高功率超快激光设备应用市场如何开拓？

工业激光加工具有三大关键特性：高效、精密、高品质。 正是这三个特点使得激光加工在各个制造业领域得到广泛的欢迎。 无论是高功率金属切割，还是中低功率的微加工，激光方法都表现出了比传统加工技术明显的优势。 因此，激光加工在过去十多年里得到了迅速而广泛的应用。

中国超快激光器的发展

激光加工应用逐渐多样化，主要集中在中高功率光纤激光切割、大型金属构件焊接、超快激光微加工精密产品等不同任务。 以皮秒激光器（10-12秒）和飞秒激光器（10-15秒）为代表的超快激光器，仅用了20年的时间就得到了发展。 它们于2010年开始商业化应用，并逐渐渗透到医疗和工业加工领域。 我国于2012年开始超快激光器的工业应用，但直到2014年才出现成熟的产品。 在此之前，几乎所有的超快激光器都依赖进口。

到2015年，海外厂商的技术已经比较成熟，但超快激光器的成本却超过了200万元人民币。 单台精密超快激光切割机售价超过400万元。 高昂的成本阻碍了超快激光器在我国的广泛应用。 2015年后，我国加速超快激光器国产化进程。 技术突破迅速，到2017年，中国超快激光器企业已达十多家，产品水平已能与国外产品相媲美。 国产超快激光器售价仅几万元，迫使进口产品也纷纷降价。 在此期间，国产超快激光器在低功率阶段趋于稳定并获得发展 (3W-15W). 中国超快激光器出货量从2015年的不到100台激增至2021年的2400台。 2020年中国超快激光器市场规模约为27.4亿元人民币。

超快激光的功率不断达到新的高度

近年来，在中国科研人员的努力下，国产超快激光技术取得了重大进展，50W紫外皮秒激光器研制成功，50W飞秒激光器逐渐成熟。 2023年，北京某公司推出500W高功率红外皮秒激光器。 目前，我国超快激光技术与欧美先进水平的差距已大大缩小，仅在最大功率、稳定性、最小脉宽等关键指标上存在差距。

超快激光器的预期未来发展将继续侧重于推出更高功率的版本，例如 1000W 红外皮秒激光器和 500W 飞秒激光器，同时不断改进脉冲宽度。 随着技术的进步，应用中的某些瓶颈有望得到克服。

中国国内市场需求落后于激光产能发展

中国超快激光器市场规模的增长速度明显落后于出货量的激增。 这种差异主要源于中国超快激光器下游应用市场尚未完全开放。 国内外激光器厂商竞争激烈，为抢占市场份额打价格战，加之应用端诸多工艺尚不成熟，加之近三年来智能手机电子/面板市场低迷，导致很多用户对于是否要将生产扩展到超快激光线上犹豫不决。

与金属板材的可见激光切割和焊接不同，超快激光的加工能力是在极短的时间内完成任务，需要对各个工艺进行广泛的研究。 目前我们经常提到的超快激光在全面屏智能手机切割、玻璃、OLED PET薄膜、FPC柔性板、PERC太阳能电池、晶圆切割、电路板盲孔钻孔等领域都有成熟的应用。 此外，它们在航空航天和国防领域用于钻孔和切割特殊部件的重要性也十分显著。

值得注意的是，虽然超快激光据称适用于众多领域，但其实际应用仍是另一回事。 在半导体材料、芯片、晶圆、PCB、覆铜板、SMT等规模化生产行业，超快激光的应用还比较少，甚至没有显著的应用。 这意味着超快激光应用和工艺的发展滞后，落后于激光技术进步的步伐。

超快激光加工应用的漫漫探索之路

而我国专业从事精密激光设备的企业数量相对较少，仅占金属激光切割企业的1/20左右。 这些公司普遍规模不大，在芯片、PCB、面板等行业的工艺开发机会有限。 而且，终端应用生产工艺成熟的行业，在向激光微加工转型时，往往面临多次的尝试和验证。 考虑到设备成本，发现可靠的新工艺解决方案需要大量的反复试验。 这个转变并不是一个容易的过程。

整板玻璃切割可能是超快激光进入特定领域的可行切入点。 激光切割在手机玻璃屏幕上的快速应用就是一个成功的例子。 然而，深入研究用于其他行业特殊材料部件或半成品的超快激光器则需要更多的时间去探索。 目前，超快激光的应用还比较有限，主要集中在非金属材料切割。 在OLED/半导体等更广泛领域的应用还比较匮乏，凸显出我国超快激光加工技术整体水平还不够高。 这也意味着未来发展的巨大潜力，预计未来十年超快激光加工应用将逐渐增加。