内卷时代， 激光企业该如何应对未来挑战？

在本篇“对话”栏目，我们有幸邀请到了上海工程技术大学张培磊教授。多年来，张教授始终专注于激光焊接、激光增材制造、超快激光加工的前沿研究和应用探索。在访谈中，我们与张教授就国内激光产业现状、发展周期以及应用市场等多个热点话题，展开交流。我们希望通过深度访谈的形式，为广大读者和与激光技术的用户带去思考和共鸣。

上海工程技术大学教授张培磊

问：今年，据您参加会议、活动时的观察和交流，国内激光产业有哪些变化？大家都在关注什么？相比前几年，心态有哪些变化？

答：如今，大家都已经意识到，激光行业的“内卷”表现越来越明显。在这样的背景下，有部分激光器厂商去做集成设备，而部分设备集成商又去做激光器。企业这样做的原因，往往是因为原先公司主营业务增长未达到预期，不得不开拓新的业务范围及渠道。所以，国内行业出现这种现象也是不可避免的，企业希望通过开展其他业务来保持业务和利润增长，也只有当企业利润能实现正增长时才能继续在行业发展，否则就会面临被市场淘汰的风险。

这些年，行业谈论比较多的恐怕就是国产激光器。但是那么多年过去了，对于光纤激光器的革新并没有实现太大的突破。

现在，国内的激光器企业主要做两件事，一是降低激光器的成本，二是提高激光器的功率。国产激光器的发展速度确实很快，价格也是一路走低，也给许多行业降低了准入门槛，这是好的一方面；但同时我们也要看到，对于一些高端应用行业，国产激光器的出光稳定性还是没有达到国际大厂同类产品的水平，甚至在很多重要应用领域有终端用户指定用进口激光器，这本身也说明了一些问题。

比如核电行业，未来几年我国将陆续上马多个核电项目，但目前激光加工技术在核电设备核心制造领域还没有得到真正应用，其原因在于该行业属于特种行业，对于安全要求特别高。核电行业在真正引入激光工艺前要做长期充分的工艺认证，并且需要得到行业相关认证，才能引入。值得欣慰的是，国内多个核电集团已经开始做激光应用的相关性验证实验，这是向应用走出的第一步，未来也会看到更多的类似案例。回到刚才谈到的一点，像核电这种特种行业在使用激光工艺时，非常注重对于激光器能量输出稳定性的要求。同时，激光器在经过长期使用后保持稳定的出光效率和出光功率，也是两大重要的考量因素。在这些方面，国产激光器企业还有很长的路要走。

我们可以看到，近两年国内有部分企业开始走专而精的道路，尤其是在以解决高反材料焊接的蓝绿光激光器领域，国内就有多个公司率先推出了多款此类激光器，也是中国市场对这种特殊激光设备需求牵引的体现。因为我自身更多的研究是关于激光焊接，相比激光切割，激光焊接对于激光器的稳定性要求更高。因为激光焊接需要持续稳定的出光，这是因为稳定的熔深对于焊接质量非常重要。对于激光设备制造企业而言，要想在市场有所突破就需要具备特色产品和技术，但前提是有强大的研发能力，而研发能力又取决于企业的盈利能力，所以说技术和市场是一种环环相扣的关系。

另外，今年比较多的一个现象是，许多企业开始走出去，向东南亚甚至是欧美市场开拓。我觉得这是很好的尝试，一方面寻求新的市场机会；另一方面也能锻炼国内激光企业。国外的市场环境不比国内，需要考虑的因素有很多。但有一点很重要，我们的企业在走出去时也会学习到先进市场的规范操作，在不侵害企业利润的同时又能卖好产品。

问：今年，制造业围绕“新质生产力”，请您结合激光产业，谈谈供应商和终端用户该如何参与其中，获得时代发展的红利？

答：以激光电弧复合焊接为例，原先只是应用于船舶行业，因为这种复合的焊接工艺在焊接中厚板（10mm-25mm）时具有显著优势。但在“新质生产力”浪潮下，各行业都在探索引入新技术来实现更好的产品质量、更快的加工效率。除船舶行业外，核电、锅炉、飞机制造等行业都开始陆续尝试采用激光电弧复合焊工艺，作为提高焊接效率和焊接质量的新方法，这是一个非常好的现象。我们都希望激光作为一种工具，又“快”又“好”，意思就是加工速度快、加工质量好，二者都要兼具。所以，新质生产力的“新”代表的就是以前没用过、以前没有过的技术被引入到行业里；“质”代表的是质量，不仅是好，还要快，就是要以较低的成本、快速地制造质量上乘的产品。

