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AI時代下, 中國半導(dǎo)體激光器的新敘事

AI時代下, 中國半導(dǎo)體激光器的新敘事

2026/9/23 17:02:13

九月深圳,第27屆CIOE中國光博會人頭攢動。激光展館里,功率和精度的競賽依舊激烈,但比展品更引人深思的是一個行業(yè)性的困惑:當(dāng)價格戰(zhàn)成為常態(tài)、同質(zhì)化競爭愈演愈烈,中國半導(dǎo)體激光器的下一個增長引擎究竟在哪里?AI浪潮席卷之下,上游光源企業(yè)又該如何接住這波時代紅利?

帶著這些問題,我們在CIOE現(xiàn)場專訪了海普林半導(dǎo)體激光事業(yè)部的專家郭志婕。海普林的前身是國內(nèi)半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的老牌企業(yè)凱普林,2026年6月海信集團(tuán)戰(zhàn)略入主后正式更名。這場對話,既是對一家企業(yè)當(dāng)下業(yè)務(wù)的梳理,也是觀察中國半導(dǎo)體激光器行業(yè)走向的一扇窗口。

一、行業(yè)拐點(diǎn):從“卷價格”到“找場景”

國內(nèi)半導(dǎo)體激光器行業(yè)正站在一個微妙的拐點(diǎn)上。

經(jīng)過十余年的追趕,國產(chǎn)替代已在中低端市場基本完成。泵浦源國產(chǎn)化率接近七成,國產(chǎn)光纖激光器廠商的供應(yīng)鏈早已不再受制于人。但“能用”之后的問題是“好不好用”。在基礎(chǔ)材料研究、長期可靠性、產(chǎn)品一致性等深層能力上,國內(nèi)廠商與國際巨頭仍有差距。如果說國外頂尖產(chǎn)品是100分,國內(nèi)主流產(chǎn)品大約在80到90分之間,這幾分的差距在高端工業(yè)場景中足以決定客戶的選擇。

更現(xiàn)實(shí)的壓力來自市場端。行業(yè)進(jìn)入成熟期后,大量玩家涌入導(dǎo)致價格戰(zhàn)愈演愈烈,傳統(tǒng)粗加工市場已成紅海。但壓力也在倒逼一件事,企業(yè)必須走出舒適區(qū),去尋找新的應(yīng)用場景和技術(shù)方向。

答案正在浮現(xiàn)——AI算力的爆發(fā),正在從需求端重塑激光產(chǎn)業(yè)的格局。

二、高反金屬焊接困局:AI與新能源共同逼出的技術(shù)命題

在新能源“三電”、AI算力散熱、高端連接器、航空航天等高端制造領(lǐng)域,銅、鋁等高反金屬已成為核心結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電基材。但高反材料焊接一致性差、缺陷率高的行業(yè)痛點(diǎn),長期制約著產(chǎn)線提質(zhì)增效。

傳統(tǒng)焊接工藝在高端量產(chǎn)場景中存在明顯短板。電弧焊熱輸入大、熱影響區(qū)廣,易造成工件變形,焊縫一致性差,且難以適配自動化精密生產(chǎn),整體效率偏低。而主流紅外激光焊接受限于物理特性,對銅材室溫吸收率僅約5%,大部分能量被反射損耗,不僅能效低下,還易引發(fā)焊接飛濺、氣孔、空洞、微裂紋等缺陷,直接影響產(chǎn)品密封性與導(dǎo)電性能。無論是新能源電池的極耳和匯流排,還是AI服務(wù)器的液冷板和銅散熱器,這些缺陷都可能成為致命隱患。

2026年,液冷從一個小眾概念迅速變成AI基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)配,進(jìn)一步放大了這一痛點(diǎn)。新建AI智算中心幾乎清一色采用液冷方案,頭部液冷設(shè)備廠商訂單量同比增長超過300%,全年市場規(guī)模有望突破700億元。液冷板、銅散熱器、分水器、連接管路,這些核心部件大量使用高反金屬,對焊接質(zhì)量和效率的要求達(dá)到了前所未有的高度。

