文 | 英才雜志 張賀
自動駕駛的快速發(fā)展，讓激光雷達(dá)逐漸成為新能源車的“座上賓”和諸多媒體的頭條。不過隨之而來的是爭議，關(guān)于激光雷達(dá)的噱頭之說從未停息，甚至被人稱為“割韭菜最快的刀”。
而無論激光雷達(dá)是否是自動駕駛的答案，激光應(yīng)用的紅海也已經(jīng)逐步展開，這主要體現(xiàn)在激光器在制造業(yè)的應(yīng)用。
近年來，激光加工不斷替代傳統(tǒng)加工方式，以激光器（發(fā)射激光的裝置）為基礎(chǔ)的激光工業(yè)發(fā)展迅速，目前已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、通訊、信息處理、軍事及教育科研等領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)分工的成熟度和深入程度不斷提升，未來也將進(jìn)一步受益于新能源和電動車的飛速發(fā)展。
而在激光器的發(fā)展過程中，中國企業(yè)從跟跑、陪跑，逐漸實(shí)現(xiàn)中低端的國產(chǎn)替代，目前正在向高端發(fā)起沖擊。
中國在光伏、新能源車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢以及激光設(shè)備在以上領(lǐng)域的應(yīng)用，為本土企業(yè)的國產(chǎn)替代，帶來了前所未有的發(fā)展良機(jī)。激光雷達(dá)在自動駕駛方面的潛力，更有望將這一紅海進(jìn)一步放大。
制造業(yè)“最快的刀”
如上文所述，激光在制造業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。因?yàn)榫哂辛己玫膯紊?、方向性、亮度等特征，在工業(yè)制造、生物醫(yī)療、軍事等多領(lǐng)域應(yīng)用，被譽(yù)為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。與其他加工方式相比，激光加工是典型的無接觸式加工，在可控性、加工效率、材料損耗、加工質(zhì)量以及環(huán)保等方面優(yōu)點(diǎn)突出。
激光器是激光的發(fā)生裝置，主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等組成，上游主要是光學(xué)材料和光學(xué)元器件，下游主要為大族激光、華工科技等為代表的激光設(shè)備企業(yè)。其中，增益介質(zhì)是激光器的核心，可分為固體（含固體、光纖和半導(dǎo)體）、氣體和液體等。
因?yàn)樵鲆娼橘|(zhì)的不同，激光器分為固體激光器、氣體激光器和液體激光器。固體激光器又可以進(jìn)一步分為固態(tài)激光器、光纖激光器、混合激光器和半導(dǎo)體激光器。
來源：英諾激光招股書
如上圖所示，除了按照增益介質(zhì)的不同分類，根據(jù)輸出波長、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、泵浦方式，激光器也有著相應(yīng)的分類。
固體激光器（或全固態(tài)激光器）和光纖激光器是目前市場上的主流產(chǎn)品類型。二者在主要應(yīng)用場景和技術(shù)發(fā)展趨勢方面存在比較大的差異，所以兩種路線可以并存發(fā)展，不存在相互替代的關(guān)系。
來源：英諾激光招股書
從全球來看，光纖激光器已經(jīng)占據(jù)工業(yè)激光器的半壁江山。而隨著光纖激光器在工業(yè)加工領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，對激光器的功率、光束質(zhì)量等性能參數(shù)的要求也越來越高。
這里有必要了解激光器的部分指標(biāo)。功率的衡量指標(biāo)為瓦數(shù)，功率越大，光纖激光器加工速度越快；光束質(zhì)量的衡量指標(biāo)為 M2因子（M2）或激光光束參數(shù)積（BPP），光束質(zhì)量數(shù)值越小，能量密度和加工精度越高。
德邦證券援引中國科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報中心等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的《2021中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》提到，2020年我國光纖激光器市場規(guī)模同比增長14%，達(dá)到94.2億元，超過2020年初預(yù)計(jì)的10%的增速。
