溫馨提示：如需原文檔，可在PC端登陸www.vzkoo.com搜索下載本報(bào)告。

核心觀點(diǎn)

• 激光設(shè)備因其優(yōu)異的加工性能和廣泛的適用性，成為智能制造、產(chǎn)業(yè)升級(jí)有 力工具，行業(yè)極具成長(zhǎng)性。鑒于產(chǎn)業(yè)當(dāng)前階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)同時(shí)享行業(yè)應(yīng)用場(chǎng) 景不斷拓展的成長(zhǎng)紅利+進(jìn)口替代空間:2012-2018 年，全球激光器市場(chǎng)規(guī) 模從 87.3 億美元以 7.88%的復(fù)合增速增長(zhǎng)到 137.6 億美元，受全球宏觀經(jīng)濟(jì) 影響，2018 年同比增速下滑至 5.28%;而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)激光設(shè)備銷售收入突破 600 億，同比增速達(dá) 22%。我們判斷，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)、較低的人工成本和本土 化服務(wù)響應(yīng)速度為國(guó)內(nèi)企業(yè)主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而技術(shù)實(shí)力為競(jìng)爭(zhēng)支點(diǎn)。
• 我國(guó)工業(yè)激光器市場(chǎng)主要以光纖激光器為主，光纖激光器主要由泵浦源、增 益光纖、諧振腔為三大核心部件，其中泵浦源核心為激光芯片。泵浦源+增益 光纖可占光纖激光器成本一半以上。且對(duì)激光器的輸出功率、電光轉(zhuǎn)換效率 和穩(wěn)定性起決定性作用，國(guó)內(nèi)企業(yè)的芯片、泵浦和光纖技術(shù)水平及零部件自 產(chǎn)比例是其目前技術(shù)突破重點(diǎn)方向。提高激光功率主要依靠提高激光芯片的 單管輸出功率或通過合束增加激光器發(fā)光點(diǎn)個(gè)數(shù)。
• 市場(chǎng)角度看，3-4kw、6kw高功率光纖激光器為競(jìng)爭(zhēng)核心，2018 年國(guó)產(chǎn)高功 率激光器進(jìn)展較快:低功率已基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，中高功率仍有空間，2018 年 100w 以下光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 98%，1.5kw 及以下國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 54%，1.5kw 以上高功率國(guó)產(chǎn)企業(yè)份額提升明顯，從 19%增加到 34%.
• 企業(yè)通過并購(gòu)加快技術(shù)布局，超快、數(shù)字化、自動(dòng)化為主要方向，精密加工 領(lǐng)域有望成國(guó)產(chǎn)激光器市場(chǎng)新藍(lán)海:國(guó)產(chǎn)紫外激光器從 2014 年的 2300 臺(tái)出 貨量提升到 2018 年 15000 臺(tái)。預(yù)計(jì) 2019 年突破 20000 臺(tái)，增速達(dá) 30%。 隨皮秒紫外國(guó)產(chǎn)化加速，其在玻璃加工、異形切割、FPC 打孔、半導(dǎo)體去薄 膜等領(lǐng)域應(yīng)用不斷拓展。超快激光器近年來(lái)在消費(fèi)電子加工領(lǐng)域發(fā)展迅速， 在柔性屏脆性材料和金屬加工領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸加大，精密加工領(lǐng)域有望成 為激光國(guó)產(chǎn)化新藍(lán)海。

報(bào)告內(nèi)容：

隨全球激光技術(shù)飛速發(fā)展，激光器各個(gè)品類產(chǎn)品系列逐漸完善，激光加工滲透入制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域， 以光纖激光器為主的工業(yè)激光器在鈑金切割、焊接、打標(biāo)應(yīng)用為主的宏觀材料加工、精密加工領(lǐng)域 的應(yīng)用拓展迅猛。

行業(yè)基本框架梳理如下:

我國(guó)工業(yè)激光器市場(chǎng)主要以光纖激光器為主，光纖激光器主要由泵浦源、增益光纖、諧振腔為三大 核心部件，其中泵浦源核心為激光芯片。泵浦源+增益光纖可占光纖激光器成本一半以上。且對(duì)激 光器的輸出功率、電光轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性起決定性作用，國(guó)內(nèi)企業(yè)的芯片、泵浦和光纖技術(shù)水平及 零部件自產(chǎn)比例是其目前主要競(jìng)爭(zhēng)障礙。

我們判斷，激光設(shè)備因其優(yōu)異的加工性能和廣泛的適用性，將成為智能制造、產(chǎn)業(yè)升級(jí)有力工具， 行業(yè)極具成長(zhǎng)性。鑒于產(chǎn)業(yè)當(dāng)前階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)同時(shí)享行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展的成長(zhǎng)紅利外+進(jìn)口 替代空間。我們判斷，性價(jià)比、較低的人工成本和本土化服務(wù)優(yōu)勢(shì)為國(guó)內(nèi)企業(yè)主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而技 術(shù)實(shí)力為競(jìng)爭(zhēng)支點(diǎn)。

一、激光器——激光設(shè)備技術(shù)核心

激光在我國(guó)原本被稱為鐳射，是它的英文名稱 LASER 的音譯， 取自Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的各單詞的頭一個(gè)字母組成的縮寫詞，意思是受激輻射的光 放大，1964 年按照我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森建議將鐳射改稱激光。

原子內(nèi)電子的躍遷過程分三種:受激吸收，自發(fā)輻射、受激輻射，激光基本上就是由受激輻射機(jī)制 產(chǎn)生的。產(chǎn)生激光的必要條件:受激輻射占主導(dǎo)地位。

自發(fā)輻射:自發(fā)輻射就是在沒有任何外界作用下，激發(fā)態(tài)原子自發(fā)地從高能級(jí)(激發(fā)態(tài))向低能級(jí)(基態(tài))躍遷，同時(shí)輻射出一個(gè)光子的過程。該過程也是我們?nèi)粘Ｉ钪性S多光源的輻射機(jī)理，像 霓虹燈、熒光燈、LED 等常見光源輻射本質(zhì)上都屬于自發(fā)輻射。自發(fā)輻射中，各個(gè)原子在自發(fā)躍 遷過程中是彼此無(wú)關(guān)的，不同原子產(chǎn)生的自發(fā)輻射光在頻率、相位、偏振方向及傳播方向都有一定 的任意性。

