“新質(zhì)生產(chǎn)力”大熱，激光行業(yè)能做些什么？

來源：杰普特

近日，備受關(guān)注的2024年全國兩會成功舉辦，新質(zhì)生產(chǎn)力首次被寫入政府工作報告，并列為2024年十大工作任務(wù)的首位，成為各行業(yè)關(guān)注的焦點。激光技術(shù)自誕生以來已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科研、通信、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，并成為不可或缺的先進工具之一。在國家大力發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”的浪潮中，激光行業(yè)又能做些什么呢？

發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”，激光不可或缺
從概念上來看，新質(zhì)生產(chǎn)力是生產(chǎn)力質(zhì)的躍遷，以“科技創(chuàng)新發(fā)揮主導(dǎo)作用”的生產(chǎn)力，是擺脫了傳統(tǒng)增長路徑，符合我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展要求的生產(chǎn)力，也是數(shù)字時代更具融合性、更體現(xiàn)新內(nèi)涵的生產(chǎn)力，其中包含技術(shù)創(chuàng)新、高質(zhì)量、高質(zhì)效、可持續(xù)等關(guān)鍵特性，這些都與激光加工特性十分契合。由此可見，各行業(yè)大力發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”，勢必將進一步推進激光應(yīng)用的廣度和深度。

我們都知道，激光被譽為“最快的刀、最準(zhǔn)的尺、最亮的光”，因其具有優(yōu)異的單色性、方向性、亮度等特征，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)制造中不可或缺的生產(chǎn)工藝之一。與其他加工方式相比，激光加工是典型的無接觸式加工，在可控性、加工效率、材料損耗、加工質(zhì)量以及環(huán)保等方面優(yōu)點突出，符合智能制造與綠色制造等先進制造大趨勢，其發(fā)展水平直接體現(xiàn)出一個國家制造業(yè)的實力。

先進制造領(lǐng)域包含新一代信息技術(shù)、高端裝備、生物科技、新材料、新能源設(shè)備、新能源汽車儲能與動能裝置等。盡管受到嚴(yán)峻復(fù)雜國際形勢的影響，我國先進制造業(yè)仍繼續(xù)保持增長態(tài)勢，其背后離不開以激光加工為代表的先進工具的不斷創(chuàng)新。在這一過程中，中國激光產(chǎn)業(yè)也迅速成長和壯大，成為“新質(zhì)生產(chǎn)力”的重要推動力量。

以杰普特為例，在國內(nèi)廠商多數(shù)選擇“主流”調(diào)Q技術(shù)路線時候，毅然選擇難度更大的MOPA技術(shù)路線，幾乎是從“0”開始，經(jīng)過5年多的持續(xù)研發(fā)投入，最終實現(xiàn)對國外標(biāo)桿企業(yè)的產(chǎn)品替代，填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白，一舉成為智能光纖激光器領(lǐng)域最具代表性企業(yè)。也正是憑借著這種敢于向“空白”領(lǐng)域大力投入，幫助客戶解決終端用戶的需求和痛點的精神，杰普特已經(jīng)成為消費電子精密制造、半導(dǎo)體裝備、光伏、新能源動力電池等領(lǐng)域不可或缺的“配套專家”，持續(xù)為我國先進制造業(yè)發(fā)展提供更高效率、更高質(zhì)量、更節(jié)能環(huán)保的解決方案。

替代傳統(tǒng)加工工藝，激光大展拳腳
在眾多材料中，玻璃具有良好的透明性和化學(xué)穩(wěn)定性，在生活中應(yīng)用非常廣泛。隨著科技水平的發(fā)展，醫(yī)療、化工、光伏等領(lǐng)域?qū)τ谔胤N玻璃需求逐年增加。傳統(tǒng)的玻璃切割工藝主要包括刀輪切割和CNC研磨切割兩種方式，然而這兩種方式均存在一定的局限性，無法滿足“新質(zhì)生產(chǎn)力”的高質(zhì)量、高效率需求。

具體來看，刀輪切割雖然操作簡便，但切割精度較低，玻璃崩邊大，邊緣粗糙，加工品質(zhì)和精度難以保證，后續(xù)維護工序較多且復(fù)雜，成本較高。CNC研磨切割采用高強度的鉆石刀具，通過壓向被切割材料實現(xiàn)切割效果，容易出現(xiàn)崩邊、碎裂等情況。這些對于人體安全及工業(yè)生產(chǎn)效率都會帶來重大影響。

△M8系列高峰值激光器

為了解決這一難題，杰普特采用M8系列高峰值激光器，搭配2.5D振鏡，可以實現(xiàn)常規(guī)圓孔或異形玻璃的打孔切割。相對于傳統(tǒng)的機械切割而言，該方案加工效率高、維護成本低、熱影響小。實驗數(shù)據(jù)顯示，杰普特M8系列激光器具有更高的峰值功率，在玻璃鉆孔加工過程中的崩邊小于1mm，且能夠顯著提升加工效率，相對于傳統(tǒng)加工方式更具效率和質(zhì)量優(yōu)勢，為醫(yī)療、光伏等應(yīng)用提供革新性的解決方案，助力終端客戶新質(zhì)生產(chǎn)力的提升。