正是在這個痛點(diǎn)上,藍(lán)光激光展現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢。波長約445nm的藍(lán)光對銅的吸收率高達(dá)65%,是傳統(tǒng)紅外激光的13倍,可以用更低功率實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的熔池,焊縫更均勻、熱影響區(qū)更小。新能源汽車扁線電機(jī)、電池PACK、匯流排精密焊接,消費(fèi)電子精密結(jié)構(gòu)件,3D打印銅粉末熔覆,航空航天精密構(gòu)件,藍(lán)光幾乎是為高反金屬加工“量身定制”的方案。

綠光則提供了另一條路徑。532nm綠光對銅的吸收率與藍(lán)光接近,同時光束質(zhì)量和亮度在現(xiàn)階段優(yōu)于藍(lán)光,更適合高厚板快速焊接和精密3D打印。而綠光激光器的核心泵浦源,正是高功率半導(dǎo)體激光器,這意味著綠光浪潮的背后,是對上游半導(dǎo)體泵浦源的巨大需求。

AI液冷不過是一個縮影。新能源、消費(fèi)電子回暖帶來的精密結(jié)構(gòu)件焊接、3D打印的持續(xù)滲透……越來越多的場景正在對激光光源提出“更高亮度、更短波長、更精細(xì)控制”的要求。而這些需求,恰好指向了海普林布局已久的三條產(chǎn)品線。

三、海普林的三張王牌

本次CIOE上,海普林半導(dǎo)體激光器業(yè)務(wù)集中展示了三大方向:高功率藍(lán)光半導(dǎo)體激光器、高功率窄線寬鎖波長半導(dǎo)體激光器,以及醫(yī)療領(lǐng)域半導(dǎo)體激光器。三條線共同勾勒出一家頭部企業(yè)對未來市場的判斷。

藍(lán)光:高反材料加工的破局者

藍(lán)光是海普林最具辨識度的明星產(chǎn)品線。依托國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)完成技術(shù)攻堅(jiān),海普林成功實(shí)現(xiàn)高功率藍(lán)光激光器的產(chǎn)業(yè)化,從物理層面突破了高反材料加工壁壘。

目前,海普林已形成250W至2000W全功率段藍(lán)光激光器產(chǎn)品矩陣,適配精密微焊、薄板高速焊、激光熔覆、薄膜固化等多元場景,產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)、適配性廣,可無縫對接自動化量產(chǎn)產(chǎn)線。其中,采用單管芯片技術(shù)的1000W/200μm藍(lán)光激光器是旗艦產(chǎn)品。通過多單管光纖耦合實(shí)現(xiàn)千瓦級輸出,光譜窄、輸出纖芯小、亮度高,加工銅材料時熱影響區(qū)更小、精度提升顯著。2000W/300μm產(chǎn)品則是國內(nèi)最早開發(fā)的同類型號,在追求更高亮度的精細(xì)加工場景中具備獨(dú)特優(yōu)勢。

憑借445nm短波長核心優(yōu)勢,海普林藍(lán)光將銅材激光吸收率提升至65%,是傳統(tǒng)紅外激光的13倍,徹底解決了高反材料能量吸收不足、熔池不穩(wěn)定的核心難題。相較于傳統(tǒng)工藝,藍(lán)光激光焊接熔池穩(wěn)定可控,焊接過程無飛濺、無殘留,焊縫平整致密、無內(nèi)部氣孔,大幅提升焊接良品率與產(chǎn)品可靠性,完全滿足高端制造嚴(yán)苛的質(zhì)量要求。

在此基礎(chǔ)上,海普林進(jìn)一步推出紅藍(lán)復(fù)合焊接技術(shù),采用“藍(lán)光外圈預(yù)熱、紅外內(nèi)圈深熔”的協(xié)同工藝,實(shí)現(xiàn)1+1>2的性能躍升,既依托藍(lán)光優(yōu)勢穩(wěn)定熔池、規(guī)避焊接缺陷,又借助紅外激光實(shí)現(xiàn)高效深熔,完美適配異種材料、薄壁精密件、厚壁構(gòu)件等復(fù)雜焊接工況。

