华南国际钣金展
大功率激光设备产业链开启进口替代(下)
二、接棒中低功率,大功率激光器开启进口替代。
 
从20世纪70年代末开始,激光器明显向着两个方向发展,一类是以传递信息为目的的信息型激光器,主要使用在光纤通信方面,作为光纤通信的主要光源,主要是半导体激光器。另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器,也就是能量激光方向,应用在激光加工、激光武器、激光矫视、美容等以能量使用为目的的地方。在材料加工领域,未来我国激光器市场结构变动主要体现在光纤激光器的工艺替代和进口替代两个方面。
 
2.1
光纤激光器主导激光器行业发展
 
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,属于固体激光器的一种,但因增益介质形状特殊且具有典型的技术和产业优势,行业中一般将其与固体激光器明确区分。
 
与其他激光器相比,光纤激光器拥有结构简单、转换效率高、光束质量好、维护成本低、散热性能好等优点。随着光纤激光技术的进一步成熟,其比较优势将更为突出,未来几年有望延续对传统激光器的市场替代,在材料宏观加工、微加工领域保持高增长,市场份额进一步扩大。而CO2激光器、YAG激光器等逐渐进入成熟期,产品创新相对有限,其市场份额将被光纤激光器挤占。
 
光纤激光器已成为金属切割、焊接和标记等传统工业制造领域的主流光源,并广泛应用于医疗美容、航空航天和军事应用等领域。2013年以来,全球光纤激光器市场规模逐年增长,从2013年的8.41亿美元增长至2017年的20.39亿美元,年均复合增长率达24.78%。
 
激光的应用领域中,小功率激光器主要应用于电子、陶瓷、玻璃、五金、纺织、汽车零部件等轻工业制造,而高功率激光器一般运用于钣金加工、大型机械制造、石油化工、航空航天等重型设备的制造。
 
材料宏观加工对激光输出功率要求较高,一般在1kW以上。根据IndustrialLaserSolutions的统计数据,2016年材料宏观加工市场总体规模达到14.92亿美元,其中光纤激光器销售收入6.53亿美元,约占整个材料宏观加工市场的43.8%,2012-2016年均复合增长率为17.0%。用于材料宏观加工的激光器一般为高功率激光器,国内市场目前仍严重依赖进口,2016年进口依存度达90%以上。(注:不同机构统计口径不一样造成数据有所差异,主要关注增速指标)
 
材料微加工是超精密制造的核心工艺,加工尺寸一般在几微米到几百微米,激光微加工具有非接触、可控性高、热影响区域小、高精密、高重复率、复杂零件形状的柔性加工等优点,要求输出激光具有更短的脉冲,输出功率一般低于1kW。根据IndustrialLaserSolutions的统计数据,2016年材料微加工市场总体规模达到11.05亿美元,其中光纤激光器销售收入为3.86亿美元,约占整个材料微加工市场的35.0%,2012-2016年均复合增长率为36.4%。
 
用于打标/雕刻的激光器一般功率较低,光纤激光器、CO2激光器、固体激光器均可作为打标机激光源。相对CO2激光器、普通固体激光器优势凸显,在激光打标/雕刻的市场份额逐年增加。根据IndustrialLaserSolutions的统计数据,2016年激光打标/雕刻市场总体规模达到5.60亿美元,其中光纤激光器销售收入为2.65亿美元,约占整个打标/雕刻市场的47.4%,2012-2016年均复合增长率为7.2%。
 
2.2
国产化进程促激光器价格明显下降
 
2016年,本土激光器企业在低功率市场已占绝对优势,在中功率市场亦已占比近60%,但在高功率市场的占比尚不足10%,随着本土激光器企业技术的不断进步和行业经验的逐步丰富,国产高功率激光器正迎来进口替代,有望复制中小功率激光器的历史进程。光纤激光器是光纤激光设备的核心零部件和主要成本来源。国产激光器主要企业如锐科激光、创鑫激光等已成功研制出部分大功率光纤激光器,有望持续降低该类产品的国内售价,打破了国外垄断。目前光纤激光器成本占总激光设备的30-50%左右,大致来说,小功率激光器设备中激光器占30%,中功率激光器设备中激光器占约40%,大功率激光器设备中激光器占约50%。
 
