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市場研究

深度解析激光產業未來發展的三重驅動力!

來源:申萬(wan) 宏源研究2021-03-16 我要評論(0 )   

多重因素疊驅動加下,激光行業(ye) 進入黃金發展期:1)順周期:製造業(ye) 經濟指標向好,激光產(chan) 業(ye) 鏈順周期屬性凸顯。製造業(ye) 總體(ti) 保持穩步恢複的較好勢頭,下遊 3C/鋰電/光伏等製...

多重因素疊驅動加下,激光行業(ye) 進入黃金發展期:

1)順周期:製造業(ye) 經濟指標向好,激光產(chan) 業(ye) 鏈順周期屬性凸顯。製造業(ye) 總體(ti) 保持穩步恢複的較好勢頭,下遊 3C/鋰電/光伏等製造業(ye) 景氣度旺盛,固定資產(chan) 開支擴張,PMI/永康五金指數持續保持較高水平,製造業(ye) 高端轉型背景下,激光逐漸成為(wei) 必選加工工藝,激光設備作為(wei) 非標自動化產(chan) 業(ye) 具有工業(ye) 增長二階導屬性,產(chan) 業(ye) 鏈順周期機會(hui) 凸顯。此外,多家激光企業(ye) 紛紛申報 IPO 上市、融資、擴產(chan) 等,進一步彰顯行業(ye) 順周期屬性。

2)國產(chan) 化:激光器價(jia) 格戰或加速高功率國產(chan) 化以及激光滲透率提升。國內(nei) 低功率激光器國產(chan) 化達到 90%以上、中功率國產(chan) 化約 60%、但高功率激光器國產(chan) 化不足 40%,尚有較大提升空間。國產(chan) 激光器廠商或將開展更高功率段的激光器價(jia) 格戰,激光器采購價(jia) 格下降將直接驅動激光設備價(jia) 格下降,設備降價(jia) 促使激光性價(jia) 比優(you) 勢提升,從(cong) 而進一步拉動行業(ye) 需求擴大、刺激激光設備滲透率提升。

3)更新疊加、海外出口,進一步拉動行業(ye) 需求提升:①由於(yu) 技術更新迭代及設備磨損老化等因素,激光加工設備存在 3-5 年的更替周期。激光器的更新迭代較快,企業(ye) 為(wei) 保障領於(yu) 競爭(zheng) 對手的能力而主動進行設備替換;磨損及老化等因素導致激光設備加工效率下滑,倒逼企業(ye) 被動進行設備更替。②國內(nei) 激光企業(ye) 已具備配套全球高端客戶的能力,出口規模不斷擴大。

驅動力一:順周期屬性凸顯,受益下遊行業(ye) 景氣提升

(一)中長期來看:3C、鋰電/新能源汽車、光伏等下遊行業(ye) 景氣提升,激光作為(wei) 必選加工工藝,需求有望隨之提升

1)3C 電子邁向高端精密化,激光加工逐漸成為(wei) 必選加工方式

3C 電子產(chan) 品對製造工藝要求較高,推動上遊新材料、新工藝的不斷進步,而激光技術正是 3C 產(chan) 品製造工藝中迅猛發展的代表。更輕、更薄、更便攜成為(wei) 3C 產(chan) 品研發新方向,3C 產(chan) 品精密度、電子集成度越來越高,對內(nei) 部構件焊接、切割技術的要求也越來越高。由於(yu) 傳(chuan) 統技術存在不穩定現象,在加工過程中容易導致零件損壞,造成成品率低。而激光加工技術屬於(yu) 非接觸式加工,具有熱影響小、加工方式靈活的特點,尤其適用高端精密產(chan) 品加工。以智能手機為(wei) 例,切割、焊接、打標和開孔均使用激光加工技術完成。

