“新質生產力”大熱，激光行業(yè)能做些什么？

來源：杰普特

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

發(fā)展“新質生產力”，激光不可或缺
從概念上來看，新質生產力是生產力質的躍遷，以“科技創(chuàng)新發(fā)揮主導作用”的生產力，是擺脫了傳統(tǒng)增長路徑，符合我國經濟高質量發(fā)展要求的生產力，也是數(shù)字時代更具融合性、更體現(xiàn)新內涵的生產力，其中包含技術創(chuàng)新、高質量、高質效、可持續(xù)等關鍵特性，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“新質生產力”，勢必將進一步推進激光應用的廣度和深度。

我們都知道，激光被譽為“最快的刀、最準的尺、最亮的光”，因其具有優(yōu)異的單色性、方向性、亮度等特征，已經成為現(xiàn)代工業(yè)制造中不可或缺的生產工藝之一。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。

先進制造領域包含新一代信息技術、高端裝備、生物科技、新材料、新能源設備、新能源汽車儲能與動能裝置等。盡管受到嚴峻復雜國際形勢的影響，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，中國激光產業(yè)也迅速成長和壯大，成為“新質生產力”的重要推動力量。

以杰普特為例，在國內廠商多數(shù)選擇“主流”調Q技術路線時候，毅然選擇難度更大的MOPA技術路線，幾乎是從“0”開始，經過5年多的持續(xù)研發(fā)投入，最終實現(xiàn)對國外標桿企業(yè)的產品替代，填補了國內該領域的技術空白，一舉成為智能光纖激光器領域最具代表性企業(yè)。也正是憑借著這種敢于向“空白”領域大力投入，幫助客戶解決終端用戶的需求和痛點的精神，杰普特已經成為消費電子精密制造、半導體裝備、光伏、新能源動力電池等領域不可或缺的“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穩(wěn)定性，在生活中應用非常廣泛。隨著科技水平的發(fā)展，醫(yī)療、化工、光伏等領域對于特種玻璃需求逐年增加。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“新質生產力”的高質量、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，加工品質和精度難以保證，后續(xù)維護工序較多且復雜，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量優(yōu)勢，為醫(yī)療、光伏等應用提供革新性的解決方案，助力終端客戶新質生產力的提升。

△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結構，自2021年推出以來，經過科研人員的多次研發(fā)升級優(yōu)化，針對不同應用開發(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的基礎上，M8系列對脈沖峰值功率與光束質量進行了重點優(yōu)化，在高功率工作條件下可保持優(yōu)異的光束質量，峰值功率可達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)選擇能輕松應對，可以高質量地完成加工任務。

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

在新能源賽道上，杰普特是國內最早進入的激光光源企業(yè)，憑借激光、光學技術、智能裝備等方面的完備布局，公司在鋰電領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替代。在光伏領域也已成功供貨TOPCon SE 激光摻雜激光器和鈣鈦礦模切設備等，成為新能源激光技術的領導者。

動力電池方面，杰普特已經能夠完整覆蓋動力電池所有激光應用工序。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復合光斑可調激光器具有光電轉換率高、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量，可為動力電池客戶創(chuàng)造更大的經濟價值。

在光伏制造領域，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備助力協(xié)鑫光電鈣鈦礦疊層組件光電轉換效率達到26.34%，獲中國計量科學研究院進行權威認證并出具正式測試報告，再次打破世界紀錄。

中共中央政治局2月29日下午就新能源技術與我國的能源安全進行第十二次集體學習�？倳�記強調要順勢而為、乘勢而上，以更大力度推動我國新能源高質量發(fā)展，為中國式現(xiàn)代化建設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。

對于國內激光產業(yè)而言，不論是常見的玻璃加工，還是高端的新能源制造，激光技術都有著廣闊的應用場景，關鍵是如何通過技術和工藝創(chuàng)新，滿足“新質生產力”對于效率和質量的高標準要求。只有真正為應用領域帶來變革式提升，才能助推國家重大戰(zhàn)略的落地！