在當(dāng)下的制造業(yè)精密加工領(lǐng)域，一束綠色的光芒正引發(fā)一場技術(shù)革命。公大激光以其獨特的高功率綠光激光器產(chǎn)品，不僅打破了國際巨頭的技術(shù)壟斷，更為中國制造業(yè)的升級提供了新的動力。

激光技術(shù)因其高精度、高效率的特點，在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。

在工業(yè)領(lǐng)域，激光被廣泛應(yīng)用于切割、焊接、打標(biāo)、雕刻、清洗、熔覆以及3D打印等多種加工工藝。隨著制造業(yè)向高端化、智能化的轉(zhuǎn)型，光纖激光器因其性能優(yōu)異、適用性強(qiáng)，在工業(yè)生產(chǎn)中的滲透率不斷提升，市場份額持續(xù)增長。根據(jù)《2024中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2023年中國光纖激光器市場規(guī)模達(dá)到135.9億元，同比增長10.8%，預(yù)計2024年將增長至145.3億元。

中國激光行業(yè)經(jīng)歷了從技術(shù)引進(jìn)到自主研發(fā)的過程，并在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)突破和國產(chǎn)化。目前，中國激光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的光電、芯片相關(guān)企業(yè)，中游的激光器及相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，以及下游的激光加工設(shè)備制造商。

其中，綠光激光器作為新興的高精尖技術(shù)產(chǎn)品，其國產(chǎn)化進(jìn)程將為國內(nèi)激光行業(yè)帶來新的增長點。

與傳統(tǒng)的紅外激光器相比，綠光激光器以其510-560nm的特定波長，在光伏、鋰電、3C電子、半導(dǎo)體等高反材料加工領(lǐng)域具有獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。形象地說，綠光相當(dāng)于一個更細(xì)的刀頭，加工效果更佳，例如焊接銅時幾乎無飛濺，加工尺寸可以到微米量級。

隨著新能源行業(yè)的高速發(fā)展，特別是新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量、高穩(wěn)定性、高效率的焊接光源的需求快速上升，綠光激光器因其在銅材料加工中的低反射、高吸收率等優(yōu)勢，市場前景廣闊。

當(dāng)前，全球綠光激光技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)包括德國通快公司和美國IPG公司，它們能夠提供超過3000W和1000W的超高功率綠光光源。近年來，國內(nèi)市場也涌現(xiàn)出以公大激光為代表的掌握綠光激光器核心研發(fā)和生產(chǎn)制造工藝技術(shù)的公司，開始在工業(yè)激光加工領(lǐng)域嶄露頭角。

隨著高端制造業(yè)的發(fā)展，對高功率綠光激光器的需求不斷增加，國內(nèi)綠光激光器市場規(guī)模在過去幾年中保持高速增長：2023年國內(nèi)光纖綠光激光器出貨量約800臺，銷售額約為1.5億，其中國產(chǎn)綠光激光器出貨量在500臺左右，出貨量和銷售額層面都有所增長，顯示出國產(chǎn)替代的發(fā)展趨勢。

成立于2019年末，公大激光專注高功率短波長的光纖激光器的研發(fā)制造，在不到五年的時間內(nèi)，推出50—500W亞納秒綠光激光器、100—3000W連續(xù)綠光激光器、10—100W紫外納秒脈沖光纖激光器等系列核心產(chǎn)品，產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際一流水平。

公大激光創(chuàng)始人&CEO 張帆博士

以綠光光纖激光器切入市場

公大激光創(chuàng)始人、CEO張帆博士有20年光纖激光器研發(fā)經(jīng)驗，見證了光纖激光器從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的過程。在中國南方工業(yè)研究院擔(dān)任高級工程師期間，張帆看到了綠光光纖激光器的廣闊發(fā)展前景，也對于產(chǎn)品化有了更深刻的理解。

張帆認(rèn)為，在高功率激光器能滿足需求的批量化生產(chǎn)的工業(yè)領(lǐng)域場景中，光纖激光器憑借其在成本效應(yīng)、高穩(wěn)定性和抗干擾能力等特性占有絕對優(yōu)勢，而且相較于固體激光器，光纖激光器的平均功率的提升空間更大，性價比更高。因此，目前在鋰電、光伏行業(yè)以及切割焊接的重工業(yè)加工領(lǐng)域中使用的激光器類型以光纖激光器為主，只有光纖激光器無法滿足參數(shù)要求的場景才有其他類型激光器的機(jī)會。

