隨著國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)向中高端邁進(jìn)，傳統(tǒng)工藝已難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高效、環(huán)保的迫切需求。正是在這樣的背景下，激光切割工藝開(kāi)始嶄露頭角。而得益于高功率、高亮度泵浦源、大模場(chǎng)特種光纖等前沿技術(shù)突破，光纖激光設(shè)備也迎來(lái)萬(wàn)瓦時(shí)代。

自萬(wàn)瓦激光問(wèn)世以來(lái)，激光切割市場(chǎng)便進(jìn)入了發(fā)展快車道。激光功率以一年一萬(wàn)的驚人迭代速度，不斷突破加工厚度極限，帶來(lái)前所未有的效率提升。然而在2023年，國(guó)內(nèi)萬(wàn)瓦激光僅用一年時(shí)間便實(shí)現(xiàn)了從50kW到100kW的飛躍，功率提升幾乎是2022年的三倍之多。

然而，市面上對(duì)此眾說(shuō)紛紜，褒貶不一。有人認(rèn)為，萬(wàn)瓦級(jí)光纖激光器功率的提升，不過(guò)是簡(jiǎn)單的模塊堆砌，缺乏技術(shù)含量，噱頭大于實(shí)際。而另一種聲音則是，超高功率光纖激光開(kāi)啟了金屬切割市場(chǎng)的新紀(jì)元，為超厚板材切割領(lǐng)域開(kāi)辟了全新的道路。究竟孰是孰非，光纖激光器行業(yè)未來(lái)該如何發(fā)展？這確實(shí)是一個(gè)值得深入探討的話題。

眾所周知，光纖激光器由于電光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、以石英光纖為主要結(jié)構(gòu)，批量使用成本低、結(jié)構(gòu)緊湊，可勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用，降低機(jī)械設(shè)計(jì)難度、高穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)越性能，成為目前激光器的主流技術(shù)路線，在工業(yè)激光器中占比過(guò)半。

光纖激光器之所以能在技術(shù)的海洋中脫穎而出，激光切割市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展功不可沒(méi)。在過(guò)去十年間，激光切割市場(chǎng)如日中天。其中，光纖激光器市場(chǎng)的崛起更多依賴于金屬下料市場(chǎng)的技術(shù)革新，即以激光切割技術(shù)替代傳統(tǒng)的等離子、火焰切割等手段為主。在這一以效率為導(dǎo)向的粗放型市場(chǎng)中，提升功率成為顯著增強(qiáng)切割速度和能力的關(guān)鍵。然而，彼時(shí)的工藝在薄板加工方面已展現(xiàn)出顯著成效，但對(duì)中厚板的潛力發(fā)掘尚不充分。

當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)所面向的厚板切割領(lǐng)域，仍有不少企業(yè)沿用相對(duì)落后的火焰切割、等離子切割等傳統(tǒng)加工方式。這些傳統(tǒng)切割手段，普遍存在著污染嚴(yán)重、效率低下以及切割精度不足等弊端，行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)仍舊面臨技術(shù)上的供不應(yīng)求，這也成為激光切割市場(chǎng)走向更高功率段發(fā)展路徑的原因之一。

超高功率帶來(lái)了明顯的效率提升，大大滿足了終端市場(chǎng)的發(fā)展需求，最直觀的改善便是大幅降低了材料每米的加工成本，加工用戶效益的提升必然蝴蝶效應(yīng)般地推動(dòng)資金運(yùn)轉(zhuǎn)效率，從而加速產(chǎn)業(yè)升級(jí)的進(jìn)程。同時(shí)，超高功率突破切割厚度極限，也將進(jìn)一步推動(dòng)激光切割邁向更高端的領(lǐng)域。

隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的步伐加快，高端制造業(yè)對(duì)激光技術(shù)的渴求日益強(qiáng)烈，金屬加工市場(chǎng)亦步入精細(xì)化競(jìng)爭(zhēng)的嶄新階段。在這一背景下，市場(chǎng)不僅追求更高的功率輸出，同時(shí)也對(duì)激光的亮度、體積等性能指標(biāo)提出了更為嚴(yán)苛的要求，為滿足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的高品質(zhì)需求，各大廠商亟需不斷在技術(shù)創(chuàng)新上尋求突破。

因此，無(wú)論是從設(shè)備廠商的角度，還是市場(chǎng)需求的角度來(lái)看，研發(fā)與制造功率更高、光束質(zhì)量更優(yōu)、穩(wěn)定性更好的光纖激光器，是激光行業(yè)亟待跨越的技術(shù)難關(guān)，亦是行業(yè)發(fā)展的核心方向。超高功率光纖激光器憑借更快的切割速度和更好的切割效果，在金屬板材加工領(lǐng)域?yàn)榻K端用戶提升工作效率和切割品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值最大化。

