2020年激光行業(yè)研究報告

1、2020年激光行業(yè)研究報告導(dǎo)語中長期看，激光加工（激光切割、焊接）滲透率不斷提升、應(yīng)用場景不 斷拓展（3C、動力電池、光伏等），我國激光加工市場在較長時間內(nèi) 仍將保持快速增長態(tài)勢，是一個成長性賽道。行業(yè)持續(xù)快速增長疊加進(jìn)口替代雙重因素驅(qū)動，本土相關(guān)企業(yè)迎來良好的發(fā)展機(jī)遇。來源：東吳證券綜述從宏觀到微觀數(shù)據(jù)均表明制造業(yè)正在持續(xù)復(fù)蘇。宏觀：11月PMI為52.1 ,連續(xù)9個月位于榮 枯線以上，1-10月制造業(yè)固定資產(chǎn) 投資完成額累計同比-5.30% ,制造業(yè)投資持續(xù)改善；中觀：工業(yè)機(jī) 器人產(chǎn)量高速增長，10月達(dá)21467臺，同比增長 38.50% ,金屬切 削機(jī)床產(chǎn)量在3月觸底后 快速提升，202

2、0年10月達(dá)4.0萬臺，同 比增速29.00% ,增速提升明顯；微觀： IPG中國區(qū)收入降 幅自 2019Q4 開始收窄，2020Q3 已扭轉(zhuǎn)下跌趨勢，同比 +22% 。銳科激 光和柏楚電子 Q1以來訂單需 求旺盛，收入增速環(huán)比提升顯著，Q3銳科激光收入環(huán)比 +78.28% ,柏楚電子收入環(huán)比 +59.42% 。短期來 看，制造業(yè)持續(xù)復(fù)蘇背景下，激光設(shè)備、工業(yè)自動化等行業(yè)景氣度不 斷提升，行業(yè)拐點已 經(jīng)出現(xiàn)。國內(nèi)激光行業(yè)快速增長，在各環(huán)節(jié)已實現(xiàn)突破，正在加速實現(xiàn)進(jìn)口 替代。2019 年中國激光加工設(shè)備市場規(guī)模為658億元，2012-2019年CAGR達(dá)21.4% ,在激光行業(yè)高速增長的同時，本

3、土企 業(yè) 在各個環(huán)節(jié)正在加速實現(xiàn)進(jìn)口替代：在激光設(shè)備環(huán)節(jié)，形成了以大 族激光、華工科技為代表的全領(lǐng)域龍頭，同時出現(xiàn)了以專注于動力電池領(lǐng)域的聯(lián)贏激光、專注于3C領(lǐng)域的光韻達(dá)為代表的細(xì)分領(lǐng)域龍頭；在激光器領(lǐng)域，國內(nèi)激光器企業(yè)份額呈現(xiàn)快速提升態(tài)勢，2019年銳科激光市占 率由12%提升至24% ,創(chuàng)鑫激光市占率由10%提升 至12% ,在實現(xiàn)中低功率激光器國產(chǎn)化后，正逐步實現(xiàn)高功率進(jìn)口替代；在激光控制系統(tǒng)領(lǐng)域，本土企業(yè)已經(jīng)獲取中低功率切割控制 系統(tǒng)90%市場份額，以柏楚電子為代表的龍頭企業(yè)開始向高功率以及 超快控制系統(tǒng)等高端市場布局。中長期看，激光加工（激光切割、焊接）滲透率不斷提升、應(yīng)用場景不斷拓

4、展（ 3C、動力電池 、光伏 等），我國激光加工市場在較長時間內(nèi)仍將保持快速增長態(tài)勢，是一 個成長性賽道。行業(yè) 持續(xù)快速增長疊加進(jìn)口替代雙重因素驅(qū)動，本土 相關(guān)企業(yè)迎來良好的發(fā)展機(jī)遇。一、宏觀到微觀數(shù)據(jù)均表明制造業(yè)正在持續(xù)復(fù)蘇宏觀：制造業(yè)景氣度持續(xù)提升，行業(yè)復(fù)蘇跡象顯著中觀：工業(yè)機(jī)器人、機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)持續(xù)好轉(zhuǎn)工業(yè)機(jī)器人和金屬切削機(jī)床產(chǎn)量的變化，可以表征制造業(yè)投資的景氣度情況：疫情得到有效控制后，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量持續(xù)快速提升，10月達(dá)21467臺，同比增長38.5% 。金屬切削機(jī)床產(chǎn)量在3月觸底后快速提升，2020年10月達(dá)4.0萬臺，同比增速29.0% ,提升明顯。產(chǎn)黃：工業(yè)機(jī)器人;當(dāng)月也（臺）可

