一、激光應(yīng)用場景較多，下游產(chǎn)業(yè)鏈龐大

激光（Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是指原子受激輻 射產(chǎn)生的光，是一種能量密度高、方向性和單色性好的相干光輻射。激光產(chǎn)生的原理是原子 中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量 以光子的形式放出。

激光設(shè)備下游市場規(guī)模龐大且復(fù)雜，形成了完備的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，與激光相關(guān)的產(chǎn)品和 服務(wù)已經(jīng)遍布全球，形成了豐富和龐大的激光產(chǎn)業(yè)。激光的應(yīng)用領(lǐng)域包括材料加工、信息通訊、 數(shù)據(jù)儲存、醫(yī)療美容、科研軍事、儀器傳感、顯示、增材制造等各個細(xì)分領(lǐng)域，形成了豐富龐 大的產(chǎn)業(yè)以及完備的產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光學(xué)材料及光學(xué)元器件，中游為各種激光器 及配套設(shè)備，下游以激光應(yīng)用產(chǎn)品為主，下游應(yīng)用中滲透到消費(fèi)電子、高端材料、半導(dǎo)體加工、 汽車、船舶、通訊、醫(yī)療美容、軍事等眾多領(lǐng)域。

由于下游涉及行業(yè)復(fù)雜，國際龍頭注重以并購?fù)卣箻I(yè)務(wù)版圖。2018 年德國通快、美國相 干、IPG、貳陸等國際激光龍頭企業(yè)營業(yè)收入均實現(xiàn)較快增長。由于激光設(shè)備涉及的下游較為 復(fù)雜，為拓展業(yè)務(wù)藍(lán)圖，國外龍頭企業(yè)均采用了收并購的方式來進(jìn)行擴(kuò)展——通快收購了 Amphos 公司，強(qiáng)化在超快激光器領(lǐng)域的布局；相干收購了 Ondax 公司，拓展元件、激光器以 及激光系統(tǒng)的產(chǎn)品組合；IPG 則收購了 Genesis 公司，向機(jī)器人(15.650, -0.38, -2.37%)自動化領(lǐng)域進(jìn)軍。

二、激光器是激光設(shè)備的核心部件，光纖激光器優(yōu)勢明顯

（一）激光器由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔三部分構(gòu)成

激光器是激光設(shè)備的核心部件。激光器是激光設(shè)備的發(fā)光裝置，作為激光設(shè)備最關(guān)鍵的 零部件，該環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘較高。激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)（工作物質(zhì)）、諧振腔這三部 分構(gòu)成。泵浦源作用是對激光工作物質(zhì)進(jìn)行激勵，將激活粒子從基態(tài)抽運(yùn)到高能級；增益介質(zhì) 是指用來實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生光的受激輻射放大作用的物質(zhì)體系。諧振腔通常由兩塊與激活 介質(zhì)軸線垂直的平面或凹球面反射鏡構(gòu)成，是光波在其中來回反射從而提供光能反饋的空腔。

以光纖激光器為例，增益光纖固定在兩個光纖光柵之間構(gòu)成諧振腔，泵源通電產(chǎn)生的泵浦 光穿過增益光纖時，增益光纖中的稀土離子會吸收泵浦光，其電子被激勵到較高的激發(fā)能級， 反轉(zhuǎn)后的粒子以輻射形成從高能級轉(zhuǎn)移到基態(tài)后從纖芯中輸出激光。

（二）光纖激光器具備能量密度高、加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，市場份額持續(xù)提升

激光器種類繁多，按照增益介質(zhì)的不同，激光器可分為光纖激光器、固體激光器、氣體 激光器、半導(dǎo)體激光器等。不同種類的激光器由于輸出激光的波長、光束質(zhì)量、輸出功率等 參數(shù)不同，應(yīng)用市場也有所差異。目前市場上的工業(yè)激光器的主要性能參數(shù)對比如下表所示：

