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市場(chǎng)研究

制造業(yè)復(fù)蘇背景下激光行業(yè)投資機(jī)會(huì)

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:東吳證券2020-12-07 我要評(píng)論(0 )   

核心觀點(diǎn):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。①宏觀:11月PMI為52.1,連續(xù)9個(gè)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(jì)同比-5.30%,制造業(yè)投資...

核心觀點(diǎn):

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。①宏觀:11月PMI為52.1,連續(xù)9個(gè)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(jì)同比-5.30%,制造業(yè)投資持續(xù)改善;②中觀: 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量高速增長(zhǎng),10 月達(dá)21467臺(tái),同比增長(zhǎng) 38.50%,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(wàn)臺(tái),同比增速29.00%,增速提升明顯;③微觀:IPG中國(guó)區(qū)收入降 幅自2019Q4開(kāi)始收窄,2020Q3已扭轉(zhuǎn)下跌趨勢(shì),同比+22%。銳科激光和柏楚電子Q1以來(lái)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(lái)看,制造業(yè)持續(xù)復(fù)蘇背景下,激光設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)景氣度不斷提升,行業(yè)拐點(diǎn)已 經(jīng)出現(xiàn)。

國(guó)內(nèi)激光行業(yè)快速增長(zhǎng),在各環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)突破,正在加速實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。2019年中國(guó)激光 加工設(shè)備市場(chǎng)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(zhǎng)的同時(shí),本土企 業(yè)在各個(gè)環(huán)節(jié)正在加速實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代:①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(shí)出現(xiàn)了以專注于動(dòng)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;②在激光器領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)激光器企業(yè)份額呈現(xiàn)快速提升態(tài)勢(shì),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(shí)現(xiàn)中低功率激光器國(guó)產(chǎn)化后,正 逐步實(shí)現(xiàn)高功率進(jìn)口替代;③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(chǎng)份額,以柏楚電子為代表的龍頭企業(yè)開(kāi)始向高功率以及超快控制系統(tǒng)等高端市場(chǎng)布局。 中長(zhǎng)期看,激光加工(激光切割、焊接)滲透率不斷提升、應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展( 3C、動(dòng)力電池 、光伏等),我國(guó)激光加工市場(chǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),是一個(gè)成長(zhǎng)性賽道。行業(yè) 持續(xù)快速增長(zhǎng)疊加進(jìn)口替代雙重因素驅(qū)動(dòng),本土相關(guān)企業(yè)迎來(lái)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

1.1 宏觀:制造業(yè)景氣度持續(xù)提升,行業(yè)復(fù)蘇跡象顯著

1.2 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)1.2 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:①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(tái),同比增長(zhǎng) 38.5%。②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(wàn)臺(tái),同比增速29.0%,提升明顯。

1.3 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(guó)區(qū)收入增速,我們發(fā)現(xiàn):IPG中國(guó)區(qū)收入降幅自2019Q4開(kāi)始收窄,2020Q3已 扭轉(zhuǎn)下跌趨勢(shì),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(lái)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)78.28%和59.42%。

1.4 復(fù)盤(pán)歷史:激光行業(yè)具有更強(qiáng)的成長(zhǎng)彈性

復(fù)盤(pán)過(guò)去十年我國(guó)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):①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,激光行業(yè)增速呈現(xiàn) 下降趨勢(shì);②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(diǎn) 已經(jīng)出現(xiàn)。

二、激光產(chǎn)業(yè)鏈介紹

2.1 激光:產(chǎn)業(yè)鏈龐大,應(yīng)用廣泛

激光:通過(guò)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(jí)躍遷到高能級(jí),再?gòu)母吣芗?jí)回落到低能級(jí)時(shí),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。有單色性好、亮度高、方向性好、相干性高等特點(diǎn)。 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(cè)、激光照明等技術(shù)廣泛支撐汽車、電 子、航空、冶金等行業(yè)。