談到為什么選擇綠光切入激光器市場，張帆表示，彼時行業(yè)中已經(jīng)有較多數(shù)量的國內(nèi)激光器公司，但基本以紅外為主，其中只有3家上市公司（銳科、杰普特、英諾），在各自的細(xì)分業(yè)務(wù)領(lǐng)域做到了行業(yè)龍頭地位。

張帆用“空地”形容當(dāng)時的綠光激光器賽道，“當(dāng)時，綠光激光器這個領(lǐng)域可以說是為數(shù)不多的一片空地，我認(rèn)為在這里扎根最有可能長成大樹，所以選擇了綠光激光器。”

盡管綠光激光器在市場上相對較新，但其技術(shù)基礎(chǔ)已在實驗室階段得到了充分驗證。

而且由于綠光的波長更短，在常用的銅、金、鋁等高反金屬材料的焊接和切割工序上有著熱影響更小、精度更高、穩(wěn)定性更高的特點，因此綠光激光器率先在鋰電、光伏等多個大量運(yùn)用銅鋁材料的行業(yè)進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。

張帆表示，“雖然綠光激光器的替換成本不低，并有一定驗證周期，但長遠(yuǎn)來看，所有涉及銅相關(guān)加工的場景都應(yīng)該使用綠光激光器，因為綠光的波長和銅材料就是最匹配的?！?/strong>

公大激光自成立以來一直不斷研發(fā)制造不同類型的高功率綠光光纖激光器，并持續(xù)探索開發(fā)行業(yè)應(yīng)用和場景應(yīng)用。相較于行業(yè)常見的紅外激光器，公大激光主打的綠光激光器波長更短、功率更高、光斑尺寸更小，具備穩(wěn)定性高、能量集中、電光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，能夠滿足各種高精度、高效率的制造需求，是當(dāng)前激光領(lǐng)域的研究熱點之一。

據(jù)介紹，公大激光的綠光激光器產(chǎn)品主要分為主要用于光伏和鋰電精密加工的高功率脈沖綠光激光器和主要用于鋰電焊接的高功率連續(xù)綠光激光器。今年6月，公大激光最新推出了2000W近單模連續(xù)綠光光纖激光器，并已獲得終端客戶的測試驗證，成為全球第一家能夠提供2000W近單模連續(xù)綠光光纖激光器的激光器廠商。“單?！币馕吨馐|(zhì)量更好，聚焦光斑更小，可以實現(xiàn)更精細(xì)的焊接和更高的加工精度，更好地控制綠光焊接過程中產(chǎn)生的飛濺情況，在銅等高反材料的精密加工上具有明顯的優(yōu)勢。

將實驗室理論變成可量產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品

張帆表示，雖然綠光激光器的理論已經(jīng)足夠成熟，但是從實驗室里的成熟理論到可以批量生產(chǎn)的商業(yè)化工業(yè)產(chǎn)品，公大激光走了一段很長的路?！拔艺J(rèn)為這也是科學(xué)家創(chuàng)業(yè)成功率低的原因，包括我在最開始的時候也低估了工程化能力的重要性：對于產(chǎn)品化而言，前面的實驗室階段只是產(chǎn)業(yè)化一百步中的前幾步而已。”

張帆認(rèn)為激光器量產(chǎn)的難點在于研發(fā)人員在設(shè)計方案時不具備完整成體系的可量產(chǎn)概念，因此，公大激光選擇讓質(zhì)量和生產(chǎn)人員從立項研發(fā)階段就參與進(jìn)來，讓最初的設(shè)計方案具備較強(qiáng)的可量產(chǎn)性。

在公大激光出現(xiàn)之前，德國通快的碟片激光器和美國IPG的光纖激光器基本壟斷了全球綠光激光器市場。2021年，公大激光開始主推產(chǎn)品的研發(fā)轉(zhuǎn)產(chǎn)工作，并于2022年后陸續(xù)實現(xiàn)量產(chǎn)。

目前綠光激光器與以銅為代表的高反材料在匹配度上擁有天然的絕對優(yōu)勢，但是生產(chǎn)廠商需要考慮使用綠光激光器后，產(chǎn)品良率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升帶來的收益，是否能夠覆蓋替代原有方案所產(chǎn)生的成本。

