激光产业链系列报告之一：国产激光器快速崛起，进口替代是大势所趋.pdf

谨请参阅 尾页重 要声明 及华泰 证券 股票和行 业评级 标准 1 证券研究报告 行业 研究/ 深度研究 2018 年07 月1 1 日 机械设备 增持（维持） 章诚 执业证书编号：S0570515020001 研究员 021-28972071 zhangchenghtsc 彭茜 执业证书编号：S0570517060001 研究员 021-38476703 pengxihtsc 肖群稀 执业证书编号：S0570512070051 研究员 0755-82492802 xiaoqunxihtsc 关东奇 来 021-28972081 联系人 guandongqilaihtsc 黄波 0755-82493570 联系人 huangbohtsc 1 机 械设备: 6 月 销量 符合预期 ，中报展 望 乐 观2018.07 2 机械设备: 行 业 周 报 （ 第 二 十 七 周 ） 2018.07 3 亿 嘉和(603666, 买入): 无 人巡 检机器人 龙 头 ，受益智 能电网 建设提 速2018.07 资料来源 ：Wind 国 产 激 光 器 快 速崛 起 ， 进 口 替 代是 大 势 所 趋 激光产业链系列报告之一 激 光 产 业链 潜 在产 值 可观 ，建 议 关 注国 产 大功 率 光纤 激光 器 龙 头企 业 激 光 加 工 技 术 与传 统 加 工 技术 相 比 具 有 很 多优 点 ， 能 量集 中 ， 应 用 范 围广 泛， 安全可 靠， 精确 细致 。 我 国的激 光产业 与 “ 十三五” 国家战 略性新 兴 产 业发展 规划 提 出的战 略性 新兴产 业五 大 领域密 切相关。 根据 2018 中 国 激光产 业发展 报告 的 统计 和分析，2017 年 全球 激光 器及激 光设备 收入 规 模约为 124.3 亿 美 元， 同比 增长 18% ， 预计 2018 年 可 增长 5% 至 130.6 亿美元。 我 国 光纤 激 光 器 行业 处 于 快 速 成 长阶 段 ， 国 内龙 头 企 业 已 实 现大 功 率 光 纤 激 光 器技 术 突 破 ，有 望 较 快 占 领 国内 市 场 并 实现 出 口 ， 拉 动 相关 公 司业绩 。 光 纤 激 光器 需 求增 速 明显 ，中 国 市 场空 间 潜力 大 激 光 器 技 术 的 进步 拓 宽 了 下游 市 场 应 用 领 域， 来 自 材 料加 工 和 通 信 领 域的 需 求增加 使得全 球激光 器市场 规模在 近两年 中不断 扩张。 2018 激 光产业 发 展报告 显示 ，2017 年 全 球激光 器市场 规模达 43.1 亿 美元 。亚太 地区 将 成 为 光 纤 激 光器 发 展 的 主要 助 推 力 ， 市 场规 模 将 进 一步 扩 大 。 中 国 产业 信 息网数 据显示，2015 年 中 国激光 器市场 规模约 占全球 市场规 模的 29% 。 我 们预计 2018 年 中 国激 光器 市场将 占全球 市场规 模的 40% ， 未来 2-3 年 大 功率光 纤激光 器将保 持 50% 的 增长 。 国 产 光 纤激 光 器技 术 突破 ，倒 逼 海 外厂 商 降价 从 光纤激 光器国 内 渗透 率情况 看， 2016 年 低功 率光纤 激光 器市场 中国产 设 备 市场份 额高达 85% 。 中 功率 光纤激 光器国 产渗透 率从 2013 年的 17% 提 升至 2016 年的 58% 。 高 功率 光纤激 光器的 国产化 进程也 逐步推 进，渗 透 率从 2013 年到 2016 年间从 1%提升至 7% 。国产 光 纤 激光器 成本优 势传 导 至 价 格 优 势 ，打 破 了 海 外激 光 器 垄 断 地 位， 使 海 外 光纤 激 光 厂 商 被 迫降 价 。以进 口 IPG 光 纤激光器 为例，2016 年 4 月 光纤激 光器在 国内 售 价已 明 显低于 2012 年 售价 ， 一台进 口 10W 脉冲激光器 此前每 台价格 约为 7 8 万 元，现 在跌至 3 万元左 右。 国 内 龙 头借 鉴 海外 巨 头， 基于 价 格 优势 ， 国产 替代 进口 势不可挡 激 光 器 自 产 化 有助 于 激 光 设备 成 本 大 幅 下 滑， 激 光 器 降价 的 幅 度 越 大 ，设 备 降价的 幅度越 大。锐 科激光自 2014 年 起毛 利率和 净利 率有大 幅提升 ， 至 2017 年 为止， 锐科激 光 净 利率达 到 29.41% ， 超过 IPG 当年 28.28% 的 净利率。 