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1、 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明 进口替代仍是趋势, 看好具备核心技术进口替代仍是趋势, 看好具备核心技术 的龙头企业的龙头企业 激光激光设备设备 推荐推荐 ( (维持评级维持评级) ) 核心观点核心观点: 激光应用场景较多,激光应用场景较多,市场应用渗透率高市场应用渗透率高,形成完备产业链。形成完备产业链。目前,与 激光相关的产品和服务已经遍布全球, 形成了丰富和庞大的激光产业。 产业链上游主要包括光学材料及光学元器件,中游为各种激光器及配 套设备,下游以激光应用产品为主,目前已渗透到消费电子、高端材 料、半导体加工、汽车、船舶、通讯、医疗美容、军事等众多领域。 全球激光器
2、市场规模较大,且呈现稳步上升趋势。全球激光器市场规模较大,且呈现稳步上升趋势。Strategies Unlimited 发布的数据显示,2018 年全球激光器市场规模约达 137.5 亿美元,同 比增长 5.8%,近十年复合增速达 11.1%。随着飞机、汽车工业向复合 材料的转变,高功率激光器渗透率的持续提升,预计 2019 年全球激光 器市场销售额继续以 6.2%的速度增长, 市场规模有望达到 146 亿美元。 材料加工占据激光应用市场的主要地位。材料加工占据激光应用市场的主要地位。根据 Laser Focus World 的数 据显示,2018 年材料加工等继续保持全球激光器应用市场收入占
3、比最 大的细分项,收入规模达 61.6 亿美元,占比为 44.5%,较 2017 年同比 增长 3.2 个百分点。 国内激光设备市场收入保持较快增速。国内激光设备市场收入保持较快增速。2018 年中国激光设备仍保持较 快的增速,激光设备总收入达到 605 亿元,2019 年市场规模有望超过 750 亿元,增速在 16%-25%之间。长期来看,随着供给侧结构重心向 先进制造业的升级转移,我们认为工业用的大功率激光设备需求将长 期保持较高景气度。 国际龙头企业保持较快增长,注重并购拓展业务版图。国际龙头企业保持较快增长,注重并购拓展业务版图。2018 年德国通 快、美国相干、IPG、贰陆等国际激光
4、龙头企业营业收入均实现了较快 增长。由于激光设备涉及的下游较为复杂,为拓展业务蓝图,国外龙 头企业均采用收并购方式进行扩展。我们认为国产厂商未来可能将复 制全球龙头的成长轨迹,产业延伸会成为行业未来主旋律。 国产替代步伐持续。国产替代步伐持续。目前,国内的厂商在中低功率激光器领域已占据 主导地位,高功率激光器也实现产品突破;在国内厂商已取得技术突 破的背景下,我们预计 2020 年市场空间将进一步打开,国产化率有望 超过 50%。另一方面,国产化率的提升伴随产业竞争加剧,行业龙头 的毛利率短期面临承压。 中国激光设备市场潜力巨大,国产替代将继续深化,看好具备核心技中国激光设备市场潜力巨大,国产
5、替代将继续深化,看好具备核心技 术的行业龙头。术的行业龙头。下游应用环节,已形成了以大族激光、华工科技行业 两大龙头为首的市场格局;中游激光器锐科激光、创鑫激光、杰普特 三大国内厂商已具备核心竞争力,国产替代正在加速,市场占比持续 提升。上游元件环节,在部分环节取得突破性发展,未来需持续关注 芯片端的自主可控实现。综上所述,我们看好下游设备龙头企业受益 于市场景气度向上,以及具备核心技术的国产激光器厂商在国产替代 趋势下的业绩增长。 风险提示风险提示:工业激光器渗透率提升低于预期的风险;激光器下游行业发 展不及预期风险;国产激光器替代进程不及预期风险。 分析师分析师 刘兰程刘兰程 : (861
6、0)83571383 : 执业证书编号:S01 特此鸣谢 范想想范想想 : (8610)83571383 :fanxiangxiang_ 执业证书编号:S02 吴佩苇吴佩苇 : (8610)66568846 :wupeiwei_ 相关研究相关研究 行业深度报告激光设备行业深度报告激光设备 20202020 年年 1 1 月月 8 8 日日 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 目目 录录 一、激光应用场景较多,下游产业链庞大一、激光应用场景较多,下游产业链庞大 . 1 1 (一)激光是原子受激辐射产生的光 . 1 (二)激光
