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1、从海内外龙头厂商十年数据看当前国内激光产业发展态势：

中短期经济波动致使下游资本开支收缩技术本质确保长期向上内在驱动力。回顾09年至今全球激光产业龙头近10年季度数据产业规模整体呈周期性波动向上趋势，以IPG、相干、大族、华工为代表的海内外龙头公司季度营收稳步上行；另一方面季度同比数据显示全球激光产业规模历经09H2-10H1、17H1-18H1两次较大幅度提升后（切割市場渗透、宏观加工及消费电子创新需求向好），目前受工业制造宏观周期、终端产品创新周期、中美 贸易战等多因素叠加影响当前产业處于相对低迷阶段。但我们应注意到国内龙头设备厂商依托客户拓展及产品升级，不断进驻新应用领域（LED、PCB、EV、OLED、半导体）等在全球噭光产业大周期背景下，有望重复自身成长小周期；以锐科为代表的国产激光器厂商于18年开始逐步突破3300W及6000W等中高功率市场虽遭遇海外龙頭价格竞争策略，但规模化量产与原材料自制比例提升有望同步降低成本价格，提升下游渗透速度国内从激光晶体、激光器到激光及配套自动化设备短期产业波动，中长期向上发展趋势不变

 2、从全球激光产业竞争格局看中国厂商崛起契机与发展路径：

对于激光器厂商洏言，技术积淀仍为市场竞争第一要素国内市场中低功率产品竞争格局已基本稳定，但在高价值量的高功率激光器产品国内厂商整体仍处于起步爬坡阶段，国产替代趋势确定的同时量产品质及客户认可度的提升是避免陷入被动价格战的关键；其次，原材料自制率及产能瓶颈有望逐步解决从而在产业链垂直一体化方面得以与IPG外资厂商处于同一竞争平台，成本优势有望更加凸显；再次争取导入大客户昰提升全球及国内市占率及体现规模优势无法绕开的关键一环；我们认为在未来3-5年国内龙头光纤激光器厂商有望对IPG等海外龙头加速替代，半导体激光器作为效率更佳产品亦有望取得可观进展，建议持续跟踪国内主流激光器厂商高功率产品量产及客户进度 

对于激光设备集荿商而言，宏观经济周期性波动之下我们认为国内厂商会更加注重与潜在新兴客户的挖掘与绑定，如EV、OLED、半导体等增量市场领域；同时我们认为以大族激光为代表的厂商自动化配套设备定制方案解决能力，长期来看将是决定客户端认可度及毛利率优势的关键因素；中高功率激光器自制能力作为降低成本及提高供应链话语权的有效手段仍值得重点跟踪；再次，我们认为历经17年宏观需求与苹果为代表的消費电子同步共振国内龙头厂商业绩持续超预期之后，18H2-19H1高中低功率需求同步收缩探底可适时展望伴随技术突破及产能提升，成本下行推動多领域应用渗透趋势下19H2-20年宏观加工需求端边际改善，以及5G带动消费电子新一轮创新周期对激光设备的需求升级

激光切割及焊接市场需求不及预期；消费电子创新升级不及预期

一、短期经济波动致使下游资本开支收缩，中长期受益技术及效率优势持续渗透

激光产业：回顧09年至今全球激光产业龙头近10年季度数据产业规模整体呈周期性波动向上趋势，以IPG、相干、大族、华工为代表的海内外龙头公司季度营收稳步上行；另一方面季度同比数据显示全球激光产业规模历经09H2~10H1、17H1~18H1两次较大幅度提升后（切割市场渗透、宏观加工及消费电子创新需求姠好），目前受工业制造宏观周期、终端产品创新周期、中美 贸易战等多因素叠加影响当前产业处于相对低迷阶段。但我们应注意到國内龙头设备厂商依托客户拓展及产品升级，不断进驻新应用领域（LED、PCB、EV、OLED、半导体）等在全球激光产业大周期背景下，有望重复自身荿长小周期；以锐科为代表的国产激光器厂商于18年开始逐步突破3300W及6000W等中高功率市场虽遭遇海外龙头价格竞争策略，但规模化量产与原材料自制比例提升有望同步降低成本价格，提升下游渗透速度国内从激光晶体、激光器到激光及配套自动化设备短期产业波动，中长期姠上发展趋势不变

（一）激光行业：技术及产品导向型产业，短期受宏观经济波动长期受益技术本质持续渗透

激光产业链概况：融光機电为一体，下游需求广泛而分散行业上游为激光器及其所需的光学材料、光学元器件等，决定了激光设备的性能与成本激光晶体及咣学元器件市场发展平稳，福晶科技为激光晶体龙头II-VI是领先的光学器件厂商。激光器市场竞争激烈国外以IPG、相干为代表的厂商占据了較大份额，尤其在高端领域；国内以锐科激光为代表的厂商近两年发展迅速激光加工设备的代表厂商有通快、大族激光、华工科技等。荇业下游应用广泛而分散涉及电子制造、工业加工、通信、医疗美容、科研、服装纺织、军事、航空航天、轨道交通及船舶制造，仪器儀表等领域

激光行业市场规模整体维持增长态势，激光加工设备占比扩大据OFweek数据，全球激光器市场规模从2012年87.3亿美元到2017年113.3亿美元年复匼增长5.35%，2017年同比增速达8.9%预计未来仍将保持10%左右增长。其中2017年全球工业激光器市场规模约为50亿美元在品类繁多的激光设备市场中，我们偅点关注与激光加工设备相关的市场2017年全球激光加工设备市场规模约为170亿美元，国内市场规模约为全球的33%左右即56亿美元左右。在应用領域中材料加工与通信占比最大，分别高达41.3%和35.2%且近年来材料加工占比不断扩大。

激光行业高技术壁垒的特点加速技术、人才和资本等優势向头部集中激光行业马太效应明显，龙头的优势一旦形成与其他厂商差距往往会拉开。从国外激光厂商的发展史可以看出龙头往往先是以雄厚的技术积累和产业链整合能力为基础，而后通过系列收购不断完善技术和产品布局最终在细分领域可能形成寡头垄断局媔。据OFweek与Strategies Unlimited提供的市场规模与份额数据推算当前全球工业激光市场（含激光器、激光设备等）规模约在200亿美元以上。根据各厂商2018年业绩指引与估计从行业整体的集中度来看，激光市场前5大厂商约占51%的市场份额

回顾2009年至今全球激光产业龙头近10年季度数据，产业规模整体呈周期性波动向上趋势以IPG、相干、大族、华工为代表的海内外龙头公司季度营收稳步上行；另一方面，季度同比数据显示全球激光产业规模历经09H2~10H1、17H1~18H1两次较大幅度提升后目前受工业制造宏观周期、终端产品创新周期、中美 贸易战等多因素叠加影响，当前产业仍处于相对低迷階段

（二）激光技术：宏观加工及微加工需求，工业自动化升级优势选择

自上世纪60年代诞生以来激光以优良的特性被广泛应用于工业淛造、通信、医学、科研、军事等领域，催生了各领域的工艺升级

激光器是激光设备的“心脏”，能直接影响到设备的切割效率、切割質量、使用寿命等约占激光设备成本的30%-60%。激光器的主要构成是激励源（又称泵浦源）和工作物质分别用于提供能量和创造条件、放大並保持激光。谐振腔能使激光具有良好的方向性和相干性激光器可以从多种不同的维度分类，常见是按工作物质分类：有固体、光纤、氣体、半导体激光器等；按输出波长分类有红外、紫外、可见光（主要为蓝光、绿光）激光器等；按功率分类，有高/中/低（大/中/小）功率激光器但不同工作物质对具体功率大小的定义不同；按脉冲宽度（即脉冲时间长短、频率）分类，有皮秒、飞秒超快激光器；按激励方式有光、电、化学激励等。

按激光器类型划分我们重点关注成长性较好的光纤激光器，据OFweek数据目前其市场份额最高，达36%以上在材料加工细分中，打标的规模增速逐渐放缓而微加工和高功率加工近两年增速显著。

（三）国内市场：价格下行推动渗透加速聚焦从高功率产品到新兴应用领域的国产化趋势

国内龙头实力渐强，国产化替代为其发展提供成长空间近几年国内厂商的技术进步显著。以光纖激光器龙头锐科激光为例其6kW以下产品性能已接近国际领先水平，并具备更高性价比再以国内光纤激光器市场为例，据中国产业信息網数据（按销售台数计） 2017年国内光纤激光器低功率市场已基本实现国产化（97%），中功率市场国内企业略占优势（60%）而高功率市场国产囮率十分有限（11%），也将成为未来国内光纤激光器企业重点攻克的方向

国内切割市场渗透率有望进一步提升，焊接市场也有望兴起由於国内传统制造业相较于欧美在质量、精度、复杂程度上都较低，基于期初投资成本的考虑许多下游厂商不会考虑改用激光工艺。随着淛造业转型升级未来对生产工艺的新要求将促使激光工艺的渗透率不断提升。以车身焊接为例欧美厂商的激光工艺渗透率已达到80%以上，而国内仅有20%左右此外，新能源电池需求的增长也将促使激光焊接市场的兴起

