由于激光的能量精密可控和其聚焦性能优异,已成为现代制造业的“最快的刀”,使全球制造业掀起新一轮产业革命。激光制造优势明显,在航空航天、轨道交通、电子制造、新能源、新材料等领域的高端制造有重大前景,被专家认为是制造业转型升级新一代战略性支撑技术,也一直为世界主要发达国家所重视,激光制造已经由“特种加工”成为“通用加工”,完成了从量变到质变的飞跃。
美国由于在激光制造基础理论、产品研发走在世界发展的前列,以及政府持续政策的支持,带动了其在诸如航天航空、高端芯片等激光加工应用发展,领跑世界。比较典型的是美国GE航空公司飞机发动机制造上应用的激光钻孔技术目前是世界最好的水平。
欧洲以德国代表,拥有强大基础的工业发展体系,经过多年的发展,以其在国民经济占有最重要地位的汽车制造为应用支撑点,激光制造完成了从辅助技术到主流技术的转变,在高端设备、制作工艺和材料上优势明显,而这些又反过来促进制造业整体水平的提升。
美国、欧洲在高端领域研发和应用代表世界激光产业的发展趋势。
在前期市场拉动和政策支持下,中国已成为全球最大的激光制造市场,迎来黄金时期。中国是从中低端往高端走,走的是“群众路线”,欧美是“个人英雄主义”,不一样的路。
中国非常注重激光制造的发展,近十年也发布了多项激光制造在国家层面的规划,同时我国科研投入逐年加大,加之中国市场广阔和应用需求强劲,当前激光产业已经初具规模,2019年激光器及激光设备产值达到658亿元(全球147.3亿美元)(本报告数据),中国已经成为中低端激光制造做到最好也是最大的市场。
高端领域,中国也在加紧追赶步伐,在国家科技计划的支持下,特别是“增材制造和激光制造”国家重点专项,从基础研究,器件研制,装备开发和实际的应用示范,形成“全链条设计、一体化实施”的思路,集中优势力量攻关,目前已产出一些突出成果,如提出了电子动态调控超快激光制造的新原理、新方法,研制出高性能新一代激光晶体等,形成了一定特色,部分技术国际领先。
国家重点专项的引导只是开始,现在国内越多越多的企业都已投入到超快激光器研发,目前不下十家。激光制造和其他制造相结合是未来发展的趋势,更多新的应用会开拓出来,激光作为一种通用工具,就要充分发挥其特点,怎样做好这个工具、用好这个工具,自主创新很关键。
随着中国制造产业的转型升级,激光技术的成本不断下降,应用需求空间不断扩增,预计未来激光制造的市场规模将越来越大。
首先,激光制造在中低端可以做到替代部分传统制造的方法,加工的效率、精度,制造的质量也要好得多,优势明显。随着应用范围越广,体量的支撑,让激光制造成本越来越低,两者相互促进,就进入一个良性循环。
其次,此前我国激光设备大多依赖进口,但近五年来,我国企业在技术上实现了诸多突破,涌现出了像华工科技、大族激光、金运激光、锐科激光、帝尔激光、光韵达、柏楚电子、联赢激光这些优秀激光企业,让中国本土拥有更好的配套和更低的成本,进口替代已是大势所趋,我国激光企业将借助进口替代实现快速成长。
同时,智能制造引发全球热潮,激光设备成为智能制造领域重要的加工手段,比如,手机中90%零部件需激光加工,制造中超过20种不同工艺的制造环节都用到激光技术及相关的制造设备;汽车制造从动力电池到汽车车身再到智能部件组装,也同样如此。这些新的市场需求牵引,给激光制造业发展带来了巨大的机遇。

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内容摘编自《2020中国激光产业发展报告》(精编版)序言,该序言由华中科技大学激光加工国家工程研究中心、武汉中国光谷激光行业协会 朱晓老师撰写而成。
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