光纤激光器：行业高速发展，迎国产化替代浪潮.pdf

cgws 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级： 推荐 （ 维持 ） 报告日期： 2018 年 12 月 17 日 分析师：曲小溪 S1070514090001 010-88366060-8712 quxxcgws 分析师：张如许 S1070517100002 0755-83559732 zhangruxucgws 分析师：刘峰 S1070518080003 0755-83558957 liufengcgws 联系人（研究助理）：王志杰 S1070118080003 021-31829812 wangzhijiecgws 联系人（研究助理）：牛致远 S1070117070015 021-31829703 niuzhiyuancgws 行业表现 数据来源：贝格数据 相关报告 2018-05-30 2017-07-28 2017-03-20 光纤激光器： 行业高速发展，迎国产化替代浪潮 机械设备 行业深度报告 股票名称 EPS PE 18E 19E 18E 19E 锐科激光 3.66 5.25 40.23 28.05 资料来源：长城证券研究所 光纤激光器是提高生产效率的 核心 利器 ： 目前与激光相关的产品和服务已经遍布全球，形成了丰富和庞大的激光产业。产业链上游主要包括光学材料及元器件。中游则是各种激光器，激光装备及其配套设备。下游主要包括激光应用产品（各类型各功率激光器）、消费产品、仪器设备、加工服务为主。激光器作为激光产业链的核心，在高速发展的同时将拉动产业链上下游相关板块。 在工业领域，光纤激光器正逐步取代二氧化碳激光器 。与传统激光器相比，光纤激光器的优势在于其高转换效率、小 巧紧凑易加工、优良的光束质量、可靠性高、稳定性好、工作寿命长、易实现大功率等特点 。光纤激光器、半导体激光器、超快激光器或能成为未来技术发展的主流，将推动激光应用的深度和广度。 光纤激光器份额增长最快，国内市场将成为全球最大市场 ： 全球光纤激光器收入规模在 2013-2017 年增长超一倍。从 2013 年的 8.41 亿美元，增加至 2017 年的 20.39 亿美元，年复合增长率为 24.78%，保持高速增长态势。 2014 年 中国激光设备市场销售规模 为 264 亿元，增加至 2017 年 的 442亿元 ， 预计 2018 年中国激光设备市场规模将有望突破 600 亿元 ，年复合增长率将达 22.78%。 2017 年中国光纤激光器出货量达 9.9 万台，增长率为 23.75%。预计 2018 年中国光纤激光器出货量将突破 11 万台 ， 年均复合增长率将达 43.84%。 全球光纤激光器企业发展成熟， IPG 已占半壁江山 ： IPG 光电是全球光纤激光器市场龙头，核心元器件实现完全自产。 Coherent 相干是全球 CO2激光器龙头，并购德国巨头 Rofin，进军大功率光纤激光器领域。 nLIGHT恩耐专精于半导体、光纤激光器，今年扭亏为盈成功上市纳斯达克。 II-VI贰陆 是工程材料和光电元件的全球领导者，目前宣布与 Finisar 合并，将进一步降低技术、生产成本。 锐科激光是国产 光纤激光器 龙头， 进口替代核心标的 ： 国产厂商正在努力追赶海外巨头，锐科激光作为国产光纤激光器领军者， 已逐步实现泵浦源、光纤合束器、激光传输光缆组件、特种光纤等核心元器件的自产 。 中小光纤激光器已实现进口替代，高功率光纤激光器和中高功率半导体激光器国产化 也 已提上日程。公司核心竞争优势：成本下降带来的传统加工替代，-30%-20%-10%0%10%机械设备 沪深 300 核心观点 重点推荐公司盈利预测 分析师 证券研究报告 行业深度报告 行业报告 机械设备行业 行业深度报告 长城证券 2 请参考最后一页评级说明及重要声明 独特应用优势带来的市场空间拓展。 风险提示： 下游需求下滑；行业竞争加剧引发恶性竞争。 行业深度报告 长城证券 3 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录 1. 光纤技术替代 CO2，成为工业加工设备主流 . 7 1.1 激光的原理：受激辐射放大 . 7 1.2 光纤、半导体、超快激光器潜力可观，是未来技术发展的大方向 . 8 2. 光纤激光器份额增长最快，国内市场将成为全球最大市场 . 14 2.1 全球激光器行业收入规模持续增长，光纤激光器在市场中占比最大 . 14 2.2 国内市场延续高景气度，激光设备市场望突破 600 亿元 . 17 2.3 激光器行业方兴未艾，市场未来前景巨大 . 19 3. 全球光纤激光器企业发展成熟， IPG 已占半壁江山 . 21 3.1 IPG：全球光纤激光器市场龙头，核心元器件实现完全自产 . 22 3.2 Coherent： CO2 激光器龙头，进军大功率光纤激光器领域 . 26 3.3 nLIGHT：半导体和光纤激光器双轮驱动，扭亏为盈成功上市纳斯达克 . 28 3.4 II-VI 贰陆：工程材料和光电元件的全球领导者，合并 Finisar 将进一步降低技术、生产成本 . 30 4. 锐科激光：光纤激光器进口替代核心标的，正迎头猛追海外厂商 . 33 4.1 锐科激光研发加速，将打破高功率激光器垄断局面 . 