【全球热闻】2023年锐科激光研究报告 专注光纤激光器领域

2023-06-01 13:32:05

来源:山西证券

1. 锐科激光介绍

1.1 市占率稳步提升,光纤激光器龙头地位稳固

锐科激光专业从事光纤激光器及其关键器件与材料的研发、生产和销售,是国产光纤激光器龙头,2022 年国内市占率达到 26.8%。公司前身锐科有限成立于 2007 年,2015 年完成股份制改造,并于2018年6 月 25 日实现创业板上市。据《中国激光产业发展报告》,在光纤激光器领域,锐科激光的国内市场销售份额从 2017 年的 12%增长至 2018 年的 17.8%(同比+6pct),2018 年 IPG 在国内的市场份额约为50.1%。到 2021 年,锐科激光国内市场份额提升明显,在三季度首次超过 IPG 公司,2021 年全年,锐科激光的国内市场销售份额已达到 27.3%,IPG 市场占比为 28.1%,基本持平;2018-2021 年,锐科激光的市场份额提升近 10pct。据公司 2022 年报,公司在国内市占率为 26.8%。


【资料图】

公司成立之初即专注光纤激光器领域,目前产品广泛覆盖光纤激光器(包括超快激光器、特种激光器)及核心器件和材料,一体化程度不断提升。据 2022 年报,公司主要产品包括10W~2000W的脉冲光纤激光器;10W~100,000W 连续光纤激光器;75W~6000W 准连续光纤激光器;80W~12000W直接半导体激光器、绿光激光器、蓝光激光器以及 ABP 光束可调激光器;带光闸高功率光纤激光器等;产品广泛应用于激光制造如打标、切割、焊接、熔覆、清洗、增材制造等领域。超快激光器方面,主要产品包括200W红外皮秒/100W 绿光皮秒/50W 紫外皮秒,100W 红外飞秒/30W 绿光飞秒/10W 紫外飞秒,10W深紫外皮秒激光器,200W 亚纳秒激光器等,广泛应用于激光制造如显示和面板玻璃切割、汽车玻璃切割、FPC覆盖膜切割、5G LCP 切割、OLED 柔性显示材料切割、半导体芯片切割等应用领域,涉及MiniLED、半导体、PCB、消费电子、显示与面板、锂电、光伏等行业。核心器件方面,公司布局了半导体激光器模块、激光合束器、泵浦合束器、剥模器、光纤模场适配器、光纤耦合器、输出光缆、光隔离器、光纤光栅等。材料方面,通过子公司睿芯光纤布局光纤研发、生产和销售。

1.2 控股股东为航天三江集团,股权结构稳定

公司控股股东为航天三江集团,实际控制人为中国航天科工集团有限公司。据2022 年报,公司控股股东为航天三江集团,其直接持有公司 33.69%的股份,航天三江集团隶属于中国航天科工集团有限公司,是我国固体运载火箭研制生产的主体与技术抓总单位、特种越野车及底盘研发生产的主要单位,是国防科技工业的骨干力量。闫大鹏先生作为公司副董事长、总工程师,直接持有公司9%的股份。公司共有 5 家控股子公司,包括 4 家全资子公司和 1 家控股子公司,公司通过推进产业空间布局实施,已初步形成武汉、无锡、上海、黄石、嘉兴五地联动的产业发展格局。从持股比例来看,除国神光电(上海)为持股 51%的控股子公司外,睿芯光纤、无锡锐科、国神光电(嘉兴)、锐威公司均为全资子公司。从成立方式来看,睿芯光纤、国神光电(嘉兴)、国神光电(上海)为股权收购所得,无锡锐科、锐威股份均为公司投资设立。从业务来看,睿芯光纤主要从事特种光纤的研发、生产和销售,是光纤激光器的原材料,公司上游企业;国神光电(嘉兴)专注于软件开发;无锡锐科、国神光电(上海)、锐威股份从事激光器制造。其中,锐威公司于 2022 年 7 月正式成立,将以国家重大工程和市场需求为牵引,全速推进激光装备全国产化的速度,助力特种光源产业发展能力进一步增强。

