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分析师:吴起涤
执业登记编号:A0190523020001
wuqidi@yd.com.cn
研究助理:程治
执业登记编号:A0190123070008
chengzhi@yd.com.cn
激光设备指数与沪深 300 指数走势对比
资料来源:同花顺 iFinD,源达信息证券研究所
投资评级:
看好(首次)
-20%
-10%
0%
10%
20%
2022/09 2023/02 2023/07
000300.SH 884220.TI
激光宏加工应用前景远大,工业自动化升级助推行业发展
——
激光加工行业研究系列一
证券研究报告/行业研究
投资要点
➢ 激光宏加工优势显著,受益工业自动化改造趋势
激光宏加工包括激光切割、激光焊接和激光打标等。相较传统加工方式,激光
宏加工具有柔性化加工、加工质量好和效率高等优势,推动渗透率持续提升。
工业自动化改造趋势下,激光设备可接入MES等生产管理系统,成为工厂自
动化解决方案的输出触点。从行业周期看,宏加工属于通用制造业,2023年
周期底部已过,行业有望进入上行阶段。
➢ 激光器推动切割渗透率提升,产业链各环节择优选择
激光器是激光切割渗透率提升的最大推力。首先激光器国产替代趋势下,国
产厂商通过价格战抢份额,激光器降价提升设备性价比;其次激光器功率的
持续提升使设备的厚板切割能力更强。对产业链各环节比较,控制系统和激
光器的竞争格局更为集中:1)控制系统:产业链卡位最优,兼具高溢价和强
技术壁垒;2)激光器:格局已逐渐稳定,关注龙头厂商的降本增效进展和盈
利能力修复趋势。
➢ 激光焊接应用前景远大,动力电池是最大应用场景
从专用场景焊接看,技术附加值高于激光切割,因此成套设备的技术壁垒和
产品溢价更高。动力电池焊接是最大的应用场景,激光焊接设备价值占比约
为0.2-0.3亿元/GW,此外还可应用于消费电子和汽车制造等领域。从通用场
景焊接看,主要针对非标化焊接场景,目前处于发展初期,控制系统是主要难
点。未来钢结构等行业的机器换人趋势无法避免,智能焊接机器人应用前景
远大。
➢ 投资建议
➢ 1)激光切割控制系统:产业链卡位最优,兼具高溢价和强技术壁垒。建议关
注:柏楚电子等。
➢ 2)光纤激光器:龙头市场地位稳固,降本增效成效逐渐显现。建议关注:锐
科激光等。
➢ 3)激光焊接成套设备:激光焊接在动力电池等行业已成为必备工序,较激光
切割技术附加值更高。建议关注:联赢激光等
➢ 风险提示
行业复苏不及预期的风险,竞争格局恶化的风险,国产替代不及预期的风险。
2
目录
一、激光宏加工优势显著,受益工业自动化改造 .......................................................................... 4
二、激光切割:激光器推动渗透率提升 ........................................................................................ 7
1.激光器功率持续提升,国产替代推动价格下降............................................................................................ 7
2.产业链环节比较:控制系统、激光器和设备 ............................................................................................... 8
三、激光焊接:激光焊接应用前景远大 ...................................................................................... 13
1.专用场景焊接:动力电池焊接是最大应用场景.......................................................................................... 13
2.通用场景焊接:受益机器换人趋势 ............................................................................................................ 15
四、重点公司 ............................................................................................................................. 19
1.柏楚电子 .................................................................................................................................................... 19
2.锐科激光 .................................................................................................................................................... 20
3.联赢激光 .................................................................................................................................................... 20
四、投资建议 ............................................................................................................................. 22
1.建议关注 .................................................................................................................................................... 22
2.一致预测 .................................................................................................................................................... 23
五、风险提示 ............................................................................................................................. 24
图表目录
图 1:激光宏加工工艺图例 ........................................................................................................................................... 4
图 2:激光加工行业产业链 ........................................................................................................................................... 5
图 3:2022 年中国激光加工设备市场规模达 832 亿元 ................................................................................................ 6
图 4:切割、焊接和打标是国内激光加工前三大应用 ................................................................................................... 6
图 5:以激光加工设备为触点输出工厂自动化解决方案 ................................................................................................ 6
图 6:设备商采购激光器价格持续下降 ......................................................................................................................... 7
图 7:价格战推动激光器国产厂商份额提升 .................................................................................................................. 7
图 8:锐科激光发布国内首台 120kW 光纤激光器 ........................................................................................................ 8
图 9:激光器功率提升拓展切割厚度和切割效率 ........................................................................................................... 8
图 10:预计 2023 年中国激光切割设备市场空间将达 323 亿元 .................................................................................. 8
图 11:竞争格局差异显著影响产业链各环节公司的盈利状况 ...................................................................................... 9
图 12:竞争格局差异显著影响产业链各环节公司的盈利状况 ...................................................................................... 9
图 13:国内中低功率控制系统市场已基本实现国产替代 ............................................................................................ 11
图 14:国内高功率控制系统市场国产替代持续推进 ................................................................................................... 11
图 15:2021 年中国工业激光器各类型市场占比 ........................................................................................................ 11
