南极熊导读:我们最近推出了深度访谈3D打印企业家的视频系列节目[南极熊来了],时间长度一般长达30分钟左右,干货内容非常多。不过,话说回来,看完整个视频的人,一般都是企业老板或者高层。下面是第三期视频《希禾CEO和相荣:绿光是金属3D打印铜的最优解,未来可能上千台金属机打印生产AI散热部件》。
传统制造工艺在加工铜等高导热材料的复杂结构时,其散热效率已经到了一定的瓶颈阶段。商业航天、AI等战略性新兴产业对更精密、更灵活制造方案的渴求,正成为推动行业技术革新的核心动力。
在此产业背景下,绿光金属3D打印技术正从实验室稳步走向产业化舞台中央,成为破解高反光材料加工难题的“破局利刃”。为深入探究这一前沿技术的产业化进程,南极熊探访国内率先实现绿光金属3D打印规模化应用的领军企业——希禾增材,与总经理和相荣展开深度对话,探寻这束“绿光”背后的技术突破、商业逻辑,以及它所照亮的3D打印产业未来图景。
以下为本次专访核心内容实录,长达7000字以上,是本期采访视频内容的高保真呈现。
南极熊:在AI技术爆发性发展、散热需求激增的行业背景下,我们特别关注到专注绿激光金属3D打印的深圳希禾增材。
和相荣:各位3D打印行业的同仁、关注希禾增材的朋友们,大家好。希禾增材深耕绿激光金属3D打印领域,核心技术依托母公司公大激光自研的绿光激光器,当前重点聚焦铜材料3D打印及散热解决方案研发,服务领域覆盖AI、新能源汽车、光通信、低空经济等与3D打印产业高度契合的热门赛道。
其中,近两三年迅猛崛起的AI数据中心液冷散热部件(含微通道散热器MLCP等),是希禾结合行业需求重点开拓的核心方向。现场陈列的样件,既是希禾增材打印能力的直观展示,更体现了希禾对3D打印复杂结构制造边界的探索,其中不乏诸多彰显精细特征与复杂构型的高难度零件,充分印证了绿光技术在高导热材料加工中的优势。
△3D打印铜液冷散热部件
比如光通信行业光模块专用的小型散热件、热处理行业的感应线圈、电机内部绕组等核心应用件,均已实现绿光3D打印量产适配;火箭推力室内衬部件——作为火焰喷出的前段核心结构,其对材料性能要求极高,必须采用高性能铜合金制造。从行业应用维度来看,目前希禾已实现最大打印高度1.2米、直径约660毫米的工件加工,这类带有密集冷却流道的复杂内部结构,正是航天领域对3D打印技术的刚性需求。值得关注的是,近两三年商业航天产业驶入发展快车道,相关打印需求的加速释放,也为绿光金属3D打印技术提供了广阔的产业化空间。
在航空航天领域,除商业航天外,希禾还深度涉足各类空气动力部件及配套散热产品的研发制造;同时覆盖半导体行业核心的VC均热板、新能源汽车适配碳化硅或IGBT的高性能散热板等关键场景。针对不同行业需求,希禾提供嫁接打印与整体打印双重方案,包括在铝板上精准嫁接打印铜结构的创新工艺,体现了3D打印技术与传统制造的融合创新。
此外,希禾已实现青铜、不锈钢、钛合金及钨等常规金属材料的绿光3D打印突破。从行业技术层面来看,借助绿激光技术打印这些材料,核心优势在于能精准制造精细结构和薄壁件,成型效果与产品性能、致密度均达到行业顶尖水平。同时,希禾已完成金、银、铝、钛等特殊材料的技术验证,现阶段虽非主攻方向,但这些尝试充分印证了绿光技术相较于传统红外激光的独特优势,为3D打印行业拓展更多应用场景奠定了技术基础。
自主研发并集成于设备的绿光激光源,是希禾技术核心竞争力的关键载体。从行业技术特性来看,其核心优势首先体现在对高反射金属材料的吸收率上——尤其对铜材料的极佳吸收效果,是保障高品质铜制品打印的核心前提。功率层面,希禾已构建起从500瓦、700瓦到1千瓦、2千瓦的单模连续绿光激光器产品矩阵,全面覆盖行业不同场景的打印需求。
南极熊:厂房里摆放着多台如M350G这样的大尺寸绿光金属3D打印设备,结合当前3D打印行业产业化推进需求,这些设备主要承担哪些使命?