受激吸收:受激吸收是處于低能級(jí)El 的原子，受到外來(lái)光子的激勵(lì)下，在滿足能量恰好等于低、 高兩能級(jí)之差ΔE 時(shí)，該原子就吸收這部分能量。

受激輻射:受激輻射基于愛因斯坦1916 年提出的理論:在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的 粒子(電子) 分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳到(躍 遷)到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光。受激輻射的最大特點(diǎn)是由受激輻射 產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來(lái)的光子具有完全相同的狀態(tài)。 它們具有相同的頻率、相同的方 向。 這樣，通過一次受激輻射，一個(gè)光子變?yōu)閮蓚€(gè)相同的光子。這意味著光被加強(qiáng)了或者說被放 大了。這就叫做受激輻射的光放大，簡(jiǎn)稱激光。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。

1.1 激光器構(gòu)成及原理:泵浦、工作介質(zhì)及諧振腔為核心部件

根據(jù)激光的定義和產(chǎn)生機(jī)理，要獲得激光發(fā)射，必須滿足以下三個(gè)基本條件:

(1)形成分布反轉(zhuǎn)，使得受激輻射占優(yōu)勢(shì)

(2)具有共振腔，以實(shí)現(xiàn)光量子放大

(3)至少達(dá)到閥值電流密度，使得增益至少等于損耗 對(duì)應(yīng)的，激光器通常由三部分構(gòu)成:(1).激勵(lì)源(2).工作物質(zhì)(3).諧振腔

1.1.1 泵浦激勵(lì)源——粒子搬運(yùn)的動(dòng)力

激光是在受激輻射中產(chǎn)生的，受激輻射要求粒子處在高能態(tài)。可是，在通常情況下，物質(zhì)中絕大多 數(shù)粒子處于穩(wěn)定狀態(tài)(穩(wěn)態(tài))，為了使工作介質(zhì)中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，必須用一定的方法去激勵(lì)原子體 系，使處于上能級(jí)的粒子數(shù)增加。

一般可以用氣體放電的辦法來(lái)利用具有動(dòng)能的電子去激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵(lì);也可用脈沖光源 來(lái)照射工作介質(zhì)，稱為光激勵(lì);還有熱激勵(lì)、化學(xué)激勵(lì)等。各種激勵(lì)方式被形象化地稱為泵浦或抽 運(yùn)。為了不斷得到激光輸出，必須不斷地泵浦以維持處于上能級(jí)的粒子數(shù)比下能級(jí)多。

激勵(lì)(泵浦)系統(tǒng)是指為使激光工作物質(zhì)實(shí)現(xiàn)并維持粒子數(shù)反轉(zhuǎn)而提供能量來(lái)源的機(jī)構(gòu)或裝置。根據(jù) 工作物質(zhì)和激光器運(yùn)轉(zhuǎn)條件的不同，可以采取不同的激勵(lì)方式和激勵(lì)裝置，常見的有以下四種。1 光學(xué)激勵(lì)(光泵)。是利用外界光源發(fā)出的光來(lái)輻照工作物質(zhì)以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的，整個(gè)激勵(lì)裝置， 通常是由氣體放電光源(如氙燈、氪燈)和聚光器組成。2氣體放電激勵(lì)。是利用在氣體工作物質(zhì) 內(nèi)發(fā)生的氣體放電過程來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的，整個(gè)激勵(lì)裝置通常由放電電極和放電電源組成。3化 學(xué)激勵(lì)。是利用在工作物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的，通常要求有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué) 反應(yīng)物和相應(yīng)的引發(fā)措施。4核能激勵(lì)。是利用小型核裂變反應(yīng)所產(chǎn)生的裂變碎片、高能粒子或放 射線來(lái)激勵(lì)工作物質(zhì)并實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的。

1.1.2 增益介質(zhì)——被激發(fā)對(duì)象，激光器分類主要依據(jù)

激光的產(chǎn)生必須選擇合適的工作介質(zhì)，可以是氣體、液體、固體或半導(dǎo)體。關(guān)鍵是能在這種介質(zhì)中 實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以獲得產(chǎn)生激光的必要條件。激光工作物質(zhì)是指用來(lái)實(shí)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，有時(shí)也稱為激光增益媒質(zhì)，它們可以是固體(晶體、玻璃)、氣體(原子氣體、離子氣體、分子氣體)、半導(dǎo)體和液體等媒質(zhì)。對(duì)激光工作物質(zhì)的主要要求，是盡可 能在其工作粒子的特定能級(jí)間實(shí)現(xiàn)較大程度的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，并使這種反轉(zhuǎn)在整個(gè)激光發(fā)射作用過程 中盡可能有效地保持下去;為此，要求工作物質(zhì)具有合適的能級(jí)結(jié)構(gòu)和躍遷特性。

1.1.3 諧振腔——激光放大器

有了合適的工作物質(zhì)和激勵(lì)源后，可實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，但這樣產(chǎn)生的受激輻射強(qiáng)度很弱，無(wú)法實(shí)際 應(yīng)用。還需要將輻射的光進(jìn)行放大。

所謂光學(xué)諧振腔，實(shí)際是在激光器兩端，平行裝上兩塊反射率很高的鏡片，一塊為全反射鏡片，一 塊為部分反射、少量透射鏡片。全反射鏡片的作用是將入射的光全部按原路徑反射回去，部分反射 鏡片的作用是將能量未達(dá)到一定限度的部分光子按原路徑反射回去，而達(dá)到一定能量限度的光子則 透射而出。這樣，透射而出的這部分光子就成為我們需要的，經(jīng)過放大了的激光;而被反射回工作 介質(zhì)的光，則繼續(xù)誘發(fā)新一輪的受激輻射，光將逐漸被放大。因此，光在諧振腔中來(lái)回振蕩，造成 連鎖反應(yīng)，雪崩似的獲得放大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光，直到能量達(dá)到一定的限度，從部分反射鏡片中輸 出。

由上可知，激光器是激光的發(fā)生裝置，主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等組成。泵浦源為激光器 的光源，諧振腔為泵浦光源與增益介質(zhì)之間的回路，增益介質(zhì)指可將光放大的工作物質(zhì)。在工作狀 態(tài)下增益介質(zhì)通過吸收泵浦源提供的能量，經(jīng)諧振腔振蕩選模輸出激光。泵浦源和諧振腔是激光器 的關(guān)鍵組成部分，直接影響激光輸出參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，其性能和穩(wěn)定性是激光器企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要 體現(xiàn)。