5、比增速110%90?,i.70%50%30%10匹-10%一 帚71 岸自S X S.WS ET6OE S.6-S ,三思 S6S E 工一S MUTS 90_s 3晶OE 8-s S SSS sg-a .1 Eus o圖：工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量持續(xù)快速提升，10月同比38.5%20,00015,000 -100005.000微觀：激光頭部企業(yè)訂單旺盛，單季收入增速加快拆分IPG中國區(qū)收入增速，我們發(fā)現(xiàn)：IPG中國區(qū)收入降幅自2019Q4開始收窄，2020Q3已扭轉(zhuǎn)下跌趨勢，同比 +22% ;本土激光器、控制系統(tǒng)龍頭銳科激光和柏楚電子Q1以來訂單需求旺盛,收入增速持續(xù)提升，Q3同比增速分別高達(dá)78.2

6、8%和59.42% 。2O2OQ3 IPG中國區(qū)收入已扭轉(zhuǎn)下跌趨勢，同比十22%IPG中國區(qū)單季度收入增速（去除匯率影響）3 0.0 %20,0%10.0% -60%-1(X0%*20.0%19.12%-Dmg-7.23%-1525%CMg22 .oe*-11.00%-21.00%-2D.B9%3.74%-2164%耒弟菖摩復(fù)盤歷史：激光行業(yè)具有更強(qiáng)的成長彈性復(fù)盤過去十年我國激光行業(yè)和制造業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額增速（由于激光行業(yè)缺乏月度數(shù)據(jù)，這里我們選取年度數(shù)據(jù)），發(fā)現(xiàn)：整體上，激光行業(yè)的增速與制造業(yè)投資增速有相關(guān)性，直觀的體現(xiàn)，2012-2016 年和2018-2019年制造業(yè)投資增速放緩，激

7、光行業(yè)增速呈現(xiàn)下降趨勢；激光行業(yè)增速相比制造業(yè)投資增速，表現(xiàn)出更高的彈性,主要原因是激光設(shè)備作為先進(jìn)加工設(shè)備，替代傳統(tǒng)金屬切削機(jī)床，具有滲透率提升邏輯制造業(yè)持續(xù)復(fù)蘇背景下，疊加激光加工滲透率，激光設(shè)備行業(yè)景氣度不斷提升，行業(yè)拐點 已經(jīng)出現(xiàn)。圖：激光行業(yè)增速受制造影響，具有更強(qiáng)的成長彈桂性二、激光產(chǎn)業(yè)鏈介紹激光：產(chǎn)業(yè)鏈龐大，應(yīng)用廣泛激光：通過人工方式，用光或放電等強(qiáng)能量激發(fā)特定 的物質(zhì)而產(chǎn)生的光。原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級時，釋放的能量以光子形式放出，產(chǎn)生準(zhǔn)直、單色、相干的定 向光束。產(chǎn)業(yè)鏈完備，應(yīng)用滲透至各行各業(yè)：激光加工、激光 醫(yī)療、激光檢測、激光照明

8、等技術(shù)廣泛支撐汽車、電 子、航空、冶金等行業(yè)。圖：激光是原子受激輻射的光受激前激發(fā)中受激后激發(fā)態(tài)hi/ ww 入射光子基態(tài)E?EhuAAA/hv/vwv昂激發(fā)態(tài)粒子基態(tài)爐子車A：武光技木廣泛代用于汽車.航空.醫(yī)療等頷*4UU#戰(zhàn)本泉及、工優(yōu)，或用利用劣劣奉曾發(fā)總比女震明 健村料被加熱至汽/u度,美 切蛙巖工件攵再小.無找做加工.空立匕汽本.杭空杭天.非攵&忖什良杉&ZIM.隨*牝Qt忖林駒杪動.出血小盤根（眄切紋.ft. &切制寧全區(qū)4熱傳導(dǎo)型*狀利用激兒“射弱區(qū)上科人心人由然看送他達(dá)auur* /導(dǎo)向a夕改.使9熔化.”人沙州飄心學(xué) 律稚假金屬公配至倏件用F20+ -K .巧成潴嫁埠.采七比

9、大,長鴛由叵小.訐接過車身.可汽車杭空機(jī)天.文通途論. 自動加工.可女性毋世筑.懷曼.仁電板材等曲淑光次*U.3用約由“內(nèi)的RV細(xì)胞叱”及技，許依裕文 及的附日妁.手術(shù)初。小.長中不出.創(chuàng)行 葉冏國把熾我傷小失修才也等晶體材料 甘種尢軒 芯片材料下*朱潴：應(yīng)用場景激光產(chǎn)業(yè)鏈中游： tuts上*無B件光學(xué)材料激光二極管 光阡放大宏 光纖幅臺后 光纖合朱*國內(nèi)：柏楚電子,長 光華芯、福晶科技. 光才科技,睿芯光纖國外：11 VI.Lumcntum nufcrn求先切割)(350 1UUT標(biāo))就克金孔：蠹魂具* 、1 MXM明 大，技能 :k r 內(nèi)；， 國工無情國外：穗國通快4 % 、夕 先武力