和相荣:在推广铜3D打印技术的过程中,希禾深切感受到行业市场需求的旺盛。行业内普遍知晓,3D打印从需求对接、打样验证到产品迭代,周期相对较长。因此,希禾配备充足设备产能,核心目标是快速响应客户需求、保障交付效率,推动产品加速迭代成熟,这也是3D打印技术产业化落地的关键支撑。一楼这二十余台设备,核心定位为打样与产品验证;以M350G为例,目前希禾已实现350*350*500毫米的标准化成型尺寸,能稳定支撑各类中大型零件的研发与小批量生产,为行业客户提供可靠的技术验证与产能保障。
创业契机与技术选择——锚定3D打印未来赛道的精准布局
2019年初,我敏锐察觉到铜3D打印的巨大市场潜力,预判这一领域将成为3D打印行业未来发展的重要方向,但当时行业内要么无人涉足,要么技术尚未成熟。基于对行业趋势的判断,我当即决心攻克这一难题,而核心在于匹配最适配的技术方案。后来,通快推出相关技术,我与公大激光张总深入交流后,对绿光技术的底层逻辑有了更清晰的认知,也更加坚定了信念:用绿光解决铜打印难题,是3D打印行业攻克高反材料加工的最优解。从全球行业格局来看,迄今为止专注于绿光金属3D打印的企业仍为数不多,希禾增材有幸在这一细分赛道走在了行业前列。
摸着石头过河做绿光金属3D打印机
任何前沿技术的突破都伴随着挑战,这也是3D打印行业技术革新的常态。尤其是在前两年,绿光金属3D打印几乎没有成熟经验可借鉴,主要依靠希禾团队自主探索。这绝非简单更换激光器那么简单,而是涉及整个光路系统与技术指标的全方位重构,工程化与产品化过程中,充满了需要逐一攻克的行业难点。从技术原理来看,光纤倍频等基础理论行业内或许有共识,但从激光器研发,到集成至设备、构建完整的技术体系,形成可产业化的产品,这一过程的难度远超想象。此前行业内做红外打印,还有EOS、SLM Solutions等行业标杆可参照学习,但绿光方案在光学系统及相关衍生技术点上,对整个3D打印行业而言都是一片空白,希禾全程“摸着石头过河”,每一步突破都凝聚着团队的心血,也为行业积累了宝贵的技术经验。
绿光金属3D打印的难点
目前,绿光激光器价格仍相对高昂,这是行业内普遍关注的问题,核心原因在于其技术研发难度极大。从行业技术规律来看,波长越短,实现高功率输出的难度就越高。在绿光领域,希禾目前已实现最高6千瓦的功率突破——此前通快曾推出3千瓦产品,已是当时全球行业最高水平。对比行业内成熟的红外激光技术,红外激光器如今已能实现几万瓦甚至几十万瓦的功率,而更短波长的紫外激光则通常仅能达到几瓦或几十瓦的级别。由此可见,短波长激光器的高功率突破,是全球3D打印及激光制造行业公认的技术难关。
母公司公大激光创始人张帆出身国家科研体系,长期深耕激光器领域研究,这为希禾的技术突破提供了坚实基础。事实上,希禾的绿光激光器样机很早就已研发成功,到2025年,公大激光在相关技术领域的积累已近十年。这种长期的技术沉淀,不仅支撑了希禾增材在绿光金属3D打印的产业化探索,更助力了3D打印核心器件国产化的进程,让希禾在行业竞争中拥有了敢闯敢试的底气。