1.2 適用性廣:四高特性使其可加工幾乎所有材料

激光具有高亮度、 高方向性、 高單色性和高相干性特點(diǎn)。

激光的高亮度: 固體激光器的亮度更可高達(dá)1011W/cm2Sr。 不僅如此， 具有高亮度的激光束 經(jīng)透鏡聚焦后，能在焦點(diǎn)附近產(chǎn)生數(shù)千度乃至上萬(wàn)度的高溫，這就使激光可加工幾乎所有的材料， 適用范圍極廣，

激光的高方向性:激光光束在傳播過程中很少發(fā)生彌散，即使在傳播很長(zhǎng)距離后光束仍保持平行而 不發(fā)生彌散。 用于定位、導(dǎo)向、測(cè)距等。醫(yī)學(xué)上用作普通手術(shù)刀和微手術(shù)刀(直接對(duì) DNA 等生 物大分子進(jìn)行切割或?qū)?。激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長(zhǎng)的距離的同時(shí)，還能保證聚 焦得到極高的功率密度，這兩點(diǎn)都是激光加工的重要條件。

激光的高單色性:光的顏色由光的波長(zhǎng)(或頻率)決定。激光器輸出的光，波長(zhǎng)分布范圍非常窄， 因此顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長(zhǎng)分布范圍可以窄到2×10^-9 納米，是 氪燈發(fā)射的紅光波長(zhǎng)分布范圍的萬(wàn)分之二。激光的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種單色光源。由于激光的 單色性極高從而保證了光束能精確地聚焦到焦點(diǎn)上， 得到很高的功率密度，同時(shí)保證激光在較長(zhǎng) 的傳輸距離上都是高度集中的

激光的高相干性: 相干性主要描述光波各個(gè)部分的相位關(guān)系。相干光的特征是其所有的光波都是 同步的， 整束光就好像一個(gè)波列，具體分為兩種:時(shí)間相干性:從激光器輸出口不同空間發(fā) 出的光位相差恒定、方向一致、波長(zhǎng)相同、此種相干性稱時(shí)間相干性(即從光源不同點(diǎn)發(fā)出的光有 相干性稱時(shí)間相干性)?？臻g相干性:從光源同一點(diǎn)在不同時(shí)間發(fā)出的光如有恒定的位相關(guān)系、方 向和波長(zhǎng)也相同，此種相干性稱空間相干性。

現(xiàn)在，激光已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，被稱為最快的刀、最亮的光、最準(zhǔn)的尺，在工業(yè)加工中得到了廣泛地應(yīng)用。

工業(yè):工業(yè)上利用激光的高密度、高亮度和高定向性的特點(diǎn)，可以把激光輻射能量集中在較小的一 定空間范圍內(nèi)，產(chǎn)生幾千度到幾萬(wàn)度以上的高溫，因此可利用激光進(jìn)行多種特殊的非接觸特種加工 作業(yè)。目前比較成熟的應(yīng)用有激光打孔、激光焊接、激光切割、激光表面處理和激光印刷、激光信 息存儲(chǔ)等

軍事和航天:在軍事和航天方面，可用于激光測(cè)距、激光偵察、大氣激光通信、激光制導(dǎo)、激光武 器、紅外偽裝和紅外誘餌器。紅外偽裝的最基本原理是降低和消除目標(biāo)和背景的輻射差別，以降低 目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的可能性。在航天領(lǐng)域中，航天器用紅外輻射涂層是一種高溫高發(fā)射率涂層，涂 在航天器蒙皮表面上，作為輻射防熱結(jié)構(gòu)。

醫(yī)療、美容:在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，隨著激光技術(shù)的出現(xiàn)，一種新型的以激光為基礎(chǔ)的醫(yī)療和診斷手段得到 了迅速的發(fā)展，激光治療的方式包括輻照、燒灼、光刀切割以及光針針炙等。

二、光纖激光器:綜合性能最優(yōu)，不斷高功率化

2.1 激光器分類:光纖激光器綜合性能最優(yōu)

根據(jù)激光器增益介質(zhì)的不同，一般將激光器分為液體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器、固體激 光器和光纖激光器幾大類，其中半導(dǎo)體激光器、光纖激光器本質(zhì)上都是一種固體激光器，而半導(dǎo)體 激光器常被用作光纖激光器的泵浦源。

其中光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換效率、輸出功率、運(yùn)行成本等指標(biāo)均較優(yōu)，綜合性能突出:與固體、氣 體激光器相比:能量轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、適合批量生產(chǎn);與半導(dǎo)體激光器相比:單 色性好，調(diào)制時(shí)產(chǎn)生的啁啾和畸變小，與光纖耦合損耗小。

電光轉(zhuǎn)換效率高，光束質(zhì)量好:光纖作為導(dǎo)波介質(zhì)，纖芯直徑小，纖內(nèi)易形成高功率密度，可方便 地與目前的光纖通信系統(tǒng)高效連接，構(gòu)成的激光器具有高轉(zhuǎn)換效率、低閾值、高增益、輸出光束質(zhì) 量好和線寬窄等特點(diǎn);

體積小，易集成，運(yùn)行成本低:由于光纖具有極好的柔繞性，激光器可設(shè)計(jì)得相當(dāng)小巧靈活、結(jié)構(gòu) 緊湊、體積小、易于系統(tǒng)集成、性能價(jià)格比高;且使用過程中耗材少，冷卻簡(jiǎn)單，耗電量低，運(yùn)營(yíng) 成本有顯著優(yōu)勢(shì)。冷卻方面:由于光纖激光器的效率高，因而對(duì)冷卻的要求低，小功率光纖激光器 只需要空氣冷卻即可。消耗品/備用件: 由于光纖激光器采用了更加高效的設(shè)計(jì)(熱量管理效率更 高)和采用了電信級(jí)單芯結(jié)泵浦源，因而節(jié)省了備用件(例如燈和半導(dǎo)體陣列)，在激光器的使用 壽命內(nèi)節(jié)省了光學(xué)裝置(如共振腔鏡、晶體、液體、濾光片)和其他耗材的的調(diào)整或維護(hù)費(fèi)用，