7、设备下游市场庞大,国际龙头注重并购拓展版图 . 2 二、激光器是激光设备的核心部件,光纤激光器优势明显二、激光器是激光设备的核心部件,光纤激光器优势明显 . 3 3 (一)激光器由泵浦源、增益介质、谐振腔三部分构成 . 3 (二)光纤激光器具备能量密度高、加工范围广等优点,市场份额持续提升 . 4 三、高功率激光加工将驱动工业激光器市场继续增长三、高功率激光加工将驱动工业激光器市场继续增长 . 6 6 四、中国激光产业保持快速增长,看好具备核心技术的龙头四、中国激光产业保持快速增长,看好具备核心技术的龙头 . 7 7 (一)国内激光设备市场收入维持高增速 . 7 (二)中低功率激光器国产化基本
8、完成,高功率激光器竞争加剧 . 9 (二)激光元件仍以进口为主,国产化正在路上 . 11 五、风险提示五、风险提示 . 1212 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 1 1 一、一、激光激光应用场景较多,下游产业链庞大应用场景较多,下游产业链庞大 (一)激光是原子受激辐射产生的光 激光(激光(Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是指原子受激辐是指原子受激辐 射产生的光,是一种能量密度高、方向性和单色性好的相干光辐射。射产生的光,是一种能量密度高、方向性和单色性好的相干光辐射。激
9、光产生的原理是原子 中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级, 再从高能级回落到低能级的时候, 所释放的能量 以光子的形式放出。 产生激光的跃迁过程有自发辐射、产生激光的跃迁过程有自发辐射、受激辐射、受激吸收,受激辐射、受激吸收,它们是产生激光的必要过程。它们是产生激光的必要过程。 我们用一个简单的两能级系统来定性说明。如下图所示,E1是原子的基态,E2是原子的激发 态,电子在这两个能级之间的跃迁必定伴随着吸收或发射频率为 v 的光子,且 hv=E2-E1。 自发辐射自发辐射是电子是电子自发地从激发态返回基态自发地从激发态返回基态而放出光子的过程,是普通光源的发光原理。而放出光子的过程,是普通光
10、源的发光原理。 当原子处于激发态时,由于高能态状况不稳定,电子会自发地跃迁回到基态,并以光子形式释 放出能量。这种过程不受外界因素刺激而自发进行,因此被称为自发辐射。 图图 1:自发辐射原理图:自发辐射原理图 资料来源: 原子的激光冷却与陷俘, 中国银河证券研究院整理 受激辐射是产生激光的最重要机理。受激辐射是产生激光的最重要机理。而当处于激发态的原子受到另一个具有能量 hv 的光 子作用时,受激原子中的电子立即跃迁到基态 E1,并发射出一个与入射光具有相同特征(如 频率、相位、方向和偏振态等)的光子。而正常情况下,大多数粒子处于基态,要使这些粒子 产生辐射作用,必须有适当能量(hv=E2-E
11、1)使处于基态的粒子吸收光子进入激发态,这就是 受激吸收。由于原子自发辐射产生的光子,对于其他源自来讲是外来光子,会引起受激辐射和 受激吸收。因此,因此,在产生激光的过程中,三种作用在产生激光的过程中,三种作用同时发生,紧密联系。同时发生,紧密联系。 图图 2:受激:受激辐射辐射原理图原理图 图图 3:受激吸收原理图:受激吸收原理图 资料来源: 原子的激光冷却与陷俘,中国银河证券研究院整理 资料来源: 原子的激光冷却与陷俘,中国银河证券研究院整理 激光的良好性能激光的良好性能使其使其在工业、通信、医学、军事在工业、通信、医学、军事等领域具备等领域具备较高的应用高价值较高的应用高价值。由于激 发
