6萬瓦激光只是噱頭？揭秘這一爭論背后的真相

在金屬激光切割技術(shù)演進的歷程里，CO2激光切割機受限于成本和效率，自2012年起被光纖激光切割技術(shù)以摧枯拉朽之勢快速替代。而得益于高功率高亮度泵浦源、大模場特種光纖等前沿技術(shù)突破，光纖激光器近年來掀起了萬瓦熱潮，一年一萬的迭代速度讓用戶應(yīng)接不暇。

隨著20kW、30kW高功率激光切割機的普及，用戶也逐漸嘗到了功率提升帶來的甜頭，無論是加工能力還是效率，都卓有成效。而工業(yè)加工萬瓦之路豈會止步于此，隨即2023年成為了6萬瓦光纖激光器工業(yè)應(yīng)用的起點。如此快的節(jié)奏不免會引來諸多質(zhì)疑，部分認為實用性不如30kW，花費如此高的成本提升加工厚度和效率，顯然不能被用戶所接受，更多的認為6萬瓦只不過是個噱頭。到底是不是擺設(shè)？筆者將從應(yīng)用端為大家進行深度剖析。

6萬瓦在經(jīng)濟效益層面實現(xiàn)降維打擊

毫無疑問，6萬瓦激光最直接的優(yōu)勢就是批量切割能力的提升， 3萬瓦碳鋼空氣批量切割厚度30mm，氧氣切割80mm，而6萬瓦激光能實現(xiàn)50mm碳鋼穩(wěn)定空氣切割以及100mm特厚碳鋼氧氣切割，具備了完全替代等離子，火焰切割的能力。6萬瓦激光切割加工覆蓋面更廣，無論是薄板切割還是厚板切割它都游刃有余，為鋼結(jié)構(gòu)、工程機械、船舶制造等高端制造領(lǐng)域帶來徹底革新。從我國制造業(yè)的發(fā)展以及對高性能材料需求的角度來看，這無疑是打開新世界大門的一把密鑰，更是厚板加工領(lǐng)域一項重大的技術(shù)革新。

60kW光纖激光器空氣批量切割80mm碳鋼展示

縱觀萬瓦激光的規(guī)?；慨a(chǎn)應(yīng)用，6萬瓦激光切割效率有著質(zhì)的飛躍。數(shù)據(jù)顯示，功率從30kW提高到60kW，以空氣切割25mm不銹鋼和碳鋼為例，切割速度提升至300％，分別達到8m／min和7．3m／min。由此可見，6萬瓦激光進一步提高板材加工的生產(chǎn)效率，縮短了設(shè)備投資的回本周期。

60kW光纖激光器空氣切割碳鋼

60kW光纖激光器空氣切割不銹鋼

而在激光切割應(yīng)用中，氣體消耗占加工成本比重較大，隨著材料厚度的提高，切割變慢，氣體成本也會顯著增加。而6萬瓦的應(yīng)用相較于3萬瓦，切割速度的提升意味著減少氣體消耗、降低成本，并且可以實現(xiàn)空氣切割取代氧氣切割工藝，其速度快數(shù)倍。

由于生產(chǎn)效率的大幅提升，一臺6萬瓦激光設(shè)備可取代多臺3萬瓦激光設(shè)備，人工成本和管理成本都會等比例的減少，同時可以減少廠房占地面積。6萬瓦倍數(shù)級的切割速度提升及節(jié)約成本的優(yōu)勢，將帶給用戶極大的利潤空間，從而在一定程度上掌握著市場的主導(dǎo)權(quán)。綜上所述，6萬瓦的落地真真正正地帶給用戶實際效益的，并非只是一個噱頭。

半年內(nèi)快速被市場接受，6萬瓦應(yīng)用市場的背后有何玄機？

自6萬瓦出現(xiàn)起，行業(yè)內(nèi)對其有著不同的看法，是否是激光切割機功率的天花板？筆者認為，6萬瓦僅是超高功率工業(yè)激光應(yīng)用的初步嘗試，新的應(yīng)用技術(shù)和場景會不斷涌現(xiàn)，共同促進激光產(chǎn)業(yè)升級和快速發(fā)展。

當(dāng)前沿激光技術(shù)不斷突破，應(yīng)用需求也將隨之顯現(xiàn)。此前的3萬瓦花費了將近兩年的時間才在2022年實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，而6萬瓦自今年5月份落地以來，僅用半年不到的時間就已經(jīng)得到了快速應(yīng)用。透過事物現(xiàn)象看本質(zhì)，這意味著市場對超高功率激光的迫切需求，6萬瓦飛躍式的效率提升給用戶帶來了真正意義上的收益，也是其快速應(yīng)用的真正原因。

伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展以及制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，市場需求迅速提升，推動了萬瓦激光領(lǐng)域的節(jié)節(jié)攀升。從傳統(tǒng)替代角度來看，等離子切割工藝和火焰切割在加工過程中會產(chǎn)生大量粉塵及有害氣體，嚴重影響工人的身心健康。而隨著綠色環(huán)保理念的持續(xù)深化，激光技術(shù)作為低碳環(huán)保的解決方案，逐步替代傳統(tǒng)工藝，而超高功率激光的誕生就是這一進程最完美的催化劑。

當(dāng)超高功率激光逐步向上突破，加工效率和加工厚度不斷打破局限，這也正符合了我國作為基建大國的需求，即便在經(jīng)濟形勢嚴峻的情況下，我國推動基礎(chǔ)建設(shè)行進得步伐也從未停滯，因此6萬瓦功率的出現(xiàn)恰逢其會，被應(yīng)用于更高端的領(lǐng)域，這其中的利潤空間可想而知。

除此之外，船舶制造、航天航空、核電等領(lǐng)域的不斷進步也對激光制造裝備提出了更高的需求，材料既要造的快，又要造的好，無疑超高功率激光是這一舞臺的主角。

核電作為國家電力供應(yīng)的主要清潔能源，其對設(shè)施安全性有著極高的要求，無論是反應(yīng)堆的核心零部件，還是具備重要防護作用的金屬部件，都面臨不同厚度板材需求的挑戰(zhàn)，其不僅要求材料制造精度、加工質(zhì)量、加工效率，而且需要24小時不間斷的穩(wěn)定運行，超高功率激光的問世可不費吹灰之力滿足這些要求，6萬瓦的突破也將更快推動萬瓦激光在核電領(lǐng)域的應(yīng)用市場。

高功率激光產(chǎn)品差異化比拼

在萬瓦誕生之初，切割市場主要聚集在中低功率段，但隨著技術(shù)進步和高功率的普及，萬瓦賽道成為了大家心目中的香餑餑。眾多廠商認為功率的增加只不過是以增加單模塊功率以及模塊疊加來實現(xiàn)，實際上市場上能做到超高功率光纖激光器的廠商屈指可數(shù)，由此可見，高功率的內(nèi)卷并不是誰都有這個能力，這其中考驗的是廠商的創(chuàng)新和技術(shù)能力。

憑借核心技術(shù)優(yōu)勢和前瞻性的布局，廠商們也根據(jù)自身的技術(shù)沉淀，走出了差異化的技術(shù)路線，有助于超高功率光纖激光器快速突破。

2023年9月，凱普林基于深厚的泵浦源技術(shù)積累，首次向行業(yè)發(fā)布了CTC芯片一體化技術(shù)以及高亮度、準(zhǔn)單模新一代雷霆光學(xué)平臺。CTC（Chip to Chassis），即芯片一體化設(shè)計，通過把芯片、泵源、水冷板一體化，實現(xiàn)高集成和模塊化設(shè)計。據(jù)了解，此項技術(shù)早在2022年推出的閃電系列光纖激光器中就已有應(yīng)用，凱普林是首家將CTC芯片一體化技術(shù)引入激光器領(lǐng)域并實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用的企業(yè)。

今年全新推出的雷霆系列，不僅融合了CTC芯片一體化技術(shù)及雷霆光學(xué)平臺，還通過功率合束技術(shù)及高功率輸出技術(shù)，突破功率上限，實現(xiàn)高光束質(zhì)量輸出，為國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級之路提供了助力。

早前6萬瓦激光器剛推出時，其推廣充滿曲折，市場對于功率的快速突破都持觀望態(tài)度，認為6萬瓦只不過是噱頭，但經(jīng)過對比和切身體驗以后，6萬瓦不管是切割能力還是切割效率，加工成本都有質(zhì)的突破，并在短短半年內(nèi)獲得市場認可。據(jù)筆者了解，凱普林今年6萬瓦已經(jīng)實現(xiàn)批量出貨，產(chǎn)品陸續(xù)發(fā)往全國多地。

小 結(jié)

回到本文開頭提出的問題。我們可以得出結(jié)論，6萬瓦激光切割絕不是噱頭，在突破厚板極限和切割效率上優(yōu)勢顯著，并將進一步助推激光技術(shù)與工程機械、船舶制造、鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器、礦山設(shè)備等更多行業(yè)進行深度交融，從而拓展激光應(yīng)用場景。

雖然激光器作為激光裝備的核心部件，同樣需要考慮工藝質(zhì)量、加工速度等匹配問題，通過光源、光學(xué)部件、機床系統(tǒng)的有機結(jié)合，對激光工藝的進一步優(yōu)化，提升激光加工應(yīng)用潛力。未來，激光器將繼續(xù)走向功率提升，性能優(yōu)化的路徑，與更多的應(yīng)用場景、應(yīng)用工藝相結(jié)合，為中國激光產(chǎn)業(yè)帶來更多的可能性。

審核編輯 黃宇