光纖激光器不斷高功率化，適用范圍、加工效率不斷拓展:光纖激光切割機(jī)市場(chǎng)從主流的 3、4k 向 6kw 突破，萬(wàn)瓦級(jí)以上激光切割機(jī)不斷推向市場(chǎng)。功率的提升，帶來(lái)的首要變化就是鈑金切割 厚度的變革。早期光纖激光切割板材的厚度局限于碳鋼 20mm 以內(nèi)，不銹鋼 12mm 以內(nèi)，更厚的 材料還是采用精細(xì)等離子、線切割或水刀切割等傳統(tǒng)加工工藝。而萬(wàn)瓦級(jí)激光切割機(jī)切割鋁合金板 材可達(dá) 40mm，不銹鋼板材可達(dá)50mm，隨著 12kW 和 15kW 光纖激光切割機(jī)的陸續(xù)推出，材料 切割的厚度極限還會(huì)繼續(xù)被打破。厚板的加工價(jià)格會(huì)進(jìn)一步降低，因此會(huì)觸發(fā)更多厚板領(lǐng)域的激光 切割應(yīng)用，如造船、核電、國(guó)防等。由此形成一個(gè)良性循環(huán)，結(jié)果是促進(jìn)激光切割的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一 步擴(kuò)大。

最近幾年光纖激光器市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，占比提升，尤其是在激光切割領(lǐng)域，憑借切割效率更優(yōu)、切割 能耗更低等優(yōu)勢(shì)，不斷取代 CO2 激光切割技術(shù)和傳統(tǒng)的金屬加工機(jī)床。

2.2 光纖激光器技術(shù)核心為泵浦源和增益光纖

2.2.1核心部件:泵浦源+特種光纖占光纖激光器50%以上成本

光纖激光器主要由泵源、耦合器、摻稀土元素光纖、諧振腔等部件構(gòu)成, 結(jié)構(gòu)如圖所示.泵源由一 個(gè)或多個(gè)大功率激光二極管構(gòu)成, 其發(fā)出的泵浦光經(jīng)特殊的泵浦結(jié)構(gòu)耦合到作為增益介質(zhì)的摻稀 土元素增益光纖內(nèi), 泵浦波長(zhǎng)上的光子被摻雜光纖介質(zhì)吸收, 形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn), 受激發(fā)射的光波經(jīng) 諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

泵浦源:可作為工業(yè)半導(dǎo)體激光器直接光源輸出直接半導(dǎo)體激光，也可作為光纖激光器的高效泵浦 源。泵浦將多個(gè)發(fā)射器在芯片上組合。

隔離器:隔離器只允許光在一個(gè)方向通過，在相反方向中阻擋光通過。因此在光纖激光器中，隔離 器可以用來(lái)避免光路中的回波對(duì)光源、泵浦源以及其他發(fā)光器件造成干擾或損傷。

合束器:光纖與光線之間進(jìn)行可拆卸連接的器件，通過光纖精密搭接技術(shù)，使發(fā)射光纖輸出的光能 量最大限度地耦合到接收光纖中去，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)激光泵浦放大必不可少的核心器件;亦能夠合成多 路單模激光或泵浦激光，實(shí)現(xiàn)更高功率的激光輸出。

光纖光柵(FGB):激光器諧振腔的必要構(gòu)成部件，決定激光器的輸出波長(zhǎng)與帶寬，可控制激光 模式與輸出激光光束質(zhì)量。一般由一個(gè)全/高反射率光柵和一個(gè)半/低反射率光柵組成，達(dá)到要求的 激光從半/低反射率光柵測(cè)輸出。

雙包層有源光纖:光纖分有源和無(wú)源兩種，無(wú)源光纖主要起傳輸信號(hào)光作用;有源光纖則通過在光 纖芯內(nèi)摻雜稀土金屬離子作為增益介質(zhì)，將泵浦光放大。

從性能來(lái)看，激光器最重要的參數(shù)之一電光轉(zhuǎn)換效率也主要由芯片、泵浦源、增益光纖決定。外部 功能電源輸入泵浦芯片，電信號(hào)激發(fā)泵浦光，這一階段的轉(zhuǎn)換效率為電光轉(zhuǎn)換效率;然后泵浦光被 增益光纖吸收進(jìn)入增益光纖，放大后輸出信號(hào)光，這一階段轉(zhuǎn)換效率為光光轉(zhuǎn)換效率;此外，在信 號(hào)傳輸、合束階段也有部分光損耗，最后得到總的電光轉(zhuǎn)換效率。

從成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，泵浦源和有源增益光纖也是光纖激光器原材料成本占比較高的器件。根據(jù)銳科激 光招股說明書，中高功率連續(xù)激光器泵浦源和有源光纖占原材料成本比例超過50%，其中泵浦源 的核心部件為激光芯片和半導(dǎo)體二極管。脈沖激光器因多為低功率產(chǎn)品芯片基本采購(gòu)國(guó)內(nèi)品牌，且 有源光纖自供比例較高，采購(gòu)成本占比相對(duì)較低。

2.2.2 高功率激光芯片和雙包層增益光纖為核心技術(shù);

(1)激光芯片

高功率和高光束質(zhì)量是材料加工用激光器的兩個(gè)基本要求。為了提高大功率半導(dǎo)體激光器的輸出功 率，可以將十幾個(gè)或幾十個(gè)單管激光器芯片集成封裝、形成激光器巴條，將多個(gè)巴條堆疊起來(lái)可形 成激光器二維疊陣，激光器疊陣的光功率可以達(dá)到千瓦級(jí)甚至更高。而單管激光芯片功率對(duì)合束后 能達(dá)到的功率及其成本起決定性作用。因此，大功率半導(dǎo)體激光器及激光芯片是激光器高功率化核 心技術(shù)。

高功率激光芯片技術(shù):提高激光功率主要依靠提高激光芯片的單管輸出功率或通過合束增加激光器 發(fā)光點(diǎn)個(gè)數(shù)。目前，商品化的半導(dǎo)體激光芯片的電光轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到60%，實(shí)驗(yàn)室中的電光轉(zhuǎn)換 效率已超過 70%，國(guó)內(nèi)以長(zhǎng)光華芯為主的企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換效率的976nm 波段泵浦源的國(guó)產(chǎn) 化。

(2)雙包層光纖

光纖是一種高度透明的玻璃絲，由純石英經(jīng)復(fù)雜的工藝?yán)贫伞Ｔ鲆婀饫w將泵浦光放大得到信號(hào) 光，雙包層結(jié)構(gòu)是光纖激光器能穩(wěn)定輸出可應(yīng)用強(qiáng)信號(hào)光的基礎(chǔ)。如下圖所示，雙包層光纖由中心 部分(包層芯 Core)、同心圓狀包裹層(包層 Clad)、一次涂覆層和套層組成。纖芯的折射率>內(nèi)包 層>外包層，因此入射泵浦光在芯和包層之間的界面上反復(fù)進(jìn)行全反射。內(nèi)包層的作用:一是包繞 纖芯，將激光輻射限制在纖芯內(nèi);二是將泵浦光耦合到內(nèi)包層，使之在內(nèi)包層和外包層之間來(lái)回反 射，多次穿過單模纖芯被其吸收。光光效率可達(dá) 70~80%。

