摘要

◆光技術(shù)是最快刀，最準(zhǔn)的尺，市場(chǎng)規(guī)模超百億美元。激光加工相比傳統(tǒng)機(jī)械加工具有精度高、速度快、變形小等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用十分廣泛。2017年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到113.3億美元，同比增長(zhǎng)8.9%，激光應(yīng)用正處于上升通道。

◆激光加工助力“中國(guó)制造2025”，中國(guó)迎來(lái)激光黃金十年。“中國(guó)制造2025”開(kāi)啟了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的“新篇章”，創(chuàng)新性開(kāi)展先進(jìn)制造、智能制造、智能裝備等研究是推動(dòng)中國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措，將數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域”。隨著中國(guó)制造的升級(jí)，中國(guó)對(duì)激光的需求將越來(lái)越大，中國(guó)政府也積極出臺(tái)各項(xiàng)措施推進(jìn)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)將迎來(lái)激光的黃金十年。

◆激光器是激光加工設(shè)備的核心環(huán)節(jié)，其價(jià)格下降也催化激光設(shè)備的加速應(yīng)用。激光加工設(shè)備主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)組成，其中激光器在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)了核心地位。不同激光器特性不一，下游應(yīng)用也不盡相同，光纖激光器憑借優(yōu)秀的特性有望成為發(fā)展的主流。當(dāng)前，激光器主要被國(guó)外廠商壟斷，我國(guó)的武漢銳科、創(chuàng)鑫激光等成功研制出中高功率光纖激光器，大大降低了該類產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)銷售價(jià)格，使得激光加工設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)一步加速。

◆激光設(shè)備應(yīng)用百花齊放，發(fā)展空間巨大。激光設(shè)備成為智能制造領(lǐng)域重要的加工手段。手機(jī)制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品自然也提出了更高的要求，約70％的手機(jī)加工，超過(guò)20種不同工藝的制造環(huán)節(jié)都應(yīng)用到激光技術(shù)及相關(guān)的制造設(shè)備。在脆性材料的處理中，主要集中于全面屏面板的切割、OLED制程、3D玻璃加工。泛汽車行業(yè)是高功率激光加工的重點(diǎn)領(lǐng)域，從動(dòng)力電池到汽車車身，激光加工增強(qiáng)汽車?yán)喂绦院桶踩?。半?dǎo)體的先進(jìn)制程步驟離不開(kāi)激光加工，成為下游行業(yè)需求的新增量。

◆IPG、Coherent 、TRUMPF等海外廠商是激光產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)，大族激光、華工科技、銳科激光等國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廠商正在崛起。在整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局中，國(guó)外廠商優(yōu)勢(shì)仍十分明顯。TRUMPF是激光產(chǎn)業(yè)的絕對(duì)龍頭，IPG在光纖激光器領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，Coherent在面板ELA準(zhǔn)分子激光退領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，它們都是激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。對(duì)于國(guó)內(nèi)，中國(guó)大陸雖然技術(shù)有一定差距，但是大族激光已經(jīng)成為亞洲最大、世界排名前三的中高功率工業(yè)激光加工設(shè)備生產(chǎn)廠商；銳科激光等在激光器領(lǐng)域也不斷突破中高率產(chǎn)品，正在追趕。

◆投資建議：看好激光加工成為未來(lái)高端智能制造的重要組成部分，把握住產(chǎn)業(yè)升級(jí)中龍頭公司集中，優(yōu)勝劣汰的趨勢(shì)，堅(jiān)定投資中國(guó)激光的行業(yè)典范標(biāo)的，建議關(guān)注大族激光、華工科技、銳科激光、福晶科技。

◆風(fēng)險(xiǎn)分析：下游需求出現(xiàn)快速變化的風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

投資聚焦

研究背景

激光行業(yè)正處于快速發(fā)展之中，市場(chǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)大，根據(jù)OFweek行業(yè)研究中心的數(shù)據(jù)，2016年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)100億美元，2017年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到113.3億美元，同比增長(zhǎng)8.9%。同時(shí)激光設(shè)備屬于高端制造裝備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有戰(zhàn)略地位。

伴隨著整個(gè)行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)激光行業(yè)的發(fā)展更為快速，并涌現(xiàn)出了像大族激光、華工科技、銳科激光這樣的優(yōu)秀企業(yè)。在此之前我國(guó)激光設(shè)備主要依賴進(jìn)口，隨著國(guó)內(nèi)激光企業(yè)快速崛起，進(jìn)口替代進(jìn)程不斷加速，國(guó)內(nèi)激光設(shè)備行業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展期。

我們區(qū)別于市場(chǎng)的觀點(diǎn)

激光行業(yè)是具有戰(zhàn)略意義的行業(yè)，不僅僅是整個(gè)行業(yè)規(guī)模在快速增長(zhǎng)，更重要的是國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程在快速推進(jìn)。我們區(qū)別于市場(chǎng)的觀點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：

1、我們認(rèn)為國(guó)產(chǎn)替代是國(guó)內(nèi)激光行業(yè)快速發(fā)展的主要原因。我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，有很多地方需要用到激光設(shè)備，但此前主要依賴于進(jìn)口。隨著我國(guó)企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，同時(shí)擁有更好的本地化配套和更低的成本，我國(guó)激光企業(yè)將借助進(jìn)口替代實(shí)現(xiàn)快速成長(zhǎng)。

2、我們認(rèn)為激光器領(lǐng)域也將迎來(lái)快速發(fā)展。激光器是激光設(shè)備的上游，技術(shù)難度更大，目前主要是國(guó)外企業(yè)在生產(chǎn)。但我國(guó)的銳科激光等企業(yè)已成功研制出中高功率光纖激光器，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破。

投資觀點(diǎn)

伴隨著全球激光行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)大，以及國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)激光行業(yè)正迎來(lái)快速發(fā)展期，會(huì)有一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)脫穎而出。我們看好未來(lái)國(guó)內(nèi)激光設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，建議投資者關(guān)注大族激光、華工科技、銳科激光、福晶科技等企業(yè)。

 

正文

1、 激遇未來(lái)，中國(guó)激光迎來(lái)黃金十年

1.1、 最快的刀，最準(zhǔn)的尺

激光作為20世紀(jì)發(fā)明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點(diǎn)，被譽(yù)為最快的刀，最準(zhǔn)的尺，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事及科研等方面。作為最快的刀，激光能夠快捷靈敏地將高熱能量極速傳輸?shù)郊榷ǖ竭_(dá)的位置，并且極其鋒利，無(wú)堅(jiān)不摧。作為最準(zhǔn)的尺，激光是地球上測(cè)距最精確的技術(shù)，被運(yùn)用到幾乎所有需要精確測(cè)量的項(xiàng)目之上。

激光加工就是利用光的能量經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度，靠光熱效應(yīng)來(lái)加工的。激光加工優(yōu)勢(shì)明顯，不需要工具、加工速度快、表面變形小，可用于加工各種材料。激光加工無(wú)接觸加工，對(duì)工件無(wú)直接沖擊，無(wú)機(jī)械變形。

 

正是由于這些激光加工的優(yōu)勢(shì)，激光在一些領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。以汽車制造為例，汽車生產(chǎn)車間里面大量使用了激光技術(shù)，50%~70%的汽車零部件是用激光加工來(lái)完成的，包括激光焊接、激光平面切割、激光三維切割等。

1.2、 激光市場(chǎng)超百億美元，激光應(yīng)用正處于上升通道

全球激光市場(chǎng)自2016年起就超百億美元

根據(jù)OFweek行業(yè)研究中心的數(shù)據(jù)，2016年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)100億美元，2017年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到113.3億美元，同比增長(zhǎng)8.9%。2017年激光器市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于材料加工和通信領(lǐng)域的激光器需求持續(xù)釋放。近幾年來(lái)，隨著制造業(yè)設(shè)備的升級(jí)以及半導(dǎo)體/面板/新能源等新興行業(yè)的應(yīng)用，激光技術(shù)的應(yīng)用需求正在加速增長(zhǎng)，全球激光器市場(chǎng)規(guī)模的增速前幾年的3%左右的水平提升到2017年的8.9%的增速，凸顯了激光技術(shù)應(yīng)用正在加速。隨著激光技術(shù)的成本不斷下降，應(yīng)用需求不斷增多，我們預(yù)計(jì)未來(lái)的激光技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模將越來(lái)越大。

 

材料加工、通訊是激光應(yīng)用兩大市場(chǎng)，需求量在提升，應(yīng)用處于上升通道

全球激光器行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括材料加工、通訊、醫(yī)療美容、研發(fā)與軍事等。根據(jù)OFweek研究中心數(shù)據(jù)顯示，2017年，材料加工所需的激光器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到46.8億美元，占比41.3％，成為第一大市場(chǎng)應(yīng)用；通訊所需的激光器市場(chǎng)規(guī)模39.9億美元，占比35.2%；醫(yī)療美容相關(guān)激光器市規(guī)模為8.4億美元，占全球激光器市場(chǎng)的7.4％；研發(fā)與軍事運(yùn)用相關(guān)激光器市場(chǎng)規(guī)模為7億美元，占全球激光器市場(chǎng)的6.2％；儀器儀表和傳感器市場(chǎng)約7億元，占全球激光器市場(chǎng)的6.2％；其他應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模為4.1億美元。

 

激光應(yīng)用大類之材料加工市場(chǎng)

激光材料加工包含領(lǐng)域十分廣泛，包括切割、打標(biāo)、半導(dǎo)體/PC/顯示器、精密金屬加工、金屬焊接、非金屬加工、增材制造等應(yīng)用。

 

激光切割是激光材料加工的一個(gè)重要細(xì)分應(yīng)用，主要用于鈑金加工上面，是鈑金加工中的“加工中心”。激光切割柔性化程度高，切割速度快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，越來(lái)越多的鈑金加工采用激光方式切割。根據(jù)Strategies Jnlimited數(shù)據(jù)，2017年鈑金切割市場(chǎng)非?；钴S，尤其是在亞洲地區(qū)（以中國(guó)為首），帶動(dòng)了光纖激光器的銷售額增長(zhǎng)了34％。

