2018年激光加工行业分析报告

2018年激光加工行业分析
报告
正文目录
1、中国继欧美日制造强国之后正阔步进入“光加工”新时代 (6)
1.1、激光制造将逐步替代传统加工、深化新领域应用 (6)
1.2、激光技术带动新兴领域和传统加工制造工艺革新 (8)
1.3、中国继欧美国家之后正阔步进入“光加工”新时代 (12)
2、“光”造未来：预计2018年国内激光装备规模约600亿 (14)
2.1、工业需求拉动光纤激光器成主流、亚太成全球最重要市场 (14)
2.1.1、2017年全球激光器销售增长18%、工业用增长26% (14)
2.1.2、2017年全球工业用光纤激光器销售同比增长33.7% (15)
2.1.3、预计2021年亚太地区光纤激光器销售比重将升至46% (17)
2.2、预计2018年国内激光设备规模超600亿元、增长超20% (19)
2.2.1、国内企业激光技术不断突破、已形成4大产业群集 (19)
2.2.2、政策支持和下游应用扩展将提升激光加工设备需求 (20)
2.2.3、预计2018年国内激光设备规模600亿、增长超20% (20)
3、“激”不可失：国产化拉动市场、两条路径寻找投资机会 (22)
3.1、国产中低功率激光器已占主导，核心公司设备收入快速增长 (22)
3.1.1、国产中低功率激光器已占据主导权，期待高功率突破 (22)
3.1.2、近两年核心公司激光加工设备及系统业务增长超40% (24)
3.2、国产化提升激光加工设备性价比，国内企业有望参与全球竞争 (26)
3.2.1、预计国内激光器价格继续下降，推动激光设备加速应用 (26)
3.2.2、国内激光加工设备有望凭借性价比的优势竞逐海外市场 (29)
3.3、德国通快集团和美国IPG树立两种成功的成长模式 (31)
3.3.1、全球激光器及激光加工设备巨头主要分布在欧美日 (31)
3.3.2、德国通快：全球规模最大的激光及激光设备供应商 (32)
3.3.3、美国IPG：持续成长的全球光纤激光器绝对龙头 (34)
4、主要公司分析 (35)
4.1、亚威股份 (35)
4.2、华工科技 (38)
4.3、大族激光 (40)
4.4、锐科激光 (42)
5、风险提示 (43)
图目录
图1：17年全球激光器主要应用于材料加工和通讯领 (8)
图2：17年全球激光器主要应用形式为切割、焊接等域 (8)
图3：中国3D打印产业规模维持高增长 (9)
图4：3D打印SLS技术原理示意图 (9)
图5：全球OLED显示面板规模快增长 (10)
图6：手机全面屏异形切割示意图 (10)
图7：激光加工技术在汽车整车制造中的应用 (11)
图8：特斯拉MODEL 3全铝车身 (11)
图9：2015-2017年激光器公司收入加速增长 (13)
图10：2015-2017年上市公司激光加工设备收入高增长 (13)
图11：全球激光器销售加速增长 (15)
图12：全球工业用激光器销售加速增长 (15)
图13：2013年全球光纤和二氧化碳激光器占比相当 (16)
图14：2017年光纤激光器成为工业用市场绝对主流 (16)
图15：全球工业用光纤激光器销售加速增长 (17)
图16：光纤激光器占工业激光器的比重持续提升 (17)
图17：全球材料加工激光系统规模持续提升 (18)
图18：亚太地区对光纤激光器的份额仍将提升 (18)
图19：中国激光设备市场规模持续增长 (21)
图20：2015年中国激光设备中工业用占比超过60% (21)
图21：国产低功率光纤激光器市占率显著提升 (23)
图22：国产中功率光纤激光器市占率超过50% (23)
图23：国产高功率光纤激光器市占率较低 (24)
图24：中国光纤激光切割成套设备快速增长 (24)
图25：大族、华工和亚威激光加工设备收入增长 (26)
图26：大族、华工和亚威激光加工设备收入占比提升 (26)
图27：锐科激光器价格呈下降趋势 (28)
图28：杰普特激光器价格呈下降趋势 (28)
图29：中国激光加工设备进口金额下降 (30)
图30：中国激光加工设备出口金额提升 (30)
图31：锐科和杰普特海外收入增速较快 (31)
图32：大族和亚威海外收入呈增长趋势 (31)
图33：通快集团收入呈增长趋势 (34)
图34：2016/2017财年通快集团收入来源区域较为分散 (34)
图35：IPG收入持续增长 (35)
图36：2017年中国是IPG收入的主要来源 (35)
图37：亚威股份激光设备占收入比重提高 (37)
图38：亚威股份具备全系列激光加工装备产品体系 (37)
图39：亚威股份成形机床业务结构 (38)
图40：亚威股份成形机床业务收入呈增长趋势 (38)
图41：华工科技激光加工设备收入加速增长 (39)
图42：2017年华工科技激光技术占收入比重约40% (39)
图43：大族的激光及自动化配套设备收入加速增长 (41)
图44：大族的大功率激光设备收入维持较高增速 (41)
图45：锐科股份收入加速增长 (43)
图46：锐科股份净利率和ROE快速提升 (43)
表目录
表1：激光产业链上中下游器件及应用关系 (6)
表2：激光加工的优势列举 (7)
表3：激光焊接与传统焊接的比较优势 (7)
表4：激光技工技术替代传统加工技术 (7)
表5：激光技术在3D打印中的应用及其特点 (9)
表6：汽车轻量化技术发展路线图 (12)
表7：美国激光技术对其经济的贡献 (12)
表8：近年中国激光技术及激光设备重大突破列举 (19)
表9：中国激光产业区域分布特点及重点企业列举 (19)
表10：近年国家对激光技术及激光加工设备的政策支持列举 (20)
表11：激光加工设备主要上市公司主要激光加工设备和应用下游列举 (25)
表12：2012-2016不同功率进口IPG光纤激光器价格对比 (27)
表13：2016年市场上10~30W光纤激光器主要价格参考 (27)
表14：高功率激光器价格下降使激光加工设备毛利率变动敏感性测算 (29)
表15：国外知名激光及激光设备企业简要介绍 (32)
表16：德国通快集团从小作坊到全球性的高科技企业发展历程 (33)
表17：亚威股份近3年重要对外投资梳理 (36)
表18：华工科技激光加工及成套设备相关募投项目及进程 (40)
表19：大族激光23亿可转债募投项目简要介绍 (42)
表20：锐科股份IPO募集资金拟投入项目简要介绍 (42)
1、中国继欧美日制造强国之后正阔步进入“光加工”新时代
1.1、激光制造将逐步替代传统加工、深化新领域应用
“激光技术”是现代高科技领域的重要基础性技术。

