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激光器赛道价格激战正酣,资本“战火”重燃

激光设备核心零部件激光器,今年上半年延续价格激战。上市公司半年报显示,连续多年的价格战让部分激光器龙头企业走到了亏损边缘。

尽管如此,业内人士透露,中国激光器行业未来发展潜力依然巨大。同时,包括华为、易方达等各类资本也在不断涌入行业。


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龙头企业逼近亏损

激光设备在工业制造业中广泛应用于打标、切割、清洁和焊接等场景,而激光器在激光设备中成本占比约七成。2013年,国内主流产品光纤激光器价格就开始持续下降。最近两年,价格战更是转向中高端市场。

而持续不断的价格战,开始伤及行业龙头。

国内激光器行业龙头主要为锐科激光、创鑫激光和杰普特等。其中,上市公司锐科激光收入基本来自激光器。其2022年半年报显示,锐科激光上半年盈利降幅超九成,扣非后净利润降至723.68万元。

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公司解释称,激光器下游设备集成商开工率不足,市场需求整体疲软;为稳固公司龙头地位,保证市场份额稳步提升,公司采取了较为激进的销售策略,下调了激光器价格,导致销量虽然实现了同比大幅增长,但营业收入同比略降,盈利能力承压。

持续降价后,锐科激光主营产品连续光纤激光器毛利率大幅下滑。
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杰普特在半年报中提示,随着激光器市场竞争的进一步加剧,公司激光器的平均毛利率将可能出现一定幅度的下降,将可能导致利润总额出现大的降幅。


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资金在持续涌入

中科院武汉文献情报中心区域发展与产业情报部主任叶茂认为,中国激光产业竞争激烈,短期盈利下降,不代表未来没有机会。一方面,中国激光设备在宏加工领域国际竞争力显现,出口越来越多。另外,在新兴产业,比如光伏、新能源汽车等,激光设备表现非常好。

宏加工是以连续激光为主的中高功率粗加工,主要用于加工钢材、有色金属等大结构件。

锐科激光创始人、副董事长兼总工程师闫大鹏认为,激光设备的市场潜力,有望进一步挖掘,一些新的领域有待开发。“激光清洗、焊接领域市场空间还很大。”

出于对行业未来的看好,激光企业正在积极奔赴资本市场谋求发展。宏石激光、金橙子、逸飞激光等企业正在上市途中,金威刻、泰德激光、中科微精、原点智能、镭明激光等精密激光设备企业最近也纷纷宣布完成融资。资金也在真金白银地加码激光赛道,如科创板公司德龙激光在二季度就获得了多路资金的买入,包括易方达、摩根大通等机构投资者,以及以葛卫东为代表的部分牛散投资者。

另外,天眼查显示,最近,特种光纤供应商武汉长进激光技术有限公司发生工商变更,华为关联公司深圳哈勃科技投资合伙企业(有限合伙)为新增股东。特种光纤也是激光器的核心零部件之一。


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价格战何时休

“激光器降价今年就没停过,尤其6000瓦-12000瓦的高功率光纤激光器,市场竞争非常激烈,甚至20000瓦也开始打价格战了。”叶茂告诉上证报记者。

据透露,去年年初激光器每瓦价格约30元,去年底降到了20元,现在降到了15元,即今年以来降幅25%左右,其中高端激光器降幅甚至达30%-50%。

而再往前回溯,三四年前,1万瓦的激光器价格要150万元,而现在最低只要20万元不到。

最近十年,价格战伴随着激光器行业发展。光纤激光器开山鼻祖是美国IPG,其长期垄断中国市场。2009年,锐科激光调Q光纤激光器小批量供货。2013年,锐科激光成功研制中国首台万瓦连续光纤激光器,这成为行业里程碑事件。之后,我国激光器开启了国产替代之路。2018年,IPG中国市场收入首次出现下降,去年底市占率降至28.1%。

从去年开始,IPG中国市场份额进一步下降,预计IPG最新在华市场份额或降至20%左右。

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叶茂预测,在市场缺乏足够景气度的大环境下,下半年激光器价格战或延续,但降价空间已经很有限。



来源 : 上海证券报 发布时间 : 2022-09-13

鱼鳞纹导电位激光工艺怎样选择激光器?