激光打標(biāo)/雕刻也是激光材料加工的重要應(yīng)用，非常適用于加工花崗巖、大理石、陶瓷、石板和其他類型的石材。鑒于暫無(wú)其他更好的可替代激光用來(lái)打標(biāo)的新技術(shù)出現(xiàn)，激光打標(biāo)市場(chǎng)在未來(lái)幾年內(nèi)將繼續(xù)持續(xù)增長(zhǎng)。2017年，激光打標(biāo)應(yīng)用的市場(chǎng)保持穩(wěn)定的個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)。

半導(dǎo)體/PC/顯示器是激光材料加工的一個(gè)非常具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用。半導(dǎo)體的光刻、鉆孔等對(duì)激光設(shè)備的精密度要求高，附加值高，各大廠商都投入大力度去攻克。顯示器的變化迅速，無(wú)論是OLED還是Notch屏，都增加了對(duì)激光的需求。

激光應(yīng)用大類之通訊市場(chǎng)

光通信是以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式，而激光器是信息引擎的“燃料”，所有的光通信系統(tǒng)都需要激光器將帶有信號(hào)的光波發(fā)送出去。例如在光纖到駐地 (FTTP)架構(gòu)中，需要采用摻鉺光纖放大器 (EDFA) 支持通訊市場(chǎng)中不同的光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。除了FTTP系統(tǒng)里，EDFA在光纖布線系統(tǒng)、FTTX、FTTH、密集波分復(fù)用（DWDM）光通信網(wǎng)絡(luò)、視頻光傳輸系統(tǒng)、模擬&數(shù)字 CATV光信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸都有應(yīng)用。

 

激光應(yīng)用大類之儀器儀表和傳感器市場(chǎng)

激光儀器儀表與傳感器市場(chǎng)主要包括生物醫(yī)學(xué)儀器、分析儀器（如光譜儀）、晶圓和掩膜版檢測(cè)、光學(xué)測(cè)量、水平測(cè)量?jī)x、激光雷達(dá)、條碼閱讀器以及其他傳感器中的激光器。

近年來(lái)，越來(lái)越多的激光傳感器用于監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，例如iPhoneX的3DSense采用VCSEL激光器，無(wú)人駕駛車輛采用激光雷達(dá)，這些都吸引了世界的眼球。除了這些新興科技領(lǐng)域的應(yīng)用，與此同時(shí)，基于激光的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，對(duì)于飛機(jī)、車輛、橋梁、鐵路、道路和任何關(guān)鍵運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)而言，正在變得越來(lái)越重要。

 

1.3、 激光加工助力“中國(guó)制造2025”，中國(guó)迎來(lái)激光黃金十年

激光是我國(guó)政策優(yōu)先支持并由企業(yè)主導(dǎo)的國(guó)家戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)

早在2006年發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中就將其列為我國(guó)未來(lái)15年重點(diǎn)發(fā)展的八項(xiàng)前沿技術(shù)之一。2011年發(fā)布《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南（2011）》也將激光加工技術(shù)及設(shè)備列為當(dāng)前應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的21項(xiàng)先進(jìn)制造高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域之一。《中國(guó)制造2025》中一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”，激光切割機(jī)也是一種高檔數(shù)控機(jī)床。“工業(yè)4.0”以及“中國(guó)制造2025”開(kāi)啟了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的“新篇章”，創(chuàng)新性開(kāi)展先進(jìn)制造、智能制造、智能裝備等研究是推動(dòng)中國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措，“中國(guó)制造2025”將數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域”，針對(duì)激光制造來(lái)說(shuō)，激光易于控制，可以將激光加工系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)等相結(jié)合，柔性化程度高、加工速度快、出產(chǎn)效率高、產(chǎn)品出產(chǎn)周期短，具有很廣闊的發(fā)展前景。

 

我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。自2012 年以來(lái)，以大族激光為代表的激光企業(yè)一方面大力發(fā)展激光加工技術(shù)工藝研究，一方面不斷拓展應(yīng)用市場(chǎng)，產(chǎn)品形態(tài)由單機(jī)設(shè)備延展到智能裝備，技術(shù)路線從大力發(fā)展激光加工技術(shù)工藝到激光工藝融合工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，時(shí)至今日，中國(guó)的激光產(chǎn)業(yè)也駛?cè)敫咚侔l(fā)展成熟期。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，2015年我國(guó)激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到123.5億元，連續(xù)保持10%左右的行業(yè)增長(zhǎng)率，呈現(xiàn)出高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，而傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床加工在近幾年內(nèi)收到宏觀經(jīng)濟(jì)和下游需求疲軟的影響，行業(yè)成長(zhǎng)有限。激光加工技術(shù)正從廣度和深度兩方面逐步滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，汽車、高鐵有50%-70%的零部件是采用激光直接加工完成的;航空航天領(lǐng)域中，激光加工已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)三維蒙皮、框架、直升機(jī)旋翼、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室等部件的切割以及焊接加工;在精細(xì)微加工方面，超短脈沖激光在光伏、液晶顯示、半導(dǎo)體、OLED等領(lǐng)域的鉆孔、刻線、劃槽、表面處理等環(huán)節(jié)發(fā)揮了不可替代的作用。

隨著中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，在過(guò)去十年間，激光加工相關(guān)設(shè)備的銷售迅速向亞洲轉(zhuǎn)移，我國(guó)激光市場(chǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到219億元，同比增加6.31%，未來(lái)我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將保持多年5%左右的增速。同樣根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)激光器總收入高達(dá)385 億元，同比增長(zhǎng)11.6%，預(yù)計(jì)2017 年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)銷售總收入有望突破455 億元。

 

展望未來(lái)，隨著激光加工的成本不斷下降，激光加工的應(yīng)用需求將快速增長(zhǎng)，消費(fèi)電子精加工、脆性材料、泛汽車、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的應(yīng)用將全面開(kāi)花，我國(guó)將迎來(lái)激光黃金十年。

2、 激光器：激光制造的心臟，至關(guān)重要

2.1、 激光器是激光產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)

激光器在激光產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)了核心地位

激光加工的產(chǎn)業(yè)鏈從上游生產(chǎn)核心激光器的企業(yè)到生產(chǎn)各類激光加工設(shè)備的企業(yè)再到激光加工服務(wù)的企業(yè)，形成了整個(gè)激光加工完整的生態(tài)鏈。憑借其加工性能優(yōu)異和效率高的特點(diǎn)，多類先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來(lái)越多的可以看見(jiàn)激光加工設(shè)備的身影。激光器在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)了核心地位。

激光加工設(shè)備主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)組成。其中激光光學(xué)加工系統(tǒng)是最核心的部分，成本占比最高，它包括激光器、激光加工頭與光學(xué)元器件三大部分。

 

激光器種類眾多，應(yīng)用各具優(yōu)勢(shì)，光纖激光器優(yōu)勢(shì)明顯

激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，其重要程度猶如CPU之于計(jì)算機(jī)，是激光設(shè)備配件中技術(shù)含量最高的部件。自1960年第一臺(tái)紅寶石激光器明問(wèn)世以來(lái)，激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來(lái)分類，激光器主要分為固體(YAG)激光器、CO2激光器、光纖激光器等幾類。它們性能各異，應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同。

固體激光器。固體激光器使用固體激光材料作為工作介質(zhì)。工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。最常用的一種為在釔鋁石榴石（YAG）晶體中摻入三價(jià)釹離子的激光器可發(fā)射波長(zhǎng)為1.06微米的近紅外激光。固體激光器的優(yōu)點(diǎn)為小而堅(jiān)固，工作介質(zhì)的種類多，可運(yùn)用的超過(guò)一百多種。缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換效率低，YAG激光器的總體效率僅為3%左右。而且工作介質(zhì)的制備較復(fù)雜，工作時(shí)發(fā)熱量大，必須配置冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格較昂貴，維護(hù)成本高。

CO2激光器是以CO2氣體作為工作介質(zhì)的氣體激光器。放電管里面充以CO2氣體和其他輔助的惰性氣體，如氦氣和氮?dú)?；電極一般是鎳制空心圓筒；諧振腔的一端是鍍金的全反射鏡，另一端是用鍺或砷化鎵磨制的部分反射鏡。當(dāng)在電極上加高電，放電管中產(chǎn)生輝光放電效應(yīng)，鍺鏡一端就有波長(zhǎng)為10.6微米的中紅外波段的激光輸出。CO2激光器的優(yōu)點(diǎn)是有比較大的穩(wěn)定功率，且制造成本低。缺點(diǎn)是由于波長(zhǎng)的原因，發(fā)射出的激光與金屬的耦合效率低，而且使用氣體作為工作介質(zhì)導(dǎo)致設(shè)備體積較大。

 

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)，和泵浦源、耦合器、諧振腔等部件的激光器。光纖是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維，其導(dǎo)光原理是利用光的全反射原理。光纖激光器的基本原理為：泵浦源由一個(gè)或多個(gè)大功率激光二極管陣列構(gòu)成，其發(fā)出的泵浦光經(jīng)特殊的泵浦結(jié)構(gòu)耦合入作為增益介質(zhì)的摻稀土元素光纖，泵浦波長(zhǎng)上的光子被摻雜光纖介質(zhì)吸收，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，受激發(fā)射的光波經(jīng)諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

 

綜合上述激光器的特點(diǎn)，我們可以對(duì)比這幾種激光器的性能，可以看到光纖激光器作為第三代激光器，其性能優(yōu)勢(shì)明顯。

 

光纖激光器的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)如下：

1) 光纖成本低，材料的可饒性帶來(lái)設(shè)備小型化、集約化的優(yōu)勢(shì)；

2) 光纖材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低；

3) 光束質(zhì)量?jī)?yōu)良，焦點(diǎn)光斑直徑微小，可進(jìn)行精密加工；

4) 諧振腔內(nèi)無(wú)光學(xué)鏡片，具有無(wú)需光學(xué)準(zhǔn)直、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)；

