（報(bào)告出品方/作者：中信建投證券，劉雙鋒、郭彥輝）

一、激光行業(yè)長(zhǎng)坡厚雪

1.1 激光：二十世紀(jì)最重要四大發(fā)明之一

激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，縮寫 LASER）顧名思義是指受激輻射發(fā)出的 光，其產(chǎn)生的具體過(guò)程是：原子中的電子吸收能量后會(huì)從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，由于高能級(jí)非穩(wěn)定態(tài)，躍遷后 的電子會(huì)自發(fā)從高能級(jí)回落到低能級(jí)，同時(shí)釋放能量并發(fā)出光子，此過(guò)程為自發(fā)輻射，自發(fā)輻射過(guò)程產(chǎn)生的光 相位、方向等雜亂無(wú)章。愛因斯坦指出，若此輻射過(guò)程中伴有一個(gè)外來(lái)光子入射，則輻射會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)與外來(lái)光 子頻率、相位、偏振態(tài)以及傳播方向都相同的光子，新產(chǎn)生的光子又會(huì)誘發(fā)其他輻射過(guò)程產(chǎn)生雙倍的特征相同 的光子，此過(guò)程為受激輻射，類似核反應(yīng)的受激輻射最后會(huì)得到一束準(zhǔn)直、單色、相干的定向光束，這便是激光。

由于激光是由相干的光子構(gòu)成，因此與普通光相比激光具有更佳的方向性，相同功率下亮度更高、能量密 度更大。如激光器發(fā)射的激光光束發(fā)散度極小，大約只有 0.001 弧度，接近平行。1962 年，人類第一次使用激 光照射月球，盡管地月距離長(zhǎng)達(dá) 38 萬(wàn)公里，但是激光在月球表面的光斑不到兩公里，而同樣看似平行的探照燈 射向月球，按照其光斑直徑理論上將覆蓋整個(gè)月球。定向發(fā)光的特性也使得激光的亮度更高，在激光發(fā)明前， 人工光源中高壓脈沖氙燈亮度最高，而紅寶石激光器的激光亮度能超過(guò)氙燈幾百億倍，紅寶石激光器發(fā)射的光 束在月球上產(chǎn)生的照度約為 0.02 勒克斯（光照度單位），顏色鮮紅光斑肉眼可見，而即使用功率最強(qiáng)的探照燈 照射月球所產(chǎn)生的照度也僅有一萬(wàn)億分之一勒克斯，人眼根本無(wú)法察覺。由于具備良好的光學(xué)特性，激光自從 二十世紀(jì) 60 年代被發(fā)明后便一直被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、醫(yī)療、微電子等領(lǐng)域，也因此激光和原子能、 半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)并稱為二十世紀(jì)最重要的四大發(fā)明。

1.2 激光滲透率提升是必選項(xiàng)

從長(zhǎng)期視角來(lái)看，人口老齡化背景將促使激光在工業(yè)領(lǐng)域不斷滲透。當(dāng)前中國(guó)已步入老齡化社會(huì)，且老齡 化趨勢(shì)仍在加劇。2021 年全國(guó) 65 歲以上人口占總?cè)丝诒壤哌_(dá) 14.2%，且該比例增長(zhǎng)有加速趨勢(shì)。根據(jù)澤平宏 觀援引世界銀行的數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)老齡化水平已排在全球第 63 位，超過(guò)全球平均水平。老齡化持續(xù)加劇引 發(fā)社會(huì)勞動(dòng)力短缺問題突出，而激光自動(dòng)化加工設(shè)備可以大大提高生產(chǎn)效率，彌補(bǔ)因勞動(dòng)力短缺帶來(lái)的生產(chǎn)力 不足問題。因此長(zhǎng)期來(lái)看，激光技術(shù)滲透具有重要意義。

從中期視角來(lái)看，制造業(yè)人均產(chǎn)值提高需借助激光自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成。根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，和美國(guó)、日本等 發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)制造業(yè)人均產(chǎn)值仍處于低水平。且根據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人數(shù)據(jù)，激光在中國(guó)制造業(yè)所占比重為 30%，與美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。激光自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用可以提高工業(yè)生產(chǎn)效率， 從而提高制造業(yè)人均產(chǎn)值，使制造業(yè)真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。因此，未來(lái)我國(guó)人均 GDP 若要趕超美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家， 必須繼續(xù)提高激光在制造業(yè)中的使用比重。

從短期視角來(lái)看，當(dāng)前制造業(yè)投資景氣度向好，推動(dòng)激光行業(yè)加速成長(zhǎng)。根據(jù) Wind 數(shù)據(jù)，截至 2020 年 3 月底，工業(yè)機(jī)器人和金屬切削機(jī)床月產(chǎn)量均在環(huán)比提升，反應(yīng)制造業(yè)景氣度向好。行業(yè)高景氣度促使激光加工 設(shè)備滲透更為容易，激光行業(yè)短期成長(zhǎng)確定性強(qiáng)。

1.3 政策為激光行業(yè)保駕護(hù)航

國(guó)家相關(guān)支持政策明確了激光行業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要地位。激光產(chǎn)業(yè)是國(guó)家長(zhǎng)期重點(diǎn)支持發(fā) 展的產(chǎn)業(yè)，2006 年以來(lái)，國(guó)家相繼出臺(tái)多項(xiàng)支持激光行業(yè)發(fā)展的政策，如《中國(guó)制造 2025》、《“十三五”國(guó)家戰(zhàn) 略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《高端智能再制造行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）年》及《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā) 展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等。

二、中游激光器是產(chǎn)業(yè)核心

2.1 激光器介紹

激光器是產(chǎn)生激光的核心裝置，主要是由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等光學(xué)器件材料組成。激光器的核心 原理是利用泵浦源激勵(lì)增益介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)進(jìn)而使其受激輻射產(chǎn)生光并通過(guò)諧振腔對(duì)光進(jìn)行調(diào)整輸出形成 激光。在激光器構(gòu)成中，泵浦源的作用是激勵(lì)增益介質(zhì)發(fā)生并維持粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，激勵(lì)的方式由增益介質(zhì)的特性 決定，一般包括電激勵(lì)、光學(xué)激勵(lì)、化學(xué)激勵(lì)和核能激勵(lì)等，泵浦源激勵(lì)的過(guò)程即是激光器吸收能量的過(guò)程， 而增益介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)后輸出激光的過(guò)程是釋放能量的過(guò)程，因此泵浦源激勵(lì)方式即是激光器能量轉(zhuǎn)換方 式；增益介質(zhì)的作用是吸收泵浦源的能量發(fā)生受激輻射產(chǎn)生激光，增益介質(zhì)可以是固體、氣體、半導(dǎo)體和液體 等，其特點(diǎn)是具有合適的能級(jí)結(jié)構(gòu)和躍遷特性；諧振腔通常是由兩塊反射鏡組成，主要用來(lái)使受激輻射光子在 腔內(nèi)多次反射形成相干的持續(xù)振蕩，并對(duì)腔內(nèi)往返振蕩光束的方向和頻率進(jìn)行限制，以保證輸出激光具有一定 的單向性和單色性。

激光器可以按照增益介質(zhì)種類、泵浦方式、輸出激光波長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)方式等進(jìn)行分類。

（1）按照增益介質(zhì)種類分類，激光器可以分為氣體激光器、液體激光器、固態(tài)激光器，其中固態(tài)激光器又 可分為固體激光器、光纖激光器、半導(dǎo)體激光器等。a）氣體激光器：增益介質(zhì)是氣體的激光器，一般通過(guò)放電 得到激發(fā)，常見的氣體激光器有氦氖激光器、CO2 激光器、準(zhǔn)分子激光器；b）液體激光器：所采用的增益介質(zhì) 主要包括兩類，一類是有機(jī)熒光染料溶液，另一類是含有稀土金屬離子的無(wú)機(jī)化合物溶液，其中金屬離子（如 Nd）起工作粒子作用，而無(wú)機(jī)化合物液體（如 SeOCl2）則起基質(zhì)的作用；c）固體激光器：增益介質(zhì)一般是晶 體或玻璃，一般由半導(dǎo)體激光器陣列光照泵浦得到激發(fā)，包括最常用的固體激光器 Nd：YAG 激光器（摻釹釔 鋁石榴石）、增益介質(zhì)為 Yb：YAG（摻鐿釔鋁石榴石）的碟片激光器（適用于高功率輸出）等，固體激光器具 有峰值功率高、熱效應(yīng)小、加工精度高的特點(diǎn)，一般主要用于薄性、脆性材料和非金屬材料的精細(xì)微加工領(lǐng)域； d）半導(dǎo)體激光器：也稱激光二極管，增益介質(zhì)一般是砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS) 等等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，應(yīng)用較廣的是性能較好的具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的 GaAs 二極管激光器；e）光 纖激光器：增益介質(zhì)為摻雜稀土元素的玻璃光纖，屬于固態(tài)激光器的一種，具有輸出激光束質(zhì)量好、能量密度高、電光轉(zhuǎn)換效率高、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(shì)，被廣泛應(yīng)用于宏觀加工領(lǐng) 域的金屬材料切割、焊接、鉆孔、燒結(jié)等，在工業(yè)應(yīng)用中占主要地位，根據(jù) Laser Focus World，2020 年全球工 業(yè)激光器銷售收入中光纖激光器占比達(dá) 52.7%；根據(jù)《2021 中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2020 年中國(guó)工業(yè)激光器 市場(chǎng)規(guī)模中光纖激光器占比達(dá) 67%。

（2）按照泵浦方式分類，激光器可以分為光泵浦激光器、電泵浦激光器、化學(xué)泵浦激光器、熱泵浦激光器、 核泵浦激光器等。由于增益介質(zhì)的特性不同，其發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的條件也不同，因此需要用不同的方式泵浦。 幾乎全部的固體激光器、光纖激光器均采用光泵浦；大部分氣體激光器及一般常見的半導(dǎo)體激光器均采用電泵 浦；一些特殊的激光器采用化學(xué)或核泵浦。固體激光器、光纖激光器通常用半導(dǎo)體激光器作泵浦源。

（3）按照輸出激光波長(zhǎng)分類，激光器可以分為紅外激光器、可見光激光器、紫外激光器。不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì) 吸收的光波長(zhǎng)范圍不同，因此不同材料或不同場(chǎng)景下的激光加工需要不同波長(zhǎng)的激光器。紅外和紫外是運(yùn)用最 廣泛的兩種激光器，a）紅外激光器主要應(yīng)用于“熱加工”，將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化（蒸發(fā)），以除去 材料；b）在薄膜非金屬材料加工，半導(dǎo)體晶圓切割，有機(jī)玻璃切割、鉆孔、打標(biāo)等領(lǐng)域，高能量的紫外光子直 接破壞非金屬材料表面的分子鍵，使分子脫離物體，這種方式不會(huì)產(chǎn)生高熱量反應(yīng)，因此通常被稱為“冷加工”， 紫外激光器在微加工領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。由于紫外光子能量大，難以通過(guò)外激勵(lì)源激勵(lì)產(chǎn)生一定高功率 的連續(xù)紫外激光，故紫外激光一般是應(yīng)用晶體材料非線性效應(yīng)變頻方法產(chǎn)生，因此目前廣泛應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域的紫 外激光器主要是固體紫外激光器。

（4）按照運(yùn)轉(zhuǎn)方式分類，激光器可分為連續(xù)激光器、脈沖激光器，其中脈沖激光器按脈寬又可以分為毫秒 激光器、微秒激光器、納秒激光器、皮秒激光器、飛秒激光器等。a）連續(xù)激光器：工作特點(diǎn)是激光輸出可以在 一段較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)以連續(xù)方式持續(xù)進(jìn)行，大部分光纖激光器和以連續(xù)電激勵(lì)方式工作的氣體激光器及半導(dǎo) 體激光器均屬于此類，連續(xù)激光器工作穩(wěn)定、熱效應(yīng)高，適合于金屬材料的連續(xù)高速切割、焊接，以及表面熱 處理、激光熔覆、激光快速成形等宏觀加工；隨著輸出功率的逐漸增加，對(duì)諸如鈦合金、鎢合金、特種鋼材等 高強(qiáng)度、高硬度材料的加工速度和加工質(zhì)量越來(lái)越高；b）脈沖激光器：主要特點(diǎn)是峰值功率高、熱效應(yīng)少、可 控性好、光束精細(xì)發(fā)散小，適合于打標(biāo)、鉆孔、硅片及玻璃劃片、精密加工等領(lǐng)域。對(duì)于不同脈寬的脈沖激光 器而言，脈沖時(shí)間越短，單一脈沖能量越高，加工速度越快；波長(zhǎng)越短，作用半徑越小，加工精度可以越高。

（5）按照輸出功率分類，可將光纖激光器分為小功率（<1kW）、中功率（1kW-3kW）、高功率（>3kW）， 對(duì)于固體激光器，一般將 10W 以下的歸類為低功率，10W 以上為中高功率。

