一、激光切割行業(yè)概況

激光是二十世紀以來繼核能、電腦、半導體之后，人類的又一重大發(fā)明。從全球激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程看，發(fā)達國家在汽車、機械、電子、航空、冶金等領域推廣使用激光加工技術，已基本完成激光技術對傳統(tǒng)加工技術的替代，進入“光加工”時代。

激光切割是利用激光束高功率密度的性質(zhì)，將激光匯聚到很小的光點上，將材料快速加熱，使其達到沸點后汽化形成空洞，再通過移動激光光束在材料表面造成切縫，完成對加工物體的切割。激光切割技術可廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，相比于傳統(tǒng)的刀具切割方法，激光切割具備切割速度快、加工精度高、具有適應性和靈活性，可提升加工效率等優(yōu)勢。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，激光切割被廣泛應用于金屬、塑料、玻璃、陶瓷、半導體以及紡織品、木材和紙質(zhì)等材料加工，在各大重工業(yè)輕工業(yè)領域的應用也不斷普及。

激光切割相比傳統(tǒng)方式優(yōu)勢顯著

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一個完整的激光切割流程包括：第一步，使用控制系統(tǒng)提供商提供的激光專用設計軟件或第三方工業(yè)設計軟件如AutoCAD、Solidworks、UG等繪制零件、裝配體的加工圖紙；第二步，將加工圖紙通過軟件進行后期圖形處理及排版，并生成加工的機床代碼；第三步，激光切割機床根據(jù)代碼指令執(zhí)行切割任務，整個切割過程中涉及圖形編輯、工藝設置及具體加工工藝選擇、運動控制、切割頭和激光器等外設控制、加工控制、切割頭與切割部件之間焦距控制及隨動等各環(huán)節(jié)，最終完成零件、裝配體的加工。

激光切割流程簡介

二、中國激光切割行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

2019年激光市場雖然有所增長，但與前兩年相比增速開始放緩，全部領域的激光設備（含進口）市場銷售收入為658億元，同比增長8.8%。受全球經(jīng)濟走勢不確定的影響，預計2020年中國激光設備市場整體銷售收入為645億元，將出現(xiàn)近十年來首次負增長。

2010-2020年中國激光設備銷售收入及增長

工業(yè)激光設備市場中，激光切割應用最為廣泛，占比達到39%，打標與焊接分列第二、三位，占比分別為19%、12%。

2019年國內(nèi)工業(yè)用激光設備市場結(jié)構(gòu)（單位：%）

從高功率激光切割設備銷量來看，2019年中國銷售了約7000臺高功率激光切割設備，同比增長16.7%；預計2020年高功率激光切割設備銷量增長至7800臺。2019年12kW、20kW、25kW甚至30kW的超高功率激光切割機也已經(jīng)問世。

2013-2020年中國高功率激光切割設備銷量及增長

相關報告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國激光切割機市場供需格局及未來發(fā)展趨勢報告》

從中功率激光切割設備銷量來看，2019年中國銷售了約3400臺中功率激光切割系統(tǒng)。中功率切割裝備的毛利率越來越低，因激光加工廠商們開始向高功率產(chǎn)品進軍。

2013-2020年中國中功率激光切割設備銷量及增長

從激光設備應用領域來看，2019年工業(yè)領域激光設備銷售收入達到386.6億元。信息領域激光設備緊隨其后，銷售收入為142.1億元。商業(yè)設備超過醫(yī)學設備成為第三大市場，銷售收入為54.8億元。醫(yī)學和科研激光設備的銷售收入分居第四和第五。2019年激光設備應用領域中商業(yè)領域增速最快為38%，科研領域維持20%的增長。

