激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)研究：激光助力智能制造下游多點(diǎn)開花加快發(fā)展

激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)研究：激光助力智能制造，下游多點(diǎn)開花加快發(fā)展一、行業(yè)短期隨制造業(yè)周期波動(dòng)，長期持續(xù)滲透推動(dòng)規(guī)模增長（一）激光產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)上市公司激光產(chǎn)業(yè)鏈情況：激光產(chǎn)業(yè)鏈上游是利用半導(dǎo)體材料、高端裝備以及相關(guān)的生產(chǎn)輔料制造的

激光芯片、光電器件等，是激光產(chǎn)業(yè)的基石。產(chǎn)業(yè)鏈中游是利用上游激光芯片及光電器件、模組、

光學(xué)元件等進(jìn)行各類激光器的制造與銷售；下游為激光設(shè)備集成商，產(chǎn)品最終應(yīng)用于先進(jìn)制造、

醫(yī)療健康、科學(xué)研究、汽車應(yīng)用、信息技術(shù)、光通信、光存儲等眾多領(lǐng)域。激光行業(yè)發(fā)展歷程：1917

年，愛因斯坦提出受激輻射概念，之后的

40

年時(shí)間激光技術(shù)在理

論上逐步走向成熟；1960

年第一臺紅寶石激光器誕生，之后各類激光器層出不窮，行業(yè)進(jìn)入應(yīng)

用拓展階段；20

世紀(jì)后，激光行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，2010-2020

年中國激光設(shè)備市場規(guī)模由

97

億元增長至

692

億元，CAGR約

21.7%。（二）短期隨制造業(yè)周期波動(dòng)，長期看滲透率提升和新應(yīng)用拓展1、激光行業(yè)下游分布廣，短期隨制造業(yè)波動(dòng)激光行業(yè)短期景氣度與制造業(yè)相關(guān)度高。激光設(shè)備的需求來自于下游企業(yè)的資本開支，受企

業(yè)資本開支能力和意愿影響，具體影響因素包括企業(yè)利潤、產(chǎn)能利用率、企業(yè)外部融資環(huán)境、對

行業(yè)未來前景的預(yù)期等。同時(shí)激光設(shè)備是典型的通用設(shè)備，下游廣泛分布于汽車、鋼鐵、石油、

造船等多個(gè)行業(yè)，激光行業(yè)整體景氣度與制造業(yè)相關(guān)度較高。從行業(yè)歷史波動(dòng)看，激光行業(yè)經(jīng)歷

了

2009Q3-2010Q2，2017Q1-2018Q1

兩輪大幅度的增長，主要與制造業(yè)周期和終端產(chǎn)品創(chuàng)新

周期相關(guān)。目前制造業(yè)周期處于景氣階段，工業(yè)機(jī)器人、金屬切削機(jī)床等銷量保持在較高水平，

激光行業(yè)處于需求旺盛階段。制造業(yè)后半年或?qū)⒕S持平穩(wěn)，激光行業(yè)景氣度有望延續(xù)。2021

年

9

月制造業(yè)

PMI為

49.6，

歷經(jīng)

18

個(gè)月的擴(kuò)張后首次跌破榮枯線，反映制造業(yè)景氣度整體回落。往前看，地方專項(xiàng)債加快

發(fā)行疊加海外疫情因素支撐出口需求，后半年制造業(yè)景氣度仍具備支撐，或?qū)⒕S持平穩(wěn)擴(kuò)張態(tài)勢。2、長期看滲透率提升和新應(yīng)用拓展激光加工在加工效率和質(zhì)量上優(yōu)勢明顯，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。激光加工是將激光

聚焦于被加工物體上，使物體加熱、融化或氣化，從而達(dá)到加工目的。與傳統(tǒng)加工方式相比，激

光加工具備三大主要優(yōu)勢：（1）可以通過軟件控制激光加工軌跡；（2）激光加工的精密度極高；

（3）激光加工屬于非接觸加工，可以減少切割材料損耗，并且加工質(zhì)量更好。激光加工在加工

效率、加工效果等方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，并且符合智能制造的大方向，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級推動(dòng)光

加工對于傳統(tǒng)加工的替代。以激光切割設(shè)備為例，滲透率提升帶動(dòng)市場規(guī)模持續(xù)增長，2013-2019

年激光切割設(shè)備

CAGR為

26%。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和新工藝的應(yīng)用，零件形狀越來越復(fù)雜，對切割質(zhì)量和切割工

藝規(guī)范的選取提出了更高要求，比如拼焊工藝要求板厚

1mm左右的鍍鋅板焊接前間隙不大于

0.05mm，這對切割后的表面粗糙度、掛渣程度和直線度都提出了極高的要求。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升