2.2 光加工優(yōu)勢(shì)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(diǎn)。 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(chǎng)規(guī)模CAGR為15.4%,遠(yuǎn)高于同期機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模 增速6.5%。

2.3 制造業(yè)邁入“光加工”時(shí)代

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)步入“光加工”時(shí)代:以德國(guó)、美國(guó)、日本等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在部分 大型工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)基本完成了對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的替換,2010年美國(guó)GDP 的 50%(約7.50 萬(wàn) 億美元)與激光應(yīng)用相關(guān)。 目前我國(guó)激光應(yīng)用滲透率仍相對(duì)較低,正跟隨發(fā)達(dá)國(guó)家加速邁入“光加工”時(shí)代。2019年 ,我國(guó)激光切割設(shè)備銷量?jī)H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。

三、激光加工設(shè)備:國(guó)產(chǎn)化提升經(jīng)濟(jì)性,推動(dòng)新應(yīng) 用場(chǎng)景不斷落地

3.1 下游激光設(shè)備市場(chǎng)細(xì)分領(lǐng)域眾多

激光產(chǎn)業(yè)下游以設(shè)備制造商為主,細(xì)分市場(chǎng)包括激光加工、激光顯示、激光醫(yī)療、激光測(cè) 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(fèi)電子、新能源汽車 等全領(lǐng)域的龍頭;(2)以專注于動(dòng)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。

3.2 激光加工設(shè)備:國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)

2019年,國(guó)內(nèi)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占比超過(guò)全球50%。隨著中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,激光 市場(chǎng)需求逐漸轉(zhuǎn)向中國(guó)。2019年,受全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)惡化、貿(mào)易戰(zhàn)等因素影響,激光市場(chǎng)需 求萎靡,全球激光加工設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1,267億元/-10%。與國(guó)外激光加工設(shè)備市場(chǎng)的不 景氣形成對(duì)比,2019年,中國(guó)激光加工設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為658億元,占全球激光加工設(shè)備市場(chǎng) 規(guī)模的52%,同比提升9pct。 2012-2019年國(guó)內(nèi)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模CAGR達(dá)21.4%,保持高速增長(zhǎng)。受疫情影響,預(yù)計(jì) 2020年激光加工設(shè)備銷售收入達(dá)645億元/-2.0%。

3.3 激光加工設(shè)備:格局分散,大族、華工份額領(lǐng)先

2019年,國(guó)內(nèi)規(guī)模以上激光企業(yè)超過(guò)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。 我國(guó)激光加工設(shè)備市場(chǎng)格局分散。按2019年國(guó)內(nèi)激光加工設(shè)備658億元的市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行測(cè) 算,2019年大族激光激光加工設(shè)備相關(guān)營(yíng)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(yíng)業(yè)收入17.23億元,市占率2.8%。海外激光設(shè)備龍頭德國(guó)通快中國(guó)區(qū)19/20財(cái) 年收入為3.5億歐元,通快集團(tuán)的經(jīng)營(yíng)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(lái)看, 激光技術(shù)事業(yè)部收入占比為34%,我們按照該比例測(cè)算出,通快中國(guó)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(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在低功率激光加工設(shè)備市場(chǎng)已經(jīng)具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但高功率激 光加工設(shè)備仍有進(jìn)一步國(guó)產(chǎn)化空間。

3.4 應(yīng)用多元化,高功率切焊、微加工將成重點(diǎn)場(chǎng)景

國(guó)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(guó)內(nèi)激光設(shè)備總收入63.9%。其中,切焊占比超過(guò)50%, 打標(biāo)份額從占據(jù)半壁江山快速下滑,應(yīng)用場(chǎng)景多元化趨勢(shì)明朗。

美國(guó) IPG 預(yù)測(cè),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(zhǎng)點(diǎn),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。