3C 產(chan) 品需求提升或將助推激光加工設備市場增長。隨著 5G 換機進程的推進,3C 行業(ye) 進入新一輪創新周期,消費電子行業(ye) 景氣度和設備需求逐步回升。根據 IDC 預測,5G 手機出貨量占比將從(cong) 2020 年的 19%增長至 2024 年的 58%,5G 手機滲透率提升很大程度上拉動了近乎疲軟的全球智能手機市場平穩增長;其中,2020 年中國市場的 5G 出貨量占全球的比例高達 67.7%。我們(men) 預計未來中國 3C 市場整體(ti) 將保持中高速增長態勢,伴隨市場內(nei) 部精密產(chan) 品比例提高,助推相關(guan) 激光加工設備需求持續增長。

2)新能源汽車發展,給激光加工設備帶來廣闊市場空間

一方麵,汽車輕量化概念興(xing) 起及安全性能關(guan) 注度日益上升,激光加工在汽車工業(ye) 領域正受到更多重視和應用。除激光切割外,將激光焊接技術用於(yu) 車身、不等厚板及零部件的焊接,可以降低車身重量從(cong) 而節約能耗,提高裝配精度及剛度以提升安全性,降低車身製造過程中的衝(chong) 壓和成本、減少零件數量從(cong) 而促進車身一體(ti) 化。目前應用較廣的激光自熔焊,在完成焊接工作的同時並不會(hui) 使材料其他部分變形,能夠很好地提高車身的結構匹配尺寸、門蓋與(yu) 側(ce) 圍的平度與(yu) 密封效果、風擋玻璃與(yu) 風窗口的匹配與(yu) 密封,保證生產(chan) 質量。

另一方麵,動力電池高標準的加工要求為(wei) 激光工藝提供了發揮優(you) 勢的空間。動力電池作為(wei) 新能源汽車的核心部件,製作工藝複雜,其質量直接決(jue) 定新能源車輛的性能,因此與(yu) 動力電池相關(guan) 的製造技術和裝備必須符合嚴(yan) 苛的生產(chan) 要求。激光工藝依托高效精密、靈活、可靠穩定、自動化和安全程度高等特點,廣泛應用於(yu) 動力電池生產(chan) 線的前、中、後段加工過程中,如:1)激光極耳切割技術已成為(wei) 降低動力鋰電池極耳片生產(chan) 成本、提高產(chan) 品穩定性的重要工藝;2)激光焊接工藝應用在焊接電池殼體(ti) 、蓋板防爆閥、電芯極耳與(yu) 極柱、電芯極耳與(yu) 頂蓋以及模組等多個(ge) 部位,有利於(yu) 提高電池的安全性、可靠性、延長使用壽命。

政策支持疊加市場需求,新能源汽車行業(ye) 發展持續欣欣向榮或拉動激光加工設備需求增長。近年來我國新能源汽車市場高速發展,全國銷量由 2010 年的 0.5 萬(wan) 輛增長至 2020年的 136.7 萬(wan) 輛,CAGR 達 75.26%。根據 2020 年國務院辦公廳印發的《新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展規劃(2021-2035 年)》,到 2025 年,新能源汽車新車銷量占當年汽車新車銷售總量的 20%左右,而 2020 年新能源汽車銷量占比約 5.4%,發展空間巨大。新能源汽車受到持續關(guan) 注,電池廠商紛紛新增投資以擴大產(chan) 能,根據高工鋰電不完全統計,2020 年動力電池投擴產(chan) 項目 26 起,總投資額超 1760 億(yi) 元,合計新增動力電池產(chan) 能超 520GWh,其中中國市場約 390GWh,歐洲市場約 130GWh。

考慮到激光加工技術在汽車生產(chan) 、動力電池中的巨大應用前景及下遊行業(ye) 方興(xing) 未艾的發展勢頭,我們(men) 分析認為(wei) ,激光加工設備未來或將受益於(yu) 新能源汽車市場的不斷擴張,實現快速發展。