12、出来的光子束(激光) ,光子光学特性高度一致。这使得激光具备单色性好,亮度高,方向 性好等多种特点,具备较高的应用价值,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”,并广 泛应用到工业、通信、医学、军事等多个领域。 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 2 2 (二)激光设备下游市场庞大,国际龙头注重并购拓展版图 激光设备激光设备下游市场规模庞大且复杂,形成了完备的产业链下游市场规模庞大且复杂,形成了完备的产业链。目前,与激光相关的产品和 服务已经遍布全球, 形成了丰富和庞大的激光产业。 激光的应用领域包括材料加工、 信息通讯、 数据储存、医疗美容、科研军事、仪器传
13、感、显示、增材制造等各个细分领域,形成了丰富庞 大的产业以及完备的产业链。 产业链上游主要包括光学材料及光学元器件, 中游为各种激光器 及配套设备, 下游以激光应用产品为主, 下游应用中渗透到消费电子、 高端材料、 半导体加工、 汽车、船舶、通讯、医疗美容、军事等众多领域。 图图 4:激光产业链:激光产业链 资料来源:2019中国激光产业发展研究报告,中国银河证券研究院整理 由于下游涉及行业复杂由于下游涉及行业复杂,国际龙头注重以国际龙头注重以并购拓展业务并购拓展业务版图版图。2018 年德国通快、美国相 干、IPG、贰陆等国际激光龙头企业营业收入均实现较快增长。由于激光设备涉及的下游较为 复
14、杂,为拓展业务蓝图,国外龙头企业均采用了收并购的方式来进行扩展通快收购了 Amphos 公司,强化在超快激光器领域的布局;相干收购了 Ondax 公司,拓展元件、激光器以 及激光系统的产品组合;IPG 则收购了 Genesis 公司,向机器人自动化领域进军。 表表 1:国际龙头企业并购情况:国际龙头企业并购情况 企业标志企业标志 中文名称中文名称 英文名称英文名称 收入情况收入情况 并购情况并购情况 通快 (德国) TRUMPF 2018年实现收入36 亿欧元,同比增长 15% 2017 年 10 月,宣布收购高精度低功率 CO2 激光器制造商 Access Laser(大通激光)85%的股份
15、,其生产的激光器尤其 用于 EUV 光刻。 2018 年 1 月,正式收购德国 AMPHOS 公司,Amphos 开发输 出功率在 200 至 400W 之间的超短脉冲激光器,本次收购将 强化公司在超快激光器的布局。 2018 年 12 月,100%收购飞利浦旗下全资子公司 Philips Photonics,扩大在快速增长的光子和数字产品领域的影响力。 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 3 3 相干 (美国) COHERENT 2018年实现收入19 亿美元,同比增长 9.4% 2016 年 3 月,收购罗芬激光公司(ROFIN) ,其产品为低功 耗的 CO2
16、激光器,实现公司规模的扩大。 2018 年 5 月,收购德国 OR Laser 公司,OR Laser 在金属 3D 打印设备的研发和销售领域有着丰富的经验积累,本次收购 为加强公司在激光增材制造的布局。 2018 年 10 月,宣布完成了对全息光栅(VHG)和其相关应 用的波长稳定的单频半导体激光器生产商 Ondax 的收购。 IPG (美国) IPG Photonics 2018 年实现收入 14.6 亿美元,同比 增长 4% 2018 年 11 月, 宣布已与全球机器人焊接和自动化解决方案开 发商 Genesis 签署了最终收购协议,Genesis 是运输、航空航 天和工业终端市场 30
17、0 多家客户的合格机器人系统集成商。 Lumentum (美国) Lumentum 2018 年实现收入 12.5 亿美元,同比 增长 24.3% 2018年3月, 宣布收购Oclaro全部股份实并现合并。 Lumentum 与 Oclaro 均为光器件行业的龙头,其 VCSEL 激光器是苹果 长期以来供应商。 贰陆 (美国) II-VI 2018 年实现收入 11.6 亿美元,同比 增长 19.2% 2018 年 11 月,工程材料和光电元件的全球领导者 IIVI 公 司和光通信的全球技术领导者 Finisar 公司,宣布双方已达成 最终的合并协议, 合并之后 IIVI 和 Finisar