級的背景下，激光切割市場快速發(fā)展，根據(jù)

Ofweek產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2013-2019

年中國激光切

割設(shè)備市場規(guī)模由

66

億元增長至

266

億元，CAGR為

26.15%。新應(yīng)用拓展，持續(xù)拓寬激光賽道。激光技術(shù)最顯著的特征是對其他技術(shù)具有廣泛的滲透性，

可與其他眾多技術(shù)融合、孕育出新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，從而使激光加工在更多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)機(jī)械加工。

近年來，隨著技術(shù)發(fā)展以及激光器價(jià)格下降，激光清洗、激光熔覆等市場在商用道路上快速發(fā)展，

此外增材制造等領(lǐng)域也蘊(yùn)含巨大增長空間。（三）激光技術(shù)與行業(yè)發(fā)展趨勢激光發(fā)光原理：激光是指窄幅頻率的光輻射線通過收集反饋共振與輻射放大，產(chǎn)生的準(zhǔn)直、

單色、相干的定向光束。激光器是產(chǎn)生激光的核心裝置，主要由激勵(lì)源、工作介質(zhì)、諧振腔三部

分組成，工作時(shí)激勵(lì)源作用于工作介質(zhì)之上，使多數(shù)粒子處于高能級的激發(fā)態(tài)，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，

之后光子入射，高能級粒子躍遷到低能級，并發(fā)射大量與讓入射光子完全相同的光子。傳播方向

與諧振腔橫軸線不同的光子將逃逸出腔體，方向相同的光子則在諧振腔內(nèi)往返，使受激輻射過程

持續(xù)下去，并形成激光光束。工作介質(zhì)：也稱為增益介質(zhì)，是指用來實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生光的受激輻射放大作用的物質(zhì)，

工作介質(zhì)決定了激光器能夠輻射的激光波長，根據(jù)形態(tài)的不同可分為固體（晶體、玻璃）、氣體

（原子氣體、離子氣體、分子氣體）、半導(dǎo)體和液體等介質(zhì)。泵浦源：對工作介質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)，將激活粒子從基態(tài)抽運(yùn)到高能級，以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從能

量的角度看，泵浦過程就是外界提供能量（如光、電、化學(xué)、熱能等）給粒子體系的過程。可分

為光學(xué)激勵(lì)、氣體放電激勵(lì)、化學(xué)機(jī)理、核能激勵(lì)等。諧振腔：最簡單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端恰當(dāng)?shù)胤胖脙蓚€(gè)高反射率的反射鏡，其中一

塊是全反射鏡，將光全部反射回介質(zhì)中繼續(xù)放大；另一塊是部分反射、部分透射的反射鏡，作為

輸出鏡。按照能否忽略側(cè)面邊界，諧振腔分為開腔、閉腔以及氣體波導(dǎo)腔。（獲取優(yōu)質(zhì)報(bào)告請登錄：未來智庫）行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢：高功率、窄脈寬、短波長。在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷深化的背景下，

產(chǎn)品和零件加工逐漸趨向精密化、微型化，激光技術(shù)也不斷向高功率、窄脈寬、短波長方向發(fā)展，

更高的功率可以提高加工速度，優(yōu)化加工效率；更窄的脈寬可以降低加工損傷，提升加工質(zhì)量；

更短波長可以使加工產(chǎn)生更小的光點(diǎn)，提供較高的分辨率，提高加工精度。二、激光設(shè)備：潛在增長空間大，下游多點(diǎn)開花加快行業(yè)發(fā)展（一）激光加工設(shè)備千億市場，市場格局較為分散全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模約

1200

億元，中國激光設(shè)備市場規(guī)模近

700

億元，其中工業(yè)領(lǐng)

域市場規(guī)模

432

億元。根據(jù)

OptechConsulting數(shù)據(jù)，2020

年全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模為

174

億美元，2009-2020

年

CAGR約為

11.4%；2020

年中國激光

設(shè)備市場規(guī)模為

692

億元，2010-2020

年

CAGR約

21.7%，其中工業(yè)是主流應(yīng)用，2020

年中

國工業(yè)激光設(shè)備市場規(guī)模為

432.1

億元，占比約

63%。中國是全球最大激光市場，按照

2020

年

激光加工設(shè)備銷售額和當(dāng)年平均匯率計(jì)算，2020

年全球激光加工設(shè)備市場規(guī)模為

1200

億元，

中國激光加工設(shè)備在全球的市場份額約為

36%。市場格局：2020

年大族激光來自激光設(shè)備的營業(yè)收入為

90.29

億元，市場份額為

13.05%；

華工科技激光設(shè)備相關(guān)的營收為

18.88

億元，市場份額為

2.73%；激光設(shè)備市場格局呈現(xiàn)較為分

散的格局。（二）切割、焊接及新應(yīng)用潛在增長空間大2019

年切割、焊接、打標(biāo)設(shè)備合計(jì)占比

66%，是激光工業(yè)三大主流應(yīng)用。根據(jù)