5) 稀土離子能級(jí)非常豐富，種類繁多，可使輸出激光波長(zhǎng)選擇范圍廣；

6) 綜合電光效率高達(dá)20%以上，大幅節(jié)約工作能耗，成本較低；

7) 商業(yè)高功率光纖激光器穩(wěn)定輸出功率可達(dá)6KW。

綜合來(lái)看，光纖激光器高效率和低維護(hù)成本的特點(diǎn)受到系統(tǒng)集成商的青睞，成為未來(lái)工業(yè)激光器的發(fā)展方向，在許多領(lǐng)域逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固體激光器和CO2 激光器

2.2、 激光器技術(shù)難度大，從光學(xué)材料到光學(xué)元器件都是難啃的骨頭

激光器一般由三個(gè)部分組成：（1）工作物質(zhì)：這是激光器的核心，有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì)；（2）激勵(lì)能源（光泵）：它的作用是給工作物質(zhì)以能量，即將原子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)的外界能量。通過(guò)強(qiáng)光照射工作物質(zhì)而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的方法稱為光泵法；（3）光學(xué)共振腔：這是激光器的重要部件，其作用一是使工作物質(zhì)的受激輻射連續(xù)進(jìn)行；二是不斷給光子加速；三是限制激光輸出的方向。以單縱模光纖激光器為例，其主要技術(shù)難點(diǎn)在于如何使諧振腔具有高的模式選擇性能，以及如何加入適當(dāng)?shù)恼瓗V波器輔助選頻。在目前各種光纖激光器結(jié)構(gòu)中，線形及環(huán)形腔代表了兩種最典型的激光器結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用環(huán)形腔結(jié)構(gòu)時(shí)，其諧振腔的腔長(zhǎng)往往達(dá)到幾米甚至幾十米，因此對(duì)增益光纖的摻雜濃度要求不高，但是較長(zhǎng)的腔長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致縱模模式分布非常緊密，增加了選頻難度。當(dāng)采用線形腔結(jié)構(gòu)時(shí)，由于要保證單縱模激光輸出，激光器的腔長(zhǎng)必須很短，一般都在厘米或毫米量級(jí)。

激光器的核心外延材料和芯片存在技術(shù)與人才、行業(yè)推廣和資金三大壁壘：（1）技術(shù)與人才壁壘：激光器在外延材料和芯片領(lǐng)域的專業(yè)研發(fā)人才十分稀缺，集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家；（2）行業(yè)推廣壁壘：激光器應(yīng)用廣泛造成客戶群相對(duì)較為分散，行業(yè)推廣及銷售渠道的建立還需要大量的時(shí)間、資金、人力及技術(shù)的投入。激光作為新興產(chǎn)業(yè)，客戶對(duì)其技術(shù)及產(chǎn)品了解程度不深，激光設(shè)備制造企業(yè)，往往需要對(duì)客戶進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)推廣和培訓(xùn)引導(dǎo)；（3）資金壁壘：激光器前期研發(fā)投入較大，在產(chǎn)品銷售預(yù)期不明確的情況下，投入大筆資金開(kāi)發(fā)激光器幾個(gè)細(xì)分行業(yè)的軟件解決方案風(fēng)險(xiǎn)較大。同時(shí)，為滿足不同行業(yè)的需求，后續(xù)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級(jí)同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。而且由于規(guī)模化生產(chǎn)需大量的測(cè)試檢驗(yàn)儀器和生產(chǎn)工藝設(shè)備，這也需要大量的資金投入。

2.3、 激光器價(jià)格下降，催化激光設(shè)備的加速應(yīng)用

隨著激光技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用以及國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)激光器技術(shù)的逐漸掌握，現(xiàn)如今激光器的價(jià)格已遠(yuǎn)沒(méi)有國(guó)外產(chǎn)品壟斷時(shí)期的那種高價(jià)位。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)研，從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要激光器的售價(jià)中，平均功率30W以內(nèi)的光纖激光器價(jià)格在10萬(wàn)元以內(nèi)，進(jìn)口激光器價(jià)格明顯高于國(guó)產(chǎn)激光器價(jià)格。100W以內(nèi)CO2激光器價(jià)格不超過(guò)10萬(wàn)元。10-20W小功率的CO2激光器、紅外激光器價(jià)格不超過(guò)3萬(wàn)元。

我國(guó)光纖激光器基本依賴進(jìn)口，供貨周期長(zhǎng)。中國(guó)光纖激光器生產(chǎn)商，如銳科系列，在近年開(kāi)始商業(yè)化出貨，逐步打破了國(guó)外企業(yè)在光纖激光器領(lǐng)域的壟斷，也逐步拉低了進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格。以進(jìn)口的IPG光纖激光器為例，2016年4月份，光纖激光器在國(guó)內(nèi)的售價(jià)已低于2012年時(shí)的售價(jià)，以一臺(tái)進(jìn)口的20W脈沖激光器為例，此前每臺(tái)價(jià)格約為9-12萬(wàn)元，現(xiàn)在跌至約3萬(wàn)元。

 

銳科公司在2016年的10～30W小功率光纖激光器的價(jià)格會(huì)比同類進(jìn)口光纖激光器低40％-50％。

 

國(guó)內(nèi)對(duì)全固態(tài)激光器需求會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)，其中千瓦級(jí)以上全固態(tài)激光器所占的比例還會(huì)略有提高，由于價(jià)格因素，我國(guó)高功率激光加工中多采用CO2激光器和燈泵固體激光器，不過(guò)由于全固態(tài)激光器在穩(wěn)定性、壽命、功耗等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)逐步進(jìn)入工業(yè)加工領(lǐng)域，相信隨著成本的進(jìn)一步降低，必將會(huì)占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額。

3、 激光設(shè)備：下游升級(jí)，激光應(yīng)用百花齊放

3.1、 消費(fèi)電子精密加工：多種用途百花齊放

市場(chǎng)研究公司BBC Research發(fā)布的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到2020年，全球工業(yè)激光器的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到63億美元，其中，消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)⒊蔀楣I(yè)激光器最大的終端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，其市場(chǎng)份額有望達(dá)到20億美元。隨著科技的不斷進(jìn)步，全球創(chuàng)新型電子消費(fèi)產(chǎn)品日新月異，它們不僅外觀炫目多彩，并內(nèi)置了各種復(fù)雜精密的集成技術(shù)。因而，電子行業(yè)的瞬息萬(wàn)變也給激光制造業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

基本上，激光技術(shù)采用非接觸性加工方式，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，特別符合電子行業(yè)的加工要求。另外，憑借其高效率、高精度、熱影響區(qū)小、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，激光加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用了電子工業(yè)。

在電子消費(fèi)品行業(yè)中，激光切割能夠以一流的切割精度和速度對(duì)金屬或非金屬零部件等小型工件進(jìn)行精密切割或微孔加工。激光焊接則以熱變形小、作用區(qū)域和位置精確可控、焊接品質(zhì)高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、能實(shí)現(xiàn)異種材料焊接等優(yōu)勢(shì)脫穎而出。而激光打標(biāo)憑借其環(huán)保、耐磨性強(qiáng)、加工精度高、低成本、性能穩(wěn)定、使用范圍廣、便于追蹤管控等特點(diǎn)適用于對(duì)各種薄型金屬/非金屬材料打標(biāo)，并且能在門類廣泛的電子元器件上烙下永久性的“標(biāo)記”。

 

智能時(shí)代：激光與手機(jī)交融

隨著手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，手機(jī)制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品自然也提出了更高的要求。據(jù)悉，約70％的手機(jī)加工制造環(huán)節(jié)都應(yīng)用到激光技術(shù)（超過(guò)20種不同的工藝）及相關(guān)的制造設(shè)備。無(wú)論你肉眼能看到的，抑或不能看到的，激光的身影都以不同形式“穿插”其中。

尤其是隨著近年來(lái)高功率、深紫外和超快激光加工等技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)了智能手機(jī)制造技術(shù)的飛躍。究其緣由，想必與激光工藝特性及手機(jī)精密制造需求息息相關(guān)。憑借其功率密度高、方向性好、清潔、高效、環(huán)保等眾多優(yōu)勢(shì)，激光加工在手機(jī)制造中取代傳統(tǒng)技術(shù)的趨勢(shì)也日益明顯。

 

例如，精密激光切割在加工智能手機(jī)的眾多結(jié)構(gòu)元素，如Home鍵、藍(lán)寶石屏、TFT液晶屏、AMOLED屏、玻璃蓋板、導(dǎo)電玻璃、音量孔、不銹鋼外殼、PCB電路板、柔性電路板、背蓋殼、以及其它薄膜材料和脆性材料等都是大有用武之地的技術(shù)。另外，如今電子元器件集成化要求越來(lái)越高、設(shè)計(jì)愈發(fā)傾向微小化，許多精細(xì)的深孔，如采用傳統(tǒng)加工方式便很難完成，激光鉆孔由此成為重要的工藝手段。激光聚焦光斑能在很小的區(qū)域內(nèi)集中很高的能量，尤其適用于加工微細(xì)深孔，最小孔徑只有幾微米，孔深和孔徑比可大于50微米。同時(shí)， 一部手機(jī)上隨處可見(jiàn)激光打標(biāo)的影子，如：Logo、手機(jī)按鍵、手機(jī)外殼、電池、PCB、手機(jī)飾品以及手機(jī)內(nèi)部的零部件等等。

PCB是電子工業(yè)的重要部件之一，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件總產(chǎn)值的四分之一左右，在各個(gè)電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大，而FPC板又是PCB行業(yè)中增長(zhǎng)最快的子行業(yè)之一。從全球各地區(qū)發(fā)展趨勢(shì)看，經(jīng)過(guò)大規(guī)模重組、遷移及技術(shù)換代，國(guó)內(nèi)PCB、FPC生產(chǎn)加工企業(yè)抓住了電子產(chǎn)品往國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的時(shí)機(jī)，使得國(guó)內(nèi)電路板產(chǎn)值在國(guó)際市場(chǎng)的比重進(jìn)一步提升。