進(jìn)一步對(duì)比固體激光器和光纖激光器，固體激光器尤其是短波長(zhǎng)、短脈寬的紫外皮秒、紫外飛秒激光器， 在目前的激光精細(xì)微加工領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，而光纖激光器在宏觀加工領(lǐng)域應(yīng)用較多。這主要是由于固體激光 器的特點(diǎn)決定：a）瞬時(shí)功率高。在精細(xì)微加工實(shí)踐中，時(shí)常需要在短時(shí)間內(nèi)釋放巨大能量來(lái)?yè)舸┍患庸げ牧希?固體激光器的高脈沖功率可以滿足這一要求。而光纖激光器受限于增益介質(zhì)過(guò)于細(xì)小，無(wú)法承受較大的瞬時(shí)功 率，過(guò)大的瞬時(shí)功率很容易使其增益介質(zhì)受損，從而影響輸出激光的質(zhì)量和穩(wěn)定性；b）熱效應(yīng)小。固體激光器 在實(shí)現(xiàn)超高瞬時(shí)功率的同時(shí)可將其平均功率控制在較小的范圍內(nèi)，因而可以滿足精細(xì)微加工中的“冷加工”需 求；c）加工精度高。固體激光器可以有效輸出高聚焦度、短波長(zhǎng)的紫外激光，在精細(xì)微加工領(lǐng)域，高聚焦度和 短波長(zhǎng)意味著激光的作用半徑更小，更能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制和定點(diǎn)處理。光纖激光器則憑借高功率的特性未來(lái)仍 將主要應(yīng)用于宏觀加工領(lǐng)域。

2.2 市場(chǎng)規(guī)模

近年來(lái)激光加工技術(shù)一方面憑借其優(yōu)勢(shì)正逐步替代宏觀加工領(lǐng)域的傳統(tǒng)加工工藝，另一方面隨著技術(shù)進(jìn)步 正逐步向精細(xì)微加工的增量市場(chǎng)拓展，這促進(jìn)了激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)。據(jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)， 全球激光器銷售收入從 2017 年的 137.7 億美元增長(zhǎng)至 2021 年的 184.8 億美元，CAGR 達(dá) 6.1%；另?yè)?jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)，中國(guó)激光器市場(chǎng)規(guī)模從 2017 年的 69.5 億美元增長(zhǎng)至 2021 年的 129 億美元，CAGR 達(dá) 13.2%。

2.2.1 光纖激光器

光纖激光器領(lǐng)域，中國(guó)市場(chǎng)貢獻(xiàn)主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。根據(jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)，全球光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模 到 2020 年達(dá) 27.2 億美元，但 2019 年后增速大幅下滑甚至 2020 年轉(zhuǎn)負(fù)，主要系中國(guó)光纖激光器廠商市場(chǎng)份額 持續(xù)提高疊加成本價(jià)格下降所致。2014-2018 年全球光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模從 9.6 億美元增至 26.0 億美元，復(fù)合增 速達(dá) 28.3%。2018-2020 年全球光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模小幅增長(zhǎng)，復(fù)合增速僅 2.3%。根據(jù)武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心數(shù)據(jù)， 中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模到 2020 年達(dá) 94.2 億元，2014-2018 年從 28.6 億元增至 77.4 億元，復(fù)合增速達(dá) 28.3%， 和全球水平基本一致。2018-2020 年中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速達(dá) 10.3%，仍保持兩位數(shù)水平，成為全球 光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

2.2.2 半導(dǎo)體激光器

根據(jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 2021 年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 79.5 億美元，從 2016 年的 48.4 億美元增至 2021 年的 79.5 億美元，CAGR 達(dá) 10.4%。著眼高功率領(lǐng)域，根據(jù) Strategies Unlimited 數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 2021 年全球高功率半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模為 19.8 億美元，約占整個(gè)半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模的 25%，其中約 47.5% 的高功率半導(dǎo)體激光器直接應(yīng)用，約 27.4%的高功率半導(dǎo)體激光器用于光纖激光器泵浦源，約 25.2%的高功率半 導(dǎo)體激光器用作固體激光器泵浦源。

2.2.3 超快激光器

超快激光器市場(chǎng)近幾年是激光市場(chǎng)最突出的增長(zhǎng)點(diǎn)。皮秒、飛秒激光器也稱為超快激光器，通常屬于固體 激光器，由于具有瞬時(shí)功率高、熱效應(yīng)小、加工精度高的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于精細(xì)微加工領(lǐng)域。由于精細(xì)微加 工領(lǐng)域多為半導(dǎo)體及光學(xué)、顯示、新能源及科研等新興領(lǐng)域，受益于新興領(lǐng)域的高速成長(zhǎng)，超快激光器市場(chǎng)規(guī) 模近幾年保持較高增速，是激光市場(chǎng)最突出的增長(zhǎng)點(diǎn)，其增速高于激光器整體增速。根據(jù) Laser Focus World 數(shù) 據(jù)，全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模從 2016 年的 6.4 億美元增至 2020 年的 18 億美元，復(fù)合增速達(dá) 29.5%，高出激光 器整體增速 19 pcts。中國(guó)市場(chǎng)超快激光器市場(chǎng)規(guī)模增速更快，從 2016 年的 6.2 億元增至 2020 年的 27.4 億元， 復(fù)合增速達(dá) 45.0%，比全球水平高 15.5 pcts，主要得益于中國(guó)市場(chǎng)需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。未來(lái)隨著制造業(yè)進(jìn)一步向 高精尖、智能化方向發(fā)展、激光精細(xì)微加工將逐步成為高端精密制造領(lǐng)域的核心加工工藝，推動(dòng)超快激光器市 場(chǎng)規(guī)模繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)。

2.3 競(jìng)爭(zhēng)格局

產(chǎn)業(yè)鏈中游是激光器制造商，A 股上市公司有銳科激光、杰普特、英諾激光、德龍激光（部分業(yè)務(wù)為激光 器業(yè)務(wù)）等，非上市公司有創(chuàng)鑫激光、凱普林等，國(guó)外知名公司有美國(guó) IPG、nLight、相干、德國(guó)通快等。由于 光纖激光器是目前工業(yè)激光器領(lǐng)域最主要的類型，在宏觀激光加工領(lǐng)域具有重要地位，而超快激光器是激光器 行業(yè)增長(zhǎng)最突出的部分，且未來(lái)在精細(xì)微加工領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)獲得高增長(zhǎng)，因此本節(jié)主要針對(duì)這兩類激光器做分析。

2.3.1 光纖激光器國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)入攻堅(jiān)期，未來(lái)將聚焦高功率

光纖激光器領(lǐng)域，IPG 是世界龍頭，銳科激光是國(guó)內(nèi)龍頭，全球競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中。據(jù) Future Market Insights 數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2021 年全球光纖激光器廠商中，IPG 市場(chǎng)份額為 50%，排在全球首位，德國(guó)通快、銳科激光、Lumnetum、 Fujikura 市占率排在其后，分別為 17%、9%、8%、4%，全球前五大廠商中僅銳科激光為中國(guó)企業(yè)，CR5 達(dá) 88%， 全球競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中。

IPG 等國(guó)外企業(yè) 2018 年后收入出現(xiàn)下滑，而國(guó)內(nèi)廠商銳科、杰普特等保持增長(zhǎng)。根據(jù) wind 數(shù)據(jù)，在全球 激光市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的背景下，IPG 從 2008 年到 2018 年收入維持增長(zhǎng)，從 15.66 億元增至 93.14 億元，CAGR 達(dá) 14.7%。但 2018 年后全球經(jīng)濟(jì)放緩，國(guó)際貿(mào)易摩擦不斷，2019 年 IPG 收入下滑 8.5%，2020 年世界范圍內(nèi)的疫 情爆發(fā)，對(duì) IPG 收入進(jìn)一步造成沖擊，使其下滑 14.6%，2021 年隨著疫后全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，IPG 收入基本回到 2019 年水平。而國(guó)內(nèi)廠商起步較晚，2014-2018 年銳科激光、創(chuàng)鑫激光、杰普特經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，不斷推出更具價(jià)格競(jìng) 爭(zhēng)力的產(chǎn)品擴(kuò)大市場(chǎng)份額，2014-2018 年三家公司收入 CAGR 分別為 58.2%、26.8%、39.0%，而 IPG 同期收入 CAGR 僅為 20.8%。2018-2021 年國(guó)產(chǎn)廠商技術(shù)不斷獲得突破，憑借成本優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額持續(xù)提高，盡管全 球激光器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)停滯，但由于中國(guó)市場(chǎng)仍保持高增長(zhǎng)，因此銳科、杰普特等國(guó)產(chǎn)廠商收入仍實(shí)現(xiàn)高增長(zhǎng)， CAGR 分別達(dá) 32.9%、21.4%。

中國(guó)市場(chǎng)上，IPG 市占率持續(xù)下滑，份額逐漸由銳科、創(chuàng)鑫等國(guó)產(chǎn)廠商替代，21Q4 銳科市占率首超 IPG 躍居首位。根據(jù)武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心數(shù)據(jù)，2017 年 IPG 在中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)占有 52.7%的市場(chǎng)份額，之后隨著 國(guó)產(chǎn)廠商的競(jìng)爭(zhēng)力不斷加強(qiáng)，IPG 在中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)的份額逐年下滑，到 2021 年為 28.1%，此間市占率減 少 24.6 pcts，但截止 2021Q3 其仍為中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)占有份額最高的企業(yè)。與之相對(duì)應(yīng)的是，在國(guó)產(chǎn)替代的 大趨勢(shì)下，銳科激光、創(chuàng)鑫激光在中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)的份額逐年提高，分別由 2017 年的 12.1%、10.3%升至 2021 年的 27.3%、18.3%，市占率分別提升 15.2 pcts、8.0 pcts，從表觀數(shù)據(jù)來(lái)看，IPG 在中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)失 去的份額基本由銳科、創(chuàng)鑫等國(guó)產(chǎn)廠商所替代。國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)仍在進(jìn)行中，根據(jù) OFweek 分析，2021Q4 銳科 激光在中國(guó)市場(chǎng)份額首次超過(guò) IPG 躍居首位。銳科激光董事長(zhǎng)閆大鵬預(yù)計(jì)公司 2022 年將保持國(guó)內(nèi)市占率第一的 地位。

2.3.2 超快激光器市場(chǎng)八成份額仍被國(guó)外企業(yè)占有

超快激光器領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)起步較晚，國(guó)外廠商德國(guó)通快等占主要地位。由于光纖激光器應(yīng)用最為廣泛，國(guó) 內(nèi)激光器企業(yè)以光纖激光器廠商為主，國(guó)內(nèi)超快激光器起步較晚，因此從事超快激光器的企業(yè)數(shù)量不多，主要 有德龍激光、華日激光、國(guó)神光電、英諾激光等，國(guó)外企業(yè)主要有德國(guó)通快、美國(guó)相干、美國(guó)光譜物理等。根 據(jù) OFweek 介紹，全球超快激光器市場(chǎng)約 80%份額被國(guó)外企業(yè)占有，而中國(guó)超快激光市場(chǎng)規(guī)模正以遠(yuǎn)高于全球 水平的增速成長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)替代空間十分廣闊，未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)逐步突破，參考光纖激光器行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi) 廠商市場(chǎng)份額有望逐步提高。

國(guó)產(chǎn)超快激光器產(chǎn)品性能正逐步接近世界領(lǐng)先水平。根據(jù)德龍激光招股書中所披露信息，對(duì)比德龍激光、 華日激光、國(guó)神光電、英諾激光以及幾家主要國(guó)外廠商的產(chǎn)品性能指標(biāo)后，不難看出在超快激光器領(lǐng)域，德國(guó) 通快產(chǎn)品性能指標(biāo)最為領(lǐng)先，主要系其采取了獨(dú)特的技術(shù)路線。在紫外皮秒激光器以及紅外、綠光飛秒激光器 方面，德龍激光產(chǎn)品性能指標(biāo)略遜于美國(guó)光譜物理，與美國(guó)相干公司相當(dāng)；在紅外、綠光皮秒激光器方面，德 龍激光和英諾激光產(chǎn)品性能指標(biāo)僅次于德國(guó)通快，部分指標(biāo)優(yōu)于其他國(guó)外廠商；在紫外飛秒激光器方面，德龍 激光已量產(chǎn)最大輸出功率為 10W 的激光器。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

三、上游元器件壁壘高，國(guó)產(chǎn)替代空間足

3.1 上游元器件介紹

激光上游元器件主要是構(gòu)成激光器的材料和光學(xué)器件，包括激光芯片、晶體材料、有源光纖等。此外大部 分激光設(shè)備均是自動(dòng)化設(shè)備，因此運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是大部分設(shè)備必不可少的組成部分，也可被納入激光上游分類 中。

