近幾年間，國內激光產業發展迅速，掀起了一股國產替代的浪潮。一方面，國內廠商集中向更高功率領域發起沖鋒，萬瓦激光打開應用大門。另一方面，熔覆、清洗及焊接等高附加值領域激光技術正在加速替代傳統工藝，新的風口即將出現！
首份國標開始制定，下一個千億市場正在打開
4月20日，《綠色制造激光表面清洗技術規范》項目啟動會在武漢召開，來自航空、航天、軌交、機械、電力、國防等多個領域共23個單位的專家代表與會，重點討論激光表面清洗技術國家標準大綱和初稿。作為激光器廠商代表，杰普特也協同客戶深度參與了標準制定，完善技術指標與工藝參數。該標準預計明年下半年完成發布，由此將填補國內空白，進一步規范行業良性發展。相關數據顯示，僅國內激光清洗市場潛在需求超過600億元，全球需求在1000億以上。一旦市場成熟，國內激光產業將獲得巨大的增量市場。為此，產業鏈企業正在加緊布局！
■《綠色制造激光表面清洗技術規范》項目啟動會
一直以來，我國制造業的表面處理能力遠遠落后于生產，這也極大限制了制造業由大轉強的進程。隨著“十四五”戰略規劃的實施，特別是高端制造及節能減排對于先進工藝的需求愈發迫切。在表面處理方面，國內亟待技術和工藝全面升級。
傳統的清洗工藝如機械摩擦清洗、化學腐蝕清洗、 強力沖擊清洗、高頻超聲清洗等方法，不僅清洗周期長，難以實現自動化，對環境造成有害影響，且達不到理想的清潔效果，無法很好滿足精細化加工需求。相對而言，激光清洗是一種更加高效和環保的工藝方式，具有無污染、無消耗品、成本低、效率高、無接觸、無應力、無損傷、可控性好、可選區精密清洗、可清洗難以到達的危險區域等優點，正在對傳統工藝發起挑戰。
激光清洗技術誕生于20世紀80年代，到90 年代初期才真正進入工業生產中，并逐步取代傳統的清洗方法。由于早期技術水平和人力投入相對有限，激光清洗市場整體發展緩慢。自1998年以后，激光清洗技術迎來了第一波發展浪潮，主要由歐美國家主導。在這一時期，激光清洗應用集中在金屬材料表面，如飛機機身脫漆、模具表面除油污、發動機內部除積碳和焊前接頭表面清理等。美國Adapt laser和Laser clean all公司、意大利的ElEn group公司以及德國的Rofin公司、法國Quantel公司等進行了大量投入，逐步壟斷了市場。
反觀國內，激光清洗技術起步較晚，早期也只是西安交通大學、大連理工大學、南開大學、華中科技大學和中科院等少數高校開展了部分研究工作。直至2011年才在文物修復等少量應用領域進行嘗試。在環保減排的政策影響下，2016年國內工業激光清洗市場逐步打開，并在2018年到迎來一輪關注熱潮。上游激光器廠商如杰普特等，開始投入工藝研發并向市場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。
在具體應用方面，華中科技大學材料科學與工程學院教授、博導王春明認為，目前激光清洗主要有三大市場：一是替代現有工業清洗（化學清洗與超聲波），市場規模在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，可成為每一個制造車間的標配，約100億；三是新開發應用領域：如文物清洗、建筑物清洗、街道清洗等，市場規模約200億。
單從市場規模來看，激光清洗領域對于競爭日趨白熱化的國內激光產業，無疑是一座非常誘人的金礦。為此，杰普特、銳科激光、創鑫激光、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加大市場推廣投入，加快催熟應用生態。
突破核心光源，助推激光清洗應用普及
從產業發展來看，國內激光清洗產業長期落后于歐美國家，最主要原因在于核心光源的限制。歐美國家激光產業起步早，長期主導了工業激光應用市場，占據了全球最主要的市場份額，當然也有更多的資源投入激光清洗等新興市場，從而形成先發優勢。