10、激爾怕三仃 吧衛(wèi)仁列 庵刊 國內(nèi)主要激光產(chǎn)業(yè)公司上游中游下游企業(yè)具體主營業(yè)務(wù)企業(yè)具體主營業(yè)務(wù)企業(yè)具體主營業(yè)務(wù)福品科技激光晶體與元器件銳科激光光纖激光器大族激光激光設(shè)務(wù)奧普光電 激光晶體與元器件 創(chuàng)鑫激光 光纖激光器 華工科技激光設(shè)備水晶光電激光晶體與元器件杰普特光纖激光器迪能激光激光設(shè)備東駿激光 激光晶體與元器件 西安炬光 半導(dǎo)體激光器亞威股份 激光設(shè)備長飛光纖激光光纖長光華芯半導(dǎo)體激光器宏石激光激光設(shè)備容芯光纖激光光纖深圳瑞波半導(dǎo)體激光器聯(lián)贏激光激光設(shè)備亨通光電激光光纖凱普林光電半導(dǎo)體激光器逸飛激光激光設(shè)備烽火通信激光光纖大通激光co?激光 帝爾激光 激光設(shè)備鐳之源激光激光電源華日精密固體激

11、光器光迅科技光加工優(yōu)勢眾多，逐步替代傳統(tǒng)加工相比傳統(tǒng)加工，激光加工技術(shù)具有精度高、速度快、非接觸式、智能 化、柔性化等優(yōu)點。光加工逐步應(yīng)用至傳統(tǒng)制造業(yè)，大幅提高生產(chǎn)效率：激光打標(biāo)、深雕、切割與焊接等技術(shù)逐步代替了傳統(tǒng)的噴碼印刷、金屬模具鋼蝕刻、機(jī)械切割工藝2009-2019年，全球材料加工激光設(shè)備市場規(guī)模CAGR為15.4% ,遠(yuǎn)高于同期機(jī)床市場規(guī)模增速6.5% o制造業(yè)邁入“光加工”時代歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)步入“光加工”時代：以德國、美國、日本等為代表的發(fā)達(dá)國家在部分大型工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)基本完成了對傳統(tǒng)制造技術(shù)的替換，2010年美國GDP的50% （約7.50萬 億美元）與激光應(yīng)用 相關(guān)。目前我國激

12、光應(yīng)用滲透率仍相對較低，正跟隨發(fā)達(dá)國家加速邁入“光加 工”時代。2019年，我國激光切割設(shè)備銷量僅為金屬切削機(jī)床銷量的 9.7% ,占比仍然較低。但相比 2013年已提升9.4pct 。表：2010年美國GDP的50%與激光應(yīng)用相關(guān)對應(yīng)GDP主要激光光源設(shè)備相應(yīng)拓展領(lǐng)域（萬億美元）半導(dǎo)體激光器.光纖 信息,計算機(jī),遠(yuǎn)程 激光器商務(wù),光纖通訊二氧化碳激光器、光纖激光器，飛秒超快 交通運輸、工業(yè)制造 激光器、準(zhǔn)分子激光業(yè)全固態(tài)激光器、準(zhǔn)分 子激光器、飛秒超快 激光器生物技術(shù)、人類健康. 醫(yī)學(xué)診斷治療2.5三、激光加工設(shè)備：國產(chǎn)化提升經(jīng)濟(jì)性，推動新應(yīng)用場景不斷落地下游激光設(shè)備市場細(xì)分領(lǐng)域眾多激光產(chǎn)業(yè)

13、下游以設(shè)備制造商為主，細(xì)分市場包括激光加工、激光顯示、激光醫(yī)療、激光測量、3D打印等眾多領(lǐng)域，其中以激光加工為主。主要設(shè)備包括激光打 標(biāo)機(jī)、激光切割機(jī)、激光焊接機(jī)等。激光加工領(lǐng)域已經(jīng)形成了：（1）以大族激光、華工科技為代表切入消費電子、新能源汽車等全領(lǐng)域的龍頭；（2）以專注于動力電池領(lǐng)域的聯(lián)贏激光、專注于 3C領(lǐng)域的光韻達(dá)為代表的細(xì)分領(lǐng)域龍頭。圖：主要激光加工設(shè)備包括激光打標(biāo)機(jī)、切割機(jī)、 焊接機(jī)等激光打標(biāo)機(jī)激光切割機(jī)激光切割機(jī)激光鉆孔方.沖況下激光加工設(shè)備：國內(nèi)市場規(guī)模持續(xù)增長2019年，國內(nèi)激光設(shè)備市場規(guī)模占比超過全球 50% o隨著中國激 光產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，激光 市場需求逐漸轉(zhuǎn)向中國。 2