1960年美国科学家梅曼获得人类第一束激光，此后激光以“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”所著称，也是继核能、计算机、半导体之后20世纪人类四项重大发明之一。

过去几十年全球激光技术及激光器的发展对通信、汽车、航空航天、军事、科学研究、影视娱乐等领域的支撑作用非常明显，激光技术是现代高科技领域的重要基础技术。

2016年2月科技部发布的《国家重点基础研究发展计划》明确将“激光器的研制”列入国家重点基础研究发展计划。

表1：激光产业链上中下游器件及应用关系
激光加工：非接触式、精密度高、不易受材料限制、具备柔性。

激光加工技术利用激光束与物质相互作用进行定向能量非接触式加工，减少切割材料损耗、且无需进行后续处理，与传统接触式加工方式相比有多项优势。

此外激光加工技术以精密度高、速度快、效率高、不易受材料限制、智能化等加工优点，在制造业生产加工中的优势越来越强。

表2：激光加工的优势列举
激光加工技术将逐步替代传统加工技术。

激光加工因激光束能量集中、稳定，特别适合于硬度大、熔点高等传统工艺方法较难加工的材料。

例如激光焊接替代电子束和电阻焊，激光切割替代机械切割和线切割等。

表3：激光焊接与传统焊接的比较优势
表4：激光技工技术替代传统加工技术
激光技术仍在不断提升，应用深度和广度仍将扩展。

2017年全球激光器应用于材料加工和通讯领域、分别占42%和34%；从应用形式来看，切割占35%、焊接占16%、打标占15%。

当前光纤激光器已逐步取代二氧化碳激光器成为绝对
主流，但半导体激光器以其结构紧凑、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势受到产业青睐，例如应用于材料表面处理、熔覆等。

