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《锐科激光“工业级大功率光纤激光器关键技术及产业化”项目通过项目综合绩效评价》

  • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者： husisi
  • 发布时间：2022-05-27

  • 5月20日，科学技术部高技术研究发展中心通过在线会议的方式组织召开了国家重点研发计划“工业级大功率光纤激光器关键技术及产业化”项目综合绩效评价会。项目责任专家、项目评审专家、项目牵头单位锐科激光以及课题承担单位和参与单位代表等参加了本次会议。

    “工业级大功率光纤激光器关键技术及产业化”项目由锐科激光牵头，联合中国工程物理研究院激光聚变研究中心、华工法利莱切焊系统工程有限公司、中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、华中科技大学、南京理工大学、江苏师范大学、上海航天精密机械研究所、武汉睿芯特种光纤有限责任公司共同研发，旨在针对我国国民经济对工业级大功率光纤激光器的急迫需求，通过研究光纤激光器在大功率工作条件下出现的多项重大问题，攻克众多关键技术，实现大功率光纤激光器核心器件的国产化和产业化发展。

    项目负责人李成博士介绍了项目总体情况，参会专家听取了项目承担单位的汇报，审查了相关材料，并采用视频的方式查看了项目成果，经质询和讨论，一致认为该项目提供的综合绩效评价材料齐全，符合项目验收要求。项目完成了项目任务书规定的各项研究内容，突破了大功率光纤激光器相关关键技术，实现了大功率光纤激光传输组件、大功率激光合束器、高功率976nm锁波长泵浦源、光闸等核心器件的国产化；研制出满足市场需要的单腔单模2－3kW和多模20－30kW光纤激光器，并在金属材料曲面切割、中厚金属板材切割焊接、航空航天及船舶等多个领域形成了应用。

    未来，锐科激光将继续加强研发创新，加大研发投入，进一步加快项目成果产能建设，服务国家需求，提高产品的市场占有率！

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    • 制造业是国民经济命脉所系，是立国之本、强国之基。党的十八大以来，中国制造加强关键核心技术攻关，打好产业基础高级化、产业链现代化攻坚战，加快新一代信息技术与制造业融合创新，培育优质企业，扩大制造业领域对外开放，制造强国建设迈出坚定步伐，制造业核心竞争力稳步提升。 在智能手机领域，从起初以拥有iPhone为荣，到国产手机品牌崛起；提起汽车，从选择德系、日系车到国产汽车的飞跃发展；同样，在激光领域，中国激光产业逐步发展，一批激光企业品牌成长起来，激光器逐步实现国产化替代。 自诞生之日起，激光以其独特的优势作为一种重要的加工工具在各个行业领域逐步得到了广泛应用。激光器是激光设备中最核心的零部件，是产生激光的装置。其中，光纤激光器是一类重要的工业设备，已成为工业制造领域主流光源。根据《2022中国激光产业发展报告》，2021年，中国光纤激光器的收入规模约125亿元。 IPG与奋起直追的中国品牌 激光器问世不久，美国光学公司（AmericanOpticalCorporation）于1963年首先提出了光纤激光器和放大器的构思。1966年高锟和Hockham对光纤及其在光纤通信中的应用提出了划时代的新观点。1970年，光纤的传输特性达到了实际应用的水平，同年也实现了半导体激光器室温下连续工作。这两大科技成果为光纤通信奠定了坚实的技术基础。 谈到光纤激光器的产业发展，自然少不了IPG的身影。随着1990年IPG创立，光纤激光器产业发展步入新阶段。其创始人Valentin P．Gapontsev博士被誉为“光纤激光工业之父”。2003年，IPG公司在中国卖出第一台调Q脉冲光纤激光器，商用脉冲光纤激光器在中国市场发展起来。2004年，基于南安普顿大学为技术基础的英国SPI公司将MOPA可调脉宽光纤激光器以美国苹果公司产品的应用为契机推入了中国市场。 在国外企业的垄断技术与市场中，2007年，从海外归国的闫大鹏博士在武汉创办锐科激光。2008年，锐科激光推出第一台国产商用调Q脉冲光纤激光器，2009年其调Q光纤激光器已开始小批量供应市场，并初步获得了市场对国产激光器的认可，打破了美国IPG的垄断格局。随后，创鑫激光、杰普特也相继推出了自主研发的激光器产品。 技术垄断被打破后，国产激光器品牌开始逐步替代进口。2013年时，我国工业市场100－1500W以上的光纤激光器国产市占率仅有约15％，1500W以上的光纤激光器国产市占率仅约1％。