01

应用背景

              

铝镁合金具有密度小、强度高、易成型、制造成本低等众多优点,被广泛用于3C产品的骨架等。例如,手机中框上需要不少导电位,要求其电阻值小于0.5Ω才能进入下一道工序。然而镁铝合金中的镁、铝等金属是活性元素,非常容易与空气中的氧反应生成氧化物,未经处理的导电位电阻可高达8Ω,不能满足通讯领域对电路阻值的要求。因此导电位在进入下一道工序前都需进行处理。


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处理前的手机中框


02

 导电位制作方法







导电位处理方法有很多,早期都是由机械的方法制作,但是工艺流程复杂且良率不高。激光加工有非接触、操作简单灵活、加工无耗材等特点,激光破阳的方法很快应用于导电位的制作。该工艺技术使用聚焦的高能量密集度激光扫描照射导电位区域,直接气化掉激光照射材料表面的氧化层,将内部金属材质裸露出来,达到提高导电性的目标。该方法给出的激光能量是相对一致的,但会因为表面材质不均匀,导致导电性能不一致,良率一般只有75-85%,主要是因为早期的激光器一般只有一个脉冲波形,可调的激光参数不多,激光工艺简单难以做出最佳的效果。

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常规导电位放大效果


为解决现有技术中的问题,一种激光在铝镁合金表面制作鱼鳞状纹的方法应用而生。此工艺采用多波形可调脉宽激光器,通过多层参数组合在材料表面生成鱼鳞纹导电位。鱼鳞纹导电位剥除氧化层的同时底纹呈现鱼鳞网格状,具有纹路清晰、板面亮白不易氧化,导电性好等优势,也是目前较为先进的手机导电位技术。


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鱼鳞导电位放大效果


03

光至科技鱼鳞纹导电位制作解决方案

根据鱼鳞纹导电位的制作工艺,光至科技经研发测试推出了高性价比的YFPN-60-GL MOPA激光器用于鱼鳞纹制作。该激光器拥有高光束质量,150~300ns的可调脉宽范围等特点



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工程师以YFPN-60-GL与F254场镜在镁铝合金中框上进行鱼鳞纹测试如下:

  • 以中等脉宽,低频率,小能量对材料表面的一些脏污清洗,以减少爆点及不均匀现象,清洗后效果如下图;


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  • 用大脉宽、高频率、慢速、合适的能量对材料表面扫描,激光沿着填充线的路径将所到之处的表面钝化层气化,生成一层致密合金层,表面原有的坑洼以及气孔被这层致密的合金层填满并进行了整平,这层致密合金层的外观看起来油光发亮;


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  • 用大脉宽、中等频率、中等功率、快速在其表面扫描一遍,在原有油光发亮的合金层基本面上形成鱼鳞纹。此过程速度或能量不适合都无法在材料表面形成密度适中的鱼鳞纹。


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密度适中的鱼鳞纹

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能量过大效果

经测试,此工艺难点在于需要以大脉宽,高重频,慢速在铝镁合金材料的表面制作出油光发亮的致密合金层,再匹配一定的光斑重叠方式才可以打出有规律的鱼鳞状外观。




来源 : 光至科技 发布时间 : 2022-09-06

三花“聚”顶,这座城年增上百家激光企业

杜比激光、致净激光、华有激光、嘉信激光、华族激光、大铭激光……一连串陌生而又有活力的名称,它们,皆为一座城市成立未满一年的新增激光企业。

这座城市,叫“深圳”。

登陆“国家企业信用信息公示系统”,输入关键词“深圳 激光”查询再经过筛选,成立一年内、存续(在营、开业、在册)的激光新增企业能筛选出超过100条信息(由于该查询系统仅支持显示10页,故而具体新增数据不得而知减去过去一年内注销、吊销、退出市场的激光企业,深圳最近一年新增上百家激光企业应是保守估计。

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薪火赓续,这些新增企业便是深圳激光产业的薪火。假以时日,它们或会成为深圳的明日之星,终将在激光业界迸发出熠熠星光。

深圳缘何成为激光企业成长发展的沃土?也许我们可以从以下三个方面看深圳激光产业的三花“聚”顶:

“聚”效应

深圳激光产业一路进发


深圳的创新创业氛围已无须赘述。

深圳激光产业发展20多年来,得益于激光应用市场需求以及良好创新创业氛围,已拥有数百家激光相关企业,培育出大族激光、光韵达、海目星、杰普特、创鑫激光等一批龙头企业,在龙头企业的带动下,激光产业聚集效应逐渐显现。

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深圳,已成为我国第一大激光产业聚集地。调查发现,广东省内上市的激光企业基本都出自深圳,如大族激光、光韵达、杰普特、联赢激光、海目星激光、英诺激光、光峰科技等。这些行业标杆扛起了深圳激光产业聚集效应的大旗,引导深圳初步形成覆盖材料、器件、软件、设备和应用服务全链条的产业生态体系,在多模块连续光纤激光器、高功率激光切割头、电池焊接装备等产品类别处于国内一流行列。