说 明 在当 前 显 著 价格 差 异 的 情 况 下， 国 产 光 纤激 光 器 厂 商 仍 旧可 以 维 持 较 高 的 利润 率 ， 在 价格 上 有 进 一 步 降低 的 空 间 ，有 较 为 显 著 的 竞争 优 势。 如在 品牌， 技 术及垂直 整合方 面继续 深耕， 有 望获 得与 IPG 相同的 市 场 地 位 ， 则 得益 于 价 格 优势 ， 国 产 光 纤 激光 器 有 望 实现 大 量 进 口 代 替， 甚 至抢占 国际市 场。 风险提示：宏 观经 济 增 速 不及 预 期 ， 原 材 料价 格 上 涨 风险 ， 高 功 率 激 光器 研 发不及 预期 。 (26) (14) (3) 9 21 17/07 17/09 17/11 18/01 18/03 18/05 (%) 机械设备 沪深300 一 年 内 行业 走 势图 相关研究 行业评 级： 行业 研究/ 深度 研究 | 2018 年 07 月 11 日 谨请参阅 尾页重 要声明 及华泰 证券 股票和行 业评级 标准 2 正文目 录 光 纤激光 器优势 明显， 逐步替 代传统 加工 . 5 激 光技术 优势突 出，激 光器是 核心部 件 . 5 光 纤激光 器逐渐 完成技 术替代 ，迎来 历史机 遇 . 7 新 型激光 器比较 优势更 大，替 代传统 已是大 势所趋 . 9 激 光产业 蓬勃发 展，产 业链潜 在产值 可观 . 11 激 光器主 导产业 链，激 光设备 应用领 域广泛 . 11 光 纤激光 器需求 增速明 显，中 国市场 空间潜 力大 . 15 全 球激光 产业集 中度高 ，并购 盛行大 者恒盛 . 17 美国 IPG ： 占据全 球光纤 激光 器半壁 江山 . 19 德 国通快 ：激光 器及机 床制造 领域的 领导者 . 22 国 产光纤 激光器 技术突 破，倒 逼海外 厂商降 价 . 25 国 内龙头 借鉴海 外巨头 ，进口 替代势 不可挡 . 30 大 量研发 投入带 动自产 比，国 产技术 迎头赶 上 . 30 上 下游垂 直整合 ，提升 产品市 场竞争 力 . 31 提 升品牌 价值， 扩大市 场占有 率 . 32 低 成本低 价格， 国产替 代抢占 市场 . 33 激 光行业 推荐及 受益标 的 . 34 锐 科激光 ：高功 率进口 替代的 国内光 纤激光 器龙头 . 34 大 族激光 ：世界 一流的 激光设 备产业 龙头 . 36 华 工科技 ：中国 激光产 业的领 军者 . 38 亚 威股份 ：激光 加工装 备业务 快速增 长 . 40 风 险提示 . 42 图表目 录 图表 1 ： 激 光发展 史重 要节 点一览 . 5 图表 2 ： 自 发辐射 和受激辐 射原理 图 . 5 图表 3 ： 粒 子数反 转原理图 . 6 图表 4 ： 自 发辐射 示意图 . 6 图表 5 ： 谐 振腔工 作原理图 . 6 图表 6 ： 激 光器工 作原理示 意图 . 7 图表 7 ： 光 纤激光 器按工作 介质分 类属于 固体激 光器 . 7 图表 8 ： 光 纤激光 器结构图 . 7 图表 9 ： 2017 年 全球激 光器 工业市 场份额 结构 . 8 图表 10 ： 主要类 型激光 器比 较 . 8 图表 11 ： 千 瓦级工 业激光器 的主要 性能参 数对比 . 9 图表 12 ： 激光焊 接与传 统焊 接的优 劣比较. 9 图表 13 ： 大族 G4020F-IPG6000 光 纤 激光 切割机 . 10 行业 研究/ 深度 研究 | 2018 年 07 月 11 日 谨请参阅 尾页重 要声明 及华泰 证券 股票和行 业评级 标准 3 图表 14 ： 华工科技 MARVEL6000 系列数控光纤 激光切 割机 . 10 图表 15 ： 激光设 备产业 链 . 11 图表 16 ： 激光器 及激光 设备 分类及 关联示 意图 . 11 图表 17 ： 激光设 备分类 图示 . 11 图表 18 ： 2017 年 全球 激光 设备产 业链上 下游环 节市场 空间分 布占比 . 12 图表 19 ： 2017 年 全球 激光 器用途 分类销 售额占 比 . 12 图表 20 ： 美国激 光技术 在相 应拓展 领域的 产值 . 13 图表 21 ： 2012-2017 全 球激 光系统 集成设 备收入 情况（ 单位： 十亿美 元） . 13 图表 22 ： 2017 年 全球 工业 激光器 材料加 工用途 销售额 占比情 况 . 