2021年中国激光行业概览.pdf

1 2021 LeadLeo 2021年 中国激光行业概览 2021 China Laser Industry Overview 2021年産業調査報告書 概览标签：光纤激光器、激光加工设备、超短脉冲激光 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等 ）均 系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者 除外 ）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自 复制 、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反 上述 约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员 责任 的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院” 或“ 头豹” 的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机 构，也未授权或聘 用其 他任 何第 三方 代表 头豹 研究 院开 展商 业活 动。 报告主要作者：陆淦 2021/05 2021 LeadLeo 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 头豹研究院简介 头豹是国内领先的原创行企研究内容平台和新型企业服务提供商。围绕“协助企业加速资本价值的挖掘、提升、传播”这一核心目标，头豹打 造了一系列产品及解决方案，包括：数据库服务、行企研报服务、微估值及微尽调自动化产品、财务顾问服务、PR及IR服务，以及其他企业 为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据，通过开放合作的增长咨询服务 等 头豹致力于以优质商业资源共享研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 合作专家 2万+ 注册机构用户 公司目标客户群体 覆盖率高，PE/VC、 投行覆盖率达80% 资深分析师 和研究员 5,000+ 细分行业 深入研究 原创内容 100万+ 行研数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务2021 LeadLeo 1、头豹科技创新网()：PC端阅读全行业、千本研报 2、头豹小程序：微信小程序搜索“头豹”、手机扫上方二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 3、行业精英交流分享群：邀请制，请添加右下侧头豹研究院分析师微信 详情咨询 研报阅读渠道 扫一扫 实名认证行业专家身份不断增长的工业机器人将推动工业激光产业的发展。工业机器人在工业领域的优 势及其明显，不仅能进行24小时不断加工运作，亦能减少误差，可在一些极端环 境高效作业，因此激光加工设备将陆续配备工业手臂机器人，而机器人技术与激 光加工技术相结合为全新的机器人激光加工工艺将为激光行业发展带来新动力 机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机器人激光加工工艺 将为激光行业发展带来新动力 01 激光设备价格竞争愈发激烈，导致光纤激光器和超快激光器的价格下降，激光设 备收入增速放缓。此外国产设备的质量、技术与服务在竞争中逐步提高，国产激 光产品有望取代进口激光产品。由于激光技术的应用相比传统技术能为制造业带 来降本增效的益处，激光应用端爆发促使激光设备收入继续增长 中国激光行业市场规模由2015年的345亿元增长至2019年的658亿 元，激光应用端爆发促使激光设备收入继续增长，但增速放缓 02 超快激光已成为各领域极端制造的最佳手段，全球超快激光器市场规模由2016年 的8.0亿美元增长至2020年的14.0亿美元，年复合增长率为15.0%，中国超快激光尚 处于初级发展阶段，2020年市场规模约50.0亿元，预计未来超快激光器将沿袭光 纤激光器发展路径，逐步实现国产化 超短脉冲激光是激光行业未来发展的主流方向，预计未来超快激 光器将沿袭光纤激光器发展路径，逐步实现国产化 03 超快激光器能否如光纤激光器 般顺利国产化？ 