智造之光:激光驱散需求迷雾,照亮广东产业之路


提及激光产业,多数人会联想到“武汉光谷”,其凭借光通信产业奠基,由“一束光”孕育出一座产业之城。

从广东本土萌芽的这缕“光”,自诞生伊始便与制造业紧密相连,助推广东成长为全国最大的激光应用市场,甚至吸引武汉企业南下拓展版图。

2020年9月,激光与增材制造产业被纳入广东省重点培育的十大战略性新兴产业集群之一。相关文件强调,激光产业已成为广东迈向“制造强省”的核心理动力。

进口激光设备维修成本高昂,三十年前,一批创业者从修理机器起步,逐渐掌握激光打标机的原理和构造;三十年后,新一代创业者宁愿放弃传统设备的大额订单,潜心钻研激光加工领域的“硬骨头”,攻克高档数控系统和高端激光数控机床。 羊城晚报记者近日采访发现,制造需求“出题”,激光技术“解题”,是广东激光产业发展的内在驱动力;产业不断壮大,这束“光”正由大变强,向高端化、智能化转型。

追溯“光”源:从修缮海外设备到自主制造 设备

激光技术被誉为“最快的刀”、“最准的尺”和“最亮的光”,与原子能、半导体、计算机并称20世纪“新四大发明”。激光与制造的结合并非偶然,激光光束能量集中、稳定,可用于加工硬度高、脆性强、熔点高的新型材料,也是推动传统工业制造业转型升级的重要力量。

在激光领域,武汉光谷名声斐然,鲜为人知的是,广东也曾提出过“光谷”概念。早在1999年,就有专家建议打造广东光谷,广东省迅速响应,以广州为中心、珠三角为腹地,建设广东光谷,旨在创建集研发、人才培养、生产制造和市场拓展于一体的光电子产业技术体系,形成高速发展的产业带。

始于广东光谷的建设,广东激光产业蓄势而发,发展势头强劲。如今,广东已跃升为国内最大的激光与增材制造产业集聚区,产业规模和企业数量均占据全国30%以上,拥有20余家上市公司,年营收超1亿元的企业有100余家。

“广东制造业发达,丰富的激光制造应用场景,大量需求反过来‘倒逼’了激光产业的发展。”广东省激光行业协会秘书长邵火表示,激光技术催生新应用的能力强,能不断与其他技术融合,创造新的应用和产业,具有明显的产业引领性。

他介绍道,部分了解激光优势的本土制造企业最初从国外购进昂贵的激光设备,这引起了创业者的关注,他们看到了巨大的市场需求和利润空间,开始深入研究设备的原理和构造,踏上了自主研制激光设备的道路。

1992年,一位25岁的年轻人偶然结识了一位香港客户,这位客户购买了几台海外激光打标机,但当时的激光打标设备故障频发,由于本地客户稀少,海外厂商的售后服务敷衍,维修需要提前两个月预约。这位年轻人主动承担了帮对方修理机器的重任,将激光打标机从里到外研究得透彻。

此后,该年轻人来到深圳创办了深圳大族实业有限公司,他便是大族激光的创始人高云峰。大族激光从最熟悉的激光打标机起步,最终打通激光技术产业链,实现了激光产业垂直一体化发展。

激光制造技术为广东制造业带来了怎样的改变?研究广东激光产业 17 年的邵火介绍:“激光设备的普及,让许多原本看似灰头土脸的工厂真正实现蜕变。这种直观的变化,让更多中小企业认识到激光加工的优势并愿意投入;更令人欣喜的是,整个激光产业并不满足于以成本取胜,逐步在效率、质量等方面向国际看齐。”

探寻“光”路:既要贴近市场又要进军高端化

目前,我国激光加工产业主要分布在四大区域,分别是中西部地区、长三角地区、珠三角地区和环渤海区域。以武汉为代表的中西部地区,早期以自主创新为源头,通过科技成果转化的模式,逐步做大产业规模。而以广州、深圳为代表的珠三角地区则是由现有市场需求拉动激光制造的产业需求,从而推动产业链各环节不断完善。