3.5 國(guó)產(chǎn)化提升設(shè)備經(jīng)濟(jì)性,推動(dòng)新場(chǎng)景應(yīng)用落地

上游激光器降價(jià)提升下游激光設(shè)備經(jīng)濟(jì)性,推動(dòng)新場(chǎng)景應(yīng)用。激光設(shè)備目前在國(guó)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。上游激光器一般占據(jù)激光設(shè)備成 本的30%-50%,其價(jià)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(jià)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。

上游激光器的降價(jià)分為兩個(gè)維度:(1)橫向比較來(lái)看,國(guó)內(nèi)激光器核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,進(jìn) 口替代推動(dòng)了下游產(chǎn)業(yè)鏈成本下降,下游設(shè)備經(jīng)濟(jì)性提升拉高了應(yīng)用滲透率;(2)縱向比 較來(lái)看,激光器及核心器件符合技術(shù)進(jìn)步的摩爾定律,價(jià)格隨時(shí)間推進(jìn)下降,而性能則逐 步上升,帶動(dòng)下游激光設(shè)備應(yīng)用成本下降。

高性價(jià)比有望推動(dòng)我國(guó)激光設(shè)備企業(yè)參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。2019年,我國(guó)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(zhǎng)。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%。

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。

白車身中激光焊接優(yōu)點(diǎn):速度快、質(zhì)量好(車身剛度提升&輕量化)、成本低

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(guó)內(nèi)企業(yè):華工科技(占國(guó)內(nèi)汽車白車身在線焊接業(yè)務(wù)近90%的市場(chǎng)份額)

3.6 激光應(yīng)用:白車身焊接

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(guò)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(shí)現(xiàn)低溫下單晶硅向多晶硅的轉(zhuǎn)變。

國(guó)內(nèi)主要布局企業(yè):大族激光

市場(chǎng)空間測(cè)算: LCD面板產(chǎn)線:每條LCD產(chǎn)線的激光器市場(chǎng)約1億元,預(yù)計(jì)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(duì)應(yīng)LCD產(chǎn)線需求量超過(guò)50條,帶動(dòng) LCD用激光器市場(chǎng)空間超過(guò)50億元。

國(guó)內(nèi)方面,同樣框架測(cè)算,2020年市場(chǎng)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(chǎng)約3億元,預(yù)計(jì)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(guò)50條,帶動(dòng)OLED用激光器市場(chǎng)空間近150億元。國(guó)內(nèi)方面,同樣框架測(cè)算,2020年 市場(chǎng)空間約60億元。

3.6 激光應(yīng)用:動(dòng)力電池生產(chǎn)線

激光焊接優(yōu)勢(shì):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

主要布局公司:大族激光、聯(lián)贏激光、逸飛激光

四、激光器:未來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)高功率激光器進(jìn)口替代

4.1 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(gè)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)生最重要的組件,有三大功能部件:

汞浦源:用于將增益物質(zhì)中的粒子從基態(tài)能級(jí)提升到激發(fā)態(tài)能級(jí),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(shí) 現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),同時(shí)決定激光器能夠產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)、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(guò)兩個(gè)鏡面間的不斷反射,控制激光 輸出。

4.2 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。

4.2 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(guò)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%。過(guò)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(zhǎng)率為 35.5%,遠(yuǎn)高于工業(yè)激光 器整體收入的復(fù)合增長(zhǎng)率 17.0%。

未來(lái)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(lái)光電行業(yè)中最有發(fā)展前 途的領(lǐng)域。

4.2 激光器分類介紹

按波段劃分:紫外、可見(jiàn)光、 紅外。紫外波長(zhǎng)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 )

4.3 光纖激光器市場(chǎng)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%。 根據(jù)Industry Perspective,預(yù)計(jì)到 2023 年,我國(guó)工業(yè)激光器總體市場(chǎng)規(guī)模可達(dá) 241.92 億元 。 2019年,國(guó)內(nèi)光纖激光器銷售收入達(dá)83億元/+7%。2018年國(guó)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%。預(yù)計(jì)2020年光纖激光器銷售收入約為86億元。