与其他激光器相比，光纤激光器拥有聚焦性能突出、切 割性能优秀、焊接性能良好、体积小、无需维护、运行 成本低、加工便捷及使用寿命长久等优点。光纤激光器 已成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新领域。2016-2020年中国国产 中功率及高功率光纤激光器销量增速均高于国际厂商， 随资本实力的增强和自主研发实力的提高，中国厂商更 多的开始关注核心元器件的生产，国际厂商份额将被近 一步压缩。超短脉冲激光是激光行业未来发展的主流方 向，超快激光器能否如光纤激光器般顺利国产化？ 摘要5 2021 LeadLeo 名词解释 - 10 激光行业环境分析 - 11 制造业宏观景气度 - 12 制造业固定资产投资 - 13 工业机器人产量 - 14 金属切削机床产量 - 15 激光行业综述 - 16 定义与分类 - 17 发展历程 - 18 市场规模 - 19 政策解析 - 20 超短脉冲激光 - 21 激光行业产业链分析 - 22 图谱 - 23 激光器对比 - 24 光纤激光器销量 - 25 光纤激光器竞争格局 - 26 激光加工设备竞争格局 - 27 加工技术分析 - 28 激光行业总结 - 29 企业推荐 - 31 锐科激光 - 32 大族激光 - 34 目录 CONTENTS6 2021 LeadLeo 中科微精 - 36 方法论 - 38 法律声明 - 39 目录 CONTENTS7 2021 LeadLeo Terms - 10 Environmental Analysis of the laser industry - 11 Manufacturing Industrys Macro Boom - 12 Manufacturing Fixed Asset Investment - 13 Industrial Robot Output - 14 Metal Cutting Machine Output - 15 Overview of the Laser Industry - 16 Definition and Classification - 17 History - 18 Market Size - 19 Policy Analysis - 20 Ultrashort Pulse Laser - 21 Industry Chain Analysis of the Laser Industry - 22 Map - 23 Laser Comparison - 24 Fiber Laser Sales - 25 Competitive Landscape of Fiber Lasers - 26 Competitive Landscape of Laser Processing Equipment - 27 Processing Technology Analysis - 28 Laser Industry Summary - 29 Enterprise Recommendation - 31 Raycus Laser - 32 Hans Laser - 34 目录 CONTENTS8 2021 LeadLeo Micromach - 36 Methodology - 38 Legal Statement - 39 目录 CONTENTS9 2021 LeadLeo 图表1：PMI，2018年4月-2020年4月 - 12 图表2：机械设备永康五金交易景气指数，2018年4月-2020年4月 - 12 图表3：通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比，2018年4月-2020年4月 - 13 图表4：专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比，2018年4月-2020年4月 - 13 图表5：中国工业机器人产量（当月值），2018年4月-2021年4月 - 14 图表6：中国金属切削机床产量（当月值），2011年4月-2021年4月 - 15 图表7：激光器结构 - 17 图表8：激光器分类 - 17 图表9：激光行业发展历程 - 18 图表10：中国激光行业市场规模（以激光设备销售收入计），2015年-2025年预测 - 19 图表11：中国激光行业政策，2017-2020年 - 20 图表12：超快激光原理及超快激光器市场规模 - 21 图表13：2020年中国激光产业链图谱 - 23 图表14：不同种类激光器参数对比图 - 24 图表15：中国中功率光纤激光器销量（1.5kW），2016-2020年 - 25 图表16：中国高功率光纤激光器销量（1.5kW），2016-2020年 - 25 图表17：2020年中国光纤激光器竞争格局 - 26 图表18：2019年中国激光加工设备竞争格局 - 27 图表19：激光加工技术应用对比 - 28 图表20：激光行业总结 - 30 图表目录 List of Figures and Tables10 2021 LeadLeo 泵浦源：一种使用光将电子从原子或分子中的较低能级升高（或“泵”）到较高能级的过程，多用于激光结构，泵浦源组件泵浦激光介质以实现群 体反转。 