图 16:2022 年国内光纤激光器市场规模为 123 亿元 ................................................................................................ 11
图 17:2021 年中国光纤激光器市场竞争格局............................................................................................................ 12
图 18:2022 年中国光纤激光器市场竞争格局............................................................................................................ 12
3
图 19:2023 年 H1 锐科激光毛利率/净利率出现明显好转 ........................................................................................ 12
图 20:激光切割设备市场格局分散(2021 年) ........................................................................................................ 13
图 21:针对不同材料焊接的激光器选型尤为重要 ...................................................................................................... 14
图 22:针对不同材料焊接的激光器选型尤为重要 ...................................................................................................... 14
图 23:预计 2023 年全球动力电池装机量为 721.7GW .............................................................................................. 15
图 24:预计 2023 年中国动力电池装机量为 433.5GW .............................................................................................. 15
图 25:激光焊接用于蓝牙耳机中的纽扣电池封装 ...................................................................................................... 15
图 26:激光焊接用于汽车充油芯体传感器组装 .......................................................................................................... 15
图 27:通过 3D 视觉识别钢结构件的形状 .................................................................................................................. 16
图 28:控制焊接机器人、变位器等 17 轴完成钢结构件焊接...................................................................................... 16
图 29:从焊接流程看控制系统底层技术与激光切割控制系统具有共通性 .................................................................. 16
图 30:我国是钢结构产量大国,对智能焊接机器人潜在需求大 ................................................................................. 17
图 31:2023 年 H1 公司营收同比增长 62% ............................................................................................................... 19
图 32:2023 年 H1 公司归母净利润同比增长 46% .................................................................................................... 19
图 33:公司总线系统+切割类业务占比提升 ............................................................................................................... 19
图 34:公司盈利能力优质 ........................................................................................................................................... 19
图 35:2023 年 H1 公司营收同比增长 15.8% ............................................................................................................ 20
图 36:2023 年 H1 公司归母净利润同比增长 412.3% ............................................................................................... 20
图 37:光纤激光器是公司主要产品 ............................................................................................................................ 20
图 38:2023 年 H1 公司盈利能力出现修复趋势 ........................................................................................................ 20
图 39:2023 年 H1 公司营收同比增长 72% ............................................................................................................... 21
图 40:2023 年 H1 公司归母净利润同比增长 184% .................................................................................................. 21
图 41:动力电池行业是公司产品第一大下游 .............................................................................................................. 21
图 42:2021 年起公司净利率出现一定提升趋势 ........................................................................................................ 21
表 1:激光切割具有柔性度高、加工效率快和加工精度高等特点 ................................................................................. 4
表 2:激光焊接具有焊接质量高、焊缝深和热形变小等优点 ........................................................................................ 5
表 3:国内中低功率控制系统市场空间测算 ................................................................................................................ 10
表 4:国内高功率控制系统市场空间测算 ................................................................................................................... 10
表 5:钢结构行业智能焊接机器人市场空间测算 ......................................................................................................... 17
表 6:重点公司盈利预测 ............................................................................................................................................. 23
4
一、激光宏加工优势显著,受益工业自动化改造
激光加工技术可分为宏加工和微加工。本文将重点放在宏加工部分,广义的宏加工包括激光
切割、激光焊接和激光打标等。激光宏加工的原理即利用激光器输出高密度、高能量的激光
束照射在材料上,使材料发生蒸发、融化等热反应,最终实现切割、焊接和打标等目的。
图 1:激光宏加工工艺图例
激光切割
激光焊接
激光打标
资料来源:锐科激光官网,联赢激光公众号,源达信息证券研究所
激光加工方式较传统加工在多方面具有显著优势。具体体现在:1)激光加工柔性化程度高,
通过数控系统即可灵活控制激光器加工轨迹,适用于小批量、定制化等生产场景;2)激光
加工方式加工效率快,系激光器具有高功率密度;3)激光加工加工精度高,系激光器光束
高聚焦,并和精密数控系统相配合;4)此外激光加工还具有热影响小、加工质量好等优点。
表 1:激光切割具有柔性度高、加工效率快和加工精度高等特点
切割方式
适用范围
切割厚度
切割速度
切割精度
切缝宽度
投入成本
激光切割
金属/非金属
0-40mm
非常快
±0.2mm
0.5mm
设备成本高
水切割
金属/非金属
0.8-100mm
慢
±0.1mm
0.8-1.2mm
设备/ 使用
成本较高
等离子切割
金属
0-120mm
较慢
±1mm
1-2mm
设备成本
低、使用成
本较高
线切割
金属
40-60mm
快
±0.02mm
0.1-0.2mm
设备成本
低、使用成
本高
冲床/剪床
金属
仅适用于 0-2mm 的超薄板材料加工,加工柔性度差
资料来源:金属加工公众号,源达信息证券研究所
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