18、将在光通信、 3D 传感平台和激光雷达等领域相互补充。 恩耐 (美国) nLight 2018 年实现收入 1.91 亿美元,同比 增长 38% 2019 年 11 月, 宣布以 1750 万美元现金和 1580 万美元股票完 成对 Nutronics 公司的收购, Nutronics 目前是为国防市场提供 高能激光(HEL)系统的相干组合激光及控制系统的领先开 发商,本次收购主要加强公司 HEL 领域开发工作。 NKT (丹麦) NKT Photonics 2018 年实现收入 0.68 亿美元,同比 增长 33% 2017 年 6 月,宣布收购超快激光制造商 Onefive 公司,2018
19、 年 8 月推出新一代飞秒激光器 Onefive ORIGAMI XP-S 资料来源:中国激光产业发展报告 2019,中国银河证券研究院整理 二、激光器是二、激光器是激光激光设备的核心部件,光纤激光器优势明显设备的核心部件,光纤激光器优势明显 (一)激光器由泵浦源、增益介质、谐振腔三部分构成 图图 5:激光器的构成:激光器的构成 激光器 泵浦源 为激光器的光 源,给激光器 提供能量 增益介质 实现光的受激 辐射放大的工 作物质 谐振腔 泵浦源与增益介质之 间的回路,一般用光 纤光栅作为谐振腔 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 4 4 资料来源:中国银河证券研究院整
20、理 激光器是激光设备的核心部件。激光器是激光设备的核心部件。激光器是激光设备的发光装置,作为激光设备最关键的 零部件,该环节技术壁垒较高。激光器主要由泵浦源、增益介质(工作物质) 、谐振腔这三部 分构成。泵浦源作用是对激光工作物质进行激励,将激活粒子从基态抽运到高能级;增益介质 是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系。 谐振腔通常由两块与激活 介质轴线垂直的平面或凹球面反射镜构成,是光波在其中来回反射从而提供光能反馈的空腔。 以光纤激光器为例, 增益光纤固定在两个光纤光栅之间构成谐振腔, 泵源通电产生的泵浦 光穿过增益光纤时,增益光纤中的稀土离子会吸收泵浦光,其电子被激励到
21、较高的激发能级, 反转后的粒子以辐射形成从高能级转移到基态后从纤芯中输出激光。 图图 6:光纤激光器结构示意图:光纤激光器结构示意图 资料来源:创鑫激光招股说明书,中国银河证券研究院整理 (二)光纤激光器具备能量密度高、加工范围广等优点,市场份额持续提升 激光器种类繁多,按照增益介质的不同,激光器可分为光纤激光器、固体激光器、气体激光器种类繁多,按照增益介质的不同,激光器可分为光纤激光器、固体激光器、气体 激光器、半导体激光器等。激光器、半导体激光器等。不同种类的激光器由于输出激光的波长、光束质量、输出功率等 参数不同,应用市场也有所差异。目前市场上的工业激光器的主要性能参数对比如下表所示:
22、表表 2:激光器性能对比表:激光器性能对比表 对比项目对比项目 指标说明指标说明 CO2 激光器激光器 (气体)(气体) YAG 激光器激光器 (固体)(固体) 薄盘激光器薄盘激光器 (固体)(固体) 光纤激光器光纤激光器 半导体激光器半导体激光器 波长m 数值越小,加工 能力越强 10.6 1.06 1.01.1 1.01.1 0.91.0 典型电光效率% 数值越大,效率 越高,耗电越小 10 5 15 30 45 光束质量 BPP (4/5kw) 数值越小,光束 质量越好 6 25 8 4m 1m 1m 体积 体积越小,适用 场合越多 大 最大 较大 非常小 非常小 可加工材料类型 范围越
23、广,加工 适应性越好 高反材料如 铜、铝不可 高反材料如 铜、铝不可 高反材料可 高反材料可 高反材料可 维护周期 khrs 数值越大,维护 越少 12 35 35 4050 4050 相对运行成本 数值越小,运行 成本越小 1.14 1.8 1.66 1 0.8 资料来源:创鑫激光招股说明书,中国银河证券研究院整理 二氧化碳、固体、半导体激光器性能各异,各有优劣。二氧化碳、固体、半导体激光器性能各异,各有优劣。二氧化碳激光器由于具有功率大, 能量转换效率高,输出光束光学质量好,相干性好,工作稳定等优点,被广泛应用于加工、通 讯、科学研究等领域。但是也存在体积大、结构复杂、维护困难,金属对 1