1.3 2022 业绩大幅下探,23Q1 明显复苏

1.3.1 公司整体经营业绩

随着技术的进步和客户的拓展,公司激光器销售量逐年增长,2018-2022 年激光器销量复合增速在45%;但是,随着国内激光器市场竞争加剧,叠加整体宏观经济的影响,2022 年公司采取了较为激进的销售策略,净利润大幅下滑。进入 2023 年一季度,下游需求在春节后逐步回暖,万瓦以上高功率产品销量同比增超 200%,公司净利同比环比均有显著改善。 从激光器销售量来看:2018-2022 年公司激光器销量分别为 30,933 台、61,310 台、75,217 台、110,404台、136,733 台,2018-2022 年激光器销量复合增速为 45.0%。 从收入与盈利规模来看:2018-2021 年,公司营业收入从 14.6 亿元上升到34.1 亿元,复合增长率为32.6%;归母净利润从 4.3 亿元上升到 4.7 亿元。2022 年,公司实现营收 31.9 亿元,同比减少6.5%,为2014 年来首次下滑;归母净利润 0.4 亿元,同比大幅下降 91.4%。23Q1 公司营业收入7.9 亿元,同比+12.1%,其中万瓦以上高功率产品销售台数同比实现约 200%增长;归母净利润0.4亿元,同比+110.8%。

从盈利能力来看:(1)销售毛利率水平:2018 年,公司销售毛利率45.3%,仅次于2017年水平(46.6%);2019-2021 年,毛利率维持在 30%左右;2022 年,因产品调价多及高价值库存无法及时消化,毛利率同比减少 11.3pct 至 18.1%;23Q1 公司毛利率 23.8%,同比+2.6pct,环比+1.5pct。(2)销售净利率水平:2018 年,公司销售净利率达到 30.1%,为历年最高;2019-2021 年,净利率维持在15%上下;2022年,公司净利率同比大幅减少近 13pct,到达 1.8%;23Q1 公司净利率回升至5.8%,同比+2.8pct。(3)费用端:2018-2022 年期间费用率累计增长 4.8pct, 其中研发费用率增长了 3.8pct;此外,公司销售费用率仅次于研发费用率,在 4%-5%之间,23Q1 销售费用率 5.5%,同比增长 3.3pct,环比基本持平。

1.3.2 细分产品业绩分析

连续光纤激光器:2018-2022 年,连续光纤激光器收入贡献稳定在 75%左右;由于连续光纤激光器毛利率从 2018 年 49.5%下降至 2022 年 12.2%,其毛利的贡献从 2018 年 83.2%下降至2022 年51.6%。脉冲光纤激光器:2018-2022 年,脉冲光纤激光器收入贡献在 10-16%之间;其毛利率从2018年32.8%下探至 2021 年 9.2%、2022 年大幅反弹至 22.4%,2022 年毛利的贡献为 16.6%,较2021 年增加13.5pct。超快激光器:收入贡献仍然较低,在 3%左右;毛利率保持在较高水平,从2019 年的55.9%下滑至2022 年的 39.9%;近两年毛利贡献在 5%-6%之间。

其他主营业务:包括准连续激光器、特种激光器及组件、半导体激光器、特种光纤等,近两年收入贡献在 5%左右;毛利率在经历了 2019 年的下滑后(为 9.9%),2020-2022 逐年回升,2022 年是公司毛利率最大的板块,毛利贡献达到 20.5%,大幅增长至 66.2%,同比提升 10pct。

2. 行业分析

2.1 激光器是激光设备的核心部件,分类方式多样

激光(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation),意思是“通过受激辐射光扩大”,激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。激光是 20 世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。广泛应用在激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF 无损检测技术等领域。 激光器是发射激光的装置,也是激光设备中最核心的部件。激光器中激光的产生主要由增益介质、泵浦源、谐振腔三个部分协同产生。(1)增益介质是激光器的核心,是用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质,增益介质可以是固体(如 YAG 、半导体、光纤)、气体(如CO2 )或液体(化学溶液 )。(2)泵浦源是激光能量的源头,指为实现和维持增益介质产生粒子数反转提供能量的装置。(3)谐振腔是激光光波方向的控制器及激光束能量大小的放大器,通常由两块与增益介质轴线垂直的反射镜构成。

激光器工作时,由泵浦源向增益介质注入能量进行激励,增益介质的原子受到能量激励后发生能级跃迁,由基态(能级 1)跃迁至激发态(能级 2),由于激发态相较于基态是非稳定状态,原子会自发地回归到基态,并放出(能级 2 与能级 1 能量差额的)光子,该光子在空间运动过程中,也会激发其他处于激发态的原子放出相同能量、波长、方向的光子,无数光子在谐振腔中统一运动方向,往复运动,不断叠加,最终输出性质一致、高能量的激光束。

