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“十五五”規(guī)劃竟藏著這么多激光跨界應(yīng)用方向……

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:老One2025-11-08 我要評(píng)論(0 )   

10月23日,二十屆四中全會(huì)通過(guò)了《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》。作為中國(guó)邁向2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的關(guān)鍵沖刺階段,“十五五”釋放出諸多產(chǎn)...

10月23日,二十屆四中全會(huì)通過(guò)了《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》。作為中國(guó)邁向2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的關(guān)鍵沖刺階段,“十五五”釋放出諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新信號(hào),明確了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展與未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育的三重產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。

“十五五”規(guī)劃提出,鞏固提升礦業(yè)、冶金、化工、輕工、紡織、機(jī)械、船舶、建筑等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)分工中的地位和競(jìng)爭(zhēng)力;一體推進(jìn)創(chuàng)新設(shè)施建設(shè)、技術(shù)研究開發(fā)、產(chǎn)品迭代升級(jí),加快新能源、新材料、航空航天、低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展;推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等未來(lái)產(chǎn)業(yè)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

 激光技術(shù)作為一股推動(dòng)多個(gè)領(lǐng)域發(fā)生深刻革新的核心力量,憑借其能量集中、精度可控、適配性強(qiáng)的核心優(yōu)勢(shì),已成為貫穿三大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵賦能技術(shù),這束“光”正照亮“十五五”規(guī)劃中的諸多跨界發(fā)展藍(lán)海。

一、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí):激光技術(shù)重構(gòu)制造底座

“十五五”規(guī)劃提出鞏固提升礦業(yè)、冶金、化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力,核心在于通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)高端化、綠色化轉(zhuǎn)型。激光技術(shù)以“制造需求出題、技術(shù)解題”的模式,正在重塑傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)邏輯。

在冶金與機(jī)械制造領(lǐng)域,激光加工正替代傳統(tǒng)切削、焊接工藝成為主流方案。廣東原點(diǎn)智能技術(shù)有限公司曾放棄價(jià)值6000多萬(wàn)元的傳統(tǒng)機(jī)床訂單,專攻高端激光數(shù)控機(jī)床,其研發(fā)的設(shè)備加工超硬PCD金剛石刀具時(shí),精度較傳統(tǒng)設(shè)備提升30%,效率提高近兩倍,整臺(tái)機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率超95%。這種技術(shù)突破精準(zhǔn)契合了“十五五”對(duì)裝備制造高端化的要求,尤其在船舶制造領(lǐng)域,激光焊接技術(shù)可將船體拼接誤差控制在0.1毫米以內(nèi),同時(shí)降低20%的能耗,已被江南造船廠應(yīng)用于大型集裝箱船建造環(huán)節(jié)。

化工與輕工產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型則催生了激光清洗與改性技術(shù)的需求。傳統(tǒng)化工設(shè)備除銹依賴化學(xué)試劑,不僅污染環(huán)境且腐蝕基材,而激光清洗技術(shù)通過(guò)可調(diào)脈沖光束實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸去污,在中石油大慶石化的反應(yīng)釜維護(hù)中,使設(shè)備壽命延長(zhǎng)15%,廢液排放減少90%。在紡織行業(yè),激光打標(biāo)技術(shù)替代傳統(tǒng)油墨印刷,解決了印染環(huán)節(jié)的污染問(wèn)題,據(jù)了解,廣東某知名紡織廠采用激光雕花設(shè)備后,年節(jié)水達(dá)80萬(wàn)噸,產(chǎn)品合格率從85%提升至99%。

建筑與礦業(yè)的智能化升級(jí)為激光測(cè)量技術(shù)打開新空間。激光雷達(dá)與三維掃描技術(shù)的結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)礦山開采的精準(zhǔn)建模與安全監(jiān)測(cè),山東兗礦集團(tuán)應(yīng)用激光探測(cè)系統(tǒng)后,礦井事故發(fā)生率下降60%。在建筑領(lǐng)域,激光準(zhǔn)直技術(shù)與BIM系統(tǒng)融合,使超高層建筑施工誤差控制在毫米級(jí),上海中心大廈建設(shè)中采用的激光定位設(shè)備,將施工效率提升25%。這些應(yīng)用印證了“激光技術(shù)孕育新應(yīng)用”的判斷,成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心動(dòng)力。

二、新興產(chǎn)業(yè)集群:激光技術(shù)構(gòu)筑競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)核

“十五五”規(guī)劃明確加快新能源、新材料、航空航天等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,而激光技術(shù)正是這些產(chǎn)業(yè)突破關(guān)鍵瓶頸的“剛需技術(shù)”,從核心器件到系統(tǒng)方案全面滲透。

新能源產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)帶動(dòng)激光設(shè)備需求激增。在光伏領(lǐng)域,超快激光的“冷加工”特性解決了異質(zhì)結(jié)電池的精密刻蝕難題,東莞松山湖材料研究室的飛秒激光設(shè)備,可在厚度僅10微米的硅片上刻蝕電路,且不會(huì)產(chǎn)生熱損傷,使電池轉(zhuǎn)換效率提升2%。風(fēng)電領(lǐng)域,激光熔覆技術(shù)用于風(fēng)機(jī)葉片表面強(qiáng)化,使葉片壽命從20年延長(zhǎng)至25年。氫能產(chǎn)業(yè)中,激光焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃料電池雙極板的微米級(jí)密封,某企業(yè)的氫燃料電池生產(chǎn)線采用激光焊接設(shè)備后,產(chǎn)能提升3倍,次品率降至0.3%。