3)光伏或將成為(wei) 未來重要能源來源,激光加工技術助推光伏發電成本下降

光伏發電成本持續下降,未來有望成為(wei) 煤電的有效替代清潔能源。我國“富煤”的能源資源稟賦以及由此衍生的能源生產(chan) 結構決(jue) 定了我國煤炭占主導的能源消費結構,2019 年我國一次能源使用中,煤炭占比近六成。然而,隨著可持續發展觀念的日益深化,變革現有能源使用方式、建立清潔高效的能源體(ti) 係已成為(wei) 當務之急。光伏發電作為(wei) 重要的清潔能源之一,隨著技術更新、成本不斷下降,其使用將日益廣泛。根據 IEA 發布的《World Energy Outlook 2019》,預計到 2040 年中國的光伏在發電結構中的占比將達四成,成為(wei) 替代煤電的重要清潔能源。我國明確提出“二氧化碳排放力爭(zheng) 2030 年前達到峰值,力爭(zheng) 2060 年前實現碳中和”,對綠色低碳發展及清潔能源轉型的強調給予了光伏產(chan) 業(ye) 更大的發展機遇。

電價(jia) 下降趨勢壓力下,高效太陽能電池產(chan) 品的使用為(wei) 激光加工設備帶來發展機遇。光伏行業(ye) 發展迅速帶來機遇,但同時競價(jia) 上網政策加大了企業(ye) 競爭(zheng) 壓力。因此,光伏發電企業(ye) 紛紛通過使用更加高效的電池組件來降低發電成本,PERC、SE、MWT 電池等工藝技術能夠顯著提升電池發電效率、為(wei) 光伏電站及電池廠商帶來可觀收益,應用得到推廣。而在電池及組件的生產(chan) 過程中,激光消融(刻蝕)、激光摻雜、激光打孔及激光劃片/裂片工藝,具備工藝流程簡單、投入成本低、製作效率高等多重優(you) 勢,有效控製了生產(chan) 過程中的光學損失和電學損失,對於(yu) 太陽能電池光電轉換效率提升具有重要作用。

我們(men) 認為(wei) 在追求可持續發展進程中,光伏發電成為(wei) 重要的清潔能源將為(wei) 相關(guan) 高效電池及組件帶來重要的發展機遇,而激光加工作為(wei) 必不可少的生產(chan) 技術將受益於(yu) 行業(ye) 整體(ti) 高景氣度發展,迎來更大的發展空間。

(二)短期來看:製造業(ye) 宏觀經濟指標數據向好、激光企業(ye) 紛紛融資擴產(chan) ,凸顯激光產(chan) 業(ye) 鏈順周期屬性

1)多項經濟指標顯示製造業(ye) 景氣向好:①PMI(采購經理指數)於(yu) 2020 年 3 月份恢複到榮枯線以上並持續保持高位;②永康五金指數同樣於(yu) 2020 年 3 月恢複到景氣水平,並持續保持高位;③製造業(ye) 固定資產(chan) 投資完成額同比增速於(yu) 2020 年 9 月份轉正,且保持逐月提升趨勢。我們(men) 分析認為(wei) ,激光設備作為(wei) 非標自動化產(chan) 業(ye) 具有工業(ye) 增長二階導屬性,在多項經濟指標向好情況下,激光產(chan) 業(ye) 鏈順周期機會(hui) 凸顯。

2)激光產(chan) 業(ye) 鏈主要廠商 2020 年業(ye) 績表現較佳:我們(men) 對已經發布業(ye) 績預告或快報的國 內(nei) 外激光公司公告及新聞進行梳理統計,①2020 年全年業(ye) 績來看,除銳科激光年初因為(wei) 地處武漢受新型冠狀病毒肺炎疫情影響複工等因素外,國內(nei) 多家公司業(ye) 績增速超 30%;②從(cong) 2020 年 Q4 單季度業(ye) 績來看,除大族激光因為(wei) 減值計提等因素影響業(ye) 績下滑,國內(nei) 其餘(yu) 公司業(ye) 績同比巨增;③依據海外激光器龍頭 IPG 公告,其 20Q4 在中國市場銷售額同比增長52%,21Q1 訂單預期依然樂(le) 觀,驗證國內(nei) 激光行業(ye) 景氣旺盛周期到來。