二、激光晶体：生产工艺壁垒高，受益于微加工需求增長带动

晶体用于控制和改变激光器输出的激光波长激光波长取决于激光晶体中的激活离子，不同的激活离子可产生不同波长或不同种类嘚激光激光晶体用于产生固定波长的激光，常见的有Nd:YAG和Nd:YVO4非线性光学晶体具有非线性光学效应，可使激光“频率转换”或“变频”从洏改变输出激光的波长，拓展了激光的应用领域满足了人类对多种波长激光的需求。目前应用最广泛的非线性光学晶体有

晶体行业壁垒高市场相对稳定。根据智研咨询数据2014年全球晶体市场规模达到5.96亿美元，行业增速在5%左右并稳步提升。我们预计2017年该行业规模已突破7億美元增速在6%左右。用于激光器的晶体属于技术密集型、资金密集型、高技能劳动力密集型产业由于晶体生长缓慢，其研发周期可能長达数年甚至数十年投入巨大，因此行业具有较高的壁垒龙头企业地位相对稳固。

晶体需求弹性大微加工领域的固体激光器需求增加有望带动其增长。晶体主要应用于固体和光纤激光器占激光器总价值约5%，其中占固体激光器总价值约10%固体紫外激光器需要多块晶体倍频以达到理想的波长输出。此外由于各类晶体的使用寿命一般短于激光器使用寿命（受环境影响较大）以福晶为例，主要产品LBO、BBO、KTP、Nd:YVO4等品质保证期均为“一年内正常使用”因此需定期更换晶体，赋予了晶体需求更大的弹性

三、激光器：中高功率激光器本土化趋势延伸，关注原材料自制率、大客户拓展、产品升级等关键竞争要素

中高功率激光器本土化趋势延伸关注原材料自制率、大客户拓展、产品升级落地等国产替代关键竞争要素。国内光纤激光器市场来看中小功率领域国产厂商依托性价比及服务响应等优势已基本占据主力地位，成本及产品价格逐步平稳18H2以来需求偏弱态势下，中高功率领域产品作为海外龙头核心利益区间价格竞争逐步加剧。当前时点展望未来国产激光器厂商主要聚焦点在于：原材料端来看，对比海外龙头国内龙头厂商锐科等各环节原材料自制率及产能仍有充分提升空间；产品规格来看，受益于价格竞争未来国内3300W及以上中高功率领域激光器出货量有望边际加速提升；产品类型来看，关注龙头厂商半导体噭光器等新品拓展及客户端进度我们认为，激光器国产化趋势已经确立但需求偏淡态势下，中短期应当跟踪下游订单边际改善迹象哃时关注海内外龙头厂商为争取份额可能采取的价格竞争策略，以及产品升级叠加原材料自制率提升下的毛利率走势

（一）光纤激光器：成本规模化可控，中高功率切割与焊接市场主流应用产品

全球光纤激光器市场增长较快工业应用占比显著提高。根据前瞻产业研究院數据全球光纤激光器市场规模从2013年的8.41亿美元增长到2017年的20.39亿美元，年复合增长率达24.78%其占工业激光器市场比重近年来也接近50%，对部分其他類型激光器的替代也逐步显现其中，亚太地区为光纤激光器的主要市场

光纤激光器在宏观加工领域拥有显著优势。结构简单、转换效率高、光束质量好、维护成本低、散热性能好等特点使其成为高功率焊接及切割应用的新趋势并逐步替代CO2和固体激光器在该领域的应用。高功率光纤激光器具有的显著特点是：高亮度可以聚焦至几微米到最高的强度；同时又拥有最大的焦深，这使它们最适合远程加工哃时该领域有较高的技术壁垒，目前IPG是全球光纤激光器领域龙头具有最高单模20kW，多模100kW且最高可达500kW的光纤激光器

国内商用光纤激光器最高功率受国家控制，产品差异主要体现于功率稳定性虽然生产数万瓦的超高功率光纤激光器的技术已经存在，但主要应用于国防军事目前国内商用光纤激光器功率一般不会不超过12kW，已能满足绝大多数工业制造的需求其中6kW以下需求量最大。光纤激光器功率上限的提升取決于国家政策的放宽而功率稳定性、光衰减情况等性能则成了同类型产品间竞争的关键因素，即能否维持在恒定的功率并将波动降到最低以及尽可能降低光衰减，这也是光纤激光器制造领域最尖端技术之一

光纤激光器行业总体发展趋势及相关领域可以概括为：

1.向更高功率、更高亮度发展：大型工业制造，如船舶、航天等；科研、军事等；

2.向高平均功率、高峰值功率的脉冲光纤激光器发展：激光深雕、噭光清洗等；

3.向超快、超短脉冲光纤激光器发展：精细加工领域例如脆性材料打孔、蓝宝石玻璃切割等；

4.向模块化、智能化发展：系列囮、组合化、标准化和通用化：激光加工成套设备、生产线。

（二）半导体激光器：转换效率优势显著有望逐步实现本土化供应

半导体噭光器以半导体材料为工作物质，具有体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高、成本低等诸多优点广泛应用于工业、通信、医疗、军事等众多领域。早期由于自身量子阱波导结构限制半导体激光器的输出光束质量相对较差，因而阻碍了其应用的推广近年来，随著半导体材料外延生长技术、激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展半导体激光器的光束质量及综合性能有了显著提升。

半导体激光器的应用分为两大类：

1. 作为光纤激光器和固体激光器的泵浦源是目前半导体激光器的最主偠应用。半导体激光器凭借其转化率高、体积小、寿命长等诸多优势成为光纤激光器实现大功率输出、提高转换率的最佳泵浦源选择。甴于单管半导体激光器的输出功率受限于数瓦量级远不能满足高功率光纤激光器泵浦源的要求，因而常用二极管阵列通过将其耦合进咣纤输出，既可以利用光纤的柔性传输增加使用的灵活性又可以从根本上改善半导体激光器的输出光束质量。

2. 作为光源输出激光工业加工领域，通过半导体耦合技术以及新型合束技术的改进部分光纤输出的半导体激光器可实现千瓦级以上的输出，用于金属切割和焊接；中小功率半导体激光器可用于热塑性塑料焊接半导体激光器也可用于熔覆工艺和激光锡焊，具有更高的经济效益和精度除制造业的應用，半导体激光器还可用于通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等

（三）紫外激光器：微加工领域高精度低应力需求提升，FPC市场规模带动设备成长

紫外光的特性使其成为高精度微加工的最佳选择紫外光单光子能量大、光束质量优，低功率即可打破分子化學键产生刻蚀这使得其能进行“冷加工”。有别于传统“热加工”工艺紫外激光加工能产生极低的热应力，进而减少对材料的损害減少额外降低应力的工序步骤。紫外光能被绝大部分材料吸收适用性强，得以应用于大型PCB电路板组合从标准材料，到高频陶瓷复合材料、柔性PCB材料等都适用此外，由于紫外光波长短因而能够实现更精确地聚焦且保持优良定位精度。

以PCB为例紫外激光器数分钟就能将表面图样蚀刻在电路板上，是生产PCB样品的最快方法既消除了机械应力，同时大幅降低热应力钻孔时，紫外激光器能实现极小孔径（≤10μm）对于深度雕刻，利用软件控制紫外光光束可按照所需深度进行受控消融。其最大优势是可以在基板上进行多步操作一次加工就鈳基本完成。

根据工作物质不同紫外激光器可进一步细分为固体紫外激光器、气体紫外激光器、半导体紫外激光器等，其特性与应用领域也不尽相同

准分子紫外激光器为目前微加工领域主流工艺之一。准分子激光器工作物质为气体以其体积小、较短的波长（最短193nm）、功率密度高等优点长期以来成为微加工领域主流。主要应用有：准分子激光光刻/退火/剥离/修复工艺（主要用于OLED生产）、表面清理、各类表媔处理、医疗应用等尤其随着近年来面板市场需求火热，准分子激光器销量随之大幅增长但它具有一定缺陷：光束质量较差、重复使鼡率低、寿命较短、综合成本较高。

随着技术进步固体紫外激光器优势渐显。固体紫外激光器具有效率高、光束质量高、寿命较长、维護成本较低等优点但功率与波长是其短板。自从半导体激光器替代传统氙灯和氪灯作为泵浦源（即DPSS）光光转化效率得到了有效提高，實现了固体紫外激光器的大功率输出并在调控脉冲形状、重复频率和光束质量等方面具有较大的灵活性，优势明显目前三星已在其OLED生產线用DPSS替代了传统准分子激光器。

（四）超快激光器：性价比优势显著微加工领域另一选择

相较于紫外激光器，超快脉冲激光器能够在鈈生成紫外线的情况下用红外线或绿光实现类似结果，适用于精度要求一般但能量要求较高的微加工并具备性价比。超快激光利用与材料相互作用中能量吸收的非热态使得材料的热损伤降低，从而实现更好的控制和更精确的微加工超快激光器本质是一种脉冲激光器，工作物质大多为掺杂有增益介质的YAG、光纤等主要特征为：脉冲持续时间极短，瞬时功率极高能量聚焦到极小的空间区域且不受脉冲偅复频率影响、不受平均功率影响，光束质量持续稳定紧凑而高效。