随着激光产品和技术服务应用到各行业,激光产业链已经较为完备。上游主要包括光学材料、光学元器件、机械、数控、电源及辅助材料等,中游主要是各种激光器及其配套装置与设备,下游则以激光应用产品、激光制造装备、消费产品、仪器设备为主。

激光器可以按照增益介质、输出波长、运转方式、输出功率、泵浦方式等进行分类。

(1)按增益介质分类:分为固体(含全固态、光纤、混合、半导体)、气体、液体激光器等,狭义的固体激光器一般指全固态激光器。目前发现可做增益介质的物质有近千种,常见的有掺钕钇铝石榴石(又称 YAG)、红宝石、钕玻璃、光纤、二氧化碳等。固体激光器目前应用最广泛、市场占有率最高,通俗被分为以晶体为工作物质的固体激光器和以玻璃光纤为工作物质的光纤激光器(近20 年来由于兼顾电光转换效率和光束质量取得大力发展);目前大部分利用半导体激光器作为泵浦源。光纤激光器由于其平均功率高、热效应强的特点,被广泛地应用于宏观加工领域的金属材料切割、焊接、钻孔、烧结等;而固体激光器则具有峰值功率高、热效应小、加工精度高的特点,一般主要用于薄性、脆性材料和非金属材料的精细微加工领域。

(2)按输出波长分类:分为红外光激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同结构的物质可吸收的光波长范围不同,因此需要各波长的激光器应用于不同材料的精细加工。红外激光器与紫外激光器是运用最广泛的两种激光器:红外激光器主要应用于“热加工”,将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料;紫外激光器主要应用于“冷加工”,在薄膜非金属材料加工,半导体晶圆切割,有机玻璃切割、钻孔、打标等领域,高能量的紫外光子直接破坏非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体,这种方式不会产生高热量反应,紫外激光器在微加工领域具有不可替代的优势。

(3)按运转方式分类:分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器可以在较长一段时间内连续输出激光,但热效应较明显。脉冲激光器以不连续方式输出激光,主要特点是热效应小,可控性好。脉冲激光器的脉冲宽度指激光功率维持在一定值时所持续的时间。脉冲宽度越窄,对激光调制技术的应用要求就越高。目前常用的工业微加工激光器可分为纳秒(10 -9s)激光器、皮秒(10 -12s)激光器和飞秒(10-15s)激光器等,其中,皮秒和飞秒被称为超快激光器,超快脉冲激光技术是全球前沿技术之一。

(4)按输出功率分类:据德龙激光招股书,光纤激光器分为低功率(1000W以下)、中功率(1000-3000W)、高功率(3000W-6000W 以上);微加工领域的固体激光器,一般将10W以下的归类为低功率,10W 以上为中高功率。

(5)按泵浦方式分类:分为光泵浦激光器、电泵浦激光器、化学泵浦激光器、热泵浦激光器、核泵浦激光器,不同类型的泵浦源是与激光晶体不同的吸收波长相适应的。电泵浦激光器指以电流方式激励的激光器,气体激光器多以气体放电方式进行激励,而半导体激光器多采用电流注入方式进行激励。光泵浦激光器指以光泵方式激励的激光器,几乎所有固体激光器、液体激光器均属于光泵浦激光器,而半导体激光器被作为光泵浦激光器的核心泵浦光源。化学泵浦激光器指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器。

2.2 光纤激光器国产化率快速提升,行业CR3 超70%

光纤激光器是最主要的激光器之一,2017 年起在全球工业激光器市场中占比均超50%。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,属于固体激光器的一种,但因增益介质形状特殊且具有典型的技术和产业优势,行业中一般将其与其他固体激光器分开进行研究。典型的光纤激光器主要由光学系统、电源系统、控制系统和机械结构四个部分组成,其中,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,并在电源系统、控制系统的驱动和监控下实现激光输出。据华经产业研究院,2020 年,光纤激光器在全球工业激光器市场中占比达52.7%,其次为固体激光器和气体激光器,占比分别为 16.7%和 15.6%。