3.1.1 激光芯片

半導(dǎo)體激光芯片是采用半導(dǎo)體芯片制造工藝，以電激勵(lì)源方式，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的 電能激發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)諧振放大選模輸出激光，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。其增益介質(zhì)與襯底主要為摻雜Ⅲ-Ⅴ族化合物的半 導(dǎo)體材料，如 GaAs（砷化鎵）、InP（磷化銦）等。 半導(dǎo)體激光芯片根據(jù)諧振腔制造工藝不同分為邊發(fā)射激光芯片（EEL：Edge Emitting Lasers）和面發(fā)射激 光芯片（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）兩種。邊發(fā)射激光芯片是在芯片的兩側(cè)鍍光學(xué)膜形 成諧振腔，沿平行于襯底表面發(fā)射激光，而面發(fā)射激光芯片是在芯片的上下兩面鍍光學(xué)膜形成諧振腔，由于光 學(xué)諧振腔與襯底垂直，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直于芯片表面發(fā)射激光。面發(fā)射激光芯片有低閾值電流、穩(wěn)定單波長(zhǎng)工作、 可高頻調(diào)制、容易二維集成、沒有腔面閾值損傷、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，但輸出功率及電光轉(zhuǎn)換效率較邊發(fā)射激 光芯片低。

常見的邊發(fā)射激光芯片相關(guān)產(chǎn)品有單管芯片、光纖耦合模塊、巴條芯片、陣列模塊等。單管芯片只有一個(gè) 發(fā)光單元，巴條芯片是由多個(gè)發(fā)光單元并成直線排列的激光二極管芯片，巴條芯片經(jīng)過(guò)鈍化、解膜后，可解理 為單個(gè)發(fā)光單元的單管芯片，單管和巴條芯片主要用于工業(yè)泵浦、科學(xué)研究、激光裝備等。光纖耦合模塊通常 是由單管芯片經(jīng)過(guò)光學(xué)整形合束耦合封裝而成，主要用于光纖激光器、固體激光器泵浦源等；陣列模塊通常是 由巴條芯片集成封裝而成，主要用于固體激光器泵浦源等。

VCSEL 芯片相比 EEL 芯片結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，工藝難度更高。典型的 VCSEL 結(jié)構(gòu)自上而下分別是：電流注 入所使用的歐姆接觸、P 型的頂部分布布拉格發(fā)射鏡（DBR），多量子阱有源區(qū)、N 型的底部分布布拉格發(fā)射鏡 以及最底部的 N 型基質(zhì)。頂部與底部的 DBR 構(gòu)成激光諧振腔，長(zhǎng)度為數(shù)微米，與激光波長(zhǎng)在同一數(shù)量級(jí)。工 作時(shí)載流子被注入有源區(qū)的量子阱中，產(chǎn)生輻射躍遷，經(jīng)過(guò)諧振腔的選模，在垂直于襯底的方向上輸出圓形的 激光光束。相比于 EEL 的結(jié)構(gòu)，VCSEL 顯然更為復(fù)雜，工藝難度也更高。其工藝高難度主要體現(xiàn)在 VCSEL 諧 振腔短（僅幾微米長(zhǎng)），導(dǎo)致其單程增益長(zhǎng)度也極短，因此就要求制作的分布布拉格反射鏡（DBR）材料質(zhì)量必 須良好，還要求 DBR 的發(fā)射率極高（一般要求 99%以上），目前如何獲得高質(zhì)量的 DBR 是 VCSEL 制作過(guò)程最 主要的難點(diǎn)。

VCSEL 最初被廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域，目前最主要應(yīng)用市場(chǎng)是消費(fèi)電子（占比達(dá)七成），未來(lái)在汽車市場(chǎng) （激光雷達(dá)、DMS 等）有望獲得新的增長(zhǎng)。VCSEL 最初主要應(yīng)用于光通信領(lǐng)域，2017 年蘋果公司在 iPhone X 中取消標(biāo)志性的 Touch ID，轉(zhuǎn)而采用創(chuàng)新的 Face ID，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 3D 傳感功能，實(shí)現(xiàn)該功能的核心器件便是 VCSEL，自此 VCSEL 開始大規(guī)模應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，隨后安卓市場(chǎng)也紛紛將 VCSEL 應(yīng)用于其產(chǎn)品的深度傳 感系統(tǒng)。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2021 年 VCSEL 應(yīng)用市場(chǎng)中，消費(fèi)電子占比 63.9%，為主要應(yīng)用領(lǐng)域，其次為電信及 基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，占比 34.5%，汽車和移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域占比僅為 0.1%，但 Yole 預(yù)測(cè)到 2026 年汽車和移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域 占比將提升至 2.4%。VCSEL 在汽車市場(chǎng)的應(yīng)用包括激光雷達(dá)、DMS、AR HUD、激光大燈等，在車載激光雷 達(dá)市場(chǎng)中 VCSEL 激光雷達(dá)將憑借探測(cè)距離、人眼安全等方面優(yōu)勢(shì)逐步替代 EEL 激光雷達(dá)，在 DMS（駕駛員監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)）中 VCSEL 在隱私保護(hù)、受環(huán)境光照干擾等方面顯著優(yōu)于 LED，因此未來(lái)隨著汽車智能化不斷推進(jìn)， VCSEL 在汽車市場(chǎng)的應(yīng)用將迎來(lái)新的增長(zhǎng)。

3.1.2 晶體材料

晶體是指原子、離子或分子在空間做長(zhǎng)程有序的排列，并形成一定的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。采用人工方法合成 的晶體，稱為人工晶體。人工晶體按照功能不同，可粗略分為激光晶體、非線性光學(xué)晶體、閃爍晶體、電光晶 體、壓電晶體等。光電子晶體材料是指對(duì)光電信息具有發(fā)射、接收、傳輸、處理、顯示和存儲(chǔ)等功能的晶體材 料，包括激光晶體、非線性光學(xué)晶體、閃爍晶體等。作為激光上游元器件的晶體材料主要是激光晶體和非線性 光學(xué)晶體，且二者主要應(yīng)用于固體激光器。

激光晶體是指受激輻射后能發(fā)射出激光的人工晶體。1）激光晶體由基質(zhì)晶體和激活離子兩部分組成?；|(zhì) 晶體主要是為激活離子（發(fā)光中心）提供一個(gè)合適的晶格場(chǎng)；激活離子是摻雜在基質(zhì)晶體中的鑭系等化學(xué)元素 離子。固體激光器發(fā)射激光和激光的波長(zhǎng)主要取決于摻入晶體中的少量激活離子及其與基質(zhì)晶體的相互作用。 常見的激活離子有稀土、過(guò)渡金屬離子，常見的基質(zhì)晶體有氧化物、氟化物和含氧酸鹽化合物晶體。2）應(yīng)用廣 泛的激光晶體主要有：摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）、摻釹礬酸釔（Nd:YVO4）和摻鈦藍(lán)寶石（Ti:Al2O3）晶體， 三者合稱為“三大基礎(chǔ)激光晶體”。3）摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）具有光學(xué)均勻性好、機(jī)械性能好、物化穩(wěn)定 性高、熱導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，是迄今為止最為重要，也是最成熟、最主流的激光晶體材料，中、高功率激光應(yīng)用主 要是 Nd:YAG；與 Nd:YAG 相比，摻釹礬酸釔（Nd:YVO4）對(duì)泵浦光有較高的吸收系數(shù)和更大的受激發(fā)射截面。 激光二極管泵浦的 Nd:YVO4晶體與 LBO、BBO、KTP 等非線性光學(xué)晶體配合使用，能夠達(dá)到較好的倍頻轉(zhuǎn)換 效率。低功率小型化激光應(yīng)用主要是 Nd:YVO4；摻鈦藍(lán)寶石（Ti:Al2O3）非常有利于實(shí)現(xiàn)飛秒激光脈沖，而且具有受激發(fā)射截面大、激光損傷閾值高等優(yōu)點(diǎn)，因此可調(diào)諧、超快激光應(yīng)用主要是Ti:Al2O3。

非線性光學(xué)晶體具有非線性光學(xué)效應(yīng)。當(dāng)入射激光在非線性光學(xué)晶體中傳播時(shí)，會(huì)激發(fā)非線性極化波，并 通過(guò)倍頻、差頻、和頻及光參量放大效應(yīng)等方式產(chǎn)生新波段的光波，即輸出激光的波長(zhǎng)與入射激光的波長(zhǎng)不同， 從而產(chǎn)生新波長(zhǎng)的激光。在激光器中激光晶體受激輻射發(fā)出的基頻激光具有特定的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)取決于激光晶體 的種類，而非線性光學(xué)晶體可將基頻激光變頻為多種其他波長(zhǎng)激光，從而豐富了激光器的波長(zhǎng)范圍，使得激光 器的應(yīng)用可以拓展到更多領(lǐng)域，因此非線性光學(xué)晶體元器件是激光器（主要是固體激光器）產(chǎn)生非基頻激光的 核心元器件。 目前應(yīng)用最廣泛的非線性光學(xué)晶體有 LBO、BBO、KTP 等。據(jù)相關(guān)論文介紹，1）上世紀(jì) 60 年代到 80 年 代，非線性光學(xué)晶體的探索主要由美國(guó)主導(dǎo)，當(dāng)時(shí)有兩大類非線性光學(xué)晶體，Bell 實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的具有（NbO6） 氧八面體配位的鈮酸鹽晶體的代表 LiNbO3和由杜邦公司發(fā)現(xiàn)的磷酸鹽晶體的代表 KTiOPO4（簡(jiǎn)稱 KTP）。2） 80 年代，我國(guó)陳創(chuàng)天院士研究組率先在硼酸鹽中發(fā)現(xiàn)了一系列以 β-BaB2O4（簡(jiǎn)稱 BBO）和 LiB3O5（簡(jiǎn)稱 LBO） 為代表的性能優(yōu)異的非線性光學(xué)晶體，解決了近紅外激光向可見、近紫外波段的倍頻轉(zhuǎn)換。BBO 和 LBO 也被 譽(yù)為“中國(guó)牌”晶體，目前實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化的晶體只有 KTP、BBO 和 LBO 等。3）目前經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明是深紫外非 線性光學(xué)晶體的只有兩種，KBBF 和 RBBF，二者都可以通過(guò)直接倍頻實(shí)現(xiàn)深紫外激光輸出，KBBF 晶體的綜合 性能好于 RBBF。

3.1.3 有源光纖

光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，由折射率較高的高純度玻璃纖芯內(nèi)層和折射率較低的玻璃包層組成。1）最初，光 纖主要用來(lái)導(dǎo)光，纖芯中沒有摻雜稀土元素，被稱為無(wú)源光纖。隨著研究深入和需求提高，開始在纖芯中摻雜 稀土元素等激活離子，并通過(guò)泵浦使光纖發(fā)光，使無(wú)源光纖被“激活”，成為摻雜有源光纖。一般在有源光纖中 摻入一種或多種稀土元素，如釹（Nd）、鐿（Yb）、鉺（Er）、銩（Tm）、鈥（Ho）、鏑（Dy）、鐠（Pr）等。有 源光纖作為增益介質(zhì)，是光纖激光器中重要的組成部分，不同摻雜物的有源光纖輸出激光波段不同。2）摻稀土 元素的光纖通常為雙包層光纖，此種光纖結(jié)構(gòu)由外包層、內(nèi)包層和摻雜纖芯所構(gòu)成，外包層的折射率小于內(nèi)包 層的折射率，內(nèi)包層的折射率小于纖芯的折射率，從而構(gòu)成雙層的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。摻雜雙包層光纖在光纖激光器中 的作用主要是將泵浦光功率轉(zhuǎn)換為激光的工作介質(zhì)及與其他器件共同構(gòu)成激光諧振腔。其工作原理是：將泵浦 光通過(guò)側(cè)向或端面耦合注入光纖，由于外包層折射率遠(yuǎn)低于光纖的內(nèi)包層，所以內(nèi)包層可以傳輸多模泵浦光。 內(nèi)包層的橫截面尺寸大于纖芯，對(duì)于所產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)，內(nèi)包層與摻稀土離子的纖芯構(gòu)成了完善的單模光波導(dǎo)， 同時(shí)它又與外包層構(gòu)成了傳輸泵浦光功率的多模光波導(dǎo)。這樣可以將大功率多模泵浦光耦合進(jìn)入內(nèi)包層，多模 泵浦光沿光纖傳輸?shù)倪^(guò)程中多次穿過(guò)纖芯被吸收，由于纖芯中稀土離子被激發(fā)，從而產(chǎn)生較大功率信號(hào)激光輸 出。3）據(jù)相關(guān)論文介紹，雙包層光纖激光器近些年發(fā)展迅速，輸出功率已經(jīng)達(dá)到千瓦量級(jí)。但是，單根光纖的 激光輸出功率不可能無(wú)限提高，它還受到自身各方面因素的限制，如熱效應(yīng)、非線性效應(yīng)，以及光纖端面損傷 等。稀土摻雜雙包層光子晶體光纖突破了傳統(tǒng)單模光纖的結(jié)構(gòu)限制，為進(jìn)一步提高光纖激光器的光束質(zhì)量及輸出功率提供了硬件條件。

