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市場(chǎng)報(bào)告

重磅發(fā)布!激光器行業(yè)深度分析報(bào)告

rongpuiwing 來(lái)源:九鼎投資2019-10-22 我要評(píng)論(0 )   

一、行業(yè)總述激光加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有很多優(yōu)點(diǎn)——能量集中,應(yīng)用范圍廣泛,安全可靠,精確細(xì)致。我國(guó)的激光產(chǎn)業(yè)與《

一、行業(yè)總述

激光加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有很多優(yōu)點(diǎn)——能量集中,應(yīng)用范圍廣泛,安全可靠,精確細(xì)致。我國(guó)的激光產(chǎn)業(yè)與《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)五大領(lǐng)域密切相關(guān)。目前,國(guó)內(nèi)激光器行業(yè)處于快速成長(zhǎng)階段,龍頭企業(yè)已實(shí)現(xiàn)大功率光纖激光器技術(shù)突破,有望較快占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)出口,拉動(dòng)相關(guān)行業(yè)公司快速成長(zhǎng)。


1.1 行業(yè)定義

1.1.1 激光器的原理

激光器由泵浦源、具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的增益介質(zhì)、諧振腔等元件組成。以半導(dǎo)體泵浦光纖激光器為例,激光器產(chǎn)生激光的具體過(guò)程可以詳細(xì)拆分為以下五步:

第一步,導(dǎo)入泵浦光,半導(dǎo)體激光器作為激光器泵浦源發(fā)射具有一定線(xiàn)寬的泵浦光,通過(guò)合束器后進(jìn)入光纖;

圖:IPG光纖激光器泵浦源—單芯結(jié)半導(dǎo)體模塊

資料來(lái)源:IPG宣傳資料,九鼎投資


第二步,給增益介質(zhì)賦能,增益光纖吸收特定波長(zhǎng)的泵浦光從而使得粒子向上發(fā)生能級(jí)躍遷達(dá)到亞穩(wěn)態(tài);

第三步,自發(fā)輻射形成光子,亞穩(wěn)定狀態(tài)粒子自發(fā)向下躍遷釋放能量,產(chǎn)生方向和相位各異的光子;

第四步,受激輻射實(shí)現(xiàn)光放大,沿軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的光子可以在反射鏡(光柵)之間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)(非沿軸線(xiàn)光子很快逸出),而光子每次遇到增益介質(zhì)的高能(亞穩(wěn)態(tài))粒子時(shí)都能令增益介質(zhì)粒子釋放能量產(chǎn)生同質(zhì)光子,從而達(dá)到光放大效果;

第五步,激光輸出,達(dá)到一定要求后實(shí)現(xiàn)連續(xù)或者脈沖形式的激光輸出。


圖:激光器的構(gòu)造原理,IPG光纖激光器結(jié)構(gòu)圖

資料來(lái)源:《激光器原理與技術(shù)》,IPG宣傳資料,九鼎投資


1.1.2 激光器的分類(lèi)

激光器較為常見(jiàn)的分類(lèi)有四種,即按增益介質(zhì)、輸出功率、工作方式和脈沖寬度區(qū)分。

?按照增益介質(zhì):激光器的增益介質(zhì)包括氣體、液體和固體,特定增益介質(zhì)決定了激光波長(zhǎng)、輸出功率和應(yīng)用領(lǐng)域。氣體中具有代表性的是CO2氣體激光器,固體中具有代表性的包括紅寶石激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和YAG 激光器等。

?按照輸出功率:可以分為小功率(0-100W)、中功率(100-1KW)、高功率(1KW 以上);但有時(shí)也將100-1.5KW 范圍內(nèi)定義為中功率。不同功率的激光器適應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景不同。

?按工作方式:可分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。連續(xù)激光器可以在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)輸出,工作穩(wěn)定、熱效應(yīng)高。脈沖激光器以脈沖形式輸出,主要特點(diǎn)是峰值功率高、熱效應(yīng)?。桓鶕?jù)脈沖時(shí)間長(zhǎng)度,脈沖激光器可進(jìn)一步分為毫秒、微秒、納秒、皮秒和飛秒,一般而言,脈沖時(shí)間越短,單一脈沖能量越高、脈沖寬度越窄、加工精度越高。