報告顯示，2020年我國激光設(shè)備市場規(guī)模同比增長5.2%達(dá)到692億元，其中工業(yè)激光設(shè)備市場規(guī)模以10%的增速領(lǐng)跑，規(guī)?？蛇_(dá)432.1億元，占比62%。在具體的工業(yè)應(yīng)用中，激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)份額分別為41%、13%、13%。該報告還新增了非金屬加工的核算分部，占比5%，說明激光的應(yīng)用范圍正在不斷拓寬。
激光器更符合制造業(yè)精細(xì)化、智能化、定制化的發(fā)展方向，而且近幾年逐漸向高功率、高附加值滲透。
具體來看，激光切割已經(jīng)邁向萬瓦，國內(nèi)激光器和設(shè)備商也已經(jīng)切入動力電池產(chǎn)線和光伏電池等領(lǐng)域，代表上市公司有銳科激光、帝爾激光、聯(lián)贏激光、海目星等。該報告預(yù)計(jì) 2021 年激光焊接有望迎來高速增長，我國皮飛秒超快激光器出貨量有望同比增長57%達(dá) 3300 臺。報告還特別提到激光雷達(dá)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。
作為高端制造最重要的工具之一，激光產(chǎn)業(yè)將不斷滲透集成電路、無人駕駛、汽車制造、鋰電、海工裝備等各高端制造領(lǐng)域。
激光器國產(chǎn)排頭兵
在激光產(chǎn)業(yè)向高端制造領(lǐng)域滲透的過程中，國內(nèi)企業(yè)也在加速追趕。
根據(jù)海目星招股說明書，近年來我國光纖激光器行業(yè)快速發(fā)展，國產(chǎn)化程度逐年上升。從市場滲透率來看，低功率光纖激光器市場中，2018 年國產(chǎn)激光器市場份額高達(dá) 98.21%；中功率光纖激光器市場中，國產(chǎn)激光器滲透率近年來也維持在 50%以上的水平；高功率光纖激光器的國產(chǎn)化進(jìn)程也在逐步推進(jìn)，從 2013 年到 2018 年間實(shí)現(xiàn)“從無到有”，并達(dá)到了 34.48%的滲透率。
當(dāng)前，國內(nèi)激光行業(yè)已形成芯片、晶體、關(guān)鍵元器件、激光器、激光系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)等完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈分布，國內(nèi)激光企業(yè)也具備配套全球高端客戶的能力。2018 年我國用激光、其他光或光子束處理材料的加工機(jī)床的出口呈現(xiàn)大幅度增長，出口金額7.39億美元，同比增長 37.36%。
從競爭格局看，全球市場仍然主要為美國IPG、德國通快、美國相干等企業(yè)所占據(jù)。不過，國內(nèi)銳科激光、英諾激光等企業(yè)也逐漸迎頭趕上。
銳科激光（300747.SZ）是國內(nèi)首家以激光器為主業(yè)的上市公司，國產(chǎn)光纖激光器龍頭。掌握了包括包括泵浦源、特種光纖、光纖耦合器、傳輸光纜、功率合束器、光纖光柵等激光器核心器件及材料的關(guān)鍵技術(shù)和大規(guī)模生產(chǎn)能力。其產(chǎn)品包括脈沖光纖激光器、連續(xù)光纖激光器、準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器、直接半導(dǎo)體激光器等。
杰普特（688025.SH）產(chǎn)品涵蓋激光器、激光/光學(xué)智能裝備和光纖器件，產(chǎn)品和服務(wù)覆蓋亞洲、北美和歐洲等地區(qū)，公司以激光器研發(fā)為基礎(chǔ)，打造了激光與光學(xué)、測試與測量、運(yùn)動控制與自動化、機(jī)器視覺等技術(shù)平臺。
英諾激光（301021.SZ）是2021年7月上市的激光器企業(yè)，但與銳科、創(chuàng)鑫、杰普特主營光纖激光器不同，英諾激光主打固體激光器，產(chǎn)品主要用于微加工。是全球少數(shù)同時具有納秒、亞納秒、皮秒、飛秒級微加工激光器核心技術(shù)和生產(chǎn)能力的工業(yè)激光器生產(chǎn)廠商之一，也是全球少數(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)深紫外納秒激光器批量供應(yīng)的生產(chǎn)商之一。
除此之外，大族激光、華工科技等激光設(shè)備龍頭，業(yè)務(wù)也都涉及激光器，在行業(yè)中具有一定地位。
但需注意的是，激光器企業(yè)的成本中，直接材料占比極高。
根據(jù)2020年年報披露，杰普特總體成本結(jié)構(gòu)中，直接材料占比高達(dá)85.02%；英諾激光招股書披露，其直接材料占主營業(yè)務(wù)成本的平均比例也達(dá)到 71.43%；銳科激光主要產(chǎn)品連續(xù)光纖激光器的直接材料也占其營業(yè)成本的80%以上。
因此，對于激光器企業(yè)來說，上游的光學(xué)元器件、光學(xué)材料等的價格變動，對其經(jīng)營有著重要影響。