自1999 全球首次報(bào)道用4只45W半導(dǎo)體激光泵浦摻鐿雙包層光纖實(shí)現(xiàn)110W輸出后，光纖激光 器輸出功率快速突破，2005 年，IPG 已實(shí)現(xiàn)單模 2kw，2008 年達(dá)到單模輸出功率2 萬(wàn) w，光纖激 光器適用范圍不斷拓展。

激光功率產(chǎn)生于激光模塊中。每個(gè)激光模塊可視作分立的激光器。

(3)單模功率及合束技術(shù)為光纖激光器高功率化核心

光纖合束器是在熔融拉錐光纖束(Taper Fused Fiber Bundle , TFB)的基礎(chǔ)上制備的光纖器件。 它是將一束光纖剝?nèi)ネ扛矊?，然后以一定方式排列在一起，在高溫中加熱使之熔化，同時(shí)向相反方 向拉伸光纖束，光纖加熱區(qū)域熔融成為熔錐光纖束。

根據(jù)激光器的額定輸出功率，每臺(tái)激光器會(huì)配備一定數(shù)量的模塊。各個(gè)模塊的輸出功率在合束器中 合成進(jìn)入單根光纖中(傳導(dǎo)光纖)，大大提高激光輸出功率。如果激光器中有多個(gè)模塊，可以通過 控制軟件有選擇性的使用其中的一個(gè)或幾個(gè)，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出功率的目的，且如果激光器中含有備用 模塊，如其中的某個(gè)模塊損壞，也可啟動(dòng)備用模塊。

2.3 我國(guó)多層次政策鼓勵(lì)激光技術(shù)發(fā)展

2.3.1 我國(guó)光纖激光器技術(shù)發(fā)展歷史

1960-1970 年，激光技術(shù)不斷突破，不同類型激光器先后研發(fā)成功:我國(guó)緊跟全球最新激光技術(shù) 成果，差距較小

從 1917 年愛因斯坦提出受激發(fā)射理論到1953 年美國(guó)物理學(xué)家Charles Townes 用微波實(shí)現(xiàn) 激光器前身微波受激發(fā)射放大，激光技術(shù)在科研領(lǐng)域引發(fā)熱潮，不同類型激光器先后研發(fā)成功，但 這一階段因激光器性能和穩(wěn)定性限制，并未形成規(guī)?；瘧?yīng)用。在這個(gè)階段，軍事應(yīng)用的研究開發(fā)占 很大比重。

1960 年-1970 年，紅寶石、氦氖氣體激光器、半導(dǎo)體二極管激光器、CO2 激光器及 YAG 激光器 等相繼問世，其中CO2 激光器率先突破高功率，1971 年第一臺(tái) 1KW 高功率 CO2 激光器投入商 用，打開激光加工市場(chǎng)。而半導(dǎo)體二極管激光器則成為光纖激光器產(chǎn)業(yè)化支柱，在此基礎(chǔ)上，以半 導(dǎo)體二極管為泵浦源的光纖激光器技術(shù)不斷突破，直至現(xiàn)在取代 CO2 激光器成為商業(yè)化應(yīng)用主力。

在這一階段，我國(guó)以王大珩、王之江等專家領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在 1961 年研制出我國(guó)第一臺(tái)紅寶石激 光器，并緊接著相繼突破氦氖氣體激光器、半導(dǎo)體激光器、脈沖 Ar 激光器、CO2 激光器及 YAG 激光器等，均緊跟全球研發(fā)進(jìn)展，奠定了我國(guó)激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)了我國(guó)第一批激光科 研力量。

1970 年之后，激光技術(shù)轉(zhuǎn)向?qū)嵱秒A段，我國(guó)光纖激光器技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平逐漸產(chǎn)生差距

在激光的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索階段，最重要的時(shí)間是是低損耗光纖的突破、激光制導(dǎo)炸彈和火炮激光測(cè) 距機(jī)、激光加工實(shí)用化等，借助軍工、通信、航空航天和汽車等戰(zhàn)略性或成熟產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)和培育， 激光技術(shù)進(jìn)入以實(shí)業(yè)為主要研發(fā)力量的商業(yè)化應(yīng)用階段。其中汽車領(lǐng)域是激光民用的代表產(chǎn)業(yè)，1974 年，美國(guó)通用汽車公司所屬的薩基諾廠將汽車操縱器外殼的激光熱處理正式應(yīng)用于生產(chǎn)上; 1976 年由中科院長(zhǎng)春光機(jī)所、長(zhǎng)春第一汽車制造廠轎車分廠等單位合作研制的 CO2 激光切割機(jī) 成功的應(yīng)用于紅旗牌轎車覆蓋件的切割上。

而隨著適用范圍更廣、綜合性能更優(yōu)的的光纖激光器技術(shù)發(fā)展，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的差距逐 漸拉大。20 世紀(jì) 60 年代，Sniter 等人提出了光纖在激光器方面的設(shè)想，并且不久就用摻雜Nd3+ 的玻璃纖維研制出第一臺(tái)光纖激光器，隨著雙包層光纖激光器、窄線寬光纖激光器、超短脈沖光纖 激光器、光子晶體光纖激光器以及基于光纖光柵的高功率光纖激光器的出現(xiàn)，光纖激光器的研制得 到了迅速發(fā)展。

2007 年之前，盡管國(guó)內(nèi)高校、研究所等單位在光纖激光器領(lǐng)域開展了大量的研究工作并取得了諸 多成就，但國(guó)內(nèi)光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品化仍然較空白，在本土企業(yè)突破激光器核心技術(shù)前，激 光器技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)壟斷，直接導(dǎo)致激光器設(shè)備價(jià)格昂貴，限制了激光應(yīng)用的拓展。

2.3.2 國(guó)家政策鼓勵(lì)光制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

激光設(shè)備作為通用器件，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，材料加工、通信、軍事、醫(yī)療美容等各個(gè)領(lǐng) 域，涉及產(chǎn)值可觀。以美國(guó)為例，根據(jù)美國(guó)科學(xué)和技術(shù)政策辦公室 2010 年報(bào)告顯示，美國(guó)當(dāng)年 15 萬(wàn)億 GDP 產(chǎn)值中有約 50%與激光應(yīng)用相關(guān)。