3.1.4 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展起源于工業(yè)革命后對(duì)蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精確控制的想法，隨著制造 業(yè)的不斷發(fā)展，需要同時(shí)控制多臺(tái)電機(jī)，進(jìn)行互動(dòng)式精確加工。早期運(yùn)動(dòng)控制主要用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)的 數(shù)控裝置被稱為數(shù)控系統(tǒng)。如今運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于裝備制造、印刷、包裝、紡織、半導(dǎo)體制造、自動(dòng) 化生產(chǎn)線等。作為各類設(shè)備的大腦，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)決定了設(shè)備的精度、效率，是不同品牌設(shè)備形成差異化的重 要環(huán)節(jié)。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是自動(dòng)化機(jī)械的核心。其功能是根據(jù)控制程序，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，實(shí)時(shí)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)一般由控制器、功率放大器與變換裝置、電動(dòng)機(jī)、負(fù)載，及相關(guān)的傳感器等部件組成?？刂破飨?達(dá)指令后，驅(qū)動(dòng)器將其轉(zhuǎn)化為能夠運(yùn)行電機(jī)的電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作機(jī)械運(yùn)行，同時(shí)，電機(jī)上的傳感 器經(jīng)過(guò)信號(hào)處理將電機(jī)的實(shí)時(shí)信息反饋給控制器，控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

早期的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由數(shù)字邏輯電路構(gòu)成，隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)被計(jì)算機(jī)軟件取代。相 比于硬件電路，計(jì)算機(jī)軟件具有巨大的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)邏輯電路難以表達(dá)的復(fù)雜控制算法，從而使運(yùn)動(dòng)控制 系統(tǒng)能有了質(zhì)的飛躍。另外，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可在使用過(guò)程中通過(guò)升級(jí)來(lái)提升性能或改變用途，從而使自動(dòng)化機(jī) 械具有真正的柔性。目前運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分集成，硬件即工業(yè)控制板卡，包括主控單元、信號(hào) 處理等部分，軟件是控制算法。對(duì)于柏楚電子這樣的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供商，其硬件部分一般從市場(chǎng)上采購(gòu)各類 通用元器件，然后組裝加工得到；基于硬件的架構(gòu)，將軟件算法集成其中，形成最終的運(yùn)動(dòng)控制器。硬件的質(zhì) 量、結(jié)構(gòu)及算法的優(yōu)劣共同決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、效率。在硬件的差異化不明顯的情況下，軟件算法是 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。

3.2 市場(chǎng)規(guī)模

2021 年全球激光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為 3.7 億美元，中國(guó)市場(chǎng)約為 2.6 億美元。參考長(zhǎng)光華芯招股書估計(jì)方法， 假設(shè)全球激光器約 60%比例需要使用激光芯片，激光器廠商毛利率約 30%，泵浦源占激光器 BOM 成本約 50%， 泵浦源毛利率約 15%，激光芯片占泵浦源 BOM 成本約 10%，綜合計(jì)算激光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為激光器市場(chǎng)規(guī)模 的 2%，結(jié)合章節(jié) 2.2 中激光器市場(chǎng)規(guī)模，可以粗略估算出激光芯片市場(chǎng)規(guī)模。經(jīng)估算，2021 年全球激光芯片市 場(chǎng)規(guī)模約為 3.7 億美元，而 2021 年中國(guó)市場(chǎng)激光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為 2.6 億美元。

VCSEL 是激光芯片未來(lái)最有前景的方向，汽車應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)增長(zhǎng)性最佳。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2021 年全球 VCSEL 市場(chǎng)規(guī)模為 12 億美元，預(yù)計(jì)到 2026 年全球 VCSEL 市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 24 億美元，CAGR 達(dá) 13.6%。細(xì) 分應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，消費(fèi)電子領(lǐng)域 VCSEL 市場(chǎng)規(guī)模將從 2021 年的約 8 億美元增長(zhǎng)至 2026 年的 17 億美元，CAGR 為 16.4%，高于整個(gè) VCSEL 行業(yè)增速；通信基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)領(lǐng)域不是未來(lái) VCSEL 主要的增長(zhǎng)方向，因此 CAGR 僅為 5.6%、6.3%；醫(yī)療、國(guó)防領(lǐng)域盡管增速較快，但整體規(guī)模較小，預(yù)計(jì) 2026 年占整個(gè) VCSEL 行業(yè)比例均不 超過(guò) 0.5%；汽車領(lǐng)域是未來(lái) VCSEL 應(yīng)用增速最快的方向，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將從 2021 年的 110 萬(wàn)美元增至 2026 年的 5700 萬(wàn)美元，CAGR 高達(dá) 121.9%。

晶體材料市場(chǎng)規(guī)模變化趨勢(shì)和超快激光器保持一致。晶體材料主要應(yīng)用為固體激光器尤其是超快激光器的 增益介質(zhì)。由于晶體材料制作工藝技術(shù)壁壘高，因此長(zhǎng)期以來(lái)相關(guān)生產(chǎn)商毛利率處于穩(wěn)定較高水平，因此全球 晶體材料市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)趨勢(shì)整體與全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)基本一致，以晶體材料領(lǐng)域的龍頭企業(yè)福晶科 技的年度收入與全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模對(duì)比，二者基本保持同樣變化趨勢(shì)。細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，非線性光學(xué)晶體 由于在超快激光器（尤其是紫外激光器）中的重要地位，市場(chǎng)需求增長(zhǎng)更快。根據(jù)武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心數(shù)據(jù)，近 年來(lái)全世界非線性光學(xué)晶體的銷售額每年超過(guò) 4 億美元，2020 年全球用于全固態(tài)紫外激光器中的非線性光學(xué)晶 體（僅 LBO、BBO）市場(chǎng)空間約 2.9 億元。未來(lái)隨著高功率、短脈沖、短波長(zhǎng)、高重復(fù)頻率的紫外（深紫外） 激光器在精細(xì)加工領(lǐng)域滲透率不斷提高，晶體材料的市場(chǎng)規(guī)模將保持增長(zhǎng)趨勢(shì)。

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方面，根據(jù) GlobeNewswire 網(wǎng)站公布的《2020-2030 全球運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)份額、趨勢(shì)、分析和預(yù) 測(cè)》報(bào)告，2019 年全球運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)到 187 億美元，預(yù)計(jì) 2021 年至 2025 年，全球運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng) 規(guī)模將從 206 億美元增至 251 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 5%。

3.3 競(jìng)爭(zhēng)格局

3.3.1 激光芯片仍以國(guó)外企業(yè)為主，國(guó)內(nèi)廠商正逐步追趕

從整個(gè)半導(dǎo)體激光行業(yè)來(lái)看，美國(guó)和歐洲起步較早，技術(shù)上具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，半導(dǎo)體激光芯片及器件廠商仍 以國(guó)外企業(yè)為主，主要是貳陸集團(tuán)（Ⅱ-Ⅵ）、朗美通（Lumentum）、IPG、恩耐（nLight）等國(guó)際巨頭，上述企 業(yè)同時(shí)從事下游的廣泛業(yè)務(wù)，綜合實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)。國(guó)內(nèi)廠商主要有長(zhǎng)光華芯、武漢銳晶、華光光電、縱慧芯光 等。

激光芯片領(lǐng)域以國(guó)外廠商為主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠商在全球市場(chǎng)份額仍較小。國(guó)外企業(yè)恩耐、IPG 自產(chǎn)芯片僅用于 生產(chǎn)自身下游產(chǎn)品，不對(duì)外銷售；武漢銳晶是銳科激光關(guān)聯(lián)方，其生產(chǎn)的激光芯片主要向銳科激光銷售。根據(jù) 長(zhǎng)光華芯招股書估算，2020 年長(zhǎng)光華芯在全球市場(chǎng)的占有率為 3.88%，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率為 13.41%，武漢銳 晶在全球市場(chǎng)的占有率為 2.15%，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率為 7.43%。長(zhǎng)光華芯在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率第一，居于國(guó)內(nèi)領(lǐng) 先位置。但放眼全球，一方面，與國(guó)際企業(yè)貳陸集團(tuán)、朗美通在全球范圍內(nèi)相比，長(zhǎng)光華芯等國(guó)內(nèi)廠商收入體 量較小，反應(yīng)其綜合實(shí)力仍有較大空間提升，但從長(zhǎng)光華芯收入占主要三家企業(yè)合計(jì)營(yíng)收比例來(lái)看，長(zhǎng)光華芯 在全球市場(chǎng)占有率逐年穩(wěn)步提高；另一方面，在中國(guó)市場(chǎng)上與國(guó)際企業(yè)對(duì)比，長(zhǎng)光華芯等國(guó)內(nèi)廠商開始逐步占 有一定市場(chǎng)份額，在國(guó)產(chǎn)替代的大背景下未來(lái)有望優(yōu)先在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)較大增長(zhǎng)。

從產(chǎn)品性能指標(biāo)來(lái)看，長(zhǎng)光華芯的高功率單管芯片性能指標(biāo)已經(jīng)接近世界領(lǐng)先企業(yè)水平。915nm、976nm （975nm）波長(zhǎng)的單管芯片主要用于下游光纖激光器的制造，而光纖激光器占工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模的比重較高， 因此，這兩種波長(zhǎng)的單管芯片下游需求較大，是半導(dǎo)體激光行業(yè)的主流產(chǎn)品。激光芯片在一定的條寬范圍下， 功率及電光轉(zhuǎn)換效率越高，波長(zhǎng)種類越多，反映出技術(shù)水平越高，下游應(yīng)用越廣泛。根據(jù)長(zhǎng)光華芯招股書提供 數(shù)據(jù)，其高功率單管芯片在 190-230μm 的條寬范圍內(nèi)，公司目前高功率單管芯片輸出功率可達(dá)到 30W，電光轉(zhuǎn) 換效率可達(dá) 63%，技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。

VCSEL 工藝更為復(fù)雜，未來(lái)應(yīng)用前景也更大，市場(chǎng)方面目前仍是國(guó)外企業(yè)占主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠商縱慧芯光、 長(zhǎng)光華芯等已經(jīng)掌握 VCSEL 制造工藝技術(shù)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，正逐步追趕國(guó)際先進(jìn)水平。Yole 將 VCSEL 市場(chǎng)描述 為“由兩個(gè)巨頭領(lǐng)導(dǎo)”，這是因?yàn)楦鶕?jù) Yole 數(shù)據(jù)，2019 年朗美通和貳陸集團(tuán)兩家公司占據(jù)全球市場(chǎng) 68%的市場(chǎng) 份額，而到 2020 年這一數(shù)值增長(zhǎng)到 80%，其中貳陸集團(tuán) 2019 年和 2020 年收入增速分別為 92%、62%，均高于 朗美通（2019 年 35%，2020 年 19%），貳陸集團(tuán)收入迅速趕上朗美通得益于蘋果和 Finisar 之前強(qiáng)大的供應(yīng)關(guān)系， 而 Finisar 于 2019 年被貳陸集團(tuán)收購(gòu)。另?yè)?jù) Semiconductor 數(shù)據(jù)，2019 年全球 VCSEL 市場(chǎng)中，美國(guó)廠商合計(jì)占 比 72%，居于絕對(duì)主導(dǎo)地位，歐洲廠商合計(jì)占比 20%，國(guó)產(chǎn)廠商僅縱慧芯光上榜，市占率為 2%，縱慧芯光是 華為 Mate 30 Pro 中 VCSEL 的主要供應(yīng)商。

3.3.2 晶體材料方面中國(guó)具有世界領(lǐng)先水平

在晶體材料方面中國(guó)具有絕對(duì)的世界領(lǐng)先水平，國(guó)內(nèi)廠商福晶科技是非線性光學(xué)晶體世界龍頭。1）中國(guó)和 美國(guó)是全球激光晶體的主要生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)激光晶體的研究和生產(chǎn)水平處于國(guó)際領(lǐng)先，福晶科技是全球最早開展 Nd:YVO4批量生產(chǎn)的企業(yè)之一，目前是全球規(guī)模最大的 Nd:YVO4晶體元器件生產(chǎn)企業(yè)，也是全球規(guī)模最大的 Nd:YVO4+KTP 膠合晶體生產(chǎn)企業(yè)（Nd:YVO4晶體和 KTP 等非線性光學(xué)晶體配合使用，能夠達(dá)到較好的倍頻轉(zhuǎn) 換效率）。美國(guó)的 VLOC、Northrop Grumman Synoptics 等公司是大型激光晶體企業(yè)，加工技術(shù)和產(chǎn)品品質(zhì)處于 世界先進(jìn)水平；2）中國(guó)是非線性光學(xué)晶體研究最早的國(guó)家之一，晶體生長(zhǎng)技術(shù)水平處于世界領(lǐng)先水平，福晶科 技是全球規(guī)模最大的 LBO、BBO 非線性光學(xué)晶體及其元器件的生產(chǎn)企業(yè)，在非線性晶體的生長(zhǎng)方面處于全球領(lǐng) 先水平，LBO、BBO 等非線性晶體市占率穩(wěn)居全球第一。除福晶科技外，LBO 產(chǎn)品的其他供應(yīng)商有：Cristal Laser （法國(guó)）、Raicol Crystals（以色列）、EKSMA（立陶宛）等，BBO 產(chǎn)品的其他供應(yīng)商有：Cleveland Crystals（美 國(guó)）、Inrad（美國(guó)）、EKSMA（立陶宛）等，KTP 的其他供應(yīng)商有：Raicol Crystals（以色列）、Cristal Laser（法 國(guó)）、EKSMA（立陶宛）等。LBO、BBO 領(lǐng)域目前形成了以福晶科技為主導(dǎo)，俄羅斯、德國(guó)、以色列、美國(guó)等 國(guó)企業(yè)共同參與的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。3）在深紫外領(lǐng)域，可用的非線性光學(xué)晶體目前只有兩種，而只有 KBBF 晶體 實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，KBBF 同樣是中國(guó)最早發(fā)現(xiàn)且技術(shù)領(lǐng)先世界。由于 KBBF 晶體的重要性，Nature 期刊專門刊登 了一篇題為“中國(guó)的晶體秘藏（China’s crystal cache）”的文章，介紹了 KBBF 晶體的發(fā)展，文章認(rèn)為，在這個(gè) 領(lǐng)域其他國(guó)家很難在短時(shí)間內(nèi)縮小與中國(guó)的差距。