13 图表 23 ： 2011-2018 年 中 国 工业激 光器与 系统销 售收入 情况 . 14 图表 24 ： 2010-2017 年 中国 激光元 器件进 出口数 量 . 14 图表 25 ： 2010-2017 年 中国 激光元 器件进 出口金 额 . 14 图表 26 ： 2015-2017 年 用激 光、 其 他光或 光子束 处理材 料的加 工机床 进出口 情况 . 15 图表 27 ： 2012-2018 年 全球 激光器 及系统 市场规 模及增 长率 . 15 图表 28 ： 2013-2017 全 球光 纤激光 器占工 业激光 器比重 . 15 图表 29 ： 2017-2020 年 全球 光纤激 光器市 场规模 . 16 图表 30 ： 2017-2020 年 用于 工业领 域的光 纤激光 器市场 规模 . 16 图表 31 ： 2015 年 全球 光纤 激光器 市场结 构 . 16 图表 32 ： 2017-2020 年 亚太 地区光 纤激光 器市场 规模 . 16 图表 33 ： 2016 年 全球 激光 产业厂 商竞争 格局 . 17 图表 34 ： 全国主 要激光 器及 激光设 备相关 公司 . 18 图表 35 ： 2013-2017 年 IPG 在中 国市场 销售规 模 . 19 图表 36 ： 2016 年 国内 激光 器市场 竞争格 局 . 19 图表 37 ： IPG 公司 发展历程 重要事 件一览 . 19 图表 38 ： IPG 垂直 整合收购 公司一 览 . 20 图表 39 ： IPG 公司 产品 . 20 图表 40 ： IPG 产品 应用 . 21 图表 41 ： IPG 历年 营收及增 速 . 22 图表 42 ： IPG 历年 净利润及 增速 . 22 图 表 43 ： IPG 2014-2017 营 收按地 区分布 . 22 图表 44 ： 2017 IPG 按 地区 分布营 业收入 占比 . 22 图表 45 ： 通快公 司发展 史 . 23 图表 46 ： 通快主 要激光 器产 品介绍 . 24 图表 47 ： 2013-2017 年 德国 通快营 收及激 光技术 营收情 况（十 亿欧元 ） . 24 图表 48 ： 2016-17 财 年 德国 通快全 球营收 分布情 况 . 24 图表 49 ： 2016 年 中国 高功 率激光 加工设 备市场 份额 . 25 图表 50 ： 2016 年 中国 低功 率激光 加工设 备市场 份额 . 25 图表 51 ： 中国四 大激光 产业 集群示 意图 . 25 图表 52 ： 2016 年 中国 四大 激光产 业集群 详细情 况 . 26 图表 53 ： 近年中 国激光 产业 收购并 购事件 一览 . 26 图表 54 ： 2014-2016 创 鑫激 光销售 收入、 毛利率 及市场 份额情 况 . 27 行业 研究/ 深度 研究 | 2018 年 07 月 11 日 谨请参阅 尾页重 要声明 及华泰 证券 股票和行 业评级 标准 4 图表 55 ： 2014 年到 2016 年 4 月杰普 特营业 收入及 净利 润情况 . 28 图表 56 ： 2014 年到 2016 年 4 月杰普 特主营 业务毛 利率 情况 . 28 图表 57 ： 2013-2016 年 国内 低功率 光纤激 光器销 售情况 及设备 自产情 况 . 28 图表 58 ： 2013-2016 年 国内 中功率 光纤激 光器销 售情况 及设备 自产情 况 . 28 图表 59 ： 2013-2016 年 国内 高功率 光纤激 光器销 售情况 及设备 自产情 况 . 29 图表 60 ： 2012 年与 2016 年 不同功 率进口 IPG 光纤 激光 器价格 对比 . 29 图表 61 ： 包层侧 面泵浦 技术 结构示 意图 . 30 图表 62 ： 分布式 单发射 泵浦 技术结 构示意 图 . 30 图表 63 ： IPG 和锐 科激光历 年研发 费用和 费用营 收比. 31 图表 64 ： IPG 历年 毛利率、 净利率. 31 图表 65 ： 锐科光 学材料 采购 金额及 占比 . 32 图表 66 ： 锐科激 光和 IPG 在 中国的 激光器 销售额 与增速 . 32 图表 67 ： IPG 与锐 科激光毛 利率和 净利率 比较（% ） . 33 图表 68 ： 2016 年 市场 上 10 30W 光纤激光 器主要 价格 参考 . 33 图表 69 ： 2015 年 市场 上部 分激光 器价格 列表 . 33 图表 70 ： 锐科成立 11 年以 来快速 发展之 路 . 