33 4.2 横比国内激光器公司，锐科各方面优势显著 . 38 4.3 锐科盈利能力已追上海外老牌公司，体量仍有差距 . 41 5. 风险提示 . 44 行业深度报告 长城证券 4 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录 图 1： 激光器组成部件 . 7 图 2： 红宝石激光器组成部件 . 7 图 3： 激光行业产业链 . 8 图 4： 二氧化碳激光器 . 10 图 5： 固体激光器组成部件 . 10 图 6： 光纤激光器组成部件 . 11 图 7： 半导体激光器谐振放大示意图 . 12 图 8： GaAs 半导体激光 器组成部件 . 12 图 9： 超快激光器构成 . 13 图 10： 长脉冲激光与飞秒激光脉冲对比 . 14 图 11： 飞秒脉冲光纤激光器 . 14 图 12： 高功率皮秒级超快激光器 . 14 图 13： 2013-2017 年全球激光器行业收入规模 . 14 图 14： 2016 年全球激光器行业市场规模与分类 . 15 图 15： 2017 年全球激光器行业市场规模与分类 . 15 图 16： 2013-2017 年全球工业激光器市场规模与结构 . 16 图 17： 2016 年全球工业激光器材料加工用途构成情况 . 16 图 18： 2017 年全球工业激光器材料加工用途构成情况 . 16 图 19： 2013-2017 年全球光纤激光器市场规模 . 16 图 20： 2013-2017 年全球光纤激光器用途分类 . 17 图 21： 2014-2018E 中国激光设备市场规模 . 18 图 22： 2013-2018E 中国工业激光器与系统销售收入 . 18 图 23： 2016-2020E 中国直接半导体激光器市场规模预测 . 19 图 24： 2013-2018E 中国光纤激光器出货量 . 19 图 25： 2018E-2021E 全球光纤激光器市场规模预测 . 19 图 26： 2018E-2021E 全球用于材料加工的光纤激光器市场规模预测 . 19 图 27： 2014-2018E 全球半导体激光器市场规模预测 . 19 图 28： 2016 年和 2021E 全球光纤激光器市场结构预测 . 20 图 29： 2018E-2021E 欧洲地区光纤激光器市场规模预测 . 21 图 30： 2018E-2021E 北美洲光纤激光器市场规模预测 . 21 图 31： 2018E-2021E 亚太地区光纤激光器市场规模预测 . 21 图 32： 2013-2018 年 IPG 市值 . 22 图 33： 2013-2018 年 IPG PE(TTM) . 22 图 34： IPG 股权架构 . 23 图 35： 2014-2017 年 IPG 营业收入 . 24 图 36： 2014-2017 年 IPG 归母净利润 . 24 图 37： 2014-2017 年 IPG 毛利率、净利率和期间费用率 . 24 图 38： 2016-2017 年 IPG 激光器销售额 . 24 图 39： 2015-2017 年 IPG 大功率激光器销售额与净销售收入 . 24 图 40： 2016 年 IPG 各类激光器占销售额比例 . 24 图 41： 2017 年 IPG 各类激光器占销售额比例 . 24 图 42： 2013-2017 年 IPG 在中国市场销售规模 . 25 行业深度报告 长城证券 5 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 43： 2013-2018 年 Coherent 市值 . 26 图 44： 2013-2018 年 Coherent PE(TTM) . 26 图 45： Coherent 股权架构 . 26 图 46： 2014-2017 年 Coherent 营业收入 . 27 图 47： 2014-2017 年 Coherent 归母净利润 . 27 图 48： 2017 年 Coherent 销售额构成 . 27 图 49： 2014-2017 年 Coherent 毛利率、净利率和期间费用率 . 28 图 50： 2018 年 nLIGHT 市值 . 28 图 51： nLIGHT 股权架构 . 29 图 52： 2016-2017 年 nLight 营业收入 . 29 图 53： 2016-2017 年 nLight 归母净利润 . 29 图 54： 2016 年 nLIGHT 销售额构成 . 29 图 55： 2017 年 nLIGHT 销售额构成 . 29 图 56： 2016-2017 年 nLight 毛利率、净利率和期间费用率 . 30 图 55： 2013-2018 年 II-VI 市值 . 31 图 56： 2013-2018 年 II-VI PE(TTM) . 31 图 57： II-VI 股权架构 . 31 图 58： 2014-2017 年 II-VI 营业收入 . 32 图 59： 2014-2017 年 II-VI 归母净利率 . 32 图 60： 2016-2017 年 II-VI 毛利率、净利率和期间费用率 . 32 图 61： 锐科激光股权架构 . 34 图 62： 2014-2018Q3 锐 科激光营业收入 . 