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今年入夏以來，北半球持續(xù)出現(xiàn)極端高溫天氣，不僅是中低緯度國家面臨酷熱困擾，連一些高緯度國家／地區(qū)如英國倫敦、俄羅斯北部等地也被熱浪侵襲，干旱、森林火災(zāi)、熱射病等也一度成為熱門詞條，而持續(xù)的高溫天氣也進(jìn)一步強(qiáng)化了人們對“節(jié)能、減碳”的關(guān)注。

早在2020年9月，我國就明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”的目標(biāo)。在雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的引領(lǐng)下，我國持續(xù)推進(jìn)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，節(jié)能環(huán)保、綠色制造也逐漸成為產(chǎn)業(yè)升級的重點(diǎn)方向之一。作為近年來推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵利器，激光產(chǎn)業(yè)也緊扣雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)行技術(shù)革新，一些激光設(shè)備制造商也積極響應(yīng)國家號(hào)召開始綠色轉(zhuǎn)型。激光設(shè)備企業(yè)如何落實(shí)綠色制造？激光設(shè)備又能通過哪些技術(shù)手段降低碳排放？

今年入夏以來氣溫異常高，甚至連高緯度地區(qū)都出現(xiàn)了極端高溫天氣。在此背景下，控制碳排放愈發(fā)成為社會(huì)各界關(guān)注的話題。我國近年來也在提倡綠色制造，您認(rèn)為對激光產(chǎn)業(yè)而言應(yīng)該如何落實(shí)綠色制造？

推進(jìn)綠色制造是我國應(yīng)對氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。按照工信部《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中所提，推動(dòng)綠色發(fā)展有六個(gè)方向：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高端化、能源消費(fèi)低碳化、資源利用循環(huán)化、生產(chǎn)過程清潔化、產(chǎn)品供給綠色化、生產(chǎn)方式數(shù)字化等。激光行業(yè)是我國產(chǎn)業(yè)升級的重要推手之一，從大環(huán)境上講是推動(dòng)整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高端化、生產(chǎn)方式數(shù)字化的關(guān)鍵，對激光行業(yè)自身而言，要實(shí)現(xiàn)綠色制造也有一些路要走。

最關(guān)鍵的是能源消費(fèi)低碳化。目前國內(nèi)發(fā)電結(jié)構(gòu)中火電比重仍接近70％，是絕對的主力。換句話說，工業(yè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電消耗某種層面上也是在“燒煤”。那么對激光設(shè)備而言，如何能夠通過更低的能耗去發(fā)揮更大的價(jià)值，這是實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)低碳化的關(guān)鍵。目前來看，已經(jīng)有光源制造商在提高電光轉(zhuǎn)換效率方面下功夫，將過去30％的電光效率提升到40％，甚至50％，以此來降低碳排放。

而對于設(shè)備集成商而言，由于涉及到的耗電部件較多，相同工作時(shí)間內(nèi)整體能耗基本固定，無法像激光器一樣直接省電。但激光設(shè)備與用戶產(chǎn)量直接掛鉤，如果能在同等功率、同等能耗的配置下，通過功能部件性能的提升、應(yīng)用工藝的革新，提升加工的效率和產(chǎn)量，也是實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)低碳化的重要方向。換句話說，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)量、創(chuàng)造同樣的價(jià)值，消耗的能源更少。

此外，對激光加工而言，輔助氣體是主要耗材之一，不論是氧氣還是氮?dú)?，用完了就要再買、再補(bǔ)充，這一過程涉及到氣體提純、加壓液化、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)層面。從資源利用循環(huán)化的角度而言，氮?dú)?、氧氣的消耗也在一定程度上增加了碳排放。如果將輔助氣體換成空氣，通過空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可以直接從大氣環(huán)境中源源不斷獲取輔助氣體，就實(shí)現(xiàn)了資源利用循環(huán)化。

激光切割技術(shù)的普及，在一定程度上彌補(bǔ)了過去傳統(tǒng)工藝（等離子切割、火焰切割等）高污染、高耗材的缺點(diǎn)，具備綠色環(huán)保的特性。近年來激光技術(shù)也在不斷進(jìn)步，工藝不斷革新，能否介紹一下最新的激光技術(shù)對降低碳排放有什么幫助？

激光加工近幾年備受追捧，快速替代了傳統(tǒng)工藝，其中清潔環(huán)保是非常關(guān)鍵的因素，對比激光切割和等離子切割加工現(xiàn)場的圖就可以有非常明顯的感受。而工信部規(guī)劃中一個(gè)重要的方向就是生產(chǎn)過程清潔化，激光加工恰恰符合。同時(shí)，隨著高功率、高亮度激光技術(shù)的突破，以及切割工藝的不斷進(jìn)步，激光切割產(chǎn)生的粉塵也會(huì)進(jìn)一步減少。

就像剛才提到的空氣，從氣體耗材的角度看那是資源利用循環(huán)化，而從加工工藝和加工現(xiàn)場的環(huán)境來看，采用空氣切割工藝也能夠符合生產(chǎn)過程清潔化。過去我們加工碳鋼時(shí)只能用氧氣切割，其中氧氣的作用是助燃，其原理與火焰切割類似，因此氧氣切割碳鋼時(shí)也會(huì)看到大量煙塵出現(xiàn)（盡管比火焰切割要少得多）。而空氣切割時(shí)盡管有部分氧氣助燃，但更多的是類似氮?dú)馇懈畹脑?，靠的是高功率激光自身的能量熔化材料再利用高氣壓吹走熔融物。因此，空氣切割產(chǎn)生的煙霧比氧氣切割大大減少，這也將大大降低除塵設(shè)備的工作量和耗電量。

此外，空氣切割的速度也比氧氣切割大幅提升，而這又與前面提到的能源消費(fèi)低碳化相契合?？梢哉f，空氣切割是激光企業(yè)在綠色環(huán)保理念上的重要改變，僅僅這一個(gè)改變，就能夠在能源低碳化、資源循環(huán)化、生產(chǎn)清潔化三個(gè)方面發(fā)揮巨大作用。

我國一直在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級，雙碳的目標(biāo)無疑為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高端化提出了更具體、更明確的方向。一方面是淘汰高污染、低附加值的產(chǎn)業(yè)，另一方面加大對低碳、高附加值產(chǎn)業(yè)的扶持力度。而對于高能耗但高附加值，或者事關(guān)國家命脈的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而言，推動(dòng)其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型則是重中之重。