激光设备-开启光制造时代-行业专题分析 报告

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1、行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日正文目录录激光产业蓬勃发展，开启“光制造”时代 5 激光技术：最快的刀，最准的尺 5 激光设备：激光大有可为，应用设备前景广阔 7激光产业集群化，并购盛行大者恒胜 11 主要发达国家重点布局，先进技术企业保持高增速 11 国内激光设备同质化，技术研发是核心竞争力 12下游产业创新升级，激光设备需求强劲 16 面板产业革命，全面屏造就激光设备新舞台 16 消费电子进入颜值时代，推动精密激光加工设备需求 19 新能源汽车趋势确定，激光焊接市场需求爆发 21 动力电池扩产，推动激光焊接设备收入增长 21 汽车轻量化，推动激光焊接设备技术升级 2

2、3激光设备行业核心公司梳理 24 大族激光：世界一流的激光设备产业龙头 24 华工科技：中国激光产业的领军者 26图图表目录录图表 1： 激光发展史重要节点一览 5 图表 2： 激光器工作原理示意图 5 图表 3： 激光器分类 5 图表 4： 激光器按功能分类示意图 6 图表 5： 主要类型激光器比较 6 图表 6： 近年来激光器的发展向着下图中左下角和右上角延伸 7 图表 7： 2016 年激光器不同行业应用的收入占比情况 7 图表 8： 2013-2017 工业激光器市场的销售收入情况（单位：百万美元） 7 图表 9： 激光器及激光设备分类及关联示意图 8 图表 10： 激光设备产业链 8

3、 图表 11： 激光设备分类图示 9 图表 12： 2012-2017 全球激光系统集成设备收入情况（单位：十亿美元） 9 图表 13： 2016 年全球激光加工设备应用分类占比情况 9 图表 14： 2015-2017 全球激光微加工市场收入情况（单位：百万美元） 10 图表 15： 全球激光微加工市场的激光器收入增长情况（单位：百万美元） 10 图表 16： 2015-2017 全球高功率激光市场收入情况（单位：百万美元） 10 图表 17： 全球高功率激光市场激光应用分类增长情况（单位：百万美元） 10 图表 18： 美国激光技术在相应拓展领域的产值 11 图表 19： 全球主要激光器和

4、激光加工设备公司 11 图表 20： 美国相干和 IPG 激光公司收入情况（单位：百万美元） 121谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标 准行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日图表 21： 2007-2016 中国激光产业市场规模及增长情况 12 图表 22： 中国四大激光产业集群示意图 13 图表 23： 中国四大激光产业集群详细情况 13 图表 24： 2010-2015 年中国激光元器件进出口数量 14 图表 25： 2010-2015 年中国激光元器件进出口金额 14 图表 26： 中国高功率激光加工设备市场份额 14 图表 27： 中国低功率激光加工设备

5、市场份额 14 图表 28： 近年中国激光产业收购并购事件一览 15 图表 29： iPhone7 的屏占比较 iPhone4 提高 11pct 16 图表 30： 三星 S8 的屏占比达到 84.2%，较 S7 提升近 12pct 16 图表 31： 推动全面屏潮流进程的三款手机设计 16 图表 32： 2016 年全球手机面板总出货中 LTPS 和 AMOLED 的占比分别为 28%、18%17 图表 33： 异形切割示意图 .17 图表 34： iPhone 8 全面屏 U 型开槽概念图 .17图表 35： 异形切割方式对比 18 图表 36： 十三五期间全球及中国 OLED 产能预测

6、18 图表 37： 2017-2020 年主要企业 OLED 产能扩张计划 18 图表 38： 金属机壳的白色带状区域略显突兀，玻璃背板可使外观更加一致化 19 图表 39： 手机触摸屏结构示意图 19 图表 40： 3D 曲面玻璃逐渐成为中高端手机的标配 20 图表 41： 目前已使用/计划使用 3D 玻璃盖板的智能手机型号 20 图表 42： 手机制造环节中的激光加工设备应用 20 图表 43： 2016-2020 年全球 3D 玻璃盖板需求量和渗透率变化情况 21 图表 44： 全球玻璃盖板激光加工设备需求空间测算 21 图表 45： 2011-2017 中国新能源汽车销量及增长情况 2

7、2 图表 46： 中国新能源汽车销量占总体销量比例情况 22 图表 47： 2016 年中国锂电池出货量各公司占比情况 22 图表 48： 2011-2016 中国锂电池出货量及增长情况 22 图表 49： 中国动力电池激光焊接设备需求空间测算 23 图表 50： 白车身侧门激光焊接 23 图表 51： 白车身地板激光焊接 23 图表 52： 大族激光主要行业解决方案 24 图表 53： 大族激光前十大股东一览（截至 2017 年中报） 24 图表 54： 大族激光历年营业收入及增速 25 图表 55： 大族激光历年归母净利润及增速 25 图表 56： 大族激光历年分业务营收占比 25 图表

8、57： 大族激光历年公司及分业务毛利率 25 图表 58： 华工科技核心业务及子公司 26 图表 59： 华工科技主营业务 26 图表 60： 华工科技前十大股东一览（截至 2017 年中报） 262谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标 准行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日图表 61： 华工科技主要控股及参股公司一览（2016 年年报） 26 图表 62： 华工科技历年营业收入及增速 27 图表 63： 华工科技历年归母净利润及增速 27 图表 64： 华工科技历年分业务营收占比 27 图表 65： 华工科技历年公司及分业务毛利率 273谨请参阅尾页重要声明及华