基于制造業(yè)市場(chǎng)體量，我國(guó)對(duì)激光設(shè)備的需求空間極大，目前市場(chǎng)應(yīng)用占比最高的光纖激光器及核 心零部件領(lǐng)域領(lǐng)域，我國(guó)仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口，為此，我國(guó)不斷出臺(tái)相關(guān)政策，推動(dòng)我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

三、市場(chǎng)角度看技術(shù)方向:高功率化，品類多元化

3.1 行業(yè)整體增速下滑，光纖激光器仍為增長(zhǎng)主力

據(jù)中國(guó)科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心統(tǒng)計(jì)，2012-2018 年，全球激光器市場(chǎng)規(guī)模從87.3 億美元以 7.88 的復(fù)合增速增長(zhǎng)到137.6 億美元，受全球宏觀經(jīng)濟(jì)影響，2018 年同比增速下滑至5.28%，根據(jù) Laser Focus world 預(yù)測(cè)，2019 年全球激光器銷售收入同比增速6%左右。

另外，隨著全球產(chǎn)業(yè)升級(jí)和高功率光纖激光器技術(shù)的快速發(fā)展，在加工制造領(lǐng)域，激光設(shè)備快速取 代傳統(tǒng)設(shè)備，全球工業(yè)激光器收入從 2013 年的 24.87 億美元增加至 2017 年的 43.14 億美元， 年復(fù)合增長(zhǎng)率為14.76%。2015 年以來(lái)，工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模增速逐步加快，最近三年的市場(chǎng)規(guī) 模增長(zhǎng)率分別為 8.93%、19.36%和 26.10%。工業(yè)領(lǐng)域激光器占全部激光器市場(chǎng)的份額從 2012 年 的 26.80%提升到 2017 年的 37.65% 。

其中，激光材料加工用大功率激光器經(jīng)歷了大功率 CO2 激光器、大功率固體YAG 激光器后，目 前正在朝著以半導(dǎo)體激光器為基礎(chǔ)的直接半導(dǎo)體激光器和光纖激光器的方向發(fā)展。在材料加工應(yīng)用 中，以大功率半導(dǎo)體激光器為基礎(chǔ)的直接半導(dǎo)體激光器和光纖激光器，不僅具備以往其他激光器的 優(yōu)勢(shì)，而且還克服了其他激光器效率低、體積大等缺點(diǎn)，將會(huì)在材料加工領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革 命，就如同上世紀(jì)中葉晶體管取代電子管、為微電子技術(shù)帶來(lái)的革命一樣。因此，直接半導(dǎo)體激光 器和光纖激光器是未來(lái)材料加工用激光器的發(fā)展方向之一。

光纖激光器電光轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 30%-35%，是傳統(tǒng)固體、氣體激光器效率的幾倍，非常節(jié)能環(huán)保。 目前在金屬切割領(lǐng)域主要以光纖激光器為主，CO2 仍然有部分份額，此前在光纖激光器主要用于 薄板切割，CO2 激光器優(yōu)勢(shì)在于厚板，隨著光纖激光器的價(jià)格下降、切割工藝的改良、高功率崛 起，CO2 激光器逐步被擠出金屬切割領(lǐng)域，未來(lái)CO2 激光器主要將應(yīng)用于非金屬材料加工。

全球光纖激光器占材料加工的市場(chǎng)規(guī)模接近 70%，光纖激光器的全球營(yíng)收額從 2013 年的 8.41 億 元增加到 2017 年的 21 億元，占工業(yè)激光器銷售額的 47.26%。光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng)是 工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的主要原因。

中國(guó)為激光設(shè)備最大應(yīng)用市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)增速顯著高于全球:2018 年國(guó)內(nèi)激光設(shè)備市場(chǎng)銷售收入突破 600 億，同比增速達(dá)到 22.2%，而我國(guó)因材料加工應(yīng)用占比較高，從結(jié)構(gòu)看，光纖激光器份額2017 年達(dá)到 55%，2018 年預(yù)計(jì)為 60%左右。

3.2 激光下游以工業(yè)應(yīng)用為主:切割、焊接占據(jù)過半份額

細(xì)分領(lǐng)域結(jié)構(gòu)性分化愈發(fā)明顯:激光下游應(yīng)用廣闊，其中激光材料加工、信息與通信、醫(yī)療保健與 生命科學(xué)以及國(guó)防是世界范圍內(nèi)激光技術(shù)的四個(gè)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，其中激光材料加工所占比例最 大，同時(shí)也是發(fā)展最快、對(duì)一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響最大的激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。激光材料加工技術(shù)在 工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛程度，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。隨著全球產(chǎn)業(yè)升級(jí)和 高功率光纖激光器技術(shù)的快速發(fā)展，在加工制造領(lǐng)域，激光設(shè)備快速取代傳統(tǒng)設(shè)備。

2018 年材料加工與光刻收入占比從42%提升到 45%，仍為占比最高的細(xì)分領(lǐng)域，約為61.6 億美 元。通信和光存儲(chǔ)占比從34%回落至 28%，銷售額 38.2 億元;科研與軍工應(yīng)用 2018 年收入增速

高達(dá) 12.7 億美元，增速達(dá)到38%。而我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)因工業(yè)體量大，加工需求多，激光設(shè)備市場(chǎng)份 額超6成為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

根據(jù) Industrial Laser Solutions 的研究報(bào)告，光纖激光器的用途可以為打標(biāo)、微材料加工、宏觀材 料加工三大類。其中，微材料加工包括了除打標(biāo)以外，所有輸出功率小于1,000W 的激光器應(yīng)用; 宏觀材料加工包括了所有輸出功率大于等于1,000W的激光器應(yīng)用，主要為金屬切割和焊接。

光纖激光器按照輸出功率可分為三個(gè)層次:低功率光纖激光器(<100 W)主要用于激光打標(biāo)、鉆 孔、精密加工以及金屬雕刻等;中功率光纖激光器(<1.5 kW)主要用于金屬材料的焊接和切割， 金屬表面的翻新處理;高功率光纖激光器(>1.5 kW)主要用于厚金屬板的切割、特殊板材的三 維加工等。自光纖激光器問世以來(lái)，高功率光纖激光器成為激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一。隨 著新型泵浦技術(shù)的采用和大功率半導(dǎo)體激光器制造技術(shù)和工藝的進(jìn)一步發(fā)展成熟，在輸出功率、光 束質(zhì)量和亮度等方面取得了巨大進(jìn)步。

