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Wohlers 预测到2018 年全球3D 打印机市场将加速增长,平均增速达到60%,到2018 年全球3D打印收入将超过200 亿美元。高盛预测到2020 年中国市场3D 打印的收入规模将接近40 亿美元。激光技术作为多种技术路线3D 打印机的主要功能部件,未来将受益于3D 打印市场的快速增长。 目前超短脉冲激光器依旧以外资公司供应为主,国内企业处于初期阶段。 激光医疗美容行业未来增长前景可期,国产的激光美容设备在国内也得到了越来越多的应用,未来也将受益于居民收入水平的上涨和消费升级。
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长期竞争力评级:高于行业均值
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贺国文
分析师 SAC 执业编号:S1130512040001
(8621)60230235
hegw@gjzq.com.cn
张景鹏
联系人
(862160935876
zhangjingpeng@gjzq.com.cn
激光行业持续增长,新应用是未来看点
投资建议
行业策略:激光加工领域目前从全球看还是激光应用的最大市场,在国内低
端市场竞争激烈,行业整合及并购在所难免。工业激光器从小中小功率开始
国产稳步推进,中高功率机器人依旧由外资公司控制。国内企业我们目前首
先看好具备优秀行业经验和核心技术的系统集成商。
推荐组合:重点推荐联赢激光(833684.OC)、天弘激光(430549.OC)和
3D 打印的先临三维(830978.OC)。
行业观点
激光加工是激光应用最大市场,新材料和新工艺推动激光加工行业发展:
2015 年全球工业激光器销售收入 31.8 亿美元,光纤激光器占比最高达 54%
并持续快速增长,是未来发展方向的代表。超短脉冲激光器的发展促使微加
工的发展。新材料和新工艺如蓝宝石、玻璃、陶瓷及柔性电路板等材料的加
工工艺要求推动激光加工/微加工的行业发展。建议关注光纤激光器生产商
锐科激光、创鑫激光、杰普特,和激光器器件提供商北京凯普林、炬光科技
(835243.OC)。
3D 打印是激光应用的重要增长点,未来潜力巨大:Wohlers 预测到 2018 年
全球 3D 打印机市场将加速增长,平均增速达到 60%,到 2018 年全球 3D
打印收入将超过 200 亿美元。高盛预测到 2020 年中国市场 3D 打印的收入
规模将接近 40 亿美元。激光技术作为多种技术路线 3D 打印机的主要功能
部件,未来将受益于 3D 打印市场的快速增长。
超短脉冲激光器受到重视,未来的行业应用必将更加广泛:目前超短脉冲激
光器依旧以外资公司供应为主,国内企业处于初期阶段。建议关注受益于国
内半导体行业发展的德龙激光(A15258.SZ)。
激光医疗美容行业前景可期:激光医疗美容行业未来增长前景可期,国产的
激光美容设备在国内也得到了越来越多的应用,未来也将受益于居民收入水
平的上涨和消费升级。建议关注奇致激光(832861.OC)。
激光显示行业尚处于起步阶段:建议关注艾洛维(835554.OC)和未上市公
司晋煤激光。
风险提示
激光行业竞争激烈,新产品研发不达预期,行业政策变化。
2016 年 04 月 07 日
高端装备系列报告(二)——激光行业专题
评级:买入 首次评级
行业深度研究
证券研究报告
行业深度研究
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内容目录
1. 激光的优异性能使其发展迅速,应用广泛 .................................................. 4
1.1 激光的特点及应用 ............................................................................... 4
1.2 激光产业链概况 .................................................................................. 5
1.3 全球和中国的激光市场规模 ................................................................ 6
1.4 全球和中国激光市场竞争格局 .......................................................... 10
2. 激光是先进的基础性技术,行业发展前景可期 ......................................... 15
2.1 新材料和新工艺推动激光加工行业发展 ............................................ 15
2.2 激光器技术和设备发展带动下游应用空间 ........................................ 17
2.3 新兴激光应用的未来前景看好 .......................................................... 18
3. 重点公司推荐及介绍 ................................................................................. 19
3.1 激光加工及 3D 打印领域 ................................................................... 19
3.2 其他激光领域 .................................................................................... 21
图表目录