二氧化碳、固體、半導(dǎo)體激光器性能各異，各有優(yōu)劣。二氧化碳激光器由于具有功率大， 能量轉(zhuǎn)換效率高，輸出光束光學(xué)質(zhì)量好，相干性好，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于加工、通 訊、科學(xué)研究等領(lǐng)域。但是也存在體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難，金屬對 10.6μm 波長的激 光不能夠很好的吸收，不能采用光纖傳輸激光等缺點(diǎn)。固體激光器具有輸出能量大、峰值功率 高、結(jié)構(gòu)簡單耐用，價格適宜的優(yōu)點(diǎn)，在激光切割、定向武器等方面有廣泛的用途，但是熱效 應(yīng)非常明顯，且輸出效率低。半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、耗電少、效率高，在 光纖通信、光電測量、軍事領(lǐng)域得到十分廣泛的應(yīng)用，但在方向性、單色性和相干性方面較差。


相比之下光纖激光器更具有綜合優(yōu)勢，被譽(yù)為“第三代激光器”。對比上表可以看到，相 較于固體、氣體、半導(dǎo)體激光器，光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光效 率高、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)勢。因此廣泛應(yīng)用于雕刻、打 標(biāo)、切割、鉆孔、熔覆、焊接、表面處理、快速成形等材料加工領(lǐng)域，被譽(yù)為“第三代激光器”。近十年來，光纖激光器市場份額持續(xù)增長。其在全部工業(yè)激光器中的占比，從 2009 年的 13.7% 增長至 2018 年的 51.5%，相較于其他激光器處于明顯的領(lǐng)先地位。

三、高功率激光加工將驅(qū)動工業(yè)激光器市場繼續(xù)增長

全球激光器市場規(guī)模較大，且呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢。Strategies Unlimited 發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球激光器市場規(guī)模達(dá)約為 137.5 億美元，同比增長 5.8%，近十年復(fù)合增速達(dá) 11.1%。而隨著飛機(jī)、汽車工業(yè)向復(fù)合材料的轉(zhuǎn)變，高功率激光器滲透率的持續(xù)提升，我們預(yù)計 2019 年全球激光器市場銷售額繼續(xù)以 6.2%的速度增長，市場規(guī)模將達(dá)到 146 億美元。


從激光器銷售占比看，材料加工占據(jù)激光應(yīng)用市場的主要地位。根據(jù) Laser Focus World 的數(shù)據(jù)顯示，2018 年材料加工等繼續(xù)保持全球激光器應(yīng)用市場收入占比最大的細(xì)分項，收入 規(guī)模達(dá) 61.6 億美元，占比為 44.5%，較 2017 年同期增長 3.2 個百分點(diǎn)。通信與光儲存是第二 大市場，規(guī)模為 38.2 億美元，占比為 27.8%；科研與軍事、醫(yī)療與美容、儀表與傳感器、娛 樂與打印市場占有率分別為 9.3%、7.5%、7.4%以及 3.2%。


具體來看，高功率激光加工（切割、焊接）是目前的主要應(yīng)用場景。從細(xì)分角度來看， 材料加工的用途包括切割、金屬焊接、打標(biāo)、半導(dǎo)體、金屬精加工等多種領(lǐng)域。2017 年，切 割、焊接應(yīng)用分別占全球工業(yè)激光器材料加工用途的 35%與 15%，是目前的主要應(yīng)用場景， 打標(biāo)應(yīng)用占 15%，半導(dǎo)體占 14%，金屬精加工占 8%。


高功率激光加工驅(qū)動材料加工市場穩(wěn)步增長。根據(jù) Optech Consulting 的咨詢數(shù)據(jù)看，2018 年全球激光材料加工市場收入為 145 億美元， 2012-2018 年的復(fù)合增速達(dá) 6%。由于高功率激 光材料加工滲透率繼續(xù)提升，我們預(yù)計 2019 年全球激光材料加工市場將繼續(xù)保持增長趨勢， 收入規(guī)模有望達(dá) 156 億美元。

材料加工用的激光器主要為工業(yè)激光器，或?qū)⒗^續(xù)受益。2018 年全球工業(yè)激光器銷售收 入為 50.6 億美元，同比增長 4.2%，近十年復(fù)合增長率達(dá)到 17%，增速超過激光器整體平均。在下游激光材料加工市場繼續(xù)增長的背景下，我們預(yù)計工業(yè)激光器仍將保持較快增速。