3.3.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在高端領(lǐng)域國(guó)內(nèi)廠商有望進(jìn)一步突破

1）激光振鏡控制系統(tǒng)方面，國(guó)內(nèi)主要公司有金橙子、長(zhǎng)沙八思量等，國(guó)際公司有德國(guó) SCAPS GmbH、德 國(guó) SCANLAB GmbH 等，根據(jù)金橙子招股書介紹，在激光振鏡加工控制系統(tǒng)領(lǐng)域，金橙子 2020 年的市場(chǎng)占有率 為 32.29%，市占率處于行業(yè)領(lǐng)先地位。對(duì)比金橙子產(chǎn)品與國(guó)際廠商主流產(chǎn)品性能指標(biāo)可知，金橙子產(chǎn)品從技術(shù) 指標(biāo)角度已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)水平，但由于振鏡控制系統(tǒng)拓展性較高、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，德國(guó) SCAPS GmbH、 德國(guó) SCANLAB GmbH 等國(guó)際廠商憑借其先發(fā)優(yōu)勢(shì)及在前沿高端領(lǐng)域持續(xù)布局，在部分細(xì)分高端應(yīng)用領(lǐng)域仍占 據(jù)主導(dǎo)地位，如大族激光官網(wǎng)披露其晶圓切割設(shè)備應(yīng)用德國(guó) SCANLAB GmbH 控制系統(tǒng)，德龍激光從事包括半導(dǎo)體、顯示屏等領(lǐng)域激光加工設(shè)備，招股書披露其控制系統(tǒng)仍主要向國(guó)外供應(yīng)商采購(gòu)。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)自主技術(shù) 發(fā)展，金橙子等國(guó)內(nèi)廠商在相關(guān)領(lǐng)域有望逐步趕超國(guó)外廠商；2）激光伺服控制系統(tǒng)方面，國(guó)內(nèi)主要公司有柏楚 電子、維宏股份、奧森迪科等，國(guó)際主要公司有德國(guó)倍福（Beckhoff）、德國(guó) PA（Power Automation）、西門子等。 中低功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域，目前國(guó)產(chǎn)激光運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，柏楚電子、維宏股 份、奧森迪科市占率合計(jì)約 90%，其中柏楚電子市占率 60%。高功率激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域，目前國(guó)際廠商依 然占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)市場(chǎng)主導(dǎo)者，國(guó)產(chǎn)激光運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)僅占據(jù)約 10%市場(chǎng)份額，柏楚電子為國(guó)內(nèi)第一的 高功率激光切割控制系統(tǒng)生產(chǎn)商，國(guó)產(chǎn)高功率激光切割系統(tǒng)所占的 10%市場(chǎng)份額也幾乎全部為柏楚電子所貢獻(xiàn)。 國(guó)外市場(chǎng)目前基本沒有中國(guó)公司參與，由德國(guó)倍福、德國(guó) PA、西門子等國(guó)際公司壟斷。

整體來(lái)看，激光上游元器件中，晶體材料方面國(guó)內(nèi)廠商福晶科技具有世界領(lǐng)先水平，中低端運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 以國(guó)內(nèi)廠商柏楚電子、維宏股份、奧森迪科、金橙子為主，激光芯片以及高端運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)仍以國(guó)際廠商為主 導(dǎo)。根據(jù)《2021 中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，激光上游元器件領(lǐng)域我國(guó)仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口，元件進(jìn)口數(shù)量和進(jìn)口金 額均呈上升趨勢(shì)，而元件出口數(shù)量及金額均增長(zhǎng)緩慢，可見目前國(guó)產(chǎn)廠商的首要目標(biāo)是提高技術(shù)及拓展國(guó)內(nèi)市 場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代仍有較大空間。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

四、下游設(shè)備規(guī)模大，競(jìng)爭(zhēng)最為激烈

4.1 設(shè)備分類

激光加工是激光的主要應(yīng)用方向。激光技術(shù)自誕生之日起，便憑借其優(yōu)異的光學(xué)特性獲得廣泛的應(yīng)用，經(jīng) 過(guò)幾十年的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，目前激光技術(shù)幾乎涵蓋了所有主要的高端制造業(yè)領(lǐng)域。一方面，激光技術(shù)作為高 端制造的核心技術(shù)之一，在精細(xì)化制造、智能制造等領(lǐng)域有著極其重要的地位，未來(lái)將逐步對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè) 技術(shù)的存量市場(chǎng)進(jìn)行替代和優(yōu)化升級(jí)；另一方面，激光技術(shù)正在解決一些新興高成長(zhǎng)領(lǐng)域（碳化硅等新型半導(dǎo) 體、光伏、鋰電等）的先進(jìn)工藝需求，拓展增量市場(chǎng)。從激光的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，根據(jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)， 2020 年全球激光器應(yīng)用于材料加工領(lǐng)域的占比接近 40%，材料加工是激光應(yīng)用占比最大的方向；而中國(guó)作為全 球最大的制造業(yè)國(guó)家，根據(jù)武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占比超 62%， 激光加工成為激光技術(shù)的主要應(yīng)用方向。

激光加工應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。激光加工技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)的革新，相較于傳統(tǒng)加工技術(shù)，具有潔凈環(huán) 保、精度高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。激光加工可以實(shí)現(xiàn)多種加工目的，可以對(duì)多種金屬、非金屬加工，特別是 高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料；加工過(guò)程無(wú)刀具磨損，無(wú)接觸應(yīng)力，不產(chǎn)生噪音，無(wú)環(huán)境污染。傳統(tǒng)激光主 要用于切割、表面處理、焊接、打標(biāo)和鉆孔等。近年來(lái)，精密激光制造和服務(wù)技術(shù)日益成熟，激光技術(shù)整體向 高頻率、高能量密度、高精密度的方向發(fā)展，激光加工設(shè)備應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的大型制造業(yè)，如鈑金、汽車、航 空航天行業(yè)，逐漸深化到精密加工制造行業(yè)，如汽車輕量化、動(dòng)力電池、OLED、消費(fèi)電子、半導(dǎo)體等。

4.1.1 激光切割

激光切割有“熱加工”和“冷加工”兩種方式。宏觀領(lǐng)域的激光切割技術(shù)是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光 束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物 質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開的功能，這種激光切割屬于熱切割方法之一。目前一般使用的是激光熔化切割（相對(duì) 于激光汽化切割）：激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹輔助氣體（O2、He、N2等），依靠 氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。應(yīng)用于微觀領(lǐng)域的激光切割技術(shù)主要是利用高能量密度的光子破 壞材料的分子鍵，與前述宏觀領(lǐng)域常用的激光切割技術(shù)主要利用熱效應(yīng)不同，激光精細(xì)微加工過(guò)程是“冷加工”，材料表面熱效應(yīng)很小，因此對(duì)材料的破壞小，十分適合半導(dǎo)體、光學(xué)等透明脆性材料的切割。

4.1.2 激光焊接

激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的 區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊 縫。 激光焊接根據(jù)焊接作用深度，可分為熱傳導(dǎo)焊和深熔焊；根據(jù)激光是否透過(guò)被焊物料，分為穿透焊和縫焊； 根據(jù)使用激光的工作模式分為脈沖模式焊接和連續(xù)模式焊接。

激光焊接應(yīng)用于制造業(yè)可進(jìn)行汽車車身、車蓋，動(dòng)力電池的電芯、PACK 模組焊接，以及家電外殼、航空 航天器外殼、零部件的焊接；應(yīng)用于光通信業(yè)可進(jìn)行光電器件、傳感器等高精密部件、高精密電子的焊接；應(yīng) 用于微電子行業(yè)可進(jìn)行 MEMS 器件、集成電路等產(chǎn)品的焊接；應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可進(jìn)行生物組織焊接、激光 縫合等。此外，激光焊接還能應(yīng)用于粉末冶金和金銀珠寶的焊接。

4.1.3 激光打標(biāo)

激光打標(biāo)技術(shù)興起于 70 年代末 80 年代初，激光打標(biāo)技術(shù)是利用受計(jì)算機(jī)控制的激光作為加工手段，在需 要做標(biāo)記的物體表面進(jìn)行激光標(biāo)刻。其原理是利用適當(dāng)高能量密度的、會(huì)聚在工件表面的激光光束對(duì)目標(biāo)表面 掃描，利用激光與物質(zhì)相互作用的特殊效應(yīng)，在材料表面加工出所需要的字符、圖案。在防偽標(biāo)記領(lǐng)域，傳統(tǒng) 的油墨噴印方式維護(hù)成本高，過(guò)程中經(jīng)常需要停機(jī)更換墨水，墨水和溶劑還易對(duì)環(huán)境造成污染。而激光打標(biāo)方 式字跡清晰、持久，且使用方便、運(yùn)行成本低，也無(wú)環(huán)境污染。

不同激光器種類制成的打標(biāo)機(jī)適合不同打標(biāo)領(lǐng)域。光纖激光打標(biāo)機(jī)適用于大批量產(chǎn)線作業(yè)。CO2激光打標(biāo) 機(jī)目前應(yīng)用最為廣泛和成熟，包括食品、藥品、酒業(yè)、電子元器件、集成電路封裝、PCB 板、電工電器等。半 導(dǎo)體打標(biāo)機(jī)適用于多種非金屬材料和要求標(biāo)刻精度高的場(chǎng)合。紫外打標(biāo)機(jī)適用于超精細(xì)打標(biāo)和雕刻，以及玻璃 材料高速劃分、硅片晶圓的復(fù)雜圖形打標(biāo)場(chǎng)合。

4.1.4 光伏

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，主要由太陽(yáng)能電池板（組 件）、控制器和逆變器三大部分組成。太陽(yáng)能電池是發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的核心器件，在其生產(chǎn)中，激光加工技術(shù)目前 主要應(yīng)用于消融、切割、刻邊、摻雜、打孔等工藝。

目前具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的提升太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率的工藝有 PERC、SE、MWT 等。PERC 工藝可將單 晶電池光電轉(zhuǎn)換效率絕對(duì)值由 20.3%提升至 21.5%，SE 工藝可將光電轉(zhuǎn)換效率絕對(duì)值提升 0.2%-0.3%左右，MWT 工藝可將光電轉(zhuǎn)換效率絕對(duì)值提升 0.4%左右。激光在 PERC、SE、MWT 工藝中起重要作用：

（1）PERC 消融（刻蝕）

a）PERC 高效太陽(yáng)能電池是通過(guò)在電池背面增加鈍化層，阻止載流子在一些高復(fù)合區(qū)域（如電池表面與金 屬電極的接觸處）的復(fù)合行為，減少電損失，同時(shí)可以增強(qiáng)電池下表面光反射，減少光損失，從而提高電池的 轉(zhuǎn)換效率。PERC 電池與常規(guī)全鋁背場(chǎng)電池最大的區(qū)別在于：電池背面用全表面介質(zhì)膜鈍化和局域金屬接觸方 式取代全鋁背場(chǎng)電極。b）在 PERC 技術(shù)中，背面電極透過(guò)鈍化層實(shí)現(xiàn)微納級(jí)高精度的局部接觸是技術(shù)難點(diǎn)之一。 加工過(guò)程中，在對(duì)鈍化膜精密刻蝕的同時(shí)，不能損傷到硅襯底材料，否則會(huì)影響電池片最終轉(zhuǎn)換效率。早期實(shí)驗(yàn)室主要采用濕法刻蝕工藝，產(chǎn)業(yè)化難度高，且成本高。采用激光方式能夠定位最優(yōu)化的能量密度分布，精確 控制激光作用時(shí)間，同時(shí)保證每個(gè)脈沖嚴(yán)格一致。相比傳統(tǒng)工藝，該工藝只需要增加氧化鋁鍍膜設(shè)備、激光加 工設(shè)備及少量輔助設(shè)備即可完成生產(chǎn)線的升級(jí)和改造，可以兼容現(xiàn)有生產(chǎn)線，有利于以相對(duì)較低的成本提升電 池技術(shù)參數(shù)和生產(chǎn)效率。