激光加工在PCB行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛，激光打標(biāo)相對(duì)于傳統(tǒng)噴墨標(biāo)記的優(yōu)越性越來(lái)越突出，激光標(biāo)記可以加工流水號(hào)及二維碼等，以記錄相關(guān)生產(chǎn)信息，便于電子產(chǎn)品的全程追溯與質(zhì)量管控。在PCB行業(yè)，激光標(biāo)記應(yīng)用正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在柔性板（FPC）加工中激光切割、打孔也廣泛應(yīng)用。

3.2、 脆性材料：全面屏/OLED/3D玻璃都需要激光加工

全面屏異形切割需要采用激光技術(shù)

隨著iPhone X全面屏手機(jī)的面世，“全面屏”這個(gè)概念終于從之前的星星之火形成了現(xiàn)在的燎原之勢(shì)。根據(jù)CINNO Research的預(yù)期，2018年全面屏在智能機(jī)市場(chǎng)的滲透率將會(huì)升至50%，后續(xù)逐步上升至2021年的93%，火熱程度可見(jiàn)一斑。但是與之相對(duì)應(yīng)的卻是其制作工藝的復(fù)雜與艱難。一般來(lái)說(shuō)，全面屏手機(jī)的設(shè)計(jì)可分為異形屏與非異形屏。在iPhoneX的帶動(dòng)下，手機(jī)產(chǎn)商把手機(jī)從非異形屏向異形屏發(fā)展，而異形屏必須用異形切割方案才能實(shí)現(xiàn)。

 

隨著面板行業(yè)對(duì)其精度的不斷提升，未來(lái)激光設(shè)備的要求也會(huì)隨之提高。OLED面板是新時(shí)代的顯示技術(shù)，從國(guó)內(nèi)來(lái)看，京東方等產(chǎn)商相繼宣布量產(chǎn)也表明了未來(lái)OLED面板將會(huì)成為行業(yè)主流。但是短期來(lái)看，OLED面板生產(chǎn)所需的激光設(shè)備相比于LCD更為復(fù)雜，涉及的激光制程高達(dá)17-18個(gè)之多，設(shè)備需求數(shù)量和精度要求都較高，因此提前布局的產(chǎn)商將會(huì)率先收益。隨著三星Note 8和蘋果iPhone X等高端旗艦手機(jī)機(jī)型的發(fā)布，OLED全面屏無(wú)疑成為了2017年業(yè)界和消費(fèi)者關(guān)注的熱點(diǎn)，這也是十年以來(lái)蘋果首次放棄了LCD屏，選擇使用了三星生產(chǎn)的OLED屏幕作為其最新高端機(jī)型的顯示屏幕。作為安卓機(jī)領(lǐng)軍人物的三星在2017年發(fā)布的Note 8上同樣也使用了OLED屏幕。

全球前五的手機(jī)廠商中，除三星、蘋果以外，華為、OPPO、小米等中國(guó)品牌正在努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，旗下手機(jī)正在往高端化和差異化發(fā)展，而OLED的使用可以滿足國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌的產(chǎn)品升級(jí)的需求。目前OPPO、華為、vivo等廠商均開(kāi)始生產(chǎn)搭載OLED屏幕的手機(jī)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2017年上半年在中國(guó)上市的OLED屏幕手機(jī)已有30多款。

柔性切割與劃線以及異形切割：柔性切割現(xiàn)階段采用超快紫外激光器。激光切割機(jī)的工作原理是利用355nm紫外短波長(zhǎng)激光束掃描在表面，使高能量的紫外光子直接破壞柔性材料表面的分子鍵，達(dá)到去除材料的目的。紫外激光加工屬于"冷加工"，這種"冷"光刻蝕出來(lái)的部件熱影響區(qū)小，具有光滑的邊緣和最低限度的碳化，能保證加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)?？梢赃@么說(shuō)，異形切割是一種要求無(wú)限精細(xì)的高端切割技術(shù)，而能夠支撐這種技術(shù)發(fā)展的正是激光切割。有別于傳統(tǒng)的刀具切割，激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫，完成對(duì)材料的切割。

使用紫外激光器主要優(yōu)點(diǎn)有以下四個(gè)：1）激光加工方式為非接觸式加工，加工過(guò)程中部件熱影響區(qū)?。?）高性能紫外激光器，工作時(shí)聚焦光斑小、功率分布均勻、熱效應(yīng)小、切縫寬度小、切割質(zhì)量高；3）采用精密二維工作臺(tái)和全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，確保在快速切割的同時(shí)保持微米量級(jí)高精度；4）位置傳感器和CCD影像定位技術(shù)，自動(dòng)定位、對(duì)焦，使定位快速準(zhǔn)確，省時(shí)省心，效率高。

綜合這些優(yōu)點(diǎn)，超快激光因其具有超快速度和超高峰值等特性，獲得傳統(tǒng)激光無(wú)法比擬的高精度、低損傷等效果，比傳統(tǒng)刀輪切割優(yōu)勢(shì)更為明顯，也將是未來(lái)柔性切割的主要方式。

相比之下，當(dāng)前的異形切割方式主要有兩種：刀輪切割和激光切割。刀輪切割屬于機(jī)械加工，沒(méi)有高溫問(wèn)題，不會(huì)導(dǎo)致框邊黃化與熱點(diǎn)缺口，但成品較粗糙，容易改變玻璃本身的應(yīng)力特性，且工序復(fù)雜，相對(duì)于激光切割來(lái)說(shuō)良率較低，不適用于精細(xì)的玻璃、藍(lán)寶石等材料的加工。這種方案會(huì)導(dǎo)致崩邊嚴(yán)重。由于刀輪切割需要預(yù)留切割線，相比激光切割，刀輪切割對(duì)于整個(gè)Panel的利用率會(huì)下降10-20%，切割一片需要2-3分鐘。

而激光切割是非接觸性加工，無(wú)機(jī)械應(yīng)力破壞，且效率較高。同樣的兩個(gè)C角，兩個(gè)R角，一個(gè)U槽的加工方案，20秒左右就可以完成切割。由于激光切割的原理是將激光聚焦到材料上，對(duì)材料進(jìn)行局部加熱直至超過(guò)熔點(diǎn)，然后用高壓氣體將熔融的金屬吹離，隨著光束與材料的移動(dòng)，形成寬度非常窄的切縫。激光切割的精度可以達(dá)到20um。

因此相比之下，激光切割在異形切割方面的優(yōu)勢(shì)明顯，行業(yè)中全面屏異形切割主要采用的是激光切割方案。

 

此外，激光退火、激光剝離、激光修復(fù)都是面板領(lǐng)域重要應(yīng)用

LTPS的激光結(jié)晶化（退火）：準(zhǔn)分子激光器與紫外激光器是退火系統(tǒng)所必需的器件。光結(jié)晶化技術(shù)尤其是準(zhǔn)分子激光退火（ELA）技術(shù)目前在小尺寸應(yīng)用方面已經(jīng)較為成熟，全球已經(jīng)量產(chǎn)的AMOLED產(chǎn)品基本都使用了ELA技術(shù)。

 

激光剝離：在柔性顯示器制造中，可能會(huì)使用電子紙（電泳），液晶（LC）或者有機(jī)光發(fā)射二極管（OLED）作為基礎(chǔ)，大量的激光工藝被用來(lái)實(shí)現(xiàn)每一層的有效結(jié)構(gòu)直到最后切割和標(biāo)記。在顯示器制造的激光加工步驟之一是在塑料基底上的激光剝離（LLO），用于釋放最后來(lái)自臨時(shí)剛性載體基板的柔性顯示器。相干是現(xiàn)階段全球準(zhǔn)分子激光器是唯一供應(yīng)商，韓國(guó)OLED 激光設(shè)備廠商的準(zhǔn)分子激光器也是采購(gòu)自相干，設(shè)備單價(jià)高達(dá)數(shù)千萬(wàn)。

 

激光修復(fù)：OLED面板在完成老化制程后，需要對(duì)其顯示顯示缺陷進(jìn)行檢查標(biāo)記，并對(duì)可修復(fù)的顯示缺陷進(jìn)行修復(fù)。

首先，將OLED面板用真空固定于真空吸附平臺(tái)上；然后，用點(diǎn)燈系統(tǒng)將OLED面板點(diǎn)亮，此時(shí)，通過(guò)點(diǎn)亮的OLED基板，可確定可修復(fù)性的顯示缺陷的大致位置，并對(duì)顯示缺陷予以標(biāo)記；第三步，調(diào)節(jié)顯示缺陷檢查裝置的可調(diào)節(jié)平臺(tái)使顯微鏡移至上一步所標(biāo)記的顯示缺陷的正上方，調(diào)節(jié)顯微鏡對(duì)顯示缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并通過(guò)顯示裝置獲取顯示缺陷的圖像信息；第四步，將激光發(fā)生器打開(kāi)，在顯示裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控和指導(dǎo)下，利用發(fā)射的激光束對(duì)顯示缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)修復(fù)。

使用激光修復(fù)OLED面板顯示缺陷的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)將激光發(fā)生器的激光頭與顯示缺陷檢查裝置的顯微鏡鏡頭重疊，避免了對(duì)OLED面板顯示缺陷的重復(fù)定位，顯示缺陷檢查到后，無(wú)需移動(dòng)OLED面板即可直接進(jìn)行修復(fù)，不但提高修復(fù)效率，同時(shí)提高OLED面板顯示缺陷的修復(fù)的準(zhǔn)確率。

 

3.3、 泛汽車行業(yè)：從動(dòng)力電池到汽車車身，激光加工增強(qiáng)汽車?yán)喂绦院桶踩?/p>

安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保一直是世界汽車工業(yè)發(fā)展的主題。激光焊接工藝在汽車工業(yè)領(lǐng)域尤其得到重視和廣泛應(yīng)用，其中汽車覆蓋件是激光焊接的五大類之一。激光焊接已經(jīng)成為車身覆蓋件制造的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

