灵魂拷问——超高功率万瓦激光路在何方?

背景

 

工业光纤激光从20W的脉冲打标激光到千瓦的薄板切割激光给很多激光企业在过去的十年之中提供了一个快速发展的细分赛道,但近期的国际宏观形势、国内疫情等一系列导致经济增长受到较大影响,很多行业出现过度竞争,行业内卷则成了普遍现象,激光行业的内卷则是卷到了新高度,曾经的国内光纤激光头部上市公司锐科激光(300747)发布2022年半年业绩预告,在预测15-16亿的收入的同时,扣非净利润直接降到550-850万元,市场的投资者们一度质疑了自己的“眼睛”,而目前近几年来发展较快占比较高被誉为新的增长点的万瓦激光也成了内卷中的焦点,下面我们来看看这个5年前刚被IPG成功应用的中厚板激光激光切割市场是如何演变到今天的竞争格局。

 

时代拓荒者

 

IPG,全球光纤激光领先者,毫无疑问,也是行业里面最早开始将万瓦激光应用于中厚板金属的激光切割的探索者、开拓者,根据行业内部交流,2016年前后,国内的高功率激光设备提供商奔腾激光利用奔腾激光意大利的领先的工艺软件系统及硬件基础开始测试IPG的高功率光纤激光器及德国普雷斯特高功率切割头的切割效果,以及激光器与切割头的匹配性,长期的鲁棒性,一般认为是在国内最早一批万瓦激光设备的工业化探索者。据IPG对外披露,IPG于2017年给日本客户提供一套120kW光纤激光器用于激光焊接等应用探索,目前来看,是全球范围工业应用的最高功率光纤激光器,没有之一。在中厚板激光切割用激光器不断推出更高功率的市场趋势面前,IPG再次推出高功率ECO系列并推出激光切割用40kW激光器,而且eco系列的30KW的光电转化效率达到50%,在光电转化效率上刷新了行业新高度,对于长期工作的设备来说,大大降低了其电费。不过由于eco系列激光器的泵浦二级体工作温度在芯片发光的最高效率区,工作电流则为常用工作电流的70%左右,所以,eco系列相对常规产品来说成本也会高一些,更多可能是应用在高附加值或价格敏感性低的应用场景中。

 

来源:IPG官方渠道

 

军刀民用

 

锐科激光,国内光纤激光头部上市公司,2021年12月推出100kW超高功率工业光纤激光器,国内首台100kW公开亮相并且点亮出光,主要用于激光焊接和熔覆,刷新了国内工业光纤激光器在用的最高功率。目前锐科激光的万瓦激光在市场上已经有近4000台,根据市场数据目前来说出货量国内第一,并且提供了各类定制化方案。

 

来源:锐科激光官方渠道

 

国内推广第一人

 

创鑫激光,我认为是光纤激光行业最值得学习的友商,于2020年3月上海慕尼黑光博会,公开亮相25000W并且现场切割,一度引起展会交通堵塞,成为全展会的亮点。国内超高功率的发起者,成功策划了“万瓦中国行”项目,刷新了激光行业的品牌和市场认知,在这里不得不说菊厂出身的创鑫激光市场和品牌负责人曾剑锋先生直接把激光行业的产品发布、市场推广、品牌策略拉上了一个新高度。2022年再次提出,万瓦激光的“高功率+高亮度”总结为“一高(泵浦光输出高亮度、有源纤芯高亮度)、二小(泵浦光小纤芯、信号光小纤芯)、三包层(独创专利、承载万瓦泵浦光)”,一度也是在市场引起热议,激光行业之前比较闭塞,很少公开说明技术细节,这样的技术干货分享让激光行业的发烧友眼前一亮。

 

来源:创鑫激光官方渠道

 

GW光惠激光作为光纤激光行业的后来者,自2015年11月成立以来获得各界的关注和认同,先后获得国家高新技术企业和工信部专精特新小巨人荣誉,其中2022年5月份获得工信部精选的重点小巨人殊荣。同时,获得中国建设银行投资平台(建信投资)、上汽集团投资平台(尚颀资本)、上海国资平台(联升创投)、青浦区国资委、南通市平台等地方政府投资等近5亿的知名机构的投资,更是在2022年上海疫情期间获得海尔资本生态基金博睿智联的5000万元战略融资。

