2024年柏楚电子研究报告：智驭激光，创领未来

一、柏楚电子：快速成长的激光切割控制系统领军企业

1.1 立足激光切割控制系统，纵横向扩展业务边界

激光切割控制系统领军企业，纵横向拓展，突破成长天花板。

柏楚电子成立于 2007 年，从 2012 年开始进入光纤激光切割控制系统领域，并迅速成 长成为行业领军企业。2024 年上半年公司在国内中低功率市场占有率维持领先，且保 持高功率激光切割控制系统厂商国内第一的市场地位。

公司持续基于激光切割业务进行纵向拓展，2019 年建设总线激光切割系统智能化升级 募投项目，2022 年加大智能切割头方向布局，当前已经实现了切割头和控制系统的软 硬件协调与智能化控制。

同时，公司以工控为基横向布局扩展业务边界。一方面持续布局精密加工领域，致力于 集成驱动器与控制器，实现亚微米级甚至纳米级控制精度，未来瞄准半导体加工应用市 场。另一方面，切入钢结构加工智能焊接领域，与下游鸿路钢构等行业客户形成战略合 作，共同开拓柔性加工场景下免示教焊接机器人的蓝海市场。

聚焦激光切割，为下游切割设备集成商提供以控制系统及切割头为核心的各类软硬件产品。

随动控制系统是在激光切割过程中，根据电容反馈信号，实时控制切割头与工件间高度 的控制系统。通过与激光切割系统的搭配使用，可以实现蛙跳、抖动抑制、智能避障等 能有效改善切割质量或效率的特殊工艺过程。

板卡控制系统是数控软件底层控制算法的载体及硬件接口，通过将控制软件烧录至板卡 中，连接工业电脑和切割设备，对激光头的运动路径及激光加工工艺等进行控制。柏楚 的板卡控制系统主要运用于中低功率激光切割设备。

总线控制系统是是板卡系统的集成升级，集成了板卡控制系统、随动控制系统、工业电 脑、显示器、操作面板等其他部件，基于 EtherCAT 总线技术完成数据和控制信号通信， 最终实现激光切割的实时控制。总线控制系统主要面向高功率激光切割设备制造。 

BLT 系列智能切割头是公司针对钣金加工行业推出的一款全功能总线控制切割头。通过 与柏楚自有的切割系统无缝对接与融合，最终实现对激光切割的智能化控制。

其他产品还包括激光切割的配套软硬件产品。其中，应用软件主要是平面及三维管材套料软件，以订阅制和传统 License 两种模式进行销售。

1.2 财务复盘：业绩快速成长，盈利能力突出

从 2018 年至今公司业绩保持快速成长趋势，2021 年后总线及切割头产品是主要的业绩 驱动项。

24H1 公司营收规模达到 8.84 亿元，同比增长 33.7%，继续保持快速成长。22 年受外 部宏观环境影响，公司业绩短期承压，但 23 年即实现了迅速的修复，20-23 年间营收 年复合增速达到 35.1%。而净利润端亦随营收规模的扩大而快速增加，20-23 年间归母 公司净利润复合增速达到25.3%。24H1年归母公司净利润 4.91 亿元，同比增长 35.7%。

而拆分产品看，2021 年前驱动公司业绩高速增长的主要产品项在于随动及板卡控制系 统（即以中低功率激光切割设备为主的渗透），而 2021 年后驱动项切换至总线控制系统 及智能切割头产品（即高功率的激光切割设备为主的需求放量）。

从 18 年至今，公司的营收结构已经呈现了显著的变化。随动及板卡控制系统的营收占比 （23 年开始随动控制系统从以往与切割控制系统搭配销售的模式替换为直接集成至板卡 系统中进行销售）从超过 90%降至 24 年上半年的 34%，而与此同时总线及切割头业务的 占比已超过 50%。而这种积极的变化也匹配了我们在前文中提到的公司 19 年开启总线控 制系统的募投项目建设，22 年加大布局切割头的前瞻战略布局，也反映了公司管理层的 执行力，以及对于激光行业发展趋势及下游市场需求变化的理解与及时响应。

公司盈利能力突出，销售毛利率及净利率维持在高位。

公司过往整体毛利率在 80%上下，而近一两年各分项产品的毛利率呈现出了一些不同的 变化。随动控制系统毛利率水平相对稳定，而板卡、总线及切割头业务的毛利率水平呈 现一定的上升趋势。其中，针对板卡控制系统，我们判断一个主要的影响因素即前文提 到的，公司从 23 年开始在产品端将随动控制系统集成至板卡中进行销售，而随动控制 系统的更高毛利率提升了板卡系统的表观毛利率。而对于总线及切割头，参考公司在 24 年半年报后投资者交流纪要中披露下的信息，毛利率提升的原因可能在于规模化效应及 产品型号的优化（部分硬件简化，如去除触屏等）。

