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市場研究

創鑫激光“器件先行” 推進超高功率激光器商業化進程

來源:億(yi) 歐網2020-02-26 我要評論(0 )   

撰文|夏一哲輕舟已過萬(wan) 重山,我國激光器廠商蓬勃發展,部分躋身行業(ye) 前列,已有與(yu) 進口產(chan) 品“掰手腕”的能力。作為(wei) 第一批進入光纖

撰文|夏一哲

輕舟已過萬(wan) 重山,我國激光器廠商蓬勃發展,部分躋身行業(ye) 前列,已有與(yu) 進口產(chan) 品“掰手腕”的能力。

作為(wei) 第一批進入光纖激光器產(chan) 業(ye) 的國內(nei) 企業(ye) ,創鑫激光秉持著“器件先行”的戰略,實現了多個(ge) 核心器件的自產(chan) ,在技術門檻和成本管控上構建了競爭(zheng) 優(you) 勢。經過十幾年的發展,創鑫激光的光纖激光器銷售額排名國產(chan) 廠商的第二位。

然而,隨著市場份額進一步向頭部廠商集中,國內(nei) 光纖激光器市場進入了“刺刀見紅”的肉搏戰,價(jia) 格戰直接影響到創鑫激光等頭部廠商的盈利能力。創鑫激光早就踐行的“超高功率技術彎道超車”戰略,能否幫助創鑫激光殺出重圍?

器件先行,實現自產(chan)

激光器行業(ye) 位於(yu) 激光產(chan) 業(ye) 中遊,其上遊為(wei) 光學材料、光學器件、數控係統以及電學器件生產(chan) 企業(ye) ;下遊是將各部件集成出品的激光加工設備生產(chan) 商。


激光產(chan) 業(ye) 鏈(來源:創鑫激光招股書(shu) )

在激光器這一賽道,中國盡管在技術領域代差不大,但在產(chan) 業(ye) 應用和商業(ye) 化落地的競爭(zheng) 中卻落後了近半個(ge) 世紀。1960年,世界第一台紅寶石固體(ti) 激光器誕生,中國緊隨其後僅(jin) 用了一年時間便自研成功;隨後誕生的氣體(ti) 激光器,中國也在1965年實現自研。

然而,產(chan) 業(ye) 應用和商業(ye) 化落地的進程卻頗為(wei) 漫長。1971年,世界範圍內(nei) 首次出現1000W商用二氧化碳激光器,上世紀70年代末期,中國首次直接進口激光器。在國外廠商的技術壟斷下,fun88官网平台器長期依賴進口。1990年就已經在發達國家實現商業(ye) 化的光纖激光器,直到2005年才有國產(chan) 廠商投向市場。挑戰IPG等國外公司壟斷地位的大戲就此上演。

成立於(yu) 2004年的創鑫激光就是挑戰者之一:從(cong) 2005年開始探索光纖激光器相關(guan) 技術,到2008年實現國產(chan) 光纖激光器商業(ye) 化大規模應用。國產(chan) 的意義(yi) ,不僅(jin) 在於(yu) 掌握相關(guan) 技術的戰略價(jia) 值,更意味著不斷放大國內(nei) 市場的規模優(you) 勢,持續降低成本,最終惠及產(chan) 業(ye) 鏈下遊,推動國內(nei) 製造廠商對激光技術和設備的廣泛運用。

創鑫激光重點發力的光纖激光器,是目前工業(ye) 激光器中市場份額最大的門類。根據Strategies Unlimited公布的數據,2018年全球工業(ye) 用光纖激光器銷售收入達26億(yi) 美元,在工業(ye) 用激光器銷售額中占比過半。

光纖激光器可進一步分類為(wei) “脈衝(chong) 光纖激光器”和“連續光纖激光器”。前者峰值功率高、平均功率較低,主要應用於(yu) 激光打標、激光雕刻等領域;後者雖然沒有聲光調製器,不強調瞬時高功率,但可以連續輸出,因此可用於(yu) 切割、熔覆和焊接等領域。