事实上,10年之前,国内激光器市场还几乎被国外公司垄断,然而10年之后的今天,中国的低功率(<100W)光纤激光器市场已大多被国内厂商占据。2016年,大族激光和武汉的华工科技、天琪激光、华俄激光、金运激光,苏州的德龙激光等已替代国外厂商锁定了85%的市场份额。中功率光纤激光器(≤1500W)市场国内厂商略胜一筹。高功率光纤激器(>1500W)领域由于性能、稳定性等方面和国际龙头仍存在一定差距,市场依旧被国外厂商占据,国产的高功率光纤激光器市场份额仅约占8%。
 
在大功率激光器领域,我国与国际先进水平还有一定差距。IPG早在2009年就已经研发出万瓦级光纤激光器,领先于国内企业5年以上。现在,国内高功率激光器技术突破迅速,如锐科激光已经推出10000W连续光纤激光器,同时杰普特脉宽可调高功率激光器也实现量产,高功率光纤激光器核心件替代只是时间问题。我们判断,未来3-5年,伴随着大功率激光器国产化加速推进,大功率激光器的发展路径有望复制前期中小功率激光器的历史进程,即价格显著下降——下游需求显著提升——国产设备市占率持续提升。
 
三、借鉴国外巨头发展模式,国产替代势在必得
 
3.1
高端激光制造主要分布在欧美日,技术积累雄厚
 
1960年美国休斯实验室的梅曼与兰姆共同研制出红宝石激光器发出694.3nm的红色激光,这标志着世上第一台激光器的诞生。此后,美国陆续研制出应用于各行各业的各种性能的激光器,其研究技术极为突出,行业垄断地位愈加明显。近20年,随着激光器技术的日渐成熟,激光器逐渐取代传统工艺,成为工程制造业中无可或缺的技术和应用工具。因此,技术和市场的双重机遇造就了美国IPG、德国通快、美国Coherent等激光器研发与制造的国际大公司。
 
1960年代,国内激光器的研发与制造技术在国际上处于较为领先的地位。我国第一台红宝石激光器诞生于1961年;我国第一台He-N3激光器、第一台掺钕玻璃激光器、第一台GaAs同质结半导体激光器诞生于1963年,由邓锡铭、干福熹、王守武等科学家研发;我国第一台CO2激光器诞生于1965年,由王润文等科学家研发。由于历史缘故,国产激光器的发展未能抓住黄金发展期,以致国产激光器的发展相对落后,但随着近些年国家政策的大力支持以及市场需求的增加,国内激光器的厂商如雨后春笋一样不断涌现,以大族激光、锐科、亚威等具有代表性的国内企业逐渐打破国外厂商的技术垄断,不断独立自主研发生产制造出各种性能的激光器,也因此市场占有份额不断增加。
 
3.2
美国IPG:全球光纤激光器寡头
 
公司成立于1990年,总部位于美国马萨诸塞州,是全球最大的光纤激光器制造商。2006年在纳斯达克上市。IPG公司经过二十多年的发展,不断整合光纤激光器产业全产业链,目前已是全球激光器领域的绝对龙头。公司产品线丰富,涵盖高、中、低功率光纤激光器及放大器。
 
公司2017年实现营收14.1亿美元,同比增长40%。其中大功率连续波激光业务从5.78亿美元增长至8.67亿美元,同比增长50%,贡献了最多的增长。大功率激光器的快速增长的背后是激光器在传统行业渗透率的快速提升。公司2017年实现扣非归母净利润3.48亿美元,同比增长33.3%。
 
