中国激光3D打印不再被“卡脖子”！宝辰鑫20年沉淀8年攻关

南极熊导读：本文是对国产3D打印激光器大厂的一篇深度专访，深刻揭示了一个行业、一个公司的发展逻辑。

△宝辰鑫激光器

• “酒香也怕巷子深了。希望借助南极熊这种专业媒体的力量，把有价值和含金量高的3D打印企业推出来，让更多人知道。”
• 如果说在3D打印行业里，有许多亟待解决的卡脖子难题。作为有20年研发生产经验的激光器厂商，我们花了8年时间，攻克了其中核心的激光光源的诸多难题。
• 国产正在赶超，数十光束的国产金属3D打印设备已经出现，搭载的激光器就是国产的。
• 宝辰鑫依托创鑫激光在激光器领域20年的深耕，针对细分行业，搭建了一支超百人的敏捷研发队伍，持续在3D打印等行业耕耘，力争做最值得信赖的激光3D打印行业专家。

△使用了宝辰鑫激光器的金属3D打印设备制造出来的金属零件

2024年5月，南极熊实地探访了3D打印激光器厂商深圳市宝辰鑫激光科技有限公司。进入厂区，安保登记非常严格，严格程度堪比进入机关单位。于是，南极熊便更加好奇了，这到底是一个什么样的激光器厂商？

南极熊对宝辰鑫激光总经理武华鹏、研发总监黎永坚、增材制造行业总监张红霞三位核心高管进行了专访。

源自激光器龙头，行业老将开辟新天地
宝辰鑫是创鑫激光的子公司。创鑫激光是最早一批在光纤激光器、光学器件两类核心技术上拥有自主知识产权并进行垂直整合的国家高新技术企业之一，公司在全国拥有三大研发基地，深圳（总部研发中心）、北京（北方研发中心）、武汉（新技术、新产品及新应用研发基地），六大生产基地，分布在深圳（三基地）、苏州、武汉及鞍山，全国员工总人数超过5000人。

宝辰鑫成立于2022年，业务聚焦于3D打印、新能源、汽车、3C等行业细分市场。作为创鑫激光的子公司，宝辰鑫并非从零起步。10年前，创鑫激光发现激光器在细分市场的应用需求越来越大，于是成立差异化部门来主攻细分行业市场。从一开始36个人的业务部门，一路发展，到现在宝辰鑫成立，整个团队已经超过500人。宝辰鑫的核心团队可以说是“久经沙场”的老队伍，都是在激光领域浸润了快20年的老兵老将。尤其是在3D打印领域，整个核心团队可以说是国内最早一批研究3D打印专用激光器的行业专家之一。

“我们2018年装机到某客户设备中的激光器，已经稳稳当当运行6年了。”武华鹏说道。

宝辰鑫激光总经理武华鹏告诉南极熊，创鑫激光进入3D打印领域，最早可以追溯到8年前。在当时，国产3D打印设备正在起步，其中的核心器件激光器主要还是国外品牌。为了支持国产设备研发，创鑫激光早在2016年起就开始配合某国产龙头设备厂商进行3D打印行业激光器定制开发，根据行业特性重新定义激光器的外观、结构、光学、电路等各种细节。从设计到研发，再到量产，可以说是经历了很长一段“陪跑的岁月”。

在宝辰鑫研发办公室，就放着一台桌面级的3D打印机，研发总监黎永坚表示，这一方面是为了敏捷研发，方便直接打样产品的结构和外观，另一方面也是作为用户去直接感受3D打印，“既然我们要研究3D打印，自己也就需要成为3D打印行业忠实的用户”。

从蛰伏到蜕变，宝辰鑫业内首创3D打印专用风冷激光器
从国外品牌垄断到国产替代，是一段艰难蜕变的过程。在国产3D打印设备发展初期，最基础的金属3D打印机都不敢用国产激光器。“那就从小型应用开始”。从“小”到“大”，国产激光3D打印真正产业化应用的第一步就是医疗齿科的金属3D打印，因为成型面积小，要求相对较低，使用国产激光器可以满足性能要求，并且成本具有明显优势。

在齿科的应用稳定后，得到了验证，其它更大尺寸的工业级3D打印设备，才开始慢慢用上国产激光器。面对设备厂商越来越严苛的标准和要求，激光器也在不断精进，从双激光到10激光再到数十激光，国产激光器在超大型工业级3D打印设备的研发上实现一拖多稳定一致运行，背后是无数个激光人在默默耕耘。