激光焊接運(yùn)用于汽車上可以降低車身重量、提高車身裝配精度、增加車身的剛度、降低汽車車身制造過(guò)程中的沖壓和裝配成本。德國(guó)人是最早把激光焊接技術(shù)運(yùn)用于汽車，在20世紀(jì)90年代中期，BMW公司利用激光焊接機(jī)器人完成了BMW5系列轎車的第一條焊縫，焊縫總長(zhǎng)度達(dá)12m。德國(guó)大眾Touran轎車的激光焊縫總長(zhǎng)度達(dá)到了70m。隨后，奧迪、速騰、高爾夫及Passat等品牌的車頂采用了激光焊接技術(shù)，通用、豐田、福特、寶馬、奔馳等公司陸續(xù)均采用了激光焊接技術(shù)。

 

 

在汽車制造業(yè)內(nèi)激光復(fù)合焊也有大批量的應(yīng)用，如一些鋁質(zhì)車門的焊接等。以德國(guó)大眾VW Phaeton的車門焊接為例：為了在保證強(qiáng)度的同時(shí)又減輕車門的重量，大眾公司采用沖壓、鑄件和擠壓成形的鋁件。車門的焊縫總長(zhǎng)4980mm，現(xiàn)在的工藝是7條MIG焊縫(總長(zhǎng)380mm)，11條激光焊縫(總長(zhǎng)1030mm)，48條激光-MIG復(fù)合焊縫(總長(zhǎng)3570mm)。

鑒于智能汽車有望成為下一代智能設(shè)備增長(zhǎng)點(diǎn)，而汽車的能源、動(dòng)力或成為關(guān)鍵因素，動(dòng)力電池迎來(lái)新的時(shí)代。同時(shí)，國(guó)家也出臺(tái)眾多利好政策，幫助新能源汽車進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，到2020 年新能源汽車年銷量有望達(dá)到210萬(wàn)輛，滲透率達(dá)6%，到2030 年，年銷量將達(dá)1520 萬(wàn)輛，滲透率達(dá)到40%。德國(guó)甚至在計(jì)劃到2030年全部置換新能源車，廢棄燃料車。

 

動(dòng)力電池對(duì)焊接技術(shù)要求很高，國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池的制造商在生產(chǎn)工序中一般根據(jù)不用的部件采用不同工序以及不同的焊接方法。大族激光為了滿足其在電池焊接方面逐步提升的要求，不斷提升自身的工藝成熟度。如今，大族激光已經(jīng)擁有包括硬殼電池、軟包電池的焊接，動(dòng)力電池激光焊接自動(dòng)化集成解決方案等多種技術(shù)儲(chǔ)備。未來(lái)隨著動(dòng)力電池的需求不斷擴(kuò)大，其焊接業(yè)務(wù)將迎來(lái)新的成長(zhǎng)空間。

 

 

動(dòng)力電池是新能源汽車的核心零部件，直接決定整車性能，其生產(chǎn)流程可分為前端、中端和后端設(shè)備，設(shè)備的精度和自動(dòng)化水平將直接影響到電池的效率和一致性。而作為鏈接上游原料和下游產(chǎn)品的中游設(shè)備，激光焊接工藝開(kāi)始進(jìn)入人們視野，但其工藝應(yīng)用的神秘性，至今還蒙上一層神秘面紗。激光焊接優(yōu)勢(shì)在于焊材損耗小、被焊接工件變形小、設(shè)備性能穩(wěn)定易操作，焊接質(zhì)量及自動(dòng)化程度高。其工藝上的優(yōu)勢(shì)是其它焊接方式無(wú)法比擬的。

對(duì)于動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)簡(jiǎn)而言之，激光焊接是一個(gè)將正負(fù)極材料、隔膜和電解液等原材料化零為整的融合制造過(guò)程，是整個(gè)動(dòng)力電池生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵工藝。將所有原材料焊接成電池電芯、PACK模組，可直接用于傳統(tǒng)消費(fèi)電子、電子工具、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能電站及新能源汽車領(lǐng)域。激光焊接在動(dòng)力電池中的地位也可以從焊接設(shè)備的成本價(jià)值上體現(xiàn)出來(lái)。以電池原料為對(duì)比，原料在成本中占比是持續(xù)性的且以噸為單位購(gòu)入；激光焊接設(shè)備基本是一次性到位，不同工藝或類型的焊接設(shè)備價(jià)值數(shù)額在數(shù)十萬(wàn)位至數(shù)百萬(wàn)位人民幣，在電池廠投入中占比5-15%，在電池組pack廠投入占比10-40%不等。

近年來(lái)，很多國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商，在較為復(fù)雜的生產(chǎn)工序中，對(duì)于不同的工序、不同的被焊接部件，采用不同焊接方法，隨著新能源汽車行業(yè)邁向縱深發(fā)展，對(duì)配套電池的裝配與焊接精度、質(zhì)量都提出了更高的要求，大規(guī)模的采用激光焊接工藝勢(shì)在必行。未來(lái)，以三星、LG為代表的外資企業(yè)來(lái)世兇猛，以提供能量密度高、工藝精湛、高性價(jià)比的產(chǎn)品，將打破國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)的格局。國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池制造企業(yè)只有提升整體制造工藝水平才能參與國(guó)內(nèi)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

3.4、 半導(dǎo)體：先進(jìn)制程離不開(kāi)激光加工

半導(dǎo)體可謂是電子精密制造的皇冠，在無(wú)限追求更小更精密的微觀世界里，激光發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如，激光蝕刻出微細(xì)的溝槽，可將幾百塊芯片緊密地壓縮在一起，裝配在晶圓上；極紫外光可用于生產(chǎn)小于16納米的芯片；激光可將產(chǎn)品信息快速標(biāo)記于極小的空間中；超短脈沖激光器能夠快速地在多層基板上鉆出大量細(xì)小的孔眼。

半導(dǎo)體激光應(yīng)用之切割

在晶圓制程中，12寸的晶圓將被切割成微小的芯片，對(duì)切割技術(shù)要求高。在傳統(tǒng)機(jī)械切割晶圓的過(guò)程中，由于導(dǎo)體層之間填入低k介質(zhì)材料的絕緣層，低k介質(zhì)材料容易引發(fā)各種鋸切問(wèn)題，有時(shí)會(huì)因?yàn)榇嘈远扑?，有時(shí)會(huì)粘住鋸片。即使使用最薄的鋸片分割晶圓，切痕仍然較大。這時(shí)候，激光切割足顯其優(yōu)勢(shì)，德國(guó)通快的TruMicro皮秒激光則可輕松實(shí)現(xiàn)40微米的溝槽寬度，且不產(chǎn)生任何損傷。

 

半導(dǎo)體激光應(yīng)用之光刻

常規(guī)光刻技術(shù)是采用紫外光作為圖像信息載體，以光致抗蝕劑為中間（圖像記錄）媒介實(shí)現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理，最終把圖像信息傳遞到晶片或介質(zhì)層上的一種工藝。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度大幅縮小，已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù)，使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻是半導(dǎo)體加工難度極高的工藝，對(duì)設(shè)備要求非常之高，目前頂級(jí)的光刻機(jī)只有阿斯麥（ASML）、應(yīng)用材料（AMAT）制備。

激光器：光刻機(jī)核心設(shè)備之一，難度極高。根據(jù)所使用的光源的改進(jìn)，光刻機(jī)經(jīng)歷了 5 代產(chǎn)品的發(fā)展，每次光源的改進(jìn)都顯著提升了光刻機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的最小工藝節(jié)點(diǎn)。最初的兩代光刻機(jī)采用汞燈產(chǎn)生的 436nm g-line 和 365nm i-line 作為光刻光源，可以滿足0.8-0.35 微米制程芯片的生產(chǎn)。第三代光刻機(jī)采用 248nm 的 KrF（氟化氪）準(zhǔn)分子激光作為光源，將最小工藝節(jié)點(diǎn)提升至350-180nm 水平。第四代光刻機(jī)的光源采用了 193nm 的 ArF（氟化氬）準(zhǔn)分子激光，將最小制程一舉提升至 65nm 的水平。第五代 EUV 光刻機(jī)采用波長(zhǎng) 13.5nm 的極紫外光，將工藝節(jié)點(diǎn)推向了7nm、5nm水平。

以最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)為例，由于極紫外光能被包括空氣在內(nèi)的很多材料吸收， 所以，要使用極紫外光，必須消耗電力把整個(gè)環(huán)境都抽成真空。與此同時(shí)，極紫外光容易被透鏡吸收，因此需要得到極高功率的極紫外光，需要極大的激光器，這也就意味著光刻機(jī)所需的激光器難度極大。

 

德國(guó)通快已研發(fā)了第三代的激光系統(tǒng)，為光刻系統(tǒng)制造商和預(yù)脈沖、主脈沖技術(shù)樹(shù)立了標(biāo)桿。德國(guó)通快還將繼續(xù)加大技術(shù)投入，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)所需的250瓦光學(xué)功率，為新一代芯片的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

4、 IPG、Coherent 、TRUMPF等海外廠商是激光產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)，國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廠商正在崛起

全球激光產(chǎn)業(yè)格局鮮明，德國(guó)通快TRUMPF穩(wěn)局第一，Coherent收購(gòu)Rofin后成為全球第二大激光廠商。值得一提的是，大陸廠商大族激光近兩年由于消費(fèi)電子創(chuàng)新、面板、新能源、大功率業(yè)務(wù)等方面帶動(dòng)，正在快速發(fā)展，未來(lái)市場(chǎng)份額有望更進(jìn)一步。

 

4.1、 IPG 、Coherent、TRUMPF，激光產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)

IPG：光纖激光器風(fēng)向標(biāo)