多年来,IPG凭借其光纤激光器等先进技术,一直保持着较高的盈利能力。毛利率多年保持在55%左右,净利率保持在26%左右。
 
中国是IPG收入的最大来源,2017年IPG全球营业额近14.09亿美元,在中国销售额为6.21亿美元,同比增长73.46%,占IPG集团当年营收的44%,远高于第二名美国的12%。IPG在国内激光器的销售不断增长且占IPG全球销售额的比重不断增加,侧面说明了国内激光加工行业的需求旺盛。
 
3.3
德国通快:工业生产机床和激光领域的世界领导企业
 
公司成立于1923年,之后40年间重点发展数控机床系统。1979年进入激光器领域。20世纪90年代后,公司为完善激光领域的布局,先后推出了二维激光切割机、三维激光切割机、激光切管机和激光焊接机等产品,同时向激光产业链上游方向推出碟片式激光器、半导体激光器、光纤激光器等,降低了核心零部件的采购成本。截至2016年底,通快集团生产基地遍布德国、法国、英国、意大利、奥地利、瑞士、波兰、捷克、美国、墨西哥、中国和日本等地。
 
目前,通快是全球最大的激光及激光设备供应商。2016年,通快实现营收31.11亿欧元,同比增长10.78%。新签订单34亿欧元、同比增长21.1%。实现净利润2.62亿欧元,同比增长11.27%。
 
从营收来源来看,德国是通快公司的第一大收入来源国,占比超20%,其次是美国、中国、韩国等。2016年通快在中国的销售额达4.04亿欧元。营业额不断增加,但是在中国的销售额占比却不断下降,这主是因为国内以大族激光为代表的企业的崛起,国产设备已经陆续实现替代。
 
四、本土产业链崛起,替代趋势明确
 
4.1
锐科激光:国内光纤激光器龙头
 
公司成立于2007年,是国内第一家专门从事光纤激光器及核心器件研发并实现规模化生产的国家级高新技术企业。2017年3月,公司收购了光纤研发与生产厂商武汉睿芯特种光纤有限责任公司85%股权,睿芯光纤拥有自主研发生产多款特种光纤的能力。收购睿芯光纤使得锐科股份实现关键原材料的自产,完善了自产元器件和材料的产业布局,进一步实现了光纤激光器上游产业链的垂直整合。2018年4月17日,锐科股份IPO获证监会通过,即将登陆深交所创业板。
 
科研实力突出,产品种类丰富。截至2017年底,公司共有205名技术研发人员,占公司总人数的24.29%。公司副董事长兼总工程师闫大鹏、董事兼副总经理李成、副总经理兼董事会秘书卢昆忠3名高层次人才入选国家“千人计划”,3人均为光纤激光器及核心器件等领域的领军人才。经过多年的自主研发和创新,公司开发出一系列拥有自主知识产权的专利技术,目前拥有专利108项,其中境内发明专利24项,境内实用新型专利68项,境内外观设计专利15项,境外专利1项,软件著作权7项。
 
公司先后研制出我国第一台25W脉冲光纤激光器产品,第一台100W、1000W、4000W、6000W和10000W连续光纤激光器产品并形成批量化生产,技术研发实力在国内同行业中保持领先水平。公司已经完成或正在进行多项国家重大科研项目,将进一步开发光纤激光器核心技术,持续推出新产品。公司主要产品为脉冲光纤激光器、连续光纤激光器两大系列,均为自主研发,设计水平、产品质量与性能整体处于行业先进水平,产品线丰富齐全,包括10W至200W的脉冲光纤激光器和10W至10000W的连续光纤激光器。2016年,公司上线自主研制生产的直接半导体激光器,丰富了产品线。
 
市场景气度高,营收稳定增长。受益于国内光纤激光器制造的庞大市场需求加上公司持续不断的科研投入,公司在近三年营收实现连续的稳定增长,CAGR高达74%。2017年公司实现营收9.52亿元,同比增长82.01%。
 
公司核心竞争力突出,净利润稳定增长。净利润稳定增长。2016-2017年度,受益于下游行业需求的大幅提升,同时公司研发实力不断增强,核心元器件自制比例不断提高,公司的生产成本得以降低。公司期间费用率同步降低,使得总支出成本降低,归母净利润出现较大幅度增长。2016年公司净利润率为16.89%,2017年公司净利润率为29.37%。
 