国内厂商的不断崛起推动了我国光纤激光器行业的快速发展,光纤激光器国产化率快速提升。据《2022 中国激光产业发展报告》,2021 年我国光纤激光器市场规模达 124.8 亿元,2014-2021 年复合增速达23.4%;2022 年,国内市场销售收入 122.6 亿元,同比下滑 1,8%。从市场渗透率来看,在1-3KW功率段光纤激光器市场,2022 年国产光纤激光器市场份额预计将达到 97.3%,已基本实现国产化;在3-6KW功率段光纤激光器市场,国产激光器渗透率预计由 2018 年的 15.8%迅速提升至2022 年的95.7%;在6-10KW功率段光纤激光器市场,2022 年国产渗透率预计将达到 58.6%。在 10KW 以上功率段光纤激光器市场,国产激光器渗透率预计从 2018 年的 5.7%快速增长至 2022 年的 64.1%。

目前,我国光纤激光器行业市场集中度较高,2021 年行业 CR3 达 73.7%,同比-1.9pct。其中IPG光子市场占比为 28.1%(同比-6.5pct),锐科激光市场占比为 27.3%(同比+2.9pct),创鑫激光市场占比为18.3%(同比+1.7pct)。

3. 投资分析

3.1 行业:需求复苏,激光器价格战或趋于缓和

激光器及设备需求,短期内受益于疫后经济复苏,中长期受益于渗透率提升及应用场景的不断拓展。关于激光器价格战,我们认为随着小厂商的退出、头部厂商的盈利大幅下降,激光器在切割领域的价格站或趋于缓和,行业格局转向激光焊接、激光清洗等领域的渗透率提升。

3.1.1 短期受益于经济复苏,中长期应用场景不断拓展

随着疫情影响消退,稳经济政策效应进一步显现,2023 年宏观经济持续复苏,经济由一季度的高斜率复苏进入平稳复苏阶段,激光通用设备需求有望受益于经济复苏并带动激光器需求。从制造业PMI 指标来看,1 月制造业 PMI 回升至 50.1%,前值 47.0%;2 月制造业 PMI 扩张至 52.6%,恢复力度基本达到2016年以来的最高水平,生产、在手订单、新订单指数均连续两个月回暖;3 月制造业PMI 为51.9%,尽管有所回落,但景气水平仍为近两年次高点;4 月制造业 PMI 为 49.2%,生产、在手订单指数分别为50.2%、46.8%,均边际回落。4 月的政治局会议指出,我国经济恢复“内生动力还不强”“恢复和扩大需求是当前经济持续回升向好的关键所在”。装备制造业复苏情况好于制造业整体情况。2023 年1 月-4 月,装备制造业 PMI 分别为 50.7%、54.5%、53.0%、50.1%,复苏态势与制造业整体情况相符合,但是强于制造业整体情况,4 月份数据有所回落但仍保持了扩张态势。

中长期来看,锂电池、光伏等方面的需求仍在增长中;此外,3D 打印、激光雷达、激光医疗等领域的应用也在持续拓展。

3.1.2 头部盈利能力大幅下滑,激光器价格战或趋缓

近年来光纤激光器价格显著下滑,在切割领域竞争白热化。森峰科技招股说明书披露了公司2019-2022H1 激光器采购情况,2022 年上半年,低功率激光器、中功率激光器、高功率和超高功率激光器平均采购单价降至 2.6 万/台、5.8 万/台、17.4 万/台,较 2019 年分别下降 52.7%、67.8%、60.3%。

从头部激光器厂商盈利能力来看,IPG 和锐科激光单季度销售毛利率和净利率在2022 年创新低。其中,IPG 在 22Q4 毛利率 18.2%、净利率 7.7%,同比分别下滑 28pct、10pct,23Q1 毛利率环比增加24pct至 42.3%、净利率环比提升 10pct 至 17.3%;锐科激光 22Q2 毛利率 11.2%、同比下滑16pct,净利率0.9%、同比下滑 15pct,22Q3-23Q1 毛利率和净利率逐季回升。 据 Wind,IPG23Q1 总体营收 3.5 亿美元,同比下降 6%,其中中国区收入同比下滑22%。从这位全球巨头的一季度表现,我们可以大致窥探光纤激光器行业的发展态势。 (1) 订单情况:23Q1 较 22Q4 低点改善。IPG 第一季度的订单出货(Book-to-Bill)比率约为1,预订量较去年第四季度的低点有所改善。 (2) 应用领域:切割下滑,焊接、清洗等新品拓展加快。IPG 的新兴成长型产品销售持续增长,主要是因为 AMB 激光器、LightWELD 的创纪录收入以及医疗和绿光激光产品的销售增长;焊接业务表现持续强劲得益于电动汽车电池应用方面的创纪录销量和手持式焊机 LightWELD 的创纪录销量。此外,IPG正在集中资源开发新产品(如清洗解决方案),以扩大新兴增长机会中的曝光。(3) 下游行业:一般工业疲软,环保、新能源发展势头强劲。23Q1 许多地区工业需求仍相对疲软,但大多数地区对电动汽车和太阳能电池制造的需求有所增加。在可持续能源和环保解决方案投资的推动下,清洗应用的销售额也有所增长。