净利率端，由于费用端的投入变化，公司的净利率水平呈现一定的波动，但仍维持在 50%以上的水平。

公司费用端持续投入，期间费用率可能已度过阶段性高点。公司期间费用率（不含财务费 率）18-23 年间呈现较明显的上升趋势，尤其体现在研发及销售侧，23 年研发费用和销售 费用分别同比增长了 82.1%与 92.7%。而我们判断，公司的期间费用率可能已经度过了阶 段性的高点，一方面，研发端如智能激光切割头等项目已在产品端形成产出并开始展现规 模效应，另一方面，股权激励成本支出等非经营层面因素的影响程度亦在减小。从 24 上 半年的经营结果看，销售、研发及管理费率相较去年同期+0.5pct、-0.8pct、-0.2pct。

二、激光切割业务基本盘稳固，高功率及切割头的成长带 来阿尔法

2.1 激光切割设备产业规模稳步提升，柏楚电子卡位产业链中游的核心赛道

柏楚电子是激光加工产业链中的核心中游企业。业务聚焦于数控系统和切割头，与激光器 共同构成了产业链中游的重要组成部分。产业链上游涵盖了光学元器件、特种光纤、芯片 材料以及部分成品配件的制造与供应。而下游则是激光加工设备集成商，负责将中游的各 类组件集成为完整的激光加工设备。从终端应用的角度来看，激光加工技术几乎覆盖了整 个制造业领域，从汽车制造到钢铁加工，从造船业到航天航空，再到消费电子、五金制品及家具生产等。

中国激光切割设备市场规模稳步提升。根据智研咨询统计的数据，从市场结构看，2022 年激光切割是我国激光加工设备最大的细分领域，市场占比接近 40%。2023 年中国激光 切割设备（含钣金切割、精密切割及其他非金属材料切割等）总市场规模达到 327.5 亿元， 18-23 年间的复合增长率为 6.3%，保持稳步增长。 成本构成看，分拆激光切割设备中的核心组件，以 6kw 及更高功率切割设备为例，参考森 峰科技招股说明书中披露的 2022 年其激光切割设备总成本、激光器耗用成本及柏楚电子 当年度总线控制系统及切割头的平均单价进行粗略测算，激光切割设备中核心组件激光器、 切割头及控制系统分别约占据了设备总成本的 35%、10%及 8%。

2.2 高功率、低成本、积极出海是近年来驱动激光切割行业发展的主要因素

激光设备高功率趋势显著。随着激光应用技术及场景的不断涌现，激光加工技术发展迅速， 核心部件激光器快速迭代，不断向更高功率突破。以锐科激光为例，公司 21 年开始销售 30 千瓦、40 千瓦及 100 千瓦超高激光器，当年高功率激光器产品销售超过 5,900 台，22 年继续实现超过 100%的同比增长，23 年仅万瓦以上激光器销量近 6,000 台。与此同时， 国产激光器逐步成为市场的主导。根据《2024 中国激光产业发展报告》统计的数据，1-3 千瓦、3-6 千瓦的光纤激光器国产化率已达到 98%以上，而 10 千瓦以上功率段，国产激 光器渗透率已从 2018 年的不足 6%，快速增长至接近 70%。 激光切割设备价格随激光器成本的降低而快速下降。在技术迭代和国产化的带动下，上游 的激光器等核心部件价格持续降低，传导至下游，总的制造成本下降，激光切割设备的单 价亦快速下降。以森峰科技为例，高、中、低激光切割设备 22 年的销售均价相较 20 年下 降了 16%、32%及 23%，而对应同期激光器的耗用成本下降了 53%、61%及 52%。而激 光切割设备价格的下降，叠加高功率迭代下可切割厚度和加工效率的提高，加快了激光切 割在终端应用场景的拓展和扩充，形成对于火焰切割、等离子切割的逐步替代。

激光加光加工设备厂商积极开拓海外市场，出口额快速提升。17-23 年，激光加工机床出 口额从 5.32 亿美元增至 19.55 亿美元，年复合增速达到 24%。而其中激光切割设备亦是 重要的组成部分。以森峰科技和宏石激光为例，仅两家企业相加在 22 年即实现了超过 11 亿元的出口，且 19-22 年间分别实现了 40%及 35%的年复合增长。我们认为，设备厂商 的出海一方面是为了有效应对国内日趋激烈的竞争环境，另一方面也是充分利用性价比优 势抢占海外市场。