（2）SE 摻雜工藝

a）SE 電池是通過(guò)在晶硅太陽(yáng)能電池電極柵線與硅片接觸部位區(qū)域進(jìn)行高濃度磷摻雜，從而降低電極和硅 片之間的接觸電阻；電極以外區(qū)域進(jìn)行低濃度淺摻雜，降低表面復(fù)合速率，從而有效實(shí)現(xiàn)電池的開壓、電流和 填充因子的改善，提高光電轉(zhuǎn)換效率。b）實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極電池制備的主要工藝方法有絲網(wǎng)印刷摻雜源高溫?cái)U(kuò) 散法、離子注入法和激光摻雜法等。激光摻雜法以擴(kuò)散產(chǎn)生的磷硅玻璃層為摻雜源，利用激光可選擇性加熱特 性，在太陽(yáng)能電池正表面電極區(qū)域形成選擇性重?fù)诫s的 n++重?fù)诫s區(qū)域，提高電極接觸區(qū)域的摻雜濃度，降低 接觸電阻，從而有效地提高轉(zhuǎn)換效率。b）激光摻雜具有提效明顯、工藝流程簡(jiǎn)單、投入成本低、設(shè)備緊湊、與 傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，因而逐漸成為了行業(yè)主流的選擇性發(fā)射極制備方式。

（3）MWT 工藝

a）MWT，即金屬穿孔卷繞技術(shù)，用以制備背接觸 MWT 電池，該技術(shù)采用激光打孔、背面布線的技術(shù)消 除正面電極的主柵線，正面電極細(xì)柵線搜集的電流通過(guò)孔洞中的銀漿引到背面，這樣電池的正負(fù)電極點(diǎn)都分布 在電池片的背面，有效減少了正面柵線的遮光，提高了光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)降低了銀漿的耗量和金屬電極-發(fā)射 極界面的載流子復(fù)合損失。b）MWT 電池制造中在硅片、銅箔和封裝材料中做精準(zhǔn)打孔是重要步驟，該步驟采 用激光打孔方式最佳。

（4）LID/R 工藝

a）該工藝通過(guò)超高功率光照射電池片，產(chǎn)生大量光生載流子來(lái)改變體內(nèi)氫的價(jià)態(tài)，快速實(shí)現(xiàn)硼氧結(jié)構(gòu)由高 活性的復(fù)合體轉(zhuǎn)變?yōu)榈突钚缘脑偕鷳B(tài)，以達(dá)到降低光致衰減目的。b）激光因高光強(qiáng)、方向性好、能量轉(zhuǎn)換效率 高等特性，再 LID/R 技術(shù)工藝中有較好的應(yīng)用效果。 綜合來(lái)看，光伏領(lǐng)域應(yīng)用的激光加工設(shè)備主要是用來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池板制造過(guò)程中的多個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化， 以此來(lái)提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率，涉及的工藝有激光切割、激光打孔等。

4.1.5 動(dòng)力電池

根據(jù)海目星招股書介紹，動(dòng)力電池領(lǐng)域應(yīng)用的激光加工設(shè)備主要有：高速激光制片機(jī)、電池裝配線、電芯 干燥線等，覆蓋了極片制片、電芯裝配、烘烤干燥等關(guān)鍵工藝。高速激光制片機(jī)用來(lái)在鋰電池極片兩側(cè)的金屬 箔材上切割極耳；電池裝配線用來(lái)對(duì)對(duì)電芯進(jìn)行熱壓、配對(duì)、超聲波焊接、包 mylar、入殼、頂蓋焊接、氦檢、 密封釘焊接等整線裝配；電芯干燥線用來(lái)對(duì)電池內(nèi)部進(jìn)行加熱，使水分蒸發(fā)。

4.1.6 半導(dǎo)體

半導(dǎo)體晶圓切割的傳統(tǒng)工藝是刀輪切割，其存在的問題是容易崩邊、容易產(chǎn)生灰塵、對(duì)于超薄高硬度材料 容易引起破碎致使良率低，而采用激光隱形切割可以避免這些問題的出現(xiàn)，尤其是對(duì)于超薄、高硬度的材料切 割具有顯著優(yōu)勢(shì)，如對(duì)于第三代半導(dǎo)體材料碳化硅，由于其硬度大，采用激光隱形切割優(yōu)勢(shì)凸顯。

4.2 市場(chǎng)規(guī)模

未來(lái)中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望破千億元。激光產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用廣泛，涉及領(lǐng)域眾多，激光設(shè)備往往集成 了產(chǎn)業(yè)鏈中上游的眾多元器件，因此單個(gè)設(shè)備價(jià)值量一般較高，整個(gè)下游設(shè)備行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模也較大。過(guò)去 10 年隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)模式的需求不斷增長(zhǎng)，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展期。根 據(jù)武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心數(shù)據(jù)，中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模從2010年的97億元增至2020年的692億元，CAGR達(dá)19.6%； 但 2018 年以來(lái)受貿(mào)易戰(zhàn)、疫情以及宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩等因素影響，中國(guó)激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)增速下滑，2018-2020 年 CAGR 僅為 6.9%。2021 年隨著疫情得到有效控制，情況有所好轉(zhuǎn)，預(yù)計(jì) 2021 年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 820 億元，同比增長(zhǎng) 18.5%。

激光打標(biāo)市場(chǎng)規(guī)模逐步萎縮。激光打標(biāo)機(jī)行業(yè)門檻低，終端應(yīng)用廣泛，在激光加工領(lǐng)域?qū)儆谧畛墒斓念I(lǐng)域 之一，已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè)中。2018 年以來(lái)中國(guó)激光打標(biāo)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模逐年下滑，年下降幅度在 10% 以上，主要是由于：1）全球貿(mào)易摩擦、新冠疫情負(fù)面影響；2）激光打標(biāo)機(jī)不需要高功率激光器，而中低功率 激光器國(guó)產(chǎn)化率高，價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致成本不斷下降，終端設(shè)備單價(jià)也同樣下降。

4.3 競(jìng)爭(zhēng)格局

競(jìng)爭(zhēng)格局較分散，龍頭大族激光領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。激光產(chǎn)業(yè)鏈下游為設(shè)備集成商，下游市場(chǎng)規(guī)模大，技術(shù)門 檻相對(duì)激光中上游較低，因此市場(chǎng)參與者眾多，整體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，格局較為分散。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院 數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)激光設(shè)備行業(yè)里，大族激光市占率為 14%，為行業(yè)龍頭，其他公司市占率均不足 5%。

大族激光業(yè)務(wù)橫向多領(lǐng)域覆蓋，行業(yè)其余公司多專注個(gè)別細(xì)分領(lǐng)域。行業(yè)龍頭大族激光業(yè)務(wù)布局范圍廣， 收入來(lái)源多元，2021 年收入主要來(lái)自消費(fèi)電子、高功率加工、PCB、動(dòng)力電池，各板塊收入占比相對(duì)均衡，同 時(shí)業(yè)務(wù)范圍也在逐步往半導(dǎo)體、光伏等細(xì)分領(lǐng)域滲透。由于激光下游應(yīng)用領(lǐng)域多，總體規(guī)模大，所以行業(yè)其余 設(shè)備公司發(fā)展策略均是專注某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域成長(zhǎng)，占領(lǐng)一定細(xì)分行業(yè)優(yōu)勢(shì)后逐步拓展至其他領(lǐng)域。如海目星 2021 年收入主要來(lái)自動(dòng)力電池領(lǐng)域，目前開始向光伏領(lǐng)域拓展；帝爾激光 2021 年收入主要來(lái)自光伏領(lǐng)域；聯(lián)贏激光 2021 年收入主要來(lái)自動(dòng)力電池領(lǐng)域。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，多元驅(qū)動(dòng)的行業(yè)龍頭發(fā)展更為穩(wěn)定，受下游單個(gè)細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域周 期波動(dòng)影響小，而其他專注少數(shù)細(xì)分領(lǐng)域的公司其發(fā)展和細(xì)分行業(yè)綁定，受細(xì)分行業(yè)波動(dòng)影響較大。

未來(lái)行業(yè)龍頭和專注高成長(zhǎng)細(xì)分領(lǐng)域的先發(fā)者將持續(xù)保持競(jìng)爭(zhēng)力。1）2021 年上市激光設(shè)備公司中，收入 增速排在前列的公司主要是兩類，一是所專注細(xì)分行業(yè)是高成長(zhǎng)賽道，如華工科技聚焦新能源汽車領(lǐng)域，聯(lián)贏 激光、海目星主要聚焦動(dòng)力電池領(lǐng)域，德龍激光聚焦半導(dǎo)體領(lǐng)域；二是行業(yè)龍頭，如大族激光、華工科技。2） 以 3-5 年維度看激光設(shè)備行業(yè)，參考未來(lái)三年的 Wind 一致預(yù)期數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)未來(lái)成長(zhǎng)性較好的激光設(shè)備企業(yè)仍舊 是行業(yè)龍頭和專注細(xì)分高成長(zhǎng)賽道的公司。

五、行業(yè)重點(diǎn)公司復(fù)盤

5.1 產(chǎn)業(yè)鏈上下游對(duì)比

上游市場(chǎng)規(guī)模小、玩家少、競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，中下游市場(chǎng)規(guī)模大但競(jìng)爭(zhēng)者多。根據(jù)《2021 中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展 報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，全國(guó)規(guī)模以上的激光企業(yè)里，位于上游元器件、中游激光器、下游設(shè)備領(lǐng)域的企業(yè)分別有 27 家、 37 家、73 家。1）過(guò)半企業(yè)擁擠在下游設(shè)備領(lǐng)域，核心是因?yàn)閮煞矫嬉蛩兀篴）下游設(shè)備領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模大，2021 年預(yù)計(jì)規(guī)模達(dá) 820 億元，且下游設(shè)備多為采購(gòu)中上游器件后集成，技術(shù)門檻相對(duì)中上游更低；b）此外下游應(yīng)用 領(lǐng)域十分廣泛，細(xì)分行業(yè)多為定制化設(shè)備，很難有贏家通吃的局面，新進(jìn)入者更容易在細(xì)分市場(chǎng)快速突破獲得 市場(chǎng)份額。2）產(chǎn)業(yè)鏈上游的元器件在下游設(shè)備里價(jià)值量普遍占比較小，故市場(chǎng)規(guī)模較小，對(duì)新進(jìn)入者吸引力不 強(qiáng)。同時(shí)上游元器件技術(shù)門檻高，工藝積累周期長(zhǎng)，故中下游廠商向上游滲透的性價(jià)比不高，另外上游元器件 種類較多，國(guó)內(nèi)從事上游業(yè)務(wù)的公司多專注于不同種類元器件，整體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局比較穩(wěn)定。3）中游激光器制 造有一定的技術(shù)門檻，且在下游設(shè)備中的價(jià)值量占比大（德龍激光招股書披露含激光器在內(nèi)的光學(xué)件占設(shè)備成 本 30-50%），因此市場(chǎng)規(guī)模較大，且目前高功率的激光器領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代仍有近 50%空間，對(duì)目前已具規(guī)模的激 光器廠商（銳科等）而言，一方面未來(lái)增長(zhǎng)需要在高功率領(lǐng)域向?qū)嵙?qiáng)勁的國(guó)際廠商搶份額，另一方面需要面 對(duì)來(lái)自部分設(shè)備廠商自制激光器所構(gòu)成的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

近幾年隨著激光行業(yè)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的行業(yè)內(nèi)公司獲得投資者青睞并在 A 股上市，目前 A 股上市的激 光公司已覆蓋行業(yè)上下游，考慮到上市公司在行業(yè)內(nèi)的重要性，本報(bào)告認(rèn)為可將上市公司作為研究樣本來(lái)對(duì)行 業(yè)上下游的特點(diǎn)進(jìn)行分析。本報(bào)告在 A 股上市公司中選取從事激光芯片業(yè)務(wù)的長(zhǎng)光華芯、從事半導(dǎo)體元器件和 激光光學(xué)元器件業(yè)務(wù)的炬光科技、從事有源光纖的光庫(kù)科技、從事晶體材料的福晶科技作為上游代表，選取從 事光纖激光器業(yè)務(wù)的銳科激光和杰普特、從事固體激光器業(yè)務(wù)的英諾激光作為中游代表，選取主營(yíng)激光設(shè)備業(yè) 務(wù)的大族激光、華工科技、海目星、帝爾激光、聯(lián)贏激光、德龍激光作為下游代表，將各公司的收入、毛利率 等數(shù)據(jù)按照所屬上下游分類別進(jìn)行加總或平均來(lái)得到行業(yè)上下游的綜合情況。

1）上下游企業(yè)收入體量呈數(shù)倍級(jí)金字塔型。從目前的收入體量來(lái)看，國(guó)內(nèi)激光行業(yè)上游公司收入體量約為 億級(jí)（單位為元，下同），中游公司為十億級(jí)，下游部分龍頭公司為百億級(jí)，收入體量與行業(yè)規(guī)?；菊嚓P(guān)。 從收入增速來(lái)看，2021 年行業(yè)上下游基本收斂為 40%左右。

2）上游穩(wěn)居高毛利，中游毛利率在 40%下方趨穩(wěn)，下游毛利率仍在下滑趨勢(shì)。從毛利率角度來(lái)看， 上游 毛利率除 2019 年外均在 50%左右，而中下游毛利率呈緩慢下降趨勢(shì)，2021 年在 35%-40%水平，這主要是因?yàn)?以下幾個(gè)因素：a）上游元器件技術(shù)壁壘高，競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，且主要玩家為國(guó)際廠商，高毛利容易保持；b）上 游元器件在中下游設(shè)備價(jià)值量占比不高，但元器件性能好壞直接影響中下游激光器及設(shè)備的可靠性及質(zhì)量，故 中下游廠商對(duì)上游元器件高毛利容忍度強(qiáng)；c）中游激光器廠商為了短期迅速搶占市場(chǎng)份額打價(jià)格戰(zhàn)，拉低毛利 率水平；d）下游設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)激烈，價(jià)格戰(zhàn)同樣存在。