14、019年，受全球 經(jīng)濟(jì)形勢惡化、貿(mào)易戰(zhàn)等因素影響，激光市場需求萎靡，全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模達(dá)到 1,267億元/-10% 。與國外激光加工設(shè)備市場的不 景氣形成對比，2019年，中國激光加工設(shè)備市場規(guī)模為658億元，占全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模的52% ,同比提升9pct。2012-2019年國內(nèi)激光設(shè)備市場規(guī)模 CAGR達(dá)21.4%，保持高速增長。受疫情影響，預(yù)計2020年激光加工設(shè)備銷售收入達(dá)645億元/- 2.0% 0圖：全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模穩(wěn)健擴(kuò)張激光加工設(shè)備：格局分散，大族、華工份額領(lǐng)先2019年，國內(nèi)規(guī)模以上激光企業(yè)超過150家，其中半數(shù)以上企業(yè)集中在激光加工和激光器相關(guān)領(lǐng)域。

15、我國激光加工設(shè)備市場格局分散。按2019年國內(nèi)激光加工設(shè)備658億元的市場規(guī)模進(jìn)行測算，2019年大族激光激光加工設(shè)備相關(guān)營業(yè)收入76.4億元，市占率12.6% ;華工科技激光加 工設(shè)備相關(guān)營 業(yè)收入17.23億元，市占率 2.8% o海外激光設(shè)備龍頭德國通快中國 區(qū)19/20財 年收入為3.5億歐元，通快集團(tuán)的經(jīng)營業(yè)務(wù)分為機(jī)床事 業(yè)部和激光技術(shù)事業(yè)部，全球來看，激光技術(shù)事業(yè)部收入占比為34% ,我們按照該比例測算出，通快中國區(qū)激光設(shè)備收入折合人民幣約為9.4億元，市占率僅為 1.6% 。分領(lǐng)域來看，國內(nèi)企業(yè)在低功率激光加工設(shè)備市場已經(jīng)具備較強(qiáng)的競 爭優(yōu)勢，但高功率激 光加工設(shè)備仍有進(jìn)一步國產(chǎn)

16、化空間。圖：根據(jù)我們的涮弄，我國激光加工設(shè)備市場格局非恰分裝（znw年）- :三二 1T妥口 二二,真他If二筐I庠應(yīng)用多元化，高功率切焊、微加工將成重點場景國內(nèi)超60%激光設(shè)備用于工業(yè)領(lǐng)域，打標(biāo)份額下降，切焊占比提升。2019年，工業(yè)領(lǐng)域激 光設(shè)備收入達(dá) 386.6億元，占當(dāng)年國內(nèi)激光設(shè)50%打標(biāo)份額從占據(jù)半壁備總收入63.9% o其中，切焊占比超過 江山快速下滑，應(yīng)用場景多元化趨勢明朗。圖：國內(nèi)超60%激光設(shè)備用于工業(yè)領(lǐng)域切割：大 功率突破 帶動國內(nèi) 激光切割 市場爆發(fā)打標(biāo)： 2005年市 占率超過 65%圖：國內(nèi)激光加工設(shè)備應(yīng)用發(fā)展趨勢呈現(xiàn)多元化源汽車，未來替代空間廣闊；永堯智二美國IP

17、G預(yù)測，高功率切割焊接、醫(yī)療、遙感、非金屬材料微加工將成為激光行業(yè)新的增長點，到2023年高功率切割和焊接將是激光裝備的第一大應(yīng)用領(lǐng)域。圖：高功率切焊，醫(yī)療*暹感，微”工將成為未來激光使用直點場景$14 BillionW BHIIonand EngraviTigp談er Cutting and WHding201520162017201820192020202120222023Precision Processing國產(chǎn)化提升設(shè)備經(jīng)濟(jì)性，推動新場景應(yīng)用落地上游激光器降價提升下游激光設(shè)備經(jīng)濟(jì)性，推動新場景應(yīng)用。 激光設(shè)備目前在國內(nèi)的應(yīng)用率不高，其滲透率主要取決于相比其他技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本。上游激光器