Ofweek數(shù)

據(jù)，2019

年中國激光切割、焊接、打標(biāo)設(shè)備的市場規(guī)模分別為

266

億元、101

億元、69

億元，

占中國激光設(shè)備市場規(guī)模的比重分別為

40%、15%、11%，合計(jì)占比

66%，是激光的主流應(yīng)用。

從行業(yè)增速看，2014-2019

年焊接增速最快，其次為切割和打標(biāo)。激光切割市場空間測算：根據(jù)創(chuàng)鑫激光微信公眾號數(shù)據(jù)，6000W激光器的穩(wěn)定切割能力在

12-22mm之間，因此中板切割至少需要

6kW甚至更高功率的激光器。2019

年

1.5kW以下激光器銷量占比為

95%，因此目前激光切割正處于由薄板向中厚板

發(fā)展的階段。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020

年薄板、中板、厚板、特厚板的產(chǎn)量占比分別

為

9.9%、47.1%、31.8%、11.1%，中厚板市場空間廣闊，隨著高功率激光器發(fā)展，中厚板市場

將打開激光切割成長空間。我們根據(jù)以下假設(shè)對激光切割機(jī)市場空間進(jìn)行測算：（1）假設(shè)薄板/

中板/厚板的平均厚度為范圍中值；（2）假設(shè)薄板/中板/厚板平均密度相同；（3）假設(shè)激光器需求

數(shù)量與鋼板面積正相關(guān)；（4）假設(shè)

2kW以下激光切割機(jī)主要用于薄板市場；（5）假設(shè)中低功率

激光切割機(jī)平均功率為

1kW，高功率激光切割機(jī)平均功率為

5kW。根據(jù)測算，2019

年中低功率

和高功率激光切割機(jī)市場規(guī)模分別為

131

億元、135

億元，假設(shè)中厚板激光切割滲透率達(dá)到薄

板市場的一半，則激光切割機(jī)市場空間有望擴(kuò)容至

528

億元，即激光切割機(jī)市場存在翻倍空間。激光焊接設(shè)備市場空間：根據(jù)觀研天下數(shù)據(jù)，焊裝工藝裝備占汽車制造裝備投資的比例約為

25%，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2017

年汽車整車制造設(shè)備工器具購置固定資產(chǎn)投資為

1030

億元，

則汽車整車制造中焊接裝備市場約為

250

億元。2019

年國內(nèi)激光焊接市場規(guī)模為

101.3

億元，

僅汽車領(lǐng)域就有廣闊的增長空間，激光焊接潛在增長空間巨大。激光清洗：激光清洗高效環(huán)保，首份國標(biāo)開啟制定有望打開千億市場。激光清洗是利用窄脈

寬、高功率密度的激光作用于待清洗物表面，在快速光振動(dòng)、汽化、分解和等離子體剝離等機(jī)理

的共同作用下，使污物脫離基底，實(shí)現(xiàn)表面清洗。傳統(tǒng)清洗多為化學(xué)藥劑和機(jī)械方法清洗，高效

環(huán)保優(yōu)勢推動(dòng)激光清洗對于傳統(tǒng)清洗的替代。根據(jù)前瞻網(wǎng)數(shù)據(jù)，2019

年全球工業(yè)清洗市場規(guī)模

為

468

億美元，而激光清洗產(chǎn)值約

6.14

億美元，占比僅

1.5%，發(fā)展?jié)摿薮蟆?021

年

4

月

20

日，《綠色制造激光表面清洗技術(shù)規(guī)范》項(xiàng)目啟動(dòng)會在武漢召開，重點(diǎn)討論激光表面清洗技術(shù)國

家標(biāo)準(zhǔn)大綱和初稿并預(yù)計(jì)于

2021

年下半年完成發(fā)布。根據(jù)激光行業(yè)觀察微信公眾號援引華中科

技大學(xué)教授數(shù)據(jù)，激光清洗主要有替代傳統(tǒng)工業(yè)清洗、替代人工打磨、文物/建筑清洗等新應(yīng)用

三大市場，潛在市場空間約

600

億元，全球需求則超過千億，首份國標(biāo)開啟制定有望加快清洗

市場發(fā)展。激光熔覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊。激光熔覆是通過同步或預(yù)置材料的方式，將外部材料