四、中國激光產(chǎn)業(yè)保持快速增長，看好具備核心技術(shù)的龍頭

（一）國內(nèi)激光設(shè)備市場收入維持高增速

國內(nèi)激光設(shè)備市場收入保持較快增速。2018 年全國工業(yè)、信息、醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域的激 光設(shè)備總收入達(dá)到 605 億元，同比增長 22%；2019 年我們預(yù)計增速將維持在 16%-25%之間， 市場規(guī)模有望超過 750 億元。作為后發(fā)參與者，中國激光產(chǎn)業(yè)整體增速高于全球平均。長期來 看，隨著中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向先進(jìn)制造業(yè)的升級轉(zhuǎn)變，我們認(rèn)為工業(yè)用的大功率激光設(shè)備需求將長期保持較高景氣度。


國內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局呈金字塔分布。從產(chǎn)業(yè)分布來看，國內(nèi)的激光企業(yè)主要集中在下游的應(yīng)用， 整體格局較為分散。

下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，除大族激光(38.070, -0.70, -1.81%)、華工科技(21.810, -0.35, -1.58%)兩大行業(yè)龍頭外（營收規(guī)模分別超過 100、50 億 元），各細(xì)分板塊有較多的參與者。而由于細(xì)分板塊的整體市場規(guī)模相對較小，大部分的激光 企業(yè)均在科創(chuàng)板以及新三板掛牌上市。

中游激光器環(huán)節(jié)，國內(nèi)生廠商主要是銳科激光(98.380, -2.94, -2.90%)、創(chuàng)鑫激光以及杰普特(49.030, 0.03, 0.06%)；運(yùn)控系統(tǒng)中，柏 楚電子、維宏股份(26.290, -0.24, -0.90%)、奧森迪科占據(jù)中低功率激光切割控制系統(tǒng)的 90%，高功率激光控制系統(tǒng) 市場國際廠商仍占據(jù)絕對優(yōu)勢。上游元件環(huán)節(jié)，部分光纖已基本達(dá)到國際廠商水平，泵浦與芯 片等核心零部件仍然以進(jìn)口元件為主。


（二）中低功率激光器國產(chǎn)化基本完成，高功率激光器競爭加劇

中游環(huán)節(jié)，國外光纖激光器廠商仍占大部分份額，但國產(chǎn)替代是大勢所趨。2018 年全國 管線激光器市場銷售總額超過 82 億元，其中 IPG 光子市場占比為 50.3%，銳科激光、創(chuàng)鑫激 光作為國內(nèi)龍頭，相較 IPG 仍有較大差距。

但從趨勢來看，2018 年 IPG 中國區(qū)實現(xiàn)收入 6.29 億美元（約人民幣 41.6 億元），同比僅 增長 1.6%；而同期銳科激光、創(chuàng)鑫激光中國大陸地區(qū)分別實現(xiàn)收入 13.9 億元、6.6 億元，增 速達(dá) 55.8%、20.4%。在國內(nèi)市場快速增長的背景下，2018 年銳科激光、創(chuàng)鑫激光國內(nèi)市場份 額分別達(dá)到 17.8%、12.3%，較 2017 年均有明顯提升。


中、低功率激光器市場景氣度較高，國產(chǎn)替代基本完成。根據(jù)光纖激光器的功率不同， 可分為低功率（＜100W）、中功率（≤1.5kW）以及高功率（＞1.5kW）激光器。近年以來，低 功率光纖激光器出貨量保持快速增長，從 2013 年的 1.3 萬臺增長至 2018 年的 11 萬臺，國產(chǎn) 份額超過 98%，預(yù)計 2019 年國產(chǎn)品牌出貨量有望突破 12.5 萬臺，繼續(xù)占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。中功率激光器方面，預(yù)計 2019 年國產(chǎn)出貨量將達(dá)到 15500 臺以上，增速維持在 25%，將繼續(xù)擠壓進(jìn) 口廠商份額。

差異主要在于高功率激光器，市場競爭或?qū)⒓觿　８吖β剩ǎ?.5kW）激光器的國產(chǎn)品牌 于 2018 年實現(xiàn)市場突破，出貨量達(dá)到 2000 臺，占比接近 40%，其中超過 300 臺 6kW 光纖激 光器投放市場。在國內(nèi)廠商已取得技術(shù)突破的背景下，我們預(yù)計 2019 年市場空間將進(jìn)一步打 開，國產(chǎn)化率有望超過 50%。