据统计,2019年,深圳激光产品产值超260亿元,在广东省内排名首位,并占据全国激光产值比例达27%。笔者估算,2021年深圳激光产品产值或已超过350亿元,仅大族激光一家,2021年便贡献了高达163.32亿元的营收额。

将“打造全国总部级激光产业集群”作为发展方向的深圳,未来,将依托骨干企业打造一批激光与增材制造专业园区,聚集产业链上下游企业,推动形成空间聚集、链条完整、特色鲜明的发展格局。先前成立的大族全球激光制造总部基地、深圳激光谷产业园等基地与园区已经做出了很好的示范。而在这一过程中,广东省激光行业协会、深圳市激光智能制造行业协会、广东省大湾区激光与增材制造产业技术创新联盟等组织平台,也发挥了牵线搭桥、引凤入巢的积极推动作用。

未来,依托活跃的创新创业环境和珠三角庞大的激光应用市场,深圳将逐渐补强上游材料、元器件以及激光器等关键核心环节,支撑建立更为完善的激光产业链。

毫无疑问,产业聚集效应的形成,为深圳的激光产业安上了一路进发的强劲引擎。

“聚”政策

深圳激光产业跨越式发展


深圳是全国最大的激光产业聚集城市,激光产业发展基础较为雄厚,因此也获得了更多政策扶持与资源倾斜,国家、省、市区各级的激光产业政策在此聚集、叠加,能量之巨,更有利于深圳进行产业发展的整体规划与布局,力将激光产业推向高端化的发展目标,成为了深圳激光产业跨越式发展的有力保证。

早在2018年,深圳市便印发了《关于进一步加快发展战略性新兴产业实施方案的通知》,在建设世界级新一代信息技术产业基地的主要任务中,提出加快发展壮大新型显示产业,重点要夯实高世代大尺寸面板制造基地优势,加快突破激光显示核心关键技术,推动相关技术在消费类电子产品领域的广泛应用,依托行业龙头企业促进资源聚集,构建配套便捷、产业链完整的支撑体系,推动新型显示产业发展成为深圳电子信息产业新的增长极。同时,在优化深圳各区战略性新兴产业空间发展格局任务中,提出支持立新湖片区依托大族激光、洲明科技重点企业,重点发展机械、汽车、电子、航空、军工等关键领域成套技术装备,打造成为全国知名的智能装备制造产业基地和全球激光产业高地。

近几年来,深圳为了培育出世界一流的激光产业可谓不遗余力。今年6月,深圳市又出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》,并发布《深圳市培育发展激光与增材制造产业集群行动计划(2022-2025年)》,激光与增材制造产业集群列入“20+8”产业集群之一,文件指出深圳将支持宝安建设聚集区,巩固激光与增材制造产业竞争优势。

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《产业集群行动计划》提出,到2025年,形成覆盖源头创新、智能制造、创新应用的产业发展生态,产业增加值达到140亿元,新增10家制造业“单项冠军”、专精特新“小巨人”、“独角兽”企业。到2025年,在基础材料、核心零部件、支撑软件、高端器件等关键领域取得实质性突破,新增1家省级或以上制造业创新中心、10家企业技术中心,创新能力稳步提升。

“深圳将成为全球激光技术及创新应用新高地!”对于深圳的政策扶持力度,大族激光副总裁陈焱表示,深圳着力计划打造激光及增材制造产业集群,由多部门一起发力,有目的,有体系,有核心,有望把深圳打造成全球最为核心、最为重要的以激光和生产制造的基地。

“聚”人才

深圳激光技术攻关的关键


技术创新和技术攻关是激光产业发展的动力,而这需要强大的人才资源作为支撑。好在深圳工业应用市场广阔,制造业对激光加工技术需求巨大,这使得激光行业创新氛围浓厚,对人才极具吸引力,有利于激光技术人才的引进。

前文所述的《深圳市培育发展激光与增材制造产业集群行动计划(2022-2025年)》在实施支撑体系强化工程中也提出,加快人才队伍体系搭建,围绕产业链布局人才链和教育链。引进培育具有国际视野和先进经营管理理念的复合型企业家人才,具备交叉学科知识和掌握核心技术的专家型人才。支持高校、职业院校设立激光与增材制造领域专业,鼓励校企共建实训基地,联合培养工匠技能型人才,形成融合创新的良好发展态势。
其实,在大力建设激光产业人才队伍,高契合度地对接产业集群对人才的需求方面,深圳早就先行一步了。