图表 1:激光器工作原理 ................................................................................... 4
图表 2:激光器类型和重要应用领域 ................................................................. 4
图表 3:2014 年全球激光市场应用结构 ............................................................ 5
图表 4:激光产业链概况 ................................................................................... 5
图表 5:2010-2015 全球激光器销售额(亿美元) ........................................... 6
图表 6:2014-16 全球工业激光器(不含光刻)收入规模 ................................. 6
图表 7:2014-2016 全球工业激光器销售收入 .................................................. 6
图表 8:光纤激光器结构 ................................................................................... 7
图表 9: 2009 -15 年全球各类型激光器销售占比 ............................................. 7
图表 10:3D 打印市场近年来高速增长 ............................................................. 7
图表 11:3D 打印市场预期增速加快 ................................................................. 7
图表 12:使用激光技术的 3D 打印技术路线 ..................................................... 8
图表 13:SLS(选择性激光烧结)3D 打印技术原理 ........................................ 8
图表 14:Velodyne 公司的激光雷达 ................................................................. 8
图表 15:谷歌 Lidar 无人驾驶系统 .................................................................... 8
图表 16:LIdar(激光雷达)原理 ..................................................................... 9
图表 17:激光雷达分类 ..................................................................................... 9
图表 18:全球激光雷达市场空间预测 ............................................................. 10
图表 19:2015-2030E 中国激光系统市场规模 ................................................ 10
图表 20:2012-2014 年激光器全球四强收入稳定增长 .................................... 11
图表 21:2014-16E 全球用于材料加工的激光器收入 ..................................... 11
图表 22:2014-16E 全球用于微加工的激光器收入 ......................................... 11
图表 23:2014-16E 全球用于打标/雕刻的激光器收入 .................................... 12
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图表 24:2014-16E 全球按应用划分的激光器收入 ......................................... 12
图表 25:中国激光产业的区域分布 ................................................................. 12
图表 26:中国激光行业相关上市和新三板挂牌公司 ....................................... 13
图表 27:国内未上市激光行业企业 ................................................................. 14
图表 28:国内工业激光行业竞争格局 ............................................................. 14
图表 29:新材料和新应用推动激光加工行业发展 ........................................... 15
图表 30:纳秒激光器与超短脉冲激光切割玻璃示例 ....................................... 15
图表 31:不同激光脉冲下的材料加工对比 ...................................................... 16
