工業(ye) 激光加工擁有三個(ge) 最重要的特點：高效率、高精度、高品質。正是這三個(ge) 特點，讓激光加工廣受各行業(ye) 生產(chan) 製造的歡迎，無論是在高功率金屬切削還是在中小功率微細加工，都比傳(chuan) 統的其它加工方式表現出巨大的優(you) 勢，因此過去十多年激光加工得到了快速的普及應用。

超快激光器從(cong) 完全進口到國產(chan) 化

激光加工應用逐漸形成了分工，在大金屬件，有中高功率光纖激光的切割焊接，在一些精密產(chan) 品加工需求，有超快激光的微加工。以皮秒激光器(10-12秒)、飛秒激光器(10-15秒)為(wei) 代表的超快激光器發展至今僅(jin) 20年，真正商用才從(cong) 2010年開始，逐漸進入到醫療和工業(ye) 加工。與(yu) 光纖激光器一樣，超快激光器在國內(nei) 也是從(cong) 零開始，是一些海歸人才回國帶回了技術，我國的工業(ye) 用超快激光器追溯至2012年才啟動，到2014年才有成熟的產(chan) 品。此前在超快激光器這個(ge) 細分產(chan) 品上，我國幾乎全部采購進口產(chan) 品。

早期一台進口的皮秒激光器的成本需要幾百萬(wan) 人民幣，直到2015年外國廠家技術相對成熟了，也要超過200萬(wan) 人民幣。一台超快激光精密切割設備售價(jia) 超過400萬(wan) 元，激光器成本占比超過60%，高昂的應用成本阻礙了超快激光在我國的規模化應用。這種高精尖產(chan) 品集中在美國、法國、德國、立陶宛等少數國家的企業(ye) 手上。

超快激光切割玻璃

自2015年後我國加快了超快激光器國產(chan) 化進程，產(chan) 品技術快速取得突破，2017年我國已有十多家企業(ye) 從(cong) 事超快激光器。當時在某激光展覽會(hui) 上，很多國內(nei) 品牌產(chan) 品可以與(yu) 外國產(chan) 品同台競技，國產(chan) 超快激光器單價(jia) 僅(jin) 數十萬(wan) 元，讓進口產(chan) 品不得不適當降低售價(jia) 。當時國產(chan) 超快激光器在3W-15W的小功率階段逐漸穩定並且推廣應用，而功率稍高的基本還是外國產(chan) 品壟斷。

超快激光功率技術不斷創新高

在2018年，德國某知名激光研究所就宣布正在攻關(guan) 1000瓦的超快激光器，一時間震驚全球，要知道當時超快激光器的應用階段隻到30瓦的水平，正在向50瓦邁進。而在2019年，Amplitude推出首台300瓦工業(ye) 級飛秒激光器（500fs）。可見，在超快激光器技術層麵上，國內(nei) 與(yu) 外國先進水平存在較大的差距。

實際上，近幾年在國內(nei) 科研人員的努力下，國產(chan) 超快激光技術取得巨大的進步：50W紫外皮秒激光器成功研發，50W的飛秒激光器逐漸成熟，2023年某北京公司推出了500W高功率紅外皮秒激光器。如今我國的超快激光器技術大大縮窄了與(yu) 歐美先進水平的差距，僅(jin) 在最大功率、穩定性、最小脈寬等關(guan) 鍵性指標上仍然落後。

什麽(me) 是超快激光加工

預估未來超快激光器的技術發展，仍然是繼續推出更高功率，比如1000瓦的紅外皮秒、500瓦的飛秒激光器等，在脈衝(chong) 寬度上會(hui) 繼續提升。隨著技術的突破，應用端的一些瓶頸也會(hui) 被打破。

國內(nei) 市場需求端趕不上激光器產(chan) 能發展

超快激光設備成本大幅下降，同時在手機電子、液晶麵板、光伏等行業(ye) 帶動下，超快激光器迅速打開了應用端，特別是2018-2019年超快激光器出貨量快速增加。據國內(nei) 某機構初步統計，我國超快激光器出貨量從(cong) 2015 年的 不到100台快速增加到 2021 年的2400 台，2020 年中國超快激光器市場規模約為(wei) 27.4 億(yi) 元。

此外，超快激光器市場規模的增速遠小於(yu) 出貨量的增速，這是因為(wei) 我國超快激光器下遊應用市場尚未完全打開，但國內(nei) 外參與(yu) 廠商數量較多，競爭(zheng) 激烈，使得超快激光器陷入了產(chan) 業(ye) 發展怪圈：超快激光器企業(ye) 多，不斷融資擴產(chan) ，產(chan) 能嚴(yan) 重過剩，應用端沒上批量，各家拚價(jia) 格去搶奪市場份額，導致高精尖的超快激光器售價(jia) 大幅下降，二三十萬(wan) 一台激光器也常見了，超快激光器未如預期的大規模應用，主要是因為(wei) 在很多應用端工藝不成熟，其次是主要應用端手機電子、麵板等近三年不景氣，導致用戶不太敢擴產(chan) 上超快激光產(chan) 線。

超快激光器極短的脈衝(chong) 讓其加工幾乎無熱量擴散，可提供可靠、高質量的精密“冷加工”，材料的微裂紋較少，能夠實現對敏感材料的高精度處理，也可以實現特殊材料的維納製備。

超快激光加工OLED屏幕

與(yu) 肉眼可見的鈑金激光切割和燒焊不同，超快激光的加工能力在極短時間內(nei) 完成，而這需要很多工藝的研究。目前，我們(men) 常說超快激光已成熟應用於(yu) 手機全麵屏切割、玻璃切割、OLED PET膜切割、FPC 軟板切割、PERC太陽能電池、晶圓切割、線路板打盲孔等領域。另外，在航空航天、軍(jun) 工產(chan) 品的特殊部件打孔、切割也尤為(wei) 重要。

需要注意的是，可以宣稱超快激光器適用很多領域，但是實際應用多少又是另一回事。在半導體(ti) 材料、芯片、晶圓、PCB板、覆銅板、SMT等這些規模很大的產(chan) 業(ye) 上，幾乎沒看到超快激光的規模應用案例，這說明超快激光應用終端和工藝開發是滯後的，落後於(yu) 激光器技術的發展速度。

超快激光加工應用探索路途漫長

國內(nei) 做精密激光設備的企業(ye) 數量並不多，與(yu) 做金屬激光切割企業(ye) 數量相比，可能隻有20分之一，規模普遍都不大，從(cong) 芯片、PCB、麵板等行業(ye) 得到工藝開發的機會(hui) 不足。另外，那些終端應用產(chan) 業(ye) 原來有成熟的生產(chan) 工藝，一些環節要轉為(wei) 激光微加工，需要很多的試錯和論證，才能探索出新的可靠的工藝方案，同時也考慮設備成本問題，這個(ge) 轉變過程並不容易。

特域CWUP-20冷卻超快激光設備

在整板的玻璃切割加工可能是超快激光容易切入的一個(ge) 細分，手機玻璃屏的激光切割迅速得到普及就是個(ge) 成功案例，而其它產(chan) 業(ye) 的特殊材料部件、半成品要切入超快激光則需要更多時間探索。目前超快激光應用麵還是偏窄，主要在非金屬材料切割方麵，而在OLED/半導體(ti) 等市場較為(wei) 廣闊的領域應用極少，體(ti) 現出我國超快激光加工技術整體(ti) 水平還不高，這也意味著未來的發展空間是巨大的，預估在未來10年內(nei) 超快激光加工將會(hui) 逐步迎來應用爆發點。