近幾年來，隨著國內激光廠商在核心光源領域不斷打破國外壟斷，由此帶來了激光器價格的大幅度下滑，這也為國產激光清洗設備的開發和應用創造了條件。另一方面，薄板金屬切割市場競爭已經白熱化，國內廠商迫切需要找到新的增長點，以尋求差異化競爭。在多重因素推動下，國內激光清洗產業開始進入快車道。
■杰普特清洗系列MOPA脈沖光纖激光器
目前國產激光清洗設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。在該激光器領域，2014年以前國內市場幾乎被IPG、SPI等國外公司占據，之后杰普特成功打破了國外企業壟斷，實現了國產自主替代。憑借優異的光束質量、更加精準、靈活的脈沖序列控制等優勢，獲得了下游設備廠商的廣泛青睞。并2015年一舉實現銷量反超，登頂全球銷量冠軍，為后續激光清洗設備的國產化創造了條件。
憑借在核心光源領域的技術創新和經驗積累，杰普特針對激光清洗行業提供的50W-2000W功率段的CL系列光源，將國內激光清洗設備向高功率方向邁進，進一步拓展和豐富了下游應用市場。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脈寬大脈沖能量，可以滿足不同應用場景。具體而言，短脈寬可以降低熱輸入，減少熱效應，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，提升除漆等應用的效率，在輪胎模具清洗、零件油污去除、航空發動機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域都有廣泛應用。
對于未來市場走向，杰普特也有自己的觀察：“激光清洗想要走入規模化應用，離不開新技術和新工藝的創新。公司將繼續堅持激光器+的定位，控制好發展節奏穩扎穩打，為客戶提供更具競爭力的產品方案，和產業界一起把國內激光清洗市場做大！”
破解產業難題，為制造業升級賦能
由于表面處理涉及的場景非常復雜，加之物體表面附著物的成分和結構不同，激光與之作用的機理也各不相同，從而導致了激光清洗不像切割、打標等應用易于全面推廣，需要企業具備很強的工藝研發能力。另外，激光清洗還具有單一性，如何利用一種激光器實現不同基體材料的清洗，對于激光器廠商而言也是一個非常大的挑戰。
從目前進展來看，國內激光清洗設備雖然在功率上不斷突破，開始逐步實現高功率領域的國產化替代，但是真正成熟的設備并不多，大多數還處于實驗調整階段。對此杰普特認為：“大規模工業化應用，對激光清洗設備穩定性及自動化水平都提出更高要求，需要從激光器、運動控制、激光頭等環節綜合考慮及優化。憑借在平臺化技術方面的積累，公司將繼續與上游供應商及下游客戶保持密切配合，不斷優化設計，加快激光清洗技術在高端制造領域普及。”
除此之外，任何先進的技術和工藝被市場接受還需要一定的周期。從2020年市場表現來看，隨著杰普特等廠商持續加大投入，不斷升級迭代產品，國內對于激光清洗市場的熱情也慢慢高漲了起來，上下游產業鏈關注度也越來越高。加之首份國家技術標準的啟動制定，將進一步規范國內激光清洗市場，為下游應用生態的進一步打開奠定基礎。
從應用領域來看，隨著制造業升級的進一步實施，模具、高鐵、航空制造、半導體硅片等領域都有很強的替代傳統工藝已達到環保需求，國內廠商需要抓住機遇，加強產業鏈協同合作，共同推進激光清洗走入規模化應用，為高端制造賦能！
總結：
我國激光清洗市場尚處于產業初期，市場開拓及工藝替代過程中勢必也會面臨諸多挑戰。以杰普特為代表的國內廠商已經實現了關鍵器件的國產化，并驗證了激光清洗技術工藝的可行性，下一步將在工藝創新方面不斷迭代，為激光清洗市場全面打開貢獻力量！
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