作為(wei) 較早進入該賽道的國內(nei) 廠商,創鑫激光在兩(liang) 種光纖激光器上均有豐(feng) 富的產(chan) 品和技術積累,並取得了較高的市場地位。

在脈衝(chong) 光纖激光器賽道,創鑫激光同時具有調Q和MOPA兩(liang) 種技術方案的產(chan) 品。結合前者成本低和後者應用廣的優(you) 勢,創鑫激光從(cong) 2016年起就占據國產(chan) 脈衝(chong) 光纖激光器銷售收入榜鼇頭。

之所以能在強手如雲(yun) 的光纖激光器領域躋身頭部,源於(yu) 創鑫激光堅持“器件先行”的戰略,實現了光纖激光器多個(ge) 核心光學器件的自產(chan) 。核心光學器件占整個(ge) 激光器成本的60%以上,其技術水平直接決(jue) 定了激光器的輸出功率水平和性能參數。

在工作狀態下,有源光纖需要通過吸收泵源提供的能量,再經過有源光纖和光纖光柵組成的諧振腔激勵放大後才能輸出激光。目前,創鑫激光已經完全掌握泵源、合束器、光纖光柵、激光輸出頭、聲光調製器等核心光學器件自主生產(chan) 技術,形成完整的競爭(zheng) 優(you) 勢。

舉(ju) 例來講,泵源既可以作為(wei) 工業(ye) 半導體(ti) 激光器的直接光源,也可以作為(wei) 泵浦光源,將光從(cong) 較低能級轉向較高能級。因此其技術水平直接決(jue) 定了光纖激光器的功率大小水平,在光纖激光器的成本中占比35%。泵源由芯片組件和殼體(ti) 等結構件組成,其中芯片組件則由cos芯片和配件組成。

通過自主研發,創鑫激光在2016年實現利用cos芯片自主封裝泵源的技術,但仍然需要采購cos芯片封裝和外購泵源才能滿足正常需求;2017年,創鑫激光實現利用芯片和熱沉等材料自製cos芯片封裝泵源;到2018年,創鑫激光通過18W芯片製造方案,進一步降低泵源生產(chan) 成本。堪稱一年一個(ge) 台階。

從(cong) 2017年到2018年,創鑫激光采購cos芯片的金額從(cong) 5298.3萬(wan) 元降低到932.3萬(wan) 元,並在2019年上半年進一步降低至2.2萬(wan) 元。采購泵源的金額也從(cong) 2016年的2739.9萬(wan) 元降低至2019年上半年的108.6萬(wan) 元,逐漸擺脫外部依賴。

在“器件先行”戰略的支撐下,創鑫激光早在2018年之前就已經具備連續光纖激光器幾乎所有核心器件的自製能力。從(cong) 2017年開始,創鑫激光在低功率光纖光柵項目技術基礎之上升級研發,開始攻打中高功率光纖光柵的技術堡壘。

光纖光柵之所以重要,在於(yu) 其技術水平決(jue) 定了激光器的輸出波長與(yu) 帶寬,直接影響激光器的激光模式和光束質量。創鑫激光在2018年3月實現高功率光纖光柵製樣,並且在當年10月進行了小批量試產(chan) 。在此基礎之上,創鑫激光在LASSEN公司技術谘詢的協助下,優(you) 化了部分工藝節點,使自產(chan) 光纖光柵的生產(chan) 良率提高了一倍,工藝流程時間縮短了一半。

從(cong) 2018年試製,到2019年第一季度進行中批生產(chan) ,最後在第二季度實現大批量產(chan) ,創鑫激光的14/250光纖光柵自製率從(cong) 2.88%提升至57.88%,成本節省額達到269.9萬(wan) 元。


2016-2019H1創鑫激光主要財務指標

在核心零部件自產(chan) 的加持下,創鑫激光的營收高速增長,從(cong) 2016年的4.22億(yi) 元增長至2018年的7.08億(yi) 元,在光纖激光器國內(nei) 市場僅(jin) 次於(yu) IPG和銳科激光(300747.SZ)。