从行业技术细节来看,绿光激光器的制造难点主要体现在两个核心层面:首先,绿光激光器通过倍频产生,其前端的红外光源是一种特殊波段的红外光,与市面上常见的红外激光器完全不同,研发难度极高;其次,倍频模块包含倍频晶体及复杂的光路调制系统,涉及大量高精度精密光学元件,要实现稳定、可靠的长期运行,对制造工艺提出了极高要求。这也意味着,绿光激光器的零部件供应链仍处于行业培育发展阶段。这两年随着行业需求的提升,生态已逐步完善,但在希禾刚起步时,甚至连适配的场镜都无法直接获取,需要全程参与定制开发。作为新兴技术,绿光的配套产业远不如红外激光成熟,许多核心元器件都需要希禾联合供应链伙伴共同研发,而非直接采用标准品,这一过程不仅锤炼了希禾全链条的技术能力,也推动了3D打印配套产业的完善。
绿光与红外金属3D打印的需求差异
从行业应用视角来看,用户选择哪种打印技术,核心取决于其要解决的实际问题与对应的材料体系。对于铜、黄金、铂金等高反射材料,绿光无疑是行业公认的最优解,能完美攻克传统技术的加工瓶颈;对于不锈钢、钛合金、铝合金等传统材料,绿光同样能实现更优的打印效果,但此时需要考量性价比平衡。目前绿光整体成本相对较高,用其打印常规材料,难免有“杀鸡用牛刀”之感。因此,当用户面临特殊材料、高反材料或难熔材料的加工难题时,会更主动地选择绿光方案,这也是希禾现阶段的核心市场定位,同时也符合3D打印技术“精准匹配场景”的行业发展逻辑。
绿光金属3D打印迎来需求爆发大机遇
我认为,核心原因在于终端需求的爆发与市场的主动驱动,这也是3D打印行业发展的核心逻辑。近两年,AI、低空经济、机器人等新兴产业势头如虹,尤其是AI产业,散热已成为制约其算力释放与稳定运行的核心挑战,这一痛点被无限放大,也为3D打印技术提供了绝佳的应用契机。其实,希禾刚开始布局绿光技术时,AI产业尚未迎来今日的爆发式增长,当时的判断是,铜与散热是“天作之合”——铜的导热系数极高,在民用及航空航天等核心散热场景中,都是不可替代的关键材料。而随着AI等新兴散热相关行业的快速崛起,其材料体系的迭代升级,恰好与希禾专注的铜打印技术完美契合。从行业发展来看,这既是希禾增材的幸运,更是3D打印技术与产业需求精准对接的必然结果,也印证了提前布局前沿技术的重要性。
当前,采用绿光金属3D打印制造以铜为代表的高反材料散热部件,已成为快速增长的刚性市场需求,这也是3D打印行业价值的重要体现。3D打印之所以能获得越来越多的关注,核心在于传统铜散热器制造工艺(如钎焊、铲齿、搅拌摩擦焊等)在应对复杂结构与性能提升方面,已逐渐接近天花板,而3D打印的独特优势,正在于能精准制造复杂结构、实现局部差异化设计,甚至可直接制造毛细结构、仿生结构或泡沫铜等创新构型,完美解决传统工艺难以突破的难题。归根结底,是终端市场的迫切需求,与3D打印技术方案形成了精准契合,这也是3D打印技术从“小众应用”走向“产业主流”的核心驱动力。
产品布局:覆盖多场景的绿光金属3D打印解决方案
目前,希禾已构建起覆盖行业全场景需求的产品矩阵,这也是3D打印企业产业化推进的核心基础:最小的型号是S100,主要面向珠宝、科研院所等细分领域,在结构设计上实现了诸多创新;其次是M160,作为早期推出的小型化经典型号,已在行业内积累了良好口碑;再往上是M350,厂房里陈列了多台该型号设备,是当前市场应用的主力机型;2025年,希禾还重磅推出了M400,这是一款四激光方案的新产品,突破性地兼顾了大尺寸成型与小光斑尺寸——其光斑精度与M160相当,这在光学原理上是极具挑战性的行业突破;此外,还有面向航空航天大尺寸需求的M660型号。从最小的S100(可适配金、银、铂金等贵金属打印),到最大的M660,从单激光到多激光,希禾的产品线已初步完善,能全面响应不同行业、不同场景的3D打印需求,为行业客户提供多元化解决方案。