2.3 切割控制系统领域竞争格局清晰，高功率段柏楚电子有望继续提升份额

中低功率切割控制系统竞争格局稳固。根据柏楚电子招股说明书中披露的信息，国内中低 功率激光切割控制系统领域由国内企业占据主导地位，主要的参与方包括柏楚电子、维宏 股份、奥森迪科等。而根据我们的初步测算，柏楚电子 2020 年在中低功率领域的份额已 达到约 67.5%（按销量）。我们判断，中低功率控制系统的竞争格局已经基本固化，一方 面，中低功率领域解决方案已比较成熟，暂时不太可能有颠覆性的技术创新出现，另一方 面，以柏楚电子为例，随动和板卡产品价格水平基本保持稳定（除 23 年板卡系统平均价 格因部分集成了随动系统进行销售而提升），侧面也映衬行业竞争相对良性。

高功率段柏楚电子有望继续提升份额。高功率控制系统领域主要的参与方是柏楚电子及海 外西门子、倍福、PA 等品牌。我们认为在高功率领域，柏楚电子有望凭借其在产品、价 格、品牌等三端的优势继续提升市占份额。

产品端，相较于海外竞争对手只能提供控制系统相关产品，无法实现与切割头的有效协 同，柏楚通过控制系统和自身切割头产品的软硬结合实现智能化的切割控制，能够提供 一体化解决方案，极大地提高柏楚在高功率领域的竞争力。

价格端，根据公司招股书中披露的数据，柏楚高功率产品的价格带在 3-5 万元，与国外 产品相比具有较为明显的价格优势。

品牌端，而随着高功率激光成本的下降，预计未来更多中低功率的设备集成商将进入高 功率市场，而柏楚依靠中低功率产品已在行业内建立了一定的品牌，以此为基础在进入高功率领域更易获得行业的认可。

为什么激光切割控制系统呈现这样的竞争格局？我们认为这与行业自身特点密切相关。激 光切割控制系统是激光产业中一个特定场景应用下的细分领域，市场空间较小，但又涉及 CAD、CAM、数控等核心技术，属于技术密集型行业。对于外部新进入者，行业的技术 壁垒和预期收益并不匹配。行业内的上下游企业，尤其是下游的设备集成商，竞争格局分 散，如若企业选择自主研发的形式，一方面需要持续的技术研发投入，另一方面又很难形 成规模化效应。加之切割控制系统在激光切割设备中的成本占比不足 10%，因此下游企业 更多直接选择第三方供应商。

我们预计，至 2026 年激光切割控制系统的总体市场规模接近 30 亿元，其中高功率切割 控制系统规模约 20.4 亿元，中低功率控制系统规模约 9 亿元。其中的关键假定包括：

销量假定：根据光电汇光子产业研究中心预测，2023 年中国钣金激光切割设备总出货 量为 8.9~9.3 万台（含海外出口台数）。我们取中位值 9.1 万台，并按照控制系统与设备 1：1 的配套进行测算。针对中低功率控制系统，我们根据柏楚电子 23 年板卡系统的销 售量，假定柏楚电子 65%的市占份额，测算得到中低功率设备数约为 6 万台，则高功率 设备台数即为 3.1 万台。由于中低功率的应用已经相对成熟，且已形成稳定的市场环境 和竞争态势，未来的需求可能主要来自于切割设备的定期更新迭代，假定中低功率设备 24-26 年的增速维持在 5%。而高功率激光切割产品伴随功率的提升及成本的下降仍在 向更多的行业进行渗透，假定 24-26 年增速分别为 20%、15%、10%。

单价假定：假定中低功率控制系统行业竞争格局维持不变，柏楚电子市占份额保持稳定， 则参照柏楚电子招股说明书中披露的数据，以柏楚电子 1.57 万元，而其他厂商 0.8 万元 的单价测算，平均单价维持在约 1.3 万元。而针对高功率控制系统，以 23 年为基准， 根据柏楚电子总线系统的销量测算其市占率约为 29%。假定海外控制系统的价格为 5 万元，结合柏楚电子 3.66 万元的单价，测算市场加权平均单价 4.61 万元。假定未来柏 楚电子市占份额继续提升，则市场平均单价将有所下降，假定 24-26 年高功率控制系统 的市场单价以 2%的速度下降。

