2023年3月底，功率高達(dá)6萬瓦的光纖激光切割機(jī)震撼發(fā)布，吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。而在6萬瓦發(fā)布當(dāng)天，奔騰激光集團(tuán)總裁吳讓大就明確表示：“激光切割機(jī)的功率發(fā)展到6萬瓦可以告一段落了，因?yàn)槟壳暗?萬瓦激光切割機(jī)已經(jīng)具備完全取代等離子、火焰切割的能力。再去進(jìn)一步提高激光功率，對切割效率和切割能力貢獻(xiàn)已經(jīng)不那么明顯，反而會(huì)進(jìn)一步增加用戶的成本，也會(huì)進(jìn)一步增加能耗?！?/span>

此觀點(diǎn)一出引發(fā)了行業(yè)關(guān)于高功率激光應(yīng)用的大討論：6萬瓦到底是噱頭大于實(shí)際，還是開創(chuàng)厚板加工新時(shí)代的神兵利器？6萬瓦之后的激光行業(yè)又該怎么發(fā)展？

6萬瓦會(huì)是激光切割機(jī)功率的天花板嗎？

毫無疑問，6萬瓦激光顯著提升了厚板加工的厚度極限，打破了100mm以上不能穩(wěn)定量產(chǎn)的“激光禁區(qū)”，讓鋼錠、鐵錠等超厚材料加工成為可能，切割范圍也已經(jīng)超過火焰切割、等離子切割等，具備了完全替代等離子、火焰、鋸床等傳統(tǒng)厚板加工工藝的實(shí)力。6萬瓦對厚板加工領(lǐng)域的技術(shù)革新有著重大意義。

而在10－30mm的中厚板加工領(lǐng)域，6萬瓦則重新定義了激光切割的效率——過去20mm、30mm碳鋼都屬于比較難加工的厚板，但現(xiàn)在6萬瓦切割20mm碳鋼板能夠輕松達(dá)到11m／min，切割30mm碳鋼板速度可以達(dá)到5m／min，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過等離子、火焰等切割方式，較過去的20kW、30kW激光切割也有非常明顯的提升。因此6萬瓦激光能夠大幅降低這一功率段用戶的人工成本、維護(hù)成本，對中厚板領(lǐng)域的提質(zhì)增效也有著重要意義。

可以說，6萬瓦激光切割機(jī)是在國家提倡的“雙碳”經(jīng)濟(jì)背景下，吹響的全面替代高污染、低效率加工工藝的號(hào)角。如果未來陸續(xù)出現(xiàn)8萬瓦、10萬瓦激光切割機(jī)，又會(huì)給激光行業(yè)帶來什么影響呢？

不可否認(rèn)的是，功率提升帶來了加工效率和加工厚度的提升，足夠高的功率是替代高污染、低效率工藝的基礎(chǔ)；但如果一味追求更高功率，則將只剩下激光加工的內(nèi)部競爭——在減碳的主旋律下逆勢增碳（提升功率，增加能耗），確實(shí)能讓中厚板切得更快，30mm碳鋼達(dá)到10m／min不是夢——這種內(nèi)卷式的效率提升為產(chǎn)業(yè)鏈帶來的整體經(jīng)濟(jì)效益，或許還比不上在追求更高功率過程中所投入的資源。

當(dāng)然，這并不意味著6萬瓦就是激光應(yīng)用功率的上限。在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括激光遠(yuǎn)程切割、高功率厚板焊接、激光清洗等方面，依然存在著對更高激光功率的需求。但在金屬加工的落料環(huán)節(jié)而言，更高的功率或許對行業(yè)發(fā)展無甚裨益。

激光切割設(shè)備的未來——不在堆功率而在智能化

如果針對鈑金切割的功率天花板已現(xiàn)，那么激光切割行業(yè)的未來又該去向何處？對于這個(gè)問題，我們不妨看看國內(nèi)外激光巨頭都是如何布局的。

相比國內(nèi)企業(yè)熱衷的功率競賽，國外企業(yè)從最開始就沒有選擇跟進(jìn)。某種層面來說，這當(dāng)然是國內(nèi)技術(shù)進(jìn)步、擺脫國外卡脖子的縮影之一，但在國內(nèi)不斷追求更高功率的時(shí)候，通快、百超等國際激光巨頭則一直在思考如何實(shí)現(xiàn)激光設(shè)備的智能化，為企業(yè)用戶提供一站式的全套解決方案。