18、一般占據(jù)激光設(shè)備成本的30%-50% ,其價格下降和性能提升是激光設(shè)備降本增效的關(guān)鍵。激光器降價有利于終端用戶設(shè)備使用成本下降及下游設(shè)備企業(yè)自身盈 利能力提升。其他機(jī)模設(shè)計激光器下游設(shè)備經(jīng)濟(jì)性提升拉高了應(yīng)用匕學(xué)部件 (除激光滲透率 較來看 進(jìn)下降上游激光器的降價分為兩個維度： 核心技術(shù)實現(xiàn)突破，進(jìn)口替代推動了下游產(chǎn)業(yè)鏈成本下降電氣部件 20%1)橫向比較來看，國內(nèi)激光器圖：2015年德龍激光加工設(shè)備成本中30% 為激光器(2)縱向比激光器及核心器件符合技術(shù)進(jìn)步的摩爾定律，價格隨時間推 而性能則逐步上升，帶動下游激光設(shè)備應(yīng)用成本下降。在2H19年客功率國產(chǎn)先阡戕先科伊格均儲于進(jìn)口功率逐口平均價林

19、國產(chǎn)平姆伊格IkW55萬3-5萬3kW耳22萬10-1876kW5555萬列-40萬IQkW100-130 萬7(MM萬:IPG芯片成本自2009年以來下降75%高性價比有望推動我國激光設(shè)備企業(yè)參與全球市場競爭。2019年，我國激光加工機(jī)床出口 金額達(dá)8.96億美元/+21.2% ,連續(xù)四年保持高速增長。大功率和精細(xì) 化加工用激光機(jī)床依賴進(jìn)口現(xiàn)象有所改善，2019年進(jìn)口金額7.16億美元/-22.1% 。圖：20152019年我國漱光加工機(jī)床出口金額快速增長800 600 -4002003330 -J2015出口金顫（百萬美元）YOY201620172018201950%40%30%20%10

20、%-L 0%克先管庫圖：2012-2018年大族激光海外收入快速增長3.6激光應(yīng)用：白車身焊接激光焊接在白車身中的應(yīng)用主要有：?激光熔焊：激光器功率范圍約4000-6000W ,主要應(yīng)用于車頂、落水槽、后蓋等較厚鋼板；?激光釬焊：激光器功率范圍約1000-3000W ,主要應(yīng)用于側(cè)圍、底板、四門窗框等較薄鋼板。主要激光器類型：YAG固體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器主要國內(nèi)企業(yè)：華工科技（占國內(nèi)汽車白車身在線焊接業(yè)務(wù)近90%的市場份額）市場空間測算： 汽車白車身焊接每條生產(chǎn)線的激光器需求約6000萬元，預(yù)計2020年全球汽 車產(chǎn)量放緩至8900萬輛左右，對應(yīng)白車 身焊接生產(chǎn)線需求近300條，

21、對應(yīng)全球激光器市場空間近180億元；國內(nèi)方面，中汽協(xié)預(yù)計2020年汽車產(chǎn)量將超 2400萬輛，對應(yīng)激光器市場空間 約50億元。圖：激光技術(shù)在白車身焊接中的應(yīng)用安全氣，光激光rm氣門！I軒光餌接防0家光0K東鵬.搐呢 *劉*楂成森偵金件 激光切事率。麻餌修光打扎內(nèi)部保件 激光打槨.初H至J1 激光B接:2019年以來我國汽車產(chǎn)量有所回落產(chǎn)量:汽車:累計值（萬輛）3.6激光應(yīng)用：OLED、LCD生產(chǎn)線主要應(yīng)用激光器類型：超快紫外激光。為什么要采用激光技術(shù)？?激光切割：精度高、加工過程中熱影響小，可以提高產(chǎn)品良率；?準(zhǔn)分子激光退火：準(zhǔn)分子激光退火（ ELA）可實現(xiàn)低溫下單晶硅向 多晶硅的轉(zhuǎn)變。國內(nèi)主

22、要布局企業(yè)：大族激光市場空間測算：? LCD面板產(chǎn)線：每條 LCD產(chǎn)線的激光器市場約1億元，預(yù)計2020年全球LCD屏幕產(chǎn)量18億片，考慮到產(chǎn)品良率、產(chǎn)能爬坡等 因素，對應(yīng)LCD產(chǎn)線需求量超過 50條，帶動LCD用激光器市場空 間超過50億元。國內(nèi)方面，同樣框架測算， 2020年市場空間達(dá) 21 億元。? OLED面板產(chǎn)線：每條 OLED產(chǎn)線的激光器市場約 3億元，預(yù)計 2020年全球OLED屏幕需求量將達(dá)10億片，考慮到產(chǎn)品良率、產(chǎn) 能爬坡等因素，OLED屏幕生產(chǎn)線需求量超 過50條，帶動OLED用 激光器市場空間近150億元。國內(nèi)方面，同樣框架測算，2020年 市場空間約60億元。3.6激