4.4 競(jìng)爭(zhēng)格局:市場(chǎng)集中度高,國(guó)內(nèi)企業(yè)份額提升

相比激光設(shè)備相對(duì)分散的市場(chǎng)格局,國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)份額集中度較高。2019年,光纖激光 器市場(chǎng)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(guó)內(nèi)激光器企業(yè)份額呈現(xiàn)提升態(tài)勢(shì)。2017-2019年,IPG份額逐年下滑,由53%下降至42% 。與之形成對(duì)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%。

4.5 中低功率國(guó)產(chǎn)占領(lǐng)市場(chǎng),高功率有望逐步打開(kāi)

低功率光纖激光器已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。近年來(lái)國(guó)內(nèi)小功率光纖激光器出貨迅猛,國(guó)產(chǎn) 100W以下光纖激光器從2013年1.3萬(wàn)臺(tái)上升至2019年的12萬(wàn)臺(tái),CAGR達(dá)45%,市占率也從 2013年的72%提升至2019年的99%,基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代?!?020年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告 》預(yù)計(jì)2020年出貨量突破13萬(wàn)臺(tái),市占率進(jìn)一步提升。

中功率國(guó)產(chǎn)市占率超過(guò)一半。中功率光纖激光器市場(chǎng)持續(xù)景氣,出貨量年增速保持在15% 以上。國(guó)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(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā) 展報(bào)告》預(yù)計(jì)2020年進(jìn)口將進(jìn)一步壓縮。

4.5 中低功率國(guó)產(chǎn)占領(lǐng)市場(chǎng),高功率有望逐步打開(kāi)

高功率進(jìn)口替代有望逐步實(shí)現(xiàn)。2019年國(guó)產(chǎn)高功率光纖激光器出貨量近4000臺(tái),增速達(dá) 100%,國(guó)產(chǎn)化率大幅提升至56%(2017年為19%)。其中超高功率6kW有超過(guò)800臺(tái),主要 得益于銳科激光和創(chuàng)鑫激光國(guó)產(chǎn)3kW和6看W超高功率激光器技術(shù)不斷成熟,實(shí)現(xiàn)對(duì)IPG的 進(jìn)口替代。預(yù)計(jì)未來(lái)萬(wàn)瓦級(jí)國(guó)產(chǎn)光纖激光器市場(chǎng)也有望逐漸打開(kāi)。

制造業(yè)快速發(fā)展催生技術(shù)更新需求,拉動(dòng)激光設(shè)備朝高功率方向發(fā)展。近年來(lái),隨著我國(guó) 制造業(yè)快速發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)制造技術(shù)更新升級(jí)需求旺盛,行業(yè)對(duì)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(zhǎng),2019年激光切割設(shè)備達(dá)4.10萬(wàn)臺(tái)/+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,將進(jìn)一步拉動(dòng)高功率激光 器實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。

4.6 微加工需求推動(dòng)紫外、超快激光器發(fā)展

消費(fèi)電子崛起帶動(dòng)柔性材料、PCB等材料微加工需求。

紫外波長(zhǎng)特性決定其適用于微加工。紫外激光器的輸出波長(zhǎng)在0.4μm以下,與紅外加工不 同,紫外微處理從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)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(lái)的部件具有光滑的邊緣和最低限度的炭化。紫外短波長(zhǎng)可以被聚焦到亞微米數(shù) 量級(jí)的點(diǎn)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。

4.6 微加工需求推動(dòng)紫外、超快激光器發(fā)展

超快激光器擁有超短脈沖(皮秒甚至飛秒級(jí)),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 蝕質(zhì)量,激光能量的吸收對(duì)材料和波長(zhǎng)的依賴性更 小,具有低熱、冷消融、高精度等特性,適用于材 料精加工。 目前超快激光器已經(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。