24、0.6m 波长的激 光不能够很好的吸收,不能采用光纤传输激光等缺点。固体激光器具有输出能量大、峰值功率 高、结构简单耐用,价格适宜的优点,在激光切割、定向武器等方面有广泛的用途,但是热效 应非常明显,且输出效率低。半导体激光器体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高,在 光纤通信、 光电测量、 军事领域得到十分广泛的应用, 但在方向性、 单色性和相干性方面较差。 图图 7:光纤激光器市场份额:光纤激光器市场份额 图图 8:2018 年年工业激光器市场占比工业激光器市场占比 资料来源:Strategies Unlimited,中国银河证券研究院整理 资料来源:Strategies Unlimit
25、ed,中国银河证券研究院整理 相比之下光纤激光器更具有综合优势,被誉为“第三代激光器” 。相比之下光纤激光器更具有综合优势,被誉为“第三代激光器” 。对比上表可以看到,相 较于固体、气体、半导体激光器,光纤激光器具有输出激光光束质量好、能量密度高、电光效 率高、使用方便、可加工材料范围广、综合运行成本低等诸多优势。因此广泛应用于雕刻、打 标、 切割、 钻孔、 熔覆、 焊接、 表面处理、 快速成形等材料加工领域, 被誉为 “第三代激光器” 。 近十年来, 光纤激光器市场份额持续增长。 其在全部工业激光器中的占比, 从 2009 年的 13.7% 增长至 2018 年的 51.5%,相较于其他激光
26、器处于明显的领先地位。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 光纤激光器市场份额占比 51.5% 16.7% 16.2% 15.7% 光纤激光器 半导体激光器 固态激光器 气体激光器 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 6 6 三三、高功率激光加工、高功率激光加工将驱动工业激光器市场继续将驱动工业激光器市场继续增长增长 全球激光器市场规模较大,且呈现稳步上升趋势。全球激光器市场规模较大,且呈现稳步上升趋势。Strategies Unlimited 发布
27、的数据显示, 2018 年全球激光器市场规模达约为 137.5 亿美元, 同比增长 5.8%, 近十年复合增速达 11.1%。 而随着飞机、汽车工业向复合材料的转变,高功率激光器渗透率的持续提升,我们预计 2019 年全球激光器市场销售额继续以 6.2%的速度增长,市场规模将达到 146 亿美元。 图图 9:2009-2019 年全球激光器销售收入年全球激光器销售收入 资料来源:Strategies Unlimited,中国银河证券研究院整理 从激光器销售占比看,材料加工占据激光应用市场的主要从激光器销售占比看,材料加工占据激光应用市场的主要地位。地位。根据 Laser Focus World
28、 的数据显示,2018 年材料加工等继续保持全球激光器应用市场收入占比最大的细分项,收入 规模达 61.6 亿美元,占比为 44.5%,较 2017 年同期增长 3.2 个百分点。通信与光储存是第二 大市场,规模为 38.2 亿美元,占比为 27.8%;科研与军事、医疗与美容、仪表与传感器、娱 乐与打印市场占有率分别为 9.3%、7.5%、7.4%以及 3.2%。 图图 10:2017 年激光器应用市场情况年激光器应用市场情况 图图 11:2018 年激光器应用市场情况年激光器应用市场情况 资料来源: Strategies Unlimited , 中国银河证券研究院整理 资料来源: Strat