技術(shù)路線上,海普林采取“兩條腿走路”:一條線追求高亮度,面向新能源電池極耳焊接、消費(fèi)電子精密結(jié)構(gòu)件等精細(xì)加工;另一條線提升能量,面向銅/貴金屬粉末熔覆等需要更高能量輸入的場景。

但藍(lán)光的發(fā)展并非沒有瓶頸。與紅外相比,藍(lán)光半導(dǎo)體激光器最大的挑戰(zhàn)在于功率上限和亮度提升速度。海普林將下一步技術(shù)重點(diǎn)放在亮度提升上,在500W/105μm的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步追求更小芯徑或同芯徑下更高功率。只有把單個模塊光源的亮度和功率做上去,才能為更高功率、更高能量的藍(lán)光產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)化方面,藍(lán)光產(chǎn)品正處于從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)線的關(guān)鍵階段。新能源等領(lǐng)域的新產(chǎn)品導(dǎo)入通常需要半年甚至一年以上的認(rèn)證周期,目前海普林的藍(lán)光設(shè)備已在終端客戶處開展驗(yàn)證。依托過硬的技術(shù)與產(chǎn)品實(shí)力,海普林藍(lán)光焊接方案已廣泛賦能多領(lǐng)域高端智造:藍(lán)光激光可用于新能源電機(jī)焊接、算力液冷板、航空航天精密構(gòu)件、貴金屬精密加工等場景;受益于 AI 液冷、新能源、消費(fèi)電子下游需求增長,藍(lán)光激光有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

鎖波長:綠光浪潮背后的“隱形冠軍”

如果說藍(lán)光是海普林的“明牌”,鎖波長半導(dǎo)體激光器則是其深藏功與名的“暗牌”。

鎖波長技術(shù)通過布拉格光柵等手段將輸出波長精確鎖定在特定值,同時壓窄光譜線寬,使其不受環(huán)境溫度變化影響。這對于泵浦源至關(guān)重要,光纖和固體激光器的增益介質(zhì)對泵浦波長有嚴(yán)格的吸收峰要求,波長偏移直接導(dǎo)致泵浦效率下降。

海普林已形成覆蓋793nm、969nm、976nm、981nm、878.6nm/888nm等多個波段的鎖波長產(chǎn)品系列,功率從瓦級到百瓦一應(yīng)俱全。

其戰(zhàn)略價值在當(dāng)前AI液冷引發(fā)的綠光焊接浪潮中得到了充分體現(xiàn)。如前所述,綠光激光器在銅焊接和3D打印中優(yōu)勢獨(dú)特,而其核心泵浦源正是高功率半導(dǎo)體激光器。目前國內(nèi)幾乎所有主流綠光激光器廠商都是海普林鎖波長泵浦源的客戶,海普林雖然不直接生產(chǎn)綠光整機(jī),卻站在了供應(yīng)鏈最上游,成為名副其實(shí)的“隱形冠軍”。

更值得關(guān)注的是綠光激光器的發(fā)展路徑。當(dāng)前綠光價格偏高,限制了應(yīng)用場景的拓展。但隨著上游泵浦源成本下降和產(chǎn)業(yè)鏈成熟,綠光價格有望在未來十年內(nèi)明顯下調(diào)。一旦跨過“好用且用得起”的臨界點(diǎn),其應(yīng)用場景將像當(dāng)年的光纖激光器一樣井噴,不是需求不存在,而是性價比的門檻尚未跨過。到那時,作為上游核心供應(yīng)商的海普林將直接受益于整個綠光生態(tài)的擴(kuò)張。

醫(yī)療:精準(zhǔn)治療的“光手術(shù)刀”