3.3 行業(yè)并購(gòu)頻繁，超快、數(shù)字化、自動(dòng)化為主要方向

3.3.1 加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合，上下游拓展仍為激光行業(yè)主要并購(gòu)方向之一

(1)通快進(jìn)軍超快領(lǐng)域:機(jī)床制造和激光設(shè)備頭部企業(yè)德國(guó)通快收購(gòu)超快脈沖激光器制造商 Amphos，超快脈沖激光器主要用于生產(chǎn)印刷電路板、顯示器和防護(hù)玻璃罩等物品，在3C 電子制 造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

(2)相干下游、上游收購(gòu)并舉:收購(gòu)德國(guó) OR Laser 公司，進(jìn)軍增材制造領(lǐng)域;收購(gòu)全息光柵(VHG) 和其相關(guān)應(yīng)用的波長(zhǎng)穩(wěn)定的單頻半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)生產(chǎn)商 Ondax，進(jìn)一步拓展公司元件、激光器 以及激光系統(tǒng)產(chǎn)品組合。

(3)MKS 通過并購(gòu)加快半導(dǎo)體市場(chǎng)布局:萬(wàn)機(jī)儀器(MKS)以約 10 億美元現(xiàn)金收購(gòu)激光微加工 公司 ESI。ESI 主營(yíng)激光加工設(shè)備及解決方案，產(chǎn)品大量應(yīng)用于FPC 與 HDI 板的微孔鉆孔、半導(dǎo) 體晶圓的加工，包括晶圓劃線、刻槽、打標(biāo)以及內(nèi)存修復(fù)等，已進(jìn)入國(guó)際主流半導(dǎo)體制造晶圓廠。(4)II-VI 收購(gòu) Finisar，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合拓展市場(chǎng):去年 11 月，工程材料和光電元件全球龍頭之一 II -VI 公司和光通信全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者Finisar公司，宣布合并，II-VI 公司將以現(xiàn)金和股票交易收購(gòu)Finisar，股權(quán)價(jià)值約為32 億美元。兩者在光通信、3D 傳感平臺(tái)和激光雷達(dá)等領(lǐng)域相互補(bǔ)充，合 并后業(yè)務(wù)范圍將覆蓋通信、消費(fèi)電子、國(guó)防、工業(yè)加工激光器、汽車半導(dǎo)體設(shè)備和生命科學(xué)等領(lǐng)域。

(5)SPI 收購(gòu)生產(chǎn)基地，積極擴(kuò)產(chǎn):英國(guó)的光纖激光設(shè)計(jì)和制造商 SPI Lasers 在英國(guó) Rugby 收 購(gòu)一處生產(chǎn)基地，加速垂直整合

(6)銳科激光公告擬收購(gòu)國(guó)神廣電布局超快激光器:03 月 19 號(hào)，銳科發(fā)布公告，擬收購(gòu)上海國(guó) 神光電 100%股權(quán)，國(guó)神光電主營(yíng)全光纖集成高功率超短脈沖光纖激光器件及系統(tǒng)的研究開發(fā)、生 產(chǎn)和銷售,擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的超快激光器技術(shù)，在2018 年先后推出了 20 W 紫外皮秒激光器、50 W 紅外皮秒激光器、20 W 綠光皮秒和 20 W 飛秒激光器，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

3.3.2 數(shù)字化、自動(dòng)化方向成激光行業(yè)并購(gòu)新熱點(diǎn)，

機(jī)器人+激光方案拓展下游需求空間:

(1)IPG 收購(gòu)機(jī)器人公司，進(jìn)軍自動(dòng)化:IPG 光電宣布 1.15 億美元收購(gòu)全球機(jī)器人焊接和自動(dòng)化解 決方案開發(fā)商 Genesis Systems Group。Genesis 在美國(guó)、墨西哥和日本均設(shè)有生產(chǎn)基地，是運(yùn)輸、 航空航天和工業(yè)終端市場(chǎng) 300 多家優(yōu)質(zhì)客戶的機(jī)器人系統(tǒng)集成商。進(jìn)軍機(jī)器人自動(dòng)化領(lǐng)域，將為IPG 在運(yùn)輸、航空、工業(yè)終端市場(chǎng)的激光加工提供更多的技術(shù)支持。

(2)三菱電機(jī)通過收購(gòu)激光設(shè)備企業(yè)加強(qiáng)自身自動(dòng)化水平:三菱電機(jī)宣布收購(gòu)瑞士鈑金激光加工 機(jī)自動(dòng)分揀解決方案開發(fā)商 ASTES4 SA，旨在實(shí)現(xiàn)其自身商用鈑金加工產(chǎn)品的自動(dòng)化，并不斷增 加全球業(yè)務(wù)。(3)百超收購(gòu) Antil，擴(kuò)大自動(dòng)化業(yè)務(wù):金屬激光切割解決方案供應(yīng)商百超收購(gòu)自動(dòng) 鈑金加工專家 Antil 公司 70%的股份，擴(kuò)大其在自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)和服務(wù)范圍。

2007 年以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持和激光器企業(yè)的研發(fā)投入下，國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速， 目前已出現(xiàn)超過十家光纖激光器企業(yè)。隨著國(guó)內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)光纖激光器 功率和性能逐步提高。近年來(lái)，隨著中功率光纖激光器產(chǎn)能大幅提升，價(jià)格明顯下降，進(jìn)一步促進(jìn) 了中功率光纖激光器的需求。

相比于傳統(tǒng)切割、焊接設(shè)備，光纖激光器優(yōu)勢(shì)明顯。以金屬焊接為例，光纖激光器實(shí)現(xiàn)了非接觸式 的焊接過程，減少切割材料損耗，且無(wú)需進(jìn)行后續(xù)處理，有助于提高工作效率，并大幅降低制造成 本。

3.4 國(guó)內(nèi)企業(yè)享份額提升、行業(yè)成長(zhǎng)雙重利好

3.4.1 高功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率提升迅速，2019 年有望在 6kw 取得突 破

進(jìn)口替代向高功率突破:

(1)100W 以下小功率光纖激光器今年出貨保持較高增速，國(guó)產(chǎn)100W 以下出貨量從 2013 年的 13000 臺(tái)猛增到 2018 年 11 萬(wàn)臺(tái)，已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化完全替代，2019 年有望達(dá)到 12.5 萬(wàn)臺(tái)。

