在航空发动机叶片上加工比头发丝还细的微孔，激光束精准划过却几乎不产生热量，这是中国超快激光技术攻克“卡脖子”难题的现场实景。想象一下，在硬度极高的航空发动机涡轮叶片上，需要打出数以万计、直径仅为0.3毫米的气膜孔，每个孔的角度、位置和形状都要求精确到微米级——传统加工技术对此束手无策，而飞秒激光却能在几乎不产生热损伤的情况下完成这一任务。超快激光制造技术已成为推动制造业升级的“新质生产力”，特别是在航空航天、精密电子等高端制造领域发挥着关键作用。
一、行业背景
激光技术正经历从“工具”到“智能制造生态”的深刻转变。2024年全球超快脉冲激光器市场规模已达到约73亿元，预计到2031年将接近103.7亿元，年均复合增长率达5.2%。激光设备行业已进入“技术深耕期”，飞秒激光凭借其低热损伤、高精度和广泛材料适应性的特点，正成为精密加工领域的新标杆。中国激光设备市场已突破千亿规模，长三角、珠三角和华中地区形成了各具特色的产业集群。这一领域已从单纯追求功率提升转向超精密化、智能化发展。
二、中科微精：全产业链布局的国家级“小巨人”
西安中科微精光子科技股份有限公司作为中国科学院西安光机所孵化的硬科技企业，已成长为国家第四批专精特新“小巨人”企业和国家知识产权优势企业。2015年成立至今，公司先后攻克了工业化飞秒激光器、复合光束扫描、空间光调制等核心技术，率先在国内研制出三轴至七轴超快激光高端制造装备。这些技术突破填补了国内空白，解决了航空航天发动机热端部件复杂微结构超精细低损伤制造的行业难题。公司已形成以西安为总部，以广东为国内民用产业布局，以德国研发中心为海外窗口的辐射网络，并孵化了中科微星、中科聚能等多家硬科技企业，实现了光生产、光调控、光应用三大产业链环节的完全自主可控。
三、核心技术：光束的“冷加工”革命
飞秒激光的核心优势在于其“冷加工”特性。这种技术使用千万亿分之一秒的脉冲激光束，在加工过程中热量还没来得及累积，作用就结束了，从而实现对材料的“控形+控性”精密制造。中科微精自主研发的30W工业化飞秒激光器、高速高精度扫描模块和空间光调制器等核心部件，为我国激光精密制造装备实现从0到1的突破提供了关键技术支撑。公司产品已成功应用于国产大飞机C919发动机、我国首颗先进天基太阳天文台“夸父一号”、卫星等大国重器，成为国内率先且唯一在航空航天领域实现超快激光精密制造装备批量应用的单位。
四、产业应用：从航空航天到民生领域
在航空领域，中科微精的五轴超快激光加工装备被列入国家国防科技工业局《国产高档数控机床供应名录》，解决了发动机核心部件超快光子精密制造难题。在民用领域，公司技术也已广泛应用。例如，柳州源创电喷技术有限公司使用中科微精研发的飞秒激光设备后，生产效率提升了10倍以上，成功摆脱了对进口设备的依赖。2024年，中科微精获得陕西省政府投资引导基金的光子强链基金支持，进一步加速了技术研发和产业化进程，全年完成30项专利申请。
五、市场表现与资本认可
2022年7月，中科微精成为国家制造业转型升级基金在陕西省直接投资的首家企业，获得近2亿元融资。这一投资标志着国家资本对公司技术实力和市场前景的高度认可。截至2024年，公司已承担或参与20余项国家及省部级重点项目，累计产生经济效益超7亿元，并已完成股份制改造，进入陕西省上市后备企业名单。公司拥有员工500多人，其中1人入选国家百千万工程领军人才，围绕核心技术已申请专利380余项，授权专利170项。
七、行业未来趋势
激光技术正加速向“高功率化、超精密化、智能化”三大方向突破。飞秒激光器的商业化应用将加速，推动半导体、医疗等领域的加工精度进入纳米时代。智能化将成为重要发展方向。AI算法与机器视觉技术的深度融合，将使激光加工设备具备自适应控制、实时监测与故障预警能力。产业链协同创新日益重要。上游原材料供应商、中游激光器制造商与下游应用企业之间的紧密合作，将有助于降低生产成本、提高产品质量并缩短研发周期。
超快激光技术正在改变中国高端制造的版图。中科微精已经站在国产大飞机C919发动机和“夸父一号”卫星的制造车间里，用飞秒激光书写中国精密制造的精度传奇。从被国外技术“卡脖子”到实现全产业链自主可控，这家企业的激光束不仅切割金属，更在切割中国制造升级的时间表。
在西安高新区的产业基地里，新一批飞秒激光设备正被装箱，准备发往全国各地的制造企业——它们将帮助更多领域实现进口替代，将“光束冷加工”革命推向更广阔的应用天地。