谐振腔：是用以使高频电磁场在其内持续振荡的金属空腔。 名词解释11 2021 LeadLeo 制造业宏观景气度 制造业固定资产投资 工业机器人产量 金属切削机床产量 第一章节：激光行业环境分析 环境分析 Environmental Analysis of the laser Industry 行业综述 产业链分析 企业推荐 总结12 2021 LeadLeo 来源：Choice，国家统计局，头豹研究院编辑整理 激光行业环境分析制造业宏观景气度 得益于中国政府疫情防控得力，制造业迅速恢复，“国内国际双循环”战略成果初步显现，PMI指数持续高 于50%，机械设备永康五金交易景气指数亦表现良好，制造业复苏势不可挡 PMI指数经过调整可与前一月份数据进行比较，如果调整后的制造业综合指数高于 50%，表示整个制造业经济在扩张的讯号。低于50%表示制造业经济景气下降，接 近40%，则有经济萧条的情绪。PMI略大于50%，说明经济在缓慢前进，PMI略小于 50%说明经济在慢慢走向衰退 受新冠疫情影响，2020年2月PMI指数低至35.7%，为近三年最低，得益于中国政府 疫情防控得力，制造业迅速恢复，“国内国际双循环”战略成果初步显现，PMI指数 持续高于50%，制造业复苏势不可挡 永康五金交易景气指数取值为0200，100为荣枯线；指数值大于100，表明景 气处于扩张状态，其值越趋近于200，表明景气越繁荣；指数值小于100，表明 景气处于回落状态，其值越趋近于0，表明景气越萧条 受中国经济增速减缓及供给侧结构性改革影响，机械设备永康五金交易景气指数 自2018年5月起小于100，2020年9月起在荣枯线100附近波动 新冠疫情对以机械设备为代表的永康五金交易景气指数影响的持续性有限，疫情 防控得力使得海外订单回流，中国有望重获“世界工厂”称号 PMI，2018年4月-2021年4月 机械设备永康五金交易景气指数，2018年4月-2021年4月 单位：1 单位：% 35.7 52 30 35 40 45 50 55 104.61 84.8 92.58 80 85 90 95 100 105 11013 2021 LeadLeo 来源：Choice，国家统计局，头豹研究院编辑整理 激光行业环境分析制造业固定资产投资 通用及专用设备制造业固定资产投资完成额可体现多个或单一行业的设备制造景气程度，受新冠疫情影 响中国制造业曾遭遇滑铁卢，但2021年2月起制造业已全面复苏 通用设备制造业是指用于一个以上行业的设备制造，通用设备制造业固定资产投 资完成额可体现用于一个以上行业的设备制造业景气程度 受新冠疫情影响，2020年2月起通用设备制造业固定资产投资完成额同比出现下降， 下降幅度高达40.1%，随疫情影响减弱和制造业供需复苏的推动，通用设备制造业 固定资产投资完成额回暖趋势明显 2021年2月起通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比增长已全面回正，同比 增长幅度高达34.2%，中国通用设备制造业全面复苏 专用设备制造业是指用于单一行业的设备制造，专用设备制造业固定资产投资完 成额可体现用于单一行业的设备制造业景气程度，相比通用设备制造业固定资产 投资完成额，其受疫情影响的极端程度更低，复苏更快 受新冠疫情影响专用设备制造业固定资产投资完成额同比下降幅度最高亦出现在 2020年2月，但其幅度36.2%小于通用设备制造业固定资产投资完成额 2021年2月起专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比增长亦全面回正，且 最高增长幅度高于通用设备制造业固定资产投资完成额，其复苏更强劲 通用设备制造业固定资产投资完成额累计同比，2018年4月-2021年4月 专用设备制造业固定资产投资完成额累计同比，2018年4月-2021年4月 单位：% 