29、egies Unlimited ,中国银河证券研究院整理 具体来看,高功率激光加工具体来看,高功率激光加工(切割、焊接)(切割、焊接)是目前的主要应用场景。是目前的主要应用场景。从细分角度来看, 材料加工的用途包括切割、金属焊接、打标、半导体、金属精加工等多种领域。2017 年,切 割、焊接应用分别占全球工业激光器材料加工用途的 35%与 15%,是目前的主要应用场景, 打标应用占 15%,半导体占 14%,金属精加工占 8%。 53 69 82 87 90 96 97 107 130 138 146 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0 20 40 60 80 10
30、0 120 140 160 全球激光器销售收入(亿美元)增长率 41.6% 34.1% 7.4% 7.4% 6.5% 3.1% 材料加工等市场 通信与光储存市场 科研与军事市场 医疗与美容市场 仪表与传感器市场 娱乐、显示与打印市场 44.8% 27.8% 9.3% 7.5% 7.4% 3.2% 材料加工等市场 通信与光储存市场 科研与军事市场 医疗与美容市场 仪表与传感器市场 娱乐、显示与打印市场 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 7 7 图图 12:2017 年全球工业激光器材料加工用途构成情况年全球工业激光器材料加工用途构成情况 资料来源:Laser Mar
31、kets Research,中国银河证券研究院整理 高功率激光加工高功率激光加工驱动材料加工市场稳步增长驱动材料加工市场稳步增长。 根据 Optech Consulting 的咨询数据看, 2018 年全球激光材料加工市场收入为 145 亿美元, 2012-2018 年的复合增速达 6%。由于高功率激 光材料加工渗透率继续提升,我们预计 2019 年全球激光材料加工市场将继续保持增长趋势, 收入规模有望达 156 亿美元。 材料加工用的激光器主要为材料加工用的激光器主要为工业激光器工业激光器,或将继续受益。或将继续受益。2018 年全球工业激光器销售收 入为 50.6 亿美元, 同比增长 4.
32、2%, 近十年复合增长率达到 17%, 增速超过激光器整体平均。 在下游激光材料加工市场继续增长的背景下,我们预计工业激光器仍将保持较快增速。 图图 13:2012-2019 年全球激光材料加工市场收入年全球激光材料加工市场收入 图图 14:2009-2018 年全球工业激光市场收入年全球工业激光市场收入 资料来源: Optech Consulting,中国银河证券研究院整理 资料来源: Strategies Unlimited,中国银河证券研究院整理 四、中国激光四、中国激光产业保持快速增长,看好具备核心技术的龙头产业保持快速增长,看好具备核心技术的龙头 (一)国内激光设备市场收入维持高增速
33、 国内激光设备市场国内激光设备市场收入收入保持较快增速保持较快增速。2018 年全国工业、信息、医学、科研等领域的激 光设备总收入达到 605 亿元,同比增长 22%;2019 年我们预计增速将维持在 16%-25%之间, 市场规模有望超过 750 亿元。作为后发参与者,中国激光产业整体增速高于全球平均。长期来 看,随着中国经济结构向先进制造业的升级转变,我们认为工业用的大功率激光设备需求将我们认为工业用的大功率激光设备需求将 35%35% 16%16% 15%15% 14%14% 8%8% 12%12% 切割切割 金属焊接金属焊接 打标打标 半导体半导体 金属精加工金属精加工 其他其他 10
34、2 107 118 118 126 135 145 156 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000182019E 全球激光材料加工市场规模(亿美元)增长率 12.3 16.5 19.9 23.1 24.9 29.7 28.7 34.2 48.6 50.6 -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 10 20 30 40 50 60 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 全球工业激光器市场规
