激光加工，是指将高强度的激光束，经光学系统整形后，照射到物体表面，或切除或熔化或改变物体表面性能的一种方式。因激光加工有能量集中、精度高、绿色无污染等特性，被誉为是“万能的加工工具”。发展至今，激光加工已广泛应用于科研、通信、工业、医疗等领域，成为不可或缺的先进工具之一。

近日，在上海召开的2024国际激光创新应用研讨会暨第十届中国激光市场高峰论坛上，上海交通大学材料学院副院长李铸国表示，激光产业是科技含量高、市场潜力大、带动能力强、综合效益好的战略性新兴产业和新质生产力，已经成为我国培育经济增长新动能、构建国际竞争新优势、掌握发展主动权、实现从工业大国向工业强国迈进、打造中国制造“升级版”的重要抓手。

产业向新！不拼成本，拼技术

长三角地区在激光领域具有较强的研发能力，但在产业化上的优势不突出。

在已从事激光科研十余年的上海市激光技术研究所有限公司创新研发中心主任王丽看来，一方面，作为产业上游，激光的应用方向及应用空间与下游的产业集群密切相关，而在过去，上海的产业集群对于国产激光的需求并不大；另一方面，国内激光产业体系庞大、竞争激烈，最后往往容易造成“价格战”，在成本控制方面，上海企业仍需继续努力。

在“零号湾”创新创业集聚区内的一家小厂房里，上海岳乾激光科技有限公司（以下简称“岳乾激光”）总经理王晓翔回忆，初创业时，岳乾激光凭借激光熔覆，一种利用激光加工实现高精度成形与低损伤控性、可以赋予零部件更高性能的表面强化技术，快速在煤炭、冶金等传统工业企业中打开了市场。但没想到的是，很快，这个市场也被其他同行“盯”上了，最终导致价格战。

“根据我们的市场调研，整个中国激光加工的市场非常庞大，我们认为，只要卡好了位置，岳乾激光就能凭借自身的项目开发优势抢到市场份额。”王晓翔告诉记者，在创业之前，核电工程师出身的他做了详尽的市场调研，并写下了经充分论证的创业规划，可最终，价格战的“激烈”程度已超出了岳乾激光可承受的范围，只好放弃这一市场。“岳乾激光是一家上海企业，如果去拼成本，我们没有任何优势。”王晓翔说。

不过，随着技术及产业的演进，限制激光在上海发展的这两处“硬伤”已在悄然变化。去年6月中旬，《上海市推动制造业高质量发展三年行动计划（2023-2025年）》出台，提出集成电路、生物医药、人工智能三大先导产业到2025年的总规模要达到1.8万亿元。王晓翔和王丽这两位“激光人”敏锐地感觉到，机会来了。

机会已来，抓住这束光

在新兴产业领域，因技术、产品壁垒极高，单纯依靠激光设备已经无法满足其加工需求，企业进而对新的加工工艺产生了需求，而激光加工工艺的创新与开发本身具有高附加值属性，也更适合寸土寸金的上海。

王晓翔以一个简单的关系图谱向我们介绍了激光加工与上下游产业之间的关系：硬件设备-工艺开发-产品应用。也就是说，工艺开发是衔接起上游激光设备与下游产品应用市场之间的关键一环，而且就眼下的情况来说，市场上并不缺少激光设备，也不缺少产品应用需求，但相应的工艺开发却有着一定的“稀缺性”。

“激光设备并不等同于激光加工。”王丽说。在上海市激光技术研究所有限公司，王丽带着我们参观了该所的激光加工生产线：只见一个几百平方米的生产场地中摆放了几台大型激光设备，每一台都有不同的性能，可实现不同的加工要求，其中大多数设备的主要构件都是由上海市激光技术研究所有限公司根据下游客户的需求或采购或自研，进而再根据特定的加工要求、加工工艺、系统软件自主集成的，都是“机密”。

“一套激光加工系统主要由激光光源、光学系统、运动系统、控制系统、软件等部分构成。对于各种应用场景，如何将这些部件和加工要求组合起来，形成完整的加工工艺，这一点非常重要。”王丽称，如果单纯引进激光设备，无法实现优化、提升生产率，“激光并非万能，重点在于运用激光工程师的智慧，而工程师对工艺的理解是‘买也买不到’的。”

事实上，上海在关键器件研发、高端设备集成、加工工艺开发上，具有明显优势。这里既有中国科学院上海光机所等基础科研机构，也有复旦大学、上海交通大学等高等院校，而今，在上海大力发展新兴产业的背景下，大量的产业应用机会也正在兴起。

对此，王晓翔深有体会。就在他为如何拓展业务发愁时，一个个“求助者”主动找上门来。

2019年，某飞机制造商拿着一枚进口的“油筛”找到了王晓翔。“你们能帮我造一个一模一样的零件吗？”王晓翔端详着这枚“油筛”，只见它形似“漏斗”，看上去并没有什么不同，但在灯光下，它就显出了独特性：“漏斗”的身上被打满了肉眼不可见的“针眼”，灯光透着这些“针眼”穿透了过去，这枚“油筛”在灯光下“闪闪发亮”——原来，这是应用于飞机油路过滤系统中的“滤油器”，它身上的“洞眼”能起到过滤燃油中极小颗粒杂质的作用。就是这么一个极小的部件，却怎么也找不到国内的供应商，只能依靠进口，但进口又存在着成本高、供货周期不确定等痛点。

又有一家从事生物医药的科研机构找到王晓翔，想开发出一种“培养箱”极小且极密的细胞培养板，用来一次性大批量培养某种极微小的细胞；某集成电路设备厂商需要一种特殊的可“透光”金属片；某高校的一位老师正就某介入式医疗器械进行医工结合研发，在该器械的某些位置，需有极其微小的“通道”供人体血液通过……

