激光是作為繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明。激光是指原子受激輻射產(chǎn)生的光，具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的特性。激光的良好性能使其在工業(yè)、通信、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域具備較高的應(yīng)用高價(jià)值。

激光加工是將激光束照射到工件的表面，以激光的高能量來(lái)切除、熔化材料以及改變物體表面性能。常見(jiàn)的激光設(shè)備主要包括激光切割設(shè)備、激光打標(biāo)設(shè)備、激光焊接設(shè)備、激光雕刻設(shè)備、激光快速成型設(shè)備，其它激光設(shè)備包括激光美容、激光醫(yī)療、激光顯示、激光照明、激光測(cè)量、激光熔覆、激光通信、激光微加工等。

根據(jù)《中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2020 年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)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(guó)工業(yè)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為 432.1 億元，占比約 63%。

根據(jù)億渡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2021年中國(guó)激光市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到821億元，較 2020 年增長(zhǎng) 17.43%。隨著疫情防控政策的調(diào)整和制造業(yè)的發(fā)展，預(yù)計(jì) 2026年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1,877.65 億元。

中國(guó)是全球最大激光市場(chǎng)，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(chǎng)規(guī)模為1,200億元，中國(guó)激光加工設(shè)備在全球的市場(chǎng)份額約為 36%。

整體來(lái)看，我國(guó)工業(yè)激光設(shè)備仍以切割、焊接和打標(biāo)等宏觀加工為主，2021 年占比合計(jì)高達(dá) 67%。而激光加工設(shè)備在半導(dǎo)體和顯示、精密加工領(lǐng)域的銷售額占比分別僅為 12%、9%，隨著精細(xì)激光微加工技術(shù)向更多的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展，未來(lái)精細(xì)激光微加工市場(chǎng)份額將會(huì)有很大的提升。

激光精密加工設(shè)備市場(chǎng)前景廣闊

我國(guó)傳統(tǒng)的制造業(yè)正面臨深度的轉(zhuǎn)型升級(jí)，高附加值、高技術(shù)壁壘更的高端精密加工是其中的一個(gè)重要方向。隨著高精密加工需求的增加，相關(guān)的精密加工技術(shù)也隨著快速發(fā)展，其中激光技術(shù)在市場(chǎng)上獲得越來(lái)越多的認(rèn)可。

激光精密加工可分為四類應(yīng)用，分別是精密切割、精密焊接、精密打孔和表面處理。在目前的技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)環(huán)境之下，激光切割、焊接的應(yīng)用更為普及，3C 電子、新能源電池則是當(dāng)前應(yīng)用最多的領(lǐng)域。公司的精密激光加工設(shè)備主要應(yīng)用于半導(dǎo)體及光學(xué)、顯示、新型電子、新能源以及科研領(lǐng)域。

半導(dǎo)體產(chǎn)品主要包括 LED、集成電路、分立器件、光電子器件等產(chǎn)品大類，被廣泛應(yīng)用于電子及通信領(lǐng)域。其中市場(chǎng)規(guī)模占比最大的集成電路（80%以上），激光加工設(shè)備在本領(lǐng)域主要應(yīng)用于集成電路和 LED 芯片的晶圓切割、刻蝕，以及對(duì)光學(xué)鏡頭中光學(xué)鍍膜玻璃的切割處理等方面。

中國(guó)在制造業(yè)中領(lǐng)先的地位，使其成為引領(lǐng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。中國(guó)在半導(dǎo)體整體價(jià)值鏈中占 9%，消費(fèi)市場(chǎng)中占 24%； 2021 年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為 10,458.3 億元，首次突破萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng) 18.2%。

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也逐步從附加值相對(duì)較低的封裝測(cè)試領(lǐng)域向附加價(jià)值更高的設(shè)計(jì)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，2021 年設(shè)計(jì)業(yè)銷售額達(dá)到 4,519 億元，同比增長(zhǎng) 19.6%；制造業(yè)銷售額達(dá)到 3,176.3 億元，同比增長(zhǎng) 24.1%；封裝測(cè)試業(yè)銷售額為 2,763 億元，同比增長(zhǎng)10.1%。

激光劃片機(jī)在 LED 行業(yè)廣泛應(yīng)用，逐漸成為主流工藝。在 LED 制造業(yè)，激光設(shè)備主要用于晶圓劃片。激光切割相比傳統(tǒng)的金剛石劃片機(jī)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，激光劃片加工帶來(lái)的晶圓微裂紋以及其他損傷更小，且無(wú)污染、良率高、穩(wěn)定性強(qiáng)。

2016-2018 年受益 LED 行業(yè)的發(fā)展，以及激光劃片機(jī)逐步取代金剛石刀具切割成為市場(chǎng)主流，LED 激光設(shè)備投資規(guī)模達(dá)到 4-5 億元左右，隨著 2019年后 LED 景氣回落，激光設(shè)備投資也下降至 2-3 億元左右。