武华鹏表示，“其实，3D打印设备上用到的风冷激光器，是创鑫首创的。在8~10年前，在百瓦功率段做成风冷型的激光器，不是所有厂家都有这样的实力。提升激光器内部核心器件对高热量和高温度的耐受能力并不那么容易。创鑫激光一直倡导“器件先行”策略，核心优势就是激光器件。光纤激光器所需的高功率核心器件如泵源、QBH、准直器、合束器、隔离器、声光调制器等数十种光源器件均实现自产，器件技术已成为公司核心竞争力之一。依靠核心器件垂直化整合能力，所以就有能力去定制产品，能够确保在7×24小时长时间的工作条件下，激光输出的一致性和稳定性。”

踩着坑过河，以垂直整合为抓手，打造国产高指标、高品质激光器
创鑫激光从核心器件布局，激光器95%的核心部件均已实现自研、自产，依托于这一垂直整合的优势，宝辰鑫也得以在细分行业里市场反应更加迅速、新品研发更加便捷、综合服务更加到位。这不仅代表着宝辰鑫能够为客户提供更加全面便捷的解决方案和服务；同时，国产高指标、高品质激光器的应用对于打破国外厂商垄断，降低设备厂商的应用成本，助推国内3D打印行业的快速发展也有着重要的意义。

△垂直整合核心器件，更有利于形成成本优势

没有一帆风顺的推进，那就踩着坑过河。宝辰鑫将3D打印的高要求，刻到了骨子里，现在可以流程化地让研发、生产、品质、供应链等每个环节的人员对品质铭记于心。“因为踩过的坑太多了！”。
在某项目中，客户的金属3D打印设备使用了8台激光器，当激光器整齐划一地摆在一起的时候，客户发现某台激光器的急停开关颜色有些许的色差。收到客户投诉后，宝辰鑫立即整改，对产品生产流程进行自检。也正是这样不断地吹毛求疵，宝辰鑫才能不断地精益求精，今天，终于在技术层面上得到很多3D打印设备厂商的认可。

激光应用中，3D打印可能是最有前景、最有发展空间的一个市场

“随着市场及政策的影响，3D打印需求爆发，进入一个快速发展时期。”

宝辰鑫今年主要发力3D打印行业，一方面是本身在3D打印行业里的经验优势，从2016年就开始了对这一细分领域的研究；另一方面是得益于产业的发展。近几年来，3D打印技术的应用范围不断扩大，从简单的概念模型、功能型原型制作向功能部件直接制造方向发展，并且已经形成了一条完整的产业链。国家也出台了许多鼓励支持增材制造、3D打印行业发展的政策。但由于这一行业技术门槛极高，长期以来，激光光源这一块是国外品牌在主导。

“为了响应国产高端装备产业发展的策略，我们也是积极投身于3D打印核心器件国产化的进程当中。目前我们在行业中，可以说是国产产品中的领先者。”

“在激光应用领域，我们觉得3D打印未来会是最有前景、最有发展空间的一个市场。我们预计，未来几年，3D打印对激光器的需求每年都呈现50%左右的高速增长态势；相比之下，传统行业增长最多只有20%左右。而且现在是国产化取代进口激光器的一个关键时期，我们持续加大力度来推进业务，不管是从研发，还是市场和销售。”宝辰鑫增材制造行业总监张红霞表示非常看好3D打印行业的潜力。

△宝辰鑫在2024亚洲TCT展会上的展位

“3D打印市场潜力无限。在刚结束的3D打印展会TCT上，云集了行业内80~90%的高端玩家。从去年1个馆的规模，到今年2个馆，我相信未来会像新能源、光伏那样，越来越多厂家涌入。”武华鹏的感触也比较深。“创鑫每年出货数十万台激光器，目前3D打印行业只占其中的几千台，在接下来几年，这个数据一定会大幅地增长。”

从学习到超越，要做激光3D打印里的行业专家

激光器的应用场景丰富，放眼全球，创鑫激光是万瓦切割的引领者。宝辰鑫将秉承创鑫激光的优秀基因，持续创新、赋能客户，引领激光3D打印。

△2022年全球首发5万瓦激光器

“我们的激光器在光束质量、电光转换效率、响应速度、稳定性和结构设计等方面，在国产激光器里均属于领先行列，部分指标甚至超过国外品牌。这也是我们可以在3D打印市场里占据较大市场份额的根本原因。后续，我们还将继续优化这些关键指标，在激光光源方案上继续发力，形成更为全面的方案，去更好地赋能客户。”宝辰鑫研发总监黎永坚表示。