?按輸出波長(zhǎng):可分為紅外激光器、可見(jiàn)光激光器、紫外激光器等。不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可吸收的光波長(zhǎng)范圍不同,例如金屬對(duì)近紅外光吸收率較高。


表:主要類(lèi)型激光器比較

資料來(lái)源:根據(jù)通快產(chǎn)品手冊(cè)翻譯整理,九鼎投資


1.1.3 光纖激光器用于材料加工優(yōu)勢(shì)突出

光纖激光器推動(dòng)激光加工方式朝廣度和深度發(fā)展。在傳統(tǒng)領(lǐng)域,大功率激光器促進(jìn)激光設(shè)備對(duì)航空航天、交通運(yùn)輸?shù)雀叨搜b備在切割、焊接、打標(biāo)等環(huán)節(jié)的滲透。在新興領(lǐng)域,光纖激光器拓寬了激光加工深度,形成增量市場(chǎng),主要包括在消費(fèi)電子、光伏、鋰電池、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的精密加工。

從技術(shù)角度來(lái)看,光纖激光器相比其他激光器優(yōu)勢(shì)突出。光纖激光器用于加工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:1)光束質(zhì)量好,容易達(dá)到大功率。2)光纖表面積大,散熱好。3)光路完全封閉,穩(wěn)定性較好,壽命長(zhǎng)且維護(hù)較少。4)體積小,可實(shí)現(xiàn)柔性傳輸。5)波長(zhǎng)在700nm-2000nm的范圍內(nèi),在材料加工領(lǐng)域具有適用性更廣。

從成本角度來(lái)看,光纖激光器性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)極高,以CO2激光器作為對(duì)比:

1)光纖激光器由于光束質(zhì)量高,材料吸收率高,所以加工速度更快,以薄板切割為例,光纖激光切割速度可達(dá)到同等功率CO2激光切割的2-3倍;

2)光纖激光器的電光轉(zhuǎn)化率高達(dá)30%以上,工作耗電低,而CO2激光的光路完全依靠反射鏡傳播,光路衰減快,能量損失較多,電光轉(zhuǎn)化率在10%以下;

3)光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定,外光路免維護(hù),平均無(wú)故障時(shí)間超過(guò)10萬(wàn)小時(shí),基本無(wú)耗材。CO2激光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,反射鏡和諧振腔需定期維護(hù),渦輪機(jī)軸承更換費(fèi)用昂貴,維護(hù)成本高。

取市場(chǎng)上的千瓦級(jí)工業(yè)激光器的主要性能參數(shù)對(duì)比,相對(duì)于其他激光器,光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光效率高、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運(yùn)行成本低等技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能等方面的優(yōu)勢(shì),因此廣泛應(yīng)用于雕刻/打標(biāo)、切割/鉆孔、熔覆/焊接、表面處理、快速成形等材料加工和光通信等領(lǐng)域,被譽(yù)為“第三代激光”,具有廣闊的應(yīng)用前景。


表:千瓦級(jí)工業(yè)激光器的主要性能參數(shù)對(duì)比

資料來(lái)源:創(chuàng)鑫激光招股說(shuō)明書(shū),九鼎投資


1.2 產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

激光涉及光、電、通信、機(jī)械等多學(xué)科,產(chǎn)業(yè)鏈自上而下包括光學(xué)材料及光電元器件、激光器、激光加工設(shè)備和下游激光應(yīng)用領(lǐng)域。

