近日,國內(nei) 激光上市企業(ye) 相繼發布了最新財報,營收和淨利潤方麵繼續保持大幅增長趨勢,展現了在全球經濟恢複的背景下,國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 鏈爆發出的巨大動能。其中,高功率連續光纖激光器持續開疆拓土自然功不可沒!
光纖激光器還有哪些新方向?
根據Laser Focus World數據顯示,2020年fun88官网平台器市場規模為(wei) 109.1億(yi) 美元,占全球激光器市場66.12%的份額。其中,光纖激光器在工業(ye) 激光器中的占比也從(cong) 2015年的40.8%提升至2020年的52.68%,是市場份額最大的工業(ye) 激光器。2020年中國光纖激光器市場規模約為(wei) 13.8億(yi) 美元,其中國產(chan) 比例約56%,達7.73億(yi) 美元。
國內(nei) 光纖激光器起步於(yu) 2006年左右,在過去十多年中孕育出銳科激光、傑普特、創鑫激光為(wei) 代表的光纖激光器企業(ye) ,逐步實現了中低功率領域國產(chan) 替代,高功率領域打破壟斷的局麵,極大地緩解了工業(ye) 激光領域“缺芯”的窘境。可謂是繼下遊設備集成之後,國內(nei) 激光產(chan) 業(ye) 又一代表性突破!
從(cong) 技術發展來看,國內(nei) 光纖激光產(chan) 業(ye) 基本上也是延續著國外成熟經驗,通過泵浦源改進、摻雜光纖、光束合成技術等不斷提升替身激光器功率和加工能力,以滿足打標、切割領域的市場需求。由於(yu) 下遊市場相對單一,對於(yu) 激光加工功率需求相對集中,使得過去很長一段時間,國內(nei) 光纖激光產(chan) 業(ye) 一直處於(yu) “拚功率”的粗放式經營階段,缺乏技術創新及拓展新應用的動力。

■光纖激光器輸出功率極限
如上圖所示,光纖激光器輸出功率主要受限因素主要包括泵浦功率、受激拉曼散射(SRS)以及熱透鏡效應。選用性能更佳的光纖器件並更加科學地對器件進行設計整合,可以進一步提升單纖單模光纖激光器輸出功率。加之合束技術的使用,想要實現萬(wan) 瓦級高功率輸出也並不是特別困難。現階段國內(nei) 廠商相繼推出萬(wan) 瓦級光纖激光器產(chan) 品就是很好地說明。
除了功率不斷提升之外,高平均功率、高峰值功率脈衝(chong) 光纖激光器,超短脈衝(chong) 光纖激光器,更高亮度,模塊化、智能化及節能環保等都將成為(wei) 光纖激光器後續重要發展方向。從(cong) 材料加工應用市場來看,高功率光纖激光器正在取代傳(chuan) 統加工方式,在厚板切割、焊接,熔覆及清洗等領域應用趨勢逐步明朗。另一方麵,光纖激光器超快激光器由於(yu) 可以實現精密加工“冷加工”,在玻璃、脆性材料、生物醫療、顯示麵板、PCB等領域應用則將成為(wei) 非常誘人的增長點。
根據《2021fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告》統計數據,2015-2020年中國超快激光器銷售額快速增長,2020年中國超快激光器銷售額超過27億(yi) 元,同比增長10.20%。隨著全球範圍內(nei) 精密加工需求愈發旺盛,Laser Focus World也預計2022年全球超快激光器市場規模將達到166億(yi) 元,國內(nei) 超快激光器市場規模將超過83億(yi) 元。
從(cong) 市場應用情況來看,目前光纖激光器微納加工仍是超快激光主導方式。隨著下遊應用市場的逐步成熟、產(chan) 品穩定性和單脈衝(chong) 能量不斷突破、以及核心元器件的自主化進程不斷向前,超快激光器應用市場將會(hui) 進一步打開。作為(wei) 國內(nei) 激光光源核心廠商,傑普特除了在高功率光纖激光器應用方麵持續發力之外,更是以細分市場差異化需求為(wei) 牽引,不斷推進激光技術、工藝創新。
打破傳(chuan) 統應用,探索激光新邊界
傳(chuan) 統玻璃切割技術采用金剛石或合金在玻璃上劃出微槽,在微槽兩(liang) 側(ce) 施加外力使玻璃向厚度方向延展,形成縱向裂縫來實現切斷,能滿足傳(chuan) 統玻璃的加工要求。近些年,隨著觸控玻璃、藍寶石等材料在智能手機領域應用越來越普及,非接觸式的超快激光加工成為(wei) 了最主要加工手段。
憑借超快脈衝(chong) 時間和超高峰值功率的特性,超快激光使得光脈衝(chong) 的能量以極快的速度注入到很小的作用區域,瞬間的高能量密度沉積將使電子的吸收和運動方式發生變化,避免了激光線性吸收而導致能量的轉移和擴散等影響,從(cong) 而實現脆性材料的精密加工。