2018年，通快成立了Smart Factory Solution智能工廠解決方案團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)由30多位具有不同領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的專家組成，為有個(gè)性化需求的多行業(yè)客戶定制專屬智能升級(jí)解決方案，解決常規(guī)無法解決的難題。目前，通快智能工廠在中國的用戶既包括科林電氣、特變電工、雙杰電氣等龍頭企業(yè)，也有江蘇云企智造這類的電氣行業(yè)鈑金加工初創(chuàng)工廠（從0開始直接建造黑燈工廠），還有寧波辰煜機(jī)械這類一步步完成數(shù)智化轉(zhuǎn)型的鈑金加工企業(yè)。

瑞士百超集團(tuán)也一直在堅(jiān)定地朝著數(shù)字化方向推進(jìn)。幾年前，百超集團(tuán)的母公司便開始陸續(xù)剝離其他非百超業(yè)務(wù)，并在全球范圍內(nèi)大量收購與鈑金自動(dòng)化相關(guān)的企業(yè)，并在中國成立自動(dòng)化科技有限公司、成立軟件事業(yè)部，并將逐步把整個(gè)鈑金加工軟件體系轉(zhuǎn)移到中國。2022年，在國內(nèi)市場低迷的情況下，百超在中國市場業(yè)績有所下降，但其自動(dòng)化公司的業(yè)績卻呈爆炸式增長。游松博士稱：“百超致力于從設(shè)備提供商轉(zhuǎn)化成解決方案的提供商，智慧工廠解決方案的提供商。這對公司來說是一個(gè)大變革，也希望給同行和行業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。”

無獨(dú)有偶，國內(nèi)的激光龍頭企業(yè)實(shí)際上也早早開始了智能化布局。早在2012～2013年間，大族激光就已開始向智能制造轉(zhuǎn)型，并將“激光技術(shù)＋機(jī)器人＋自動(dòng)化”的解決方案確定為公司10－20年的長期戰(zhàn)略。經(jīng)過十余年的耕耘，大族激光的智能化激光切割生產(chǎn)線已經(jīng)進(jìn)入安徽合力集團(tuán)、中集集團(tuán)、山東臨工、日立電梯、大明重工、中國電氣集團(tuán)等企業(yè)，助力用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)。

華工激光同樣很早就開始前瞻性地布局智能制造整體解決方案，目前已經(jīng)進(jìn)入包括工程機(jī)械、軌道交通、船舶橋梁、建筑等六大行業(yè)的標(biāo)桿客戶，為客戶打造了一系列樣板工廠和燈塔工廠，包括“大型柔性智能備料車間”、“大型柔性鋼板備料智能‘黑燈’產(chǎn)線”、“基于 5G 的鋼結(jié)構(gòu)橋梁全流程智能制造工廠”等。

，時(shí)長

激光器的多元化探索——高功率不是唯一解

而作為本次6萬瓦激光切割機(jī)發(fā)布的另一核心主角——?jiǎng)?chuàng)鑫激光也在高功率之外進(jìn)行了多線布局。過去幾年，創(chuàng)鑫激光在國內(nèi)市場取得巨大成功，并在萬瓦級(jí)激光應(yīng)用市場的開拓起到了重要的引導(dǎo)作用，先后掀起“萬瓦應(yīng)用風(fēng)暴”、首臺(tái)25kW、首臺(tái)50kW落地、首臺(tái)60kW發(fā)布等標(biāo)志性事件。

2021年，創(chuàng)鑫激光提出“一體化萬瓦切割解決方案”，即“萬瓦三合一”方案，該方案將萬瓦光纖激光器、萬瓦激光切割頭及萬瓦控制系統(tǒng)有機(jī)整合，能夠?qū)崿F(xiàn)在同等功率下切割效率提升。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)鑫激光將高功率和高亮度優(yōu)勢合二為一，率先開發(fā)出50μm芯徑的萬瓦高亮度三合一激光器及高亮度50kW三合一激光器。

在對未來是否會(huì)發(fā)布更高功率的激光器問題上，創(chuàng)鑫激光表示：“在過去幾年中，創(chuàng)鑫激光憑借一高（泵源光輸出高亮度、有源纖芯高亮度）、二?。ū迷垂庑⌒緩?、信號(hào)光小芯徑）、三包層（獨(dú)創(chuàng)專利、承載萬瓦泵浦光）的技術(shù)路線，驅(qū)動(dòng)了國內(nèi)萬瓦激光市場的爆發(fā)式增長，也吃到了萬瓦市場爆發(fā)的紅利，在萬瓦激光器市場的占有率中位居行業(yè)前列。

從目前的工藝水平來看，6萬瓦已經(jīng)足以覆蓋所有的等離子替代需求，再往上發(fā)展功率在經(jīng)濟(jì)上并不劃算，除非出現(xiàn)新的重大技術(shù)變革。當(dāng)然，如果用戶需要，我們能夠提供更高功率的光源，但不會(huì)盲目推高。