36 图 63： 2014-2018Q3 锐科激光归母净利润 . 36 图 64： 2014-2018Q3 锐科激光毛利率和净利率 . 36 图 65： 2014-2018Q3 锐科激光期间费用率 . 36 图 66： 2015-2017 年锐科激光脉冲激光器直接材料成本与价格 . 37 图 67： 2015-2017 年锐科激光连续激光器直接材料成本与价格 . 37 图 68： 2017 年中国光纤激光器市场品牌占比情况 . 38 图 69： 2017 年全球光纤激光器市场品牌占比情况 . 38 图 70： 创鑫激光股权架构 . 39 图 71： 杰普特股权架构 . 39 图 72： 2014-2017 年国内激光器公司营收对比 . 40 图 73： 2014-2017 年国内激光器公司营收同比增长 . 40 图 74： 2014-2017 年国内激光器公司毛利率对比 . 40 图 75： 2014-2017 年国内激光器公司净利率对比 . 40 图 76： 2014-2017 年国内激光器公司研发费用对比 . 41 图 77： 2014-2017 年国内激光器公司期间费用率对比 . 41 图 78： 2014-2017 年国内激光器公司 ROE（摊薄）对比 . 41 图 79： 2014-2017 年海内外厂商营收对比 . 42 图 80： 2014-2017 年海内外厂商营收同比增长对比 . 42 图 81： 2014-2017 年海内外厂商研发费用对比 . 42 图 82： 2014-2017 年海内外厂商研发费用占营业收比 . 42 图 83： 2014-2017 年海内外厂商期间费用率对比 . 43 图 84： 2014-2017 年海内外厂商毛利率对比 . 43 图 85： 2014-2017 年海内外厂商净利率对比 . 43 行业深度报告 长城证券 6 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 86： 2014-2017 年海内外厂商 ROE（摊薄）对比 . 44 图 87： 2014-2017 年海内外厂商固定资产周转率对比 . 44 表 1： 激光器种类以及应用 . 8 表 2： 半导体激光器分类 . 12 表 3： 海内外激光器厂商主要元器件掌握情况 . 22 表 4： IPG 主要产品分类 . 23 表 5： 2017 年 II-VI 业务收入分项占比 . 32 表 6： 锐科激光主要产品介绍 . 34 表 7： 锐科激光主营业务收入分产品构成 . 36 表 8： 2015-2017 年锐科激光每套脉冲系列产品原材料价格 . 37 表 9： 2015-2017 年锐科激光每套连续系列产品原材料价格 . 37 行业深度报告 长城证券 7 请参考最后一页评级说明及重要声明 1. 光纤技术替代 CO2，成为工业加工设备主流 光纤、半导体、超快激光器潜力可观 ，是未来技术发展的大方向 。 与传统激光器相比，光纤激光器的优势在于其高转换效率、小巧紧凑易加工、优良的光束质量、可靠性高、稳定性好、工作寿命长、易实现大功率等特点。 1.1 激光 的原理： 受激辐射放大 激光 LASER（ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 即受激辐射放大） ：激光是由粒子受激辐射产生的光束 ，与自然界其他发光一样，是由原子 或 分子、离子跃迁产生的，而且是由自发辐射引起的。不同的是，普通光源自始至终都是由自发辐射产生的，因而含有不同频率 、 不同波长 或 不同颜色的 区分 ，并向各个方向传播。 而激光 器产生的激光 则仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由受激辐射决定。 激光器由谐振腔，激励源和工作介质组成 ： 激光器 中的激光 是在两大 先决 条件下产生的，一是 激光器内部 处于 增益大于损耗 的状态 ，二是在高能态粒子数大于低能态粒子数的非热平衡状态。 在 激励源 （电激励、光学激励、核能激励、化学激励等） 的作用下，激励具有亚稳态能级的工作介质 ，在 吸收激励源的能量后激发到激发 状态。后 通过 封闭在谐振腔内 放大介质，将激光放大器转换成振荡器。 引入的辐射 沿谐振 腔 轴线通过 谐振腔 来回反射 ， 通过受激发射放大波。 放大波 在通过半透明镜 后 ，作为强相干单色平行光束 即激光出现 。 激光具有单色性（光谱幅度很窄）、方向性（光束发散性小）、相干性（相互发生干涉现象 ）、可控性（输出光较易调制）和高能量密度的特点。激光被誉为 20 世纪四大发明之一，与原子能、计算机、半导体并列。激光器 被誉为“最快的刀”、“最准的尺” 、 “最亮的光”。 图 1： 激光器组成部件 图 2： 红宝石激光器组成部件 资料来源： 中国产业信息网， 长城证券研究所 资料来源： A Dictionary of Physics 牛津物理学辞典，长城证券研究所 目前 与 激光 相关的产品和服务已经遍布全球，形成了丰富和庞大的激光产业。产业链上游主要包括光学材料及元器件 。 中游则是各种激光器，激光装备及其配套设备。 下游主45.5% 32.4% 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%/通用格式 /通用格式 /通用格式