即便去年光纖激光器的功率段已攀升至100kW的量級(jí)，然而，其核心制造技術(shù)卻非人人所能掌握，這絕非簡(jiǎn)單的模塊堆疊所能企及，其中蘊(yùn)含著大量復(fù)雜的技術(shù)與精密工藝。這其中便涉及高功率單模塊技術(shù)、激光合束技術(shù)、拉曼抑制技術(shù)、模式組合控制技術(shù)、散熱優(yōu)化技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，需要全方面整合，整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定、高效工作，是多種創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)成果。

縱觀國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，推向工業(yè)應(yīng)用的100kW量級(jí)以上的超高功率光纖激光器堪稱鳳毛麟角，多數(shù)企業(yè)仍停留在摸索與實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段，尚未實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破與大規(guī)模應(yīng)用，足見(jiàn)其研發(fā)之路荊棘密布、困難重重。

然而，在這一挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的基礎(chǔ)上，如何才能進(jìn)一步提升光纖激光器的功率上限、優(yōu)化光束質(zhì)量、增強(qiáng)激光器的穩(wěn)定性？今年，北京熱刺激光便給出了令人拍案叫絕的答案。

2024年，熱刺激光推出了120kW超高功率光纖激光器——FC120000。據(jù)了解，這款FC120000繼承了熱刺激光獨(dú)步江湖的“縮骨神功”。早在2022年，熱刺激光便成功推出了體積僅為0．096m3的單模塊12kW光纖激光器FC12000，這一創(chuàng)舉將設(shè)備的集成度推向了新的高度。

熱刺激光FC120000超高功率光纖激光器

此次熱刺激光推出的FC120000超高功率光纖激光器在結(jié)構(gòu)上更為緊湊，在滿足技術(shù)要求的前提下，整合內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，并對(duì)外觀設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行優(yōu)化，相較于市面上同等功率的激光器，其體積減少了三分之一至二分之一，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與體積的完美融合。更高的集成度、更少的占地面積，為集成商“減負(fù)”，也能為終端用戶“降本增效”。

激光切割領(lǐng)域的行家里手皆深知，萬(wàn)瓦激光器于2020年嶄露頭角，其根本原因在于高功率所賦予的顯著效率提升，精準(zhǔn)契合了終端市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展需求。熱刺激光推出的FC120000超高功率光纖激光器，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)測(cè)認(rèn)證，整體滿功率高達(dá)122．772kW，且光束質(zhì)量?jī)?yōu)越。

這款激光器成功攻克了高功率核心器件的耐溫極限挑戰(zhàn)，以及高亮度激光的非線性效應(yīng)等難題，最終實(shí)現(xiàn)芯徑200μm120kW輸出。值得一提的是，它支持長(zhǎng)達(dá)40米的鎧纜長(zhǎng)度，相較于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)乃至國(guó)際市場(chǎng)上同等功率的激光器（通常鎧纜長(zhǎng)度為20米至30米，纖芯為200um），這一優(yōu)勢(shì)使得用戶在操作中更加得心應(yīng)手，靈活自如。

FC120000 批量切割效果

總體而言，F(xiàn)C120000超高功率光纖激光器憑借高功率和優(yōu)越的光束質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了高速切割，擁有更高的效率、更迅捷的加工速度以及更完美的切割效果，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)別的切割精度，滿足高精度激光加工應(yīng)用的需求。

毫無(wú)疑問(wèn)，120kW的激光切割市場(chǎng)與去年問(wèn)世的60kW、80kW有所不同，即便60kW、80kW在厚板領(lǐng)域展現(xiàn)出“切厚如薄”的特征，并突破特厚板領(lǐng)域的切割極限，但其優(yōu)勢(shì)略顯不足。而120kW在厚板領(lǐng)域能夠形成對(duì)其他功率段產(chǎn)品的降維打擊，同時(shí)在特厚板領(lǐng)域的加工能力更是得到了顯著增強(qiáng)，有望開(kāi)啟對(duì)特厚板領(lǐng)域等離子／火焰切割等傳統(tǒng)工藝的全面取代。

