“推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)，必須加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提高國(guó)產(chǎn)化替代率，把科技的命脈掌握在自己手中......”，6月總書記在武漢考察時(shí)對(duì)制造業(yè)升級(jí)、科技創(chuàng)新等提出了新的要求。未來科技強(qiáng)國(guó)之路，需要不斷提升自主創(chuàng)新能力。
工信部數(shù)據(jù)顯示，從2012年到2021年，我國(guó)全部工業(yè)增加值由20.9萬億元增加到37.3萬億元，年均增長(zhǎng)6.3%，遠(yuǎn)高于同期全球工業(yè)增加值2%左右的年均增速。盡管2020、2021年受到新冠疫情的沖擊影響，但平均增速仍然達(dá)到了6.1%。其中，高技術(shù)制造業(yè)和裝備制造業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重從2012年的9.4%，提高到2021年的15.1%。我國(guó)正處于“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”跨越的關(guān)鍵時(shí)期。
功率競(jìng)賽掀起新一輪“制造革命”
1961年，Snitzer等人采用光纖作為增益介質(zhì)開發(fā)了世界上第一臺(tái)光纖激光器。光纖激光器憑借效率高、性價(jià)比高、轉(zhuǎn)換效率高、散熱特性好、光束質(zhì)量好等特點(diǎn)，迅速在光通訊、工業(yè)造船、汽車制造、金屬焊接、醫(yī)療器械等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。過去十多年，其更是成為全球激光產(chǎn)業(yè)最具革命性的技術(shù)突破，引領(lǐng)著制造業(yè)加工方式的不斷變革，在工業(yè)應(yīng)用中大放異彩。
根據(jù)Laser Focus World數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)激光器市場(chǎng)規(guī)模為109.1億美元，占全球激光器市場(chǎng)66.12%的份額。其中，光纖激光器在工業(yè)激光器中的占比也從2015年的40.8%提升至2020年的52.68%，是市場(chǎng)份額最大的工業(yè)激光器。中國(guó)已經(jīng)成為全球最為重要的光纖激光器市場(chǎng)，市場(chǎng)銷售額約為全球的60%。伴隨著全球制造業(yè)重心轉(zhuǎn)移，多年以來我國(guó)加工制造市場(chǎng)對(duì)于激光設(shè)備需求非常旺盛。
2003年，美國(guó)IPG公司在中國(guó)賣出第一臺(tái)調(diào)Q脈沖光纖激光器。2004年，英國(guó)SPI公司將MOPA可調(diào)脈寬光纖激光器推入中國(guó)市場(chǎng)。至此，低功率光纖激光器憑借優(yōu)秀的光束質(zhì)量、效率高、體積小、免維護(hù)等特點(diǎn)，迅速席卷激光打標(biāo)、標(biāo)刻市場(chǎng)，極大地推動(dòng)了消費(fèi)電子等行業(yè)發(fā)展。由于國(guó)內(nèi)光纖激光器工業(yè)化起步較晚，早期市場(chǎng)主要被國(guó)外廠商主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)在核心光源方面長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。
隨著功率的進(jìn)一步提升，2014年500W-1500W光纖激光器迅速成為市場(chǎng)寵兒，由此帶來了薄板切割應(yīng)用的新一輪變革，在加工效率及成本方面相對(duì)傳統(tǒng)加工方式大幅度提升，進(jìn)一步搶占CO2及等離子激光器市場(chǎng)份額，成為材料加工領(lǐng)域最主要的方向。在這一時(shí)期，以銳科激光、創(chuàng)鑫激光、杰普特為代表的第一批國(guó)內(nèi)光纖激光器廠商經(jīng)過多年積累，已經(jīng)在各自領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，逐步追趕國(guó)外廠商并實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
其中，銳科激光在千瓦級(jí)連續(xù)激光器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破，杰普特在MOPA脈沖光纖激光器領(lǐng)域開始實(shí)現(xiàn)對(duì)英國(guó)SPI公司的反超，創(chuàng)鑫激光憑借“器件先行、垂直整合”的發(fā)展戰(zhàn)略，除了在脈沖激光器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代之外，在隔離器、泵浦源、合束器、光纖光柵、聲光調(diào)試器等核心器件領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)，為下一步高功率光纖激光器產(chǎn)業(yè)化做好準(zhǔn)備。
2017年開始，在市場(chǎng)普遍認(rèn)為6000W和8000W光纖激光器已經(jīng)足以滿足金屬加工應(yīng)用需求的情況下，萬瓦激光切割機(jī)開始出現(xiàn)，但并沒有迅速火熱起來，市場(chǎng)更多還是觀望階段。轉(zhuǎn)折出現(xiàn)在2020年，創(chuàng)鑫激光憑借核心器件產(chǎn)業(yè)化的積累，在光源加工效率及成本方面實(shí)現(xiàn)突破，使得厚板金屬切割和焊接應(yīng)用更具經(jīng)濟(jì)效益，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)率先掀起了一股“萬瓦激光”浪潮，隨后國(guó)內(nèi)主要的光纖激光器廠商相繼跟進(jìn)，迅速帶動(dòng)萬瓦激光產(chǎn)業(yè)化時(shí)代的到來，也使得國(guó)產(chǎn)光纖激光器進(jìn)入高端制造領(lǐng)域成為可能。這一階段，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程進(jìn)一步提升，國(guó)內(nèi)廠商開始引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流。