第三條產(chǎn)品線指向醫(yī)療。一個與工業(yè)加工截然不同卻同樣廣闊的市場。

海普林醫(yī)用半導(dǎo)體激光器波長覆蓋450nm至2000nm近紅外光,功率范圍0.2W至150W,可為多種醫(yī)療設(shè)備提供可靠光源。

應(yīng)用場景十分豐富。630nm、675nm等紅光波段用于光動力療法(PDT),通過激活光敏劑實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)治療;高功率半導(dǎo)體激光器通過光纖傳輸實(shí)現(xiàn)軟組織的精準(zhǔn)切割與止血,適用于微創(chuàng)手術(shù);在醫(yī)美領(lǐng)域,半導(dǎo)體激光器更是脫毛、嫩膚、祛斑等項(xiàng)目的核心光源。

一個值得關(guān)注的新趨勢是2μm波段。2μm銩(Tm)激光器兼具二氧化碳激光的組織切割特性、Nd:YAG的止血效果以及Ho:YAG的組織損傷小等優(yōu)勢,在泌尿外科、普外科、耳鼻喉科等領(lǐng)域的應(yīng)用正在快速拓展。而2μm激光器的泵浦源同樣依賴高功率半導(dǎo)體激光器,這反過來推動了海普林7xx波段泵浦源向更高亮度、更高性價比發(fā)展。

醫(yī)療市場認(rèn)證周期長、準(zhǔn)入門檻高,但一旦進(jìn)入,客戶粘性和利潤空間都相對可觀。隨著人口老齡化和精準(zhǔn)醫(yī)療需求提升,醫(yī)療半導(dǎo)體激光器有望成為海普林對抗工業(yè)領(lǐng)域周期性波動的“穩(wěn)定器”。

四、海普林的當(dāng)下:從“賣光源”到“建系統(tǒng)”的轉(zhuǎn)型

三張王牌之外,海普林正在經(jīng)歷一場更深層次的能力轉(zhuǎn)型。

長期以來,國內(nèi)半導(dǎo)體激光器企業(yè)大多以光源供應(yīng)商的角色存在。把模塊做出來、賣出去,至于下游怎么用、系統(tǒng)怎么搭,那是設(shè)備商的事。但終端客戶的真實(shí)需求正在發(fā)生變化:他們要的不再是一顆孤立的光源,而是一套能夠真正落地到具體應(yīng)用場景中的光機(jī)電完整系統(tǒng)。

海普林對此有清醒的判斷。公司下一步的核心能力建設(shè)方向,就是從以光源為主向構(gòu)建系統(tǒng)級解決方案延伸。以藍(lán)光為例,光源本身可以通用,但要落地到真正的應(yīng)用場景中,后面還需要附加光學(xué)系統(tǒng)、電控系統(tǒng),構(gòu)成一個完整的光機(jī)電系統(tǒng),這必須根據(jù)最終應(yīng)用場景來定制化布局。系統(tǒng)化能力的構(gòu)建,意味著海普林要從上游器件商向中游方案商跨越,這不僅是產(chǎn)品線的延伸,更是商業(yè)模式和組織能力的升級。

這場轉(zhuǎn)型有其現(xiàn)實(shí)緊迫性。當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)品在穩(wěn)定性和可靠性上仍弱于國外,要追上甚至領(lǐng)跑,必須把基礎(chǔ)技術(shù)做深做透,提升產(chǎn)品的可靠性和一致性,讓系統(tǒng)級產(chǎn)品在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域擁有更好的質(zhì)量和口碑。只有這樣,才能從國內(nèi)市場的突圍走向國際市場的引領(lǐng)。

新場景拓展同步推進(jìn)。智慧農(nóng)業(yè)是海普林選定的第二增長曲線,核心方向?yàn)榧す獬荩阂劳刑囟úㄩL激光,精準(zhǔn)識別并灼燒雜草。該方案已在歐美地區(qū)落地項(xiàng)目。海普林針對各區(qū)域特性,開發(fā)差異化產(chǎn)品方案。國內(nèi)市場落地節(jié)奏偏慢,但相關(guān)布局已提上日程,并取得階段性進(jìn)展。