此前曾有言論指出，更高功率的萬(wàn)瓦激光產(chǎn)品不過(guò)是“花架子”，但在筆者看來(lái)，這一觀點(diǎn)顯然有失偏頗。根據(jù)Mysteel統(tǒng)計(jì)的我國(guó)中厚板產(chǎn)能數(shù)據(jù)：2022年我國(guó)普中板產(chǎn)量約占所有中厚板的45．7％，厚板產(chǎn)量約占40．7％，特厚板產(chǎn)量約占13．6％。其中，特厚板應(yīng)用市場(chǎng)僅占中厚板市場(chǎng)整體的15％左右。但特厚板應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)來(lái)說(shuō)附加值更高。

以近年來(lái)蓬勃發(fā)展的船舶制造業(yè)為例。從市場(chǎng)規(guī)模和產(chǎn)能來(lái)看，中國(guó)的船舶制造業(yè)持續(xù)擴(kuò)大其影響力。在2023年，我國(guó)在全球船舶制造市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，新接訂單量居全球第一。隨著全球船舶市場(chǎng)的復(fù)蘇和我國(guó)船舶制造業(yè)的快速發(fā)展，板材作為船舶制造中的關(guān)鍵材料，其需求量亦呈持續(xù)增長(zhǎng)之勢(shì)。

一般來(lái)說(shuō)，板材主要用于船體結(jié)構(gòu)、甲板、艙壁等部位，大型船舶用鋼以20－60mm的厚板居多，部分船型的底板厚度超過(guò)60mm，甚至達(dá)到100mm；而側(cè)板和上甲板則使用厚度較小的鋼板，一般在10mm至30mm之間。為確保船舶的安全性與耐久性，船舶制造企業(yè)對(duì)板材的選用極為嚴(yán)苛，要求板材具備高強(qiáng)度、耐腐蝕、易加工等卓越性能。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年造船鋼板行業(yè)的鋼材使用量或?qū)⑦_(dá)到1020萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)24．4％，充分顯示我國(guó)船舶制造行業(yè)對(duì)鋼材的旺盛需求。同時(shí)，隨著船舶制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，對(duì)板材的品種和質(zhì)量的要求也在不斷提高。除了傳統(tǒng)的碳鋼板、合金鋼板外，不銹鋼板、復(fù)合材料板等新型板材也逐漸被廣泛應(yīng)用于船舶制造中。

現(xiàn)階段，各大造船廠已紛紛引入萬(wàn)瓦激光切割機(jī)，并有計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用規(guī)模。前不久，我國(guó)就已發(fā)布《推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實(shí)施方案》，旨在淘汰落后設(shè)備，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與生產(chǎn)效率的提升。

因此，可以預(yù)見(jiàn)，120kW激光切割技術(shù)的出現(xiàn)將進(jìn)一步加速激光切割對(duì)傳統(tǒng)工藝的替代進(jìn)程，同時(shí)也有望打破特厚板領(lǐng)域切割技術(shù)的局限，有望成為行業(yè)破局的新答案。

回到本文開(kāi)頭提出的爭(zhēng)議焦點(diǎn)，確鑿的事實(shí)已然昭示，光源功率的提升無(wú)疑是光纖激光器發(fā)展的必由之路。更高功率并非空有其表，它所針對(duì)的高附加值應(yīng)用場(chǎng)景與所蘊(yùn)含的效益價(jià)值均不容忽視。其恰如千里馬之蹄鐵，為特定工藝需求提供了高效、精準(zhǔn)的解決方案。

然而，我們亦需明辨，盡管高功率的追求確實(shí)有助于我們邁向更高端的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)拓高附加值市場(chǎng)，但這并不意味著追求高功率便是光纖激光器發(fā)展的唯一出路。技術(shù)之海浩渺無(wú)垠，光纖激光器的發(fā)展應(yīng)如同百川歸海，既有主流之向，亦有支流之匯，各種技術(shù)和應(yīng)用相輔相成，共同推動(dòng)著整個(gè)行業(yè)的繁榮與進(jìn)步。

未來(lái)的激光切割市場(chǎng)，那些具備獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)力、能夠滿足細(xì)分領(lǐng)域特殊需求的方案提供商將獲得更多機(jī)會(huì)。因此，光源制造商當(dāng)以開(kāi)放的心態(tài)，全面審視光纖激光器的發(fā)展軌跡，不再僅僅局限于激光器的提供者角色。未來(lái)的市場(chǎng)需要他們更具備行業(yè)思維，與設(shè)備集成商攜手共進(jìn)，不斷探索前沿的技術(shù)方向，攻克細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域的特殊難題。唯有如此，方能推動(dòng)激光產(chǎn)業(yè)與高端制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，共創(chuàng)行業(yè)新篇章。