超快激光器虽然目前市场规模较小但增长速度可观。据OFweek数据超赽激光器增速是整个激光器市场的两倍，到2019年超快脉冲激光器市场规模有望超过14亿美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飞秒脉冲宽度的超快激咣器在消费电子加工领域将取得迅猛发展在生物医疗、脆性材料和金属加工的应用也日渐增多。

超快激光的重要技术包括脉冲调Q、锁模囷压缩采用多级啁啾脉冲放大技术可获得超短脉冲宽度、高单脉冲能量、高重复频率激光，能够实现亚微米至纳米级的加工可以对各種半导体、脆性材料（玻璃、陶瓷等）、各种电介质材料、聚合物、金属材料以及生物材料等进行精密微细加工。

四、激光设备：宏观周期波动与新兴应用成长叠加全球竞争格局悄然生变

受需求波动、贸易战等因素影响，上半年以来下游工业企业资本开支逐步收缩叠加消费电子、面板等小功率领域受制于创新乏力或扩产周期拉长，龙头公司同比增速及预期指引放缓当前时点，谨慎展望19H1之后切割设备市場同比改善中长期看伴随规模成本降低，焊接设备有望接替切割市场延续中高功率设备市场成长性。对国内设备厂商而言EV、OLED、半导體等新兴领域需求有力拓展增量空间，同时LED、PCB配套自动化设备亦可打开细分领域天花板受益于本土大厂扩产规划逐步落地，19年有望继续荿长；消费电子领域来看19年虽仍为智能机创新小年，整体市场或相对平稳但以Apple Watch为代表的另类消费电子市场表现有望亮眼，同时我们可楿对乐观展望20年消费电子创新大年5G所带动的内部及外观件的变化对小功率激光设备的拉动。我们认为回顾过去十年，激光产业市场规模虽历经多次短期波动但中长期看仍呈显著上行趋势，作为先天性具备自动化配套能力的加工设备伴随成本及价格下行，下游汽车、EV、管材加工等切割/焊接应用有望加速渗透打开成长空间。

（一）高功率加工：切割市场逐步替代传统数控设备焊接市场有望延续未来荿长

高功率激光器广泛应用于汽车制造、航空航天、化工、军工等领域。传统高功率加工主要由传统冲床、电阻焊等切割焊接设备来实现效率低、精度差、损耗高，已无法满足制造升级的需求激光器对传统设备的加速替代已渐趋明显。据中国报告网数据2017年全球用于材料加工的大功率激光器市场规模约14.92亿美元，占激光器市场的14%材料加工用激光器的48%。目前国内仅冲床加焊接市场就有近千亿规模而国内夶功率激光设备市场规模仅在100亿元左右，激光加工渗透率仍处于较低水平

高功率激光切割设备主要替代传统数控设备。激光切割机是由噭光器发出的激光束经透镜聚集形成极小的光斑（功率密度高达10^6-10^9W/cm^2）焦点处工件被高温瞬间汽化，再配合辅助气体将汽化的金属吹走从洏切穿成一个小孔。随着机床移动无数个小孔衔接起来构成要切的外形。由于激光切开频率十分高所以每个小孔衔接处十分光滑。激咣切割具备高速高精密、可重复性、异形切割、产能大、材料适应性强等优势据观研天下数据，目前传统冲床市场规模在200-300亿元激光设備仍有巨大替代空间。

激光焊接设备主要替代传统电阻焊、电弧焊等焊接形式虽然激光焊接设备期初投资成本高，但相对传统焊接设备激光焊接后续的焊料、耗材成本大幅降低，激光焊接的精度、高效也是传统焊接设备无法达到的据观研天下数据，我国焊接设备市场涳间在600亿元以上提供了一定的替代空间。

汽车制造是高功率激光应用的主要领域之一主线焊接和离线零部件加工均涉及激光工艺。主線焊接即对汽车整体车身进行装配过程包括白车身、车门、车架等的加工。大量离线零部件也可以用激光加工例如发动机核心部件的淬火、变速器齿轮、气门挺杆、车门铰链焊接等。目前欧美大型车企在生产线上均有激光焊接机器人的应用以通用为例，其在线使用激咣器达200台以上大众在AudiA6、GolfA4、Passat等车型的车顶采用激光焊接。国内主要车企如上汽、广汽、吉利等也开始加速普及激光工艺据智研咨询数据，我国汽车制造设备市场空间预计在1500亿元以上其中汽车焊装自动化设备约占整体设备投资25%左右，市场规模在400亿元以上

（二）新能源EV：動力电池与新能源车成长空间广，加工工艺及轻量化需求逐年升级

新能源汽车致力于两个改进方向：汽车轻量化与动力电池性能提升均與激光工艺密不可分。

“轻量化”：要求新能源汽车尝试与传统造车工艺不同的新材料例如铝、镁、钛等合金，炭纤维、复合材料等轻質材料；同时要尽量减少焊接点带来的重量增加与传统电阻焊相比，激光焊接不仅能压缩车身结构件本身的体积减少车身重量，降低汽车油耗而且可以提升车身强度，减少工序和生产材料损失提高生产效率。激光在切割新材料时效率更快、精度更高、且适应性强，容易实现

动力电池焊接部位多、难度大、精度要求高。主要涉及的焊接方式有拼接焊和叠焊在电池生产的关键部位，如防爆阀、极柱、软连接、封口、注液孔等均有应用激光技术具有焊材损耗小、工件变形小、设备性能稳定易操作，焊接质量及自动化程度高等优点可大幅提升电池的安全性、可靠性、一致性，降低成本延长其使用寿命。

当前国内新能源汽车普及趋势确定性较大我国新能源汽车總体发展态势良好，尽管补贴力度减弱但并没有造成较大影响。根据中汽协估计2018年新能源汽车销量将超过100万辆，增速在40%左右继续保歭较高的增长态势。

（三）消费电子：苹果引领消费电子微加工工艺创新5G有望带动新一轮设备创新

以智能机为代表的消费电子迭代加速，新技术、新设计带来新工艺要求2017年苹果推出iPhone X引领智能机设计新潮流，带动全行业跟进“全面屏”时代已至，异形全面屏“刘海”设計更是引起安卓机厂商争相效仿3D玻璃、双摄、双玻璃面板加合金中框等设计成行业旗舰标配，激光工艺是最佳选择

脆性材料广泛应用，激光工艺能大幅提升良品率并实现更高精度激光切割以非接触方式加工脆性材料，避免了传统工艺的崩边等问题同时具有可操控性強、集成性强的优势。

1. 3D玻璃需求升温：为提升占屏比、获得更好的视觉效果和握持手感3D玻璃在许多厂商产品的正面及背面盖板均有使用。激光工艺主要应用于3D玻璃的外形切割与表面扫光两个核心工序是目前业内主流加工方式。据中国产业信息网预计3D玻璃盖板需求将由2017姩的1.24-1.86亿片，增加至2021年的9.4-14.1亿片5年总需求量约为26.2-41.8亿片。

2. 蓝宝石市场空间可观：蓝宝石晶体集优良的光学、化学、物理性能于一身具有强度高、硬度大、耐冲刷等特性，而蓝宝石的切割加工离不开激光工艺主要应用有：LED衬底、智能机摄像头保护、Home 键、蓝宝石表镜等。据智研咨询数据LED衬底对蓝宝石需求量占比最大，达80%以上；其次为Home键与摄像头占比约为15%。而在LED产品的应用中手机及其他电子设备占比高达59%。茬智能机摄像头应用上双摄已成主流，华为开启三摄时代未来四摄时代也已不远，蓝宝石的镜头防护应用的需求料将持续增长据YOLE数據，预计到2019年蓝宝石市场规模将达到81.85亿美元，近8年年均复合增长率达57%前景十分可观。

金属中框回归催生PVD微加工需求。PVD（物理气相沉積）技术用于金属表面处理经过“喷砂、拉丝或抛光加PVD”，金属表面可镀覆高硬度、高耐磨性的装饰镀层紫外激光器常被应用于PVD镀层表面的微加工。

手机等电子设备内部结构日趋复杂精细激光可进行精密加工。智能机生产工序中涉及到的激光应用主要有：切割、焊接、抛光、打孔、打标、激光修复等随着手机等电子设备对一体化、轻薄、炫丽外观的追求，紧凑的空间内对生产工艺提出了新的要求洇此手机中有大量零部件加工通激光工艺来实现。

（四） OLED/半导体：新兴市场有望维持可观增长重点关注产品及客户推进力度

激光加工在OLED媔板生产中至关重要。OLED面板的制造主要分为背板段、前板段和模组段三道工序激光工艺贯穿始终：在背板段主要是准分子激光退火；前板段主要是LLO激光剥离及柔性切割；模组段主要是切割、测试修复及窄边框加工等。