消費(fèi)級市場則是一個更具想象力的方向。近年來,部分消費(fèi)級激光企業(yè)迅速崛起,年銷售額突破百億并宣布進(jìn)軍消費(fèi)級激光市場,這給傳統(tǒng)工業(yè)激光器廠商帶來了深刻警醒:工業(yè)級產(chǎn)品的市場空間終究有限,而消費(fèi)級應(yīng)用受眾更廣、市場更大。海普林正在思考如何將工業(yè)級的技術(shù)積累轉(zhuǎn)化為消費(fèi)級產(chǎn)品——但這并非簡單的降配,工業(yè)級產(chǎn)品追求穩(wěn)定狀態(tài)下的高性能,消費(fèi)級產(chǎn)品則是"無處不在"地使用,對可靠性和一致性反而提出了更高要求。

更宏觀地看,半導(dǎo)體激光器對傳統(tǒng)行業(yè)的滲透才剛剛開始。過去照明、加熱等領(lǐng)域依賴各種高能耗燈具,半導(dǎo)體激光器作為綠色能源,隨著成本持續(xù)下降,正在逐步具備替代傳統(tǒng)光源的經(jīng)濟(jì)性。隨著成本的不斷降低,激光器在照明、加熱等傳統(tǒng)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用,將催生新一輪的行業(yè)增長。光纖激光器當(dāng)年正是因?yàn)閮r格下降,才從昂貴的科研設(shè)備變成工廠里隨處可見的加工工具。

海信的入主,則為這一切轉(zhuǎn)型提供了新的平臺和想象空間。資金和資源的加持有助于在高功率、新波段等前沿方向加大研發(fā)投入;海信在激光顯示領(lǐng)域的積累與海普林在工業(yè)激光領(lǐng)域的技術(shù)能力形成協(xié)同,有望構(gòu)建從顯示到制造的激光產(chǎn)業(yè)全域覆蓋;海信的全球化品牌和渠道網(wǎng)絡(luò),則可為海普林的國際化擴(kuò)張?zhí)峁┲Α?/p>

五、周期中的堅(jiān)守

中國半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)走過的是一條典型的“周期上升”之路。每一波技術(shù)浪潮或應(yīng)用爆發(fā)都會帶來快速增長,紅利消退后便進(jìn)入調(diào)整期,價格戰(zhàn)和同質(zhì)化競爭隨之而來。但正是在調(diào)整期中,企業(yè)被迫尋找新的應(yīng)用場景和技術(shù)方向,從而孕育出下一波增長。起起伏伏,但總體向上,變化的只是產(chǎn)品方向,不變的是“能量源、工業(yè)泵浦、直接加工”這幾大核心方向。

對于海普林而言,未來三年的戰(zhàn)略重點(diǎn)已經(jīng)清晰:把產(chǎn)品做得更好、更穩(wěn)定、指標(biāo)性能更優(yōu)。激光行業(yè)沒有捷徑,國產(chǎn)替代是起點(diǎn)而非終點(diǎn),真正的終局在于用持續(xù)創(chuàng)新定義行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在這個周期性發(fā)展的行業(yè)中,唯有堅(jiān)守長期主義、深耕核心技術(shù),才能在每一波周期來臨時占據(jù)有利位置。

AI浪潮正在重塑幾乎每一個行業(yè),激光產(chǎn)業(yè)也不例外。液冷板的焊接需求不過是一個開始,隨著AI算力向更廣泛領(lǐng)域滲透,隨著先進(jìn)制造、新能源、醫(yī)療健康、智慧農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級,半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用邊界還將不斷拓展。周期會有起伏,但光的方向始終向前。

光博會的燈光會熄滅,但產(chǎn)業(yè)的光芒不會。下一個十年,中國半導(dǎo)體激光器能否從“并跑”走向“領(lǐng)跑”,值得每一位追光者期待。


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黃莉
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