2018-2019年中國激光設備各領域市場銷售收入

2016年低功率光纖激光器（

2013-2018年中國低、中、高功率光纖激光器國產(chǎn)化率

三、中國激光切割行業(yè)龍頭企業(yè)簡介

柏楚電子是國內(nèi)光纖激光切割成套控制系統(tǒng)龍頭，致力于為激光加工提供穩(wěn)定、高效的自動化控制解決方案，主營產(chǎn)品包括隨動控制系統(tǒng)、板卡控制系統(tǒng)、總線控制系統(tǒng)及其他相關激光控制配套產(chǎn)品。公司目前已完整覆蓋CAD、CAM、NC、傳感器和硬件設計五大類關鍵技術，在中低功率激光切割控制系統(tǒng)領域具有明顯的技術領先性。公司目前在國內(nèi)中低功率市場占有率約60%，其中在中功率市場占有率達90%；高功率市場仍以國外公司為主，國產(chǎn)化率僅約10%，其中公司幾乎占據(jù)了高功率國產(chǎn)的全部份額。迄今為止，公司已為超過400家的激光加工設備制造商提供成套的系統(tǒng)解決方案，主要大客戶包括佛山宏石、深圳迪能、濟南邦德激光等大型激光設備廠家。

營收方面，據(jù)統(tǒng)計，2019年公司實現(xiàn)營收3.76億元，同比增長53.33%；實現(xiàn)歸母凈利潤2.46億元，同比增長76.85%。截至到2020年第一季度，柏楚電子營業(yè)收入為0.76億元，同比增長4.89%，實現(xiàn)歸母凈利潤0.52億元，同比下降6.96%。

2016-2020年Q1柏楚電子營業(yè)收入與凈利潤統(tǒng)計

四、中國激光切割行業(yè)發(fā)展趨勢分析

1、高功率可提高性能和吞吐量

大功率激光切割技術逐年增長。2015年，在北美市場經(jīng)?？吹?kW激光切割機。進入2019年中期，趨勢是6kW及更高的高功率激光器。這些高功率激光機在提高性能和產(chǎn)量的同時，還提供更大的切割范圍、更快的切割速度并提高了零件的邊緣質(zhì)量。

高功率通常能切割更厚的材料，不過，更大的切割范圍只是高功率激光切割優(yōu)勢的一方面，更快的切割速度也提高了產(chǎn)量。

自從引入光纖激光器以來，提高邊緣質(zhì)量一直是重點。CO2激光機可提供出色的邊緣質(zhì)量，固態(tài)激光技術一直在努力實現(xiàn)這一目標。隨著光纖激光器向更高功率級別發(fā)展，邊緣質(zhì)量明顯更平滑，更光潔，現(xiàn)在更類似于CO2激光器。

高功率激光器還可以在較厚的低碳鋼中進行更多的氮氣和空氣切割。氮氣和空氣切割可提供更快的切割速度，還可以直接清潔之后即可噴漆，需要對零件進行二次加工。

2、新型噴嘴技術降低了氣體消耗并提高了切割速度

市場上有各種不同的噴嘴設計。有的可提高切割速度并降低氣體消耗，有的可在整個切割范圍內(nèi)提供可靠的切割性能。每種噴嘴設計最適合特定的切割應用，根據(jù)處理的材料厚度，這些噴嘴中的每一個都會提供不同的優(yōu)勢。

3、高壓氣割降低了零件成本

傳統(tǒng)上，空氣系統(tǒng)提供約150psi的壓力，在這種有限的壓力下，切割能力比較低。由于使用空氣的動力不足，現(xiàn)在有400至500psi的高壓系統(tǒng)，該壓力通常等于氮氣散裝罐的壓力。

高壓壓縮空氣特別適合鋁切割。也可以切割其他材料，例如不銹鋼，但零件的切割邊緣可能會失去光澤或變灰。空氣切削低碳鋼的邊緣質(zhì)量也略差。

4、激光自動化增加了靈活性和產(chǎn)能

對工人來說，上下料的工作可能非常費力，而自動上下料裝置和自動化控制系統(tǒng)的使用，就可以大大降低激光操作員的工作的物理性。

5、切管可滿足不斷增長的結(jié)構(gòu)鋼利用率的需求

隨著住宅和非住宅建筑的廣泛應用，結(jié)構(gòu)鋼也變得越來越受歡迎。由于采用了先進的技術，建筑物可以通過使用管道來更快地垂直移動。由于更加環(huán)保，管材也是首選，與其他結(jié)構(gòu)材料相比，金屬的回收率達到90％，使其更加“綠色”。