航空航天與低空經(jīng)濟(jì)的輕量化需求推動(dòng)激光增材制造技術(shù)迭代。航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片采用激光3D打印技術(shù)后,重量減輕40%,耐溫性提升至1600℃,中國(guó)航發(fā)集團(tuán)已實(shí)現(xiàn)該部件的批量生產(chǎn)。低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,激光切割技術(shù)為無(wú)人機(jī)機(jī)身制造提供了高精度解決方案,深圳大疆采用紫外激光切割機(jī)加工碳纖維部件,使機(jī)身強(qiáng)度提升20%,重量減輕15%。更具前瞻性的是,激光通信技術(shù)正成為低空飛行器的核心互聯(lián)方案,其數(shù)據(jù)傳輸速率是傳統(tǒng)無(wú)線電的10倍,已在順豐無(wú)人機(jī)物流編隊(duì)中試點(diǎn)應(yīng)用。

新材料產(chǎn)業(yè)的突破則依賴激光技術(shù)的工藝創(chuàng)新。在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,激光退火技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶圓的精準(zhǔn)摻雜,中芯國(guó)際采用國(guó)產(chǎn)激光退火設(shè)備后,14nm芯片良率大幅提升至95%。在復(fù)合材料領(lǐng)域,激光誘導(dǎo)石墨烯技術(shù)可在普通塑料表面制備導(dǎo)電材料,華南理工大學(xué)的這項(xiàng)技術(shù)已被華為應(yīng)用于柔性屏電極制造,使材料成本降低60%。這些應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,正推動(dòng)廣東成為全國(guó)最大的激光應(yīng)用市場(chǎng),產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比持續(xù)擴(kuò)大。

三、未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局:激光技術(shù)搶占創(chuàng)新先機(jī)

“十五五”規(guī)劃提出推動(dòng)量子科技、生物制造、腦機(jī)接口等未來(lái)產(chǎn)業(yè)成為新增長(zhǎng)點(diǎn),激光技術(shù)作為這些領(lǐng)域的基礎(chǔ)工具,正孕育著顛覆性的跨界機(jī)會(huì)。

量子科技領(lǐng)域,超快激光是量子調(diào)控的核心手段。飛秒激光的超短脈沖特性可實(shí)現(xiàn)原子能級(jí)的精準(zhǔn)操控,中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用仄秒級(jí)激光脈沖,成功突破量子比特的相干時(shí)間瓶頸,為量子計(jì)算機(jī)的實(shí)用化奠定基礎(chǔ)。“激光納米打印”技術(shù)則為量子芯片制造提供了新路徑,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)的賈寶華教授團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù),制造出三維微納光學(xué)器件,使量子傳感器的靈敏度提升100倍,這種技術(shù)已被科大國(guó)盾量子納入研發(fā)管線。

生物制造與腦機(jī)接口的突破離不開激光技術(shù)的支撐。在生物制造領(lǐng)域,激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)微生物代謝產(chǎn)物的實(shí)時(shí)檢測(cè),上海交通大學(xué)的這套系統(tǒng)使合成生物學(xué)發(fā)酵過(guò)程的調(diào)控響應(yīng)時(shí)間從小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí)。腦機(jī)接口領(lǐng)域,飛秒激光的微創(chuàng)特性解決了神經(jīng)電極植入的損傷難題,激光輔助腦機(jī)接口設(shè)備可在不損傷腦組織的前提下實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集,目前已在猴子實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)意圖的精準(zhǔn)識(shí)別。這些進(jìn)展呼應(yīng)了“十五五”對(duì)未來(lái)健康領(lǐng)域的布局要求。

第六代移動(dòng)通信(6G)與具身智能的發(fā)展催生激光新應(yīng)用。6G通信所需的太赫茲器件,依賴激光微納加工技術(shù)制造。此前發(fā)布的6G TKμ極致連接無(wú)線傳輸試驗(yàn)平臺(tái)V1.0,該平臺(tái)采用光子太赫茲光纖一體融合實(shí)時(shí)傳輸全新架構(gòu),分別完成了385—435GHz太赫茲頻段上200Gbps在線傳輸和1Tbps離線傳輸,創(chuàng)造了太赫茲通信領(lǐng)域公開報(bào)道的全球最高傳輸速率紀(jì)錄,這項(xiàng)成果標(biāo)志著我國(guó)在6G候選技術(shù)研發(fā)方面取得了重要階段性進(jìn)展。具身智能領(lǐng)域,激光傳感技術(shù)為機(jī)器人提供了高精度環(huán)境感知,人形機(jī)器人采用激光3D視覺(jué)系統(tǒng)后,地形適應(yīng)能力提升50%,可完成復(fù)雜的工業(yè)裝配任務(wù)。

結(jié)語(yǔ)

“十五五”規(guī)劃勾勒的產(chǎn)業(yè)升級(jí)藍(lán)圖,為激光技術(shù)提供了前所未有的跨界機(jī)遇。從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的效率提升到新興產(chǎn)業(yè)的核心突破,再到未來(lái)產(chǎn)業(yè)的前沿探索,激光技術(shù)正以“光引擎”的角色,驅(qū)動(dòng)著中國(guó)制造向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,為2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動(dòng)力。


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