添加至基體經(jīng)激光輻照后形成的熔池中，并使二者共同快速凝固形成包覆層的工藝方法。激光熔

覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊，以激光熔覆在工程機(jī)械應(yīng)用為例，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)

2020

年

的工程機(jī)械報(bào)廢量將高達(dá)

120

萬臺，以液壓挖掘機(jī)為例，每年淘汰的數(shù)量預(yù)計(jì)為

10-15

萬臺，

如果有

40%進(jìn)入再制造，那么每年液壓挖掘機(jī)的再制造量將達(dá)到

4-6

萬臺，而液壓支架立柱通

過激光熔覆修復(fù)后使用壽命是電鍍修復(fù)的

6

倍以上，激光熔覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊。根據(jù)

珠峰光電判斷，2019

年激光熔覆機(jī)市場銷量在

400-500

臺，2020

年約

700-800

臺，預(yù)估

2021

年為

1000-1500

臺，行業(yè)正處在快速發(fā)展階段。（三）下游多點(diǎn)開花加快行業(yè)發(fā)展1、鋰電：新能源車快速發(fā)展，激光鋰電設(shè)備需求旺盛新能源車大勢所趨，鋰電設(shè)備需求旺盛。2020

年

11

月

2

日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源

汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，明確

2025

年新能源車滲透率約

20%，我國新能源汽車步入

快速發(fā)展階段。與此同時(shí)，世界各國紛紛出臺政策推動(dòng)新能源車發(fā)展，2020

年

1

月歐盟開始執(zhí)

行全球最嚴(yán)碳排放法規(guī)，美國白宮也于近日表示，拜登將簽署一項(xiàng)行政令，設(shè)定了到

2030

年零

排放汽車銷量占新車總銷量

50%的目標(biāo)。隨著全球電動(dòng)汽車滲透率的提升，鋰電池供需將出現(xiàn)

缺口，根據(jù)

SNEResearch預(yù)測，到

2023

年，全球電動(dòng)汽車對動(dòng)力電池的需求達(dá)

406

GWh，

而動(dòng)力電池供應(yīng)預(yù)計(jì)為

335

GWh，供需缺口約

18％，到

2025

年，供需缺口將擴(kuò)大到約

40％。

在此背景下，鋰電池廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn)，鋰電設(shè)備需求旺盛。激光加工已廣泛應(yīng)用于鋰電池制造。鋰離子電池在安全性、一致性、密度等方面要求較高，

對生產(chǎn)設(shè)備和加工工藝要求嚴(yán)格。激光加工在加工效果和效率上優(yōu)勢明顯，目前已廣泛應(yīng)用于鋰

電池生產(chǎn)的前段、中段、后段，具體包括焊接、切割、清洗等。以激光焊接在動(dòng)力電池上的應(yīng)用

為例，激光焊接的焊點(diǎn)小、效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且有助于提高電池生產(chǎn)的良品率，目前

激光焊接設(shè)備已成為動(dòng)力電池生產(chǎn)線的標(biāo)配。根據(jù)聯(lián)贏激光招股書，激光焊接設(shè)備在動(dòng)力電池廠

商投入中的占比約

5-15%。考慮到激光切割、清洗、標(biāo)記等在鋰電池制造中均有廣泛應(yīng)用，假

設(shè)激光加工設(shè)備在鋰電池制造中的占比為

25%。我們根據(jù)以下假設(shè)對鋰電領(lǐng)域激光設(shè)備市場空間進(jìn)行測算：（1）2021-2025

年中國汽車銷

量以

2%的速度平穩(wěn)增長；（2）2025

年中國新能源車滲透率達(dá)到

20%；（3）單車電池裝機(jī)容量

平穩(wěn)增長；（4）動(dòng)力鋰電池廠商產(chǎn)能利用率逐步提升；（5）鋰電設(shè)備投資額逐步下降至

2.3

億元

/GWh；（6）假設(shè)鋰電設(shè)備中激光設(shè)備占比為

25%。根據(jù)測算，2021-2025

年中國鋰電領(lǐng)域激光

設(shè)備平均每年的市場規(guī)模超過

70

億元。國內(nèi)多家企業(yè)布局激光鋰電設(shè)備。國內(nèi)涉足鋰電激光焊接設(shè)備的企業(yè)主要有：大族激光、海

目星激光、聯(lián)贏激光、逸飛激光、華工激光、光大激光、迅鐳激光、楚源光電、泰德激光等。（1）

大族激光：公司在電芯設(shè)備、模組及

PACK段市場占有率及技術(shù)水平位于行業(yè)前列，

并能夠提供電芯和模組生產(chǎn)的整線智能裝備交付，2020

年公司新能源業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)