3）從營(yíng)運(yùn)指標(biāo)來(lái)看，上游指標(biāo)最佳，中下游基本接近，因此上游公司出現(xiàn)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的可能性最低。

4）上游研發(fā)支出占比最高，中游研發(fā)支出占比呈上升勢(shì)。上游研發(fā)支出占比水平為 15%左右，比例較高主 因上游元器件技術(shù)含量高，涉及 know-how 及復(fù)雜工藝多，通常需要適當(dāng)高的研發(fā)支出做支撐；下游研發(fā)支出 占比穩(wěn)定在 5%-10%水平，水平較低與公司體量大也有一定關(guān)系；中游研發(fā)支出占比呈上升趨勢(shì)，主要系行業(yè) 仍處在國(guó)產(chǎn)替代的關(guān)鍵時(shí)期，且目前中低功率激光器已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，高功率領(lǐng)域是國(guó)際廠商最后堡壘， 國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)要突破需要保持較高的研發(fā)支出。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

5.2 復(fù)盤，以史為鑒

5.2.1 IPG——垂直覆蓋行業(yè)上下游的國(guó)際巨頭

盈利角度分析各個(gè)階段： 1）萌芽階段（上市日-2010Q2）：股價(jià)表現(xiàn)平平甚至下滑，這段時(shí)間美國(guó)經(jīng)歷了次貸危機(jī)以及燃料價(jià)格飆升， 制造業(yè)出現(xiàn)下滑，美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值同比增速?gòu)?2006Q1 的 2.28%下降到 2009Q2 的-13.05%，直到 2010Q1 才轉(zhuǎn) 正，這段時(shí)間 IPG 的營(yíng)收及毛利前升后降，整體有所波動(dòng)。

2）初步上升階段（2010Q2-2011Q2）：股價(jià)開始上升，該階段股價(jià)漲幅 377%。自上而下來(lái)看，首先得益于 美國(guó)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，該階段美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值同比增速由負(fù)轉(zhuǎn)正反應(yīng)出宏觀環(huán)境的向好，其次 IPG 在 2009 年推出 全球首款 10kW 單模光纖激光器、在 2010 年推出第一個(gè)準(zhǔn)連續(xù)激光器。IPG 抓住宏觀環(huán)境向好的機(jī)遇推出新產(chǎn) 品，使得其營(yíng)收取得大幅增長(zhǎng)，該階段季度營(yíng)收水平增長(zhǎng) 82%，而更為重要的是，該階段 IPG 的單季度毛利率 從 2010Q1 的 40.1%大幅上升到 2011Q2 的 54.7%，這使得利潤(rùn)端的增速更快，該階段（5 個(gè)季度）單季度毛利 同比增速均實(shí)現(xiàn)翻倍。綜合來(lái)看，該階段股價(jià)上升得益于宏觀環(huán)境向好下的盈利高增長(zhǎng)。（股價(jià)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的領(lǐng) 先滯后問題我們認(rèn)為不必過(guò)于糾結(jié)，關(guān)鍵在于階段的趨勢(shì)特征，觀察發(fā)現(xiàn)領(lǐng)先滯后一般不會(huì)超過(guò) 2 個(gè)季度）。

3）回調(diào)階段（2011Q2-2011Q4）：股價(jià)出現(xiàn)回調(diào)，該階段股價(jià)跌幅 53%。股價(jià)短時(shí)間出現(xiàn)下跌，觀察分析 可能原因是 IPG 營(yíng)收端增長(zhǎng)乏力所致，該階段單季度營(yíng)收水平僅增長(zhǎng) 1.6%，盡管毛利率基本保持穩(wěn)定，但引發(fā) 了投資者對(duì)公司未來(lái)經(jīng)營(yíng)的擔(dān)憂。

4）平穩(wěn)上升階段（2011Q4-2016Q3）：股價(jià)反彈后平穩(wěn)上升，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)近 5 年。該階段股價(jià)漲幅 146%， CAGR 約 20%。該階段美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值同比增速出現(xiàn)趨勢(shì)下行，2015Q4 一度轉(zhuǎn)負(fù)，反應(yīng)出美國(guó)制造業(yè)增長(zhǎng)趨 緩的背景。然而 IPG 憑借其優(yōu)良的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力在全球范圍內(nèi)獲得收入，尤其是高速發(fā)展的中國(guó)市場(chǎng)為其增長(zhǎng)貢 獻(xiàn)了重要作用，該階段單季度營(yíng)收水平增長(zhǎng) 126%，而在中國(guó)區(qū)域的年度營(yíng)收水平增長(zhǎng)了 241%，到 2016 年底中 國(guó)區(qū)域營(yíng)收占其總營(yíng)收比例高達(dá) 36%。該階段 IPG 毛利率水平基本穩(wěn)定，因此該階段股價(jià)上漲主要得益于公司 在全球視野下的綜合營(yíng)收增長(zhǎng)，營(yíng)收水平 CAGR（17.7%）基本與股價(jià)漲幅 CAGR 接近。

5）加速上升階段（2016Q3-2018Q1）：股價(jià)加速上升，1 年時(shí)間股價(jià)漲幅 183%。該階段美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值 同比增速出現(xiàn)上升，從 2016Q3 的-0.59%上升到 2018Q1 的 3.04%，美國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)回暖帶動(dòng)需求提升，疊加中國(guó) 市場(chǎng)長(zhǎng)期的高成長(zhǎng)貢獻(xiàn)，IPG 在該階段營(yíng)收獲得了加速上升，單季度營(yíng)收水平增長(zhǎng) 56%，由于其更聚焦于高功 率產(chǎn)品，產(chǎn)品高端屬性使得其毛利率也微弱提升了約 1 pct，因此單季度毛利水平增長(zhǎng) 63%，總體上來(lái)看，該階 段股價(jià)漲幅主要得益于其營(yíng)收、毛利的高增長(zhǎng)表現(xiàn)。

6）大幅下跌階段（2018Q1-2020Q1）：股價(jià)大幅下跌，2 年時(shí)間股價(jià)跌幅 53%。該階段美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值同 比增速出現(xiàn)斷崖式下滑，從 2018Q1 的 3.04%降到 2020Q1 的-11.05%（即使剔除 2020Q1 的疫情影響，2019Q4 的-2.31%也十分糟糕），美國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)下行引發(fā)其發(fā)動(dòng)全球范圍內(nèi)的貿(mào)易戰(zhàn)（主要針對(duì)中國(guó)），中美經(jīng)濟(jì)均出現(xiàn) 下行風(fēng)險(xiǎn)，疊加 2020Q1 全球新冠疫情雪上加霜，IPG 營(yíng)業(yè)收入出現(xiàn)大幅下滑，單季度營(yíng)收水平降低 31%。更為 對(duì)其不利的因素是中國(guó)國(guó)內(nèi)廠商奮勇直追，經(jīng)過(guò)多年追趕，產(chǎn)品技術(shù)水平已逼近 IPG，而貿(mào)易戰(zhàn)引發(fā)的供應(yīng)鏈 擔(dān)憂以及疫情引發(fā)國(guó)產(chǎn)廠商售后服務(wù)優(yōu)勢(shì)凸顯，導(dǎo)致中國(guó)市場(chǎng)上的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)一步加速。中國(guó)國(guó)內(nèi)廠商憑借不遜色的產(chǎn)品表現(xiàn)以及更為低廉的成本大打價(jià)格戰(zhàn)，IPG 只能應(yīng)戰(zhàn)降低毛利率，其毛利率水平從 2018Q1 的 56.5% 降低到 2020Q1 的 41.3%，下降 15.2 pct，這導(dǎo)致其單季度毛利水平下降 49%，超過(guò)營(yíng)收下降水平。綜合來(lái)看， 該階段股價(jià)表現(xiàn)仍舊主要受盈利水平下降的影響所致，單季度毛利下降幅度和股價(jià)下降幅度基本一致。

7）大幅反彈階段（2020Q1-2021Q2）：股價(jià)大幅反彈，1 年時(shí)間漲幅 91%，最終高點(diǎn)略低于 2018 年高點(diǎn)水 平。該階段美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總值同比增速回正并上升，主要系疫情后美國(guó)政府極其寬松的貨幣政策刺激所致，美 國(guó) 10 年期國(guó)債實(shí)際收益率從 2020Q1 的-0.17%降到 2021Q2 的-0.87%。受貨幣政策刺激以及疫情影響逐漸減弱， IPG 的營(yíng)收收入水平開始回歸到正常水平，但仍未達(dá)到前期高點(diǎn)，單季度營(yíng)收水平上漲 49%，同時(shí)其發(fā)展戰(zhàn)略 也發(fā)生調(diào)整，放棄了價(jià)格戰(zhàn)最嚴(yán)重的中低功率產(chǎn)品，更專注于高端的高功率產(chǎn)品，其毛利率水平有所回升，從 2020Q1 的 41.3%回升到 2021Q2 的 48.6%，因此單季度毛利水平上升 76%，與同期股價(jià)漲幅較為接近。綜合來(lái) 看，該階段 IPG 的股價(jià)表現(xiàn)仍然與其財(cái)務(wù)表現(xiàn)尤其是毛利水平緊密相關(guān)。

8）再次大幅下跌階段（2021Q2-至今）：股價(jià)再次大幅下跌，截至 2022Q1 跌幅 48%，已經(jīng)跌破 20Q1 低點(diǎn)。 該階段供需錯(cuò)配導(dǎo)致上游原材料漲價(jià)，壓制中游制造業(yè)利潤(rùn)及下游需求。同時(shí)美國(guó)通脹高企迫使美國(guó)貨幣政策 收緊進(jìn)入加息周期，疊加全球地緣政治沖突、疫情因素影響，宏觀經(jīng)濟(jì)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，IPG 營(yíng)收增長(zhǎng)停滯，該 階段單季度營(yíng)收水平增速基本為 0，毛利率水平也有所松動(dòng)，下滑 2.6 pct。綜合來(lái)看，該階段股價(jià)下跌可能與 IPG 的單季度毛利同比增速下滑有關(guān)。

5.2.2 銳科激光——專注光纖激光器領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)替代引領(lǐng)者

國(guó)內(nèi)激光器龍頭廠商銳科激光于 2018 年 6 月 25 日上市，上市僅 4 年時(shí)間，相對(duì) IPG 時(shí)間較短，按照股價(jià) 表現(xiàn)可以大體分為四個(gè)階段：

1）剛上市階段（上市日-2018 年 7 月）：股價(jià)大幅上漲，漲幅 297%，上市后連續(xù) 15 個(gè)交易日漲停。a）基 本面：該階段時(shí)間僅 1 個(gè)月，基本面信息無(wú)變化，故股價(jià)上漲不反應(yīng)基本面信息。b）估值面：該階段銳科 PE_TTM 從 25 倍上升至 84 倍，漲幅 231%。綜合來(lái)看，該階段銳科股價(jià)變化主要是與估值水平上升有關(guān)。

2）震蕩下行階段（2018 年 7 月-2020Q1）：股價(jià)整體呈震蕩勢(shì)，以 40 元為中樞，向上漲幅不超過(guò) 37.5%， 向下跌幅不超過(guò) 15%，該階段整體跌幅 35%。a）基本面：由于全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨緩疊加貿(mào)易戰(zhàn)影響，2019 年全 球激光器市場(chǎng)收入出現(xiàn)了下滑，章節(jié) 5.2.1 中提到國(guó)際巨頭 IPG 在該階段收入大幅下滑，整個(gè)行 業(yè)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。而貿(mào)易戰(zhàn)帶來(lái)的國(guó)產(chǎn)替代迫切需求給銳科激光提供了發(fā)展機(jī)遇，該階段除 2020Q1 受疫情影 響停產(chǎn)外，其余季度營(yíng)收均同比正增長(zhǎng) 20%以上，但為了加速搶占市場(chǎng)份額，銳科加入到價(jià)格戰(zhàn)中，毛利率受到拖累持續(xù)下滑，從 2018Q2 的 48%降到 2020Q1 的 27%，因此利潤(rùn)端反而下滑，單季度毛利水平從 2018Q2 的 2.08 億元下跌到 2019Q4 的 1.26 億元，跌幅 40%，和該階段股價(jià)跌幅比較接近。b）估值面：該階段銳科 PE_TTM 基本在 45 倍左右波動(dòng)。對(duì)于銳科犧牲利潤(rùn)換取市場(chǎng)份額的行為，從市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，投資者對(duì)此態(tài)度偏謹(jǐn)慎，因 此該階段股價(jià)整體震蕩為主。在階段尾部即 2020Q1，全球爆發(fā)新冠疫情，公司也因封控停產(chǎn)，投資者對(duì)市場(chǎng)系 統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂導(dǎo)致公司股價(jià)出現(xiàn)下跌，但跌幅不大。