23、光應(yīng)用：動力電池生產(chǎn)線激光焊接優(yōu)勢：傳統(tǒng)電弧焊等工藝容易出現(xiàn)脫焊等情況，可靠性低;激光焊接形變小、熱 影響小、精度高、成本低。主要應(yīng)用激光器：光纖激光器等。主要功率范圍: ?防爆閥、極耳、安全帽等：部件的材料厚度一般較小，且要求密封性或者對焊縫強(qiáng)度 要求不高，主要采用1000-2000W 連續(xù)光纖激光器；?模組側(cè)板、匯流排：焊縫深，對焊縫強(qiáng)度要求高，需要4000-6000W 0主要布局公司：大族激光、聯(lián)贏激光、逸飛激光市場空間測算：1GWh電芯焊接設(shè)備中激光器市場 1200萬元、模組焊 接設(shè)備中激光器市場1200萬元，預(yù)計2020年國內(nèi)動力電池需求量超 180GWh ,則國內(nèi)市 場約43億元。

24、動力電池制造工藝中涉及的激光技術(shù)工藝去孫萌及激光技術(shù)使用彘備前段 制片轆耳那舞，澈先初割或型梃耳等攝耳焊提制片機(jī),澈光機(jī)耳就型制片機(jī)中代 人無秀掂 斑蓋瓦時爆用.我蓋，娜面.宓好燈后遙夕卜也轅pack葉電池間冗鼻連接片的爆捱.,械片口焊排.仲克包發(fā)等媒接激光揮接機(jī).人在機(jī)、浪槽機(jī)- 為二票智庫 毀光斗葡:粗，電河幻氏正備圖：我國動力電池需求量持續(xù)增長帶動激光應(yīng)用空間釋放四、激光器：未來逐步實現(xiàn)高功率激光器進(jìn)口替代中游：激光器工作原理激光器是激光的發(fā)生裝置，典型的激光器由光學(xué)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)四 個部分組成，電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)共同輔助光學(xué)系統(tǒng)輸出激光。光學(xué)系統(tǒng)為激光產(chǎn)生

25、最重要的組件，有三大功能部件：泵浦源、增益物質(zhì)、諧振腔。?汞浦源：用于將增益物質(zhì)中的粒子從基態(tài)能級提升到激發(fā)態(tài)能級， 提供光源。?增益物質(zhì)：吸收泵浦源提供的能量后將光放大。也稱為激光工作物 質(zhì)，與泵浦源共同實 現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，同時決定激光器能夠產(chǎn)生激光的 波長、輸出功率和應(yīng)用領(lǐng)域。?光學(xué)諧振腔：泵浦光源與增益介質(zhì)之間的回路，通過兩個鏡面間的 不斷反射，控制激光輸出。激光器分類介紹：按增益介質(zhì)按增益介質(zhì)劃分：氣體、液體和固體。氣體中具有代表性的是CO2氣體激光器，固體中具 有代表性的是寶石激光器、 YAG激光 器、光纖激光器、半導(dǎo)體激光器。激光器分類介紹：光纖激光器是目前的主流光纖激光器是目前的主

26、流。主流激光器歷經(jīng)了其他固體激光器、CO2激光器、光纖激光器的發(fā)展過程。2018年全球工業(yè)激光器銷售收入為50.6億美元，其中光纖激光器銷售收入為26.0億美元，在工業(yè)激光器銷售收入中占51.5% ,而在2009年光纖激光器的市占率僅為13.7% o過去十年光纖激光器收入在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)合增長率為 35.5% ,遠(yuǎn)高于工業(yè)激光 器整體收入的復(fù)合增長率17.0% 。未來半導(dǎo)體激光器或?qū)⑨绕?。半?dǎo)體可以作為光纖激光器的泵浦源，也可直接制作激光器。隨著半導(dǎo)體耦合等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，半導(dǎo)體激光器已經(jīng)應(yīng)用到激光加工、3D打印、 激光雷達(dá)、生命科學(xué)與健康和紅外照明與顯示等諸多領(lǐng)域，是未來光電行業(yè)中最有發(fā)

27、展前途的領(lǐng)域1： 2017年起，光纖激光器銷售收入在全球工業(yè)激光器中占比超過一半氣體激光器固態(tài)激光器半導(dǎo)體激光器光纖激光器1 ()0% 90% 80%70% 60% 50% 40% 30%20%10%0%41%13%32%45%19%20%51%16%17%16%20152016201720，按波段劃分：紫外、可見光、 紅外。紫外波長短、能量高、 精細(xì) 程度高，一般用于微加工，紅外則多用于通信領(lǐng)域。按工作模式劃分： 連續(xù)、脈沖 按輸出功率劃分：低功 率 (100W)、 中功率(100W 1,000W )、高功率()1,000W )不同波段激光器應(yīng)用場景不同Nd：AGNd：YLFIt外ULTRA