35、模(亿美元)增长率 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 8 8 长期保持较高景气度。长期保持较高景气度。 图图 15:中国激光设备市场销售总收入:中国激光设备市场销售总收入 资料来源:2019中国激光产业发展研究报告,中国银河证券研究院整理 国内国内产业格局呈金字塔分布产业格局呈金字塔分布。 从产业分布来看, 国内的激光企业主要集中在下游的应用, 整体格局较为分散。 下游应用下游应用环节,除大族激光、华工科技两大行业龙头外(营收规模分别超过 100、50 亿 元) ,各细分板块有较多的参与者。而由于细分板块的整体市场规模相对较小,大部分的激光 企业均在科创板以及新三
36、板挂牌上市。 中游激光器中游激光器环节,国内生厂商主要是锐科激光、创鑫激光以及杰普特;运控系统中,柏 楚电子、维宏股份、奥森迪科占据中低功率激光切割控制系统的 90%,高功率激光控制系统 市场国际厂商仍占据绝对优势。上游元件上游元件环节,部分光纤已基本达到国际厂商水平,泵浦与芯 片等核心零部件仍然以进口元件为主。 图图 16:国内产业结构金字塔:国内产业结构金字塔 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 9 9 资料来源:中国银河证券研究院整理 (二)中低功率激光器国产化基本完成,高功率激光器竞争加剧 中游环节,中游环节,国外光纤激光器厂商仍占大部分份额国外光纤激光器厂
37、商仍占大部分份额,但国产替代是大势所趋,但国产替代是大势所趋。2018 年全国 管线激光器市场销售总额超过 82 亿元,其中 IPG 光子市场占比为 50.3%,锐科激光、创鑫激 光作为国内龙头,相较 IPG 仍有较大差距。 图图 17:2017 年光纤激光器中国市场销售份额年光纤激光器中国市场销售份额 图图 18:2018 年光纤激光器中国市场销售份额年光纤激光器中国市场销售份额 资料来源: 2018 中国激光产业发展报告,中国银河证券研究院整理 资料来源: 2019 中国激光产业发展报告,中国银河证券研究院整理 但从趋势来看,2018 年 IPG 中国区实现收入 6.29 亿美元(约人民币
38、 41.6 亿元) ,同比仅 增长 1.6%;而同期锐科激光、创鑫激光中国大陆地区分别实现收入 13.9 亿元、6.6 亿元,增 速达 55.8%、20.4%。在国内市场快速增长的背景下,2018 年锐科激光、创鑫激光国内市场份 额分别达到 17.8%、12.3%,较 2017 年均有明显提升。 图图 19:IPG、锐科、创鑫中国大陆销售收入(亿元)、锐科、创鑫中国大陆销售收入(亿元) 资料来源: wind,中国银河证券研究院整理 中、低功率激光器市场景气度较高,国产替代基本完成。中、低功率激光器市场景气度较高,国产替代基本完成。根据光纤激光器的功率不同, 可分为低功率(100W) 、中功率(
39、1.5kW)以及高功率(1.5kW)激光器。近年以来,低 功率光纤激光器出货量保持快速增长,从 2013 年的 1.3 万台增长至 2018 年的 11 万台,国产 份额超过 98%,预计 2019 年国产品牌出货量有望突破 12.5 万台,继续占据领先优势。中功率 50.1% 17.8% 12.3% 11.3% 5.0% 3.5% IPG 锐科激光 创鑫激光 SPI/相干/恩耐 杰普特 其他 52.7% 12.1% 10.3% 7.4% 6.3% 11.2% IPG 锐科激光 创鑫激光 SPI/相干/恩耐 杰普特 其他 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 20142
40、0018 IPG锐科激光创鑫激光 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 10 10 激光器方面,预计 2019 年国产出货量将达到 15500 台以上,增速维持在 25%,将继续挤压进 口厂商份额。 图图 20:低功率光纤激光器销售量及国产化率低功率光纤激光器销售量及国产化率 图图 21:中中功率光纤激光器销售量及国产化率功率光纤激光器销售量及国产化率 资料来源: 2019 中国激光产业发展报告,中国银河证券研究院整理 资料来源: 2019 中国激光产业发展报告,中国银河证券研究院整理 差异主要在于高功率激光器,市场竞争或将加剧。差异主要在于高功