单位：% 34.2 -40.1 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 2021-04 2021-03 2021-02 2020-12 2020-11 2020-10 2020-09 2020-08 2020-07 2020-06 2020-05 2020-04 2020-03 2020-02 2019-12 2019-11 2019-10 2019-09 2019-08 2019-07 2019-06 2019-05 2019-04 2019-03 2019-02 2018-12 2018-11 2018-10 2018-09 2018-08 2018-07 2018-06 2018-05 2018-04 60.2 -36.2 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 2021-04 2021-03 2021-02 2020-12 2020-11 2020-10 2020-09 2020-08 2020-07 2020-06 2020-05 2020-04 2020-03 2020-02 2019-12 2019-11 2019-10 2019-09 2019-08 2019-07 2019-06 2019-05 2019-04 2019-03 2019-02 2018-12 2018-11 2018-10 2018-09 2018-08 2018-07 2018-06 2018-05 2018-0414 2021 LeadLeo 13,496 9,590 33,075 30,178 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 来源：Choice，搜狐网，国家统计局，头豹研究院编辑整理 中国工业机器人产量（当月值），2018年4月-2021年4月 头豹洞察 激光行业环境分析工业机器人产量 中国工业机器人产量增长，高端制造业整体呈复苏态势，机器人技术与激光加工技术相结合为全新的机 器人激光加工工艺，将为激光行业发展带来新动力 2018年9月起中国工业机器人产 量处于低迷负增长周期，2018 年10月产量为近三年最低值， 但在2019年10月起展现出新的 增长态势，虽受2020年新冠疫 情影响，但不改高端制造业整 体复苏态势，产量同比增速稳 健上升，2021年3月工业机器人 峰值产量为33,075台 不断增长的工业机器人将推动 工业激光产业的发展。工业机 器人在工业领域的优势及其明 显，不仅能进行24小时不断加 工运作，亦能减少误差，可在 一些极端环境高效作业，因此 激光加工设备将陆续配备工业 手臂机器人，而机器人技术与 激光加工技术相结合为全新的 机器人激光加工工艺，将为激 光行业发展带来新动力 单位：台 金属加工 机柜生产 电梯制造 农机制造 船舶制造 工业机器人激光加工应用方向15 2021 LeadLeo 9.6 3.0 6.0 0 2 4 6 8 10 12 2011-04 2011-06 2011-08 2011-10 2011-12 2012-02 2012-04 2012-06 2012-08 2012-10 2012-12 2013-04 2013-06 2013-08 2013-10 2013-12 2014-04 2014-06 2014-08 2014-10 2014-12 2015-04 2015-06 2015-08 2015-10 2015-12 2016-04 2016-06 2016-08 2016-10 2016-12 2017-04 2017-06 2017-08 2017-10 2017-12 2018-04 2018-06 2018-08 2018-10 2018-12 2019-04 2019-06 2019-08 2019-10 2019-12 2020-04 2020-06 2020-08 2020-10 2020-12 2021-04 来源：Choice，国家统计局，头豹研究院编辑整理 中国金属切削机床产量（当月值），2011年4月-2021年4月 头豹洞察 激光行业环境分析金属切削机床产量 中国金属切削机床产量日趋稳定，激光技术在制造业中渗透率不断提高，其具有精度高，切割快速，切 口平滑及加工成本低等特点，将迎来新的发展机遇 2011年起中国金属切削机床产 量呈先上升后下降的趋势， 2014年5月达到峰值产量9.6万 台，受供给侧改革及去落后产 能影响，中国金属切削机床产 量在2019年10月达到10年来最 低值，新冠疫情常态化后稳定 在6.0万台 随工业自动化升级，工业生产 对精度、效率、可靠性等方面 提出更高要求，先进高效的加 工工具必不可少。