2004年,山東華光光電子股份有限公司(簡稱“華光光電”)自主研發的激光芯片成功投產前,激光核心器件完全依賴進口,就連買一支普通的激光筆都要花1500元。如今,只需要十幾元。
作為國內首家半導體激光器芯片規模化生產企業,華光光電肩負“國產化替代”使命,在這一領域獨樹一幟。作為企業掌舵人、行業探路者,華光光電董事長肖成峰對中國光電子產業、山東激光產業的現狀和未來有深刻、獨到見解。
[掌握核心技術]
越來越多激光“中國芯”替代進口
相較歐美日等發達國家而言,我國工業體系發展歷史較短尚未完善,在一些核心技術方面存在短板,這是國內產業發展所面臨的最大掣肘。
激光技術與原子能、半導體及計算機并稱為二十世紀最重大的四項發明。其影響力巨大,幾乎覆蓋工業制造、動力能源、航空航天、醫療器械以及國防軍事等各個領域。據美國科學和技術政策辦公室分析統計,美國GDP總產值的50%與激光相關領域的市場應用及不斷拓展有關。
處于世界激光器制造領先地位的是美國、日本、德國。美國的光纖激光器引領世界激光產業發展方向,日本在紅光半導體激光器生產和制造方面有優勢,德國工業激光處于世界領先地位。
華光光電成立于1999年,在成立之初即匯聚國內頂尖人才,承擔光電子方向重要課題研究,是國內極少數擁有激光外延材料生長、芯片、器件、模組一體化與規模化生產的企業,年產激光外延片5萬片,激光芯片3億粒,激光器器件1億只,功率激光器500萬瓦,中小功率半導體激光元器件產銷規模連續多年處于國內領先地位。
“華光光電2004年開始量產半導體激光器芯片,這也是以中國芯替代進口的開始。在關鍵核心技術領域耕耘多年,我們不斷有新產品打破國際壟斷,應用于國防、工業、通訊、醫美、消費等領域。”多年來,強烈的責任感和使命感,讓肖成峰和他的團隊不停奔跑。
僅以2019年為例,可見華光光電累累碩果:成功研制出9系列大功率激光器,用于工業切割、焊接、熔覆等先進制造領域,成功實現國產化替代,客戶評價“光束質量、偏振度均達到較高水平,其中偏振度優于國際上同類產品”;成功研發了傳感用半導體激光芯片及器件,經客戶評價產品功率、光斑一致性好,已導入批量化生產;采用自產8系列激光芯片生產的空間合束激光器模塊產品目前全球性價比最高,成功應用于工業打標等領域;繼2018年自產巴條以75%的光電轉換效率成功進入全球前三后,2019年已初步具備量產能力,研發成功傳導冷卻高功率激光模塊廣泛應用于雷達測距等領域。
作為半導體激光產業鏈上游企業,在產品技術完全自主可控的同時,華光光電非常重視生產、管理各環節降耗增效,激光芯片等核心器件在品質不輸進口的前提下價格持續下行,助力“中國制造”轉型升級,助力產業鏈中下游企業提升國際競爭力。
值得一提的是,華光光電作為國內半導體產業的龍頭,由于在核心元器件方面的優勢,貿易戰并沒有給其造成直接影響,越來越多的中下游企業采購國產芯片,反而間接強化了華光光電的市場競爭力。因降低生產成本、提高產品附加值,華光光電近年來銷售收入、利潤保持較高增長,可以說實現了市場多方共贏。
[持續加碼研發]
“中國有能力與歐美國家并駕齊驅”
眾所周知,在微電子領域,中國與歐美發達國家差距較大。光電子領域能不能追上,與歐美國家并駕齊驅,并進一步實現超越?肖成峰給出了肯定的答案。
作為一家科技型規模企業,華光光電一直注重科研與生產緊密結合、相輔相成,2019年公司研發經費投入占比超過11%。肖成峰表示,2020年公司將繼續加大研發投入,在小功率激光器連續16年位居市場第一位并不斷開拓新應用的同時,將堅定不移發展大功率激光器。
為了強化自身研發實力,華光光電不斷加碼硬件建設,目前擁有山東省半導體激光器技術企業重點實驗室、山東省大功率半導體激光器工程實驗室、山東省光電子工程技術研究中心三大政府支持的創新平臺。
2019年,以華光光電為牽頭單位,山東大學、濟南大學為參與單位,成功獲批山東工研院山東省半導體激光芯片協同創新中心。中心匯聚徐現剛、肖成峰、夏偉等業內專家,是一支由長江學者、國家特聘人才工程、973項目首席科學家、863專家組專家及泰山學者等國家級、省部級高端技術人才組成的研發團隊。
在每次貿易戰中,高端半導體激光器件都成為制約我國激光產業發展的軟肋,嚴重阻礙了我國高端激光應用領域的健康發展。在肖成峰看來,協同創新中心通過對半導體激光產業尤其是核心芯片產業“卡脖子”關鍵共性技術進行研究,將強化半導體激光產業技術原始創新能力。中心計劃三年內建成先進制造、國防科技用高功率半導體激光器外延、芯片、模塊封裝生產示范線,實現高功率激光器系統國產化。協同創新中心的研發成果將全部在華光光電轉化,預計可實現年新增銷售收入3億元。同時,為山東省乃至國內眾多激光加工企業提供穩定可靠的激光器模組,使激光廣泛應用于增材制造、熔覆焊接、工業切割等先進制造領域,帶動激光產業千億元產值規模。
[產業鏈共發展]
山東激光產業抱團協作漸入佳境
2018年,華光光電牽頭組建了山東省激光產業技術創新聯盟,并當選為理事長單位。2019年,作為主要共建單位,華光光電與濟南高新區共同成立山東省激光裝備創新創業共同體,并當選為副理事長單位、產業戰略委員會主任委員單位。
2019年,肖成峰以山東省激光產業技術創新聯盟理事長的身份,牽頭舉辦了“2019年世界激光應用大會暨產業博覽會”,本次大會邀請業界數十名專家、學者齊聚一堂,針對激光產業下一步發展進行交流與探討。
“山東激光產業鏈比較完整,從上游激光材料、芯片到中游光纖激光器模塊,再到下游激光裝備系統,都有企業涉足。借助山東省激光產業技術創新聯盟,可以推動山東省激光產業鏈整合,加快產業鏈的延長、壯大,使我省真正成為從材料、器件到直接應用的上下游產業鏈貫穿的激光產業強省。”肖成峰介紹,創新聯盟成立后,產業鏈企業抱團協作漸入佳境,華光光電與海富電子、和普威視、神戎光電等均已建立密切合作。
肖成峰認為,不僅是激光產業鏈上的企業,目前跨界研發協作也非常迫切。以云計算、大數據、智能家居、智能加工、傳感測量為代表的新興產業快速崛起,同時,人們的健康觀念不斷強化,醫療美容方面的需求大幅提升,這些變化都將帶來大量市場機會,比如激光行業與醫療行業需要在醫學激光領域共同探討密切合作。而光電子應用于5G、超級計算、人工智能等領域,華光光電在相關領域的芯片研發持續開展,也將與各行各業尤其是山東本地企業協同創新共謀發展。
肩負“國產化替代”的使命,肖成峰和他的團隊仍將一路向前,一路奔跑。
新時報記者:王穎軍
攝影:郭堯
校對:趙棟培
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