IPG（IPG Photonics）總部位于美國(guó)，是世界領(lǐng)先的高性能光纖激光器和放大器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及制造商，產(chǎn)品涉及眾多應(yīng)用和市場(chǎng)，最為著名是的IPG高功率光纖激光器。IPG 經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展逐步形成了光纖激光器上游產(chǎn)業(yè)鏈的垂直整合，如：增益光纖、半導(dǎo)體泵浦源、光纖元器件等，并拓展到光纖激光器下游產(chǎn)業(yè)鏈的一些特種激光加工裝備。IPG 為全球第一家實(shí)現(xiàn)光纖激光器產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，產(chǎn)品線豐富，產(chǎn)品類型包括高、中、低功率光纖激光器，在高功率光纖激光器的優(yōu)勢(shì)尤為突出。

 

IPG公布2017全年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入14.09億美元，同比增長(zhǎng)40.02%，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)3.48億美元，同比增長(zhǎng)33.31%，增長(zhǎng)迅速。其增長(zhǎng)主要來(lái)源于三大原因，一是轉(zhuǎn)向6千瓦以上的高功率激光光源，其銷售額在2017年增長(zhǎng)超過(guò)一倍，占高功率收入的30%以上；二是對(duì)非激光機(jī)械工具的替代，低端切割系統(tǒng)替代1-2千瓦激光源；三是2017年激光焊接市場(chǎng)快速擴(kuò)張，IPG在焊接領(lǐng)域擁有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在加工那些難以焊接的材料時(shí)，IPG的擺動(dòng)和焊縫追蹤焊接頭適配器能夠確保焊縫的一致性。

 

IPG垂直一體化，構(gòu)建光纖激光器技術(shù)壁壘。IPG掌握了光纖激光器的核心模塊技術(shù)，是一家典型的垂直整合的公司，其技術(shù)均是IPG研發(fā)出來(lái)的，例如特種光纖、泵浦二極管、包層側(cè)泵技術(shù)、分布式單管泵浦架構(gòu)等核心環(huán)節(jié)，IPG均能實(shí)現(xiàn)自研生產(chǎn)，使得IPG生產(chǎn)高輸出功率和卓越光束質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，也能將成本做得更加低廉。

Coherent：ELA準(zhǔn)分子激光退火的風(fēng)向標(biāo)

相干公司（Coherent）于1968年成立于美國(guó)，全球最早從事激光器研發(fā)與商業(yè)化的企業(yè)之一。Coheren來(lái)自準(zhǔn)分子激光器營(yíng)收占公司總營(yíng)收一半以上，近年來(lái)充分受益于OLED產(chǎn)線建設(shè)對(duì)準(zhǔn)分子激光器的旺盛需求。2016年3月，Coherent宣布以9.42億美元收購(gòu)Rofin-Sinar，也開(kāi)始進(jìn)入高功率光纖激光器領(lǐng)域。

Coherent是最全面的激光器系統(tǒng)供應(yīng)商之一，提供從振蕩級(jí)、放大器、OPA、泵浦源到特殊制造的TW激光器等一系列超快激光器產(chǎn)品，脈沖寬度最窄到20fs；峰值功率最高可達(dá)100TW；單脈沖能量最高可達(dá)到5J。公司能夠提供更全面的激光器和激光參數(shù)測(cè)量產(chǎn)品，包括：氬/氪離子激光器、CO2 激光器（10.6μm、9.4μm、調(diào)Q、可調(diào)諧、單頻、THz源）、半導(dǎo)體激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、鈦寶石連續(xù)可調(diào)諧激光器、準(zhǔn)分子激光器、脈沖染料激光器、鈦寶石超快激光器及放大器、半導(dǎo)體泵浦固體激光器（1064nm、532nm、355nm、266nm）、功率計(jì)、能量計(jì)、光束質(zhì)量分析儀和波長(zhǎng)計(jì)等。

 

2017年全年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入17.23億美元，同比增長(zhǎng)101.00%，全年凈利潤(rùn)2.07億美元，同比增長(zhǎng)136.71%，增長(zhǎng)情況同樣喜人。Coherent的爆發(fā)主要源于OLED訂單的迅速增長(zhǎng)大幅推升了微電子業(yè)務(wù)部門的訂單，Coherent的準(zhǔn)分子激光退火工具（ELA）和激光剝離工具（LLO）是目前OLED行業(yè)無(wú)法替代的工具，且由于ELA業(yè)務(wù)具有易耗和后續(xù)維修服務(wù)的特征，更新設(shè)備的收入加快了Coherent的爆發(fā)。

 

Coherent是ELA 激光退火設(shè)備的旗幟。ELA 激光退火設(shè)備是OLED生產(chǎn)線的重要設(shè)備，目前Coherent幾乎壟斷了該設(shè)備。在三星、LG、京東方的OLED生產(chǎn)線中，都在使用Coherent的ELA 激光退火設(shè)備。

德國(guó)通快（TRUMPF）：激光加工設(shè)備的風(fēng)向標(biāo)

德國(guó)通快成立于1923年，集團(tuán)是全球制造技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)企業(yè)之一，在工業(yè)用激光及激光系統(tǒng)領(lǐng)域是技術(shù)及市場(chǎng)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。德國(guó)通快成立之初最開(kāi)始的業(yè)務(wù)是撓性軸，上世紀(jì)60年代，通快集團(tuán)開(kāi)始涉足激光領(lǐng)域，并于80年代造出了業(yè)界領(lǐng)先的激光器，將激光技術(shù)集成到通快的產(chǎn)品線，此后30多年保持持續(xù)發(fā)展和增長(zhǎng)。

從收入規(guī)模來(lái)看， 2016/17財(cái)政年度，德國(guó)通快銷售額31億歐元，同比增加了10.8%；訂單收入34億歐元，同比增長(zhǎng)21.1%。德國(guó)通快主要收入來(lái)自用于柔性鈑金和管材加工的機(jī)床，集團(tuán)總收入的2/3與激光器有關(guān)。目前，德國(guó)通快在激光加工領(lǐng)域排名全球第一，也是全球第三大機(jī)床制造企業(yè)。

從創(chuàng)新角度來(lái)看，德國(guó)通快以其持續(xù)創(chuàng)新和專注于專業(yè)的生產(chǎn)方法以及不斷的改革作為其集團(tuán)發(fā)展的綱領(lǐng)，使其牢牢占據(jù)了鈑金加工、激光生產(chǎn)、電子應(yīng)用以及醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，可以看到，無(wú)論是在鈑金制造的機(jī)床與電動(dòng)工具領(lǐng)域，還是在激光技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)，通快公司均靠技術(shù)創(chuàng)新而引領(lǐng)潮流。我們舉例為證，1997年，德國(guó)通快首先發(fā)明以自動(dòng)控制折彎ACB而著稱的角度測(cè)量系統(tǒng)；2004年，德國(guó)通快首先發(fā)明四液壓缸驅(qū)動(dòng)技術(shù)；這些都是折彎領(lǐng)域的兩大里程碑，均來(lái)自于德國(guó)通快之手。

從技術(shù)投入上看，2017年，德國(guó)通快的研發(fā)支出318百萬(wàn)歐元，占收入比重達(dá)到10.2%，公司有1843名員工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)。

 

4.2、 中國(guó)的激光技術(shù)與國(guó)外仍差距明顯，正加緊追趕步伐

我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展存在“以整機(jī)帶動(dòng)零部件發(fā)展”的思路，由于整機(jī)廠的強(qiáng)勢(shì)和游說(shuō)，21世紀(jì)初，國(guó)家把進(jìn)口“零部件不免稅，整機(jī)免稅”改為“零部件免稅，整機(jī)不免稅”。在這種環(huán)境下，制造業(yè)的規(guī)模發(fā)展起來(lái)了，但是基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)零部件的發(fā)展相對(duì)滯后，并使我國(guó)本土零部件企業(yè)的生存環(huán)境更加惡劣，產(chǎn)業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)需要直面進(jìn)口產(chǎn)品在價(jià)格和技術(shù)上的雙重沖擊。

國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)與世界差距多大？

2007 年之前，盡管國(guó)內(nèi)高校、研究所等單位在光纖激光器領(lǐng)域開(kāi)展了大量的研究工作并取得了諸多成就，但國(guó)內(nèi)光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品化仍然是空白，幾乎所有工業(yè)光纖激光器全部依賴進(jìn)口。

中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)存在最大的問(wèn)題就是核心話語(yǔ)權(quán)缺失，這也是與國(guó)外最明顯的差距。我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)工藝產(chǎn)品較為依賴進(jìn)口，上游晶體公司出產(chǎn)晶體至德國(guó)、美國(guó)，國(guó)外企業(yè)制成晶片后再出售至中國(guó)。并非我國(guó)公司不能自產(chǎn)晶片，而是工藝不過(guò)關(guān)，進(jìn)口晶片性能比自產(chǎn)的要好，下游加工商出于穩(wěn)定性考慮，選擇了進(jìn)口產(chǎn)品。中游的激光器制造也是同樣境遇：比如制造飛秒激光器，在加工縮膜期間，縮膜便無(wú)法自產(chǎn)，只能進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)所掌握的激光技術(shù)與國(guó)外差距并不大，但是受限于整體工業(yè)的體系發(fā)展的基礎(chǔ)，以500W以上的激光器為例，國(guó)產(chǎn)的產(chǎn)品在耐用性、性能、穩(wěn)定性以及大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)水平均與國(guó)際差距較大，根源在于我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。

根據(jù)《2017年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)，2016年中國(guó)進(jìn)口激光元器件的總金額創(chuàng)新高，達(dá)13億美元，說(shuō)明核心激光元器件依賴進(jìn)口的現(xiàn)象未得到本質(zhì)改觀，高端市場(chǎng)依然被國(guó)外企業(yè)把控。

 

目前我國(guó)中低功率光纖激光器的制造技術(shù)已比較成熟，但高功率激光合束與泵浦耦合等領(lǐng)域存技術(shù)難題，且器件缺乏。和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)的差距主要包括激光元器件技術(shù)方面以及產(chǎn)業(yè)化，其中，元器件技術(shù)的差距制約了整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化水平。

