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产研结合,创鑫激光联手清华赋能中国制造

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激光与原子能、半导体、计算机并称为20世纪的新四大发明。激光器相当于激光切割机的发动机。和等离子切割机、火焰切割机等传统切割设备相比,光纤激光器在光束质量、电光转换效率、稳定性等方面均有着明显优势。

在本世纪初,光纤激光器还未普及。中国光纤激光器市场完全被欧美企业垄断。当时,欧美企业还对华进行全面的技术封锁,所以,中国国内对欧美光纤激光器的进口依赖程度达到100%。

垄断市场的产品定价可想而知,早期一台进口10kW激光器售价高达800万元(约等于现在2500万元)。

为打破欧美企业的垄断局面,行业内的一些精英人才毅然投入到光纤激光器国产化的事业中,国产化浪潮开始加速。在中国南方崛起的深圳创鑫激光就是其中一家企业。

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怀揣“科技普惠”初心

创鑫激光成立于2004年,是国内首批成立的光纤激光器制造商之一。在创立过程中,凭借着不懈的探索精神和创新意识,创鑫激光取得了脉冲激光器全球出货量第一、万瓦级激光器连续反超和引领、工业级光纤激光器领域多年保持全球最高功率纪录等诸多成就。目前,创鑫激光已成为国内首家实现激光器上游无源器件整合,同时也是全球前三实现上游元器件、激光核心材料、芯片全整合的企业。

“激光这把刀大到可以用来切厚的钢板、桥墩,小到可以削铅笔、裁纸……是一件万能加工工具。”创鑫激光董事长兼总经理蒋峰介绍道。

可以这样说,激光产业的一小步,就是中国制造的一大步。实际上,对于创鑫来说,打破被欧美企业“卡脖子”局面,让中国企业能用得起、用得上激光这件最好的工具,是创鑫一直以来的夙愿。

7月29日,“清华大学(机械系)-深圳市创鑫激光股份有限公司激光先进制造联合研究中心”(以下简称“联合研究中心 ”)揭牌仪式在李兆基科技大楼举行。清华大学副校长郑力教授、创鑫激光董事长兼总经理蒋峰共同为联合研究中心揭牌。

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图:2023激光先进制造高峰论坛现场

众所周知,激光技术是一项极其重要的关键核心技术、基础性技术和引领性技术。联合研究中心成立后,双方会将科学研究与工程实践相结合,发挥双方优势,促进基础研究,解决重大工程问题,产生自主可控的产业共性技术基础,为激光先进制造及智能制造可持续发展奠定基础,并在激光先进制造方面建立关键共性技术研发的创新体系,促进成果共享和应用推广。

此次合作是清华大学机械工程系产教协同创新的一次尝试,联合研究中心成立后,双方将在激光先进制造领域的技术研发、应用创新、人才培养和成果应用等方面实现协同。

联合研究中心是以建设北方最大、最全的工业激光应用研究中心,打造激光产学研标杆为定位目标而创建的,未来也将成为创鑫的北方研究中心。此举不仅能为创鑫激光带来更多、更高的技术成就和商业价值,立足传统产业升级和高端制造需求,面向国家战略和发展需求,更有利于打造激光应用创新“高地”。

创鑫激光董事长兼总经理蒋峰认为,在中国科技、高端制造备受打压的当下,清华大学全力支持民营企业,合力打造“产学研”协同发展新模式,对创鑫和整个激光行业的发展都影响深远。

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图:创鑫激光董事长兼总经理蒋峰

降本提质助力国产替代

近年来,在创鑫等企业的助推下,光纤激光器凭借优异的性能成为市场主流。公开数据显示,2020年光纤激光器占整个激光器的市场份额达52.7%,2022年中国市场规模达122.6亿元。

激光设备的应用范围和在各行业的应用占比逐步扩大。工业领域激光设备市场占比最高,达62%;其次为信息领域激光设备市场,占比达22%;商业领域占比7%,医学领域占比4%,科研领域占比5%。

《中国激光产业发展态势分析与展望》数据显示,预计2023年我国光纤激光器市场规模将达到135.5亿元,同比增长超过10%。

激光的快速普及离不开龙头企业的强力带动,过去几年,以创鑫激光为代表国内厂商技术通过持续地创新,自主研发和生产国产激光器,不仅建立起了技术壁垒,还有效地降低了设备成本。

这样,中低功率光纤激光器已基本实现国产化,激光切割、焊接、打标等基本趋于成熟。

打造激光应用创新“高地”

当然,激光器的发展不仅限于此。激光器的下游应用不断从以打标、切割和手持焊为代表的传统通用领域,向新能源、半导体、航空航天等高端制造领域拓展,有望为激光行业带来新的增长动力。

为鼓励激光企业自主创新和掌握核心技术,促进激光技术与高端、精密制造深度融合,进而提高我国高端制造业的技术水平,国家出台了多项政策。

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在政策的鼓励下,创鑫激光在高端产品领域实现了前所未有的突破。创鑫推出的万瓦级激光、“一体化万瓦切割解决方案”、50μm芯径的万瓦高亮度三合一激光器及高亮度50kW三合一激光器,率先占领了行业技术高地,引领了行业的产品趋势。

经过国内激光器厂商坚持不懈进行技术创新与研发,在诸多方面,尤其是超高功率光纤激光领域,我国企业已经对欧美企业实现全面赶超。

“面向未来更为广阔、更为多样化的激光应用场景,以及快速增长的产业需求,亟需光学先进理论指引和激光前沿应用研究的补齐。”蒋峰表示,面向国家战略需求和激光科技前沿,创鑫将与合作伙伴着力打造激光应用创新“高地”,赋能中国激光先进制造,积极推动构建中国激光产业领域的全球影响力。

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