但到了2020年时，中低功率段的光纤激光器已基本实现国产化，其中1500W以下的光纤激光器国产市占率达到61％，1500W以上的国产市占率达到59％。在不断变化的市场环境中，国产激光器品牌不断冲击着国外巨头把持的高功率市场，深刻改变了全球激光产业竞争格局。 国产品牌在中国市场的赶超 中国不仅是世界上一大制造业国家，同时也是一大消费市场。作为制造业大国，中国曾在不少领域成为国外的代加工厂，贴牌代工各类产品。也正是因为如此，产品附加值小，议价能力低，利润微薄。在激光领域，中国几乎与国外激光技术同时起步，但中国激光产业发展却落后于国外，在很长一段时间内因为未能掌握核心技术、关键器件，导致绝大多数产品依赖进口，甚至出现进口品牌一家独大的局面。以光纤激光器为例，自2008年IPG披露中国地区的收入以来，其在中国市场的收入迅速增长。由于国产品牌的空缺，IPG在中国光纤激光器市场常年处于垄断地位。 2013年，锐科激光攻克万瓦激光器核心技术，研制成功中国首台万瓦连续光纤激光器，这一事件是我国光纤激光器发展史上的里程碑事件。这一年后，我国激光器企业陆续兴起，从中低功率的国产替代开始，陆续向高功率、高端产品市场发力。2018年，IPG中国市场收入在连续多年增长后首次出现下降，但其市场份额仍超过50％。 2019年，中国光纤激光市场掀起万瓦旋风，大量国产激光器企业推出万瓦产品，国产替代进入新的阶段。此后几年，国产激光器品牌保持高速增长，尤其是龙头企业锐科激光2021年取得了营收34．10亿元的成绩，已基本追上IPG的市场份额（2021年IPG在中国市场收入约35．73亿元）。可以预计在2022年，锐科激光将实现光纤激光器国内市场占有率第一。 锐科激光的品牌之路 长期以来，中国制造在消费者心中与“低端”、“质量差”、“没有知名度”等印象关联，而国外产品掌握了话语权，印上国外品牌的logo就代表着“高端”、“质量好”、“时尚有名”。谁拥有品牌，谁就拥有竞争力。而在如激光行业此类高科技领域，要成为能与国际对手同台竞技的品牌，掌握关键技术，具备自主创新能力则是基础与核心。 我国激光企业在发展过程中不乏拆台、压价以及贴牌生产的情况。国内企业要意识到中国激光品牌形象建立不易，市场信任建立不易，齐心协力发展国有品牌。毕竟品牌形象一旦损毁，关乎的不只是一家企业，而是整个中国激光企业的品牌形象。 幸运的是，在国家政策的倡导支持下，领先的制造业企业已经开始重视品牌建设。锐科激光承担起光纤激光器国产化替代重任，一路奋起高歌成为质量与影响力兼具的国产品牌，成为国内光纤激光器领军者。 1）以技术为基因 以人才筑基础 光纤激光器的技术含量高，涉及到光学与光电子学、材料科学、信息与通信、机械工程等多个技术领域，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术领域。锐科激光自创立起便具备技术基因。锐科激光拥有一支人才突出、经验丰富的研发团队，拥有光纤激光器及核心器件等领域的领军人才、研发团队及创新团队。多年来研发投入持续增长，技术研发实力在国内同行业中保持领先水平。 正因如此，锐科激光先后研制出我国第一台25W脉冲光纤激光器产品，第一台100W、1000W、4000W、6000W和10000W连续光纤激光器产品并形成批量化生产，实现国产光纤激光器产品从无到有的突破，并牵头制定了光纤激光器的行业标准，始终引领国内光纤激光器产业发展。2021年，锐科激光与南华大学联合研制的国内首台100kW超高功率工业光纤激光器及配套设备启用仪式在南华大学顺利举行。该激光器是中国目前最大功率的工业光纤激光器，也是全球第二大功率的工业激光器。 2）垂直整合产业链 打造技术护城河 激光产业链包括上游核心零部件（如芯片、泵浦源、控制系统）及中下游激光器、激光设备。以IPG 为例，其在多年发展中，已通过垂直整合一体化战略完成产业链覆盖，实现成本降低，打造出核心竞争力。 中国激光企业要掌握话语权，需要打破国外的关键技术与核心器件垄断，完成整个产业链的独立自主。2015－2017年，直接材料占公司主营业务成本 80％以上，直接材料对主营业务成本影响显著。如今，锐科激光已掌握光纤激光器及其核心器件和材料的关键技术，并实现了光纤激光器上游产业链的垂直整合。通过自制、收购、战略合作等方式实现光纤激光器上游产业链的垂直整合，公司光纤激光器研制能力得以大幅提高，并可自主研发更高功率和更好性能的产品；同时，自产核心器件和材料使生产成本将进一步下降，产品市场竞争力更强。 “缺芯”之痛，成为警示，而泵浦源芯片与特种光纤属于产业链上的“卡脖子”环节。在激光芯片方面，锐科激光已通过锐晶激光、长光华芯实现国产化。