激光設(shè)備領(lǐng)域，大族激光、華工科技正在趕超

中國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)制造技術(shù)的更新升級(jí)，也急切的激光加工設(shè)備做配套，倒逼著中國(guó)激光廠商不斷研發(fā)新設(shè)備以適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展，推動(dòng)了中國(guó)大陸廠商加速發(fā)展。大族激光、華工科技等廠商在過(guò)去幾年取得了快速發(fā)展，已經(jīng)躋身世界激光設(shè)備大廠的行列。

以大族激光為例，大族激光是亞洲最大、世界排名前三的工業(yè)激光加工設(shè)備生產(chǎn)廠商，其產(chǎn)品覆蓋了激光打標(biāo)機(jī)系列、激光焊接機(jī)系列、激光切割機(jī)系列、新能源激光焊接設(shè)備、激光演示系列、PCB鉆孔機(jī)系列、工業(yè)機(jī)器人等多個(gè)系列200余種工業(yè)激光設(shè)備及智能裝備解決方案。2017年，大族激光實(shí)現(xiàn)總營(yíng)收115.6億，同比增長(zhǎng)66.12%。其中，小功率激光打標(biāo)、精密焊接、精密切割等業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入61.88億元；大功率激光及自動(dòng)化配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入20.74億元，同比增長(zhǎng)42%；PCB業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入12.10億元，同比增長(zhǎng)36%；半導(dǎo)體及顯視面板行業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入5.1億元，同比增長(zhǎng)47%；新能源業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入5.47億元，同比增長(zhǎng)82%。可以看出，大族激光得益于下游新興應(yīng)用的出現(xiàn)，半導(dǎo)體及顯視面板、新能源、大功率加工成為了重要潛力點(diǎn)。

在激光器領(lǐng)域，銳科激光、創(chuàng)鑫激光正在追趕

近幾年，隨著中國(guó)廠商的低功率（<100W）光纖激光器的技術(shù)成熟，其市場(chǎng)已大多被國(guó)內(nèi)廠商占據(jù)，國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)85%。在中功率光纖激光器（≤1.5kW）領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)廠商在2016年的市占率已經(jīng)超過(guò)了國(guó)外廠商，國(guó)產(chǎn)化成果顯著。然而在高功率光纖激光器（>1.5kW）領(lǐng)域，由于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的性能、穩(wěn)定性等仍存在客觀差距，其大部分市場(chǎng)依舊被國(guó)外廠商占據(jù)，國(guó)產(chǎn)的高功率光纖激光器市場(chǎng)份額約占8%。而在這里面的典型的代表企業(yè)包括銳科激光、創(chuàng)鑫激光等，它們成功研制出中高功率光纖激光器，大大降低了該類產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)銷售價(jià)格，打破了國(guó)外壟斷。

 

 

 

5、 投資建議：建議投資中國(guó)激光的行業(yè)典范標(biāo)的

5.1、 大族激光：從激光器到設(shè)備集成垂直一體化掌握核心技術(shù)，下游多項(xiàng)應(yīng)用全面開(kāi)花，維持“買入”評(píng)級(jí)

◆垂直一體化，從激光器到設(shè)備集成，國(guó)內(nèi)激光技術(shù)絕對(duì)龍頭。

大族激光是真正意義上掌握了激光核心技術(shù)的企業(yè)。激光技術(shù)的核心在于的激光器（激光器占激光設(shè)備成本的40%）。大族自主研發(fā)的Draco系列皮秒激光器實(shí)現(xiàn)規(guī)模銷售，作為新一代核心光源打破國(guó)外壟斷，在LED晶圓、藍(lán)寶石、玻璃等脆性材料切割領(lǐng)域基本替代進(jìn)口。除了實(shí)現(xiàn)小功率激光器的產(chǎn)業(yè)化，大功率激光器也逐步攻克，隨著激光器自供的比例提升，將降低公司產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，進(jìn)一步強(qiáng)化了大族在激光產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位。

為了更深層次掌握激光核心技術(shù)，大族激光也通過(guò)收購(gòu)布局特種光纖進(jìn)一步切入更上游，從而實(shí)現(xiàn)了從特種光纖到激光器再到設(shè)備集成的垂直一體化整合。目前，大族已經(jīng)打通激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，為多個(gè)行業(yè)應(yīng)用提供智能制造解決方案，已經(jīng)在消費(fèi)電子、PCB、面板、新能源、大功率加工等多領(lǐng)域全面開(kāi)花。

◆受益下游行業(yè)景氣度提升，重點(diǎn)布局IT、高功率、PCB、面板等產(chǎn)業(yè)。

智能手機(jī)市場(chǎng)相對(duì)飽和的大環(huán)境下，大族激光通過(guò)拓展國(guó)內(nèi)大客戶，IT業(yè)務(wù)線維持與2017年持平。高功率事業(yè)部受益于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)整體裝備制造升級(jí)，維持30-40%的復(fù)合高增速。公司出產(chǎn)的高功率設(shè)備目前應(yīng)用于汽車、軌道交通等重要行業(yè)，已成為中集集團(tuán)、中國(guó)鐵建、大慶油田等大型企業(yè)的激光系統(tǒng)集成解決方案提供商。

同時(shí)2018年主要受益于PCB行業(yè)景氣度提升，下游廠商擴(kuò)張產(chǎn)能，軟板硬板產(chǎn)線都迎來(lái)擴(kuò)產(chǎn)，機(jī)械鉆孔機(jī)、LDI激光直接成像設(shè)備等產(chǎn)品訂單同比增長(zhǎng)100%以上，訂單相比2017年有大幅提升。顯示業(yè)務(wù)線收獲OLED設(shè)備、全面屏、LED劃片等增量訂單。同時(shí)新能源事業(yè)部伴隨電池廠商產(chǎn)能擴(kuò)張和自動(dòng)化工藝提升，將為公司業(yè)績(jī)帶來(lái)彈性。2018年全年凈利將維持高速增長(zhǎng)。

◆盈利預(yù)測(cè)、估值與評(píng)級(jí)

近年來(lái)我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)正處于加速升級(jí)階段，國(guó)家大力推進(jìn)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，激光加工的突出優(yōu)勢(shì)在各行業(yè)逐漸體現(xiàn)。我們看好大族激光作為中國(guó)激光設(shè)備龍頭公司的行業(yè)地位。我們維持公司 2018—2020年 EPS 分別為 2.16/2.97/3.89元，對(duì)應(yīng)PE分別為25/18/14倍，維持“買入”評(píng)級(jí)。

◆風(fēng)險(xiǎn)提示：

消費(fèi)電子下游需求疲軟；高功率設(shè)備市場(chǎng)滲透率提升不及預(yù)期；PCB 下

游擴(kuò)產(chǎn)速度不及預(yù)期。

5.2、 華工科技：制造向高端，汽車激光加工技術(shù)領(lǐng)先

◆立足激光，堅(jiān)持“制造向高端”戰(zhàn)略

華工科技主要包括激光業(yè)務(wù)（華工激光）、光通信業(yè)務(wù)（華工正源）、傳感器業(yè)務(wù)（華工高理）、激光全息防偽業(yè)務(wù)（華工圖像）等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，主要以激光業(yè)務(wù)（2017年收入占比34.63%）和光通信業(yè)務(wù)（2017年收入占比39.67%）為主，它們也正好順應(yīng)了激光和5G通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

華工科技下轄業(yè)務(wù)眾多，但公司立足于激光業(yè)務(wù)，堅(jiān)持“制造向高端”戰(zhàn)略。2017年公司的激光業(yè)務(wù)收入15.5億元，同比增長(zhǎng)33%，凈利潤(rùn)1億元，同比增長(zhǎng)20%。激光業(yè)務(wù)成為華工科技的重要業(yè)務(wù)支柱。

◆堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，激光技術(shù)突出，已形成戰(zhàn)略布局

華工科技始終堅(jiān)持研發(fā)創(chuàng)新，目前累計(jì)擁有502件專利，牽頭組織的國(guó)家科技部“重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)”項(xiàng)目——“工業(yè)級(jí)皮秒/飛秒激光器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”、“高效智能激光強(qiáng)化設(shè)備研制及在鐵路、航空領(lǐng)域關(guān)鍵部件上的示范作用”、“基于超導(dǎo)回旋加速器的質(zhì)子放療裝備研發(fā)”有序推進(jìn)。截至2017年末，華工科技有10人入選國(guó)家“千人計(jì)劃”、6人入選湖北省“百人計(jì)劃”。此外公司著力優(yōu)化調(diào)整人力資源結(jié)構(gòu)，技術(shù)人員和市場(chǎng)營(yíng)銷人員比重逐年上升。

華工激光擁有各種功率激光器和激光設(shè)備的核心技術(shù)，在微加工領(lǐng)域成功研發(fā)藍(lán)寶石切割、打孔設(shè)備，掌握皮秒激光成絲切割工藝、掌握高精度光機(jī)電協(xié)同控制技術(shù)等單元技術(shù)，在手機(jī)屏幕切割領(lǐng)域打開(kāi)通過(guò)國(guó)家項(xiàng)目申報(bào)，突破顯示面板工藝技術(shù)并開(kāi)發(fā)了全面屏的全自動(dòng)切割設(shè)備。針對(duì)家電行業(yè)，推出紫外大幅面打標(biāo)設(shè)備，突破了曲面異形加工瓶頸，填補(bǔ)了市場(chǎng)應(yīng)用空白。開(kāi)發(fā)出汽車變速箱齒輪焊接智能生產(chǎn)線、凸輪軸智能焊接裝備、汽車座椅滑軌部裝智能線、適用于航空航天、汽車等多領(lǐng)域的三維五軸智能加工設(shè)備。同時(shí)，基于信息化MES系統(tǒng)的智能激光切割、切管生產(chǎn)線成功交付。

正是由于華工激光突出的技術(shù)水平，其客戶覆蓋了眾多領(lǐng)域的極具影響力的廠商，包括寧德時(shí)代、比亞迪、廣東海中新能源公司、東光天藍(lán)智能裝備公司、京東方、深天馬、華星光電、A客戶等。