△M8系列峰值功率曲線

杰普特M8系列激光器采用主振蕩功率放大的MOPA結(jié)構(gòu)，自2021年推出以來，經(jīng)過科研人員的多次研發(fā)升級優(yōu)化，針對不同應(yīng)用開發(fā)了適合功率的激光器，中低功率包括20瓦，50瓦，適合對熱量敏感的材料的表面處理和刻蝕。中高功率覆蓋100瓦-300瓦，在一些要求高效率、高要求的加工效果的應(yīng)用如深度切割、深度雕刻、玻璃磨砂處理中優(yōu)勢顯著。在保持原有杰普特M7系列脈沖頻率獨立可調(diào)的基礎(chǔ)上，M8系列對脈沖峰值功率與光束質(zhì)量進行了重點優(yōu)化，在高功率工作條件下可保持優(yōu)異的光束質(zhì)量，峰值功率可達(dá)350KW，加工效率高。

相比傳統(tǒng)接觸式加工中存在的各種問題，高峰值高功率激光器的非接觸式加工方式優(yōu)勢顯著，雖然初期投入大，但在后續(xù)的加工中穩(wěn)定性更強、持續(xù)投入更少。在考慮復(fù)雜的材料特性和物理特性時，杰普特M8系列高峰值激光器豐富的參數(shù)選擇能輕松應(yīng)對，可以高質(zhì)量地完成加工任務(wù)。

助力新能源布局，保障重大戰(zhàn)略落地
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，未來汽車工業(yè)對中國“新質(zhì)生產(chǎn)力”的形成將起到很強的拉動作用。2023年，我國新能源汽車產(chǎn)銷量占全球比重超過60%。新能源汽車的發(fā)展讓我國汽車產(chǎn)業(yè)走上了世界舞臺中心。中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)擁有先發(fā)優(yōu)勢，但并未形成絕對的技術(shù)優(yōu)勢，在關(guān)鍵的動力電池環(huán)節(jié)還需要不斷地進行創(chuàng)新，優(yōu)化生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)業(yè)的競爭力和盈利能力。

在新能源賽道上，杰普特是國內(nèi)最早進入的激光光源企業(yè)，憑借激光、光學(xué)技術(shù)、智能裝備等方面的完備布局，公司在鋰電領(lǐng)域已成功供貨焊接用環(huán)形光斑激光器和切割用FC系列脈沖激光器，實現(xiàn)了對進口激光器的部分國產(chǎn)替代。在光伏領(lǐng)域也已成功供貨TOPCon SE 激光摻雜激光器和鈣鈦礦模切設(shè)備等，成為新能源激光技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。

動力電池方面，杰普特已經(jīng)能夠完整覆蓋動力電池所有激光應(yīng)用工序。公司FC系列脈沖激光器開創(chuàng)了“0毛刺”極耳切割的行業(yè)先河，極大提升了動力電池安全性，避免出現(xiàn)高自放電、短路、起火爆炸等問題。AOB復(fù)合光斑可調(diào)激光器具有光電轉(zhuǎn)換率高、激光輸出功率穩(wěn)定等特性，可提供中心、外環(huán)光纖芯徑多種選擇。在高反材料焊接過程中無飛濺，焊縫成型穩(wěn)定且一致性好。在焊接過程中，可實時反饋輸出功率，并進行閉環(huán)補償，大大提升焊接效率和質(zhì)量，可為動力電池客戶創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

在光伏制造領(lǐng)域，2021年8月，杰普特為大正微納定制的全球首套柔性鈣鈦礦膜切設(shè)備通過驗收并投入使用。2022年10月，杰普特實現(xiàn)TOPCon SE激光一次硼擴的激光光源研發(fā)并完成交付。2023年12月，杰普特鈣鈦礦激光膜切設(shè)備助力協(xié)鑫光電鈣鈦礦疊層組件光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.34%，獲中國計量科學(xué)研究院進行權(quán)威認(rèn)證并出具正式測試報告，再次打破世界紀(jì)錄。

中共中央政治局2月29日下午就新能源技術(shù)與我國的能源安全進行第十二次集體學(xué)習(xí)。總書記強調(diào)要順勢而為、乘勢而上，以更大力度推動我國新能源高質(zhì)量發(fā)展，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)提供安全可靠的能源保障，為共建清潔美麗的世界做出更大貢獻。

對于國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)而言，不論是常見的玻璃加工，還是高端的新能源制造，激光技術(shù)都有著廣闊的應(yīng)用場景，關(guān)鍵是如何通過技術(shù)和工藝創(chuàng)新，滿足“新質(zhì)生產(chǎn)力”對于效率和質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求。只有真正為應(yīng)用領(lǐng)域帶來變革式提升，才能助推國家重大戰(zhàn)略的落地！