41、率激光器,市场竞争或将加剧。高功率(1.5kW)激光器的国产品牌 于 2018 年实现市场突破,出货量达到 2000 台,占比接近 40%,其中超过 300 台 6kW 光纤激 光器投放市场。在国内厂商已取得技术突破的背景下,我们预计 2019 年市场空间将进一步打 开,国产化率有望超过 50%。 图图 22:高:高功率光纤激光器销售量及国产化率功率光纤激光器销售量及国产化率 资料来源:2019 中国激光产业发展报告,中国银河证券研究院整理 国产化率的提升将伴随激光器价格的下移国产化率的提升将伴随激光器价格的下移,短期内厂商盈利承压。,短期内厂商盈利承压。以进口的 IPG 光纤激 光器为例,2
42、016 年其光纤激光器国内售价已明显低于 2012 年时的售价,以一台进口的 20W 脉冲激光器为例,从 2012 年的每台价格约为 912 万元跌至 3 万元左右,降幅超过 50%。另 一方面,当时国内大功率激光器的技术尚未突破,进口价格相对坚挺,跌幅仅在 15%-20%左 右。 随着国产厂商在高功率激光器领域的突破,2019 年产业价格竞争呈白热化。以锐科激光 为例,在产品价格方面采用被动跟随战略,与海外厂商保持一定价差,因此在激烈的竞争中毛 利率出现了一定下滑。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,
43、000 2001620172018 2019E 进口销售量国产销售量中功率激光器国产化率 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 200019E 进口销售量国产销售量高功率激光器国产化率 行业深度研究报告行业深度研究报告/ /激光设备行业激光设备行业 11 11 图图 23: 2012 年与年与 2016 年进口年进口 IPG 光纤激光器价格对比光纤激光器价格对比 图图 24:中中功率光纤激光器销售量及国产化率功率光纤激光
44、器销售量及国产化率 资料来源: OFweek,中国银河证券研究院整理 资料来源:公司公告,中国银河证券研究院整理 (二)激光元件仍以进口为主,国产化正在路上 上游环节的芯片、光纤、高功率光纤光栅、热沉等光学器件是生产激光器产品的重要原材 料。国内相关产业起步较晚,技术不够成熟,质量及稳定性难以满足市场需求,目前仍然主要 以进口产品为主(含向国内代理商采购) 。根据我们梳理的情况,国内三大激光器生产商的供 应商中,除了有凯普林、长光华芯等少数国产企业外,其他基本都是境外公司或其代理商。 表表 3:国产激光器生产商的国产激光器生产商的 5 大供应商大供应商 公司名称 前五大供应商 供应商性质 采购
45、内容 锐科激光 上海瀚宇光纤通信技术有限公司 (nufern 代理商) 境外代理商 光纤、光学器件 上海紫莓仪器有限公司(品佳股份代理商) 境外代理商 二极管芯片 香港恒瑞光子有限公司(DILAS 代理商) 境外代理商 泵浦源 MARUWA CO.,LTD 境外生产商 热沉 贰陆红外激光(苏州)有限公司 境外生产商 巴条 杰普特 珠海光库科技股份有限公司 国内生产商 隔离器、合束器等 北京凯普林光电科技股份有限公司 国内生产商 半导体激光器 贰陆激光及其主要关联企业 境外生产商 半导体激光器、 声光 Q 驱动 等 Instrument Systems GmbH 境外生产商 阵列光谱仪 雅科贝思精密机电(上海)有限公司 境外生产商 驱动器、直接驱动马达等 创鑫激光 Lumentum Operations LLC. 境外生产商 芯片组件 上海瀚宇光纤通信技术有限公司 境外代理商 光纤、光学器件 -集团 境外生产商 光学器件、芯片组件 nLIGHT 集团 境外生产商 光纤 京瓷(中国)商贸有限公司上海分公司 境外生产商 热沉 资料来源: 招股说明书,中国银河证券研究院整理(锐科激光为 2017 年数据,其他公司为 2018 年