光纤激光器行业深度报告：价格战加速行业发展，垂直整合强者恒强

光纤激光器行业深度报告：价格战加速行业发展，垂直整合强者恒强

1.光纤激光器为工业应用主流激光器

1.1从激光到激光设备，激光器全产业链一览

激光（LASER）一词的英文是受激辐射放大（LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation），即通过人工的方式使用光或者放电等强能量激发特定物质产生的光。激光由于具有集光性可以通过透镜进行光束聚焦，从而达到相比自然光更高的功率和亮度，同时具有良好的单色性和指向性，相比自然光具有许多优势。

激光器处于激光产业链中游。激光由光在激光器的谐振腔内振荡获得，根据振荡工作方式不同分为连续波振荡工作（CW）和脉冲振荡工作（PulsedOperation），激光器处于产业链中游，通过光电模块加工调试、光电系统组装测试等流程制作。激光器广泛应用在各类激光设备中，主要使用于工业加工场合，完成如激光切割、打标、焊接等精细加工领域作业。

激光器构成主要包括：1）光谐振器，通常是两个反射镜，相干光束在两个反射镜之间沿两个方向传播；2）增益介质材料，在谐振器内具有允许通过受激发射进行光放大的特性；3）泵浦，在增益介质中激发原子的光或电流能源；增益介质中的光在4）高反射镜和5）输出耦合器之间来回放大，输出耦合器是部分透明的，允许某些光子或6）激光束射出。

激光器为激光设备核心部件，以联赢激光激光焊接设备为例，激光焊接机由激光器和焊接头组成，工作台由移动平台和运动控制系统组成。根据下游客户需求，将加载了自动化系统软件、应用环境设计的激光焊接机、工作台共同组成的自动化成套设备为下游主要销售形式。

1.2历经30年发展，光纤激光器性能最优前景广阔

激光器通常按照其增益介质的类型进行分类，包括气体激光器、晶体激光器、光纤激光器与半导体激光器。也通过波长（通常为~0.3μm至~20μm）、泵浦方法（放电、光、激光二极管）、操作方式（连续波或脉冲）、功率（毫瓦至千瓦）和光束质量进行分类。

光纤激光器为目前工业应用主流激光器。从工业激光器领域来看，2015年至2018年全球光纤激光器销售收入在各类工业激光器中占比从40.75%上升至51.46%，光纤激光器由于其优异的性能与低维护成本等特性逐渐成为市场上的主流激光器，发展潜力较大。

光纤激光器是使用掺稀土类的光纤作为介质的激光器，分为CW振荡和脉冲振荡光纤激光器，CW振荡由于其功率较高主要用于激光切割和焊接，后者则用于微细加工和打标等激光加工。

双包层光纤激光器历经30年发展，高功率光纤激光器走向成熟。双包层光纤是由掺杂纤芯、内包层、外包层、保护层4部分组成，相比常规光纤多了一个可以传输泵浦光的内包层。自1988年双包层光纤激光器问世以来，30年间光纤激光器经历飞速发展，光纤激光器输出功率跨时代提升，从最初的瓦级达到目前单纤单模万瓦级输出功率，合束后的光纤激光器输出功率也已达100KW级。从弱光光源到“任意波长、任意脉宽、任意功率”，目前高功率光纤激光器已走向成熟，广泛应用在先进制造、科学、国防等各个领域。

光纤激光器具有多种优势：

Ø轻量化易安装：光纤较柔软可以弯曲，光纤激光器通常可以做到小型轻量化，在降低了购置成本的同时安装也方便灵活。

Ø维护成本低：受热透镜效应和热致双折射效应等热效应影响，固体激光器的散热模块需要精心设计，由于作为激光介质的光纤表面积/体积比值要比块状的固体激光器棒形介质大4个量级以上，光纤激光器在100W内可以通过空气冷却。同时光纤激光器不需要每月几个小时的定期维护，例如CO2激光器需要光束对准。

Ø高光束质量：光纤发射激光的数值孔径较小，容易聚光的特性使其可达到大功率密度化，实现高分辨率加工，高光束质量意味着光纤激光器可以使用在材料加工、医疗、科学和国防等高端制造领域。

Ø能效更高：掺杂光纤激光与YAG晶体激光相比可以实现宽带的光放大，并且泵浦光被封闭在光纤内，可以实现高效率泵浦（光-光转化效率70%；电-光转化效率30%）。IPG光纤激光器可做到相比CO2激光器能耗降低84%。

Ø长期稳定性强：不包含自由空间光学系统的光纤激光器，由于没有空间光学元件，不易受到尘埃、温度、机械等影响。

Ø易实现大功率化：由于泵浦模块可以串联和并联，可通过多种设计增加输出功率。

光纤激光器的多种优势为其带来了广泛的下游应用空间。光纤激光器由于其光束品质优良，在切割加工、打标、焊接等工业领域已经得到广泛应用，目前正在逐步取代其他激光器。

2.国产替代+渗透率提升，双轮驱动需求增长

2.1全球激光器市场规模持续扩张，光纤激光器占比较高

近年全球激光器市场销售规模增速持续回升，疫情拖累2020年表现。据中国科学院武汉文献情报中心、中国激光杂志社、中国光学学会统计，2019年全球激光器销售额147.3亿美元，同比增长7.1%，自2018年中美贸易战开始，激光产品进出口受到一定冲击，2018年激光产业规模增速大跌至5.27%，伴随贸易战缓解，产业规模增速呈回升趋势，2019年增速同比提升2.88个百分点。2020年受全球经济增速放缓及新冠疫情影响，预计2020年全球激光器产业规模将有所收缩。

工业加工为全球激光器主要下游应用市场，非工业应用增速较快。2019年材料加工与光刻市场规模为60.3亿美元，依旧为全球激光器应用市场最大细分领域，通信与光储存以39.8亿美元的规模位居第二。科研与军事市场和医疗与美容市场份额上升速度较快，同比分别增长38%和29%。

工业激光中光纤激光器已为主流，占比持续上升。由于光纤激光器具有使用成本较低、精密加工能力强、停机修整时间短等优势，在激光器的工业应用中光纤激光器占比逐步提升，已经成为工业应用首选激光器，据OptechConsulting统计，2019年全球金属切割激光设备中使用光纤激光器占比78.74%，规模10.7亿美元，全球焊接与钎焊激光设备中光纤激光器占比61.08%，规模2.26亿美元。

全球工业激光器中光纤激光器市场规模2015至2019年复合增长率23.83%。据创鑫激光招股说明书数据，全球工业激光器中光纤激光器2019年市场销售规模估计为27.46亿美元，同比增长5%，基本维持2018年增速。自2017年爆发式增长后增速有所放缓，但2015-2019年复合增长率23.83%，增长迅速。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/7968fd057c21af45b307e87101f69e314332facc.html