【MFC推荐】深度解析激光产业未来发展的三重驱动力

多重因素叠驱动加下，激光行业进入黄金发展期：

1）顺周期：制造业经济指标向好，激光产业链顺周期属性凸显。制造业总体保持稳步恢复的较好势头，下游 3C/锂电/光伏等制造业景气度旺盛，固定资产开支扩张，PMI/永康五金指数持续保持较高水平，制造业高端转型背景下，激光逐渐成为必选加工工艺，激光设备作为非标自动化产业具有工业增长二阶导属性，产业链顺周期机会凸显。此外，多家激光企业纷纷申报 IPO 上市、融资、扩产等，进一步彰显行业顺周期属性。

2）国产化：激光器价格战或加速高功率国产化以及激光渗透率提升。国内低功率激光器国产化达到 90%以上、中功率国产化约 60%、但高功率激光器国产化不足 40%，尚有较大提升空间。国产激光器厂商或将开展更高功率段的激光器价格战，激光器采购价格下降将直接驱动激光设备价格下降，设备降价促使激光性价比优势提升，从而进一步拉动行业需求扩大、刺激激光设备渗透率提升。

3）更新叠加、海外出口，进一步拉动行业需求提升：①由于技术更新迭代及设备磨损老化等因素，激光加工设备存在 3-5 年的更替周期。激光器的更新迭代较快，企业为保障领于竞争对手的能力而主动进行设备替换；磨损及老化等因素导致激光设备加工效率下滑，倒逼企业被动进行设备更替。②国内激光企业已具备配套全球高端客户的能力，出口规模不断扩大。

驱动力一：

顺周期属性凸显，受益下游行业景气提升

（一）中长期来看：3C、锂电/新能源汽车、光伏等下游行业景气提升，激光作为必选加工工艺，需求有望随之提升

1）3C 电子迈向高端精密化，激光加工逐渐成为必选加工方式

3C 电子产品对制造工艺要求较高，推动上游新材料、新工艺的不断进步，而激光技术正是 3C 产品制造工艺中迅猛发展的代表。更轻、更薄、更便携成为 3C 产品研发新方向，3C 产品精密度、电子集成度越来越高，对内部构件焊接、切割技术的要求也越来越高。由于传统技术存在不稳定现象，在加工过程中容易导致零件损坏，造成成品率低。

而激光加工技术属于非接触式加工，具有热影响小、加工方式灵活的特点，尤其适用高端精密产品加工。以智能手机为例，切割、焊接、打标和开孔均使用激光加工技术完成。

3C 产品需求提升或将助推激光加工设备市场增长。随着 5G 换机进程的推进，3C 行业进入新一轮创新周期，消费电子行业景气度和设备需求逐步回升。

根据 IDC 预测，5G 手机出货量占比将从 2020 年的 19%增长至 2024 年的 58%，5G 手机渗透率提升很大程度上拉动了近乎疲软的全球智能手机市场平稳增长；其中，2020 年中国市场的 5G 出货量占全球的比例高达 67.7%。我们预计未来中国 3C 市场整体将保持中高速增长态势，伴随市场内部精密产品比例提高，助推相关激光加工设备需求持续增长。

2）新能源汽车发展，给激光加工设备带来广阔市场空间

一方面，汽车轻量化概念兴起及安全性能关注度日益上升，激光加工在汽车工业领域正受到更多重视和应用。除激光切割外，将激光焊接技术用于车身、不等厚板及零部件的焊接，可以降低车身重量从而节约能耗，提高装配精度及刚度以提升安全性，降低车身制造过程中的冲压和成本、减少零件数量从而促进车身一体化。

目前应用较广的激光自熔焊，在完成焊接工作的同时并不会使材料其他部分变形，能够很好地提高车身的结构匹配尺寸、门盖与侧围的平度与密封效果、风挡玻璃与风窗口的匹配与密封，保证生产质量。

另一方面，动力电池高标准的加工要求为激光工艺提供了发挥优势的空间。动力电池作为新能源汽车的核心部件，制作工艺复杂，其质量直接决定新能源车辆的性能，因此与动力电池相关的制造技术和装备必须符合严苛的生产要求。