圖:激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

資料來(lái)源:行業(yè)公開(kāi)資料整理,九鼎投資


1.3 主要法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策


二、需求側(cè)分析

2.1 市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因素

2.1.1 激光加工時(shí)代到來(lái),替代傳統(tǒng)加工方式

根據(jù)Optech Consulting統(tǒng)計(jì),2017年全球用于材料加工的激光設(shè)備規(guī)模達(dá)到169億美元,同比大幅增加30%。此外,材料加工激光設(shè)備出現(xiàn)替代傳統(tǒng)機(jī)床的趨勢(shì),2009-2017年激光設(shè)備的CAGR高達(dá)15.9%,而同期機(jī)床裝備的CAGR僅5.4%。激光加工在傳統(tǒng)領(lǐng)域的滲透替代才剛開(kāi)始。近年來(lái),國(guó)內(nèi)工業(yè)激光加工應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,在紡織、服裝等輕工業(yè),汽車(chē)制造業(yè)、航空、動(dòng)力、能源等重工業(yè)不斷滲透,獲得了較快的發(fā)展。


圖:近十年全球材料加工用激光設(shè)備增加速度高于機(jī)床增加速度

資料來(lái)源:Optech Consulting,九鼎投資


細(xì)分到具體應(yīng)用行業(yè),2018年全球工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模47.2億美元,同比增速9.5%,占整體激光器需求比例36.2%,較2017年的34.7%提升了1.5個(gè)百分點(diǎn),成為激光器最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

資料來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù),九鼎投資

通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),從2016年開(kāi)始,工業(yè)激光器市場(chǎng)增量已經(jīng)超過(guò)整體激光器需求增量,即工業(yè)激光器領(lǐng)漲整體激光器需求量。根據(jù)Industrial Laser Solutions數(shù)據(jù),工業(yè)激光器中,2017年光纖激光器市場(chǎng)份額提升至47.3%,占據(jù)主導(dǎo)地位。2010年,光纖激光器僅占工業(yè)激光器銷(xiāo)售額的11%,也由此可以看出,工業(yè)激光器近幾年的高速增長(zhǎng)得益于光纖激光器的飛速發(fā)展。光纖激光器市場(chǎng)增速亦逐年提升,且增速超過(guò)工業(yè)激光器的增速。


2.1.2 中國(guó)將成為全球激光器需求的增長(zhǎng)極

中國(guó)將成為全球需求的增長(zhǎng)極,將有利于培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。根據(jù)Optech Consulting數(shù)據(jù),2013年中國(guó)大功率材料加工設(shè)備占比全球比重僅為18%,2016年上升到23%,且預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)大功率材料加工設(shè)備占全球比重將達(dá)到35%。在激光行業(yè)的高速發(fā)展過(guò)程中,中國(guó)本土將有望誕生具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的公司,國(guó)內(nèi)激光器行業(yè)龍頭更進(jìn)一步。

受益于國(guó)產(chǎn)替代加速,中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模增速將高于全球平均水平。預(yù)計(jì)到2023年,中國(guó)激光加工設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約850億元人民幣,對(duì)應(yīng)2017-2023年的CAGR為15.6%,高于全球的12.7%。


圖:全球激光加工各主要應(yīng)用下游 2017-2023年仍將保持高速增長(zhǎng)

資料來(lái)源:Optech Consulting,Strategies Unlimited,九鼎投資


2.2 市場(chǎng)總體規(guī)模及增速

2018年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至130.6億美元,比2017年的124.3億美元增長(zhǎng)5.1%,全球制造業(yè)市場(chǎng)經(jīng)過(guò)平穩(wěn)發(fā)展后逐漸恢復(fù)增長(zhǎng),假設(shè)2019-2025年以年均15%速度增長(zhǎng)。隨著制造業(yè)設(shè)備的升級(jí),預(yù)計(jì)2025年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約350億美元。

2018年中國(guó)激光器的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)至59.2億美元,比2017年的銷(xiāo)售額47.5億美元增長(zhǎng)45.3%,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)激光器銷(xiāo)售額將達(dá)到243億美元,年化復(fù)合增速約22%。屆時(shí),中國(guó)激光器市場(chǎng)份額占比全球也將進(jìn)一步提升,預(yù)計(jì)2025年占比將達(dá)70%。