進(jìn)入2022年，創(chuàng)鑫激光在“萬瓦激光”浪潮的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，率先將高功率和高亮度優(yōu)勢(shì)合二為一，開發(fā)出50μm芯徑的萬瓦高亮度激光器。高功率決定了激光加工能力及效率，高亮度決定了激光加工質(zhì)量及材料，二者的有機(jī)結(jié)合為國(guó)內(nèi)激光應(yīng)用市場(chǎng)帶來了新的選擇方向，同時(shí)也為國(guó)內(nèi)光纖激光產(chǎn)業(yè)提供了全新的賽道!
野蠻生長(zhǎng)之后，國(guó)內(nèi)廠商如何突圍?
過去十多年，可以說是中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“黃金時(shí)期”，激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值接近1000億元規(guī)模。以光纖激光器為例，在巨大的市場(chǎng)需求的牽引下，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從跟跑到并跑再到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)及制造業(yè)邁入新的階段。
國(guó)內(nèi)光纖激光器出貨量情況(單位：臺(tái))來自《2021中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》
根據(jù)《2021中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，在1KW-3KW和3KW-6KW功率區(qū)間，國(guó)內(nèi)光纖激光器占據(jù)著絕對(duì)的市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)，已經(jīng)基本完成國(guó)產(chǎn)替代。而在6KW-10KW功率區(qū)間，國(guó)內(nèi)廠商與國(guó)外廠商實(shí)力相當(dāng)，后續(xù)將成為國(guó)產(chǎn)替代的下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)。而在10KW以上的超高功率領(lǐng)域，短短2年間出貨量就增長(zhǎng)了10倍，毫無疑問將會(huì)成為各大廠商競(jìng)逐的下一個(gè)焦點(diǎn)。從市場(chǎng)規(guī)模來看，過去十多年國(guó)內(nèi)光纖激光器更是一路狂奔，從最開始的長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，一躍達(dá)到近120億元規(guī)模，并在2021年實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口品牌的反超，徹底改變了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)格局。然而在高速增長(zhǎng)的背后，國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)仍面臨著價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、原材料成本上漲、市場(chǎng)需求急轉(zhuǎn)直下等諸多挑戰(zhàn)。特別是在2022年，國(guó)產(chǎn)光纖激光器廠商也在尋找新出路。
近日，銳科激光發(fā)布2022年半年度業(yè)績(jī)預(yù)告，預(yù)計(jì)2022年上半年實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)為2000萬元到2300萬元，上年同期26054.06萬元，同比減少91.17%到92.32%。除了宏觀經(jīng)濟(jì)因素造成下游設(shè)備集成商開工率不足之外，價(jià)格的下調(diào)帶來產(chǎn)品銷量大幅增長(zhǎng)的同時(shí)，盈利能力不可避免要承受壓力，這或許也是國(guó)內(nèi)大多數(shù)激光產(chǎn)業(yè)鏈廠商的生存現(xiàn)狀。
實(shí)際上，白熱化的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)幾乎伴隨著國(guó)內(nèi)光纖激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從最初的低功率脈沖光纖激光器，到1KW-6KW中高功率光纖激光器，再到當(dāng)下正火的萬瓦光纖激光器，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)依舊非常激烈。
也正是很早就預(yù)料到這一情況，近幾年來，創(chuàng)鑫激光憑借過硬的理論基礎(chǔ)以及近20年的技術(shù)沉淀，主動(dòng)跳出價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的固有套路，堅(jiān)持以研發(fā)新技術(shù)作為破局關(guān)鍵點(diǎn)。從萬瓦激光浪潮的發(fā)起來看，這一策略是非常成功的，成功地引領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對(duì)高端制造應(yīng)用市場(chǎng)相對(duì)保守，對(duì)于加工質(zhì)量及穩(wěn)定性要求更高的需求，創(chuàng)鑫激光在今年6月再次率先拋出了“高功率+高亮度”全新技術(shù)路線，7月創(chuàng)鑫激光隨即推出了35μm/50μm 單模塊12kW三合一方案，并即將發(fā)布100μm多模塊50kW產(chǎn)品，進(jìn)一步刷新工業(yè)光纖激光器最高功率記錄!