1999年,中科院西安光机所牛憨笨院士带同18位骨干落户深圳大学,他们在深大创建了光电工程学院,激光、光子学科从无到有,至今在深大仍然看到很多他们留下的工作影响。而后,深圳大学又引进了上海光机所专家、中国工程院院士范滇元;南方科技大学也引进了中国科学院院士姚建铨;2016年获批的深圳市半导体激光器重点实验室,由中国科学院院士唐叔贤院士担任学术带头人;2022年6月,世界纳米激光及半导体器件领域的领军人之一、白光激光的发明者宁存政教授加盟深圳技术大学,并出任集成电路与光电芯片学院的首任院长……

企业方面,2009年大族激光科技股份有限公司聘请中科院院士姚建铨教授担任激光技术研究院名誉院长;2014年深圳市创鑫激光引进上海光机所林尊琪院士并建设了院士工作站。另外,大族激光还引进了德国著名华裔激光专家吕启涛作为首席科学家;杰普特光电引进新加坡南洋理工大学激光团队开发光纤激光器;创鑫激光也引进了多位德国回国的激光博士……

此外,校企合作,开展人才师资培养也是深圳激光行业新鲜血液的来源之一。如大族激光与深圳职业技术学院共建“深职院大族激光学院”;深圳技术大学与大族激光联合共建实验室、组建“大族智造班”;深圳泰德激光与深圳技术大学签订战略合作框架协议;深圳瑞波光电子与深圳大学共同建设研究生联合培养基地……

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多年的积累,创新人才的聚集为深圳激光产业带来了技术创新、技术攻关的累累硕果。

大族激光在高功率激光切割、焊接技术,精密激光设备、新能源电池激光加工设备、高功率激光器等方面接连获得重大突破,在国内占据重要地位;创鑫激光从推出的4000瓦单模块光纤激光器和25000瓦多模光纤激光器,到超高功率35000W多模连续光纤激光器、高功率5000W单模块连续光纤激光器,再到今年8月份推出“高亮度50kW三合一”,实现了一个又一个跨越;而杰普特光电在MOPA光纤激光器和高功率光纤激光器等方面均有突破……

而深圳激光产业的大发展,又进一步对高新技术人才产生“虹吸效应”,为未来的发展聚集更多创新人才,我们可以期待未来深圳激光产业技术创新、技术攻关的喜报频传……



来源 : 激光制造商情 作者: 老One 发布时间 : 2022-08-25

激光自动化设备助力电梯行业走进国际市场

20世纪80年代初期,我国电梯技术和市场刚刚开始发展。相较国外,整整晚了一个世纪;在此之前,欧美公司几乎是垄断了全球的电梯市场。30多年来,中国的公司发展迅速,已具备与欧美发达国家相抗衡的能力。在中国经济快速发展的同时,中国的技术力量、工业生产水平也在不断提升,中国制造业的企业也开始走出国门,走进国际市场。


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电梯行业是整个国家经济实力体现的一个缩影,是国家综合实力的体现。近年来,我国电梯产品在国际市场上的竞争力逐渐凸显,我国电梯品牌在海外市场逐渐得到认可,并形成了大量的出口产品。

K电梯股份有限公司创立于1987年,是一家大型上市公司。35年的峥嵘岁月。见过风起云涌,也见过风流云散。作为一家拥有35年技术经验的老牌企业,在经历了数次行业的洗牌之后,依然屹立在行业的前列,实现了跨越式的发展。产品远销全球60多个国家和地区,连续多年中国电梯品牌出口排名领先,引领着中国电梯设备制造企业的快速发展。

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2019年,K电梯经过多番考察,决将定厚板激光生产线计划交由领创激光完成。该项目包括智能上下料车间、材料智能仓储、料垛物流自动化、自动切割等等。该项目具有先进的工艺技术和设备设施,自动化程度高、安全系数高、环保标准高,是一项集生产、仓储、物流于一体的工程。

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“这条生产线投产以后,20层的料库帮我们大大节约了产地成本,生产效率也提高了;如今制造业用工普遍紧缺,我们的员工没有增加,但产能却增加了一倍。”当问及如何保持订单的增长,负责人表示工欲善其事必先利其器。以创新提高生产水平,除了在现场管理上拓宽思路外,在生产设备上也需要下不少功夫;当我们的产品能够做到物美价廉时,自然不愁销路。

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电梯行业的蓬勃发展离不开新设备的广泛应用。每一种新设备的规模化,都会催生出一系列新的装备和工艺,而新设备关键技术的突破,更是推动制造业在关键领域的赶超。未来,领创激光会通过精湛的技术,不断突破自己,不断创新,不断提升核心竞争力和行业地位,为电梯行业添加瓦!为新时代的制造业注入更多的中国力量!



来源 : 领创激光 发布时间 : 2022-08-23

激光清洗如何突破应用瓶颈?