4.2
大族激光:亚洲最大的精密激光加工企业
 
1999年,大族激光创立于中国深圳,2004年A股上市。经过20余年的发展,大族激光如今成长为亚洲最大、世界排名前三的工业激光加工设备生产商。公司业务包括研发、生产、销售激光标记、切割、焊接设备、PCB专用设备、机器人、自动化设备及为上述业务配套的系统解决方案。公司产品涉及电子电路、集成电路、仪器仪表、计算机制造、手机通讯、汽车配件、精密器械、建筑建材、服装服饰、城市灯光、金银首饰、工艺礼品等多种行业。
 
在行业中,大族激光具有绝对领先的竞争力,在技术设备、产品性价比、定制能力、销售服务网络、客户关系、响应速度等方面具有明显优势。公司经过多年发展沉淀了三万个规模以上的工业客户,具有强大的客户资源优势。紫外划片机出货量市占率90%以上,成为行业标杆产品。
 
受益于消费电子升级以及激光加工替代传统加工技术所带来的下游激光加工应用市场的巨大需求,大族激光近5年营业收入实现不断增长。2017年营业收入为115.60亿元,同比增长66%,其中激光及自动化配套设备实现收入93.19亿元,同比增长81%。公司实现归母净利润16.65亿元,同比增长121%。
 
公司主营业务由小功率激光设备、大功率激光设备、激光制版及印刷装备、数控装备及LED设备构成。其中小功率激光设备在各业务中毛利率最高,其占比从2013年的39.30%提高至2016年的53.02%,抬升了公司整体毛利率。大功率激光设备业务收入占比也在逐步升高,由2013年的17.19%上升至2016年的20.97%。
 
公司持续加大研发力度,2017年研发支出8.5亿元,同比增长45%,占营业收入比例7.36%。公司核心激光器研发成果显著,自主研发的Draco系列皮秒激光器实现规模销售,作为新一代核心光源打破国外垄断;自主研发的DracoTM系列紫外激光器采用模块化设计实现不同功率、频率、脉宽的多参量输出,实现客户需求快速响应,满足不同行业的需求。公司核心原材料得以自产,降低了公司的采购成本。
 
4.3
亚威股份:国内稀缺板材领域激光加工上市公司
 
公司成立于2000年,2011年在深交所上市。公司是成形机床国内领先企业,目前主营业务由数控金属板材成形机床、激光加工设备和系统集成业务三部分构成。在成形机床领域积累的多年经验和客户渠道帮助公司迅速切入激光领域并获得优质客户。
 
近年来公司频频收购激光领域相关标的,布局激光产业链。相关标的,布局激光产业链。2015年公司收购创科源100%股权,经过近三年的整合,2018年三维激光切割业务将进入业绩全面释放期。2017年公司参股半导体晶圆切割公司镭明激光近20%的股权,布局以超快激光为核心的精密加工领域。公司激光业务快速发展,正从激光产业链第二梯队向第一梯队跨越。
 
激光业务快速成长,逐步替代传统机床业务。公司很早就开始采用二氧化碳激光器,但受制于光路复杂,成长较慢。近年来公司转而采用光纤激光器,成长较为迅速。2017年以来,公司新开拓的激光业务包括激光切割、激光焊接、激光熔覆和增材制造,大功率激光切割业务快速发展。2017年,公司激光业务首次在年度报表中单独列示,当年实现营收3.73亿元,同比增长49%,收入占比达到26%。
 
亚威股份通过自主研发和外延并购,已掌握平面激光切割、三维激光切割、激光焊接熔覆等关键核心技术,具备提供多种激光加工设备能力。公司定位高端,优先建立高端品牌形象。公司在激光领域最大的竞争优势来自于其传统业务和激光业务在客户上的高度重叠,我们看好公司大功率激光设备未来发展前景。
 
来源:国盛证券
 
  • © 1999-2019 Hannover Milano Fairs China Ltd 沪ICP备05004507号-35