隨著國(guó)家《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》等政策的助力、MiniLED 的商用化以及 Micro LED 等新型顯示技術(shù)的逐步成熟量產(chǎn)，LED 產(chǎn)業(yè)將為激光加工產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更大的需求，預(yù)計(jì) LED 行業(yè)將重回快速成長(zhǎng)通道。相關(guān)激光設(shè)備也將從切割設(shè)備擴(kuò)展為切割、裂片、剝離、修復(fù)等多種設(shè)備，有望帶動(dòng)中國(guó)大陸 LED 相關(guān)激光設(shè)備投資市場(chǎng)突破 6 億，預(yù)計(jì) 2025 年達(dá)到 6.6 億元人民幣的規(guī)模。

在光學(xué)領(lǐng)域，激光加工設(shè)備主要用于高清攝像頭模組光學(xué)部件（主要是紅外截止濾光片和光學(xué)鏡頭）的加工處理。在全球智能手機(jī)、平板電腦、視頻監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)快速發(fā)展的大背景下，攝像頭模組出貨量呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

據(jù) Yole Development 統(tǒng)計(jì)，2018 年全球攝像頭模組市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 271 億美元，預(yù)計(jì)在 2024 年將增長(zhǎng)至 450 億美元，2018-2024 年復(fù)合增速將達(dá)到 8.82%。智能手機(jī)是拉動(dòng)攝像頭模組市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

根據(jù) IHS 數(shù)據(jù)，2018-2021年，全球智能手機(jī)出貨量將從14.17億部增長(zhǎng)至14.56億部， CAGR為0.91%；全球智能手機(jī)鏡頭需求量將從35.47億顆升至56.50億顆，CAGR16.79%，平均每部智能手機(jī)鏡頭數(shù)將從 2.50顆升至3.88顆，CAGR 為15.78%。

顯示市場(chǎng)是激光加工設(shè)備一個(gè)極其重要的應(yīng)用領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上主要的顯示技術(shù)包括液晶顯示（LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）等，而激光加工設(shè)備主要用于上述各類顯示屏幕的蝕刻、剝離、切割、修復(fù)以及精細(xì)微加工。

大尺寸、智能化商業(yè)電視的需求將成為未來(lái) LCD 面板增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。受生活方式改變以及各種移動(dòng)終端的競(jìng)爭(zhēng)影響，消費(fèi)電視市場(chǎng)一路走低，而商用電視的大尺寸化、智能化帶動(dòng)其在酒店、會(huì)議、零售等市場(chǎng)應(yīng)用，2021 年商用電視銷售量達(dá)到 457 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 4.8%。疫情過(guò)后，酒店、零售行業(yè)回暖，新的一輪升級(jí)改造來(lái)臨，商用電視有機(jī)會(huì)迎來(lái)小高峰。

根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì) 2022 年中國(guó)商用顯示市場(chǎng)四類液晶產(chǎn)品出貨量達(dá)到 901 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)11%，其中交互式電子白板市場(chǎng)同比增長(zhǎng) 19.9%、廣告機(jī)同比增長(zhǎng) 24.4%、LCD拼接屏同比增長(zhǎng) 11.6%、商用電視同比增長(zhǎng) 5.1%。

隨著全球消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，激光加工技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷拓展。電子產(chǎn)品零部件對(duì)于精密度、集成度要求極高，各種不同異型、敏感材料的加工都需要高精密度的技術(shù)支撐。激光加工也被大量應(yīng)用在如消費(fèi)電子用芯片、高分子材料、軟硬電路板切割，及各種材料精細(xì)打標(biāo)、特種金屬表面處理等環(huán)節(jié)中。

近年來(lái)，我國(guó)消費(fèi)電子產(chǎn)品快速更新?lián)Q代，帶動(dòng)了手機(jī)、平板等消費(fèi)電子設(shè)備的快速增長(zhǎng)，為消費(fèi)電子產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模帶來(lái)了持續(xù)動(dòng)力。數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)消費(fèi)電子市場(chǎng)規(guī)模為 16120 億元，2021 年增至 18113 億元，市場(chǎng)規(guī)模龐大。隨著我國(guó)新冠肺炎疫情形勢(shì)好轉(zhuǎn)以及市場(chǎng)需求的恢復(fù)，2022 年我國(guó)消費(fèi)電子市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá) 18,649 億元。

SiC：從劃片設(shè)備拓展至切片設(shè)備

SiC 作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，被認(rèn)為是電子工業(yè)中硅基半導(dǎo)體的替代材料。SiC 在禁帶寬度、擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面相比硅基具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高功率、高電壓、高頻率的需求。

制備的 SiC 器件如二極管、晶體管和功率模塊具有更優(yōu)異的電氣特性，能夠克服硅基無(wú)法滿足高功率、高壓、高頻、高溫等應(yīng)用要求的缺陷，也是能夠超越摩爾定律的突破路徑之一，因此被廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域（光伏、儲(chǔ)能、充電樁、電動(dòng)車等）。