激光工艺依托高效精密、灵活、可靠稳定、自动化和安全程度高等特点，广泛应用于动力电池生产线的前、中、后段加工过程中，如：1）激光极耳切割技术已成为降低动力锂电池极耳片生产成本、提高产品稳定性的重要工艺；2）激光焊接工艺应用在焊接电池壳体、盖板防爆阀、电芯极耳与极柱、电芯极耳与顶盖以及模组等多个部位，有利于提高电池的安全性、可靠性、延长使用寿命。

政策支持叠加市场需求，新能源汽车行业发展持续欣欣向荣或拉动激光加工设备需求增长。近年来我国新能源汽车市场高速发展，全国销量由 2010 年的 0.5 万辆增长至 2020年的 136.7 万辆，CAGR 达 75.26%。根据 2020 年国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，到 2025 年，新能源汽车新车销量占当年汽车新车销售总量的 20%左右，而 2020 年新能源汽车销量占比约 5.4%，发展空间巨大。

新能源汽车受到持续关注，电池厂商纷纷新增投资以扩大产能，根据高工锂电不完全统计，2020 年动力电池投扩产项目 26 起，总投资额超 1760 亿元，合计新增动力电池产能超 520GWh，其中中国市场约 390GWh，欧洲市场约 130GWh。

考虑到激光加工技术在汽车生产、动力电池中的巨大应用前景及下游行业方兴未艾的发展势头，我们分析认为，激光加工设备未来或将受益于新能源汽车市场的不断扩张，实现快速发展。

3）光伏或将成为未来重要能源来源，激光加工技术助推光伏发电成本下降

光伏发电成本持续下降，未来有望成为煤电的有效替代清洁能源。我国“富煤”的能源资源禀赋以及由此衍生的能源生产结构决定了我国煤炭占主导的能源消费结构，2019 年我国一次能源使用中，煤炭占比近六成。然而，随着可持续发展观念的日益深化，变革现有能源使用方式、建立清洁高效的能源体系已成为当务之急。

光伏发电作为重要的清洁能源之一，随着技术更新、成本不断下降，其使用将日益广泛。根据 IEA 发布的《World Energy Outlook 2019》，预计到 2040 年中国的光伏在发电结构中的占比将达四成，成为替代煤电的重要清洁能源。我国明确提出“二氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值，力争 2060 年前实现碳中和”，对绿色低碳发展及清洁能源转型的强调给予了光伏产业更大的发展机遇。

电价下降趋势压力下，高效太阳能电池产品的使用为激光加工设备带来发展机遇。光伏行业发展迅速带来机遇，但同时竞价上网政策加大了企业竞争压力。因此，光伏发电企业纷纷通过使用更加高效的电池组件来降低发电成本，PERC、SE、MWT 电池等工艺技术能够显著提升电池发电效率、为光伏电站及电池厂商带来可观收益，应用得到推广。

而在电池及组件的生产过程中，激光消融（刻蚀）、激光掺杂、激光打孔及激光划片/裂片工艺，具备工艺流程简单、投入成本低、制作效率高等多重优势，有效控制了生产过程中的光学损失和电学损失，对于太阳能电池光电转换效率提升具有重要作用。

驱动力二：

国产化+渗透率提升，加速行业需求释放

（一）国产化：低功率激光器国产化基本完成，但中高功率激光器国产化尚有较大提 升空间

相较于中低功率激光器比，高功率激光器大幅提高加工速度、降低加工成本、拓展加工场景，预计高功率激光器需求空间较为广阔。相比更低功率的激光器，高功率激光器：1）实现加工速度的提升，以 20mm 厚度碳钢为例，20KW 切割速度为 2.5m/min，而 15KW和 6KW 切割速度分别为 1.5m/min 和 0.6m/min；2）加工成本的降低，以 20mm 厚度碳钢为例，20KW 每米切割成本为 0.73 元，而 15KW 和 6KW 切割成本分别为 0.96 元/米和1.48 元/米；3）加工能力的突破，以碳钢为例，更高功率激光器的最大亮面厚度、批量加工厚度、极限厚度都更优，为重工领域厚板材的加工提供了更优的解决方案。基于高功率激光器的速度、成本、加工能力优势，我们认为，高功率未来可应用场景更广阔、市场潜力巨大。

我国低功率激光器已实现国产替代，但中高功率国产化率仍有提升空间。激光器核心器件包括芯片、光纤、泵源、合束器等，由于芯片等核心器件技术难度高，很长一段时间以来我国激光器核心器件均依赖进口，制约着激光器国产化进程。