比如，我最近去一个核电设备制造单位，他们现在使用的激光技术最多是激光切割，激光焊接技术只是在试验件和非核心零件上应用过。在核心零件，尤其是涉及到核辐射环境的零部件中，目前放眼国内整个核电行业，几乎都是采用氩弧焊的传统焊接方法。氩弧焊的优点在于焊缝质量高，几乎没有缺陷；但缺点也很明显，就是焊接效率太低。比如核电行业里使用的大厚板焊接，在焊接前需要开很大的坡口，然后采用填丝焊的方式进行焊接，焊接生产周期可长达一个月，而如果采用激光焊接可缩短到10天，效率上得到很大的提升。

一旦激光焊接技术引入到类似核电设备制造领域这样以前很少应用激光制造技术的行业，将会给行业带来的颠覆性的改变，既加快了加工效率又达到了加工要求，一举两得。另外，还包括轨道交通、显示面板等行业都逐渐开始采用激光清洗、激光-电弧复合焊、激光巨量转移等激光加工技术来解决实际问题，这些都是新质生产力的典型应用。我想，无论是激光企业还是终端用户，都需要要牢牢把握住这次时代的机遇。

问：现在新能源汽车、动力电池、储能等行业，被认为是激光应用新的蓝海市场？但入局的人多了，势必会导致产能过剩。在这方面，您对企业有哪些建议？

答：以新能源汽车为例，近两年其销量一路走高。但我们要知道的是，新能源汽车或者动力电池的产量表现滞后于产线的投入周期。具体来说，就是现在看到的汽车和动力电池产量的增加，都是得益于厂商几年前产线的扩充投入。如今，随着新能源汽车增长速度的放缓，生产端的激光配套设备也可能出现产能过剩的情况，尤其是低端激光加工设备领域。因此，我们在现在这个时间窗口就不能再说这些行业是蓝海市场，而是更倾向于竞争越来越激烈的红海市场。

对于那些原先将新能源汽车、动力电池作为主要目标客户的企业，就需要转变思路去看看其他赛道和市场动向，涉猎其他有潜在市场机遇的行业，寻求突破口。但同时，这就对企业的研发能力提出了更高的要求。因此，企业不能有“一招鲜吃遍天”的想法，因为市场是在不断变化的，有的行业是这些年光景好，有的行业是那些年光景好。只有那些具备足够强大技术护城河的企业，才能在长时间的市场起伏下得以生存。

说到技术创新的问题，我再举一个激光3D打印的例子，我在2016年去德国和法国拜访了几家中小型做3D打印设备的科技公司，期间也拜访了多个激光行业著名的公司，有些公司并未在当时就推出商业化金属3D打印设备，就这一问题，这几家大公司给出的解释是当时这个市场的容量很有限，但是他们已经具备随时推出新型设备的能力，而且是在几年前就已经完成了技术开发。之所以没有向市场推出，一方面是认为当时的技术还不是很成熟，另一方面也是认为市场还没有起来。

他们的回答给我留下了很深的影响，“我们不会把发展寄托于某一种新兴技术上，这不符合公司的价值观；我们想做的是通过技术的不断创新来引领行业发展，而非是通过“押宝式”地推出某项新技术，来实现超越。”

我想无论是欧美的大公司，还是国内的众多激光企业而言，技术储备都是一样重要。大公司有大公司的经营理念，小公司也有小公司的生存之道。对于企业而言，在选对大方向的同时，尽可能多做技术储备，防患于未然，才能确保企业能长时间立足于市场。

问：近年来，国产替代势头强劲，尤其在激光器这个细分领域非常明显，但国产激光器与国外顶尖企业的产品还有一段差距，您认为如何缩小两者之间的距离？企业该如何进行差异化竞争？

答：在我看来，国产激光器与进口激光器的差距，主要体现在元器件的质量上。当然，我们在谈论这一问题时需要结合现在的市场环境和行业形势。因为当下，大家都在内卷，大家都在减配降成本。激光器里的元器件非常多，元器件材料质量的好坏直接影响了最终激光器的出光稳定性和性能。所以，国产激光器和进口激光器的差距，不是比较新机器之间谁的参数更高，而是比较经过1年甚至5年长期使用后激光器的出光稳定性、功率衰减程度等方面。

问：在您看来，人工智能距离真正应用到工业制造应用场景，还有多远？

答：目前，人工智能已经参与焊缝检测过程中。无论是焊缝定位还是过程监控，都算是人工智能比较低阶的使用。这和我们人类做事情是一样的，先是用眼睛看到目标物体，然后反馈给大脑经过思考后，再做出相应的动作。而目前的检测就是实现人工智能的第一步。这也是现在行业可以做到，做得比较好的一块。

但对于需要人工智能深度参与的激光加工制造，我个人觉得还是有很大的挑战。像批量生产的行业如3C和显示面板对人工智能的接受度更高一些，而像其他需要激光加工的行业比如激光焊接就比较困难，因为需要考虑的偶发因素太多。另外，人工智能的完善需要数据库和大数据作支撑，如果没有强大的激光加工参数数据库的支持，人工智能深度参与激光加工过程也只能停留在纸面上。因此，目前来看，人工智能距离真正的线下应用和深度应用，行业还需要克服很多困难和障碍。

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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