绿光多激光3D打印效率与成本的平衡之道
在底层逻辑上,绿光多激光与红外多激光有共通之处,核心都是通过增加激光器与光学系统数量提升效率,这也是3D打印行业提升产业化能力的重要方向。但从行业发展视角来看,激光数量增加到一定程度后,必须平衡成本上升与效率提升的关系,超过某个临界点后,经济性就会显著下降。目前,希禾专注于铜等高反材料的打印,这类应用通常不需要超大成型尺寸,因此暂时没有开发一米以上设备的计划。同时希禾认为,对于一米以下的设备,6激光或最多9激光可能已达到效率与成本的最佳平衡点,再增加激光数量的实际意义不大,不如通过增加设备台数提升产能。这不仅是技术问题,更关乎产业经济性——行业内普遍存在这样的规律,双激光的效率并非单激光的两倍,实际约为1.7倍左右,四激光相对于双激光的效率提升比例会进一步降低。因此,行业不应盲目追求激光数量,而应理性寻找效率与成本的最优平衡点,这才是推动3D打印产业化健康发展的关键。
大尺寸设备定制化
目前红光大尺寸金属3D打印机也往往由下游客户的特定需求牵引定制,因为一米以上甚至两米尺寸的用户相对集中。在绿光领域,同样开始出现这种情况。希禾M400型号就带有这种性质,它融合了许多民用散热产品客户对效率、尺寸和精度的综合需求反馈,产品定义具有一定的定制化色彩。
绿光技术还在不断迭代
应该客观看待。就像多年前的红外金属3D打印一样,虽然国内金属打印在规模上已超越国外企业,但在设备稳定性、人性化操作、软件管理等方面与国际先进水平仍有差距。作为一家新企业,如果说我们的设备水平已与国内外同行完全持平,那是不真实的。我们正在快速迭代设备,解决遇到的问题——有些是红外设备曾遇到过的,有些则是绿光特有的。我们认为,快速迭代是关键,永远没有100%完美的设备,只有在持续优化中不断进步。值得庆幸的是,许多客户对于创新技术的应用非常迫切,愿意与我们共同尝试、试错,陪伴绿光金属3D打印技术走向成熟。确实有很多客户,从希禾发布M160左右的时间开始与我们对接,共同成长,他们反馈问题促使我们迭代,我们则组建团队匹配其需求,这种关系对我们和客户是双赢的。
绿光金属3D打印发展之快,出乎意料
我们自己也没想到,希禾能在两年多时间里发展到目前的规模。南极熊两三年前来采访时,同样没预料到绿光或铜打印的需求会变得如此旺盛。这得益于几方面:我们自身在市场策略、产品开发、团队建设以及公大激光底层技术储备上准备相对充分;同时,运气也确实不错——恰好站上了风口。多种因素叠加,使希禾目前在国内外的品牌知名度达到了一定水平。
公司发展超出我们预期。基本上每年年会时,我都会告诉员工我们又达到了年初未曾预料的高度。公司注册至今仅两年多,虽取得了一些成果,但仍是早期阶段,距离行业头部企业还有很长的路要走。希禾更像是一个拥有自身特色、紧跟行业发展奋力追赶的角色。2025年的设备销量大约在几十台级别。必须承认,我们的绿光设备价格较高,如果真能卖出几百台那将是非常惊人的成绩。几十台的销量已经让我们感到意外,因为两三年前我们还规模很小,觉得一年能卖10台就很好了。预计2026年数量有望达到上百台。快速增长的同时,也确实会遇到各种发展阶段特有的问题。
国内外绿光技术发展的差异