資料來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù),九鼎投資


預(yù)計(jì)2019-2025年全球光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模將增至66億美元,年化復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17%。亞太地區(qū)已經(jīng)并將繼續(xù)成為光纖激光器發(fā)展的主要助推力,市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)在2018年市場(chǎng)規(guī)模為9.5億美元,占全球光纖市場(chǎng)規(guī)模的42.8%,預(yù)計(jì)中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)在2025年的市場(chǎng)規(guī)模將增至51億美元,占比全球光纖市場(chǎng)規(guī)模約77%,7年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)27%,此強(qiáng)勁增長(zhǎng)主要由于宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)(活躍的制造業(yè)市場(chǎng)、工業(yè)激光設(shè)備主力市場(chǎng)),以及有利的國(guó)家政策支持。

資料來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù),九鼎投資


圖:2017年,中國(guó)VS全球光纖激光器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

資料來(lái)源:《2018中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》,九鼎投資


三、供給側(cè)分析

3.1 競(jìng)爭(zhēng)格局和產(chǎn)業(yè)鏈主要參與者

表:全球主要的激光器供應(yīng)商

資料來(lái)源:各公司官網(wǎng),九鼎投資


3.2 激光器國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)加速

受益于國(guó)內(nèi)激光器企業(yè)的技術(shù)突破,國(guó)內(nèi)小于100W的低功率光纖激光器已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,100W-1500W之間的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率也超過(guò)了60%,但功率大于1500W的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化還比較低,仍大量依賴(lài)進(jìn)口。

表:我國(guó)光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率

資料來(lái)源:《2018年激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》,九鼎投資


近五年來(lái),隨著光纖激光器的國(guó)產(chǎn)化,低功率激光器價(jià)格已有較大幅度下降,高功率產(chǎn)品的價(jià)格仍比較高昂。雖然從數(shù)量上來(lái)說(shuō),高功率僅占4.3%,但其銷(xiāo)售額占全部光纖激光器的20%左右。隨著國(guó)內(nèi)光纖激光器企業(yè)的技術(shù)突破,國(guó)內(nèi)高功率光纖激光器大概率將復(fù)制中低功率激光器進(jìn)口替代的過(guò)程,國(guó)產(chǎn)化率提升,價(jià)格下降,是未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)光纖激光器的重要趨勢(shì)。


3.3 主要元器件是國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵

泵浦源封裝、合束器、隔離器、中功率光纖光柵、激光傳輸組件等激光器零部件已經(jīng)基本國(guó)產(chǎn)化,泵浦源芯片、增益光纖、光柵等是國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵。

3.3.1 泵浦源(成本占比30%)

泵浦源是激光器的核心器件之一,占光纖激光器成本比例高達(dá)30%。高功率光纖激光器需要高功率泵浦源的支撐,而半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、電光轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),因此半導(dǎo)體激光器(LD泵浦源)是光纖激光器的主流泵浦源。

激光芯片是半導(dǎo)體泵浦源的核心部件,其功率高低和性能穩(wěn)定性直接影響輸出激光性能。但激光芯片是國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)直∪醯沫h(huán)節(jié),長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)高功率激光芯片幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口,進(jìn)口價(jià)格相對(duì)較高并且存在技術(shù)封鎖,國(guó)內(nèi)激光器廠(chǎng)商開(kāi)始偏好于采購(gòu)國(guó)產(chǎn)激光芯片。隨著市場(chǎng)對(duì)高功率光纖激光器需求的提升,激光芯片的國(guó)產(chǎn)替代為大勢(shì)所趨。

表:全球主要高功率半導(dǎo)體激光芯片廠(chǎng)商

資料來(lái)源:各公司官網(wǎng),九鼎投資

國(guó)內(nèi)多數(shù)LD泵浦源企業(yè)只具備芯片封裝技術(shù),國(guó)內(nèi)極少數(shù)具備激光芯片設(shè)計(jì)制造能力的企業(yè)盈利能力更值得期待。美國(guó)Lumentum、德國(guó)歐司朗和長(zhǎng)光華芯等公司具備高功率激光芯片制造能力且可以外銷(xiāo),而美國(guó)IPG,德國(guó)通快可以制造該類(lèi)芯片但不對(duì)外銷(xiāo)售。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商大多都是外采芯片做封裝,實(shí)際上不具備自產(chǎn)芯片的能力,國(guó)內(nèi)極少數(shù)可以自主設(shè)計(jì)制造高功率激光芯片的廠(chǎng)商將迎來(lái)難得機(jī)遇。目前,長(zhǎng)光華芯可以生產(chǎn)12W、13W、15W、60W、100W、300W的6種高功率激光芯片,nLight可以生產(chǎn)15-400W的69種二極管激光器。