(2)100W-1500W 中功率光纖激光器出貨量增速維持在25%左右，戳貨了從10000 臺(tái)提升到 12500 臺(tái)左右，國(guó)產(chǎn)化比例略有下降。

(3)1.5KW 以上光纖激光器國(guó)產(chǎn)出貨量翻倍，達(dá)到2000 臺(tái)，其中 3kw、3.3kw 出貨量超 500 臺(tái)，6kw 超 300 臺(tái)。3kw 及以上功率激光器競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，預(yù)計(jì)2019 年國(guó)產(chǎn)化高功率光纖激光器效率仍將 繼續(xù)上升。

從國(guó)產(chǎn)化率來(lái)看，低功率已基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，中高功率仍有空間，2018 年 1.5kw 以上高功率國(guó) 產(chǎn)企業(yè)份額提升明顯，從 19%增加到 3%

3.4.2 紫外、超快激光器銷量增速明顯，精密加工有望成激光應(yīng)用新藍(lán)海

紫外激光器市場(chǎng)增速提升明顯，超快激光引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注:國(guó)產(chǎn)激光器過去幾年從 2014 年的 2300 臺(tái)出貨量提升到2018 年 15000 臺(tái)出貨量，技術(shù)進(jìn)步迅速。預(yù)計(jì)2019 年紫外激光器國(guó)產(chǎn)出貨量突破20000 臺(tái)，增速達(dá)到 30%以上。隨皮秒紫外國(guó)產(chǎn)化加速，其在玻璃加工、異形切割、FPC 打孔、半 導(dǎo)體去薄膜等領(lǐng)域應(yīng)用不斷拓展。2018 年 15000 臺(tái)國(guó)產(chǎn)紫外中，納秒紫外占八成，

超快激光器近年來(lái)在消費(fèi)電子加工領(lǐng)域發(fā)展迅速，在柔性屏脆性材料和金屬加工領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸 加大。2018 年國(guó)產(chǎn)的皮秒和飛秒激光器銷售數(shù)量成倍增長(zhǎng)，精密加工領(lǐng)域有望成為激光國(guó)產(chǎn)化新 藍(lán)海。

最近幾年，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛布局超快激光器業(yè)務(wù)，其中華日激光、安揚(yáng)激光、貝林激光、英諾激光等 均已實(shí)現(xiàn)批量出貨。

3.5 投資建議:業(yè)績(jī)驗(yàn)證進(jìn)口替代邏輯，內(nèi)資市占率不斷提升

3.5.1 銳科激光:市占率不斷提升，業(yè)績(jī)驗(yàn)證競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

專注光纖激光器的國(guó)產(chǎn)激光器龍頭企業(yè)

公司成立于2007 年，是一家專業(yè)從事光纖激光器及其關(guān)鍵器件與材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家 火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)第一家專門從事光纖激光器及核心器件研發(fā)并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn) 的企業(yè)，先后研制出我國(guó)第一臺(tái) 25W 脈沖光纖激光器產(chǎn)品，第一臺(tái)100W、1,000W、4,000W、 6,000W 和 10,000W 連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品并形成批量化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)光纖激光器產(chǎn)品從無(wú)到有 的突破，并始終引領(lǐng)國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中高功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)替代空間巨大

從銷售額看，光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率提升明顯，銳科、創(chuàng)鑫為首的國(guó)內(nèi)企業(yè)營(yíng)收增速遠(yuǎn)超IPG，市場(chǎng) 份額提升明顯。其中銳科激光市占率從12.10%提升到 17.80%，從銷售額看，光纖激光器國(guó)產(chǎn)化 率提升明顯，銳科、創(chuàng)鑫為首的國(guó)內(nèi)企業(yè)營(yíng)收增速遠(yuǎn)超 IPG，市場(chǎng)份額提升明顯。其中銳科激光市 占率從 12.10%提升到 17.80%，但 1.5kw 以上中高功率，國(guó)產(chǎn)化率目前僅為34%。所以從規(guī)模體 量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，銳科均有較大提升空間。

行業(yè)內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力角度，國(guó)際激光器巨頭 IPG 從 2006 市以來(lái)，2006-2017 年，營(yíng)收規(guī)模從1.43 億美元增長(zhǎng)到 14.08 億，11 年間復(fù)合增速高達(dá)23.1%，毛利率從 44.2%提升到 56.7%，成功完成 上游垂直整合，全球化布局。IPG 中國(guó)區(qū)營(yíng)收占比2017 年達(dá) 44%，2018 年隨國(guó)內(nèi)銳科激光為首 的激光器企業(yè)技術(shù)不斷突破，IPG 業(yè)績(jī)受到較大沖擊，受中國(guó)市場(chǎng)宏觀經(jīng)濟(jì)壓力及銳科激烈競(jìng)爭(zhēng)影響，IPG2018 年?duì)I收同比增速3.6%，稅前利潤(rùn)同比下滑3.17%，為 2009 年以來(lái)最低;分季度來(lái) 看，IPG Q1/Q2/Q3/Q4 在中國(guó)區(qū)收入同比分別+29%/+10%/-9%/-19%，

3.5.2 先導(dǎo)智能:鋰電、光伏及 3C 裝備領(lǐng)跑行業(yè)，積極布局激光設(shè)備

公司是專業(yè)從事自動(dòng)化成套設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售以及自動(dòng)化整體解決方案的供應(yīng)商，主 要為薄膜電容器、鋰電池、光伏電池/組件等節(jié)能環(huán)保及新能源產(chǎn)品的生產(chǎn)制造廠商提供設(shè)備及解 決方案。主要業(yè)務(wù)包括薄膜電容器設(shè)備(自動(dòng)卷繞機(jī)，高速分切機(jī)等)、鋰電池設(shè)備(焊接卷繞一 體機(jī)等)、光伏自動(dòng)化生產(chǎn)配套設(shè)備(自動(dòng)化擴(kuò)散上下料機(jī)、電池片自動(dòng)串焊機(jī)等)及智能化工廠 建設(shè)。目前，公司已經(jīng)成為全球最大的鋰電池智能裝備制造商，同時(shí)也是國(guó)際領(lǐng)先的電容器、光伏、3C智能裝備制造商，有望借助其研發(fā)實(shí)力和客戶資源，在激光設(shè)備領(lǐng)域取得突破。