◆汽車激光加工優(yōu)勢(shì)明顯，已搶占行業(yè)高地

近十年來(lái)，華工激光充分利用華工激光法利萊制造產(chǎn)品、華科大科研力量、神龍汽車的“產(chǎn)學(xué)研用”的創(chuàng)新平臺(tái)，成功打破了行業(yè)內(nèi)外企獨(dú)大的壟斷格局。2010年9月，華工激光承接的“神龍汽車有限公司標(biāo)致508白車身頂蓋激光焊接項(xiàng)目”實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)，成功打破40年國(guó)外壟斷。2016年4月，華工激光法利萊與廣汽本田達(dá)成合作協(xié)議，負(fù)責(zé)其“汽車主線頂蓋激光焊、尾門鉸鏈、后輪拱滾邊自動(dòng)化改造項(xiàng)目”，這意味著日系車將首次采用技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)線制造。自此，華工激光在汽車激光加工已實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，搶占了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

目前，公司自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)首條新能源汽車全鋁車身焊裝生產(chǎn)線，已實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)上市；公司重點(diǎn)推出了漫威系列光纖激光切割機(jī)、奧博三維五軸激光切割機(jī)系列新產(chǎn)品。這些將為公司在汽車領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展鋪設(shè)了新道路。

◆風(fēng)險(xiǎn)提示：

技術(shù)轉(zhuǎn)化率不及預(yù)期；新產(chǎn)品推廣速度不及預(yù)期。

5.3、 銳科激光：國(guó)內(nèi)光纖激光器龍頭，雙重受益于行業(yè)景氣和國(guó)產(chǎn)替代

◆國(guó)內(nèi)光纖激光器龍頭，高功率連續(xù)激光器國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

銳科激光是國(guó)內(nèi)第一家專門從事光纖激光器及核心器件研發(fā)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，公司主要產(chǎn)品為脈沖光纖激光器、連續(xù)光纖激光器兩大系列，均為自主研發(fā)，設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品質(zhì)量與性能整體處于行業(yè)先進(jìn)水平，產(chǎn)品線豐富齊全，包括10W至200W 的脈沖光纖激光器和10W 至10,000W 的連續(xù)光纖激光器。脈沖光纖激光器主要應(yīng)用于各種材料的打標(biāo)、精密加工、圖文標(biāo)記、深雕刻；連續(xù)光纖激光器廣泛應(yīng)用于汽車車身零件的切割，航空領(lǐng)域鋁、鈦合金材料的鉚釘孔切割，造船業(yè)和鋼鐵業(yè)的厚鋼板切割等。

2017年，銳科激光實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入9.51億元，其中脈沖光纖激光器1.75億元，占比18.44%；連續(xù)光纖激光器7.18億元，占比75.56%，該部分業(yè)務(wù)體現(xiàn)了中高功率的光纖激光器已成為公司發(fā)展的核心支柱。而銳科激光也在行業(yè)內(nèi)建立了高功率連續(xù)光纖激光器領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，早在2013年，公司就向市場(chǎng)正式推出10kw連續(xù)光纖激光器，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的空白。

◆光纖激光器正受益于行業(yè)景氣和國(guó)產(chǎn)替代

光纖激光器相比于固體激光器、氣體激光器，具有可操作性性好、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制冷方式簡(jiǎn)單等多方面優(yōu)點(diǎn)，光纖激光器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

銳科激光正雙重受益于行業(yè)景氣和國(guó)產(chǎn)替代。在行業(yè)景氣方面，根據(jù) Laser MarketsResearch/ Strategies Unlimited 的數(shù)據(jù)，2017年全球工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模43億美元，其中光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到20億美元，占比47%，近三年的市場(chǎng)規(guī)模增速分別為21.67%、30.57%和33.70%，可見(jiàn)光纖激光器市場(chǎng)正處于高景氣時(shí)期。在國(guó)產(chǎn)替代方面，全球光纖激光器主要被IPG等海外巨頭壟斷，IPG 2017財(cái)年?duì)I收超14億美元，而銳科激光的2017年收入尚不到10億人民幣，正享受中國(guó)大陸市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代的紅利。

◆三位“千人計(jì)劃”專家引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，代表國(guó)內(nèi)光纖激光器頂尖水平

銳科激光擁有一支人才突出、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中公司副董事長(zhǎng)兼總工程師閆大鵬、 董事兼副總經(jīng)理李成、副總經(jīng)理兼董事會(huì)秘書盧昆忠 3 名高層次人才入選國(guó)家“千人計(jì)劃”， 3名“千人計(jì)劃”人才均為光纖激光器及核心器件等領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。以3 名“千人計(jì)劃”人才為核心，公司建立起以博士和碩士為主體的光纖激光器及核心器件的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并于2014 年入選國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。截至2017 年末，公司及控股子公司共有技術(shù)研發(fā)類人員205 人，占全體員工人數(shù)的比重為24.29%。

在3名“千人計(jì)劃”專家的帶領(lǐng)下，公司已經(jīng)取得了一系列的技術(shù)成果。截止2017年末，公司擁有專利108 項(xiàng)，其中境內(nèi)發(fā)明專利24 項(xiàng)，境內(nèi)實(shí)用新型專利68 項(xiàng)，境內(nèi)外觀設(shè)計(jì)專利15 項(xiàng)，境外專利1 項(xiàng)，軟件著作權(quán)7 項(xiàng)。

銳科激光先后研制出我國(guó)第一臺(tái)25W 脈沖光纖激光器產(chǎn)品，第一臺(tái)100W、1,000W、4,000W、6,000W 和10,000W 連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品并形成批量化生產(chǎn)，技術(shù)研發(fā)實(shí)力在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中保持領(lǐng)先水平

◆風(fēng)險(xiǎn)提示

激光行業(yè)下游需求不及預(yù)期。

5.4、 福晶科技：把握激光上游晶體的龍頭公司

◆中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)上游的元器件龍頭公司

福晶科技主營(yíng)業(yè)務(wù)主要聚焦光學(xué)晶體、晶體材料、激光器件的制造。產(chǎn)品劃分為非線性光學(xué)晶體元器件、激光晶體元器件、激光光學(xué)元器件和激光器件四大類，其中非線性光學(xué)晶體元器件主要為L(zhǎng)BO（三硼酸鋰）、BBO（低溫相偏硼酸鋇）、KTP（磷酸鈦氧鉀）等，激光晶體元器件主要為Nd:YVO4（摻釹釩酸釔）等，激光光學(xué)元器件包括透鏡、反射鏡、波片、窗口片等，激光器件主要包括隔離器、電光開(kāi)光、聲光器件等。

公司產(chǎn)品主要用于固體激光器及光纖激光器制造，是激光系統(tǒng)的核心元器件。固體激光器及光纖激光器在工業(yè)加工、醫(yī)療和科研等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。公司根據(jù)下游的客戶的需求，主要采取小批量、多規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品訂單生產(chǎn)模式，按照客戶提供的指標(biāo)要求，開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。

經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，積累了精湛的工藝按照“材料——元件——組件——器件”的產(chǎn)業(yè)路徑，繼續(xù)加大人才和研發(fā)投入，持續(xù)開(kāi)展新品種開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品升級(jí)和工藝改進(jìn)活動(dòng)，形成“研發(fā)一代、儲(chǔ)備一代、生產(chǎn)一代”的階梯發(fā)展模式。在鞏固和發(fā)展非線性光學(xué)晶體元器件、激光晶體元器件、激光光學(xué)元器件現(xiàn)有業(yè)務(wù)的同時(shí)積極尋求新的材料和元器件的發(fā)展。

公司產(chǎn)品處于激光行業(yè)的上游，隨著激光精細(xì)加工、醫(yī)療美容等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用拓展，作為上游元器件的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，為公司業(yè)務(wù)拓展提供了良好契機(jī)。公司積累了獨(dú)特的技術(shù)和工藝，具備較強(qiáng)的自主研發(fā)能力和創(chuàng)新能力，為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，參與制定了一些國(guó)家和地方性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與全球主要固體激光器廠商建立了良好的合作關(guān)系。

◆受益于下游設(shè)備需求增長(zhǎng)，上游元器件廠商業(yè)績(jī)持續(xù)提升

非線性光學(xué)晶體元器件是公司重要的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)線，公司是全球最大的LBO 晶體、BBO 晶體供應(yīng)商，也是全球重要的Nd：YVO4 晶體供應(yīng)商，控股子公司青島海泰光電技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)最大的KTP 晶體生產(chǎn)商。公司發(fā)展了熔鹽法，提拉法、水溶液法和坩堝下降法等多種晶體生長(zhǎng)技術(shù)，擁有數(shù)控加工、雙拋、大型環(huán)拋等多種加工手段以及IAD，IBS，EB等鍍膜工藝以適應(yīng)各類不同的應(yīng)用需求。檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備也處于業(yè)界領(lǐng)先地位，擁有Zygo干涉儀、PE分光光度計(jì)、Trioptics中心儀等多臺(tái)檢測(cè)儀器。

公司產(chǎn)品主要用于固體激光器及光纖激光器制造，是激光系統(tǒng)的核心元器件。公司根據(jù)下游的客戶的需求，主要采取小批量、多規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品訂單生產(chǎn)模式，根據(jù)客戶的指標(biāo)要求，開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)并銷售相關(guān)產(chǎn)品。業(yè)績(jī)的增長(zhǎng)主要得益于激光在精密加工方面的應(yīng)用不斷普及，從而帶動(dòng)激光上游元器件的市場(chǎng)需求。

◆風(fēng)險(xiǎn)提示：

激光行業(yè)下游需求不及預(yù)期。

6、 風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）下游需求出現(xiàn)快速變化的風(fēng)險(xiǎn)：激光設(shè)備行業(yè)屬于上游行業(yè)，如果下游需求出現(xiàn)快速變化，激光設(shè)備廠商應(yīng)對(duì)不及可能產(chǎn)生不利影響；

（2）技術(shù)升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：激光器的技術(shù)一直處于升級(jí)之中，如果出現(xiàn)新的技術(shù)而激光設(shè)備廠商應(yīng)對(duì)不及，則可能會(huì)被淘汰。