在政策鼓励支持及技术进步驱动下，近年我国光纤激光器自主可控进程得以加速：1）低功率段国产化率由 2015年的 67.5%提升到 2019 年的 99%，已经完成国产替代；2）中功率段国产化率由 2015 年 的 32.1%提升到 2019 年的 61.8%，国产化水平仍有提升空间；3）高功率段国产化率由2018 年的 20%提升到 2019 年的 36.4%，国产化水平仍较低。预计随着国产厂商技术水平提升，中高功率段的国产化率将持续提高，从而带来国产市场需求进一步扩大。

（二）激光渗透率扩张：中国制造业激光应用率与发达国家仍有差距，激光行业渗透率提升空间广阔

凭借较高的性价比优势，激光设备逐步对传统加工方式进行替代。虽然目前激光切割方式已逐渐普及，但仍有较多下游行业使用传统的接触式机床切割、水刀、等离子火焰等切割方式，该等方式存在精度差、效率低、能耗高、设备维护成本高、不能加工复杂图形等缺点。

随着激光行业的整体发展，激光切割设备的售价已逐渐降低并已逐渐被更多下游中小客户所接受，因此，鉴于激光切割方式相比于传统切割方式具有精度高、速度快、效率高等优势，未来，下游市场将持续性存在部分传统切割方式被激光切割方式替换的市场需求。

国内激光渗透比例仍较低，预计未来激光设备将对非激光设备持续形成替代。与世界制造业大国相比，我国激光目前在制造业中的应用比例仍较低，依据智研资讯《2020-2026年中国激光器件行业市场深度评估及发展前景展望报告》中披露数据，我国激光目前在制造业中的应用比例仅为 30%，而美、日、德三国激光在装备制造业中的应用比重均超过了40%，我国激光应用仍有巨大的市场潜力等待挖掘。我们认为随着国内激光技术不断成熟、激光设备成本下降，激光加工设备对非激光加工设备的替代将进一步加速。

驱动力三：

更新迭代+海外出口，为行业带来新需求

（一）更新迭代带来存量替代：由于技术更新迭代及设备磨损老化等因素，激光加工设备存在 3-5 年的更替周期

一方面，激光器的更新迭代较快，企业为保障领先于竞争对手的能力而主动进行设备替换。随着近年来激光行业的快速发展，激光器的更新迭代速度较快，市场上每隔一段时间会推出更高功率和更好光束质量的激光器，促进激光行业整体向更高精度和更快效率不断发展，下游客户对加工要求也会逐渐提高，原有较低功率和较差光束质量的激光设备将逐渐无法满足市场新的要求，设备使用商为保障先进加工能力，将不断淘汰老旧设备、更替新设备。

另一方面，磨损及老化等因素导致激光设备加工效率下滑，倒逼企业被动进行设备更替。激光切割相比传统的接触式机床切割、水刀、等离子火焰等切割方式，切割精度更高，切割速度更快，运行加速度更高。

然而，高速和高加速度的运行方式使激光切割机的机床机械传动部件比传统的机床（如车床，铣床等）磨损的更严重，导致经过 3-5 年的使用周期后，机床的机械传动部件因磨损而无法满足原有的切割精度要求。此外，激光切割设备中激光器和切割头等光学器件也会随着切割机的使用而逐渐老化，导致切割机的整体切割能力在 3-5 年后有明显下降，由此带来 3-5 年的设备更替周期。

2012 年以来我国传统的接触式机床切割持续向激光切割加工方式转变，目前市场上中低功率激光切割运控系统已存在大量存量设备。由于机器磨损和老化、以及激光器技术更迭，预计未来这些存量设备更新替代需求较大。

（二）国产激光设备走出国门：国内激光企业已具备配套全球高端客户的能力，出口规模不断扩大。近年中国激光、其他光或光子束处理材料的加工机床出口数量及金额不断攀升，2019 年，我国用激光、其他光或光子束处理材料的加工机床实现出口数量 12.29 万台，出口金额 8.95 亿美元，分别同比增长 32.30%、21.11%。考虑到国内激光行业已形成完整成熟的产业链分布、国际竞争力不断增强，预计未来激光类设备出口规模将持续增长。

来源：申万宏源研究