国际高端加 工市场的金属切削机床已被激 光切割设备逐步取代，随中国 金属切削机床产量日趋稳定， 激光技术在制造业中渗透率不 断提高，其具有精度高，切割 快速，切口平滑及加工成本低 等特点，将迎来新的发展机遇 单位：万台16 2021 LeadLeo 定义与分类 发展历程 市场规模 政策解析 超短脉冲激光 第二章节：激光行业综述 环境分析 Overview of the Laser Industry 行业综述 产业链分析 企业推荐 总结17 2021 LeadLeo 来源：头豹研究院编辑整理 激光行业综述定义与分类 激光器是激光设备中最核心的零部件，是产生激光的装置，在物理结构上包括泵浦源、增益介质、谐振 腔，根据增益介质不同，激光器可分为固体激光器、光纤激光器以及半导体激光器 激光器结构 激光器分类 根据增益介质不同，激光器可分为固体激光器、光纤激光器以及半导体激光器， 各类激光器具备不同的优点及应用场景 激光器是激光设备中最核心的零部件，是产生激光的装置，在物理结构上包括泵 浦源、增益介质、谐振腔 增益介质 钇铝石榴石 钛蓝宝石 红宝石 固体激光器 光纤激光器 半导 体激 光器 激光器 分类 按增益介质 铒（Er） 镱（Yb） 铥（Tm） 砷化镓（GaAs） 磷化铟（InP） 硫化锌（ZnS） 描述 类型 固体激光器具备体积小、 能量高、功率高的特点， 其制造成本相对较高， 售价高 光纤激光器采用光纤类 柔软材料，器件体积压 缩自由度较高，制造成 本低，可较好应对极端 作业环境 半导体激光器具备波长 较宽、体积较小、寿命 较长等优点，其物理结 构简单，制造成本低， 可用于激光通讯、存储、 打印、雷达探测等场景 激光的能量来源 对增益介质激励 泵浦源 增益介质 谐振 腔 激光器物理结构组 成 将光放大 决定光强、颜色和 频率 构成回路 保证高质量及高能 量激光输出 描述 组成成分 激光器中泵浦源提供的 能量被增益介质吸收， 增益介质积蓄能量经由 谐振腔振荡选模，最终 输出激光 以激光器为核心组件的 新型加工设备可替代传 统机械加工设备，大幅 拓展制造业企业在工业 材料质地、尺寸等方面 的选择范围 激光器可适应不同材料 特性，跨越大型工业加 工、精密加工等不同制 造场景18 2021 LeadLeo 来源：海通证券，头豹研究院编辑整理 激光行业发展历程 激光行业综述发展历程 激光应用不断爆发，甚至可用于导弹制导。集成电路和汽车制造是激光的重要应用，未来随制造业高端 化程度加深，激光行业将具备极高的增长潜质 1983年 美国总统里 根发表演讲， 描绘了基于 太空的激光 武器 1988年 北美和欧洲间架设 了第一根光纤，用 光脉冲来传输数据 1917年 爱因斯坦提出“受激 发射”理论，单个光 子使得受激原子发 出相同的光子 激光技术萌芽阶段 激光技术成熟阶段 激光应用爆发阶段 1953年 美国物理学家 Charles Townes 用 微波实现了激光器 的前身：微波受激 发射放大 1957年 T o w n e s的博士生 Gordon Gould从理 论上指出可以用光 激发原子，产生一 束相干光束 1960年 美国加州H u g h e s 实验室的Theodore Maiman实现了第一 束激光 1961年 激光首次在外科手 术中用于杀灭视网 膜肿瘤 1962年 发明半导体二极管 激光器，这是今天 小型商用激光器的 支柱 1982年 第一台紧凑 碟片（CD） 播放机出现 1978年 飞利浦制造 出第一台激 光盘（LD） 播放机，价 格昂贵 1975年 I B M投放第 一台商用激 光打印机 1974年 第一台超市 条形码扫描 器问世 1971年 激光，用于 舞台光影效 果，以及激 光全息摄像 1969年 激光用于遥 感勘测，测 得的地月距 离误差在几 米范围内 1990年 激光用于制造业， 包括集成电路和汽 车制造 1991年 激光可用于治疗近 视，海湾战争首次 使用激光制导导弹 1996年 东芝推出数字多用 途光盘（DVD）播 放器 2008年 神经外科学家使用 光导纤维激光治疗 脑瘤 2010年 NNSA表示可使用 192束激光来束缚 核聚变的反应原料 激光源自爱因斯坦理论发现，经众多科研学者成果汇聚，激光器问世并投入生产，在商用的过程中激光技术走向成熟，随后激光应用不断爆发，甚至可用于导弹制导。 