贴近市场,无疑是广东激光产业的优势,但也造成了广东以生产中小功率激光加工机为主、缺乏核心技术攻关等局面。

邵火坦言,广东激光产业存在一些短板,一是在低端市场无序竞争,市场利润率低;二是专业人才匮乏;三是行业缺乏标准,无序竞争;四是研发投入大,技术升级难,创新生态系统尚未形成。他建议,“在特种光纤、激光芯片、扫描振镜、激光器和高端装备等领域,广东需要进一步提升核心技术的自主研发能力,减少对进口技术的依赖”。

向高端进发,广东激光产业的先行者们已迈出了核心技术攻关的步伐。

在东莞,松山湖材料研究室光子制造团队瞄准超快激光展开技术攻关,能实现用激光在一根火柴上刻蚀图案,但火柴并不会因激光的高温而点燃的神奇效果。光子制造团队产业化公司副总经理、销售总监李海鸽介绍,超快激光采用飞秒级的激光束,利用其极短作用时间和超强峰值功率等特性,将作用区域直接电离,实现非熔性冷加工。可广泛应用于电子封装、精密零配件加工、光伏电池等领域。

在佛山,广东原点智能技术有限公司的车间内摆放着一系列 PCD 刀具,PCD 是一种金刚石材料,属于超硬材料,传统设备难以加工,而运用原点智能的激光数控机床来加工这种刀具,精度更高,还能大大提高加工效率。

“在公司成立之初,我们曾靠大型车企的订单生存下来,给他们供应金属切削机床和自动化整线,但我们深知自己的强项并不在此,2022 年疫情期间我们经过探讨,放弃了五六千万元的订单,决定将人力、物力和财力都专注在高档数控系统和高端激光数控机床上,疫情后第一单金额就达到了 1000 多万元。”原点智能副总经理刘志峰告诉记者,目前,经过持续的市场考验和研发投入,公司整台机床的国产化率基本超过 95%。

激发创新,共筑生态:广东激光产业抱团前行

随着广东推进制造强省建设,激光产业这道“亮光”释放着新的动能。如何追寻这道“光”,擦亮激光招牌?

在新的发展阶段,广东政府积极引导和支持激光与增材制造产业发展。2020年,广东发布《培育激光与增材制造战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025年)》,是首个针对激光与增材制造产业的省级专属政策。

此项政策将打造以广州、深圳为核心的产业发展格局,重点培育珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门等地的产业基地,建设5个以上激光与增材制造产业园区,以及10个以上材料、器件、装备与应用基地。

在深圳宝安区的深圳激光谷,可以看到激光龙头企业深圳市创鑫激光股份有限公司和广东省激光行业协会等机构在此聚集。周边分布着深圳市柠檬光子科技有限公司等多家高科技企业,形成上下游企业齐聚园区的产业生态。

专注激光芯片的柠檬光子主要聚焦激光传感领域,应用于激光雷达、3D传感、机器人视觉等场景。在工业应用领域,柠檬光子与创鑫激光合作,提供核心芯片器件;针对新能源领域,以芯片为核心拓展产品线,为新能源企业提供激光生产设备的全套解决方案。

柠檬光子创始人兼首席执行官肖岩指出,将高门槛、高附加值的激光技术转化为广泛应用的技术品类,需要全产业链协作。“掌握激光核心技术的国产供应商、国产供应链的协同、本土应用需求的对接,这三大环节共同作用,才能实现技术创新落地商业化。”

如今,深圳激光谷已形成完整的激光科技创新生态链,引进深圳市智造激光技术研究院从事激光产业研发和孵化,与园区企业建立产学研合作。

展望未来,广东将在光学与激光核心材料、激光光源等高端研发项目上加大支持力度,加快技术突破,实现全球价值链与国内价值链的衔接,提升激光产业集群的整体实力。

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