9、泰证券股票和行业评级标 准行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日激光产产业业蓬勃发发展，开启“光制造”时时代激光技术术：最快的刀，最准的尺光是传递传递 信息的媒介和能量的载载体，21 世纪纪是光的时时代。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、能量密度极高的光子队列，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。图图表1： 激光发发展史重要节节点一览览资

10、料来源：OFweek 激光网，华泰证券研究所激光器是所有激光应应用产产品的核心部件。 产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益 大过损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励源、具有亚稳态能级的工作介质两个部 分。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔并非必不可少的组成部分，谐振腔可 使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。 按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和液体激光器四大 类，近来还发展了自由电子激光器。激光器功能明显显分化，着重传递传递 信息和运载载能量。从 20 世纪 70 年代末开始，激光器 明 显向着两个方向发展

11、，一类是以传递信息为目的的信息型激光器，主要使用在光纤通 信方 面，作为光纤通信的主要光源，主要是是半导体激光器。另一类是以提高光功率为 目的的 功率型激光器，也就是能量激光方向，应用在激光加工、激光武器、激光矫视、 美容等以 能量使用为目的的地方。4谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标 准图图表2： 激光器工作原理示意图图图图表3： 激光器分类类资料来源：OFweek 激光网，华泰证券研究所资料来源：OFweek 激光网，华泰证券研究所行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日图图表4： 激光器按功能分类类示意 图图资料来源：OFweek 激光网，华泰证券研究所图图表

12、5： 主要类类型激光器比 较较气体激光器离子激光器 （Ar+离子激光 器）0.488um 蓝光 约为 150W1%能量转换率不 彩色电视，信 息 高储存，全息照相等液体激光器工作物质：若丹紫外到红外 明 6G 染料5%20%输出波长连续 科学研究、医 学 可调、能量转换等 功率较 高，易制备、便宜半导体激光器GaAs 二极管激 920nm 光器1.65um（近红 350kW 外）二维阵列可 到20%40%，实能量转换功率 光纤通信，光 信验室 70%高，体积小，重息储存，光信息 量轻，结构简 处理、军事等 。 单，寿命长，单未来发展方 向 色性差。资料来源：中国产业信息网，华泰证券研究所激光器

13、正在向高功率、集成化、高效率的方向发发展。目前，全球激光器市场一派兴旺。集 成化的半导体激光器迅速增长；高功率的超短超强飞秒激光器可用于激光核聚变实验和高 能量密度物理研究，在商用上也有巨大的潜力；飞秒激光器可用于光纤通信可扩展通信宽 带。近年来，中远红 外激光器、极紫外激光器等也得到了发展，现已有近千种工作介质 ， 可产生的激光波长包括从真空紫外到远红外，光谱范围越来越宽。激光器的出光效率 也越 来越高，新型 YAG 激光器的斜度效率在泵浦功率20W 时约为 81%。5谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标 准激光器类类型典型类类型激光波长长输输出功率能量转换转换 效率 特点应应用气

14、体激光器分子激光器约 10.6um 红 外 线达到上万瓦8%10%单色性好，能 量美容，工业制造 和军事上。（CO2 激光器）转换效率较高固体激光器YAG/红宝石激可见光到近红 外波段约为 20kw0.5%1%输出功率高，能测距，材料加 工，军事等方面光器量转换率低，单色性差。光纤激光器脉冲/连续光纤1.46um 1.65um达到上万瓦30%小型化、集约切割/焊接/雕刻 等机械加工，远 距离光纤通信 、 军事等。未 来发 展方向。激光器化，高转换效率，高能量输 出 高光束质量 ，无 需光学准 直，维 护少。行业研究/深度研究 | 2017 年 09 月 03 日图图表6： 近年来激光器的发发展

15、向着下图图中左下角和右上角延 伸资料来源：搜狐激光器应用的对比和发展方向，华泰证券研究所激光器将继续继续 在全球的现现有市场场和新兴兴市场场中发发挥挥重要作用。据 Strategies Unlimited 统 计 2016 年激光主要两大应用是通信和工业加工， 分别占总收入的 34%和 30%， 预计 2017 年全球工业激光器的销售额将增长至接近 35 亿美元，将比 2016 年销售额 31.57 亿美 元 增长约 8.36。很大程度上受到激光微加工领域收入增长所带来的积极影响，光纤激 光器 在 2015 年实现了十亿美元的水平，并且在 2016 年延续了强劲的双位数增长。但 同时低 功率产

16、品价格下跌， 因市场经济原因造成的用于钣金切割的高功率 CO2 激光器的订单量略 有下滑。图图表7： 2016 年激光器不同行业应业应 用的收入占比情 况图图表8： 2013-2017 工业业激光器市场场的销销售收入情况（单单位：百万美元 ）资料来源：Strategies Unlimited，华泰证券研究所资料来源：OFweek 激光网，华泰证券研究所激光设设备备：激光大有可为为，应应用设设备备前景广阔阔激光设备设备 将激光器与其余模块块相结结合并广泛应应用于各个领领域。激光设备 主要由光学系统 、 机械系统和数控系统组成，按照不同功率分类，一般将平均功率在 100W 以下的激光 器称 为低功率激光器，100-1000W 为中功率激光器，1000W 以上的称为高功率激光器。 小功 率激光器主要应用于电子、陶瓷、玻璃、五金、纺织、汽车零部件等轻工业制造， 而高功 率激光器一般运用于钣金加工、大型机械制造、石油化工、航空航天等重型设备