28、VIOLET- J1VISJBLE-中400 nm750 nmCeH-infraped、f市方碧庫第：不聞*“光=JL鼻比枝餐也增隼；120 kW 延用*;切割、 i-rt. aM.獨心評J*升文孫 n 崢* n” 華也共 23 kg iLM與 切扎界共 普盤、 站 孔，/怦, 圣七善13其n崢至卦阜:I MW想用餐/ 劃* 黑:七0,部孔-心切柢抨。：-5 Al 修座:H50 玄 WM4M：諄 St ftt*.H Jt 4Mh 陶哂劃片千*U *看串 TW*改 , E 3h鞋.士 4料 .士陽用 -0LEdSal 柳堡.科*2支*用W；釐狂粘和.limllll附*-詠,幸斤t=l;nww也*

29、-十k5th H. 4th H. 3rd Hl Anion 2nd H. Nd!AG r.d Nd;YAG Nd:YAG光纖激光器市場規(guī)模占全球近一半2019年全球激光器銷售收入規(guī)模達(dá)147.3億美元/+7.0% ,其中工業(yè)激光器銷售收入51.6億美元，占比35.0% o根據(jù) IndustryPerspective ,預(yù)計至U2023年，我國工業(yè)激光器總體市場規(guī)?？蛇_(dá)241.92 億元2019年，國內(nèi)光纖激光器銷售收入達(dá)83億元/+7% 。 2018年國內(nèi)光纖激光器銷售收入即達(dá)到全球光纖激光器銷售收入的45% o預(yù)計2020年光纖激光器銷售收入約為86億元。2019年全球激光器銷售收入規(guī)模達(dá)1

30、47億美元15(1120906030()銷售收入（億美元） YOY2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2，*哆出圖庫競爭格局：市場集中度高，國內(nèi)企業(yè)份額提升相比激光設(shè)備相對分散的市場格局，國內(nèi)激光器市場份額集中度較高。2019年，光纖激光 器市場CR3 （IPG、銳科激光、創(chuàng)鑫激光）占 據(jù)近80%的份額，其中IPG遙遙領(lǐng)先，市占率 達(dá)到41.9% ,占據(jù)主 導(dǎo)地位。國內(nèi)激光器企業(yè)份額呈現(xiàn)提升態(tài)勢。2017-2019 年，IPG份額逐年下滑，由53%下降至42% o與之形成對比的是，銳科激光市占率由12%提升至24% ,創(chuàng)鑫激光市占率由 10%提升至12% o圖

31、：2019年CR3占據(jù)中國光纖激光器市場78.1 %份額其他,93% 杰普特,2.9%創(chuàng)鑫,1L9%銳科,243%IPG,41,9%相干，4.6%中低功率國產(chǎn)占領(lǐng)市場，高功率有望逐步打開低功率光纖激光器已基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代。近年來國內(nèi)小功率光纖激光器出貨迅猛，國產(chǎn) 100W 以下光纖激光器從 2013年1.3萬臺上升 至2019年的12萬臺，CAGR達(dá)45% ,市占率也從 2013年的72% 提升至2019年的99% ,基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代。2020年中國激光產(chǎn) 業(yè)發(fā)展報告 預(yù)計2020年出貨量突破 13萬臺，市占率進(jìn)一步提 升。中功率國產(chǎn)市占率超過一半。中功率光纖激光器市場持續(xù)景氣，出貨量年增速保

32、持在 15% 以上。國產(chǎn)市占率從 2013年的16.7%快速上升至2019年的56.7% ,2020年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā) 展報告預(yù)計 2020年進(jìn)口將進(jìn)一步壓縮。圖:J內(nèi)低功率光纖激光器基本完成國產(chǎn)替代（銷售數(shù)量：個）140000120000100000800006000040000200000進(jìn)口113000062000110000 1200。084000八2700019000130005(X)0 11000113tX)。 皿1外 t 200c 口。8 00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 201，：之論優(yōu)亍高功率進(jìn)口替代有望逐步實現(xiàn)。2019年國產(chǎn)高功率光纖激光器出

33、貨量近4000臺，增速達(dá) 100% ,國產(chǎn)化率大幅提升至56% （2017年為19%）。其中超高功率 6kW有超過800臺，主要得益于銳科 激光和創(chuàng)鑫7光國產(chǎn) 3kW和6看W超高功率激光器技術(shù)不斷成熟， 實現(xiàn)對IPG的 進(jìn)口替代。預(yù)計未來萬瓦級國產(chǎn)光纖激光器市場也有 望逐漸打開。制造業(yè)快速發(fā)展催生技術(shù)更新需求，拉動激光設(shè)備朝高功率方向發(fā)展近年來，隨著我國 制造業(yè)快速發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)制造技術(shù)更新升級需求旺盛，行業(yè)對激光設(shè)備需求提高。例如光纖激光器應(yīng)用于激光切割設(shè)備近兩年平穩(wěn)增長，2019 年激光切割設(shè)備達(dá)4.10 萬臺/+18.8%,高功率占比 17.1%。激光焊接等設(shè)備也不斷向高功率方向發(fā)展，將