其中，锐晶激光由中国航天三江集团有限公司间接控股，其中武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司持股51％，而中国航天三江集团有限公司也持有锐科激光33．68％的股份。在特种光纤方面，则通过收购武汉睿芯特种光纤有限责任公司（以下简称“睿芯光纤”）实现了垂直整合。 锐科激光核心器件及材料自制情况 3）发力高端应用 实现合作共赢 2008－2018年，中国传统制造业的转型升级，国产激光加工设备生产厂商数量急剧增加，成为中国激光市场发展的黄金十年。近年来，我国激光产业的发展极大程度受到了下游应用需求的推动。光纤激光器可应用于传统制造、汽车生产、重工制造、医疗美容、通信和航空航天等领域，前景十分广阔。 在高端应用国产化替代方面，国产激光品牌也在努力。锐科激光率先打破超高功率激光器领域的国外技术垄断，其中光束可调系列、带光闸系列及蓝光、绿光等多款激光器产品，已经在国内新能源及汽车制造厂商中开始应用。前不久，锐科激光开发出用于脂肪靶向加热的红外光源，并且该医疗项目通过科技成果鉴定。此项成果鉴定的通过，标志着锐科在激光医疗研发领域的突破，使公司的激光产品矩阵更加丰富，也显示了锐科激光在激光医疗美容领域的布局。此外，锐科激光仍在不断拓展激光的高端应用场景，并于4月6日举办2022高端系列新品发布会，新品主要是专用于新能源、汽车船舶、航空航天及3D打印等领域的专用激光器。 品牌影响力离不开品质、服务及研发实力，作为中国光纤激光器的领军者，锐科激光不断突破，已经成为国产激光器的领军品牌被行业客户认可。未来，期待国产激光品牌们合作共赢，联产业链上下游企业，一起将中国激光品牌做大做强，让中国光源闪耀全球。
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  • 《募资超11亿 国产光纤激光器龙头锐科激光成功上市 为华工、海目星主要供应商》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-06-27
    • 2018年6月25日，武汉锐科光纤激光技术股份(简称锐科激光，股票代码：300747.SZ)上市敲钟仪式在深圳证券交易所隆重举行，标志着锐科激光开启了资本之路，进入跨越式发展的新征程！ 锐科激光成立于2007年，是一家拥有自主创新知识产权的国家级高新技术企业，专业从事光纤激光器及其关键器件与材料的研发、生成和销售。主营业务包括为激光制造装备集成商提供各类光纤激光器产品和应用解决方案，并为客户提供技术研发服务和定制化产品。锐科激光已经连续两年出货量超过1万台，与深圳市创鑫激光、深圳市杰普特光电等厂商一起，是中国国产光纤激光器的三大核心供应商。 锐科激光的产品主要是激光加工和增材制造装备核心部件的工业激光器，为国内光纤激光器的领头企业，用了11年的时间，逐步实现对国产光纤激光器领域各项空白的填补。锐科激光拥有国内一流的光纤激光器研发团队，核心管理层中三人是国家"相关人才计划"专家。在触摸与显示行业里，激光蚀刻机、激光切割机重要供应商华工激光、海目星激光，就是锐科激光的前五大重要客户之一。 实际上，锐科激光最早由海外从事过光纤激光器技术的相关工作的创始人、现任副董事长闫大鹏与武汉华工激光工程有限责任公司（下称"华工激光"）分别出资3000万元，合作创立，当时名字为"武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司"，专门从事大功率光纤激光器的原器件及激光器在中国的国产化和产业化研究。闫大鹏当时作为中组部的"相关人才计划"专家，回到国内进行创业。 2010年，锐科激光几款型号的光纤激光器研制成功、技术取得较大突破之时，航天三江看中公司的技术和发展前景，在锐科核心团队的支持下，从锐科激光原有的股东手中收购股份并对其进行增资，华工激光持股比例也由最初的50%下降至3.22%，为锐科激光开拓其它激光设备厂商客户扫除了障碍，锐科激光也开始走向实现光纤激光器的规模化生产的发展道路。11年来，锐科激光先后研制出我国第一台25W脉冲光纤激光器产品，第一台100W、1000W、4000W、6000W和10000W连续光纤激光器产品并形成批量化生产，成为国内第一家专门从事光纤激光器及核心器件研发并实现规模化生产的企业。 锐科激光本次拟公开发行新股不超过3,200万股人民币普通股，本次发行募集资金扣除发行费用后，将投资于大功率光纤激光器开发及产业化项目、中高功率半导体激光器产业化及研发与应用工程中心项目，总投资金额为111,915.43万元。 