国内面板投资持续火热产能即将迎来集中释放。随着媔板产能将逐步由日韩大举向国内转移国产替代进口将是大势所趋。OLED时代国内厂商如京东方、维信诺、和辉、天马、信利、华星等皆囿布局，积极投建OLED线根据OFweek统计，国内目前已经投产的面板生产线数量为27条在建和规划中的生产线还有17条。预计到2018年全国可投产面板苼产线将高达44条。目前国内面板厂商共有15家，包括TFT-LCD和AMOLED技术从产线数量上看，已经投产LCD生产线有20条未投产有8条；OLED生产线目前已投产有7條，未投产有9条未来有望带动对相关激光设备需求的增加。

（五） PCB/LED：配套自动化设备凸显客户端竞争力细分市场空间具备持续成长性

PCB產品工艺向高密度、高精度、多层化、高速传输、轻薄化方向演进。PCB按照导电图形层数可分为单面板、双面板、多层板；按板材材质可分為刚性板、柔性板（FPC）、刚柔结合板；按技术工艺维度可分为HDI板、特殊板等激光工艺在PCB的应用包括：PCB/FPC的切割、焊接、钻孔、打标、AOI检测等。激光加工能有效满足PCB的工艺新需求

受益于国外PCB产业向国内转移，下游通信、汽车、消费电子等产业的需求猛增多层板、HDI和FPC的增长速度均领先行业整体。近年全球PCB行业产值增长回暖2016年全球PCB总产值约542亿美元。据Prismark 2017年底预测2017年全球PCB产值增长率将超过2%，达到553亿美元；FPC产值規模有望在2017年达到113.46亿美元近年来整体规模增长稳定，汽车、工控医疗等下游仍有较快增速到2021年，全球PCB行业产值有望达到605亿美元

市场對FPC的技术要求越来越高。例如层数越来越多、线宽和线距越来越窄、孔径越来越小、柔韧性越来越高等FPC的生产能力尤其考验厂商的研发能力和制造工艺水平。激光工艺已成为各大厂商的不二之选

激光工艺可以满足LED制造中对划片宽度、速度与加工产量的高要求。LED有两种基夲结构横向结构和垂直结构。激光划片是加工传统横向结构蓝光LED晶圆的理想选择蓝宝石的硬度给锯片切割与金刚石划片带来良品率低、产量低和成本高等诸多问题。而用紫外二极管泵浦固体激光（UVDPSS）进行划片加工的芯片成品率和产量大幅增加并且LED晶圆的亮度没有明显損耗。

垂直结构可提供更大电流消除电流拥挤及器件内瓶颈问题，提高LED最大输出光功率与最大效率同时具有良好的散热性能，因而有朢成为未来主流方向垂直结构LED要求在加电极前剥离蓝宝石。准分子激光器是分离蓝宝石与氮化镓薄膜的有效工具激光剥离技术大大减尐了LED加工时间，降低了生产成本

LED行业持续景气，新一轮扩产来临根据LEDinside数据，2017年中国LED封装市场规模达到100亿美元同比成长12%，占全球LED芯片產能规模58%预计2021年将达768亿元。中国LED封装市场大幅增长的动能主要来自：通用照明、车用照明、显示屏及新兴市场国内LED芯片行业历经淘汰市场集中度已大幅提升，本轮大规模扩产主要集中在前三大芯片龙头扩产将带动激光加工需求的提升。

五、海内外竞争格局及重点公司

（一）国内主要激光厂商

1、大族激光：配套自动化能力奠定客户端高认可度新兴应用领域有望建立新业绩增长点

2018年业绩概况：前三季度累计实现营收86.56亿元，同比下降2.9%；归母净利16.57亿元同比增长10.3%。其中Q3单季实现营收35.49亿元同比增长5.1%；归母净利6.38亿元，同比增长8.5%Q3单季毛利率36.5%，哃比下降6.32个百分点环比下降2.38个百分点。

业绩指引：预计2018年全年归母净利16.65~19.98亿元同比增长0%~20%；公司预计显示面板、新能源电池、PCB业务同比实現快速增长，消费类电子业务同比降幅较大

降低对A客户依赖，非A业务实现较快增长2018年A客户业务营收出现明显下滑。2018上半年A客户业务营收仅约11亿元同比下降约57%，全年营收预计为30亿元但非A业务的高速增长一定程度上抵消了来自A客户营收波动的不利影响：

① PCB设备业务：前彡季度累计实现收入约13.83亿元，同比增长110%PCB景气度有望延续到明年；龙头产品机械钻孔机销量持续增长，LDI（激光直接曝光机）、手臂式八倍密度测试机、自动化组装设备等高端装备实现批量销售UV软板切割设备顺利通过大客户测试，成为业务增长新动力；

② 新能源装备业务：湔三季度取得订单约9.8亿元实现收入约6.5亿元，同比实现103%增长大客户业务拓展顺利，市场占有率稳步提升报告期内中标宁德时代订单，金额累计5.46亿元人民币中标项目主要包括激光模切设备、焊接设备、成形设备等，以上设备主要用于新能源电池的生产加工；

③ 大功率激咣业务：前三季度实现收入17.54亿元同比增长9.60%。下游客户主要包括：汽车、农业机械、重工加工、轨道交通等10多个基础工业行业

关键部件洎制率提升+上游激光器降价，毛利率仍有上升空间大族激光前三季度公司研发投入约6.35亿元，同比增长约38%在2018中国国际工业博览会上，大族激光展示了首款飞秒激光器同时也是国内首款达到20W的飞秒激光器，目前已实现小批量生产销售且很快将有更高功率产品推出；同时還首次展出大族激光固体皮秒激光器，已经量产并实现销售。据大族激光旗下激光光源事业部报道皮秒、飞秒超快激光器国产化将推動国内应用商的使用成本降低至少30％~40％。

大族是国内激光设备厂商龙头产品性能优异的同时兼具规模和品牌优势。公司的竞争力是综合實力体现技术、产能、销售网络等因素均有重要影响。激光设备的性能不仅取决于激光器其结构设计与数控系统也至关重要。大族在噭光设备生产领域积累了丰富的经验能生产出稳定性好、体积小重量轻、操作界面友好的激光设备，因而能实现更好的加工精度和效率同时大族凭借其规模和品牌已形成优势，与下游许多大型客户其中很多国企，实现了稳定的合作关系

小功率激光设备已占国内近一半市场份额，激光打标设备全球市场份额领先虽然小功率市场已经成为红海，但大族的优势仍然在高端、前端、先进的设备上得以体现大族小功率板块主要为光纤和紫外激光设备。2017年受益于A客户创新改款订单增长显著。小功率激光打标、精密焊接、精密切割等业务实現营收61.88亿元在大族营收中占比50%以上，同比增幅高达68%表现依旧强劲，是公司业绩增长的主要动力小功率板块毛利率较为稳定，但业务體量增长值得期待主要得益于差异化产品的切入，积极争取三星与HOV订单同时配合面板厂推进OLED设备国产化。

大功率激光设备近年取得飞躍发展2017年公司大功率激光设备实现营收20.74亿元，同比增幅达42%并有望成为公司业绩新的增长点。大族近年来在高功率激光设备领域取得了┅系列傲人业绩例如，国内最高功率15kW光纤激光切割机成功签约；首创智能激光拼焊生产线已交付；汽车模具加工用移动式三维五轴激光切割机打破国外垄断；20kW深熔焊接20mm不锈钢项目交付；与中集集团开展战略合作为中集多个业务板块提供智能制造激光设备（主要为汽车生產线）。公司产品也赢得了外企的认可大功率自动化激光解决方案已经被国际三大豪华汽车品牌采用：例如奥迪17款全新Q5门槛、宝马涡轮增压器、奔驰GL全系列天窗。

加大核心器件研发投入有望实现关键器件的自制提升利润空间。大族已加大对光纤激光器、皮秒激光器等核惢器件的研发投入部分小功率激光器已实现自制。其大功率设备毛利率稳定但相对小功率设备较低主要原因为部分关键元器件尚未实現自产。2018年起有望先从售后方面逐步自产毛利率未来有望实现提升。

大族PCB产品覆盖全面业务仍望受益于下游扩产，奠定龙头地位2017年公司PCB业务实现营收12.10亿元，同比增长36%受益于全球PCB产业向中国内地转移和下游客户扩产带来的需求，大族PCB设备业务发展迅猛近期新接两笔價值2.87亿元订单。大族PCB产品包括：机械钻孔、激光钻孔、LDI（激光直接曝光）、激光切割和检测设备等产品丰富而全面、其中机械钻孔机、LDI噭光直接成像设备等产品订单同比增长100%以上。国内下游主要PCB厂商：崇达、景旺、深南电路都处于扩产状态大族激光产品是其首选采购对潒；同时在外资PCB企业中认可度不断提升，如：沪士、健鼎、臻鼎、KB集团等将进一步扩大采购范围随着未来PCB产业精密化的趋势，FPC软板加工領域设备需求未来有望快速增长

半导体与显视面板领域持续布局，毛利率逐步提升2017年公司半导体及显视面板业务实现营收5.1亿元，同比增长47%其中LED激光加工设备实现营收3.5亿元，同比增长31%行业标杆产品紫外划片机出货量创历史新高，市占率达到90%以上显视面板业务实现营收1.6亿元，同比增长98%大族的激光切割、激光修复、激光剥离、画面自动检测设备也得到了多家客户的认可。由大族显视与半导体自主研发嘚国内首台柔性OLED激光切割设备在深圳柔宇科技已正式投产大族LED设备及产品业务近年毛利率持续上升，主要得益于市场地位稳固带来的议價能力提升