從原理上看，輸出纖芯越小，激光器亮度越高，能量越集中。創(chuàng)鑫激光高亮度12000W光纖激光器采用行業(yè)最小的50μm輸出芯徑，能量密度可達(dá)611MW/cm2。采用100μm輸出芯徑，能量密度也有153MW/cm2。于此同時(shí)，創(chuàng)鑫激光還可以提供35μm定制小芯徑，其能量密度可以躍升至1.25GW/cm2，不僅刷新了能量密度記錄，同時(shí)也拓展了更多應(yīng)用的可能性。而在泵浦功率密度方面，得益于小芯徑輸出光纖的加持，創(chuàng)鑫激光產(chǎn)品比友商提高了2.6倍，為厚板金屬切割、激光熔覆、激光清洗、高反材料加工等應(yīng)用帶來新一輪工藝升級(jí)，進(jìn)一步叩開高端制造市場(chǎng)大門!
新的一輪產(chǎn)業(yè)調(diào)整不可避免
2022年對(duì)于國(guó)內(nèi)光纖激光產(chǎn)業(yè)而言，很可能是一個(gè)非常關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一方面國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程仍將繼續(xù)，國(guó)產(chǎn)廠商有望進(jìn)一步搶占國(guó)外廠商市場(chǎng)份額，排名二、三的國(guó)外廠商或?qū)⑹艿捷^大挑戰(zhàn)，市場(chǎng)格局將出現(xiàn)新的變化。另一方面，在市場(chǎng)份額實(shí)現(xiàn)反超之后，如何維持良好的盈利水平，持續(xù)保持創(chuàng)新能力，將成為國(guó)內(nèi)廠商不得不面對(duì)的挑戰(zhàn)。
從產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)來看，未來幾年國(guó)內(nèi)高功率光纖激光器領(lǐng)域價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)將更加白熱化，國(guó)產(chǎn)品牌將對(duì)國(guó)外廠商發(fā)起進(jìn)一步?jīng)_擊，產(chǎn)業(yè)格局將再次洗牌，高端制造應(yīng)用領(lǐng)域最終僅有少數(shù)幾家廠商最終勝出，進(jìn)而瓜分市場(chǎng)份額。另一方面，國(guó)內(nèi)光纖激光器廠商通過戰(zhàn)略合作綁定上下游廠商，從而通過集群化優(yōu)勢(shì)提升競(jìng)爭(zhēng)力也是一種重要趨勢(shì)。整體而言，產(chǎn)業(yè)資源將進(jìn)一步向細(xì)分領(lǐng)域頭部廠商聚攏。
如果想打破這一局面，激光企業(yè)必須有過硬的“拿手活”，才能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中存活下來。更高功率光纖激光器，高平均功率、高峰值功率脈沖光纖激光器，超短脈沖光纖激光器，更高亮度光纖激光器，新型光纖激光器等方向都能夠形成獨(dú)有特色。對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商而言，雖然簡(jiǎn)單堆疊模塊可以快速提升激光器功率，迎合最當(dāng)下市場(chǎng)需求，但由此也導(dǎo)致了價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的頑疾長(zhǎng)期無法根治。
國(guó)內(nèi)光纖激光領(lǐng)域需要新技術(shù)和新思維，正如創(chuàng)鑫激光在萬瓦激光及高亮度方向的嘗試一樣，只有不斷變化才有新的活力。
來源：激光行業(yè)觀察