3)多家激光企業(ye) 紛紛申報 IPO 上市、融資、擴產(chan) 等,進一步彰顯行業(ye) 順周期屬性。①近期國內(nei) 十餘(yu) 家激光領域企業(ye) 申報 IPO 上市,涵蓋激光設備、激光器、激光芯片等細分產(chan) 業(ye) 鏈環節,若此十餘(yu) 家激光公司上市成功,則將進一步為(wei) 行業(ye) 技術進步、產(chan) 能擴張帶來資金支持;②數家激光企業(ye) 在一級市場獲得融資,並轉化為(wei) 科研投入、產(chan) 能擴張等支出;③多家激光企業(ye) 紛紛進行擴產(chan) ,預計激光行業(ye) 產(chan) 能將隨之大幅提升。

驅動力二:國產(chan) 化+滲透率提升,加速行業(ye) 需求釋放

(一)國產(chan) 化:低功率激光器國產(chan) 化基本完成,但中高功率激光器國產(chan) 化尚有較大提 升空間

相較於(yu) 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、拓展加工場景,預計高功率激光器需求空間較為(wei) 廣闊。相比更低功率的激光器,高功率激光器:1)實現加工速度的提升,以 20mm 厚度碳鋼為(wei) 例,20KW 切割速度為(wei) 2.5m/min,而 15KW和 6KW 切割速度分別為(wei) 1.5m/min 和 0.6m/min;2)加工成本的降低,以 20mm 厚度碳鋼為(wei) 例,20KW 每米切割成本為(wei) 0.73 元,而 15KW 和 6KW 切割成本分別為(wei) 0.96 元/米和1.48 元/米;3)加工能力的突破,以碳鋼為(wei) 例,更高功率激光器的最大亮麵厚度、批量加工厚度、極限厚度都更優(you) ,為(wei) 重工領域厚板材的加工提供了更優(you) 的解決(jue) 方案。基於(yu) 高功率激光器的速度、成本、加工能力優(you) 勢,我們(men) 認為(wei) ,高功率未來可應用場景更廣闊、市場潛力巨大。

我國低功率激光器已實現國產(chan) 替代,但中高功率國產(chan) 化率仍有提升空間。激光器核心器件包括芯片、光纖、泵源、合束器等,由於(yu) 芯片等核心器件技術難度高,很長一段時間以來我國激光器核心器件均依賴進口,製約著激光器國產(chan) 化進程。在政策鼓勵支持及技術進步驅動下,近年我國光纖激光器自主可控進程得以加速:1)低功率段國產(chan) 化率由 2015年的 67.5%提升到 2019 年的 99%,已經完成國產(chan) 替代;2)中功率段國產(chan) 化率由 2015 年 的 32.1%提升到 2019 年的 61.8%,國產(chan) 化水平仍有提升空間;3)高功率段國產(chan) 化率由2018 年的 20%提升到 2019 年的 36.4%,國產(chan) 化水平仍較低。預計隨著國產(chan) 廠商技術水平提升,中高功率段的國產(chan) 化率將持續提高,從(cong) 而帶來國產(chan) 市場需求進一步擴大。

(二)激光滲透率擴張:中國製造業(ye) 激光應用率與(yu) 發達國家仍有差距,激光行業(ye) 滲透率提升空間廣闊

憑借較高的性價(jia) 比優(you) 勢,激光設備逐步對傳(chuan) 統加工方式進行替代。雖然目前激光切割方式已逐漸普及,但仍有較多下遊行業(ye) 使用傳(chuan) 統的接觸式機床切割、水刀、等離子火焰等切割方式,該等方式存在精度差、效率低、能耗高、設備維護成本高、不能加工複雜圖形等缺點。隨著激光行業(ye) 的整體(ti) 發展,激光切割設備的售價(jia) 已逐漸降低並已逐漸被更多下遊中小客戶所接受,因此,鑒於(yu) 激光切割方式相比於(yu) 傳(chuan) 統切割方式具有精度高、速度快、效率高等優(you) 勢,未來,下遊市場將持續性存在部分傳(chuan) 統切割方式被激光切割方式替換的市場需求。