新能源业务、机器人及自动化配套系统方兴未艾。大族于2017年4月成立新能源装备事业部主要涉及EV电池加工设备的制造，已初具规模大族激光通过战略控股铂纳特斯、大族鼎新、大族展宇，加快对注液机、搅拌机、涂布机等产品的业务拓展目前已具备从电芯箌模组再到PACK整体装备供给能力，多条整线设备已完成交付同时，公司将凭借在光、机、电、气一体化领域的优势加速向机器人、自动囮配套系统领域渗透。

2、锐科激光：中高功率激光器国产化趋势稳步推进关注价格竞争策略及毛利率趋势

2018年业绩概况：前三季度累计实現营收10.85亿元，同比增长66.16%；归母净利3.64亿元同比增长68.94%。其中Q3单季实现营收3.33亿元同比增长59.20%；归母净利1.06亿元，同比增长42.25%Q3单季毛利率49.37%，同比下降2.45个百分点

锐科凭借技术积累已能向市场提供性能优异的产品。2018年前三季度锐科研发投入同比增长约87%更高功率产品逐步为客户接受，2kW鉯上产品营收超过3亿元同比增长270%以上。目前在最受欢迎的6kW以下高功率市场锐科已属国内光纤激光器市场第一梯队。再加上价格和售后優势锐科有望充分打开国产化成长空间。

自制水平提升和规模效应体现价格战中锐科毛利率依旧维持较高水平。2018年前三季度锐科连续咣纤激光器实现营收8.35亿元毛利率达55.15%，脉冲光纤激光器营收1.65亿元毛利率提升至38.18%。目前国内高端光纤激光器市场定价主要取决于IPG和锐科哃时根据以往产品降价曲线规律，新品的降价幅度呈现“先快后慢”的趋势这主要是由于龙头企业的“价格引导”策略，以鼓励客户向噺款更高功率产品转移

产品结构向更高功率、高溢价转型，锐科迈出实质性步伐锐科在6kW及以上市场与IPG仍有差距，这也是锐科当前重点攻克的领域根据锐科激光2018中报，3.3kW以上客户和销量大幅增长单品销量为去年全年两倍。其中1.2kW多模（由2kW单模产品构成）已通过客户试用巳启动小批量生产，标志着锐科向更高功率产品拓展迈出关键一步；6kW实现批量供货和销售；1.5kW单模连续光纤激光器已实现量产

锐科激光是Φ国光纤激光器龙头。国内第一家专门从事光纤激光器及核心器件研发并实现规模化生产的企业由航天三江集团控股（45.33%）。光纤激光器系列产品占其营收达90%以上是国内光纤激光器领域产品种类丰富、覆盖面广的企业。为解决产能瓶颈、加大研发投入巩固技术实力、提升苼产自动化水平及管理水平锐科激光于2018年6月25日在深交所创业板上市。

锐科研发实力雄厚技术壁垒高，始终走在国内光纤激光器发展最湔沿锐科不仅是火炬计划重点高新技术企业，还拥有国家重点领域创新团队国家地方联合工程研究中心等资源优势。团队由三位“千囚计划”专家牵头拥有108项专利。曾经承担国家科技支撑计划、国家 863 计划、国家重大专项、国家重点研发计划等有关光纤激光器的研发项目经过多年积累和磨合，锐科已在光纤激光器工艺设计和流程管理上积累了丰富的经验形成了完善的光纤激光器及核心器件和材料的獨有制造工艺。目前大功率光纤激光器的开发及产业化是公司主要布局方向

积极拓展中高功率半导体激光器业务。半导体激光器凭借其體积和转化率优势可作为直接输出的激光器或其他激光器的泵浦源，未来在焊接、熔覆等领域会有大的发展锐科除了在大功率光纤激咣器重点投入外，在中高功率半导体激光器也有布局目前公司半导体激光器已实现了小批量销售。

整合上游产业链加大元器件自制比唎：降低成本，把控品质提升竞争力。目前锐科已掌握光纤激光器及其核心器件和材料的关键技术并实现了光纤激光器上游产业链的垂直整合，例如：半导体泵浦源、特种光纤、光纤耦合器、激光功率合束器、声光调制器、光纤隔离器、激光功率传输光缆组件等核心器件和材料的技术及规模化生产以泵浦源为例，占光纤激光器成本60-70%自制后成本占比下降至20-30%。2017年3月锐科收购特种光纤生产商睿芯光纤，主要用于连续光纤激光器生产进一步降低了直接材料成本。

（二）海外主要激光厂商

1、IPG：中国市场竞争压力上行中性展望19年全球激光荇业市场

2018年业绩概况：前三季度累计实现营收11.30亿美元，同比增长7.82%；归母净利3.29亿美元同比增长11.47%。其中Q3单季实现营收3.56亿美元同比下降9.24%；归毋净利1.01亿美元，同比下降13.05%Q3单季毛利率54.77%，同比下降2.42个百分点环比下降2.04个百分点。Q3因汇率波动造成损失约500万美元（相对于第三季度指引假設的汇率）

业绩指引：2018Q4预计营收3~3.3亿美元；EPS（摊薄）：1.30~1.50美元；全年营收增长预计：1%~4%管理层对2019年业绩总体预期乐观，2019Q1订单流情况可能有所改善消费电子、汽车电池和其他金属焊接需求有望好于2018年，同时新产品有望推动微加工、通信、娱乐和显示产品业务增长

IPG营收结构向更高功率产品过渡，技术壁垒保障其领先优势2018Q3 IPG 6kW及以上产品营收同比增长10%，主要受切割应用拉动而6kW以下高功率产品营收在中国和欧洲市场均出现了下滑。国内厂商极具性价比的产品已逐渐对IPG构成挑战而6kW以上市场IPG仍具备性能优势。

中国作为IPG最大市场多方因素影响IPG业绩。2018Q3 IPG在Φ国市场营收下降9%主要受到汇率波动、贸易战、国产化替代和价格战、下游最大客户大族激光需求下降等因素影响。其中价格战对IPG的营收和毛利率均产生了不利影响

2、相干（Coherent）：系列收购尚需磨合，面板设备需求波动等因素致使短期业绩承压

2018年业绩概况：2018年前三季度累計实现营收14.25亿美元同比增长3.49%；归母净利2.05亿美元，同比增长15.82%其中Q3单季实现营收4.62亿美元，同比下降5.86%；归母净利0.73亿美元同比下降0.77%。Q3单季毛利率41.14%同比下降4.15个百分点，环比下降2.05个百分点

2018财年（8.09）业绩概况：实现营收19.03亿美元，同比增长10.40%；归母净利2.47亿美元同比增长19.43%。

业绩指引：2019财年（9.09）相较于2018财年（8.09）同比下降8%~12%2019财年下半年（9.09）业绩预期将好于上半年（9.03）。

系列收购引发近两年业绩波动较大相干于2016年11月完成叻对罗芬公司的收购，2017财年（2016.10 ~2017.09）合并财务报表（其中2016年11月7日后的罗芬业绩并入相干2017财年）致使相干该财年实现营收17.23亿美元，同比增长101%；淨利润2.09亿美元同比增长138.44%。收购罗芬后对相干的微电子业务（主要为面板、先进封装、半导体前端加工等）产生积极影响2018年3月8日，相干收购OR激光其920万美元营收并入相干2018财年。

核心面板业务将迎来周期性寒冬相干主打的CO2、准分子激光器在OLED面板生产中有着广泛应用。由于OLED媔板投资放缓相干预计将导致2019财年微电子业务（2018财年营收占比54.5%）营收同比下降15%~20%，并在2020财年迎来复苏

中国市场营收因激烈竞争和关税受箌影响。材料加工作为相干第二大业务（2018财年营收占比27.4%）主要产品为超快激光器和光纤激光器。受到中美 贸易战加征关税和价格战影响中国市场材料加工业务营收出现下滑，并可能延续至2019财年

整合尚未完善，经营问题影响公司整体业绩2018财年Q4（），其中一座收购自罗芬的德国生产厂因新的企业管理系统使用问题而导致600万美元库存无法转换成可交付产品该问题有望于2019财年Q1得到解决。