国外如通快等公司曾推进绿光技术,但因其采用的叠片式激光技术路线,可能在表面粗糙度和精细结构打印方面存在局限,限制了应用场景。而国内强大的工业体系、快速的市场节奏以及3D打印技术与传统产业结合的速度,使得绿光技术在国内得以更迅速的发展和落地。
越来越多同行进入绿光领域
我认为这是好事。“独乐乐不如众乐乐”。一项新技术的推广,如果只有一家企业在做,会非常辛苦,且容易遭受质疑(我们起步时就面临很多关于稳定性、效果的质疑)。现在更多企业参与进来,通过调研或实践认识到绿光确实是铜打印的“最优解”,这有助于市场教育。整个市场蛋糕足够大,我们与同行之间虽有竞争,但更共同面临着与传统制造方式的竞争。我们与同行间也有参观交流,相互了解进度,这有利于整个3D打印行业快速发展。红外有优势也有局限,绿光亦然,未来或许还有新技术出现。大家共同推动行业进步是前提。
友商们应该加强交流
南极熊可以组织绿光金属3D打印的主题活动或研讨会,邀请同行和下游客户共同探讨。或者可以专门举办“散热的3D打印”专场,因为散热是一个大方向,涉及多种材料(铜是其中关键的一种),加强交流很有益处。当然,行业也需要杜绝不良风气,如个别友商拿我们的样件宣称是其设备所打,这损害企业形象,也无益于行业发展。行业更需要的是合作与交流。
已经出现买十台设备的批量采购客户
是否有客户批量采购(例如10台或十几台)用于生产?确实有这样的客户。但谈到“批量”,这可能是整个金属3D打印行业共同面临的问题。目前无论是模具、3C还是航空航天领域,都尚未真正进入大规模批量生产阶段。如果真进入大批量,国内现有的一两千台金属3D打印设备可能连一个产品的产能都无法满足。这需要全行业共同努力。
未来市场需要几百几千甚至上万台金属3D打印做批量生产
我认为,金属3D打印技术必将成为许多批量产品的加工手段之一,届时行业将进入更佳的发展阶段,这值得大家共同期待。对于绿激光而言,我们现阶段专注散热和铜材料,也相信会有许多批量产品落地。只有实现批量产品落地,行业才真正进入良性发展阶段。短期内,绿光打印在成本上可能仍处劣势,因此应用于附加值较高的产品更容易被用户接受。
以AI行业为例,铜3D打印必将成为其散热部件的加工方式之一。目前很难预测能切分多大的市场份额,因为AI散热产品类型繁多、大小不一,每个产品3D打印都有机会,但关键在于如何落地、实现批量生产与交付,并满足客户要求。这需要解决一系列问题。未来,市场上出现几百台甚至上千台专用于生产相关散热零部件的绿光金属3D打印机是完全有可能的。民用产品需求量大,一个批量产品可能就需要数百台设备。大胆畅想的话,达到几万台规模也并非不可能。就像为苹果或英伟达等大终端服务的传统加工企业,拥有几万甚至几十万台CNC设备的情况很常见。为什么3D打印不可以呢?我认为完全有可能,但这需要同行们共同努力。
[南极熊来了]后记
从掌握绿光激光器核心技术,到构建完整的金属3D打印设备与工艺体系,希禾增材的历程印证了一条硬科技企业的典型发展路径:以底层创新直面最棘手的工程难题,在市场需求爆发前完成技术储备。访谈中,“最优解”、“天作之合”等词汇频繁出现,这不仅是对绿光技术路线的自信,更是对3D打印价值本质的回归——即成为解决特定产业痛点不可替代的工具。
随着AI、低空经济等新质生产力引擎全速运转,对于高性能、定制化散热方案的需求只会愈加迫切。正如和相荣所展望的,当批量应用的大门被推开,一个以绿色激光为标志的精密制造新时代或将加速到来。这场始于“一束光”的变革,正照亮从核心器件到终端产品的全新供应链。