文:喻义
据业内专家预测,激光焊接或将成为中国激光行业的下一个风口。同时,随着直接半导体激光器成本的进一步降低,这个爆发点将提前到来……激光焊接是工业生产中较为先进的焊接技术。从20世纪80年代以来,随着千瓦级激光技术的成熟,激光焊接开始逐步推广。
激光是20世纪人类的重大发明之一,是通过人工方式,用光或放电等强能量激发特定的物质而产生 的光,原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落低能级时,所释放的能量以光子的形式放出,是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度高的光子队列。激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。
作中国为全球最大的激光应用市场,激光市场近年来发展迅速,2021年我国激光设备产量约20.19万台,激光产业产值达680亿,激光企业超过1000家。但是在2016年之前,我国的激光市场基本被立陶宛占据,尤其是用于激光近视手术的飞秒激光器,国内医院所使用的激光仪器99%是从立陶宛进口的,甚至一些光谱仪器也采用了立陶宛激光器和激光镜片。
虽然立陶宛是一个只有280万人口的小国,总人口只有上海常住人口的十分之一,却占据了全球激光市场50%以上的份额。自1960年代以来,立陶宛一直致力于激光技术的研发,直到维尔纽斯大学研制出激光发生器,为立陶宛在激光领域的发展奠定了基础。
2016年,在国际Prism光学创新评选中,立陶宛研制的激光仪器荣获世界最佳科学激光设备奖,研究水平得到国际认可。截至目前,立陶宛在激光技术方面保持了数十年的领先地位,与全球多个国家开展合作,90%的激光设备用于出口。
说到立陶宛的激光产业,就不得不说立陶宛激光领域的三剑客EKSPLA、LIGHT CONVERSION和ALTECHNA,这三家是立陶宛激光产业的核心代表企业。EKSPLA成立至今30年,是立陶宛最大的激光公司,该公司生产的皮秒、飞秒、纳秒激光器占据世界领先地位,出口的皮秒激光器占全球市场份额的50%,相关激光器产品达300余种。
LIGHT CONVERSION主要专注于超快激光技术的研发,生产的超快参数发生器占全球市场份额的60%,开发的TOPAS和ORPHEUS系列的OPA占全球连续可调波长超快光源市场份额的80%。
像国内流行的近视飞秒激光手术基本上100%使用的都是立陶宛进口的飞秒激光器,在一些光谱仪器方面,还采用了立陶宛激光器和激光镜片,并且相关设备被美国NASA、欧盟空间局和以色列的核研究中心使用,世界排名前100的大学中有90%也使用立陶宛制造的激光设备。
也是因此,立陶宛的激光领域逐渐形成了品牌效应。一提到激光设备,很多人首先想到的就是立陶宛。但众所周知,由于美国的原因,立陶宛对我们似乎并不友好,这也让很多业内人士感到担忧。一旦突然断供皮秒、飞秒等特殊激光器领域,届时我们该如何面对?会不会再次陷入“卡脖子”局面?
好消息是国产化替代已经开始了。近五年来,国内飞秒激光器产业发展迅速,华日激光、大族激光、安扬激光等纷纷加大了自研投入,且取得了重大突破。华日激光在研发Teak系列亚纳秒激光器产品的过程中,已经积累了大量技术专利;大族激光研发的国产飞秒激光器,功率效率达到世界顶级水平;安扬激光更是掌握了超快激光核心技术。
在这些国内厂商和中国科学家的不懈努力下,国产飞秒激光器系列产品在中子源、保偏光纤、特种光纤等核心部件上逐步实现国产化替代。其国产化率已达到95%左右,并已应用于高端制造等行业。
特别是中国在光纤激光器方面一直走在世界前列,中国可以生产万瓦的单模光纤激光器。在激光切割机方面,击败欧美进口,直接将国产激光切割机价格降低了90%,万瓦的国产激光切割机售价仅为60万,而进口则可达三五百万。至此,我国激光设备国产化率从30%提高到95%以上,彻底打破了国外垄断。
不仅如此,我国国产光纤激光器也已出口到许多发达国家,欧美日韩均进口了中国的安扬激光更是掌握了超快激光核心技术。可以说在光纤激光器领域,中国的技术已经跟上了世界先进水平。也就是说,在激光产业方面,我们与立陶宛的差距正在加速缩小。
不难想象,在超快激光方面,未来中国可能会出现另一个锐科激光,这一国产化趋势已经在进行当中,也就是说立陶宛的超快激光想要卡中国脖子,几乎是不可能的。我们都知道,只要我们过度依赖国外技术,就必然会有遭受到制裁的一天。从芯片到激光,中国在一些行业已经有了突飞猛进的进步,只是我们和全球领先仍存在一定差距,但中国的未来指日可待。
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