半导体激光器或将是未来技术发展的主流，推动激光应用的深度和广度。

图1：17年全球激光器主要应用于材料加工和通讯领
图2：17年全球激光器主要应用形式为切割、焊接等域
1.2、激光技术带动新兴领域和传统加工制造工艺革新
激光技术发展将加速3D打印产业化和应用空间。

激光技术与自动化控制技术结合而成的3D 打印（SLA、SLS）是一种全新的制造技术，尤其应用在零部件结构高度复杂领域，例如航空发动机、汽车发动机等的制造。

根据中国激光产业发展报告，中国3D打印主要应用在家电、消费电子和汽车等行业，2016年中国
3D打印产业规模达到12.15亿美元、增长56%，2012-2016年复合增速65.7%。

表5：激光技术在3D打印中的应用及其特点
图3：中国3D打印产业规模维持高增长
图4：3D打印SLS技术原理示意图
脆性材料异形切割，超快激光加工设备大有用武之地。

近年来消费电子对超
薄超硬玻璃基板需求快速增加，以OLED显示面板为例，根据HIS数据2017年全球OLED显示面板规模为240亿美元、增长44.8%，HIS预计2021年将达到680亿美元。

传统机械刀轮技术在加工超硬超薄材料时效率偏低、耗时长、且影响良品率，激光加工玻璃基板等脆性材料具有速度快、切口光滑平整、板材变形小、加工精度高等优势。

在提升效率和良品率或品质的前提下，超快激光加工设备使得蓝宝石、OLED屏幕、陶瓷、硅片等脆性材料的打孔、开槽、雕刻、异形切割等加工成为可能。

图5：全球OLED显示面板规模快增长
图6：手机全面屏异形切割示意图
激光加工技术是助力汽车轻量化的关键技术。

能源结构调整、环保要求提升和新能源汽车快速发展正推动汽车工业向轻量化发展，使用铝合金、镁合金、钛合金、粉末冶金、炭纤维、复合材料等轻质材料是实现汽车轻量化的主要途径之
一。

根据国家《节能与新能源汽车技术路线图》，至2020年汽车车辆整备质量较2015年减重10%、2025年较2015年减重20%、2030年较2015年减重35%。

激光加工技术的非接触式优势、精密度，在加工铝合金、镁合金、钛合金等新材料时，激光切割效率更快、精度更高、且容易实现。

2017年华工科技自主研发的国内首条新能源汽车全铝车身激光焊接生产线量产上市，同期大族激光高功率全新激光拼焊生产线也成功交付品牌车企。

我们预计汽车轻量化趋势发展将带动激光加工设备在汽车生产制造全产业链应用，激光加工技术将助推轻质材料在汽车车身及零部件中推广使用。

图7：激光加工技术在汽车整车制造中的应用
图8：特斯拉MODEL 3全铝车身
表6：汽车轻量化技术发展路线图
激光加工技术作为先进制造技术，具备技术外溢效应。

正如激光技术对美国GDP影响程度达到约50%，激光器和激光加工技术的发展与创新能够打开众多领域的应用空间，具备技术外溢效应。

展望未来，激光技术在制造加工范畴内有望在如下领域继续扩展应用空间：激光相变硬化、激光包覆、激光退火、激光表面合金化、激光强化电镀、激光清洗、激光键合、激光再制造、激光测量、激光雷达。

近年来中国激光产业的发展表明，激光技术不仅带动或促进新兴领域发展，同时还在替代传统制造加工工艺，中国正在继欧美日韩之后阔步进入“光”加工时代。

1.3、中国继欧美国家之后正阔步进入“光加工”新时代
“激光技术”对其他领域的带动效益非常明显。

根据美国科学和技术政策办公室统计，2010年美国GDP 中约50%、主要是高科技领域，与激光技术的应用及广泛拓展相关。

表7：美国激光技术对其经济的贡献
欧美日等主要制造业强国已完成加工制造“激光化”。

在加工制造领域，由于激光加工设备工作过程具有智能化、标准化、连续性等特点，通过配套自动化设备可以提高产品质量、提高生产效率、节约人工等。

欧美日等主要制造业强国
在机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子等产业中已基本完成了激光加工工艺对传统加工工艺的替代更新，进入“光加工”时代。