3.3.2 特種光纖(成本占比20%)

特種光纖區(qū)別于普通光纖的核心特征是在特定波長(zhǎng)上使用,摻鐿光纖用于光纖激光器和光纖放大器的增益介質(zhì),無(wú)源光纖用于耦合器,尾纖等其它光器件。

大雙包層摻鐿光纖及雙包層無(wú)源光纖特種光纖長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷,限制了國(guó)產(chǎn)高功率激光器的進(jìn)展。如美國(guó)Nufern公司等。國(guó)內(nèi)以睿芯光纖、長(zhǎng)飛光纖等為代表實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的重要突破。睿芯光纖的特種光纖產(chǎn)品分為雙包層大模場(chǎng)有源光纖(摻鐿鉺等稀有金屬)、雙包層大模場(chǎng)無(wú)源光纖、橢圓包層型保偏光纖、熊貓型保偏光纖等。長(zhǎng)飛雙包層20/400摻鐿光纖在中功率的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到67%,1400W輸出的功率波動(dòng)極其穩(wěn)定。


國(guó)內(nèi)光纖激光器龍頭企業(yè)銳科激光,通過(guò)收購(gòu)睿芯光纖向上游整合,銳科激光2017年-2018年H1核心供應(yīng)商采購(gòu)額如下表所示。


表:銳科激光核心供應(yīng)商信息(單位:萬(wàn)元)

資料來(lái)源:銳科激光公開(kāi)資料,九鼎投資


表:全球主要光纖企業(yè)核心器件自產(chǎn)情況

資料來(lái)源:IPG、銳科、創(chuàng)鑫、Coherent年報(bào),九鼎投資


四、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及特征


1、激光器位于激光產(chǎn)業(yè)鏈中樞位置,中國(guó)已成為全球規(guī)模最大、增速最快的激光器市場(chǎng)

激光器是終端激光設(shè)備的核心光學(xué)部件,位于全產(chǎn)業(yè)鏈的中樞位置。同時(shí),從成本角度來(lái)看,激光器成本約占設(shè)備總成本的30%-50%,為激光設(shè)備價(jià)值量最高的核心部件。

預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)激光器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約240億美元,年化復(fù)合增速將保持在22%左右。屆時(shí),中國(guó)激光器市場(chǎng)占全球比例或達(dá)70%。

2、工業(yè)領(lǐng)域成為激光器需求增長(zhǎng)的核心貢獻(xiàn)者,高功率的趨勢(shì)愈發(fā)明顯,高光束質(zhì)量、對(duì)能量分布和邊緣處理具備較強(qiáng)設(shè)計(jì)能力的公司的產(chǎn)品將獲得更優(yōu)異競(jìng)爭(zhēng)力

2016年開(kāi)始,工業(yè)激光器市場(chǎng)增量已經(jīng)超過(guò)整體激光器需求增量,成為市場(chǎng)角逐的焦點(diǎn)。2018年,全球工業(yè)激光器市場(chǎng)規(guī)模已超47億美元,占整體激光器需求的約36%,成為激光器最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

隨著下游對(duì)激光性能的要求日益提高,各廠(chǎng)家都在向附加值更高的高功率激光器發(fā)展。以占全球光纖激光器份額60%的IPG為例,2018年報(bào)披露數(shù)據(jù),公司2000W以上的高功率激光器銷(xiāo)售額達(dá)到9.1億美元,占總銷(xiāo)售額的62.3%。