國內(nei) 激光滲透比例仍較低,預計未來激光設備將對非激光設備持續形成替代。與(yu) 世界製造業(ye) 大國相比,我國激光目前在製造業(ye) 中的應用比例仍較低,依據智研資訊《2020-2026年fun88官网平台器件行業(ye) 市場深度評估及發展前景展望報告》中披露數據,我國激光目前在製造業(ye) 中的應用比例僅(jin) 為(wei) 30%,而美、日、德三國激光在裝備製造業(ye) 中的應用比重均超過了40%,我國激光應用仍有巨大的市場潛力等待挖掘。我們(men) 認為(wei) 隨著國內(nei) 激光技術不斷成熟、激光設備成本下降,激光加工設備對非激光加工設備的替代將進一步加速。

驅動力三:更新迭代+海外出口,為(wei) 行業(ye) 帶來新需求

(一)更新迭代帶來存量替代:由於(yu) 技術更新迭代及設備磨損老化等因素,激光加工設備存在 3-5 年的更替周期

一方麵,激光器的更新迭代較快,企業(ye) 為(wei) 保障領先於(yu) 競爭(zheng) 對手的能力而主動進行設備替換。隨著近年來激光行業(ye) 的快速發展,激光器的更新迭代速度較快,市場上每隔一段時間會(hui) 推出更高功率和更好光束質量的激光器,促進激光行業(ye) 整體(ti) 向更高精度和更快效率不斷發展,下遊客戶對加工要求也會(hui) 逐漸提高,原有較低功率和較差光束質量的激光設備將逐漸無法滿足市場新的要求,設備使用商為(wei) 保障先進加工能力,將不斷淘汰老舊設備、更替新設備。

另一方麵,磨損及老化等因素導致激光設備加工效率下滑,倒逼企業(ye) 被動進行設備更替。激光切割相比傳(chuan) 統的接觸式機床切割、水刀、等離子火焰等切割方式,切割精度更高,切割速度更快,運行加速度更高。然而,高速和高加速度的運行方式使激光切割機的機床機械傳(chuan) 動部件比傳(chuan) 統的機床(如車床,銑床等)磨損的更嚴(yan) 重,導致經過 3-5 年的使用周期後,機床的機械傳(chuan) 動部件因磨損而無法滿足原有的切割精度要求。此外,激光切割設備中激光器和切割頭等光學器件也會(hui) 隨著切割機的使用而逐漸老化,導致切割機的整體(ti) 切割能力在 3-5 年後有明顯下降,由此帶來 3-5 年的設備更替周期。

2012 年以來我國傳(chuan) 統的接觸式機床切割持續向激光切割加工方式轉變,目前市場上中低功率激光切割運控係統已存在大量存量設備。由於(yu) 機器磨損和老化、以及激光器技術更迭,預計未來這些存量設備更新替代需求較大。

(二)國產(chan) 激光設備走出國門:國內(nei) 激光企業(ye) 已具備配套全球高端客戶的能力,出口規模不斷擴大。近年fun88官网平台、其他光或光子束處理材料的加工機床出口數量及金額不斷攀升,2019 年,我國用激光、其他光或光子束處理材料的加工機床實現出口數量 12.29 萬(wan) 台,出口金額 8.95 億(yi) 美元,分別同比增長 32.30%、21.11%。考慮到國內(nei) 激光行業(ye) 已形成完整成熟的產(chan) 業(ye) 鏈分布、國際競爭(zheng) 力不斷增強,預計未來激光類設備出口規模將持續增長。


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