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一、行业概况 激光是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度极高的光子队列，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”，可以是传递信息的媒介和传输能量的载体。本篇关注作为传输能量载体激光的应用。 （一）激光产业链 上游：材料、元器件 中游：激光器、激光设备 其中，作为核心部件，激光器的性能基本决定了激光设备的性能，进而决定了激光设备能够适用的下游应用领域。 下游：材料加工与光刻、通信与光存储、科研军事、医疗美容、仪器与传感器、娱乐、显示与打印等 其中，材料加工与光刻覆盖的下游行业极其广泛。 因此，本篇将着重围绕激光器和激光设备展开。 （二）激光器的分类 按照增益介质：气体（CO2、氦氖、准分子）、固体（YAG、光纤、钛蓝宝石）、液体和半导体激光器等（目前已有近千种增益介质） 其中，光纤激光器因其优良的技术特性一般与其他的固体激光器分开研究。 特定增益介质输出特定波长的激光，因此，实际上增益介质决定了激光器的输出功率和应用领域。 按照功率大小：小功率（100W以下）、中功率（100-1000W）、大功率（1000W以上）激光器 （三）激光设备的分类 按照增益介质的分类同上述激光器分类。 按照应用领域：工业、信息、商业、医用、科研激光设备 （四）行业规模与增速 目前，激光器成本占激光设备的30%到50%左右（小功率约占30%、中功率约占40%，大功率约占50%） 2017年，全球激光器市场规模为124.2亿美元，其中，材料加工与光刻相关的激光器收入达51.66亿美元，是激光器的第一大应用领域，通信与光存储是激光器的第二大应用领域。 2017年，全球激光设备市场规模为313.7亿美元，同比增长12％，中国激光设备市场规模为442亿元。 激光器和激光设备的市场规模正处于快速增长中。 二、影响激光行业的因素 （一）下游需求 美国约50%的GDP与激光在相关领域的市场应用和不断拓展相关，其中，最主要的是在信息、制造业和生命科学技术领域中的贡献。 1、材料加工与光刻： 智能手机：全面屏、双摄和3D玻璃、陶瓷等脆性材料机壳对手机加工提出了近乎苛刻的要求，进而催生了用激光替代传统加工的需求，苹果产业链对激光设备的需求接近翻倍，国产手机厂商同样紧随其后； 锂电池：下游需求的爆发和升级催生对激光设备需求的增加； 显示面板：行业的资本开支投入进入高峰期，2017年到2020年，国内已经披露建设计划的就有七条六代OLED全面屏生产线； 汽车整车：国产自主品牌厂商效仿国外巨头提高流水线的自动化水平和激光使用率，逐渐释放对大功率激光设备的需求； PCB和覆铜板：行业的资本开支投入进入高峰期，国内一线厂商加速扩张高端产能应对下游对高端产品的需求，提高激光使用率； 芯片：行业的资本开支投入进入高峰期，激光在晶圆切片和芯片封装中有着广泛的应用。 2、通信与光存储： 通信：激光器在光通信领域中发挥重要作用，光模块和光纤放大器等都需要应用激光器； 光存储：激光在光存储市场的应用主要是光盘，含DVD、CD和蓝光媒体等。 （二）进口替代 中国是仅次于美国和欧盟的全球第三大激光应用市场，国产的中低功率光纤激光器性能已经具备与国外领先企业竞争的能力，然而核心激光元器件依赖进口的现象并未得到本质改观，高端市场仍被国外企业把控。随着近年下游需求的不断增加，直接导致我国进口激光元器件飙升。 典型的光纤激光器由增益介质（光纤）、泵浦源（激光芯片）、谐振腔（光纤光栅）、光纤合束器和光纤输出器件（QBH）等元器件组成。 我国已经掌握大部分元器件的制造技术，但是增益介质、大功率激光芯片和谐振腔（光纤光栅）等核心元器件依然依赖进口。 （三）技术升级 光纤激光器相比其它激光器而言，具备可靠性高、稳定性好、结构紧凑、能量密度高、高电光效率高、可加工材料范围广泛、综合运行成本较低等技术和经济方面的优势，能够胜任各种三维空间的加工要求，适应恶劣苛刻的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有较高的容忍度，使机械系统的设计变得非常简单，应用场景非常广泛。因此也被称为“第三代激光器”。 随着光纤、半导体等激光器的技术日趋成熟，传统CO2激光器的份额被逐步替代。其中，光纤激光器的市场规模从2013年的8.41亿美元增加到2017年的20.39亿美元，复合增速高达24.78%，已经成为工业激光器的主流产品。 三、竞争结构 全球激光产业集中度较高，前五大厂商占据了大部分市场份额。德国通快（Trumpf）以33%的市场份额处于领先地位；美国相干（Coherent）收购罗芬（Rofin）后成为全球第二大激光厂商；美国IPG是全球第一家实现光纤激光器产业化的企业，拥有较高的技术壁垒，垄断了国内光纤激光器的半壁江山。 目前，国内激光厂商在中小功率激光器上具备竞争优势，而大功率激光器仍由美国、日本、德国等地区的跨国企业垄断，国内龙头厂商正在向高端领域发起挑战。 国内中小功率激光器的市场销售规模一直保持强劲的增长速度，国产的崛起迫使海外厂商大幅降价。而大功率激光器，由于依赖国外进口，价格居高不下，市场需求难以释放。 产业链中的附加值主要集中于上游和能够实现纵向一体化的公司。 四、相关企业 （一）大族激光(002008) 公司是中国激光行业的领军企业，也是亚洲最大、世界知名的激光加工设备生产厂商，是世界上仅有的几家拥有“紫外激光专利”的公司之一，实现了从小功率到大型高功率激光技术装备研发、生产的跨越发展。 基于下游应用场景复杂多样的行业特征，公司深入下游公司，积极研发，向下游提供解决方案，形成跨行业的规模销售。在汽车、消费电子、半导体、面板、新能源、锂电池、机器人等领域快速切入。 公司营业收入结构相比于全球激光设备的市场份额结构仍然有较大的进步空间。 （二）锐科激光(300747) 国内第一家专门从事光纤激光器及其关键器件与材料研发并实现规模化生产的国家级高新技术企业，是全球有影响力的具有从材料、器件到整机垂直集成能力的光纤激光器研发、生产和服务供应商。 公司先后研制出我国第一台25W脉冲光纤激光器，100W、1KW、4kW、6kW和10kW连续光纤激光器并实现量产，技术研发实力在国内同行业中保持领先水平。公司陆续实现了增益介质（光纤）、泵浦源等部分核心元器件自制。 国内的光纤介质与国外尚存技术差距，稀土掺杂光纤属于特种光纤，国内产能尚不能满足需求，相当一部分依赖进口。2017年，锐科激光完成对武汉睿芯光纤85%股权的收购，该公司主要从事特种光纤研发生产，锐科激光通过产业链纵向垂直整合降低成本，光学材料采购金额占比已经从2015年的79%下降到2017年的65.4%，增厚市场竞争力。 |
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