（报告出品方/作者：广发证券，孙柏阳、代川）
一、激光行业：以激光器为核心，全产业链协同发展
作为20世纪四大发明之一，激光具有广阔的应用场景。激光是通过人工方式，用光或放电等强能量激发特定的物质而产生的光。原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级时，释放的能量以光子形式放出，产生准直、单色、相干的定向光束。由于激光具有完全不同于普通光的性质，很快被广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、*事、文化教育以及科研等各个领域。
制造业复苏浪潮下，我国激光行业发展前景良好。当前我国制造业生产效率与制造强国差距还较大。从人均产值看年我国制造业人均产值为万元/人，同期美国和韩国分别为、万元。叠加人口红利消失、劳动力成本抬高的剪刀差效应，这一轮制造业上行周期将着力解决效率不足的问题，核心逻辑是用机器替代人力，提高机器使用率和自动化程度。我国先进制造业将实现加速发展，激光行业潜在的替代空间广阔。
受益于制造业投资的回升，年度，80%的激光上市公司收入保持增长。其中增速较高的公司，例如赛腾股份、帝尔激光与柏楚电子等，都是偏应用层面的，为客户提供解决方案，直接受益于下游扩产或技术路演的改变。
激光器是激光设备的核心部件。激光器的主要原材料为激光晶体、芯片、特种光纤等激光材料和元器件，因此产业链上游为光学材料、光学元器件、数控系统等制造商。激光器组装成激光设备后可以完成多种激光加工工作，例如打标、切割、焊接、清洗和熔覆等，应用服务面非常广泛，包括汽车、钢铁、石油、造船、航空航天等多个领域。既可用于传统加工行业，又可进*高新技术行业，为光伏电池、锂电池等新能源技术的实现提供支撑。
（一）元器件向下垂直整合，控制系统龙头地位突出
光学部件由海外巨头垄断，其余部件市场供应充足。激光器的直接材料在其生产成本构成中占比较高，对激光器的生产有较大影响。上游行业中，光学部件行业集中度较高，生产的核心技术主要由OSRAM、JDSU、Dilas等海外龙头掌握。由于光学部件的厂商对技术的控制极大影响其下游激光器和激光设备产品的质量，目前光学部件主要从国外进口，国外厂商竞争格局较好。而机械部件、电控部件、气动部件等原材料准入门槛低，技术性较弱，行业竞争较为充分。
部分本土激光器厂商完成向上整合，打通中上游产业链。以锐科激光、创鑫激光为代表的国内激光器领先企业通过持续专研、整合产业链资源等方式，已实现部分关键元器件的自主配套生产。目前，锐科实现了增益光纤、泵浦源、合束器、光纤光栅和传输光缆的部分或全部自产。中上游的打通降低了本土激光器厂商对于进口元器件的依赖度。
在数控系统领域，柏楚电子市占率国内企业第一。在中低功率市场领域，国产激光运动控制系统已占据主导地位，而柏楚电子在中低功率市占率60%，其产品在稳定性、可靠性、精度、速度、易用性等方面占优。在高功率激光切割系统控制领域，国际厂商占据优势，主要知名企业包括德国倍福、德国PA、西门子等，柏楚高功率产品的技术指标和使用性能为国内领先水平。18年公司在国内高功率激光切割控制系统领域的市场占有率约9%。考虑到19年和20年公司总线系统销售数量分别增长%和%，我们预计公司20年高功率系统市占率有望超过20%。
（二）光纤激光器是主流，国产替代趋势明显
激光器是激光的发生装置，其中最重要的光学系统有三大功能部件。激励源（泵浦源）：用于将增益物质中的粒子从基态能级提升到激发态能级，提供光源；工作介质（增益物质）：吸收泵浦源提供的能量后将光放大；谐振腔：泵浦光源与增益介质之间的回路，通过两个镜面间的不断反射，控制激光输出。
光纤激光器是目前的主流激光器。按照增益介质的不同，激光器主要可以分为液体、气体、固体激光器，其中YAG固体激光器、CO2激光器先后占据主流。从90年代后期开始，光纤激光器逐渐成为激光产业研究和应用的主流，在激光器市场销售占比从年的14%增长到年的52%。
光纤激光器的主流地位源自其光电效率高、光束质量好。光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，典型的光纤激光器光学系统由泵浦源、增益光纤、光纤光栅、信号/泵浦合束器及激光传输光缆等光学器件材料通过熔接形成全光纤激光器。光纤激光器与其它激光器相比，具有光电转换效率高、结构简单、光束质量好等特点。