我們認(rèn)為當(dāng)下更緊迫的任務(wù)是把6萬瓦的技術(shù)性能和品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)反哺到其他萬瓦功率段，幫助每一個(gè)功率段實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，確保每一批次的萬瓦激光器品質(zhì)穩(wěn)定。此外，高端應(yīng)用對功率的需求可以說是無止境的，為了更好的匹配高端應(yīng)用的需求，拓展超高功率應(yīng)用場景，創(chuàng)鑫激光也根據(jù)用戶的實(shí)際需求，正在研發(fā)更高功率的激光器。”

除了在激光器本領(lǐng)域的深耕外，創(chuàng)鑫激光還針對激光應(yīng)用的“工具化”趨勢，開發(fā)了極具性價(jià)比的標(biāo)記、焊接工具產(chǎn)品，并大力推動(dòng)激光工具的電商化，推動(dòng)激光走進(jìn)千家萬戶；此外，創(chuàng)鑫激光也針對時(shí)下火熱的新能源市場做了充分的技術(shù)布局，目前已成為國內(nèi)某頭部動(dòng)力電池廠的核心光源供應(yīng)商。

而創(chuàng)鑫激光所重視的高亮度技術(shù)路線，也不乏其他參與者。湖南大科激光自成立之初就堅(jiān)持探索高亮度的光學(xué)極限和應(yīng)用場景，目前大科激光天狼星系列激光器已在3000W功率實(shí)現(xiàn)M²＝1．05（接近極致的光束質(zhì)量），在5000W功率實(shí)現(xiàn)M²＝1．38，通過極致亮度探索更前沿的應(yīng)用場景；飛博激光也在“高亮度、純凈光、長光纜”的方向上，開發(fā)出100μm纖芯、50米輸出光纜的30kW高亮度純凈激光器；凱普林光電則在“l(fā)ess is more”理念的指引下，開發(fā)出基于高亮度準(zhǔn)單模6KW合束的雷霆系列高功率高亮度光纖激光器。

在高亮度以外同樣有著豐富的技術(shù)路線。國產(chǎn)光纖激光器的龍頭企業(yè)銳科激光，在過去幾年中分別推出了帶光閘可分光的高功率光纖激光器、環(huán)形光斑／可調(diào)光斑的焊接版激光器、適用于清洗的高功率脈沖激光器等。銳科激光在旗幟系列激光器的指引下，劍指高端應(yīng)用，力求在目前依然被進(jìn)口壟斷的細(xì)分市場實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

而杰普特除了積極鞏固自身MOPA脈沖光纖激光器的優(yōu)勢外，對連續(xù)光纖激光器的研發(fā)方向進(jìn)行了調(diào)整，將團(tuán)隊(duì)優(yōu)化后轉(zhuǎn)向焊接應(yīng)用，并根據(jù)動(dòng)力電池客戶實(shí)際焊接需求定制化研發(fā)了環(huán)形光斑激光器，能夠在激光焊接時(shí)更好地控制金屬飛濺等問題，進(jìn)一步優(yōu)化焊接效果。

總結(jié)

通過以上選取的幾家行業(yè)代表的布局，我們可以清晰地看到不論是設(shè)備集成商還是核心光源企業(yè)，都已在單純的提升功率之外找到了新的發(fā)展路徑，整個(gè)行業(yè)扎堆比功率的局面已經(jīng)成為歷史。

回到本文開頭的問題，我們可以得出結(jié)論：6萬瓦在突破厚板極限和提升中厚板效率上優(yōu)勢顯著，并將進(jìn)一步助推激光技術(shù)與工程機(jī)械、船舶制造、鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器、礦山設(shè)備等更多行業(yè)進(jìn)行深度交融，從而拓展激光應(yīng)用的外延。

功率達(dá)到6萬瓦之后，或許某些領(lǐng)域在對效率的極致追求下可能催生出8萬瓦甚至10萬瓦的激光切割機(jī)，但我們更希望激光切割系統(tǒng)能夠更多與自動(dòng)化、智能化相結(jié)合，推動(dòng)中國企業(yè)走上高品質(zhì)的發(fā)展路線，抓住未來的發(fā)展機(jī)遇。對現(xiàn)有的已經(jīng)成熟的鈑金加工市場，與其加大成本增加功率，不如精耕每個(gè)功率段，通過光源、光學(xué)部件、系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合與對激光工藝的進(jìn)一步研究，提升每個(gè)功率段的加工潛力，實(shí)現(xiàn)12kW堪比20kW，30kW堪比50kW的效果。此外，光源企業(yè)的多元化發(fā)展，也將進(jìn)一步拓展激光應(yīng)用的新市場，提升激光技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的滲透率。

經(jīng)歷多年洗牌，我們相信激光行業(yè)將逐步回歸良性軌道，鑄造出真正的“大國重器”。