SiC 器件產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)半導(dǎo)體類似，主要由襯底、外延、器件、封測(cè)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)組成。碳化硅晶片作為半導(dǎo)體襯底材料，根據(jù)電阻率不同可分為導(dǎo)電型、半絕緣型。

導(dǎo)電型襯底可用于生長(zhǎng)碳化硅外延片，制成耐高溫、耐高壓的碳化硅二極管、碳化硅 MOSFET 等功率器件，應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域；半絕緣型襯底可用于生長(zhǎng)氮化鎵外延片，制成耐高溫、耐高頻的 HEMT 等微波射頻器件，主要應(yīng)用于 5G 通訊、衛(wèi)星、雷達(dá)等領(lǐng)域。

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值集中于襯底和外延部分。前端兩部分占碳化硅器件成本的47%、23%，而后端的設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)環(huán)節(jié)僅占 20%。其中襯底制造是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高、價(jià)值量最大的環(huán)節(jié)，是未來(lái)碳化硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的核心環(huán)節(jié)。隨著國(guó)內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)能建設(shè)的推進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)于其原材料高純熱場(chǎng)、高純保溫、高純碳粉、高純碳化硅粉等需求將快速增加。

受新能源汽車、電力設(shè)備等需求驅(qū)動(dòng)，碳化硅器件市場(chǎng)前景廣闊。SiC 隨著在新能源汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施、5G 基站、工業(yè)和能源等應(yīng)用領(lǐng)域展開(kāi)，需求迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng)，其中，新能源汽車是 SiC 器件應(yīng)用增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。

CASA Research 數(shù)據(jù)顯示，2022 年我國(guó)第三代半導(dǎo)體功率電子在電動(dòng)汽車及充電樁市場(chǎng)規(guī)模約為 68.5 億元，預(yù)計(jì)到 2026 年將增長(zhǎng)至 245 億元，年均增速接近 37.5%，是未來(lái)幾年第三代半導(dǎo)體功率電子市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

CASA Research 將國(guó)內(nèi)碳化硅車用市場(chǎng)折算成晶圓，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi) 2022 年新能源汽車市場(chǎng) 6 英寸碳化硅晶圓需求量近 25 萬(wàn)片，預(yù)計(jì)到 2026 年需求量將增長(zhǎng)到近 100 萬(wàn)片。

國(guó)外多家碳化硅龍頭企業(yè)迎來(lái)擴(kuò)產(chǎn)高潮。2021 年 7 月，安森美在京畿道富川市投資 10 億美元，建立一個(gè)新的研究中心和晶圓制造廠，產(chǎn)出 SiC 功率芯片將部署在電動(dòng)汽車中，預(yù)計(jì) 2025 年投產(chǎn)；2021 年 8 月，安森美新罕布什爾州哈德遜的碳化硅工廠正式落成，該廠將使安森美到 2022 年底的 SiC 晶圓產(chǎn)能同比增加 5 倍。

2021年 9 月，安森美在捷克 Roznov 擴(kuò)建的碳化硅（SiC）工廠落成，未來(lái)兩年內(nèi)產(chǎn)能將逐步提高 16 倍。英飛凌位于馬來(lái)西亞的碳化硅和氮化鎵工廠在 2022 年 7 月正式奠基。項(xiàng)目總投資約 144 億元，將于 2024 年下半年開(kāi)始出貨。Wolfspeed 宣布將建造世界上最大的碳化硅材料工廠，旨在將公司在北卡羅來(lái)納州的碳化硅材料的產(chǎn)能提高 10 倍以上。

國(guó)內(nèi)廠商也在紛紛加碼布局碳化硅市場(chǎng)。湖南三安總投資 80 億元建設(shè)的產(chǎn)業(yè)園二期項(xiàng)目正式開(kāi)工，于 2022 年建成投產(chǎn)，此外，三安與理想汽車出資成立了蘇州斯科半導(dǎo)體有限公司，已于 2022 年 8 月正式啟動(dòng)建設(shè)，產(chǎn)線將在 2024 年投產(chǎn)，計(jì)劃產(chǎn)能可達(dá) 240 萬(wàn)只碳化硅半橋功率模塊。

士蘭微 6 吋 SiC 線項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)初步通線，首個(gè) SiC 器件芯片已投片成功，目前正在加快后續(xù)設(shè)備的安裝、調(diào)試，目標(biāo)是在 2022 年年底形成月產(chǎn) 2000 片 6 英寸 SiC 芯片的生產(chǎn)能力；廣東芯粵能總投資 35億元的碳化硅芯片制造項(xiàng)目潔凈室在 11 月份已正式啟用，將年產(chǎn) 6 吋、8 吋碳化硅芯片各 24 萬(wàn)片。