超高功率彎道超車

盡管國內(nei) 工業(ye) 領域對光纖激光器的需求依然旺盛,但隨著市場成熟度的不斷提升,競爭(zheng) 也逐漸加劇,逐漸走向寡頭壟斷的產(chan) 業(ye) 格局。根據《2019fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告》,國內(nei) 市場前六大廠商的市場占比高達96.5%,僅(jin) 排名第一的IPG就占據了50.1%。

在這樣的市場格局下,頭部廠商若想增長隻能參與(yu) “存量博弈”,價(jia) 格戰的大幕由此拉開。

在國內(nei) 廠商的挑戰下,IPG雖然掌握技術優(you) 勢,卻沒能討到半點便宜。2019年第一季度,IPG在中國市場的營收為(wei) 1.15億(yi) 元,同比下降24%,淨利潤為(wei) 0.55億(yi) 美元,同比下降48%。中國市場的挫折嚴(yan) 重拖累了IPG整體(ti) 業(ye) 績,第一季度總營收為(wei) 3.15億(yi) 美元,同比下滑12%。

盡管如此,本土大廠亦內(nei) 傷(shang) 不小。國內(nei) 光纖激光器頭部廠商銳科激光即是一例:根據2019年度業(ye) 績預告,銳科激光歸屬上市公司股東(dong) 的淨利潤同比下滑22.32%-26.94%。同時,銳科激光還確定了要以“進一步擴大市場份額”作為(wei) 年度產(chan) 業(ye) 發展的首要目標,因此調整了產(chan) 品價(jia) 格,適當降低毛利率。

創鑫激光的情況如出一轍:前三季度的營業(ye) 收入達到6.96億(yi) 元,同比增長35.49%;但淨利潤同比下滑15.64%,為(wei) 6280.6萬(wan) 元。在激烈的價(jia) 格戰中,創鑫激光的脈衝(chong) 光纖激光器和連續光纖激光器平均價(jia) 格的降幅均接近15%,不僅(jin) 壓縮了創鑫激光的盈利空間,也使其丟(diu) 掉了國內(nei) 脈衝(chong) 光纖激光器銷售收入第一的位置。

掌握核心光學器件自產(chan) 能力的創鑫激光,有足夠的戰略縱深,早在2016年,就開始規劃“超高功率技術彎道超車”戰略。技術優(you) 勢有望使創鑫激光在競爭(zheng) 對手的環伺中脫穎而出。

2018年,創鑫激光設計出“第三代”連續光纖激光器技術方案,提升產(chan) 品性能並降低成本。

與(yu) “第二代”雙包層連續光纖激光器相比,“第三代”技術方案采用了能夠承受更高功率泵浦光的光纖材料,能夠提高單模塊的功率和能量密度。在新技術方案的加持下,創鑫激光率先在國內(nei) 推出4000W單模塊連續光纖激光器和25000W多模塊連續光纖激光器。

2019年,創鑫激光更進一步,從(cong) 中國科學院光電研究院檢驗中心取得5000W單模塊連續光纖激光器和35000W多模塊連續光纖激光器的《檢驗報告》。除了技術上的攀登外,創鑫激光還實現了30000W多模塊連續光纖激光器的銷售,推進其超高功率激光器商業(ye) 化進程。

盡管價(jia) 格戰能夠攪動市場格局,增加營收和占有市場份額,但是長期來看,激光器仍在沿著更高功率、更穩定性能的技術路徑發展。國產(chan) 激光器廠商要想立於(yu) 世界激光器市場的潮頭,必須要依靠技術優(you) 勢而不是價(jia) 格優(you) 勢。

中國工業(ye) 正處於(yu) 用技術進步抵消成本上升的轉型期,對生產(chan) 加工設備的需求也將向更高技術水平的產(chan) 品轉移。創鑫激光堅持器件先行、超高功率技術彎道超車等戰略,不隻是放手一搏,更是立足市場長遠發展,想方設法為(wei) 下遊創造價(jia) 值的必由之路。隨著激光器功率的技術指標逐漸逼近IPG等國際巨頭,創鑫激光將會(hui) 有更好的發展前景。

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