集成电路和汽车制造是激光的重要应用，未来随制造业高端化程度加深，激光行业将具备极高的增长潜质19 2021 LeadLeo 345 385 495 605 658 645 742 853 981 1,128 1,297 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 来源：中国科学院武汉文献情报中心，海通证券，头豹研究院编辑整理 中国激光行业市场规模（以激光设备销售收入计），2015年-2025年预测 头豹洞察 激光行业综述市场规模 中国激光行业市场规模由2015年的345亿元增长至2019年的658亿元，2015-2019年复合增长率为17.5%， 激光应用端爆发促使激光设备收入继续增长，但增速放缓 中国激光行业市场规模（以激 光设备销售收入计）由2015年 的345亿元增长至2019年的658 亿元，2015-2019年复合增长率 为17.5% 激光设备价格竞争愈发激烈， 导致光纤激光器和超快激光器 的价格下降，激光设备收入增 速放缓。此外国产设备的质量、 技术与服务在竞争中逐步提高， 国产激光产品有望取代进口激 光产品。由于激光技术的应用 相比传统技术能为制造业带来 降本增效的益处，激光应用端 爆发促使激光设备收入继续增 长，预计2025年中国激光行业 市场规模（以激光设备销售收 入计）将达到1,297亿元 单位：亿元 CAGR：17.5% CAGR：12.0% 20 2021 LeadLeo 来源：国务院，国家统计局，发改委，工信部，头豹研究院编辑整理 中国激光行业政策，2017-2020年 头豹洞察 激光行业综述政策解析 中国政府近年来高度重视并支持激光产业发展，国务院、发改委、工信部等部门，陆续颁布了一系列法 律法规和产业优惠政策助力行业发展 半导体激光和激 光光学元器件是 激光装备的核心 组件，而激光装 备的下游应用领 域广泛，激光与 激光光学技术作 为制造业转型升 级和结构调整的 关键支撑技术之 一，中国政府近 年来高度重视并 支持激光产业发 展，国务院、发 改委、工信部等 部门，陆续颁布 了一系列法律法 规和产业优惠政 策助力行业发展 政策 时间 颁布主体 主要内容及影响 2020年政府工作报告 2020年5月 国务院 推动制造业升级和新兴产业发展。支持制造业高质量发展。大幅增加制造业中长期贷款。 发展工业互联网，推进智能制造，培育新兴产业集群。发展研发设计、现代物流、检验检 测认证等生产性服务业 产业结构调整指导目录 2019年10月 发改委 明确重点鼓励发展薄膜场效应晶体管LCD、有机发光二极管（OLED）、电子纸显示、激光 显示、3D显示等新型平板显示器件、液晶面板产业用玻璃基板、电子及信息产业用盖板 玻璃等关键部件及关键材料 战略性新兴产业分类 2018年11月 国家统计局 涵盖新一代信息技术、高端装备制造、新材料、生物、新能源汽车、新能源、节能环保、 数字创意和相关服务业等产品和服务。将关注于重大技术突破和重大发展需求为基础列入 该项产业分类 增材制造产业发展行动计划（2017- 2020年） 2017年11月 工信部、国家 发改委 提升激光、电子束高效选区熔化、大型整体构件激光及电子束送粉/送丝熔化沉积、液态 金属喷墨打印等增材制造装备质量性能及可靠性。提升高光束质量激光器及光束整形系统 高品质电子枪及高速扫描系统，大功率激光扫描振镜等器件质量性能 高端智能再制造行动计划（2018- 2020年） 2017年10月 工信部 鼓励应用激光、电子束等高技术含量的再制造技术，面向大型机电装备开展专业化、个性 化再制造技术服务，培育一批服务型高端智能再制造企业 战略性新兴产业重点产品和服务指导 目录 2017年1月 发改委 战略性新兴产业重点产品：高性能激光器，准分子激光退火设备，半导体激光器件，高性 能全固态光器件，光纤激光器件，固体激光材料、稀土激光晶体，超小型片式元件生产设 备，高端电子专用测量仪器，具有一些特殊性能的新型光纤21 2021 LeadLeo 8.0 9.2 10.6 12.2 14.0 2016 2017 2018 2019 2020 全球超快激光器市场规模，2016年-2020年 来源：中科微精，Ofweek，国金证券，头豹研究院编辑整理 超快激光原理及超快激光器市场规模 头豹洞察 激光行业综述超短脉冲激光 超短脉冲激光已成为各领域极端制造的最佳手段，亦是激光行业未来发展的主流方向，预计未来超快激 光器将沿袭光纤激光器发展路径，逐步实现国产化 超快激光，也称超短脉冲激光， 可在极短时间内向材料注入巨 