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近幾年間，國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，掀起了一股國(guó)產(chǎn)替代的浪潮。一方面，國(guó)內(nèi)廠商集中向更高功率領(lǐng)域發(fā)起沖鋒，萬(wàn)瓦激光打開應(yīng)用大門。另一方面，熔覆、清洗及焊接等高附加值領(lǐng)域激光技術(shù)正在加速替代傳統(tǒng)工藝，新的風(fēng)口即將出現(xiàn)！

首份國(guó)標(biāo)開始制定，下一個(gè)千億市場(chǎng)正在打開

4月20日，《綠色制造激光表面清洗技術(shù)規(guī)范》項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)在武漢召開，來自航空、航天、軌交、機(jī)械、電力、國(guó)防等多個(gè)領(lǐng)域共23個(gè)單位的專家代表與會(huì)，重點(diǎn)討論激光表面清洗技術(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大綱和初稿。作為激光器廠商代表，杰普特也協(xié)同客戶深度參與了標(biāo)準(zhǔn)制定，完善技術(shù)指標(biāo)與工藝參數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)明年下半年完成發(fā)布，由此將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)良性發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，僅國(guó)內(nèi)激光清洗市場(chǎng)潛在需求超過600億元，全球需求在1000億以上。一旦市場(chǎng)成熟，國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)將獲得巨大的增量市場(chǎng)。為此，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在加緊布局！

■《綠色制造激光表面清洗技術(shù)規(guī)范》項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)

一直以來，我國(guó)制造業(yè)的表面處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于生產(chǎn)，這也極大限制了制造業(yè)由大轉(zhuǎn)強(qiáng)的進(jìn)程。隨著“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，特別是高端制造及節(jié)能減排對(duì)于先進(jìn)工藝的需求愈發(fā)迫切。在表面處理方面，國(guó)內(nèi)亟待技術(shù)和工藝全面升級(jí)。

傳統(tǒng)的清洗工藝如機(jī)械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、 強(qiáng)力沖擊清洗、高頻超聲清洗等方法，不僅清洗周期長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)環(huán)境造成有害影響，且達(dá)不到理想的清潔效果，無法很好滿足精細(xì)化加工需求。相對(duì)而言，激光清洗是一種更加高效和環(huán)保的工藝方式，具有無污染、無消耗品、成本低、效率高、無接觸、無應(yīng)力、無損傷、可控性好、可選區(qū)精密清洗、可清洗難以到達(dá)的危險(xiǎn)區(qū)域等優(yōu)點(diǎn)，正在對(duì)傳統(tǒng)工藝發(fā)起挑戰(zhàn)。

激光清洗技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代，到90 年代初期才真正進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)中，并逐步取代傳統(tǒng)的清洗方法。由于早期技術(shù)水平和人力投入相對(duì)有限，激光清洗市場(chǎng)整體發(fā)展緩慢。自1998年以后，激光清洗技術(shù)迎來了第一波發(fā)展浪潮，主要由歐美國(guó)家主導(dǎo)。在這一時(shí)期，激光清洗應(yīng)用集中在金屬材料表面，如飛機(jī)機(jī)身脫漆、模具表面除油污、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部除積碳和焊前接頭表面清理等。美國(guó)Adapt laser和Laser clean all公司、意大利的ElEn group公司以及德國(guó)的Rofin公司、法國(guó)Quantel公司等進(jìn)行了大量投入，逐步壟斷了市場(chǎng)。

反觀國(guó)內(nèi)，激光清洗技術(shù)起步較晚，早期也只是西安交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、南開大學(xué)、華中科技大學(xué)和中科院等少數(shù)高校開展了部分研究工作。直至2011年才在文物修復(fù)等少量應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行嘗試。在環(huán)保減排的政策影響下，2016年國(guó)內(nèi)工業(yè)激光清洗市場(chǎng)逐步打開，并在2018年到迎來一輪關(guān)注熱潮。上游激光器廠商如杰普特等，開始投入工藝研發(fā)并向市場(chǎng)推出激光清洗光源和便攜式清洗解決方案，開始試水激光清洗市場(chǎng)。

在具體應(yīng)用方面，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博導(dǎo)王春明認(rèn)為，目前激光清洗主要有三大市場(chǎng)：一是替代現(xiàn)有工業(yè)清洗（化學(xué)清洗與超聲波），市場(chǎng)規(guī)模在1000億以上，至少30%可以用激光清洗來替代，約300億；二是替代人工打磨，可成為每一個(gè)制造車間的標(biāo)配，約100億；三是新開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域：如文物清洗、建筑物清洗、街道清洗等，市場(chǎng)規(guī)模約200億。

單從市場(chǎng)規(guī)模來看，激光清洗領(lǐng)域?qū)τ诟?jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)，無疑是一座非常誘人的金礦。為此，杰普特、銳科激光、創(chuàng)鑫激光、華工激光、大族激光、上海臨仕激光、武漢翔明激光等廠商正在持續(xù)加大市場(chǎng)推廣投入，加快催熟應(yīng)用生態(tài)。

突破核心光源，助推激光清洗應(yīng)用普及

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，國(guó)內(nèi)激光清洗產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期落后于歐美國(guó)家，最主要原因在于核心光源的限制。歐美國(guó)家激光產(chǎn)業(yè)起步早，長(zhǎng)期主導(dǎo)了工業(yè)激光應(yīng)用市場(chǎng)，占據(jù)了全球最主要的市場(chǎng)份額，當(dāng)然也有更多的資源投入激光清洗等新興市場(chǎng)，從而形成先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

