展,才是一个出路。小功率的激光微纳加工是值得重点关注的一个领域,这里所配备的往往是指超快激光器。

以皮秒与飞秒激光器为代表的超快激光自2003年后开始了技术应用,工业应用的历史才10多年,欧、美、日、俄等国家正在致力于开拓更多的应用。以前,超快激光器市场的主要企业是外国公司,以相干、光谱物理、通快、NKT、EKSPLA、Light Conversion、Lumentum、EdgeWave、Amplitude等公司为代表。

中国作为超快激光器发展的后起之秀,大约于2012年前后才有较多的相关科研成果以及产业化推进。吉林大学、清华大学、西安交通大学、中科院物理所/光机所等都在大力推进超快激光发展。

进入2017年后,我国超快激光器逐渐喷涌式发展,大族、华日、安扬、虹拓、卓镭、贝林、国神、英诺、华快等国内主要企业大力推进技术产业化。另外还有英谷、罗根、诺派、朗研、赢圣科技、自贸、盛镭、奥创、瀚盈等企业也是从事超快激光器。目前我国企业基本上拥有了成熟的皮秒激光器,小功率的飞秒激光工业应用也已经开始了,正在往大功率方向推进。

至2020年,粗略统计我国拥有20家以上的企业从事超快激光器,这些企业一部分走固体超快激光路线,如贝林、英谷,一部分走全光纤超快激光路线,如华日、安扬、华快。目前遇到的一个尴尬处境是,我国的科研机构与企业打破外国垄断,发展出成熟的超快激光器,产能也是非常充足的,但是超快激光的市场没有完全打开。这就导致在一个小批量的应用市场里,这么多国产超快激光厂商在与外国产品竞争,同时国内品牌之间也打起了价格战。

僧多粥少,设备商群体数量不足

目前国内虽然拥有规模庞大的信息产业、微电子制造业、医疗产业、太阳能产业以及玻璃屏幕、面板产业,但在超快激光微纳加工的使用时间以及工艺探索仍然不够,当前主要从事超快激光微纳加工设备的企业有广东的大族、海目星、盛雄、韵腾、火焱、东赢、国奥,华东的德龙、天弘、致凯捷、允可、思拓机器,武汉的帝尔、华工、三工、元禄等主要企业。并且大部分企业的体量并不是很大,许多企业在几年前达到了一个出货量水平,就一直没法继续突破了。目前可能从事超快激光器的企业都要比装备商企业多,超快激光应用的门槛较高,也是一个重要原因,让很多想做的企业难以进入。

2020年超快激光器迎来真正意义的爆发,全年出货量达到2300台(包含国内外品牌),增长近一倍,其中超过80%是皮秒激光器,飞秒激光器占比较小。当前占据市场份额较多的有卓镭、英诺、贝林、华快、华日、国神等企业,另外还有通快、相干、光谱物理、奥徒等外国品牌。这一年内超快激光器竞价情况激烈,国产品牌跌破了1万元1瓦,20瓦的皮秒只需十几万元。超快激光精密加工继续渗透到PCB制造、精密机械制造、玻璃切割、OLED面板加工、手机部件加工、医疗器械加工、光伏等领域。中国拥有庞大的电子制造业,激光精密制造的渗透率目前仍然非常低,未来市场空间仍然巨大。预估大约两三年后,超快激光器年出货量可达5000台,发展潜力与后劲非常巨大。

超快激光冷水机助力微纳加工应用

超快激光微纳加工除了在工艺以及应用端仍然需要下功夫外,在配套产品也是欠缺的,以往超快激光冷水机还常常依赖进口产品。过去6年里,特域机电致力于研发超高温控精度的冷水机,期间经历了两次失败,终于在2020年初,特域机电成功突破了此项技术,把温控精度做到了±0.1°C,各项技术指标达到了稳定可靠,并顺势推出了CWUP-20这款产品。

CWUP-20适用于市面上主流的20W超快固体激光器冷却,包括皮秒、飞秒激光器的应用。因此,CWUP-20是一款名副其实的“超快激光冷水机”。目前该产品适用于全品牌的超快光源,达到高精度±0.1℃温控技术。CWUP-20的成功推出,就大受欢迎,在2020年获得了近千台的出货量,为我国即将大规模应用超快激光精密加工提供了性价比良好的冷却配套选择。


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