3.2 公司:龙头地位稳固,综合实力领先

3.2.1 研发和销售双管齐下,加快产品布局和渗透

公司坚持创新驱动,在行业竞争加剧的背景下,研发支出逐年增长。公司在为客户提供优质产品和服务的过程中,主要针对当前的技术瓶颈、行业新技术等展开相应的研发,不断攻克行业前沿问题,2022年,公司深化推行 IPD 模式,以市场为导向引入产品经理对产品全生命周期负责,提升了高端行业定制化研发能力。2018-2022 年,在行业竞争不断加剧的情况下,公司的研发投入金额逐年增长,分别为0.9亿元、1.2 亿元、1.7 亿元、2.9 亿元和 3.1 亿元,研发投入复合增长率 37.5%。从研发支出占营业收入比重来看,2018-2022 年公司仍然稳步提升,而可比公司 IPG 近两年有所下滑,2022 年公司研发投入比例接近10%并超过 IPG。未来公司将持续增加研发投入,为技术创新提供有力保障。

2022 年,公司推出了全新的“旗帜”品牌。在高端装备制造领域,公司发布了专为汽车、船舶、航空航天等高端制造应用设计出的 6,000W/12,000W 高性能激光器,应用于医疗、航空航天、传统制造业、汽车、牙科等领域的新型 3D 打印激光器产品,以及面向新能源领域的带光闸ABP 光纤激光器、单模300WMOPA 脉冲光纤激光器和高能量 1000W 脉冲激光器等“旗帜”系列,在高端激光器品牌战略上迈出了关键一步。成立子公司锐威公司加大堆特种领域的投入力度,未来发展空间十分广阔。

销售方面,完成 3+1 销售体系建设。营销中心把公司产品线由之前的脉冲、连续、直接半导体等重新梳理,包括以打标、切割、手持焊为主的核心业务,以新能源、航天航空等高端行业为主的战略业务,以及针对国外设备厂商为主的海外业务三大板块,加上新成立锐威公司所涉及的特种产品,公司完成3+1销售体系搭建。

3.2.2 持续深化一体化布局,仍具备降本空间

当前激光产业链布局完善,激光器作为中游环节,进入产业链的快速整合期,激光器制造企业的竞争既包括产品和技术的比拼,也包括整体运行效率的比拼。公司作为国内龙头厂商,具备从材料、器件到整机的垂直集成能力。 子公司睿芯光纤专业从事特种光纤研发、生产和销售,处于国内领先、国际先进地位,具备替代进口的技术实力,实现了中国光纤激光器产业链关键核心材料的自主可控。睿芯光纤拥有国际一流的工业研发实验室及智能化生产线,先后承担了湖北重大科技创新计划项目、国家重点研发计划等项目的研究,在国内率先实现激光器用双包层大模场掺镱光纤的产业化。睿芯光纤提供广泛的掺镱光纤产品,包括不同规格的双包层大模场掺镱光纤、保偏掺镱光纤、同时提供无源匹配光纤、光束传输光纤等,全面覆盖脉冲、连续、超快光纤激光器用户对特种光纤的需求。

核心部件方面,公司布局了半导体激光器模块、激光合束器、泵浦合束器、剥模器、光纤模场适配器、光纤耦合器、输出光缆、光隔离器、光纤光栅等。 技术降本+人工降本+物料采购降本,公司仍有降本潜力。公司持续通过技术降本优化产品结构,推出小型化、集成化产品,降低物料端成本;通过中高功率半导体泵浦源开发及智能制造项目的启用,在制造端提升良品率、一致性,大幅度降低人力需求;此外,公司继续深化上游核心材料的垂直集成能力,降低核心物料采购成本。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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