针对3D打印行业的激光器，宝辰鑫与客户共研共创，推动行业的工艺改善、技术进步。除了关注市场引导产品，还要在技术上下足功夫，引领市场。从标准激光器产品到差异化产品，如何实现“打造出适合行业”的3D打印专用激光器产品，宝辰鑫从光学、硬件结构、电路、核心器件、质检管控等多方面形成合力。目前，所推出的3D打印行业专用激光器产品方案，功率段上从300到2000，乃至复合型均有布局，同时，针对市场需求，还推出了激光3D打印子系统；在激光器性能上，光束质量（M2＜1.1）、响应速度（10μs）、稳定性（±1%）和体积（IU，减小2/3）等方面实现进一步突破，可以为行业客户提供更多可靠的降本增效选择。

• 光束质量M2小于1.1，做到了单模激光器一个极限；
• 开光时间上，从0到100%的激光开启，10μs即可完成；
• 多激光金属3D打印已经成为大势所趋，10个、20个、甚至数十个激光器，应用在一台金属3D打印设备上，对体积空间就提出了严格的要求。宝辰鑫便开发出了几乎是业界体积最小的3D打印行业激光器，激光器采用标准的1U机箱，单个激光器体积相当于传统激光器的三分之一。
• 以前的光斑大小是固定的，只能选择5毫米、7毫米或者12毫米的。现在宝辰鑫推出了带光斑可调准直器的激光方案，即激光器加外光路光斑可调，有利于做各种各样的工艺开发。
• 创鑫激光前段时间推出的紫笛数字激光系统，开创了单一聚焦光斑可编辑技术，单光斑可设置多个能量分布区域，每个区域的出光功率、频率均可单独控制，多个能量分区可进行重组，实现不同形态和动态。也就是说，光斑形状可以随意自行调整。这是非常大的技术突破。

质量方面，宝辰鑫以产品品质为企业生命准绳：在来料阶段，关键物料会经过100%全检、光学物料检测中心、FAE测试；生产时的质量检验，包含在线检验稽查、关键参数过程控制检验、MES 管理系统；出货前测试：100% 老化测试、100% 外观&功能检验、100% 应用测试(打标/切割/ 焊接等测试)。

多光束金属3D打印机技术规范
如何去评价一台多激光金属3D打印设备的好与坏的水平呢？设备的机械加工部件、运动控制、光学控制等都属于整个系统非常重要的部分。

作为激光3D打印的行业专家，宝辰鑫参与了《增材制造：多光束粉末床熔融设备技术规范》编写的工作，这是一个国家标准的规范，由国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布，目前已完成起草工作。研发总监黎永坚作为公司代表，刚刚结束了征集参编单位对讨论稿进行讨论完善修改的工作。

而激光器作为多光束金属3D打印机中的核心元器件，系统光学部分的测试或者评价，主要指标涉及到转化效率、稳定性等。

“作为增材制造领域里上游核心器件厂家，能够作为主要参编单位参与国家标准规范建设，对于我们在这个领域的发展可以说是给予了很大的信心。我们把在激光器领域里的丰富经验、以及激光在3D打印行业里的应用经验，发挥出来，建言献策，推动行业标准化建设贡献力量。”宝辰鑫研发总监黎永坚表示。

未来战略
宝辰鑫从2022成立，2023业绩环比增长超60%，在发展战略上进行了清晰部署。
1、应用垂直化：聚焦新能源锂电领域的电池材料切割、电池焊接、电池表面处理；光伏储能领域激光辅助烧结、无损划片、激光焊带焊接等；增材制造领域，3D打印及熔覆。
2、技术产品化：具备快速将技术落地为产品方案的研发生产能力。
3、方案一体化：提供激光光源的智能化系统方案，涵盖激光器、加工头、激光系统，具备一站式能力。
4、服务工程化：提供全方位激光应用服务、工程式项目交付服务。

在生产交付方面，宝辰鑫苏州分公司于今年4月成立并上线运营，深圳新的生产基地也即将投产使用。这两项新的发展里程碑，一方面是对生产交付能力的扩容，另一方面是为了更好地服务客户。在苏州，宝辰鑫行业应用实验室落成，在深圳新生产基地，同样布局了更大规模的工艺研究中心，为的就是快速响应市场需求，提供更加及时、专业的服务。

激光器厂商，用两条腿走路
在武华鹏看来，制造业从加工类型角度可以分为减材、等材、复合加工、增材。激光作为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”，在整个制造业领域大有可为，永远有两条路可走：一条是替代传统的加工工艺，例如用激光切割替代水切割、等离子切割等；另一条路就是不停地开拓新的加工工艺。对激光增材制造而言，现在才刚刚起步，距离工业化大规模的普及还有很长的路，以后应用量预估将远远超过现在。

而对于激光器厂家来说，它也永远有两条路可以同时并行——可持续的迭代，用激光替代传统工艺，市场非常可观；开发新的应用工艺，前期需要大量的研发投入。一个企业如果永远是两条路同时在进行，市场将有无限的潜力牵引你前进，这个企业发展也必将是可持续、可长远的。