五、控制系統(tǒng):競(jìng)爭(zhēng)格局出色的小而美賽道

5.1 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(guò)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(gè)流程, 形成一套激光切割整體解決方案,各環(huán)節(jié)與各部件、軟件與硬件均可實(shí)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(jiàn)我國(guó)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(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)大提供了契機(jī)。

5.2 激光控制系統(tǒng):市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局較好,盈利水平穩(wěn)定

我國(guó)激光器市場(chǎng)格局較差,存在激烈價(jià)格戰(zhàn),激光加工控制系統(tǒng)市場(chǎng)格局較好,不存在激烈 的價(jià)格戰(zhàn),為激光加工控制系統(tǒng)市場(chǎng)持續(xù)快速發(fā)展提供了契機(jī)。

5.3 中低功率控制系統(tǒng)市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng),高功率+超快領(lǐng)域加速爆發(fā)

中小功率激光切割設(shè)備發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,逐漸取代傳統(tǒng)的接觸式加工機(jī)床,疊加市場(chǎng)上存量 設(shè)備持續(xù)性更新?lián)Q代需求,將進(jìn)入穩(wěn)步增長(zhǎng)的階段。 根據(jù)《激光行業(yè)研究報(bào)告》,中低功率激光切割設(shè)備配套運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)未來(lái)的需求量呈現(xiàn) 上升趨勢(shì)、單價(jià)呈現(xiàn)小幅下降趨勢(shì),預(yù)計(jì)2020-2022年中低功率激光切割控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)市場(chǎng) 規(guī)模 4.98、5.09和5.15億元,2020-2022三年合計(jì)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)15億元,總體市場(chǎng)空間保持 穩(wěn)步增長(zhǎng)。

在中低功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域,本土企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代,柏楚電子市場(chǎng)份額約 為60%,行業(yè)龍頭地位明顯。①在中低功率市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)激光運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的 主導(dǎo)地位,其中業(yè)內(nèi)前三家企業(yè)(柏楚電子、維宏股份、奧森迪科)市場(chǎng)占有率約為90%。 ②柏楚電子在中低功率領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先,其生產(chǎn)的中低功率產(chǎn)品在穩(wěn) 定性、可靠性、精度、速度、易用性等各方面均具備明顯優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)占有率約為60%,優(yōu)勢(shì) 十分明顯。

隨著國(guó)產(chǎn)化激光器的功率逐步提高,價(jià)格逐步下降,中低功率和高功率的分界線將不斷上 升,許多本土中低功率激光設(shè)備的制造商正在逐步進(jìn)入高功率激光設(shè)備制造領(lǐng)域。

價(jià)格方面,高功率激光切割總線系統(tǒng)的售價(jià)將隨著相關(guān)技術(shù)的成熟和競(jìng)爭(zhēng)程度的加劇而 呈現(xiàn)小幅下降趨勢(shì),但售價(jià)仍高于中低功率控制系統(tǒng)。總體來(lái)看,高功率激光切割總線控 制系統(tǒng)未來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模將隨著需求的釋放而呈現(xiàn)較大幅度的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2022年,高功率 激光切割總線控制系統(tǒng)銷量超過(guò)2萬(wàn)套,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到近10億元,無(wú)論是市場(chǎng)規(guī)模 還是行業(yè)增速均大幅領(lǐng)先中低功率激光切割控制系統(tǒng),由此可見(jiàn)激光切割控制系統(tǒng)的主要 市場(chǎng)還是在高功率。

不同于中低功率激光切割設(shè)備選擇選擇板卡形式的控制系統(tǒng)為主,高功率激光切割設(shè)備對(duì) 切割性能的要求相對(duì)較高,傾向選擇總線控制系統(tǒng),總線系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度大,且投入成本較 高。在高功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域,當(dāng)前國(guó)際廠商依然占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),為中國(guó)市場(chǎng)主導(dǎo) 者,國(guó)產(chǎn)激光運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)僅占據(jù)約15%的市場(chǎng)份額。柏楚電子已經(jīng)在高功率控制系統(tǒng)領(lǐng) 域有所布局,并形成了一定規(guī)模的銷售,而20%的市場(chǎng)份額也近乎為柏楚電子所占據(jù),看 好本土企業(yè)在此領(lǐng)域的發(fā)展前景。