34 图表 71 ： 锐科激 光股权 结构 图 . 34 图表 72 ： 锐科激光 2014-2017 年 研 发费 用投入 情况 . 35 图表 73 ： 锐科激光 2014-2017 年 营 收增 长情况 . 35 图表 74 ： 锐科激光 2014-2017 年 分 业务 收入百 分比堆积 图 . 35 图表 75 ： 锐科激光 2014-2017 年 销 售毛 利率及 净利率 . 35 图表 76 ： 大族激 光主要 行业 解决方 案 . 36 图表 77 ： 大族激 光前十 大股 东一览 （截至 2017 年 年报 ） . 36 图表 78 ： 大族激 光历年 营业 收入及 增速 . 37 图表 79 ： 大族激 光历年 归母 净利润 及增速. 37 图表 80 ： 大族激 光历年 分业 务营收 占比 . 37 图表 81 ： 大族激 光研发 费用 投入情 况 . 37 图表 82 ： 华工科 技核心 业务 及子公 司 . 38 图表 83 ： 华工科 技主营 业务 . 38 图表 84 ： 华工科 技前十 大股 东一览 （截至 2017 年 年报 ） . 38 图表 85 ： 华工科 技历年 营业 收入及 增速 . 39 图表 86 ： 华工科 技历年 归母 净利润 及增速. 39 图表 87 ： 华工科 技历年 分业 务营收 占比 . 39 图表 88 ： 华工科 技历年 研发 费用占 比 . 39 图表 89 ： 亚威股 份主要 产品 类型 . 40 图表 90 ： 亚威股 份股权 结构 （截止 2017 年 年报 ） . 40 图表 91 ： 亚威股 份历年 营业 总收入 及增速. 41 图表 92 ： 亚威股 份历年 归母 净利润 及增速. 41 图表 93 ： 亚威股 份历年 分业 务营收 占比 . 41 图表 94 ： 亚威股 份历年 研发 费用及 占比 . 41 行业 研究/ 深度 研究 | 2018 年 07 月 11 日 谨请参阅 尾页重 要声明 及华泰 证券 股票和行 业评级 标准 5 光纤激 光器优势明显，逐 步替代传统加工 激 光技 术优势 突出 ，激光 器是 核心部 件 光是传递信息的媒介和能量 的载体，21 世 纪 是 光 的 时代 。 光从 组成 物 质的 原 子中发 射 出 来 ， 原 子 获 得 能 量 后 处 于 不 稳 定 状 态 （ 也 就 是 激 发 状 态 ） ， 它 会 以 光 子 的 形 式 把 能 量 发 射 出 去。 激 光是一 种纯色 、 准直 、 高亮 、 同向 、 能 量密度高 的光子 队列 ， 常常被 称为 “ 最快 的 刀 ” 、 “ 最 准 的 尺 ” 、 “ 最 亮 的 光 ” 。 激 光 的 应 用 很 广 泛 ， 主 要 有 激 光 打 标 、 激 光 焊 接 、 激 光 切割、 光纤通 信、激 光光谱 、激光 测距等 等。 图表1 ： 激光发展史重要节点一览 资料来源: OFweek 激光网，华 泰证券 研 究所 自发 辐 射是 产 生激 光 的必 要条 件 。 自发辐射又 称自发 发射 、 量子 跃迁， 是 原子的 一种 发光 过 程 。 原 子受 激 发从 低 能级跃 迁 到 高 能级 ， 处于 高 能级(激发态) 的 原子 是 不 稳定 的， 在 没 有 任何外 界影响 下， 它们会自 发地 ， 独立 地从高 能级返回 到低能 级， 同时放 出一个能 量为 h = E 2-E1 的 光 子。 这种自发 地从激 发态返 回较低 能态而 放出光 子的过 程，称 为自发 辐射 过程。激发 原子自 发地向 低能 级跃迁 的辐射 过程。 原子中 处于高 能级 E 2 的电子 ，一 般要 向 较低的 能级 E 1 跃 迁， 而同时 放出能 量为 E 2-E 1 的 光 辐射。 这个过 程如果 不受外 界因 素作 用 而自发 地进行 的，就 称为自 发辐射。 是普通 光源的 发光 机理。 受激辐射 也 是 产生 激 光的 必要 条 件 。 受激辐射是 当原子处 于 激发 态 E 2 时，如 果恰好 有能 量（E 2-E 1 ） 的 光子射 来， 在入 射光子 的影响 下， 原 子会发 出一个 同样的 光子而 跃迁到 低能 级E 1 上去 。 正常情 况下， 大多 数粒子 处于基 态， 要 使这些 粒子产 生辐射 作用， 必须把 处于 基 态的粒 子激发 到高能 阶上去 。 由于 原子 内部结 构不同， 相同的 外界 条件使 原子从基 态激 发 到各高 能阶的 概率不 同。 通 常把原 子、 分子或 离子激发 到某一 能阶上 的可能 性称为