哪些因素驱动激光器产业发展？

以下是关于激光器产业发驱动力的介绍，如果有兴趣了解更多相关的内容，请下载原报告阅读。

1.驱动力一：激光器应用渗透率+国产化率不断提升

（一）激光兼具效率及质量优势，在工业中应用渗透率不断提升

随着激光技术不断成熟、成本下降，激光加工设备正逐渐代替非激光加工设备，成为 全球制造业必不可少的基础设备。与其他加工方法相比，激光加工最突出的特点在于：加 工速度较快，同时能兼顾加工质量。以切割领域为例，激光切割覆盖大部分常用工业材料， 精度高、速度快，在切割薄板应用中优势明显。激光加工设备渗透率不断提升。据 VDW/Optech Consulting 数据，2010-2020 年全球机床市场 CAGR 为 0.40%，同期工 业激光设备 CAGR 为 8.22%，激光加工市场增速明显高于机床市场。当前激光加工设备 成本仍然较高，我们认为随着激光技术不断成熟、设备成本下降，激光加工设备将逐渐代 替非激光加工设备。

（二）自主可控进程下，激光器国产化替代进程有望加速

受益于制造业装备自主可控进程的持续推进，未来我国中高功率光纤激光器国产化替 代有望加速。激光器核心器件包括芯片、光纤、泵源、合束器等，由于芯片等核心器件技 术难度高，很长一段时间以来我国激光器核心器件均依赖进口，制约着激光器国产化进程。 2015 年 5 月，国务院文件《中国制造 2025》指出，要提升重大装备自主可控水平，支持 核心基础零部件（元器件）推广应用；2017 年 4 月，科技部《“十三五”国家科技创新 规划》强调我国制造业核心零部件及软件自主可控。在顶层设计推动下，我国光纤激光器 自主可控进程得以加速，低功率光纤激光器已经基本完成国产替代，中高功率光纤激光器 国产化率正大幅提升，3-6KW 功率段的光纤激光器国产化率已从 2018 年的 16%提升至 2020 年的 71%。

核心器件国产化成效已现，国产品牌市占率不断提升。近年来，以锐科激光为代表的 国产激光器企业不断完成技术攻关，我国已实现大部分核心器件国产化。《2021 中国激 光产业发展报告》数据显示，2021 年国产品牌延续强势表现，国际巨头 IPG 在我国光纤 激光器的市场份额较 2020 年下滑 6.5pct，其优势正渐渐缩小，而锐科激光市场份额较 2020 年上升 2.9pct，此消彼长下，两者差距正逐渐缩小。我们分析认为，未来随着国内企业研制能力不断提高，核心器件有望实现完全自主，国产激光器的市场竞争力有望持续 加强。

2.驱动力二：新应用领域拓展，带来激光产品新需求

伴随激光技术的不断成熟，预计激光器应用领域将不断拓展。

（一）新能源汽车及动力锂电池发展，给激光应用带来广阔市场空间

一方面，汽车轻量化概念兴起及安全性能关注度日益上升，激光加工在汽车工业领域 正受到更多重视和应用。当前汽车中使用的轻量化精密零件，都是由激光切割机采用无接 触式加工生产。除激光切割外，激光焊接在汽车白车身车顶、侧围外板、车门、尾气管等 都得到广泛使用。相较于传统焊接方式，激光技术无需填充焊料，可帮助压缩车身结构件 体积、减少车身重量、降低汽车油耗，且激光焊接热效应较小、焊接精密度高，极大的解 决了焊接中强度、效率、外观及密封性、安全性的问题。依据 OFweek 激光网《激光焊接 在汽车行业应用与前景》一文中阐述，目前国内激光焊接在汽车产业的应用率大约在 20- 25％，而欧美发达国家的普及率已经达到了 60％以上，预计未来激光需求空间可观。

另一方面，动力电池高标准的加工要求为激光工艺提供了发挥优势的空间。动力电池 作为新能源汽车的核心部件，制作工艺复杂，其质量直接决定新能源车辆的性能，因此与 动力电池相关的制造技术和装备必须符合严苛的生产要求。激光工艺依托高效精密、灵活、 可靠稳定、自动化和安全程度高等特点，广泛应用于动力电池生产线加工过程中。1）激 光切割：激光切割技术在锂电池制造中的应用主要包括正负极的激光极耳切割成型、激光 极片切割、激光极片分条以及隔膜激光切割，其中激光极耳切割成型是激光切割在锂电池 制造领域最主要的应用；2）激光焊接：动力电池焊接部位多、难度大、精度要求高，激 光焊接主要用于动力电池顶盖焊、密封钉、防爆阀、模组等焊接，焊接质量及自动化程度 高，运用于动力电池焊接领域可大大提高电池的安全性、可靠性，延长使用寿命。