激光的应用市场要继续扩大,则要寻找新的增长点,工艺应用上除了传统的切割、标刻、焊接,近些年最新的应用就是激光清洗,而且是备受看好的增长点。


自2016年底国内企业率先推出装配中功率脉冲光纤激光器的清洗机后,引起业界高度关注,并且持续火热了约3年时间。国内参与到激光清洗设备生产研发的企业达数十家,许多激光器厂商也对此寄予厚望,力推新的更高功率的脉冲光纤激光器。


01  激光清洗应用领域


毋庸置疑,了解体验过激光清洗工艺的都能肯定这项技术未来会有极大的应用空间。它是利用高频次的脉冲光能量撞击工件表面锈迹、污垢,使其与工件分离,借助高能量将其气化的过程。传统的清洗方式如喷砂、干冰、机械打磨、酸性液体或者化学清洗剂等,容易造成空气和水的污染,还可能给人体带来二次伤害。而激光清洗可以将污染物气化,配备吸附除尘设备,基本上实现零污染,是一种非常高效、干净的清洗方式。激光清洗在未来某个时机可能会给清洗行业带来重要的变革。
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激光清洗原理

激光清洗头输出的光束常常是横条状,光束扫过的表面都会被清扫干净,它的高效省时,特别适合大面积、大批量的锈迹污垢表面清洗。普通的金属钢板、高铁、钢轨、船舶、模具,还有飞机蒙皮、工程机械、石化工业、矿业、核电、文物和兵工武器。

许多清洗场景是需要定制的,也是定期要清洗维护的,而且维护的周期不会太长,这种最容易形成批量化。例如模具,常常会在使用过程中粘上了机油,又或者放置不用导致生锈,模具数量庞大,清洗的需求较大。一些塑胶模具、轮胎模具,在做完产品后,容易残留了边料余料,耽误了继续生产,因此需要及时清洗干净,激光是非常好的选择。又如钢轨长期露天,锈迹斑斑,也会有清洗的需求;河海航行的轮船,需要定期维护则可以采用激光清洗船身。

激光清洗容易实现自动化、集成化和智能化清洗,甚至可以集成到龙门架、机械手、升降台等配套环境上工作,实现大幅面、超高度的工件上清洗,而手持式的清洗头也十分灵活,可以随意方向清洗工件。

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激光除锈对比

02  激光清洗的挑战

激光清洗纵然是被看好,然而实际上市场销量并不如预期,从事激光清洗的企业并未收获较好的订单量,几乎都是单买或者是单独定制设备的客户,可以说,激光清洗市场应用尚未形成批量。激光清洗的推广遇到了较大的挑战,导致2019年后激光清洗热度逐渐冷却下来了。事实上,激光清洗在中国火热的两年多里,在欧美日等国家,光纤激光清洗并未受到多少重视。

首先,激光清洗设备成本仍然相对较高。如今激光清洗已从百瓦级发展到千瓦级功率,采购成本也已经大幅下降,但是仍然维持十万元数十万元的水平,而传统清洗非常便宜,干冰清洗设备低至一万几千元。这让用户难以扭转使用的选择,一次性投入设备成本较大,更谈不上批量采购了。

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其次,激光清洗的输出光束是直射工件表面的,意味着它擅长处理平面,也是其局限性所在,遇上不规则形状、含转角位、空间狭窄的工件,激光清洗难以触及,如果要清理工件内部,比如是管道内壁,激光清洗更是难以实现,这种反而采用全浸泡酸洗才能实现。

最后,激光清洗处理铁锈是效果较好的,但实际应用中,生产设备或者产品表面污垢各色各样,也有含不同成分的,比如油污、半凝固态物。不是随便上一个功率的激光就适合清洗的,目前对激光清洗各种污垢物体的研究仍然不足。还有,目前激光清洗功率已经可以实现数千瓦的设备,但是清洗并非功率越高越好,目前对于高功率光束是否会对工件表层带来损伤,其损伤度如何控制,仍然是需要进一步研究。

03  激光清洗如何突破瓶颈

激光清洗要突破市场增长瓶颈,迫切需要投入更多的工艺应用研究。目前激光清洗是激光器、清洗设备已经初步发展成熟,但是工艺应用不足,由于在国内推广时间仅有几年,所以应用的场景仍然是有限。

根据目前的激光器发展趋势,可预见激光清洗的激光器也会出现一定幅度降价,届时可以有效降低用户采购成本,当其性价比已经能够超越一般厂家用户的心理接受能力,那么采购量就会上来了。