■傑普特MOPA激光器M8
近日,傑普特在原有MOPA脈衝(chong) 激光器基礎上再次升級,推出了全新係列M8光纖紅外激光器。相較於(yu) M7係列除了將功率提升至100-250W範圍,並且還能夠提供更高的脈衝(chong) 能量和峰值功率,首次實現了納秒光纖激光器在玻璃加工領域的應用,為(wei) 下遊市場提供了更具性價(jia) 比的產(chan) 品方案,特別適合電池極片切割與(yu) 清洗、玻璃打孔的應用,應用行業(ye) 分布新能源汽車、光伏等領域,帶來了MOPA脈衝(chong) 光纖激光器應用的再次升級。
另外,隨著上半年消費電子、新能源汽車、被動元器件等市場的不斷升溫,傑普特也成功量產(chan) 了JPT-PS係列30W紅外皮秒激光器,很好地滿足了先進材料精密加工應用需求,在超快激光器前沿產(chan) 品探索與(yu) 工藝改良兩(liang) 個(ge) 方麵均取得長足的進步。
在醫療應用中,食品藥品監督管理局(FDA)規定所有的產(chan) 品與(yu) 器械都需要有唯一設備標識(UDI),即藥品和零件醫療器械都要求打上識別碼標記。傳(chuan) 統的噴墨標記方式不僅(jin) 容易脫落、被纂改,也有帶入製毒物質和汙染環境的風險。采用JPT-PS係列30W紅外皮秒激光器進行不鏽鋼表麵標記,更加環保且標記穩定不易脫落,具有抗腐蝕,抗鈍化,抗高壓滅菌等優(you) 異性能,帶來了醫療應用工藝的再一次升級。

■JPT-PS係列30W紅外皮秒激光器
對比通用的納秒激光器,JPT-PS係列30W紅外皮秒激光器熱影響更小,在醫療穿刺及其鑽孔器械打標等應用中更具優(you) 勢。另一方麵,納秒激光器過鹽霧後顏色會(hui) 有明顯變化,皮秒變化量少,相對而言更加穩定可靠。
隨著激光技術應用的不斷深入,越來越多新興(xing) 應用開始湧現,需要整個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈積極探索,去發現新的市場增長點。
從(cong) 應用角度來看,MOPA光纖激光器脈衝(chong) 寬度可以靈活調節,更加適合智能製造差異化應用需求。作為(wei) 國內(nei) 首家商用MOPA脈衝(chong) 光纖激光器生產(chan) 製造商,傑普特在該領域持續引領技術創新,除了不斷提升產(chan) 品功率之外,還將其與(yu) 下遊應用深度融合,推動光纖激光器向更多領域拓展,實現國產(chan) 化替代。
從(cong) 光源到應用,發力新興(xing) 市場
隨著新能源汽車產(chan) 業(ye) 的持續穩步增長,動力電池的需求量出現了大幅度增長。根據中國汽車動力電池產(chan) 業(ye) 創新聯盟政策信息研究部發布的數據,2021年6月,我國動力電池產(chan) 量共計15.2GWh,同比增長184.3%,環比增長10.2%,對於(yu) 先進加工工藝需求旺盛。

■動力電池
對於(yu) 光纖激光技術而言,可應用於(yu) 動力電池生產(chan) 過程中的電芯、極柱、軟連接、注液孔、防爆閥、模組、極耳焊接等多個(ge) 領域。其中,MOPA脈衝(chong) 光纖激光器擁有優(you) 秀的光束質量特性,高亮度、高峰值、高能量密度輸出,加工效率高且切割平整,並具有防反射特性,是電芯極片切割的理想光源。
自今年年初以來,麵對全球供應鏈的新變化以及動力電池、太陽能光伏等下遊應用的增長,傑普特快速布局加快推進激光器國產(chan) 替代。在光伏行業(ye) ,已有光伏裝備大客戶選用其激光光源作為(wei) 開槽、裂片、鑽孔等應用的首選激光器。而在動力電池市場,傑普特已經通過配套贏合科技、大族激光、聯贏激光、光大激光等知名激光裝備製造商,成功進入到動力電池頭部企業(ye) 供應鏈,為(wei) 動力電池全係製造提供完整的激光器解決(jue) 方案。
總結
從(cong) 光纖激光器發展曆程來看,輸出功率提升一直是主基調。未來麵對更加複雜和精細的加工需求,更需要在產(chan) 業(ye) 鏈協同、關(guan) 鍵製造工藝提升等領域持續深耕。傑普特憑借“激光光源+”策略和堅持自主技術創新驅動,正在半導體(ti) 、動力電池、太陽能、3C電子、被動元器件等領域加速國產(chan) 替代進程……
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