在眾多下游應(yīng)用領(lǐng)域中,僅從手機(jī)全面屏和手機(jī)3D玻璃蓋板兩個(gè)超快激光精密微納加工應(yīng)用 的主要領(lǐng)域來(lái)看:2020年,超快激光精密微納加工系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約4.5-10億元 。若疊加其他下游行業(yè)對(duì)超快激光精密微納加工技術(shù)的需求,超快激光精密微納加工系統(tǒng) 未來(lái)的市場(chǎng)前景廣闊。

從技術(shù)門檻上看,超快激光精密微納加工控制系統(tǒng)在軌跡控制的速度和精度要求、激光打點(diǎn) 要求、視覺(jué)定位的精度要求、特殊工藝支持、多目視覺(jué)要求、無(wú)限幅面振鏡系統(tǒng)要求等方面 存在較高的技術(shù)要求,技術(shù)門檻較高。實(shí)際上,在國(guó)際激光加工科技前沿的超快激光精密 微納加工技術(shù)領(lǐng)域,柏楚電子目前已經(jīng)掌握超快激光控制系統(tǒng)技術(shù),是全球超快激光控制 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)最具競(jìng)爭(zhēng)力的三家廠商之一。

六、激光器件:國(guó)產(chǎn)化存在較大空間,下游競(jìng)爭(zhēng)加劇 推動(dòng)垂直整合趨勢(shì)

4.1 上游:重點(diǎn)元器件簡(jiǎn)介

重點(diǎn)激光器件:光纖、泵浦源、激光芯片、激光晶體

4.2 核心元器件國(guó)產(chǎn)化處于起步階段

國(guó)內(nèi)激光器價(jià)格優(yōu)勢(shì)依賴的 是核心光學(xué)元器件的自產(chǎn)率 和國(guó)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(guó) 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(lái)已 逐步實(shí)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(gòu)睿芯光纖完善光 纖自產(chǎn);創(chuàng)鑫激光近年來(lái)也實(shí) 現(xiàn)泵浦、隔離器等絕大部分光 學(xué)器件自產(chǎn)。

4.3 下游競(jìng)爭(zhēng)加劇推動(dòng)垂直整合趨勢(shì)

下游設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)加劇。隨著國(guó)產(chǎn)激光器技術(shù)日益成熟,下游激光加工設(shè)備采購(gòu)門檻大幅降低 ,形成了分散的市場(chǎng)格局,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。橫向來(lái)看,下游設(shè)備商在毛利率、應(yīng)收賬款等 指標(biāo)上均落后產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè);縱向來(lái)看,受到行業(yè)景氣度和競(jìng)爭(zhēng)加劇影響,部分下游設(shè) 備商財(cái)務(wù)指標(biāo)近年來(lái)出現(xiàn)明顯惡化。

面對(duì)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)際環(huán)境的不確定性,下游設(shè)備商主動(dòng)對(duì)上游進(jìn)行布局整合。代表 性下游設(shè)備企業(yè)均在積極布局垂直整合:(1)大族激光在中低功率激光器上過(guò)去曾高度依 賴IPG,目前已經(jīng)開(kāi)始自產(chǎn)和國(guó)產(chǎn)替代,2016年收購(gòu)加拿大特種光纖Coractive80%股權(quán),對(duì) 上游元器件環(huán)節(jié)進(jìn)行布局;(2)華工科技通過(guò)“華工+銳科+長(zhǎng)光”形成激光產(chǎn)業(yè)華工系 ,布局“激光芯片+光纖+激光器+激光設(shè)備”的全產(chǎn)業(yè)鏈。

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