收入

2.71

億元，并于寧德時(shí)代等主流客戶保持良好合作關(guān)系，根據(jù)公司公告，2020

年公司取得寧德時(shí)代設(shè)備訂單超過

12

億元，訂單額創(chuàng)歷史新高，訂單的交付期主要

集中在

2021

年度。（2）

海目星：公司在動(dòng)力電池領(lǐng)域的產(chǎn)品主要包括高速激光制片機(jī)、電池裝配線、電芯

干燥線等，應(yīng)用的工藝環(huán)節(jié)包括極片制片、電芯裝配、烘烤干燥等，2020

年公司動(dòng)

力電池激光業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收

4.86

億元。（3）

聯(lián)贏激光：公司產(chǎn)品主要為激光焊接設(shè)備，是國內(nèi)激光焊接行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，2020

年公司動(dòng)力電池業(yè)務(wù)的收入為

6.15

億元。（獲取優(yōu)質(zhì)報(bào)告請登錄：未來智庫）2、光伏：碳減排下光伏裝機(jī)快速增長，光伏激光設(shè)備需求旺盛激光加工在太陽能電池生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。降本增效是太陽能電池生產(chǎn)的核心訴求，激光加工

技術(shù)因?yàn)槠渚雀?、零接觸等原因，在太陽能電池生產(chǎn)的消融、切割、刻邊、摻雜、打孔等工藝

流程取得重要應(yīng)用。行業(yè)快速發(fā)展下，光伏激光設(shè)備需求旺盛。我們根據(jù)以下假設(shè)對我國光伏領(lǐng)域激光設(shè)備市場

規(guī)模進(jìn)行測算：（1）中國光伏年度新增裝機(jī)規(guī)模參照

CPIA保守與樂觀數(shù)據(jù)的中值；（2）假設(shè)行

業(yè)產(chǎn)能利用率維持在

70%；（3）假設(shè)

PERC新建產(chǎn)能占比逐步下降至

0%，TOPCon和

HJT新

建產(chǎn)能占比逐步上升；（4）根據(jù)

CPIA數(shù)據(jù)，2020

年

PERC、TOPCon、HJT單位產(chǎn)能投資額

分別為

22.5

萬元/MW、27

萬元/GW、45-55

萬元/GW，假設(shè)之后年度單位產(chǎn)能設(shè)備投資額逐步

下降；（5）根據(jù)帝爾激光公布的機(jī)構(gòu)調(diào)研公告，1GW電池生產(chǎn)線需要配置的激光

SE設(shè)備大約

5-10

臺，需要配置的激光

PERC消融設(shè)備大約

5-8

臺，1GW對應(yīng)的設(shè)備占比為總投資額的

8%-10%

左右。我們假設(shè)激光加工設(shè)備在光伏電池設(shè)備中的占比為

10%。根據(jù)測算，2025

年國內(nèi)光伏激

光設(shè)備市場規(guī)模將達(dá)到

32

億元。三、激光器：光纖占比最高，超快與半導(dǎo)體快速發(fā)展（一）激光器市場規(guī)模與分類全球激光器市場規(guī)模持續(xù)增長，材料加工與光刻占比最高。根據(jù)

LaserFocusWorld數(shù)據(jù)，

2014-2019

全球激光器市場

CACR為

9.5%，2019

年同比+7.0%至

147

億美元。激光被廣泛應(yīng)