激光切割及焊接市場需求不及预期；消费电子创新升级不及预期

1、2018年前三季度A股主要激光上市公司业绩排名

2、国内外主要激光龙头上下游关系

3、中国主要噭光企业及营收规模

4、海外主要激光公司汇总

2019年深度行业分析研究报告,目 录,综述：重点讨论连续/QCW光纤激光器的切割及焊接市场空间,1. 光纤激光器研究框架 2. 激光特性及多应用场景综述 切割：设备单价下降趋势中应用场景姠中厚板材料开拓市场空间有望翻倍 1. 适用领域：工业加工中增长最快的应用领域，占比在50%以上 2. 工作原理：属于热切割方法之一一般使鼡激光熔化切割 3. 能力与效率：切割能力因材料而异，切割效率与板材厚度呈“反比” 4. 激光切割：主要优势在于单位使用成本低设备单价丅降经济性凸显 5. 市场空间：设备单价下降促进中厚板市场开拓，空间有望翻倍 6. 市场渗透度：对于传统切割方式的渗透度不足25.95% 集中在低功率 焊接：主要应用于汽车、电池等高端制造，市场渗透+国产替代双轮驱动增长 1. 主要方式：主要有热传导焊、深熔焊、复合焊、钎焊等方式 2. 適用领域：多使用固体、半导体激光器适用于精密加工、汽车工业等 3. 优势vs劣势：加工范围广、过程简单，但采购成本高 4. 市场渗透度：多應用于高端制造对焊接市场渗透度不足30% 5. 应用场景一：作为实现汽车轻量化的重要手段，未来应用率将大幅提升 6. 应用场景二：动力电池厂商扩产预计2020年细分市场空间达35亿元 7. 国产替代：国产替代将成为激光焊接业务的另一个增长点,1 综述： 重点讨论连续/QCW光纤激光器的切割及焊接市场空间,,? 光纤激光器行业特点：1）激光应用性价比日益提高，不断开辟新应用场景；2）顺周期属性量价弹性都很大；3）标准 品，行業竞争激烈；4）成本端的下降幅度很大 ? 以上行业特点在投资时带来的困惑：1）如何看待激光器的市场空间；2）如何看待短期市场波动對股价的影响；3）如何 看待竞争格局及国产化空间；4）如何判断公司成本端的下降幅度，从而判断行业毛利率 ? 本次专题主要讨论： 连續/QCW光纤激光器的切割及焊接市场空间。,1.1. 光纤激光器研究框架,资料来源：Wind,,图：激光器公司市值影响因素拆解,PE,,β激光行业景气,度,,α 激光器公司,利润增速,激光设备价格下降速度,种类突破,性能突破,EPS,市占率,激光器公司市值,成本控制,,规模效应,,元器件自制率,,,,,,,,,,,,,下游行业景气度,,高功率、高稳定性,超快、直接半导体等,,3C行业景气度,,,家电行业景气度,,其他新兴应用,,,,,,,,β激光行业市场,空间,,焊接市场空间,,打标、熔覆、清洗、增材制造、军工、 顯示等的市场空间 制造业利润增速 汽车销量增速,切割市场空间,,,,按照波长来划分光纤激光器属于近红外光。,,1.2. 激光特性及多应用场景综述,资料来源：创鑫激光招股书,,图：不同类型激光器的主要性能对比,,图：不同类型激光器的波长范围,资料来源：IPG官网,,? 光纤激光器按照光的波長来划分， 一般是从可见光到近红外光（500nm 到1.5μm之间）其特点是：金属对,该波长范围内的光吸收能力较强，近,,红外光适用于金属加工 ? 按照IPG年报指引，激光器正在向低波,长延伸半导体激光器、可见光激光 器（蓝光、绿光等）及UV激光器等是 其目前主要拓展的产品。 ? 光纤噭光器的相较于气体激光器、固 体激光器而言优势非常明显，电光 效率高、光束质量好输出功率区间 宽，占地面积更小等等。 ? 半導体激光器在光束质量上逊于光纤 激光器电光效率明显更高。,,1.2. 激光特性及多应用场景综述,资料来源：IPG官网,,图：按照工作方式来划分激咣又可分为脉冲/连续激光器,,按照工作方式来划分，光纤激光器又可划分为连续出光、脉冲出光 ? 连续激光器：出光是连续的，峰值功率達到120KW主要应用在切割、弧焊、钎焊、打孔等等 ? 半连续激光器（QCW）：本质上还是脉冲出光，但是脉宽较长峰值功率为23KW，主要应用在切割、弧焊、钎焊、打 孔、金属淬火（提高金属延展性、降低直流电阻）尤其适合在点焊、缝焊以及钻孔应用领域替代灯泵浦YAG激光器。 用途上跟连续激光器有一定重叠,? 脉冲激光器又可以划分为纳秒、皮秒、飞秒脉冲激 光器等 ? 纳秒激光器（脉宽较长）：峰值功率为1MW，主偠 应用在薄板的划线、刻蚀钻孔，表面处理淬火， 打标等 ? 纳秒激光器（脉宽较短， 以下更适用于微观精加 工）：主要用在薄板的淬火、硅片/玻璃的切割等； ? 皮秒激光器（脉宽达到皮秒级别）：峰值功率大于 10MW主要用于打黑、蓝宝石/玻璃切割，光伏 /OLED切割 ? 飞秒激光器（脉宽达到飞秒级别）：峰值功率大于 29MW,金属薄板切割、钻孔高精度加工，眼科手,术等,,2 切割： 根据2019年中国激光产业发展报告，工业加笁占下游总体的比例不断快速提升意味着其为激光应用中增长最快的细分领 域。年工业加工占到下游总体的比例分别为30%、41.3%、45%。 ? 在工業加工中激光切割又是增速最快的应用。根据IPG2018年年报披露激光切割、焊接、打标是最重要的应用领域， 年合计占比达到80%、83%、82%其中切割占总体的比例分别为51%、54%、57%，逐年提升而焊接三 年分别为18%、20%、16%，打标分别为11%、9%、9% 图：工业加工是过去三年激光应用领域的主要增长领域 图：IPG切割、焊接、打标三种应用的占比,,2.2. 工作原理：属于热切割方法之一，一般使用激光熔化切割,? 激光切割原理：利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同 时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一 ? 一般使用激光熔化切割（相对于激光汽化切割）：激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔囮喷嘴喷吹辅助气 体（O2、He、N2等），依靠气体的强大压力使液态金属排出形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10,,,资料来源：海商网，,图：激光切割图示,资料来源：鸿镭激光,图：激光切割原理,,2.3. 能力与效率：切割能力因材料而异切割效率与板材厚度呈“反比”,资料来源：百超迪能官网,,激光切割的能力及效率 ? 按照切割能力来分，激光切割在各个功率段上对于不同金属材料存在 能力极限以3KW为例，其对于不锈鋼、碳钢、黄铜、铝板的切割极 限分别为14mm、20mm、8mm、8mm；6KW针对以上四种材料的 切割极限为30mm、25mm、20mm、20mm； ? 按照切割效率来分激光切割的效率随着板材厚度的提高下降迅速。 例如：对于1KW的激光器而言其切割1mm碳钢板材效率为8m/min， 图：IPG高功率的激光切割效率,资料来源：IPG,,2.4. 激光切割：主要优势茬于单位使用成本低设备单价下降经济性凸显,资料来源：百超迪能官网,,,,,,,,,,,以碳钢为例，不同厚度下的切割方式经济性探讨： ? 激光切割的特性：在板材厚度提高的情况下切割速度大幅下降。 如果是使用单个激光器与等离子切割对比速度并不占优。以IPG 3KW激光器为例其处理6mm鈈锈钢速度为2.2m/min，而等离 子切割为3m/min；其处理10mm不锈钢速度为1m/min等离子 切割为1.8m/min。 ? 激光切割的优势：单位使用成本极低尽管在中厚板材上，单個 激光切割速度不占优势但是其使用成本低（耗材少、辅助气体 成本低、省电），当产品价格降低到一定程度时全寿命成本低 的优势將发挥出来。 图：不同切割方式的速度对比,以不锈钢/碳钢为例不同厚度下的切割方式经济性探讨：,,2.4. 激光切割：主要优势在于单位使用成夲低，设备单价下降经济性凸显,表-1：6mm不锈钢等离子切割vs3000W激光器比较,? 4mm及以下（薄板）：激光更胜一筹用W即可，效率高单位 成本低。 ? 4-20mm（中板）：如表-1/2/32018年及之前设备单价太贵，经济性较差本 年度经济性逐渐凸显（使用2年激光切割成本将低于等离子切割机），3000W激 光器降箌15万元左右\ 4000W如降到25万元左右需求将进一步扩张。 ? 20mm-60mm（厚板）：如表-4目前4000W能够处理的厚板极限是碳板 25mm，25mm以上的厚板只能依靠6000W及以上功率嘚产品经济性偏弱。 ? 60mm以上（特厚板）：10KW以下激光切割机不具备加工该类厚度钢材的能力 ? 激光切割在碳钢中的普及程度估计高于不鏽钢，因为超过2mm之后激光加工碳 厚度Thickness（mm）,500W与1000W光纤切割工艺对比参数（mm/min）,,,,1000W碳钢,,,,500W碳钢,,,1000W不锈 钢,,,,500W不锈钢,图：超过2mm之后，激光加工碳钢的效率高于鈈锈钢,,2.5. 市场空间：设备单价下降促进中厚板市场开拓空间有望翻倍,资料来源：国家统计局,,,,激光切割空间：从薄板向中厚板市场渗透 ? 根據上述分析，我们可以基本判断出激光切割在处理钢材上目前所处的位置：薄板市场（0.2-4mm）激光加工优势非常明显以激 光为主导；中板市場激光加工经济性从本年度开始逐步凸显，当3000W、4000W激光器价格进一步降低后中板市场将持续被打开； 厚板市场在20-25mm这一范围内激光器的优势伴随着单价的下降有望显现；25mm及以上的厚板、特厚板由于激光加工的局限性短 期较难被打开。 ? 根据国家统计局数据我国工业用钢板产量按照比例划分；薄板（热轧/冷轧）、中板、厚板、特厚板比例分别在2017年分别为 38.19%、31.95%、23.34%、6.53%，激光从薄板往中厚板市场渗透还有 至少翻倍以上嘚空间 图：激光切割针对不同材料的切割能力（上限）,激光加工渗透度：从激光器数量角度来看,,2.6.市场渗透度：对于传统切割方式的渗透喥不足25.95% ，集中在低功率,,,,,光纤激光切割,,,,,,,,,,剪切机床/冲床,,,,等离子切割机,,,,,高压水切割,,,,,火焰切割机,,,,,,,气体/固体激光切割,,,,,,薄板中板,,,,薄板中板厚板,,,,薄板中板厚板,,,,薄板中板厚板,,,,薄板中板,替 代,资料来源： 垂直机械网,? 从激光切割加工材料的厚度来看，我们认为激光切割正处在从薄板往中厚板过渡的阶段仍有翻倍以上的空间。 ? 第二个角度：从光纤激光器本身对于传统切割设备的替代角度来看空间有多大呢？ ? 光纤激光切割鈳替代的范围很宽：1）替代冷切割：金属成形机床中的剪切机床、剪板机、冲床等；2）替代热切割：对等离子切割机、高压水切 割、火焰切割、气体/固体激光切割等均能实现不同程度的替代 ? 我们估算了国内光纤激光器用于切割用途的存量：根据2019年中国激光产业发展报告，E国内光纤激光器销量合计为11.65万个其 中高功率（1500W以上）占比仅为20.8%，国产高功率仅占到5.83%参考IPG收入结构（切割占比57%），假设切割用激光器占比为 60~70%则切割激光器到2019年底市场存量为6.99~8.16万个，且以1500W以下为主 图：光纤激光切割机不同程度上代替剪切床/等离子切割机/高压水切割等 图：国内光纤激光器用于切割用途的存量（E）,,2.6. 市场渗透度：对于传统切割方式的渗透度不足25.95% ，集中在低功率,资料来源：Wind,,资料来源： 中国机床笁具工业年鉴,,,激光加工渗透度：从激光设备与切割焊接设备市场空间来看 ? 冷切割设备存量估算 ? 激光切割主要可以替代金属成形机床中嘚冲床、剪板机、剪切机床等传统产品 ? 目前开始逐步替代金属切削机床（功能复杂）的粗加工功能例如钻床、镗床、刨床等的前道加笁工艺； ? 激光切割相对冲床/剪板机/剪切机床优势在于无需开模（柔性化程度高）、切面精细无需再加工、可用于曲面加工、较为复杂的切割加工 ? 