锐科激光表示，目前我国大功率光纤激光器及中高功率直接半导体激光器绝大部分依赖进口，主要是由于国内缺乏大功率光纤激光器及中高功率直接半导体激光器必需的关键元器件生产技术。目前全球大功率光纤激光器市场仍以欧美IPG公司、Coherent公司、Trumpf公司和nLight公司等知名光纤激光器企业为主导，产品价格和附加值相对较高，其中IPG占据绝对主导地位。 我国在半导体激光的输出光束整型、光纤耦合和封装方面取得了长足的发展，能够为中小功率光纤激光器提供泵浦源，但所用的半导体激光芯片绝大部分依赖进口。同时，光纤激光器使用的特种光纤（如增益光纤以及相匹配的被动光纤）大部分依赖进口。因此，开发大功率光纤激光器关键元器件生产技术、完善国内大功率光纤激光器产业链、实现大功率光纤激光器关键元器件的自主可控尤为必要。 锐科激光认为，随着功率的提升，光纤激光器的复杂程度和技术难度与中小功率光纤激光器相比呈几何级增加，公司现有的研发和试验条件、检测手段等已无法满足大功率光纤激光器产品试验、验证、测试的需要。锐科激光作为我国大功率光纤激光器国产化的先行者，实施中高功率半导体激光器产业化及研发与应用工程中心项目，是公司自身发展具有战略性的需要。 锐科激光的本次大功率光纤激光器开发及产业化项目、中高功率半导体激光器产业化及研发与应用工程中心项目，将促进我国大功率光纤激光器泵浦源、大功率光纤无源器件、半导体激光芯片及特种光纤的国产化，提升公司大功率光纤激光器和中高功率半导体激光器、所需的泵浦源、大功率光纤无源器件的研发和生产水平，并提高其稳定性和可靠性，降低大功率光纤激光器的制造成本，增强公司大功率光纤激光器及中高功率半导体激光器的国际竞争力。 光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、体积小巧等优势。近年来，随着光纤激光技术的发展和下游行业需求的增加，光纤激光器市场规模保持快速增长。传统制造、汽车生产、重工制造等行业正越来越多的使用光纤激光器；同时，医疗美容、通信和航空航天领域也开始使用光纤激光器。 光纤激光器是焊接、切割、3D打印、深雕刻、表面清洗、精细微加工等激光加工工艺的核心部件，在激光焊接、熔覆和增材制造等领域作为新一代激光光源有逐步取代传统的固体激光器和二氧化碳激光器的趋势。近年来，激光加工工艺在智能手机制造行业也得到了广泛的应用，光纤激光器也开始在智能手机各个加工环节中发挥越来越重要的作用。 以智能手机的触摸与显示器件为例，自从苹果把电容式触摸屏技术应用在手机上之后，电容触摸屏的高灵敏与高透过率两大优点，在极短的时间内，就把物理键盘和电阻式触摸屏两大产品，从手机行业应用上拉下马来。电容触摸屏产品从苹果大规模采用到完全普及到整个智能手机市场，只用了不到五年的时间。 但由于受专利以及设备的限制，中国的电容触摸屏市场和生产厂商，在经过了多轮的技术与市场试错后，最后还是选择了专利期满的原始电容式触摸屏结构模式--GFF双层独立传感器电容触摸屏。 在促使中国GFF电容触摸屏行业快速发展，并形成全球最大规模产能的背后，激光加工工艺在其中起到的作用功不可没。其中激光切割下料、激光线路蚀刻两个工艺，为解决行业加工产能提升、产品性能升级打下了坚实的基础，同时激光加工工艺在触摸屏行业的应用经验积累，也促进了国产激光器与激光设备的快速发展。 实际上在整个智能手机产业中，随着国产激光器技术的不断进步，产品不断升级，除了触摸屏加工外，越来越多的零组件生产都开始采用激光加工方式，如常见的元器件激光打标、结构件的激光切割/雕刻/焊接、软硬线路板的激光切割/蚀刻/焊锡、显示器件的异形激光切割/辅材剥离/线路激光蚀刻与修复、半导体芯片的激光蚀刻加工/晶圆激光切割等等，激光加工工艺可以说已经深入到了智能手机制造的各个核心工序环节。 锐科激光表示，下一步目标是实现产品国内市场占有率第一、国际前三，全力推进"一二三"建设工程，即：建设一个国际一流大功率光纤激光器技术和应用研发中心；建设两个国际先进的大功率光纤激光器和高亮度半导体激光器工艺与测试实验平台；建设三条光纤激光器相关现代化柔性生产线，最终实现核心技术和产品完全自主可控。 相关统计数据显示，中国从2015年开始取代欧洲，首次成为全球激光器最大的消费市场，市场规模增长至28亿美元左右，约占全球市场规模的29%。随着《中国制造2025》等政策的实施，我国正逐步由制造大国向制造强国转变，以高速列车、大飞机、海洋装备等为代表的新一代中国装备制造业正在改变世界产业格局，给国内大功率激光加工设备带来了巨大的市场空间。
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