3）大幅上升階段（2020Q1-2021Q2）：股價(jià)波動(dòng)上行，漲幅 120%。a）基本面：該階段國(guó)內(nèi)疫情已經(jīng)得到 有效控制，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)恢復(fù)正常水平，同時(shí)供需錯(cuò)配導(dǎo)致供給偏緊而需求強(qiáng)勁，此外美國(guó)港口擁堵造成國(guó)際 間物流不暢，這更加速了國(guó)產(chǎn)替代步伐。銳科激光緊抓機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)了營(yíng)業(yè)收入的高增長(zhǎng)，其中 2020Q4 創(chuàng)單季 度營(yíng)收歷史新高后，2021Q2 再創(chuàng)新高，單季度營(yíng)收水平從 5.92 億元（2019Q4 水平）增至 10.26 億元，增長(zhǎng) 73%。 此外，該階段銳科激光新品和高端產(chǎn)品等高毛利產(chǎn)品占比提升，毛利率有所上升（2021Q1 達(dá) 36%），因此單季 度毛利從 1.26 億元（2019Q4 水平）增至 2.90 億元，增長(zhǎng) 130%，和股價(jià)漲幅比較接近。b）估值面：該階段為 了降低疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)的沖擊，包括美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家推出極為寬松的貨幣政策，低利率促使市場(chǎng)估值中樞上移。 銳科 PE_TTM 從 46 倍升至 83 倍，增幅 81%。綜合來(lái)看，該階段銳科股價(jià)表現(xiàn)搶眼主要得益于其毛利水平的強(qiáng) 勁上升+估值中樞上移。

4）大幅下跌階段（2021Q2-2022Q1）：股價(jià)大幅下跌，跌幅 49%。a）基本面：該階段行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)更加嚴(yán) 峻，行業(yè)龍頭 IPG 的單季度營(yíng)收增長(zhǎng)停滯。對(duì)國(guó)產(chǎn)廠商而言，中低功率光纖激光器已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，高功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率也已經(jīng)達(dá)到 50%，國(guó)產(chǎn)替代步入攻堅(jiān)期。此外，2022Q1 國(guó)內(nèi)多地疫情反撲對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)造 成沖擊。多方不利因素影響下，銳科激光季度營(yíng)收水平也從高位回落，從 2021Q2 的高點(diǎn) 10.26 億元下降到 2022Q1 的 7.01 億元，降幅 32%。同時(shí)價(jià)格戰(zhàn)仍在持續(xù)，公司毛利率水平從 2021Q1 的 36%下降到 2022Q1 的 21%，因 此單季度毛利水平比營(yíng)收降幅更大，階段降幅為 49%，與股價(jià)跌幅基本一致。b）估值面：該階段隨著美國(guó)進(jìn)入 加息周期，利率開始回升，估值中樞隨之下移。銳科 PE_TTM 從 83 倍降至 36 倍，降幅 57%。綜合來(lái)看，該階 段銳科股價(jià)表現(xiàn)主要與其毛利水平下滑以及估值中樞下移有關(guān)。

5.2.3 大族激光——業(yè)務(wù)涵蓋 PCB、動(dòng)力電池、消費(fèi)電子等多領(lǐng)域的綜合型設(shè)備龍頭

國(guó)內(nèi)激光設(shè)備龍頭大族激光上市較早（2004 年 6 月 5 日），按照半年度的維度觀察其股價(jià)表現(xiàn)，可以劃分 為九個(gè)階段：

1）初次下跌階段（上市日-2005H1）：上市后股價(jià)持續(xù)下跌，1 年時(shí)間跌幅 65%。a）基本面：該階段大族 半年度營(yíng)收水平上漲 8%，毛利水平上漲 10%，毛利率水平保持穩(wěn)定，基本面未發(fā)生明顯走弱跡象。但 2004 年 開始的宏觀調(diào)控抑制了固定資產(chǎn)投資規(guī)模增長(zhǎng)，制造裝備業(yè)受影響增長(zhǎng)緩慢，投資者擔(dān)憂未來(lái)公司基本面可能 持續(xù)弱勢(shì)。b）估值面：該階段大族估值大幅下降，PE_TTM 從上市日的 114 倍降到 2005H1 的 32 倍，降幅 72%，和股價(jià)跌幅比較接近，原因可能系兩方面，一是金融收緊引發(fā)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率上行，二是調(diào)控促使投資者降低對(duì) 公司未來(lái)基本面的預(yù)期。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要是由估值驅(qū)動(dòng)，估值回落帶動(dòng)股價(jià)下行。

2）大幅上漲階段（2005H1-2007H2）：股價(jià)大幅上漲，兩年半時(shí)間漲幅 926%。a）基本面：該階段宏觀環(huán) 境改善，下游需求恢復(fù)快速增長(zhǎng)；同時(shí)大族在上階段末期完成了募投項(xiàng)目建設(shè)，該階段募投項(xiàng)目開始貢獻(xiàn)增長(zhǎng)； 另外公司在國(guó)外市場(chǎng)尤其是印度取得了突破。多方面有利因素促使公司在該階段獲得了基本面的高速增長(zhǎng)，半 年度營(yíng)收從 2005H1 的 2.27 億元增至 2007H2 的 8.66 億元，增幅 282%；財(cái)務(wù)優(yōu)化帶動(dòng)毛利率小幅上升，半年度 毛利在該階段從 0.92 億元增至 3.70 億元，增幅 305%。b）估值面：該階段估值大幅上升，PE_TTM 從 32 倍上 升到 72 倍，漲幅 124%。估值上升原因可能是該階段中國(guó) GDP 增速在兩位數(shù)水平不斷增長(zhǎng)，高增長(zhǎng)的宏觀經(jīng)濟(jì) 環(huán)境刺激投資者風(fēng)險(xiǎn)偏好大幅抬升。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要受基本面和估值面的雙驅(qū)動(dòng)，盈利高 增+市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)偏好抬升促使大族股價(jià)創(chuàng)下兩年半上漲近 10 倍的優(yōu)異表現(xiàn)。

3）回調(diào)階段（2007H2-2008H2）：股價(jià)出現(xiàn)回調(diào)，跌幅 69%。a）基本面：美國(guó)次貸危機(jī)引發(fā)全球經(jīng)濟(jì)下行， 美國(guó) GDP 環(huán)比增速轉(zhuǎn)負(fù)，中國(guó)盡管經(jīng)濟(jì)韌性更強(qiáng)但增速也出現(xiàn)下滑，季度 GDP 同比增速?gòu)?2007H2 的 13.9%高 點(diǎn)回落到 7.1%，在此環(huán)境下，大族的半年度營(yíng)收水平下滑 8%，毛利水平下滑 12%。b）估值面：次貸危機(jī)背景 下市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)偏好趨緊，帶動(dòng)估值下行，大族 PE_TTM 在該階段從 72 倍降至 21 倍，降幅 71%，和股價(jià)跌幅基本 接近。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要和估值下跌有關(guān)。

4）再次上漲階段（2008H2-2010H2）：股價(jià)反彈并超過(guò)上一階段高點(diǎn)，兩年漲幅 289%。a）基本面：一方 面，隨著次貸危機(jī)結(jié)束，全球經(jīng)濟(jì)逐步復(fù)蘇好轉(zhuǎn)，下游需求快速增長(zhǎng)；另一方面，隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及升級(jí)戰(zhàn) 略實(shí)施，先進(jìn)裝備制造業(yè)增長(zhǎng)迅速，疊加進(jìn)口替代刺激，公司訂單充足，在基本面取得了強(qiáng)勁增長(zhǎng)。其中半年 度營(yíng)收從 7.93 億元增至 17.51 億元，增幅 121%，毛利率變化不大。b）估值面：該階段中國(guó) GDP 同比增速重回 兩位數(shù)水平，中國(guó)經(jīng)濟(jì)仍然行駛在快車道，隨著次貸危機(jī)結(jié)束，投資者對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)及實(shí)體企業(yè)重拾信心，估值 水平再次上升，該階段大族 PE_TTM 從 21 倍增至 58 倍，漲幅 180%。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)上漲得益于 基本面走強(qiáng)和估值抬升的雙驅(qū)動(dòng)。

5）再次回調(diào)階段（2010H2-2012H1）：股價(jià)出現(xiàn)回調(diào)，跌幅 56%。a）基本面：中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入換擋期，GDP 同比增速拐頭向下，在該階段內(nèi)逐季下降，從 10.0%下到 7.7%，大族的盈利增速也趨緩，半年度營(yíng)收和毛利基 本保持平穩(wěn)微增長(zhǎng)。b）估值面：該階段中國(guó)人民央行多次上調(diào)基準(zhǔn)利率，利率抬升壓制市場(chǎng)估值中樞，該階段 大族 PE_TTM 從 58 倍下降到 12 倍，降幅 80%，高出股價(jià)跌幅。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要是由于估 值水平下降所致。

6）大幅上漲（2012H1-2018H1）：股價(jià)整體呈現(xiàn)長(zhǎng)期上升趨勢(shì)，6 年漲幅 792%。a）基本面：中國(guó) GDP 增 速在該階段雖仍有下降趨勢(shì)，但整體保持平穩(wěn)，6 年時(shí)間僅下降 0.6 pct。該階段在傳統(tǒng)制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型的背景 下，激光加工在消費(fèi)電子、顯示、新能源（動(dòng)力電池）等領(lǐng)域輪番加速滲透，傳統(tǒng)領(lǐng)域激光加工設(shè)備的國(guó)產(chǎn)替 代進(jìn)程也在持續(xù)推進(jìn)，得益于此公司基本面取得了長(zhǎng)久的增長(zhǎng)，半年度營(yíng)收從 17.42 億元增至 51.07 億元，增幅 193%。b）估值面：該階段初期估值水平從低點(diǎn)快速回歸，PE_TTM 從 2012H1 的 12 倍回升至 2013H2 的 35 倍， 之后整體波動(dòng)中保持平穩(wěn)。該階段 PE_TTM 總體上升 160%。綜合來(lái)看，該階段大族的股價(jià)上漲主要是由于基 本面長(zhǎng)久穩(wěn)定增長(zhǎng)+估值修復(fù)。

7）快速調(diào)整階段（2018H1-2018H2）：股價(jià)快速調(diào)整，跌幅 43%。a）基本面：該階段貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)對(duì)實(shí)體經(jīng) 濟(jì)造成沖擊，此外對(duì)消費(fèi)電子行業(yè)周期性下滑拖累公司業(yè)績(jī)，但顯示、新能源電池、PCB 業(yè)務(wù)為公司貢獻(xiàn)正增 長(zhǎng)，綜合后大族半年度營(yíng)收上升 16%，同時(shí)小功率產(chǎn)品（高毛利）收入下滑拖累綜合毛利率，該階段大族半年 度毛利水平增長(zhǎng) 5%。b）估值面：該階段貿(mào)易戰(zhàn)引發(fā)投資者對(duì)市場(chǎng)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂，因此風(fēng)險(xiǎn)偏好下降，帶 動(dòng)估值水平下行，大族 PE_TTM 從 30 倍下降到 18 倍，跌幅 41%，和股價(jià)調(diào)整幅度接近。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要與估值水平下探有關(guān)。

8）反彈階段（2018H2-2021H2）：股價(jià)反彈，3 年漲幅 81%，CAGR 為 22%。a）基本面：公司在消費(fèi)電子、 新能源、動(dòng)力電池、光伏、半導(dǎo)體等多領(lǐng)域布局，而該階段消費(fèi)電子行業(yè)需求復(fù)蘇后持續(xù)回升，新能源汽車、 動(dòng)力電池等領(lǐng)域需求爆發(fā)。貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)加深促使國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速。公司各領(lǐng)域基本面均獲得高增長(zhǎng)，半年度 營(yíng)收從 29.4 億元增至 53.2 億元，增幅 49%，同時(shí)毛利率有所回升，半年度毛利增幅 56%。b）估值面：該階段 估值先升后降，PE_TTM 從 18 倍回升至 39 倍，增幅 122%。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)上漲主要是由于盈利穩(wěn) 增長(zhǎng)+估值修復(fù)。

9）再次下跌階段（2021H2-2022Q1）：股價(jià)下跌，跌幅 29%。a）基本面：該階段國(guó)內(nèi)疫情反撲，消費(fèi)電子 行業(yè)受到?jīng)_擊，疫情管控削弱物流運(yùn)輸效率，影響公司出貨及確認(rèn)收入節(jié)奏，單季度收入同比增長(zhǎng)僅 8%，利潤(rùn) 端基本同比持平。b）估值面：該階段全球地緣政治沖突引發(fā)連鎖反應(yīng)，國(guó)內(nèi)疫情反撲影響全球供應(yīng)鏈，投資者 對(duì)以上兩方面因素對(duì)經(jīng)濟(jì)可能造成的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響存在擔(dān)憂，市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)偏好下降。該階段大族 PE_TTM 從 39 倍下 降到 20 倍，降幅 49%。綜合來(lái)看，該階段大族股價(jià)變化主要和估值水平下降有關(guān)。

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