图9：2015-2017年激光器公司收入加速增长
图10：2015-2017年上市公司激光加工设备收入高增长
中国正阔步进入“光加工”新时代。

2011年发改委、科技部、商务部等联合发布《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011）》将激光加工技术及设备列为优先发展的21项先进制造高技术，其中包括“激光精密加工技术和设备”、“激光切割技术和设备”、“激光焊接技术和设备”等。

过去十年随着高端技术产业不断向中国内地转移，制造过程中对于加工精度的要求不断提升，此外国产激光器的产业化亦促使激光加工技术在中国制造业领域加速应用。

2015-2017年中国区域激光器销售加速增长，2017年锐科、IPG和联赢激光收入增速超过70%；激光设备销售维持快速增长，2017年大族、华工和亚威激光加
工设备收入增速均超过40%，中国正阔步进入“光加工”新时代。

2、“光”造未来：预计2018年国内激光装备规模约600亿2.1、工业需求拉动光纤激光器成主流、亚太成全球最重要市场
2.1.1、2017年全球激光器销售增长18%、工业用增长26%
2017年全球激光器销售124.3亿美元、同比增长18.2%。

根据Laser Markets Research统计数据，2016-2017年全球激光器销售呈加速趋势，2017年全球激光器销售124.3亿美元、同比增长18.16%、增速高于2016年的8.34%。

2017 年全球激光器行业应用领域中材料加工相关的激光器收入51.66 亿美元，占全球激光器收入的42%，成为第一大激光器应用领域。

图11：全球激光器销售加速增长
图12：全球工业用激光器销售加速增长
2017年全球工业用激光器销售43.14亿元、同比增长26.1%。

根据Laser MarketsResearch/ Strategies Unlimited数据，全球工业激光器收入从2013 年的24.87亿美元增加至2017 年的43.14 亿美元、复合增速为14.76%。

2015 年以来工业激光器市场规模增速逐步加快，2015-2017年增速依次为8.93%、19.36%和26.10%。

2.1.2、2017年全球工业用光纤激光器销售同比增长3
3.7%
近年来光纤激光器占工业激光器比重大幅提升。

光纤激光器因其结构紧凑、稳定可靠、转换效率高等优势，近年来在全球工业用激光器中占比逐步提升。

根
据Laser Markets Research统计，2017年光纤激光器占工业用激光器的比重为47%、较2013年的34%提升13个百分点。

图13：2013年全球光纤和二氧化碳激光器占比相当
图14：2017年光纤激光器成为工业用市场绝对主流
2017年全球工业用光纤激光器销售20.39亿美元、同比增长33.7%。

根据Laser Markets Research统计，2017年在工业用激光器中，光纤激光器销售20.39亿美元、同比增长33.7%，2013-2017年复合增速24.78%，光纤激光器快速增长系工业激光器市场规模增长的主要原因。

截止2017年工业用光纤激光器占比较2009年的13.73%提升了33.3个百分点，几乎取代二氧化碳激光器当年的市场地位，成为当前工业用激光器的绝对主流。

图15：全球工业用光纤激光器销售加速增长
图16：光纤激光器占工业激光器的比重持续提升
未来半导体激光器或将接力光纤激光器。

半导体耦合技术的提高与新型合束技术的逐渐成熟，半导体激光器逐步满足切割对光束质量的要求。

另外，短波长的半导体激光器的波长接近铝的波长吸收最大值，大功率半导体激光非常适用于车身的铝材的焊接。

未来半导体激光器或将接力光纤激光器扩大激光技术在工业领域的应用。

2.1.3、预计2021年亚太地区光纤激光器销售比重将升至46%
激光加工装备或系统价值量是激光器的好几倍。

激光器是激光加工设备中最为核心的装臵，完整的激光加工系统还包括机械装臵、控制装臵及其辅助装臵等，往往完整的激光加工系统价值是激光器的好几倍。

以材料加工激光系统为例，根
据Optech Consulting数据，2016年全球材料加工激光系统规模约为126亿美元，是当年工业用激光器销售规模的3.7倍。

图17：全球材料加工激光系统规模持续提升
图18：亚太地区对光纤激光器的份额仍将提升
亚太地区对激光器的需求占比仍将继续提升。

因汽车业、传统制造业和半导体行业等重要行业汇聚于亚太地区，其对光纤激光器需求非常旺盛；此外消费电子领域是工业激光器最大的终端应用产业，亚太地区消费电子产品制造商对工业激光器需求同样旺盛。