資料來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù),九鼎投資

圖:不同行業(yè)應(yīng)用對(duì)光束質(zhì)量和功率的需求

資料來(lái)源:創(chuàng)鑫激光,九鼎投資


3、國(guó)產(chǎn)超快激光器崛起,細(xì)分賽道大有可為

激光器按照其光脈沖的單位分類(lèi),普通脈沖激光的單位是微秒(μs,10的負(fù)6次方秒),千瓦(KW)。調(diào)Q激光的單位是納秒(ns,10的負(fù)9次方秒),兆瓦(MW)。而鎖模激光的單位是皮秒(ps,10的負(fù)12次方秒)和飛秒(fs,10的負(fù)15次方秒),千兆瓦。

超快激光器可以將光能集中,在皮秒至飛秒的時(shí)間間隔內(nèi),將光聚焦到小空間上,并可以在在不破壞底層區(qū)域的情況下,從材料表面快速、清潔地?zé)g材料。超快激光器在超快過(guò)程中最重要的一環(huán)技術(shù)是:脈沖壓縮技術(shù)。脈沖壓縮技術(shù)是用于克服材料折射率隨波長(zhǎng)變化引起的色散效應(yīng)。

超快激光因其具有超快速度和超高峰值等特性,可將能量快速、準(zhǔn)確的集中在作用區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)幾乎所有材料的非熱熔性冷處理,因此獲得傳統(tǒng)激光無(wú)法比擬的高精度、低損傷等效果。超快激光憑其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在材料微細(xì)加工、納米結(jié)構(gòu)制作、光子器件加工、高密件存儲(chǔ)、醫(yī)療生物工程等方面得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),2017年全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模約5.7億美元,2020年有望超過(guò)15億美元,CAGR高達(dá)39%,高于光纖激光器的行業(yè)增速。且由于技術(shù)壁壘高,超快激光器可能較當(dāng)前普通光纖激光器毛利率水平更高。


4、激光器國(guó)產(chǎn)化程度不斷加強(qiáng),核心元器件是關(guān)鍵

隨著國(guó)內(nèi)光纖激光器企業(yè)的技術(shù)突破,國(guó)內(nèi)小于100W的低功率光纖激光器已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,100W-1500W之間的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率也超過(guò)了60%,但功率大于1500W的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化還比較低為10%左右,仍大量依賴(lài)進(jìn)口。隨著國(guó)內(nèi)激光器廠(chǎng)商的研發(fā)實(shí)力提升,中美貿(mào)易戰(zhàn)背景下核心器件及技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化需求日益迫切,國(guó)內(nèi)高功率光纖激光器大概率將復(fù)制中低功率激光器進(jìn)口替代的過(guò)程,國(guó)產(chǎn)激光器取代進(jìn)口趨勢(shì)日益顯著。

從激光器成本結(jié)構(gòu)中可以看到,特種光纖、泵浦源和光學(xué)器件是激光器成本的主要構(gòu)成,占比超過(guò)80%,其中泵浦源和特種光纖又是光纖激光器原材料成本的核心來(lái)源,一般的,特種光纖占比約20%、泵浦源占比約30%。泵浦源封裝、合束器、隔離器、中功率光纖光柵、激光傳輸組件等激光器零部件已經(jīng)基本國(guó)產(chǎn)化,泵浦源芯片、增益光纖、高功率光纖光柵等是國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵。

泵浦源為激光器中最重要的核心器件之一。半導(dǎo)體激光器是光纖激光器的主流泵浦源,半導(dǎo)體激光芯片是制造半導(dǎo)體激光器的核心部件,其功率高低和性能穩(wěn)定性直接影響輸出激光性能。激光芯片是國(guó)內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)直∪醯沫h(huán)節(jié),在高功率半導(dǎo)體激光器芯片方面早日打破長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口“有器無(wú)芯”的局面是當(dāng)務(wù)之急。自主研發(fā)掌握泵浦源、光纖耦合器等核心器件技術(shù)并規(guī)?;a(chǎn),實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自制,方可有效降低成本,顯著提升毛利率、凈利率水平,享受產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的紅利。

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