34、進(jìn)一步拉動高功率激光器實現(xiàn)進(jìn)口替代。國內(nèi)高功率光纖激光器加速進(jìn)行國產(chǎn)替代（銷售數(shù)量：個）微加工需求推動紫外、超快激光器發(fā)展消費電子崛起帶動柔性材料、PCB等材料微加工需求。紫外波長特性決定其適用于微加工。紫外激光器的輸出波長在0.4 以下，與紅外加工不同，紫外微處理從本質(zhì)上來說不是熱處理，而且大多數(shù)材料吸收紫外光比吸收紅外光更容易。高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵，用這種“冷”光蝕處理技 術(shù)加工出來的部件具有光滑的邊緣和最低限度的炭化。紫外短波長可 以被聚焦到亞微米數(shù) 量級的點上，因此可以進(jìn)行細(xì)微部件的加工，即 使在不高的脈沖能量水平下，也能得到很高的能量密度。2014-20

35、19年，國內(nèi)紫外激光器銷量從 2,300臺增至19,000臺，CAGR達(dá)42 %。圖：國內(nèi)紫外激光器銷售數(shù)量保持高速增長20,0001 800016,00014,00012,00010,000&0006.0004,0002,000銷售專攵量（臺）YOY201420152016201720182&C 小并曾辟超快激光器擁有超短脈沖（皮秒甚至飛秒級），能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)。超快激光“冷加工”能減少熔化和熱影響區(qū)，更少重鑄材料 ，使得材料產(chǎn)生較少的微裂紋，具有更好的表面燒小，具有低熱、冷蝕質(zhì)量，激光能量的吸收對材料和波長的依賴性更消融、高精度等特性，適用于材料精加工。目前超快激光器已

36、經(jīng)逐步應(yīng)用于藍(lán)寶石、超薄超硬玻璃基板等脆性材料加工領(lǐng)域，使脆性材料加工品 質(zhì)、效率得到了較大提升。J內(nèi)超快激光器銷售數(shù)量呈成倍增長五、控制系統(tǒng)：競爭格局出色的小而美賽道激光控制系統(tǒng)：激光設(shè)備的大腦，包含五大核心技術(shù)激光切割控制系統(tǒng)是激光切割設(shè)備的關(guān)鍵功能部件，作為激光切割設(shè) 備的大腦，激光控制系 統(tǒng)通過集成CAD、CAM、NC關(guān)鍵技術(shù)，涵蓋包括排版、切割、數(shù)控、調(diào)高傳感等各個 流程，形成一套激光切割整體解決萬案，各環(huán)節(jié)與各部件、軟件與硬件均可實現(xiàn)良好兼容。激光切 割系統(tǒng)決定了設(shè)備的精度、效率，是不同品牌設(shè)備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。由此可見我國激光切割設(shè)備需求持續(xù)提升，為激光切割控制系統(tǒng)市場規(guī)?？?/p>

37、速擴(kuò)大提 供了契機(jī)。如t切割也由 “h 多*多晶體的 他中心由搬承寄作嘿式; 子構(gòu), NL活冉子取代基質(zhì)品件申軍事和科劈領(lǐng)道NdYVCM晶體4H的陶離子母藁卷雜妁微能晶體.獻(xiàn)N&VVO4晶體時最潛充前更尢的樸加工、加橇，晶 括鳥于戈為版腹品作皿分的一部分受JUt射靴面*梗聲的醺狀系敦沖法瞪.醫(yī)學(xué)校強(qiáng)時.則峋鼎力蒸冰里北晶體.耳$小4垠件到廣迂皮冊核心元器件國產(chǎn)化處于起步階段激光器成本結(jié)構(gòu)： 光學(xué)器件 占光纖激光器成本的 60%左右，其中 泵浦源成本占30%左右，光纖成本占20%左右，電學(xué) 材料和機(jī)械材 料成本分別占15%左右。國內(nèi)激光器價格優(yōu)勢依賴的是核心光學(xué)元器件的自產(chǎn)率和國產(chǎn)替代率提升降低產(chǎn)品成本。目前全球范圍內(nèi)僅IPG有能力自制全部光學(xué)器件，國內(nèi)自產(chǎn)率最高的是銳科激光和創(chuàng)鑫激光，銳科激光近年來已 逐步實現(xiàn)泵浦源、光纖合束器、激光傳輸光纜組件、特種光纖等核心元器件和材料的自產(chǎn)，2013年收購睿芯光纖完善光纖自產(chǎn)；創(chuàng)鑫激光近年來也實現(xiàn)泵浦、隔離器等絕大部分光學(xué)器