光纤激光器市场规模持续提升，中国成为全球最大市场。场销售收入已经达到全球的45%，是全球最大的销售市场。年国内光纤器市场规模达94.2亿元，同比增长14%，中国市场进一步扩张。受到汇率波动、 、国产化替代和价格战等因素影响，年IPG在中国这一最大市场上的营收同比下降了21.9%，年也仅同比增长2.11%，而国产6kW以上的激光器开始逐步参与竞争。巨大的国内市场和海外企业优势的削弱，为国产替代创造机遇。
低功率光纤激光器基本实现国产替代，竞争转向中高功率产品段。光纤激光器按照激光灯工作模式，主要分为脉冲光纤激光器和连续光纤激光器，按输出激光功率大小可分为低、中、高三档。在低功率光纤激光器上，近年来国产品牌出货迅猛，出货量从年的1.3万台上升至年的12万台，CAGR超过45%。市占率在年达到99%，基本完成国产替代。
在中高功率光纤激光器上，技术不断成熟推动国产率提升。-年中功率光纤激光器市场出货量保持15%以上增长，国产市占率持续提升，年达到56.7%。年高功率产品国产出货量近台，国产化率达到56%，主要得益于国内以锐科和创鑫为代表的厂商在3-6KW功率产品上的技术成熟与产能提升。
（三）激光加工应用多元化，工业领域需求旺盛
激光加工优势突出，已成一门重要制造工艺。激光加工是利用高强度的激光束，经光学系统聚焦后，通过激光束与加工工件的相对运动来实现对工件的加工，对材料进行打孔、切割、焊接、熔覆等。相对于传统加工工艺，激光加工具有适用对象广、材料变形小、加工精度高、低能耗、污染小、非接触式加工、自动化加工等优点，目前已成为一种新型制造技术和手段。
激光加工对传统加工的加速替代，使得激光设备市场规模迅速扩大。激光加工作为能够在多领域替代传统机械加工的新型加工技术，在加工材料的材质、形状、尺寸和加工环境等方面有着较大的自由度，能够较好地解决不同材料的加工、成型和精炼等技术问题，目前已经在汽车、电子、航空航天、机械、冶金、铁路、船舶等领域越来越多地取代传统制造技术。这一替代效应使得-年我国激光设备市场经历了持续的高速增长，增速长期位于20%以上的高位，总销售收入在年达到亿元。年增速略有放缓，年达到亿元。
激光技术的日渐成熟，使其应用场景不断扩宽。近年来，由于激光加工独特的柔性和生产效率，精密激光制造和服务技术日益成熟。激光加工设备应用范围从传统的大型制造业，如汽车、电子、航空航天行业，逐渐深化到精密加工制造行业，如汽车轻量化、动力电池、OLED、消费电子脆性材料等。
工业应用是激光加工的主要方向。就全球市场而言，年全球激光器最大应用市场为激光材料加工与光刻市场，销售收入达60.3亿美元，占激光器总销售收入的40.6%，其次是通信和光存储市场，销售额39.8亿美元，占比27.1%。随后分别是科研与*事、医疗与美容等市场。就中国市场而言，年我国工业领域激光设备销售收入达到.1亿元，占国内激光设备总收入的65.8%。信息领域激光设备占比居第二，销售收入约.2亿元，仅为工业领域收入的1/3左右。
切割和焊接在工业激光设备中占比较大，重要性日益提升。激光切割、激光打标和激光焊接并称激光加工技术的三驾马车，是近年来激光在工业领域较为成熟和广泛的应用，年在我国工业激光设备中的占比分别为39%、19%、12%，合计达70%。激光打标应用最早，技术最成熟，近年来份额快速下滑，而切割与焊接则份额提升。激光切割工作台规格较少，具备相对标准的特征。激光焊接发展时间短，工艺难度大于切割和打标，标准化程度低，自动化设计难度大。
二、新应用亟待爆发，激光器下游空间广阔
（一）切割：中低功率替代传统工艺，高功率渗透中厚板市场
激光切割性能好，引发金属加工业技术革命。激光切割是利用激光束高功率密度的性质，将激光汇聚到很小的光点上并照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将工件割开。和传统切割工艺相比，激光切割具有切割速度快、表面光滑美观、工件变形小、无工具磨损、清洁污染小等优势，可用于加工多种材料，如金属、塑料、玻璃皮革、木材、纤维等。激光切割因其适用材料范围广、加工精度高的特质，尤其适合于汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件的精细加工。
高功率激光器的普及，使得激光切割设备不断突破厚度极限。年以前，高功率激光器在我国产销量极低，激光切割在应用上长期存在厚度的限制。传统上认为火焰切割能切割的板材厚度范围最广，在50mm以上速度优势明显，适合于精度要求不高的厚板和特厚板加工；等离子切割在30-50mm区间速度优势明显，不适于加工特别薄的板材（＜2mm）；而激光切割多使用千瓦级激光器，在10mm以下速度和精度优势明显。近年来，随着高功率激光器的逐渐普及，激光切割设备开始逐渐向中厚板市场渗透。
伴随功率提高，设备的可切割厚度和效率齐升。据创鑫激光