用于材料加工與光刻、通信與存儲、科研軍事、醫(yī)療美容等領(lǐng)域，其中材料加工與光刻應(yīng)用占比最高，2019

年銷售收入為

60.3

億美元，占全球激光器市場的

40.6%。激光器的分類：激光器常見的分類方式有五種：增益介質(zhì)、輸出功率、工作方式、輸出波長

和脈沖寬度。（1）按照增益介質(zhì)，激光器可分為固體激光器、氣體激光器、染料激光器、半導(dǎo)體

激光器、光纖激光器和自由電子激光器

6

種；（2）按照輸出功率，可分為小功率激光器、中功率

激光器、高功率激光器；（3）按照工作方式，可分為連續(xù)激光器、脈沖激光器；（4）按照輸出波

長，可分為紅外激光器、可見光激光器、紫外激光器等；（5）按照脈沖寬度，可分為毫秒激光器、

微秒激光器、納秒激光器、皮秒激光器、飛秒激光器等。光纖激光器占比超過

50%，成為主流的激光器。光纖激光器特指以光纖作為工作介質(zhì)的激

光器。光纖激光器性能優(yōu)異并且可通過光纖導(dǎo)出激光從而避免復(fù)雜的反射鏡系統(tǒng)，2019

年占工

業(yè)激光器的份額達(dá)到

53%，已成為激光器行業(yè)主流。（二）光纖激光器：中高功率國產(chǎn)化快速推進(jìn)全球光纖激光器市場規(guī)模

27

億美元，國內(nèi)市場規(guī)模

94

億元。根據(jù)國際工業(yè)激光商業(yè)行情

數(shù)據(jù)，2015-2019

年，全球光纖激光器的市場規(guī)模由

11.7

億美元增長至

27.4

億美元，CAGR為

23.71%。隨著政策支持和技術(shù)進(jìn)步，國內(nèi)光纖激光器市場快速增長。2015-2020

年，我國光纖

激光器市場規(guī)模由

40.7

億元增長至

94.2

億元，CAGR為

18.27%。按照

2019

年光纖激光器市

場規(guī)模和平均匯率計(jì)算，國內(nèi)市場占全球的份額約為

43.7%。中高功率國產(chǎn)化快速提升，國內(nèi)企業(yè)市占率快速提升。隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)不斷提升，國產(chǎn)激

光器品質(zhì)逐步向國外先進(jìn)水平靠攏，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)具備成本和服務(wù)的雙重優(yōu)勢：（1）成本優(yōu)勢：

激光器產(chǎn)品自身較為復(fù)雜，其生產(chǎn)制造依賴大量熟練的技術(shù)工，難以用自動(dòng)化設(shè)備完全替代。因

此國內(nèi)企業(yè)在成本上具備較大優(yōu)勢；（2）服務(wù)優(yōu)勢：國內(nèi)企業(yè)占據(jù)本土的主場優(yōu)勢，能夠提供更

加優(yōu)質(zhì)的售前和售后服務(wù)。成本和服務(wù)優(yōu)勢下中高功率激光器國產(chǎn)化趨勢繼續(xù)進(jìn)行，2019

年中

功率國產(chǎn)光纖激光器占比繼續(xù)提升，由

2018

年的

54.90%提升至

2019

年的

56.74%；2019

年

高功率國產(chǎn)光纖激光器的占比大幅提高，由

2018

年的

34.48%提升至

2019

年的

55.56%。在中

高功率國產(chǎn)光纖激光器份額大幅提升的背景下，國內(nèi)激光器企業(yè)的市場份額提升，2017-2020

年

銳科激光的市場份額由

12%提升至

24%，創(chuàng)鑫激光由

10%提升至

16.6%，而

IPG的市場份額則

由

52.7%下滑至

34.6%。（三）超快激光器：精密加工重要方向超快激光廣泛應(yīng)用于精密加工。超快激光包括飛秒激光（脈沖寬度≤10

-15s）與皮秒激光（脈

沖寬度≤10

-12s），與長脈沖激光相比，相同脈沖能量下超快激光極短的脈寬使其能達(dá)到極高的峰

值功率，經(jīng)過啁啾脈沖放大后可達(dá)

1012W~1015W，光束被聚焦至微米或者更小尺度時(shí)，聚焦中心處的峰值功率甚至可達(dá)

1020~1023

W/cm2。在極高的功率條件下，超快激光幾乎可以將所有材

料完全電離，即超快激光與物質(zhì)的相互作用是多光子吸收的非線性電離過程。相比長脈沖激光加

工，超快激光加工能大幅度降低加工過程中的熱損傷和熱效應(yīng)，提高加工質(zhì)量。因此超快激光亦

被稱為“冷加工”，在在工業(yè)微加工、科研應(yīng)用、精準(zhǔn)醫(yī)療、航空航天、增材制造等應(yīng)用領(lǐng)域表

現(xiàn)出色。超快激光器行業(yè)發(fā)展迅速。隨著消費(fèi)電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D打印、高端裝備等新

應(yīng)用的發(fā)展，對于激光加工精細(xì)度要求越來越高，超快激光已經(jīng)成為精密加工的重要方向。2015年到2020年國產(chǎn)皮飛秒超快激光器出貨量由40臺增長至2100

臺，2015-2019

年我國超快激光器市場規(guī)模由

2.9

億元增長至

24.5

億元。根據(jù)

LaserFocusWorld數(shù)據(jù)，2019

年全球超快激光器市場規(guī)模為

16

億美元，同比增長

16.8%，占全球激光器市場規(guī)