目前许多终端用户并不了解激光清洗,推广方面仍需一定的时间过程。这需要业界人士共同努力,为激光清洗打造良好的宣传效应。



来源 : 特域机电 发布时间 : 2022-08-22

防爆激光雷达!硬工业与艺术的碰撞,哈工大创业团队匠心打造

激光雷达是一种用激光感知世界的传感器,其可通过发射和接收激光束来探测目标的位置、速度等特征量,具有分辨力高、隐蔽性好、低空探测性能好、体积小等一系列优点。在自动化、智能化的大背景下,激光雷达已广泛应用于自动驾驶汽车、工业、无人机、机器人和3D测绘等终端应用中,市场呈现爆发式增长的趋势,其整体市场在2026年将达到57亿美元。得益于自动驾驶汽车的不断普及,激光雷达市场迅速增长,国内涌现出一批优秀的激光雷达制造厂商,如速腾聚创、镭神智能、禾赛科技、大疆、赛瞳等。

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图1激光雷达生成点云动图

然而,由于激光雷达本身的电路系统、光学结构十分复杂,其难以通过防爆试验考核。这也使得以激光雷达为核心的机器人、自动驾驶汽车等迟迟未能应用于煤矿、石油天然气、化工等有特殊防爆要求的行业,在一定程度上限制了上述行业的自动化、智能化发展。针对上述卡脖子问题,来自哈工大的创业团队,智兀科技最新研发出一款新型防爆激光雷达“ZW-LIDAR-16”,通过全部防爆试验测试,获得由国家防爆电气产品质量检验检测中心颁发的防爆合格证书。

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这个外形酷似UFO的设备“防爆激光雷达”,不仅造型炫酷,而且性能卓越,拥有着强悍的防爆性能和透波能力。它不仅经受了高温高湿和极端低温的严苛环境考核,还顺利通过了模拟爆炸情况下的强度考核。目前,该产品可同时满足在爆炸性气体(ⅡC级)与粉尘(ⅢC级)环境使用的防爆资格,并且满足IP67防护要求。该产品是2022年5月份启用的新防爆标准(GB/T 3836系列/2021)后,国内首款通过防爆资格认证的三维防爆激光雷达。

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图2 智兀科技防爆激光雷达

为了实现激光雷达的防爆性能,人们通常简单地将高厚度的钢化玻璃置于激光雷达传感器外围,从而将钢化玻璃的防爆能力赋予激光雷达传感器。然而,这样会增加激光雷达整体的重量,同时,高厚度的钢化玻璃大大降低了激光的透过率,从而使得激光雷达的可探测范围大大衰减。 

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图3 常用的钢化玻璃防爆方案

为解决上述难点痛点,智兀科技采用特种新型复合透明材料制作防爆雷达的防护外壳。该特种新型透明材料比常用的钢化玻璃、石英玻璃更薄、更轻、更透光,且具有极低的热膨胀系数、较高的耐热性、优良的抗冲击性能。此外,本产品的防爆层厚度仅为3 mm,对905 nm波长的激光透过率相比传统钢化玻璃方案提升3倍以上,最远探测距离可达上百米。同时,智兀科技经数千次的CAE仿真,对其防爆、密封底盘进行了专门的优化设计,使得其以不足1kg整体重量经受住了所有防爆测试。

除防爆性能测试之外,本款产品还经历过数十家终端客户多次的录包、建图、定位、导航等测试,均表现出优异的性能指标,在多项测试中与常规激光雷达性能相当。根据客户反馈情况,本款防爆激光雷达能够满足所有工况下的自动驾驶地图构建、避障导航等功能要求,是目前市面防爆激光雷达中性能最优的产品。

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图4 防爆激光雷达实地工作情况

目前,该款防爆激光雷达已经成功应用于中国兵器集团、中煤科工、中科院等企业单位,并且在2022年5月份携手国内头部激光雷达企业无人物流车亮相全球最大的工业展“德国汉诺威工业展览会”。

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图5 亮相德国汉诺威工业展览会

另外,该产品的机械性能也远高于普通产品,可以更好地保护激光雷达不受意外碰撞,从而可以广泛适用于各类安全等级要求较高的场景。例如在石油、化工等有爆炸性气体的环境中,该款防爆激光雷达仍然可以安全工作和稳定使用,为特殊场景下的巡检、运输、作业机器人保驾护航,推动国内的数千家油气田以及气站的智能化升级,助力中国智造和工业4.0的发展。