國產(chǎn)化率的提升將伴隨激光器價格的下移，短期內(nèi)廠商盈利承壓。以進(jìn)口的 IPG 光纖激 光器為例，2016 年其光纖激光器國內(nèi)售價已明顯低于 2012 年時的售價，以一臺進(jìn)口的 20W 脈沖激光器為例，從 2012 年的每臺價格約為 9～12 萬元跌至 3 萬元左右，降幅超過 50%。另 一方面，當(dāng)時國內(nèi)大功率激光器的技術(shù)尚未突破，進(jìn)口價格相對堅挺，跌幅僅在 15%-20%左 右。

隨著國產(chǎn)廠商在高功率激光器領(lǐng)域的突破，2019 年產(chǎn)業(yè)價格競爭呈白熱化。以銳科激光 為例，在產(chǎn)品價格方面采用被動跟隨戰(zhàn)略，與海外廠商保持一定價差，因此在激烈的競爭中毛 利率出現(xiàn)了一定下滑。

（二）激光元件仍以進(jìn)口為主，國產(chǎn)化正在路上

上游環(huán)節(jié)的芯片、光纖、高功率光纖光柵、熱沉等光學(xué)器件是生產(chǎn)激光器產(chǎn)品的重要原材 料。國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)不夠成熟，質(zhì)量及穩(wěn)定性難以滿足市場需求，目前仍然主要 以進(jìn)口產(chǎn)品為主（含向國內(nèi)代理商采購）。根據(jù)我們梳理的情況，國內(nèi)三大激光器生產(chǎn)商的供 應(yīng)商中，除了有凱普林、長光華芯等少數(shù)國產(chǎn)企業(yè)外，其他基本都是境外公司或其代理商。

國產(chǎn)龍頭強(qiáng)化國內(nèi)采購比重。但從進(jìn)口原材料的金額來看，2017 年-2019 年上半年創(chuàng)鑫激 光的進(jìn)口采購比重從 41.6%降至 23.7%，杰普特的進(jìn)口原材料比重從 48.2%降至 29.3%，反映 了國產(chǎn)龍頭廠商正強(qiáng)化國內(nèi)采購比重。

國內(nèi)光纖制造廠商已達(dá)到國外生產(chǎn)商相近的技術(shù)水平，光纖正逐步實現(xiàn)進(jìn)口替代。2019 年上半年，創(chuàng)鑫激光脈沖、連續(xù)激光器的無源光纖國產(chǎn)化率分別為 89.91%、52.54%，杰普特 無源光纖國產(chǎn)化率也達(dá)到 90%。有源光纖作為增益介質(zhì)，其難度與作用大于無源光纖，國產(chǎn) 化率也在同比提高。芯片（泵浦源）方面，國產(chǎn)芯片已達(dá)到可正常使用的水平，但在技術(shù)上仍 與進(jìn)口芯片存在一定差距，目前國內(nèi)領(lǐng)先的激光器廠商均主要采購 Lumentum 和貳陸激光的芯 片及組件，芯片環(huán)節(jié)仍有待突破。

綜合來看，中國激光設(shè)備市場潛力巨大，國產(chǎn)替代將繼續(xù)深化，看好具備核心技術(shù)的行 業(yè)龍頭。在中國制造 2025 的大戰(zhàn)略背景下，我國傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)面臨深度轉(zhuǎn)型，國內(nèi)激光設(shè) 備市場規(guī)模將保持較快增速，市場潛力巨大。國內(nèi)廠商快速發(fā)展，激光產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)替代步伐持 續(xù)，擠壓國外企業(yè)市場占比。下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，已形成了以大族激光、華工科技行業(yè)兩大龍頭為 首的市場格局；中游激光器銳科激光、創(chuàng)鑫激光、杰普特三大國內(nèi)廠商已具備核心競爭力，國 產(chǎn)替代正在加速，市場占比持續(xù)提升。上游元件環(huán)節(jié)，在部分環(huán)節(jié)取得突破性發(fā)展，未來需持 續(xù)關(guān)注芯片端的自主可控實現(xiàn)。綜上所述，我們看好下游設(shè)備龍頭企業(yè)受益于市場景氣度向上， 以及具備核心技術(shù)的國產(chǎn)激光器廠商在國產(chǎn)替代趨勢下的業(yè)績增長