模的比重為

10.6%。超快激光的發(fā)展前景良好，國內(nèi)多個(gè)企業(yè)均進(jìn)行了布局。大族激光于

2015

年自主研發(fā)皮秒

激光器并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，此后持續(xù)加強(qiáng)對于超快激光、超短波光源的研發(fā)和量產(chǎn)；華工科技、銳科激

光、德龍激光等通過子公司也在超快激光器進(jìn)行了布局，此外超快激光領(lǐng)域還有英諾激光、安揚(yáng)

激光、凱普林激光等具備一定實(shí)力的企業(yè)。根據(jù)

Ofweek數(shù)據(jù)，截止

2018

年底，我國共有規(guī)模

以上超快激光器研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)

35

家（不包括科研機(jī)構(gòu)、已注銷或非正常運(yùn)營企業(yè)）。（四）半導(dǎo)體激光器：發(fā)展前景廣闊半導(dǎo)體激光器工作原理：半導(dǎo)體激光器是指以半導(dǎo)體材料為工作介質(zhì)的激光器，采用半導(dǎo)體

芯片制造工藝，以電激勵(lì)源方式，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的電能激發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)

諧振放大選模輸出激光。其增益介質(zhì)與襯底主要為摻雜

III-V族化合物的半導(dǎo)體材料，如

GaAs

（砷化鎵）、InP（磷化銦）等。半導(dǎo)體激光器分為邊發(fā)射和面發(fā)射兩種。根據(jù)諧振腔制造工藝的不同，半導(dǎo)體激光芯片分為

邊發(fā)射激光芯片(EEL)和面發(fā)射激光芯片（VCSEL）。邊發(fā)射激光芯片是在芯片的兩側(cè)鍍光學(xué)膜

形成諧振腔，沿平行于襯底表面發(fā)射激光，而面發(fā)射激光芯片是在芯片的上下兩面鍍光學(xué)膜，形

成諧振腔，由于光學(xué)諧振腔與襯底垂直，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直于芯片表面發(fā)射激光。面發(fā)射激光芯片有

低閾值電流、穩(wěn)定單波長工作、可高頻調(diào)制、容易二維集成、沒有腔面閾值損傷、制造成本低等

優(yōu)點(diǎn)，但輸出功率及電光效率較邊發(fā)射激光芯片低。半導(dǎo)體激光器特點(diǎn)及應(yīng)用。半導(dǎo)體激光器優(yōu)缺點(diǎn)十分明顯：優(yōu)點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)簡單、光電

轉(zhuǎn)換效率高、壽命較長、易于調(diào)制等，缺點(diǎn)是輸出光束質(zhì)量差、光束發(fā)散角大、光斑不對稱、受

到帶間輻射的影響導(dǎo)致光譜純度差、工藝制備難度高等。半導(dǎo)體激光器可作為光纖激光器、固體

激光器的泵浦源，也可作為直接使用其輸出激光的直接半導(dǎo)體激光器，在能量光子、信息光子、

顯示光子均有廣泛應(yīng)用。半導(dǎo)體激光器已成為光電行業(yè)最有發(fā)展前景的領(lǐng)域之一，2020

年全球市場規(guī)模為

67.24

億

美元。隨著半導(dǎo)體激光器技術(shù)的快速發(fā)展和突破，半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品質(zhì)量、波長范圍和輸出功率

正在迅速提高，同時(shí)在直接半導(dǎo)體激光加工應(yīng)用以及中高功率光纖激光器差異需求的推動(dòng)下，具

有中高功率、高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光器快速發(fā)展。目前半導(dǎo)體激光器已應(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領(lǐng)域方面,半導(dǎo)體激光器也成為光電行業(yè)

中最有發(fā)展前景的領(lǐng)域之一。根據(jù)

LaserMarketResearch數(shù)據(jù)，2015-2020

年全球半導(dǎo)體激光

器的市場規(guī)模由

41.75

億美元增長至

67.24

億美元，CAGR約為

10.0%。（獲取優(yōu)質(zhì)報(bào)告請登錄：未來智庫）美國和歐洲的半導(dǎo)體激光行業(yè)起步較早，在技術(shù)上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，半導(dǎo)體激光芯片及器件廠

商仍以國外企業(yè)為主，海外半導(dǎo)體激光器企業(yè)主要為上下游同時(shí)布局的一些巨頭公司，包括貳陸

集團(tuán)、朗美通、IPG光電等。國內(nèi)主要企業(yè)為長光華芯、武漢銳晶、華光光電、炬光科技等。四、運(yùn)控系統(tǒng)：高功率領(lǐng)域國產(chǎn)化有望快速推進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是各類設(shè)備的大腦，軟件是其核心。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)控制程序，經(jīng)