受益于新能源市场景气度回升，动力电池厂商开启高速增长模式，拉动激光器核心部 件需求。工信部《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）(征求意见稿）》规划到 2025 年，新能源汽车销量占当年汽车总销量的 20%，而 2021 年新能源汽车销量占比约 13.4%，发展空间巨大。从国内市场看，根据中国汽车协会数据显示，近年来我国新能源 汽车市场高速发展，全国销量由 2010 年的 0.5 万辆提升至 2021 年的 352.1 万辆；根据 动力电池产业联盟数据显示，2021 年国内动力电池装机量为 154.5GWh，同比增长高达 143%，2013 年至 2021 年国内动力电池装机量 CAGR 高达 78.49%。预计未来 3-5 年新 能源汽车行业增速呈井喷态势，下游动力电池厂商扩产投资热潮持续不减，将推动激光加 工设备需求快速增长，拉动配套激光器核心部件需求提升。

（二）太阳能或将成为未来首选能源，激光加工技术助推光伏发电降本提效

激光工艺在光伏行业中的应用，可助力终端用户降本提效。太阳能电池是通过光电反 应将光能转换成电能的能量转换器，在太阳能电池生产中，激光加工技术目前主要应用于 消融、切割、刻边、掺杂、打孔、激光修复、激光划片等工艺，可助力终端用户实现降本 提效。提升太阳能电池光电转化效率的关键在于控制光学损失和电学损失，目前，具备产 业化基础的提升太阳能电池光电转换效率的方式包括 PERC 激光消融、SE 激光掺杂、 MWT 激光打孔等。

“双碳”政策目标加持下，光伏行业发展确定性强。2020 年 12 月，习近平总书记在 气候雄心峰会上宣布，到 2030 年，中国风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦 以上，非化石能源占一次能源消费比重目标达到 25%左右。2021 年，“碳达峰”、“碳 中和”首次被写入政府工作报告，“碳中和”目标对我国的能源转型发展具有重要意义。 我国具备强大的装备制造能力和超大规模的市场，并且已经掌握了核心技术、具备关键产 业链优势，将为清洁能源技术的成本降低和推广应用带来无可比拟的优势。因此，在国家 政策和产业环境的加持下，光伏行业发展确定性强，产业链上中下游有望受益。

我国光伏发电累计装机量持续扩大，有望带动光伏激光设备及激光器需求提升。据国 家能源局统计数据显示，2013 年以来，我国光伏发电累计装机量增长迅速，从 2013 年 的 19.42GW 增长至 2021 年的 306GW，全国光伏发电累计装机量已超过 15 倍增长。根 据《中国光伏产业发展路线图 2021》，预计在“十四五”期间，全球每年新增光伏装机 规模将超过 220GW。出于对 2022 年上半年我国光伏新增装机规模快速提升的考量， 2022 年 7 月 CPIA 上调年内光伏新增装机预期，2022-2025 年我国每年新增光伏装机规 模将超过 80GW。因此我国光伏发电累计装机量或将进一步扩大，乐观情况下 2025 年有 望达到 700GW。光伏产业景气度或将持续，从而扩大光伏配套激光设备及激光器的需求。

N 型太阳能电池新技术发展前景明确，预计市场占比逐年提升。目前主流的太阳能电 池为使用 P 型硅片的 PERC 电池，公认的可替代 PERC 的太阳能电池为使用 N 型硅片的 TOPCon、HJT 和 xBC 这三种新型太阳能电池，因为 N 型电池符合光伏行业降本增效的 大背景、性能更为优异：1）N 型电池单瓦发电表现更具优势，主要是因为 N 型电池双面 率更高，可以更好利用背面反射光线；2）N 型电池温度系数高，在温度更高的环境下， 功率损失更少；3）N 型电池衰减慢，其硅片中没有硼元素，效率损失大幅降低，而 P 型 硅片掺杂硼元素，会和残留的氧产生硼氧复合，降低光伏电池的活性。根据《中国光伏产 业发展路线图》（2021 年版），预计 2030 年 TOPCon 电池工艺和 HJT 电池工艺合计 占比有望过半，成为电池片领域的主要工艺路线。

太阳能电池技术路线迭代，或将扩大光伏激光设备市场空间。预计随着技术发展， TBC、HBC 等电池技术也将不断取得进步。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N 型 电池将会是电池技术的主要发展方向之一。随着 TOPCon、HJT、xBC 为主的新型电池技 术路线逐渐替代 PERC，客户对激光光伏设备及激光器购置的需求进一步增大，存量市场 和增量市场有望快速增长，未来光伏激光设备及激光器市场空间广阔。

3.驱动力三：技术迭代加速，中低功率向高功率发展

下游加工要求提高和应用领域扩大或将推动激光器由中低功率往高功率拓展。激光器 行业属于技术密集型行业，在产业政策扶持和企业持续研发投入的共同推动下，激光器技 术逐渐成熟， 更新迭代速度较快。相较于中低功率激光器，高功率激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、性能稳定、可靠性高和寿命长等特点。随着下游客户对加工要求 逐渐提高，原有较低功率和较差光束质量的激光设备将逐渐无法满足市场新的要求；且激 光器的应用领域从传统通用领域逐步拓展至高端制造专用领域如航天航空、动力电池、3C、 光伏等，对激光器功率段要求提升，因此驱动激光器由中低功率向高功率发展。预计后续 中低功率光纤激光器的需求占比进一步下降，对高功率光纤激光器需求更为旺盛。