根据国际咨询机构Technavio统计，2016年亚太地区光纤激光器需求占全球的比重为42.77%、高于欧洲的33.91%和北美的23.3%，Technavio预计至2021年亚太地区光纤激光器需求量占全球比重将提升至46%。

2.2、预计2018年国内激光设备规模超600亿元、增长超20% 2.2.1、国内企业激光技术不断突破、已形成4大产业群集
中国基础激光技术取得较大的突破。

近年来国内科研机构在基础激光技术方面研发取得较大的突破，这为国内激光器及激光技术的应用提供了技术支撑。

表8：近年中国激光技术及激光设备重大突破列举
国内已形成4大激光产业链群集。

根据中国激光产业发展报告，国内共有规模以上激光器企业数量超过60家，加上激光设备及系统集成商，中国激光加工产业形成4个产业链群集：华南、华东、华中和环渤海。

表9：中国激光产业区域分布特点及重点企业列举
2.2.2、政策支持和下游应用扩展将提升激光加工设备需求
激光加工技术获得国家各项政策支持。

激光加工技术以精度高、速度快、非接触式、智能化、柔性化等加工优点，在高端制造和传统制造领域均有较大潜力。

为此，近两年激光技术及激光加工设备受国家各项政策支撑力度明显加大。

例如十三五先进制造技术领域创新专项、增材制造产业发展行动计划等政策均提出对激光及其加工设备的发展规划和支持。

表10：近年国家对激光技术及激光加工设备的政策支持列举
下游新兴需求多点开花，传统需求不断增长。

消费电子升级推动电子创新周期不断缩短，为激光微加工的应用提供新的应用环境，例如OLED全面屏切割、激光焊接金属中框工艺、激光清洗工艺等，使激光能够在更多材料应用。

此外，金属3D打印、激光熔融修复、表面清洗等亦呈现出需求。

传统应用对激光设备的需求也在不断增加，例如激光切割/焊接+工业机器人智能生产单元。

2.2.3、预计2018年国内激光设备规模600亿、增长超20%
2010-2017年中国激光设备市场规模复合增速26%。

根据中国激光产业发展报告，得益于应用市场的持续扩展，2010-2017年中国在工业、信息、商业、医
用和科研领域的激光设备（含进口）市场销售规模持续增长。

至2017年中国激光设备市场规模达到495亿元、同比增长约28%，2010-2017年复合增速约26%。

图19：中国激光设备市场规模持续增长
图20：2015年中国激光设备中工业用占比超过60%
预计2018年中国激光设备市场规模超过600亿元。

根据2018年3月发布的2018年中国激光产业发展报告，预计2018年中国激光设备市场规模将超过600亿元、同比增长超过20%。

预计2018年工业用激光设备规模或将达到约400亿元。

根据中国激光产业发展报告，2015年中国工业用激光设备规模约213亿元、占中国激光设备销售总额的约63%。

分析2016-2017年中国激光设备增长的因素，主要还是工业加工领域的新应用扩展为主，例如皮秒、飞秒等超快激光设备用于手机屏幕切割等。

因此我们以65%-70%占比估算，预计2018年中国工业用激光设备规模为390亿
元至420亿元。

3、“激”不可失：国产化拉动市场、两条路径寻找投资机会
3.1、国产中低功率激光器已占主导，核心公司设备收入快速增长
3.1.1、国产中低功率激光器已占据主导权，期待高功率突破
国产低功率激光器市场占有率达到约90%。

