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21世纪报:打破价格垄断 武汉光电子信息产业加速自主创新

2023-06-29
播报新闻

迈向世界的武汉光电子信息产业,正与国家战略同频,与行业需求共振。

“我们要‘把科技的命脉牢牢掌握在自己手中’。华工科技以中央研究院实体化运作为抓手,规划了一批‘行业领先’项目。以第三代半导体激光表切、隐切、退火等制程装备、航空发动机气膜打孔装备为代表的近十套装备,有的完成产品样机进入产业化验证,有的已实现批量销售。”6月28日,华工科技董事长马新强在华工科技首届创新日活动上指出。

马新强还表示,当前产业融合、技术融合在加剧,构建合作共赢、共生共荣的产业生态,上下游产业、产学研用集中力量协同攻关,加快突破核心部件和基础共性问题,持续提升全产业链核心竞争力已成为必然选择。

自主创新

实际上,围绕激光制造等技术的光电子信息产业,对中国成为制造强国、走向“中国智造”起到不可替代的作用。

公开资料显示,激光可被运用在钢铁、化工、汽车等多个工业生产领域,具有“柔性化”的特点,能与自动化、智能化相结合,使制造过程变得高效、精密,实现“智造”。

武汉锐科光纤激光技术股份有限公司(以下简称“锐科激光”)副董事长闫大鹏在大会上指出,许多制造强国将激光制造放在重要的战略位置上,例如德国的激光技术在整个制造业运用比重中超过46%,美国将激光制造列入《先进制造业国家战略》。

同样,对于正处在制造业转型升级的中国而言,高效精密的激光技术也是我国迈向制造强国的重要手段。然而不可忽视的是,我国激光制造面临受制于国外的严峻局面。

闫大鹏表示,全球工业光纤激光器三分之一以上的消费需求来自中国。2007年前,我国光纤激光器产业空白,完全被欧美技术封锁,因不掌握自主生产能力,光纤激光器的市场和价格被垄断,可达一台10KW/800万元的高价。

高昂的成本让激光设备自主化生产迫在眉睫,不少企业潜心研发,致力实现激光产业自主创新,打破价格垄断。

据悉,锐科激光花费超6年时间,从依赖国外采购到成为采用国产设备自主化生产工业光纤激光器整机的企业,其研发的30W、50W/9XXnm单管半导体激光芯片,解决了“卡脖子”问题。在关键器件激光功率合束上,该公司还突破了超高功率光纤合束器的技术瓶颈,实现国际首创。

华工科技则掌握了400G相干光模块、800G硅光芯片为代表的光联接基础部件核心技术;第三代三维五轴激光切割智能装备已实现核心部件全国产化,切割效率提升约15%;“轿车车身顶盖激光焊接柔性生产线”打破了国外企业在该领域的垄断地位,焊接速度可达7.2米/分钟,比世界上同类型设备快30%,车身刚度提高30%。

突破技术的围困,我国激光产业成本快速下降。闫大鹏表示,在攻坚克难各类技术后,中国激光产业有望实现跨越式发展,光纤激光器将进入百亿元、激光装备将进入千亿元、激光应用或将进入数万亿元的市场。

赋能行业

未来激光技术将应用在新能源汽车制造、氢能产业、电子产业等多行业,更进一步降本增效。

据华工科技工作人员介绍,在汽车行业,未来10年我国汽车制造装备投入将达2万亿元,而车身零部件约50%至70%都将应用激光加工。“当前华工科技为格特拉克公司提供的双联齿轮全自动化焊接产线已投入应用,该产品可自动识别、上料、压装、清洗、焊接、清渣、下料,一年可服务15万辆车。”

在氢能领域,燃料电池所需的金属双极板也可采用激光焊接技术。“双极板成本构成中,40%以上为生产加工成本,而激光焊接技术则可以凭借其非接触式、焊缝窄、热影响小、易于实现自动化等优势,使得金属双极板的变形量小于1mm,泄漏量小于0.1Sccm,有助于燃料电池的性能提升和成本降低。”华工科技另一工作人员指出。

不仅如此,电子信息产业、航天领域等众多战略领域都可运用激光制造技术。据悉,宁德时代、比亚迪等动力电池企业,上海通用、长城汽车等汽车制造企业,沪东船厂等船舶制造企业,均采用相关激光制造装备进行生产,并进行推广运用。

而这些来自众多领域的需求,也进一步拉动了光电子信息企业的经营业绩。就武汉地区上市企业而言,锐科激光一季度归母净利润4406.31万元,同比上升110.79%;华工科技净利润3.08亿元,同比提高36.34%。其中,华工科技一季度新能源车PTC业务营收增幅达100%,锐科激光2022年新能源业务增幅达167%。

不过,激光技术在为各个应用领域降本增效的同时,仍然面对着技术难点。以氢能领域为例,采用激光焊接技术生产燃料电池的金属双极板,仍存在“焊缝质量难控制、超薄金属板易焊穿”等问题。

正如华经产业研究院报告所指出,当激光用以加工光伏、半导体、5G电子等领域微型化、精密化的产品或零部件时,激光技术要以更高的功率提高加工速度;以更窄的脉宽降低加工损伤;以更短的波长提高加工精度,不断向高功率、窄脉宽、短波长等方向发展。