图表 32:激光加工未来将延展到面向更多材料 .............................................. 16
图表 33:激光切割陶瓷 ................................................................................... 17
图表 34:激光蚀刻 ITO 线路 ........................................................................... 17
图表 35:半导体和 PCB 行业激光应用 ........................................................... 17
图表 36:光纤激光器国内销售价格近年下降明显 ........................................... 18
图表 37:激光美容仪器 ................................................................................... 18
图表 38:激光用于医疗美容的领域 ................................................................. 18
图表 39:三基色纯激光显示成像光路示意图 .................................................. 19
行业深度研究
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1. 激光的优异性能使其发展迅速,应用广泛
1.1 激光的特点及应用
激光技术、计算机技术、原子能技术、生物技术,并列为二十世纪最重要的四
大发现。早在 1916 年爱因斯坦提出受激辐射的概念,激光的原理就被发现。直
到 1960 年美国科学家发明了红宝石激光器,从此人类拥有了激光这一利器。
物质由原子组成,原子可以吸收热能、光能、电能等形式的能量,然后电子可
以从低能量轨道跃迁至高能量轨道。当一个或多个电子处于较高的能阶时,我
们称原子受激态,电子可透过吸收或释放在能阶之间跃迁。当光子射入物质诱
发电子从高能阶跃迁到低能阶时,释放光子,也就形成了激光。
激光器一般由三部分组成,一是激光工作介质,固体气体液体都可以作为工作
介质,但并不是所有物质都可以用作激光辐射,一是要求介质必须有亚稳态的
能级结构;二是激励源,也就是激光器的能量来源,用以实现工作介质的粒子
数反转,可以有电光热和化学等多种激励方式;三是谐振腔,通过光学谐振腔
进行光放大和选择,从而产生高能激光。
图表
1
:激光器工作原理
来源:国金证券研究所,公开资料
激光器按照激光介质分,一般可以分为 CO2 激光器、固体激光器、半导体激光
器、二极管激光器和染料激光器等。
图表
2
:激光器类型和重要应用领域
来源:国金证券研究所
由于激光单色性好,相干性好,方向性好,亮度高等优异特性,使其在工业生
产、科技探测、军事等方面得到了广泛应用,40 多年来,激光技术与应用发展
激光种类 激光增益介质
气体激光器 气体或蒸汽 CO2激光器(CO2) :10600nm(远红外):材料加工
氦氖激光器(氦氖) :633nm(红):测量技术
准分子激光器 :157-353nm(紫外):测量技术、光化学、光刻
固体激光器 掺杂了激活例子的晶体或玻璃 红宝石激光器 :694nm(红),人类发明的第一台激光器
Nd:YAG激光器(掺钕钇铝石榴石) :1060nm(近红外),材料加工
Nd:玻璃激光器 :1064nm(近红外),材料加工
Yb:YAG激光器 :1030nm(近红外),材料加工
二极管激光器 半导体 GaInp(磷化铟镓) :670-680nm(红)
GaAs(砷化镓) :780-980nm(近红外)
娱乐电器、电信、固体激光器泵浦源、材料加工
光纤激光器 掺稀土元素的玻璃光纤 晶体光纤激光器 :1460-1610nm(近红外),材料加工
染料激光器 高度稀释的有机染料 波长可调谐,从300nm到1200nm;光谱学
典型例子,波长,适合的应用领域
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迅猛,已与多个学科相结合形成多个应用技术领域,比如光电技术,激光医疗
与光子生物学,激光加工技术,激光检测与计量技术,激光全息技术,激光雷
达,激光制导,激光可控聚变,激光武器等等。
激光器的应用市场可以分成五大部分:1)材料加工与光刻; 2)通信与光存储;3)
医疗与美容;4)科研与军事;5)仪器与传感器。2014 年,全球材料加工和光刻激
光器市场已经超过通信和光存储业务成为激光产业中最大的市场。医疗和美容
激光产品销售总额仍然大于仪器和传感部分,最后是科研和军事细分市场。
图表
3
:
2014
年全球激光市场应用结构
来源:国金证券研究所,中科战略
光纤激光器和半导体激光器的发展突飞猛进,各种先进激光加工设备与加工技
术层出不穷,这些因素将推动激光工业加工应用保持高个位数比例增长。
1.2 激光产业链概况
激光产业链可以分为上、中、下游三个部分:上游主要为光学元器件、光学材
料及配套电源、机械、数控等;中游主要为各种激光器及其配套设备;下游主
要为汽车、钢铁、消费电子、轻工五金行业等。
图表
4
:激光产业链概况
来源:国金证券研究所
光学元器件
光学材料
机械
数控
电源
辅助
上游
高功率激光器
(
CO
2、固体、光纤、半导体等)
特种激光器
中游
中小功率激光器
(
CO
2、固体、光纤、半导体等)
激光焊接
激光切割
激光融覆
激光打标
医疗
精密加工
3
D
打印
表面
处理
测量
检测
汽车
钢铁
石油
造船
航空航天
通讯半导体
下游
消费电子
轻工五金
医疗机构
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