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图6 智兀科技相关知识产权和资格认证

哈尔滨智兀科技有限公司是由多位来自哈尔滨工业大学、新加坡国立大学的博士、硕士等研究人员联合创办的科技型企业。智兀科技,智兀谐音drive,旨在以科技驱动世界。该公司依托哈工大控制工程、工程学、仪器科学、材料学等双一流学科的深厚技术积累,聚焦于工业传感器、移动机器人、视觉+光学融合、人工智能等领域,智兀拥有强劲的研发攻关能力,目前拥有多项防爆激光雷达知识产权。除此以外,该公司立足光学和视觉打造智能型工业传感器,目前推出的还有在线浓度传感器、在线缺陷检测系统等一系列针对制造业自动化升级的科技型产品。



来源 : 传感器技术 ​ 发布时间 : 2022-08-19

王立军、周寿桓等20位专家受聘,苏州千亿级光子集群正式启动

今日,苏州高新区光子产业创新集群发展大会暨太湖光子中心发布活动在狮山国际会议中心举行。现场发布太湖光子中心总体概念及产业政策。



目前,苏州高新区已集聚光子领域国家级高新技术企业 142 家,下一步将以太湖科学城为主要承载基地,积极争创国家级创新中心、全国重点实验室等重大平台,聚焦高端激光智能制造、先进光子医疗器械、高性能光传感等重点领域,突出创新策源、产业赋能和公共服务等功能,积极引育更多全球顶尖人才、行业龙头企业,全力做强做优太湖光子中心,建设世界级光子创新中心,打造千亿级光子产业创新集群。


活动上,中国科学院院士郑有炓、王立军,中国工程院院士周寿桓、庄松林,澳大利亚技术科学及工程院院士吴鑫华等 20 位专家获聘苏州高新区光子产业创新集群首批专家顾问。


苏州半导体激光创新研究院同步启用,由苏州长光华芯光电技术股份有限公司与苏州高新区联合共建,致力于引育半导体激光领域的高层次人才和产业化项目。


太湖光子产业投资基金,先进激光创新中心等院所平台、高功率飞秒激光器等科技项目现场签约。基金由苏州高新区管委会、苏州创新投资集团、华泰紫金投资和苏州长光华芯共同发起,总规模 100 亿元,首期 10 亿元,重点围绕光电子产业进行投资布局,助力建设太湖光子中心、打造中国光子产业科创新高地。


来源 : 光纤激光 发布时间 : 2022-08-18

卫星激光通信产业新秀“氦星光联”完成Pre-A轮融资

卫星激光通信设备研制商「氦星光联」(HiStarlink)宣布完成Pre-A轮融资,此次融资距离天使轮系列融资仅6个月。Pre-A轮由中关村发展前沿基金领投,老股东奇绩创坛和首业资本再次跟投。据公司透露,Pre A+轮也已接近尾声。

成立于2021年的「氦星光联」,是对标Starlink星上激光通信技术的民营企业,致力于低功耗、小型化星载激光通信终端以及地面通信接收系统的研制,主要产品矩阵涵盖了宇航级核心光电器件、超高速通信单板、激光通信终端以及地面信号收发超级终端系统。公司以对行业的深入理解以及持续创新来解决卫星互联网中,高成本、低速率、高延迟的通信痛点,目前已在深圳、上海、北京等多地布局,建成数千平研发中心和实验室,并正在筹建激光通信终端智能工厂。


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图片来源:NASA

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卫星激光通信的优与劣


随着数以万计的卫星将被送入太空,空间激光通信技术的需求日益迫切。相较于传统卫星微波通信技术,卫星激光通信技术具有通信容量大、速率高、功耗低、抗干扰能力强的优势。激光的频率比微波高3~4个数量级,更宽的频段使得激光通信在短时间内可传输大量数据。同时,激光通信的速率能达到甚至超过10Gbit/s,并在传输过程中能量集中,不易分散,功耗也比微波低激光的束散角极窄,不易被侦收和干扰。凭借其速率高、体积小、质量轻和功耗低的优势,成为卫星间高速通信不可或缺的有效手段,特别在微小卫星应用场合,更能体现激光通信的优势。

中发前沿基金投资总监张家炜表示,卫星互联网的建设从功能发展上看,动力、存算、通信要先行。就通信方面,不依赖频率资源的高速、高通量、高可靠的激光通信路径已然清晰,与微波通信互补并存。

优势之外,激光通信也具有一定劣势,尤其是在空地通信方面,地球的大气层和云带来了很大的挑战。由大气层的气候条件、空间环境温度变化、太阳等背景光的因素带来的外部干扰,以及平台振动和相对运动的影响,卫星激光通信的稳定性仍有较大提升的空间。由于激光波束很窄,当对地通信受到恶劣天气的干扰时,必须有替代调整方案,激光信号转由其他地方的接收器来接收。