大的能量，直接打断材料分子 键使作用区域材料瞬间电离， 是在微观尺度下进行材料去除， 因其具有极短的作用时间和超 高的峰值功率等特性，实现非 热熔性“冷加工”，获得长脉冲激 光无法比拟的超精细、低损伤 等加工优势，已成为各领域极 端制造的最佳手段，亦是激光 行业未来发展的主流方向 全球超快激光器市场规模由 2016年的8.0亿美元增长至2020 年的14.0亿美元，年复合增长率 为15.0%，中国超快激光尚处于 初级发展阶段，2020年市场规 模约50.0亿元，预计未来超快激 光器将沿袭光纤激光器发展路 径，逐步实现国产化 超快激光脉冲 无重铸层 对表面周围无损伤 无残屑 无微裂纹 无熔融区 单位：亿美元 CAGR：15.022 2021 LeadLeo 图谱 激光器对比 光纤激光器销量 光纤激光器竞争格局 激光加工设备竞争格局 加工技术分析 第三章节：激光行业产业链分析 环境分析 Industry Chain Analysis of the Laser Industry 行业综述 产业链分析 企业推荐 总结23 2021 LeadLeo 来源：东吴证券，中国科学院武汉文献情报中心，海通证券研究所，头豹研究院编辑 整理 2020年中国激光产业链图谱 激光行业产业链分析图谱 激光产业链上游包括激光器原材料的各个部分，中游包括激光器及由激光器组成的激光设备，下游激光 加工应用广泛，应用端爆发助力其市场规模增长 激光晶体 与元器件 激光光纤 激光电源 上游 激光器原材料包括激光晶体与元器件、激光光纤和激光电源，激光晶体与元器件占光纤激光器成本的60.0%，激光光纤占20.0%左右，激光电源占比15.0%，激光器生产 企业的垂直整合能力是其重要的护城河，将带来毛利率的差异 2009年-2019年，全球材料加工激光设备市场规模年复合增长率为15.4%，远高于同期机床增速6.5%，激光加工设备增长潜力巨大 中国激光加工渗透率低，增长迅速，2019年激光切割设备销量仅为金属切削机床的9.7%，相比2013年已提升9.4%，未来随政策扶持以激光为代表的高端制造业，激光 加工国产化不断推进，其渗透率将进一步提高 光纤 激光器 半导体 激光器 固体 激光器 二氧化碳 激光器 激光加工 设备 激光通信 设备 中游 激光器 激光设备 汽车 通信 钢铁 医疗 石油 机械 造船 军事 航空 文创 轨道 建材 电子 包装 纺织 科研 下游 激光加工应用范围广，其具备无接触加工，加工精度及效率高，柔性化及智能化等优势，相比其他加工技术可节省10%-30%材料成本，应用端爆发助力其市场规模增长 激光器是发射激光的装置 激光设备由激光器等模块组成 106 153 176 235 312 348 448 547 629 723 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 中国激光下游应用市场规模，2011-2020 单位：亿元24 2021 LeadLeo 来源：电子说，海通证券，头豹研究院编辑整理 不同种类激光器参数对比图 头豹洞察 激光行业产业链分析激光器对比 光纤激光器与其他激光器相比优点众多，已成为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新领域 激光器种类多样， 其中光纤激光器 自2017年以来受 到广泛关注，与 其他激光器相比， 光纤激光器拥有 聚焦性能突出、 切割性能优秀、 焊接性能良好、 体积小、无需维 护、运行成本低、 加工便捷及使用 寿命长久等优点 光纤激光器已成 工业制造领域主 流光源，并广泛 应用于医疗美容、 航空航天和军事 应用等新领域 固体激光器 二氧化碳激光器 半导体激光器 圆盘激光器 光纤激光器 激光器波长（单位：微米） 1.0-1.1 10.6 0.9-1.0 1.0-1.1 1.0-1.1 光电转换效率 3%-5% 10% 70%-80% 30% 35%-40% 输出功率（单位：千瓦） 1.0-3.0 1.0-20.0 0.5-10.0 1.0-20.0 0.5-20.0 金属材料激光吸收率 35.0% 12.0% 35.0% 35.0% 35.0% 聚焦性能 光束发散角大，不易获得 单模式，聚焦后光斑较大 功率密度低 光束发散角较小，易获得 基膜，聚焦后光斑小，功 率密度高 光束发散角较大，聚焦后 光斑较大，光斑均匀性好 光束发散角小，聚焦后光 斑小，功率密度高 光束发散角小，聚焦后光 斑小，单模和多模光束质 量好，峰值功率高，功率 密度高 切割性能 较差，切割性能低 不适合切割金属材料，切 