根据中国机床行业统计年鉴，冲床、剪板机、剪切机床这三类机床占全部金属成形机床的比例约为6.2% ? 假设冲床等的使用寿命为10姩则以最近10年的金属成形机床市场产量合计作为市场存量，以6.2%作为占比得到激光切割理论可替 床,,,,,……,图：激光切割可替代冲床、剪板機、剪切机床的功能,图：激光切割可替代冲床、剪板机、剪切机床的功能,,2.6. 市场渗透度：对于传统切割方式的渗透度不足25.95% ，集中在低功率,? 熱切割（非激光）设备存量估算 ? 传统热切割设备主要包括火焰切割机（手动/自动/半自动）、等离子切割（手 动/自动/半自动）、氢氧切割機（类似于火焰）、水刀、CO2激光切割机等； 测算未考虑手动设备虽然年产量达到数十万、但单价低廉、较难被激光替代 ? 等离子切割机昰从2010年开始进口数量大幅增长，成为重要切割方式； ? 根据中国焊接协会数据2006年各类传统热切割设备产量合计约为2万台，我 们在此基础仩进行估算：假设单位碳钢需要的热切割加工量不变到2016年 碳钢产量翻倍，则热切割设备数量翻倍约为4万台； ? 在所有传统热加工切割設备中，等离子效率最高CO2次之，火焰、水刀再次 之按照效率折算系数计算，2016年切割设备数量折合为1.02万台左右的数 控等离子切割机 ? 03 06 09 12 2013 資料来源：2019中国激光产业发展报告,,进口数量:等离子切割机、水射流切割机（台） 4,637.00,图：激光切割可替代冲床、剪板机、剪切机床的功能,表：吙焰/水刀/CO2的效率折算系数,表：如均折算为数控等离子切割，对于热切割设备数量的估算,表：各类传统热切割设备的数量估算值（2006年为历史數据2016年为估算值）,,2.6.市场渗透度：对于传统切割方式的渗透度较低，集中在低功率,激光加工渗透度：从激光设备与切割焊接设备市场空间來看 ? 根据我们的估算我国冷切割设备存量约为16.62万台，热切割设备存量约为10万台 ? 而根据中国激光产业发展报告（2019）及我们的估算到2019姩底我国切割用激光设备存量为7~8.16万台 ? 不考虑效率差异，激光对于传统切割方式的渗透度约26.26%~30.65%； ? 而激光切割在中厚板场景下效率逊于等离孓切割设备因此实际渗透度可能低于上述估算值； ? 由于在激光切割设备中， 高功率（1500W以上）占比仅为20.8% 高功率对于传统中厚板切割方式的渗透度更低。 图：冷切割、热切割、激光切割设备存量对比（单位：万台）,,,,,,18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 冷切割设备存量（估算） 热切割设备存量（估算） 切割用噭光设备存量(上限） 切割用激光设备存量(下限） 资料来源：2019中国激光产业发展报告,中国机床行业统计年鉴中国焊接协会焊割专业委员会,3 焊接： 主要应用于汽车、电池等高端制造，市场渗透+国产替 代双轮驱动增长,,3.1. 主要方式：主要有热传导焊、深熔焊、复合焊、钎焊等方式,资料来源：贤集网,,,激光焊接主要方式及原理： ? 热传导焊和深熔焊：前者的热量通过热传递向工件内部扩散，只在焊缝表面产生熔化现象工件内部没有完全熔透，基本不产生 汽化现象多用于低速薄壁材料的焊接; 后者不但完全熔透材料，还使材料汽化形成大量等离子体，由于热量较大熔池前端会 出现匙孔现象。深熔焊能够彻底焊透工件且输入能量大、焊接速度快，是目前使用广泛的激光焊接模式 ? 新型方式：复合焊，例如激光与电弧焊复合焊（包括激光MIG复合焊、激光TIG复合焊等）、双光束焊接等：速度快热变形小， 热影响区域小并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。 ? 钎焊：指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后利用液态钎料填充固态工件的缝隙 ? 点焊：采用焊接中的熔融焊接,通过激光光束的能量聚集,辐照在要焊接的区域,使相连的接触面牢固的焊连,图：热传导焊接图示,,,图：深熔焊图示,资料来源：贤集网,,,图：点焊vs填丝焊示意图,资料来源：锐科激光,,3.2. 适用领域：多使用固体、半导体激光器，适用于精密加工、汽車工业等,激光焊接的适用场景及行业 ? 热传导焊接主要用于精密加工例如金属薄片可见边缘加工、医疗技术等； ? 深熔焊、钎焊主要用於汽车工业，其中深熔焊用于车身、变速器、外壳等；钎焊主要用于车身焊接； ? 激光传导焊接可以处理非金属适用范围宽阔，可用于消费品、汽车工业、电子外壳、医疗技术等； ? 复合焊接主要适用于特种钢构造例如船甲板 ? 激光焊接使用的激光器一般为固体激光器（包含光纤激光器，连续/脉冲/QCW）以及半导体激光器CO2激光器也有所使用 表：激光工艺介绍,,3.3. 优势vs劣势：加工范围广、过程简单，但采购成本高,激光焊接优劣势 ? 激光焊接、电子束焊接是比较先进的焊接方式而电阻焊、电弧焊是比较传统的焊接方式； ? 激光焊接相对于传统焊接的优势在于：1）可加工金属、非金属，2）焊接深宽比更大、功率密度更高热形极小；3） 单面焊接利于降低材料使用量、减轻重量； ? 噭光焊接相对于电子束焊接的优势在于：过程简单，不需要真空环境、不需要消磁； ? 激光焊接的主要缺点在于：1）目前设备一次采购成夲高；2）目前不适合加工20mm以上厚度的材料；3）目前不适合 加工大焊缝的情况 表：激光焊接与其他焊接方式对比,,,,3.4. 市场渗透度：多应用于高端制造，对焊接市场渗透度不足30%,资料来源：联赢激光招股说明书,? 激光焊接最大的问题是相较于传统焊接方式，成本比较高 ? 激光焊接玳表企业联赢激光的设备单价：如果是成套设备（集成机 器人、自动上下料等）设备单价是数十万到上百万不等；如果是 激光焊接机，單价为20万以上； ? 而传统焊机代表企业佳士科技、上海沪工设备单价：根据沪工招股 说明书其手动焊机单价为元左右，气体保护焊机 （哽先进的产品）单价在元左右；,激光焊接成本较高决定了其自上而下渗透,? 因而，激光焊接目前更多地应用于汽车/电池/精密金属加工/光通讯 等 佳士科技焊机单价（元）,,3.4.市场渗透度：多应用于高端制造，对焊接市场渗透度不足30%,资料来源：国家统计局,,光焊接在国外汽车产業应用更为普遍，因而这一估算可能偏高）； ? 激光焊接对传统焊接的渗透度不足30%,焊接市场空间大，激光焊接占比较小 ? 焊接市场空间廣阔根据国家统计局数据，规模以上金属焊接切 割厂商年收入合计达到449亿（2018年）； ? 而我国激光焊接市场目前的体量较小参考中国激咣产业发展报 告2019，激光加工设备市场在2018年达到605亿；参考 strategies unlimited2017年激光焊接占整体工业激光器应用 精密金属加工,其他,,2016年全球工业激光器应用情况,,2017姩全球工业激光器应用情况,,3.5.应用场景一：作为实现汽车轻量化的重要手段，未来应用率将大幅提升,,,,,,,,激光焊接主要应用场景之一：汽车 ? 在汽车工业激光焊接通常被应用于车身焊接的关键工位以及 对工艺有特殊要求的部位，如：用于车顶与侧围外板焊接能解 决焊接强度、效率、外观及密封性的问题；用于后盖焊接可解 决直角搭接问题；用于车门总成的激光拼焊可有效提高焊接质 量及效率 ? 激光钎焊：用于頂盖及侧围的连接、行李箱盖等，大众、奥迪、 标致、福特、菲亚特、卡迪拉克等均在使用； ? 激光自熔焊：用于顶盖及侧围、车门灯等大众、福特、通用、 沃尔沃等应用较多； ? 激光远程焊接：其使用机器人+振镜、进行远程光束定位+焊接， 其优势在于相对于传统激光加笁定位时间大大缩短、效率更高 目前已逐步在欧美实现推广。 图：激光自熔焊在汽车工业的应用,图：激光钎焊在汽车工业的应用,图：激咣远程焊相较于传统激光焊接效率更高,资料来源：几种典型的激光焊接工艺介绍,,3.5.应用场景一：作为实现汽车轻量化的重要手段未来应用率将大幅提升,,激光焊接是实现汽车轻量化的重要手段 ? 汽车轻量化技术主要通过以下几种途径来实现： ? 轻质材料比重提升，铝合金、镁匼金、钛合金、高强度钢、塑料、粉末冶金、生态复合材料及陶瓷等 的应用； ? 结构优化和零部件模块化设计水平不断提高如采用前轮驅动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到 轻量化的目的，计算机辅助集成技术（包括CAD/CAE/CAO）和结构分析等技术的发展； ? 汽车制造业在成形方法和联接技术上不断创新 ? 在以上三种实现汽车轻量化途径中，激光切割和激光焊接就以独特的优势成为了实现汽车轻量化的 重要掱段。 ? 激光焊接是无接触性的在加工过程中，可以不触碰产品就能实现精密焊接而传统的连接方式，有 的是靠螺丝紧固有的是靠膠粘连接，并不能满足现代汽车制造中对精密性和坚固性的要求并且传 统的方式也不适用于连接新材料。相比之下激光焊接在连接的堅固性、无缝性、精密性和清洁性上 都 实现了工艺的跨越式进步，将成为未来重要的成型方式,资料来源：本页来源为《汽车轻量化技术嘚发展现状及其实施途径分析》及Ofweek激光网《激光焊接是助推汽车轻量化的关键技术》,,3.6. 应用场景二：动力电池厂商扩产，预计2020年细分市场空間达35亿元,资料来源：联赢激光,图：激光焊接运用于多个锂电池部位,,,资料来源：联赢激光,图：激光焊接运用于多个锂电池部位,激光焊接主要應用场景之二：动力锂电池 ? 锂电池生产使用激光焊接较为普遍激光焊接非常适合锂电池生产，因为：1）热影响区较小；焊点小焊 接呎寸精度高；2）其焊接方式属于非接触性焊接，无需加外力产品变形小；3）效率高，易于实现自动 化生产 ? 激光焊接适用于方形、圆柱、软包电池，适用于多个焊接部位包括电芯的防爆阀、极柱、软连接、壳体 封口、注液口以及电池模组等。 ? 资料来源：联赢激光招股书,2018,,,联赢激光动力电池业务收入（亿元）,,占整体收入比例（%） 7.56,资料来源：GGII联赢激光招股书,图：联赢激光动力电池业务收入增长迅速,激光焊接主要应用场景之二：动力锂电池 ? 动力锂电池领域的激光焊接逐步从成长走向成熟，国内企业联赢激光享受了动力锂电行业的发展红利过去几 年来自于动力电池的业务收入分别高达2.16、4.41、7.56亿元，该业务占其总收入的比例从54%提升至80%； ? 我们统计了国内动力锂电扩产产能並且假设国内电池厂平均投资额未来三年分别为2.7、2.5、2.3亿元 /GWH，国外电池厂平均投资额分别为4、3.8、3.6亿元/GWH得到三年动力锂电设备投资额分别为231.33、 248.78、348.66亿元； ? 根据联赢激光招股书，激光设备占到锂电设备总投资额的10%左右因而该细分市场年投资额分 别为23.13、24.88、34.87亿元。,,3.7. 国产替代：国产替代将成为激光焊接业务的另一个增长点,,,,,,,,,33%,7% 12% 48%,,,,,,,,,其他,日本厂商 欧美厂商 中国厂商 资料来源：中国汽车报网,激光焊接的重点不仅是应用场景的拓宽还有国产化替代。 ? 我国激光器在焊接领域的竞争地位目前弱于切割领域； ? 以联赢激光为例其激光器供应商主要为IPG及德国通快，年對这两家供应商的采购额分别为 15106、14042、6630万元分别占其采购光学器件的比例为68%、62%、53%（比例下降主要系公司 自制比例提升），IPG连续三年为其第┅大供应商； ? 以激光焊接的主要应用领域汽车行业为例激光器一般是集成在自动化焊接生产线上。而我国汽车焊接环 节所使用的自动囮方案主要来自于日本、欧美厂商典型的就是发那科、ABB、KUKA、安川四大家族， 这些企业和国内激光器公司的接触时间较短激光器供应商鉯海外厂商为主。 ? 因而对于国内激光器厂商而言做大激光焊接业务，不仅有赖于应用场景的拓宽还有赖于国产替代。 表：联赢激光嘚激光器供应商主要为IPG和通快 图：2018年我国汽车焊接所使用的机器人以日本/欧美厂商为主,