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图片来源:空客

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各国角逐卫星激光通信大市场


通信,是一个国家的根本战略需求。尤其是在国家安全领域,通信对情报的传递有重要的意义。

千域空天创始人蓝天翼发现,在2022年8月初,一名乌克兰的用户使用Starlink终端进行测试,其IP地址却显示在西雅图,有可能是星间激光通信链路已经生效。在8800km的距离,能做到200ms的延迟,非常具有实用价值。有了星间激光通信,俄乌区域的信息战与情报战就有了全新的态势。

当前,美国、欧洲、日本等均在加速卫星激光通信技术的研发。

自20世纪80年代中期开始,欧洲便开始研究卫星激光通信技术,是全球卫星激光通信技术发展最快的地区。欧洲已经实现全球首次星间激光通信技术、相干激光通信技术验证,拥有全球最高的已验证星间激光通信速率。星地激光通信方面,欧洲成功验证地月激光通信、低轨卫星与地面激光通信。除瑞士、德国等欧洲国家外,美国与日本也有非常雄厚的研发基础。

2021年12月,NASA开始试验其第一个双向激光通信中继演示,该系统耗资3.2亿美元,数据传输速率比传统的射频通信系统快10~100倍,国际空间站是实验阶段后的首个操作用户,预计传输速率可达1.2Gbps。美国太空发展局也在2021年发射4颗“下一代太空体系架构”关键技术验证卫星,验证星间及卫星与无人机之间的激光通信技术。据NASA预计,到2030年,光通信技术将成为空间通信网络的主流。该激光通信网络可以在各相关方之间无缝运行,最终大大提高卫星通信的效率,并降低通信的成本。

搭载在卫星上的激光通信系统,是卫星星座各个卫星节点间的激光链路的根基。近年来,典型微小卫星激光通信系统包括美国的OCSD和CLICK、日本的VSOTA和FITSAT和国内的行云T5。此外,商业化终端也正在形成,包括瑞士的OPTEL-μ、德国的Mynaric CONDOR 和SA photonics Nexus等。氦星光联也将发力商业化终端市场。

根据2022年2月NSR公司发布的第四份光卫星通信报告。2031年,卫星光通信设备市场将达到20亿美元,主要服务于各种卫星星座的建设。行业将以47%的复合年增长率来加速增长,预计未来10年对激光通信终端设备的需求可能达到6000多台。目前,国内外的通信卫星星座主要包括中国航天科技集团“鸿雁”星座(300 颗)、中国航天科工集团“ 虹云” 星座( 156 颗) 和“ 行云” 星座( 80 颗) 、 中国电子科技集团“ 天地一体化”( 80 颗 ) 、国 外 “ Kuiper” 星 座 ( 3236 颗 ) , “Telesat”星座(298 颗),“Starlink”网络(1.2 万颗)等星座。这些星座大都由低轨道微小卫星组成,并将激光通信列为其骨干传输链路方式之一。

氦星光联的潜在竞品有限,例如德国的Mynaric公司。该公司提供了Condor的光学星间链路的星载终端,以及可用于飞机进行空对空或空对地数据链路的名为Hawk的机载终端。OISL可以通过红外激光连接卫星、高空飞机、无人机和地面系统等,其中Condor MK3型终端在太空中可以提供高达100Gbps的传输速率,传输距离可达5000千米。

据Mynaric称,目前光通信市场的潜在总额只有8亿美元,而到2030年可能增长到超过100亿美元,最终可能将超过200亿美元。据市场研究机构NSR预计,到2031年,卫星光通信设备的销售将达到20亿美元。


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图片来源:欧洲航天局

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月球探索与深空计划


围绕地球的星间与星地通信,只是空间激光通信的一部分。面向广阔的星辰大海,月球探索与深空计划,才是人类未来的核心目标。由于现代的太空探测的任务更加复杂,有更多的数据要收集和传送,因此需要更高带宽的传输技术,而光通信可以满足要求。

月球探索是走向深空的第一步,目前地月之间采用的微波通信速率只有2-20Mbps,无法满足38万公里的高速通信需求,因此最好采用激光+微波通信结合的方式。可以考虑在月球和地球同步轨道通信卫星之间采用高速率的激光通信。在同步轨道通信卫星到地面之间仍然采用高速的微波通信。在深空探索领域,NASA计划使用双向激光通信中继来模拟深空探测的光通信,未来将用于小行星带探测器与地球的通信。当然,深空探测会带来独特的技术挑战。例如随着通信距离的增加,激光信号可能会快速损耗,如何进行激光光束的精准瞄准也是一个严峻的问题。因为激光束十分狭窄,信号指向必须跨越数百万千米的距离,精确对准目标接收站的位置,这将是一个巨大的挑战。




来源 : 36氪 发布时间 : 2022-08-17

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