因此，公大激光的市場策略是先從高端應(yīng)用切入，滿足那些紅外激光器無法實現(xiàn)的精細(xì)加工需求。

公大激光是繼通快和IPG之后全球第三家推出高功率綠光激光器的廠商，隨著綠光激光器的規(guī)?；a(chǎn)和國產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，國產(chǎn)綠光激光器的性能不斷提升和成本不斷下降，公大激光持續(xù)滲透下沉市場，擴(kuò)大綠光激光器的市場份額。

張帆表示，隨著國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的成熟，公司已逐步實現(xiàn)國產(chǎn)零部件全面應(yīng)用，并確保產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。這一轉(zhuǎn)變不僅有助于降低成本，更是對國內(nèi)供應(yīng)鏈能力的認(rèn)可和實際支持。

值得注意的一點是，由于高反材料對綠光的吸收率較高，在同樣的加工效果下，綠光激光器所需的實際工作功率和相應(yīng)能耗會大幅降低，符合綠色制造的趨勢，海外客戶的接受意愿較高。在國內(nèi)鋰電和光伏企業(yè)積極出海、搶灘海外市場的趨勢下，這一優(yōu)勢將更加突出。

從產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié)落實品質(zhì)管理

每一款激光器都需要經(jīng)過客戶較長的考察期，從初步配合打樣到機(jī)臺試樣再到小批量生產(chǎn)驗證良率，這些步驟都是為了考量激光器的穩(wěn)定性。因為產(chǎn)線一旦開啟，尤其是對于光伏和鋰電等大終端行業(yè)，激光器出現(xiàn)影響造成的損失遠(yuǎn)超于激光器本身的價值。

如何保證激光器的穩(wěn)定性，成為每一個激光器廠商的必做題。

公大激光在IS09001質(zhì)量管理體系的基礎(chǔ)上，采用IPD流程開展每一款產(chǎn)品的項目管理，將設(shè)計研發(fā)、工程制造、品質(zhì)管理等各個部門密切協(xié)同起來，實現(xiàn)更好的產(chǎn)品質(zhì)量和更快的開發(fā)流程，“從TR1立項、TR2方案制定、TR3小批量驗證、TR4轉(zhuǎn)產(chǎn)到TR5的批量生產(chǎn)，每一個環(huán)節(jié)都有對應(yīng)的工藝文件，由質(zhì)量進(jìn)行品質(zhì)把關(guān)。我們相信，只要把流程中的每一步都把控好，最后輸出的產(chǎn)品穩(wěn)定性就能得到保證?！?nbsp;例如公大激光自研的連續(xù)綠光激光器，功率最高可達(dá)3000瓦，“達(dá)到全球前沿水平，基本上能滿足現(xiàn)在鋰電90%以上的焊接需求”。

聚焦到“大國質(zhì)造”，張帆表示非常明確：“在我這里，大國質(zhì)造就是在公大激光擅長的高功率光纖綠光激光器這一品類做到全球第一。國外領(lǐng)先的激光器企業(yè)歷史悠久，在全球范圍內(nèi)都有很高的品牌認(rèn)知度和市場占有率，單憑一家激光器企業(yè)很難與之比肩，但是國內(nèi)現(xiàn)在有幾十上百家光纖激光器企業(yè)，依托國內(nèi)的供應(yīng)鏈優(yōu)勢和豐富的應(yīng)用土壤，能夠分別在各個細(xì)分品類上追趕超越?！?/p>

新產(chǎn)品研發(fā)方面，公大激光將會基于綠光，往更短波長方向研發(fā)紫外和深紫外激光器，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域的材料加工，預(yù)計明年正式推出百瓦量級的高功率紫外激光器；同時進(jìn)一步優(yōu)化成本，加強(qiáng)產(chǎn)品穩(wěn)定性。

在綠光激光器這一細(xì)分領(lǐng)域，公大激光已經(jīng)在技術(shù)指標(biāo)層面實現(xiàn)領(lǐng)先，雖然在產(chǎn)品的市場規(guī)模和品牌認(rèn)可度相比于通快和IPG有一定差距，但隨著公大激光繼續(xù)深耕短波長激光器技術(shù)，持續(xù)推出創(chuàng)新產(chǎn)品，逐漸在下游客戶中建立品牌影響力，相信公大激光未來將為“大國質(zhì)造”貢獻(xiàn)更大力量。