王晓翔发现，来自集成电路、创新型医疗器械/生物医药、航空航天等下游应用的需求越来越多，而且它们普遍具有一个特点：企业产品的创新性极高，原有的传统加工，甚至市场上现有的激光加工解决方案已不能解决它们的诉求，有些诉求甚至在全球范围内都没有可参考的解决方案。因此，必须进行大量的工艺创新与开发。“如果没有加工工艺上的创新支持，这些企业或者只能依赖进口，或者就没有办法做出新的创新产品。”王晓翔称，一方面，他发现这样的业务需求越来越多，存在商业转化的机会；另一方面，他个人对于新兴的应用研发非常感兴趣，因此岳乾激光已全力投入其中，“这是对产业发展、对社会有贡献、有价值的事。”

走通商业化仍有诸多挑战

市场上的潜在机会却并不一定等同于企业能获得的实实在在的订单。

在岳乾激光的会议室中，王晓翔举着一片30毫米*30毫米大小的金属薄片告诉记者，薄片上面有30万个小孔。这些小孔只有头发丝粗细，以至于打在金属薄片上后，肉眼根本就看不出。王晓翔一边说着，一边打开手机闪光灯，将之对准金属薄片，透过那些肉眼不可见的小孔，光“穿透”了金属薄片，在另一侧透出丝丝微亮。

“当我们把客户的需求从工程上来解构后，它的要求无非是使用一种特殊的激光打孔工艺，打出和头发丝一样粗细的小孔。”王晓翔表示。2019年，接到某飞机制造商的诉求后，王晓翔第一时间明确了工程要求，并联合上海交通大学的科研团队做了大量的激光打孔工艺研究以及试验验证工作。

不过，等到王晓翔确定好技术路线、完成验证，并说服客户、拿到订单时，已是三年后。王晓翔称，工艺开发的难度在于，其“开发难、验证时间长、收益慢”；而服务于新兴技术企业，岳乾激光面临的困难还在于，虽然客户多、需求多、开发量大，但是这些客户普遍仍处于发展的早期阶段，具有体量小、业务弱等特点，且对于激光加工的需求具有不确定性。

“许多找到我们的客户其实是带有一定的工程咨询特点的，而国内还没有养成对咨询服务付费的意识。如果不能将我们开发的加工工艺转化为最后的产品订单，企业的营业收入就不能得到保障。”王晓翔称，现阶段，由于前来咨询的客户自身体量小、业务处于初期阶段，要转化为量产订单仍然需要一定的时间。好在，对于岳乾激光来说，由于企业自身规模小、人员少，且靠近上海交通大学，有学校的科研资源赋能，因此总体开发成本较小，业务经营上也就可以更灵活一些。“我们不着急，随着新兴产业发展，我们现在服务的创新企业中，一定会有‘跑’出来的企业，进而诞生诸如智能手机、智能汽车这样高确定性的产业机会。”王晓翔笃定地说。

王丽也曾遇到过王晓翔遇到的“转化”难题。比王晓翔稍显幸运的是，在上海市科学技术委员会和上海市科学院的大力支持下，背靠上海市激光技术研究所有限公司的王丽，在产业化上走得更早一些、经验也更多一些。

公开资料显示，上海市激光技术研究所有限公司成立于1970年，建有上海市激光束精细加工重点实验室、上海激光医学设备工程技术研究中心、上海激光直接物标溯源工程技术研究中心、中国（上海测试中心）激光行业测试点、上海激光产业技术转移中心等市级公共研发服务机构，是一家集研究、开发、销售、标准制定、测试检验、科技服务于一体的功能型转制院所。“对于激光的工艺开发，我们已经有30多年的经验，形成了自己完整的开发体系。”王丽称，这让他们得以快速响应市场需求。

2018年，王丽带领团队开始研发激光雷达。到了2020年，王丽意外发现，来自激光雷达的项目开发需求猛增。为了抓住这一产业机会，2021年，上海市激光技术研究所有限公司当机立断，将相关的技术及产品独立出来，通过成立上海科学院激光探测技术研究中心的方式，进行“体外”孵化及产业化。值得一提的是，上海科学院激光探测技术研究中心的全体成员都来自上海市激光技术研究所有限公司，而带队的就是王丽。幸运的是，不到半年，王丽就与民营资本达成产业化合作协议，成功实现了成果转化。

据悉，该项目已经实现了产业化落地。“我们已经建设了面积达5000平方米的生产基地，用于量产。”王丽称。而且，得益于该所数十年的项目开发经验，其团队在整个项目开发的初始阶段就将技术方案、成本控制等因素考虑在内，最终在市场竞争中把握了优势。“这一项激光雷达产品，目前的主要需求方来自自动导引小车（AGV）和服务机器人，它们需要激光雷达实现定位、自由移动及自主避障。近年来，国产AGV和服务机器人对激光雷达的需求量为每年数万台，随着人工智能的发展，需求量逐年攀升。”王丽表示，此外，智能物流、智能港口、智能安防、自动驾驶等领域也存在应用可能性，实现量产后，激光雷达的销售数据将逐年攀升。

王丽充满信心地说道：“在集成电路、创新医疗器械、智能驾驶、国产大飞机等制造领域，将对激光加工产生极大的需求，这将是一片新兴的蓝海市场。”王丽再次强调称，他们将深挖行业需求，加快技术攻关，打通技术链、资金链、人才链、产业链，为上海新兴产业快速发展注入激光力量。