355nm紫外纳秒激光器的中场战事：向更高功率发展

紫外纳秒激光器输出紫外光、脉冲宽度在几个到几百个纳秒之间的激光器，具有短波长、高峰值功率、高加工精度、聚焦性好以及热效应小等优势，是激光精细微加工市场的主流光源，常用于高质量的打标、雕刻、切割、微打孔以及表面微处理等。355nm紫外纳秒激光器是紫外纳秒激光器中最常见的一种。

受益于政策的支持、上下游产业链的成熟、激光器厂家在核心技术的不断突破，以及客户端对高精度加工的需求快速增长，纳秒紫外激光器出货量不断提升，输出功率也越来越高，尤其是国内厂商自研的中高端紫外纳秒激光器普及率越来越高，全进口替代指日可待。

此时，以皮秒和飞秒激光器为代表的超快激光器正在夺取紫外纳秒激光器的市场。超快激光输出的超短脉冲能以较低的脉冲能量获得极高的峰值功率，市场关注度越来越高，并在工业微加工领域得到越来越深入的应用。

面对来势汹汹的超快激光器，以及中高端紫外纳秒激光器进口替代的浪潮，355nm紫外纳秒激光器迎来了“中场战事”。

入场：紫外纳秒激光器在精细微加工的优势

激光加工，是利用高能量密度的激光束与物质相互作用，根据作用时长完成切割、打孔、表面微处理及其它精细微加工。经过数十年的耕耘发展，激光加工已经几乎涵盖了所有主流的高端制造业领域。

激光精细微加工一般指在微米量级的精度下对材料器件进行激光加工的过程。355nm紫外纳秒激光器凭借紫外光的单光子能量高、材料吸收率高、聚焦性能好、脉冲宽度窄等优点，在精细微加工领域占据一席之地。

鉴于此，早在成立之初纳飞光电即立项355nm紫外纳秒激光器，它光束质量优异（M2＜1.2），脉冲宽度约25ns，聚焦后的光斑直径仅为20微米左右，聚焦后的高能量密度激光束可以打断一些材料的化学键，是一种“冷”加工的过程，产生的热作用非常小，这是红外光所不具有的，具体表现为碳化程度低、崩边小、微裂痕少、不熔融，不烧焦等，甚至无需冲洗、打磨、抛光等，有效保障加工质量，提高了工件良率的同时降本增效，在促进国内制造业转型升级和发展高端制造业方面意义重大。

探索：发展态势好，应用空间广

因此，多年来国家不间断地出台相关政策对激光行业的发展进行支持，通过鼓励激光企业通过自主创新掌握核心技术，促进激光技术与高端制造深度融合，构建完善的激光制造产业体系。在密集政策的加持下，紫外纳秒激光器出货量持续走高。统计数据显示，2015年我国紫外激光器出货量2035台，2016年出货量为7800台，2019年出货量为17465台，2020年国产紫外纳秒激光器的出货量达2.1万台，呈逐年增长态势，受下游旺盛需求的持续驱动，预计出货量还将保持较快增长，到2024年我国国产紫外纳秒激光器出货量或将突破3.5万台。

目前的细分市场上，紫外纳秒激光器按照输出功率高低涵盖3W、5W、10W、15W、20W，及至30W、40W等低中高多档产品，其中3W、5W和10W纳秒紫外激光器技术稳定成熟，已经有了完全国产化、可规模化生产的产品，实现了稳定可靠的国产化替代，能够满足国内生产的需要。3W和5W主要用于激光打标、3D打印等，10W及以上则可用于晶圆、硅片、剥离、蓝宝石等薄硬脆性材料、对热敏感的薄膜类材料以及太阳电池、柔性线路板FPC和PBC等的打孔、蚀刻、切割、划线等应用领域，是可靠的理想工具。

重围：国产替代路漫漫和超快激光器的堵截

尽管出货数据亮眼发展显著，但面临着不少问题。主要表现为：

一方面，15W及以上中高端纳秒紫外激光器仍或多或少受限于国外激光器巨头，同类型产品在稳定性、性能以及工业化生产方面与国外都具有较大差距，也导致了价格过高，限制了应用场景。国内厂商还在奋起直追的漫漫征途中，逐步向世界先进水平靠拢，但完全实现国产化替代，仍需时日。

一方面，以皮秒和飞秒激光器为代表的超快激光器发展迅速并量产投入商用，超窄脉宽、高功率的皮秒、飞秒激光器加工效果更好、效率更高，几乎可加工所有的材料，包括金属、半导体、玻璃、蓝宝石、陶瓷、聚合物、复合材料、薄膜、ITO膜、太阳电池片等。尤其是皮秒激光器，与飞秒激光相比，它不需要为了放大而展宽和压缩脉冲，因此皮秒激光器的设计相对简单，成本效益更高，性能更可靠，例如当脉冲宽度在10ps左右时，利用这种超快激光脉冲可以实现非常理想的激光“冷”加工效果，可以得到更小的加工尺寸，更高的加工精度。

有着无可比拟优势的超快激光技术获得不俗的市场表现机会。统计数据显示，国产皮飞秒超快激光器持续发力，出货量由2015年的40台增长至2020年的2100台，5年间增长超 50倍，2021年则增长至3300台，到2022年出货量或将达到4180台，进一步争夺原本属于紫外纳秒激光器的精细微加工市场。基于此，纳飞光电也推出了5W，15W，20W等不同功率的355nm紫外纳秒激光器，满足不同客户需求。

破局：方兴未艾，寻求新增长点

目前，欧美发达国家在主要的大型制造业生产制造过程中，基本完成了用激光加工对传统工艺的更新换代，进入了“光”时代。我国作为全球最大的制造业国家，激光应用普及率却比较低，仍处于成长期。随着各行业发展迅猛，产业升级的必要，以及宏观政策影响，有利于我国紫外纳秒激光器市场需求持续释放，进一步扩大行业应用规模。

另外，受疫情以及战争导致的能源供应影响，拥有全球最全产业链的中国还将吸引全球制造业进一步转移到国内，新的生产需求和应用场景也将不断出现，提高激光加工的需求。

尤其是，随着新能源、显示面板、消费电子以及集成电路、半导体、5G、大数据等产业的蓬勃发展，需要加工大量的硬薄脆和对热敏感材料，如玻璃、硅片、蓝宝石衬底材料、电池极片、PI膜、PFC等，这是紫外纳秒激光器所擅长的领域。为实现更少碳化和更快效率，中高端紫外纳秒激光器在市场上变得炙手可热。对此，激光器厂商也在不断进行技术革新，不断探索更高频率、更窄脉宽、更高功率的紫外纳秒激光器，寻求新的增长点。

另外，这些年纳飞光电等国内激光器厂商方兴未艾，不断研发攻关，推进具有核心自主知识产权的激光器，逐渐完善上下游产业链并形成产业体系，减少了对进口核心器件的依赖，在国内“经济内循环”中发挥作用。