近年来大族、锐科、杰普特等国内企业在光纤激光器技术方面有显著的突破，国产低功率光纤激光器在下游需求的快速拉动下得到了市场认可。

根据中国激光产业发展报告，2016年国内低功光纤率激光器销售约6.8万台，其中国产6.2万台、占比88.6%，国产市占率大幅高于2015年67.5%。

2017年锐科股份营业总收入9.52亿元、同比增长82%。

我们预计2017年国产低功率光纤激光器市场占比可能超过90%。

图21：国产低功率光纤激光器市占率显著提升
图22：国产中功率光纤激光器市占率超过50%
国产中功率光纤激光器市场占有率已超过50%。

根据中国激光产业发展报告，2016年国内中功率光纤率激光器销售约1.3万台，其中国产7600台、进口5400台；2013-2016年国产中功率光纤激光器市占率依次为16.7%、26.7%、41.9%和58.5%实现连续4年加速提升。

需求拉动和技术提升，期待国产高功率光纤激光器实现突破。

激光加工技术的优越性，使得在传统工业制造技术升级时拉动了中高功率激光切割成套设备的需求，特别中功率光纤激光器应用于激光切割系统在2015-2016年实现爆发式增长。

根据中国激光产业发展报告，2016年中功率光纤激光切割设备销售约1.41万套、同比增长166%，高功率销售3300套、同比增长57%。

2016年以来锐科股份等国内激光器企业已逐步实现1.5KW、2.3KW和3.3KW连续光纤激光器的销
售，并推出6000W级别光纤激光器，期待国产高功率光纤激光器实现突破。

图23：国产高功率光纤激光器市占率较低
图24：中国光纤激光切割成套设备快速增长
3.1.2、近两年核心公司激光加工设备及系统业务增长超40%
国内上市公司激光加工设备规模大族最大、华工第二。

根据中国激光产业发展报告，2016年国内共有规模以上激光企业超过60家，其中2/3以上的企业集中在激光加工设备和激光器领域。

激光加工设备中，大族激光以激光切割和焊接、激光标记、锂电高速焊接等为主，下游领域主要为消费电子、动力电池和五金加工等行业，大族市场规模多年保持第一。

华工科技激光加工设备主要在激光切割和焊接、皮秒激光方面等，主要在汽车焊接、消费电子和工程机械等行业，华工是国内企业紧随大族之后排名第二的企业。

表11：激光加工设备主要上市公司主要激光加工设备和应用下游列举
2016-2017年核心上市公司激光加工设备及系统业务连续两年快速增长。

2017年大族激光的激光及自动化配套设备收入93.19亿元、同比增长80.6%、增速快于2016年的33.86%；其中小功率激光打标、精密焊接、精密切割等业务收入61.88亿元、同比增长67.7%，大功率激光及自动化配套设备收入20.74亿元，同比增长42%。

2017年华工激光设备业务收入15.5亿元、同比增长41.54%、增速基本与2016年的41.45%持平。

2017年亚威股份激光加工及系统收入3.73亿元、同比增长49%。

2017年不论大族、华工科技还是亚威股份，其激光加工设备及系统占主营业务的比重均较2016年有提升。

图25：大族、华工和亚威激光加工设备收入增长
图26：大族、华工和亚威激光加工设备收入占比提升
3.2、国产化提升激光加工设备性价比，国内企业有望参与全球竞争
3.2.1、预计国内激光器价格继续下降，推动激光设备加速应用
近年来进口低中高功率激光器价格普遍下降。

根据OFWEEK数据，2016年
国内进口各种功率激光器价格较2012年售价有较大幅度的下降，例如2012年20W激光器售价在9-12万，但到2016年价格降到3-6万，降幅明显。

虽然1000W 激光器价格下限较2012年有提升，我们认为可能是品牌和激光类型不同所致，例如光纤激光占比提升替代二氧化碳激光器。

而2KW激光器进口价格降幅为9%-30%。

表12：2012-2016不同功率进口IPG光纤激光器价格对比
国产低功率激光器呈下降趋势，约为进口同类激光器价格的一半。

根据锐科股份招股说明书，锐科脉冲光纤激光器价格由2015年的1.69万元/台下降到2017年的1.25万元/台、降幅26%，同期锐科连续光纤激光器由15.15万元/台降到13.47 万元/台、降幅11%。

根据OFWEEK数据，2016年国产低功率激光器价格普遍大幅低于同等功率的进口激光器，以20W级别为例，进口激光器售价3-6万/台，但锐科20W光纤激光器售价仅为1.8万/台。

表13：2016年市场上10~30W光纤激光器主要价格参考。