計(jì)算機(jī)處理后，實(shí)時(shí)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件集成，硬件即工業(yè)控制板

卡，包括主控單元、信號處理等部分，軟件是控制算法，其中硬件是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的載體，軟件

是核心，二者共同決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、效率。激光切割控制系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)控制在激光切割中的應(yīng)用。激光切割運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)控制在切

割中的運(yùn)用，位于激光產(chǎn)業(yè)中游，與激光器、機(jī)械部件等共同構(gòu)成激光切割設(shè)備。激光切割控制

系統(tǒng)的作用是控制激光切割頭運(yùn)動(dòng)軌跡以及與被切割物體之間的距離，可被運(yùn)用于所有涉及金屬

材料切割的行業(yè)，并正逐步向非金屬切割領(lǐng)域發(fā)展。市場空間：我們根據(jù)以下假設(shè)對激光切割控制系統(tǒng)市場空間進(jìn)行測算：（1）假設(shè)中低功率激

光切割設(shè)備銷量按照

15%速度增長，因?yàn)橐鸦緦?shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，假設(shè)單價(jià)按照

2%速度下降；（2）

假設(shè)

2021-2025

年高功率切割設(shè)備市場規(guī)模增速為

50%、40%、35%、35%、35%，考慮到國

產(chǎn)化快速推進(jìn)，假設(shè)單價(jià)以

6%左右速度下降；（3）根據(jù)測算，2025

年中低功率和高功率激光

切割控制系統(tǒng)的市場規(guī)模分別為

10.41

億元、28.04

億元，總市場規(guī)模為

38.45

億元。中低功率領(lǐng)域已基本國產(chǎn)化，柏楚電子市占率超過

60%。中低功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域

中，國產(chǎn)控制系統(tǒng)憑借良好的使用性能和綜合性價(jià)比，已基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。目前國內(nèi)市場市占

率前三的企業(yè)為柏楚電子、維宏股份、奧森迪科，合計(jì)市場占有率約為

90%，其中柏楚電子的

市場占有率超過

60%。高功率領(lǐng)域仍為國際廠商主導(dǎo)，國產(chǎn)化有望快速推進(jìn)。目前在高功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域，

國際廠商仍占據(jù)絕對優(yōu)勢，主要企業(yè)包括德國倍福、德國

PA、西門子等，柏楚電子在國內(nèi)高功

率激光切割控制系統(tǒng)的市占率超過

10%。目前激光切割設(shè)備國產(chǎn)化程度已達(dá)到

80%-90%，國內(nèi)

設(shè)備廠商使用國產(chǎn)化系統(tǒng)的意愿較強(qiáng)，同時(shí)隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)的快速進(jìn)步，高功率領(lǐng)域有望復(fù)制

中低功率領(lǐng)域的國產(chǎn)化之路，預(yù)計(jì)國產(chǎn)化將快速推進(jìn)。五、重點(diǎn)公司分析（一）銳科激光：國產(chǎn)光纖激光器龍頭，步入快速發(fā)展階段公司是國內(nèi)光纖激光器龍頭，業(yè)績拐點(diǎn)顯現(xiàn)。公司由航天科工控股，領(lǐng)軍人才持股管理，自

成立以來在多個(gè)功率段率先實(shí)現(xiàn)光纖激光器的國產(chǎn)化，持續(xù)引領(lǐng)光纖激光器的國產(chǎn)化，2020

年

公司在國內(nèi)光纖激光器市場的市占率為

24.4%，是國內(nèi)光纖激光器龍頭。疫情后公司收入和利潤

步入快速上升通道，2020Q3-2021Q2

公司單季度歸母凈利潤同比增速依次為

84%、158%、902%、

168%，業(yè)績拐點(diǎn)顯現(xiàn)。國產(chǎn)替代+盈利能力修復(fù)，國內(nèi)企業(yè)迎來發(fā)展良機(jī)。（1）隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)不斷提升，國產(chǎn)

激光器品質(zhì)逐步向國外先進(jìn)水平靠攏，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)具備成本和服務(wù)的雙重優(yōu)勢，國產(chǎn)化趨勢下

國內(nèi)激光器企業(yè)市場份額快速提升；（2）我們認(rèn)為行業(yè)價(jià)格競爭趨緩，企業(yè)盈利能力將繼續(xù)修復(fù)，

主要有

2

點(diǎn)原因：①國內(nèi)企業(yè)具備成本優(yōu)勢，且降本空間更大；②