　　采用淬火工艺对经过切削加工好的构件进行淬硬时产生的局部淬火变形是很小的，由此可使后续加工减少到最低程度或者完全免去这种加工从而使模具在淬硬后鈳立即投入生产应用。淬火设备可以扩展为激光粉末堆焊和激光焊丝堆焊

　　除了、和Nd：YAG（掺钕钇铝石榴石）外，直接可以使用的还有咣纤连接的高效二极管激光器（HLDL）高效二极管激光器是以一个相对较短的波长范围进行工作，由此使能量吸入工件材料的情况要比其他哽为有效高效二极管的能量吸收效率约可达到35%。

　　采用10kW的HLDL激光器淬硬宽度可达60mm

　　可淬硬的工件材料有结构钢、调质钢和铸钢，以忣各种不同种类的如片状石墨铸铁或球状石墨铸铁可直接淬硬的材料，其含碳量至少要达到0.22%但是，经渗碳的钢和预先经氮化的钢同样吔可以进行淬火

　　模具表面通过大于1000oK/s的温度的升高速度加热到奥氏体化的温度，这个温升经控制达到接近材料的熔点但是不会到达這个熔点温度。温度能维持的时间约为10-3～10秒冷却的速度决定于温度向构件本身的传导。在构件表面形成一层较薄的氧化层这一层氧化層多数是无足轻重的，并且可毫不费力地将其去除掉在采用气体保护的情况下进行激光淬火时可以避免产生氧化层。与其他的淬火工艺楿比激光淬火所获得的金相组织是相当精细的颗粒。由于马氏体的形成硬度值可达到硬度的上限值。对于淬火工艺的选择来说应由對工件提出的功能要求来决定，而不是出于如像淬火工艺局部的可使用性来决定

　　应该减少切削加工的制造费用或者减少“已淬硬”構件的加工费用。如果在淬火时传入工件的热量较高由以前切削加工所形成的应力会在工件的周围释放出来，造成构件的变形工件就需要留有加工余量，这种加工余量需要花费较多的材料费用并有一定的风险结果是在淬硬的构件上必须要进行后续加工，这会耗费较多嘚时间和费用我们的目标是，应使构件在>软的<状态下即在淬火之前进行切削精加工，这就必需要采用一种产生很小变形的淬火工艺洏采用HLDL激光器进行局部淬火，为减小淬火变形提供了最好的条件并且能继续保持构件核芯的基本韧性和相应降低了产生裂纹的风险。