割非金属材料时切割厚度 大，切割速度快 光斑均匀性一致使其光束 穿透性较差，不适合切割 应用，而更适合金属表面 处理 适合切割金属材料，切割 速度较快，能适应不同厚 度板材的切割 适合切割金属材料，切割 速度快，能适应不同厚度 板材的切割、效率高，切 割厚度大 焊接性能 适用于点焊、三维激光焊 接及高反材料的焊接 适用于钎焊及高反材料的 焊接 适用于钎焊、复合焊、熔 覆焊接、金属表面处理及 高反材料的焊接 适用于点焊、钎焊、复合 焊、扫描焊接及高反材料 的焊接 适用于点焊、钎焊、复合 焊、扫描焊接及高反材料 的焊接 可加工材料 可加工铜、铝 不可加工高反材料 可加工高反材料 可加工高反材料 可加工高反材料 体积 较小 大 较小 较小 最小 维护周期 300小时 1,000-2,000小时 无需维护 无需维护 无需维护 运行成本 较高 较高 一般 较高 较低 加工便捷性 柔性好，适应性强 不方便移动 柔性好，适应性强 柔性好，适应性强，但震 动敏感 柔性好，适应性强 使用寿命 大于300小时 大于2,000小时 大于1.5万小时 大于10万小时 大于10万小时25 2021 LeadLeo 210 1,000 2,000 4,000 3,800 2,990 4,200 3,800 3,200 2,800 3,200 5,200 5,800 7,200 6,600 2016 2017 2018 2019 2020 进口 国产 7,600 10,000 14,000 16,000 17,500 5,400 8,500 11,500 12,200 11,100 13,000 18,500 25,500 28,200 28,600 2016 2017 2018 2019 2020 进口 国产 来源：中国科学院武汉文献情报中心，海通证券，头豹研究院编辑整理 激光行业产业链分析光纤激光器销量 2016-2020年中国国产中功率及高功率光纤激光器销量增速均高于国际厂商，随资本实力的增强和自主 研发实力的提高，中国厂商更多地开始关注核心元器件的生产，国际厂商份额将被进一步压缩 中国中功率光纤激光器销量（1.5kW）由2016年的13,000台增长至2020年的 28,600台，年复合增长率为21.8%，其中进口中功率光纤激光器由5,400台增长至 11,100台，年复合增长率为19.7%，国产中功率光纤激光器由7,600台增长至17,500 台，年复合增长率为23.2% 2016-2020年中国国产中功率光纤激光器销量在数量和增速上均高于中国进口中 功率光纤激光器销量，国产化趋势明显，中国厂商在中功率光纤激光器的市场份 额及竞争力持续提高，且增长前景更好 中国高功率光纤激光器销量（1.5kW）由2016年的3,200台增长至2020年的 6,600台，年复合增长率为19.8%，其中进口高功率光纤激光器由2,990台减少至 2,800台，年复合增长率为-1.6%，国产高功率光纤激光器由210台增长至3,800台， 年复合增长率为106.2% 相比中功率光纤激光器，2016-2020年中国国产高功率光纤激光器销量增速远高 于中国进口中功率光纤激光器销量增速，随资本实力的增强和自主研发实力的提 高，中国厂商更多的开始关注核心元器件的生产，国际厂商份额将被进一步压缩 中国中功率光纤激光器销量（ 1.5kW），2016-2020年 中国高功率光纤激光器销量（ 1.5kW），2016-2020年 单位：台 单位：台26 2021 LeadLeo 来源：兴业证券，头豹研究院编辑整理 2020年中国光纤激光器竞争格局 头豹洞察 激光行业产业链分析光纤激光器竞争格局 2020年中国光纤激光器市场中中国厂商更多集中于头部，其市场集中度高，国产化程度高，排名第一的 IPG其未来市场份额将下降 2020年光纤激光器竞争格局如 左图，CR11中IPG排名第一，占 比34.6%，第二名为锐科激光， 占比24.4%，第三名创鑫激光占 比16.6% CR11共占据市场份额96.9%，其 中中国厂商占CR11的53.7%， CR3占据市场份额75.6%，其中 中国厂商占CR3的54.2%，从 CR11到CR3中国厂商份额小幅 上升，且占比接近，说明2020 年中国光纤激光器市场中中国 厂商更多集中于头部。总体上 中国光纤激光器市场集中度高， 国产化程度高，但锐科激光仍 与第一名IPG相差10%以上，IPG 的市场地位源于其高功率连续 光纤激光器的贡献，由于面临 中国厂商的价格战竞争，未来 IPG市场份额将下降 53.7% 54.2% CR1