近幾年來，隨著國(guó)內(nèi)激光廠商在核心光源領(lǐng)域不斷打破國(guó)外壟斷，由此帶來了激光器價(jià)格的大幅度下滑，這也為國(guó)產(chǎn)激光清洗設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造了條件。另一方面，薄板金屬切割市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化，國(guó)內(nèi)廠商迫切需要找到新的增長(zhǎng)點(diǎn)，以尋求差異化競(jìng)爭(zhēng)。在多重因素推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)激光清洗產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入快車道。

■杰普特清洗系列MOPA脈沖光纖激光器

目前國(guó)產(chǎn)激光清洗設(shè)備主要集中在中低功率范圍，使用的激光器以MOPA脈沖光纖激光器為主。在該激光器領(lǐng)域，2014年以前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)幾乎被IPG、SPI等國(guó)外公司占據(jù)，之后杰普特成功打破了國(guó)外企業(yè)壟斷，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自主替代。憑借優(yōu)異的光束質(zhì)量、更加精準(zhǔn)、靈活的脈沖序列控制等優(yōu)勢(shì)，獲得了下游設(shè)備廠商的廣泛青睞。并2015年一舉實(shí)現(xiàn)銷量反超，登頂全球銷量冠軍，為后續(xù)激光清洗設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化創(chuàng)造了條件。

憑借在核心光源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)驗(yàn)積累，杰普特針對(duì)激光清洗行業(yè)提供的50W-2000W功率段的CL系列光源，將國(guó)內(nèi)激光清洗設(shè)備向高功率方向邁進(jìn)，進(jìn)一步拓展和豐富了下游應(yīng)用市場(chǎng)。該系列激光器光源有單模和多模類型，從短脈寬高峰值功率到長(zhǎng)脈寬大脈沖能量，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景。具體而言，短脈寬可以降低熱輸入，減少熱效應(yīng)，改善部分基材氧化變色等問題，大脈沖能量可以提高清洗能力，提升除漆等應(yīng)用的效率，在輪胎模具清洗、零件油污去除、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片熱障涂層與氧化膜清洗、金屬除銹與除漆、漆包銅電感剝除漆等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

對(duì)于未來市場(chǎng)走向，杰普特也有自己的觀察：“激光清洗想要走入規(guī)?；瘧?yīng)用，離不開新技術(shù)和新工藝的創(chuàng)新。公司將繼續(xù)堅(jiān)持激光器+的定位，控制好發(fā)展節(jié)奏穩(wěn)扎穩(wěn)打，為客戶提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品方案，和產(chǎn)業(yè)界一起把國(guó)內(nèi)激光清洗市場(chǎng)做大！”

破解產(chǎn)業(yè)難題，為制造業(yè)升級(jí)賦能

由于表面處理涉及的場(chǎng)景非常復(fù)雜，加之物體表面附著物的成分和結(jié)構(gòu)不同，激光與之作用的機(jī)理也各不相同，從而導(dǎo)致了激光清洗不像切割、打標(biāo)等應(yīng)用易于全面推廣，需要企業(yè)具備很強(qiáng)的工藝研發(fā)能力。另外，激光清洗還具有單一性，如何利用一種激光器實(shí)現(xiàn)不同基體材料的清洗，對(duì)于激光器廠商而言也是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

從目前進(jìn)展來看，國(guó)內(nèi)激光清洗設(shè)備雖然在功率上不斷突破，開始逐步實(shí)現(xiàn)高功率領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化替代，但是真正成熟的設(shè)備并不多，大多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)調(diào)整階段。對(duì)此杰普特認(rèn)為：“大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，對(duì)激光清洗設(shè)備穩(wěn)定性及自動(dòng)化水平都提出更高要求，需要從激光器、運(yùn)動(dòng)控制、激光頭等環(huán)節(jié)綜合考慮及優(yōu)化。憑借在平臺(tái)化技術(shù)方面的積累，公司將繼續(xù)與上游供應(yīng)商及下游客戶保持密切配合，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，加快激光清洗技術(shù)在高端制造領(lǐng)域普及?！?/p>

除此之外，任何先進(jìn)的技術(shù)和工藝被市場(chǎng)接受還需要一定的周期。從2020年市場(chǎng)表現(xiàn)來看，隨著杰普特等廠商持續(xù)加大投入，不斷升級(jí)迭代產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)對(duì)于激光清洗市場(chǎng)的熱情也慢慢高漲了起來，上下游產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注度也越來越高。加之首份國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng)制定，將進(jìn)一步規(guī)范國(guó)內(nèi)激光清洗市場(chǎng)，為下游應(yīng)用生態(tài)的進(jìn)一步打開奠定基礎(chǔ)。

從應(yīng)用領(lǐng)域來看，隨著制造業(yè)升級(jí)的進(jìn)一步實(shí)施，模具、高鐵、航空制造、半導(dǎo)體硅片等領(lǐng)域都有很強(qiáng)的替代傳統(tǒng)工藝已達(dá)到環(huán)保需求，國(guó)內(nèi)廠商需要抓住機(jī)遇，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，共同推進(jìn)激光清洗走入規(guī)?；瘧?yīng)用，為高端制造賦能！

總結(jié)：

我國(guó)激光清洗市場(chǎng)尚處于產(chǎn)業(yè)初期，市場(chǎng)開拓及工藝替代過程中勢(shì)必也會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)。以杰普特為代表的國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵器件的國(guó)產(chǎn)化，并驗(yàn)證了激光清洗技術(shù)工藝的可行性，下一步將在工藝創(chuàng)新方面不斷迭代，為激光清洗市場(chǎng)全面打開貢獻(xiàn)力量！