 

作为一家典型的技术驱动型公司,GW光惠激光一直致力于高亮度976nm泵浦技术方案研发,被市场誉为高亮度976nm泵浦技术方案的国内第一人,在高亮度、高效率、优光束模式上也进行了长期的探索。

 

高亮度发起者

 

GW光惠激光于2017年第19届中国国际工业博览会展出当时工业接近极限的3kW单腔单模20um输出的高亮度光纤激光器,致力于全球高亮度光纤激光器领先者。

 

来源:光惠激光2017年第19届工博会照片

 

当下,高亮度再次引起市场关注,其中大科激光董事长、学者出身的郭少锋博士提出了“相对亮度”的概念,行业资深媒体OFweek激光网通过测试发现,高亮度激光切割能够显著降低端面锥度,减小热影响区改善切割质量,在对锥度、质量要求更高的场景有着重要作用。

 

高光电转化效率追随者

 

除此之外,更高功率的工业应用推动着更高光电转化效率的追求,IPG从2008年开始从25%的光电转化效率到2017年的45%,2019年3月慕尼黑光博会推出光电转化效率超过50%的ECO系列,当下更是把ECO系列推向30kW进入工业应用。

 

来源:IPG公开对外资料及展会发布

 

GW光惠激光在技术上一直追随IPG,于2017年广州国际激光及焊接工业展览会官网发布,推出更高光电转化效率的976nm泵浦技术方案,其光电转化效率可超过42%,并于2021年3月慕尼黑光博会推出ECO系列,提供光电转化效率超过45%的20kW高功率工业产品。

 

来源:广州国际激光及焊接工业展览会官发布,https://lw-asia.gymf.com.cn/news/26913

 

优光束模式跟进者

 

在不断追求更高切割效果的要求下,光束模式优化的研发一直未止步,最早追溯的是NLIGHT的“corona”光斑,于2019年获得美国Prism Award奖,被誉为激光界的诺贝尔奖,通过光束模式的优化改变输出的能量分布均与度,从而改变切割断面效果,所以,NLIGHT的高功率中厚板切割效果一度被市场广为追捧。

 

GW光惠激光在光束模式优化也一直未止步,于2019年推出HBF厚板切割模式后,2022年7月进一步升级为CHF(Cohesion High-Brightness Flat-Top)凝态高亮平顶技术,通过独立研发的凝态光束技术可以使输出的光亮度平顶光束的能量分布与其他特性表现的十分稳定,不易受内外部波动因素影响,使厚板切割性能更加卓越可靠,以20kW的切割效果为例,效果所示如下。

 

 

总结

 

超高功率在技术路线上呈现百花齐放,或是如全球光纤激光领先者IPG追求更高光电转化效率,或是创鑫激光追求“高功率+高亮度”技术路线,或是锐科激光追输出“系统友好型”超高功率段光纤激光器,可为不同客户提供全套定制化服务,或者GW光惠激光致力于在基于976nm高亮度模块的基础上,不断优化光电转化效率、优化光束输出模式,以适应不同场景不同客户的差异化需求,围绕客户价值打造全球化激光技术引领者。一枝独秀不是春,百花齐放春满园。

 

以上文章内容来自光惠激光。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在7日内与本平台联系(邮箱:2900646553@qq.com),我们将在第一时间给予处理!

  • 2022 ITES观众登记启动 | 四大关键字剧透全新智造沸点

    作为立国之本、强国之基,中国制造业正在全球经济深度变革背景下,依靠数字化赋能和创新驱动迈向高质量发展,并以开放合作的胸怀,与世界分享中国制造的新机遇。

    42 2021-12-31
  • 第24届 中国国际光电博览会,近在咫尺!

    深圳地铁20号线一期是深圳国际会展中心片区的主要客运线路,由国展站C1、C2出口可直接到达深圳国际会展中心南登录大厅,由国展北站C1、C2出口可直接到达深圳国际会展中心北登录大厅。

    41 2021-12-31
激光之家
视频报道
会议展览

大科激光DK-YMM 6000多模光纤激光器

投稿邮箱:2506320573@qq.com