2.4 柏楚切割头和控制系统协同效应显著，已开启放量增长

控制系统与切割头之间的联动对于激光切割的性能、质量和稳定性至关重要。激光切割头 的作用是将激光器产生的激光经过聚焦后，形成可切割金属板材的光束，并同时喷射出切 割气体，以实现吹散被激光融化的金属熔渣或助燃。控制系统支配切割头的行动，但需要 切割头对外界环境的感知并予以反馈，再形成下一步的指令。尤其对于高功率激光切割设 备，可能需要在高温、高湿、粉尘环境下运行，其性能对外部环境更加敏感，因此愈加需 要及时将工况信息传递给控制系统，再由系统进行实时调整。 作为进入切割头市场的最大亮点，柏楚产品的显著优势在于能够与自身切割控制系统实现 无缝对接。这一特性通过切割头内置的一系列智能传感器实现。通过实时、准确地监测核 心部件的工作环境参数，包括但不限于环境温度与气压等关键指标，并与控制系统进行交 互，实现对整个切割流程的动态监控、诊断预警及调整。由此不仅能够对切割能力进行即 时评估，更通过与切割系统的高度融合，最终达成对激光切割过程的智能化、精确化控制。

柏楚激光切割头已实现快速放量。产品端，柏楚已实现了覆盖 3~120KW 各高低功率带的 平面切割应用，开发了 3 系、4 系、6 系、8 系、9 系、A 系等多产品组合，同时在管材切 割、坡口切割、型钢切割等更复杂应用场景亦进行了切割头拓展。经营端，23 年柏楚的 激光切割头销量已超过 8,000 套，实现营收 3.3 亿元，销量及营收相较 22 年均实现了超 过 100%的增长。

我们预计，仅考虑高功率激光切割头，至 2026 年的市场需求量将接近 6.6 万套。其中的 关键假定包括： 参考前述章节中对于高功率激光切割设备的需求量假定，并假定激光切割头与切割设备 1：1 的对应需求关系。另考虑切割头的寿命相比激光设备本身更短，假定切割头平均 每隔 2 年需更新一次，假定激光切割头达到 2 年使用寿命后的替换率为 50%。  我们参考前瞻产业研究院及 2021 年中国激光产业报告中的相关数据，2020 年高功率激 光切割设备约为 1.3 万台的数据，则 20-23 年的年复合增速约为 33.6%，我们以此近似 预测 21 及 22 年的市场销量，并作为后续存量替代需求的基准。

三、切入钢结构加工领域，开拓免示教焊接机器人的蓝海 市场

免示教焊接能够减少人工参与，大幅提高制造业的自动化及智能化水平。传统焊接机器人产品主要为示教焊接机器人，多用于重复、标准化加工中。使用过程中， 需焊接技术人员根据经验，操作机器人进行有效焊接。每次进行一次，存储到数据库， 每个结构（板厚和坡口）都需要进行成功的示教。 免示教焊接是指在焊接过程中，机器人能够通过视觉识别技术来自主判断焊缝位置和焊 接参数，并根据预设程序自动完成焊接任务。由于系统能够实时感知焊接环境和工件的 状态，它可以根据实际情况自动调整焊接参数，以实现高质量的焊缝。免示教焊接系统 大大减少了操作员的工作负担。传统的编程和示教过程需要操作员具备专业的编程技能 和丰富的经验，而免示教系统只需简单的确认和调整工作参数，使焊接操作更加简便。

建筑钢结构加工是免示教焊接机器人的最佳应用场景之一。 小批量、非标件是建筑钢结构加工最为典型的特征。同一工程项目中的结构构件（梁、 柱、支撑），形式多样（H 型钢，箱型，十字，圆管等)、尺寸、板厚等均不尽相同，且 构件间连接节点复杂，不同项目间的构件因项目特点而差异性更大，缺少批量的标准件。 焊接机器人难以用同一动作完成大量非标件的焊接，每个工件都需单独编程，工作量大。 焊接机器人通常采用的“示教+再现”的模式主要处理已知的环境模型，存在一定的定 位误差和其他风险。对于非标小工件，由于编程成本高，最后仍依赖焊工进行焊接。

以我国钢结构用量测算，我们预计未来钢结构加工场景下免示教焊接机器人的需求量将超 过 10 万台，意味着超过 300 亿元的市场体量，其中软件部分对应市场价值超过 100 亿元。 根据中国钢结构协会发布的《钢结构行业“十四五”规划及 2035 年远景目标》，到 2025 年底，全国钢结构用量将达到 1.4 亿吨左右，以此为静态数据进行测算。 参考《中国建设焊接协会》抽样调查的结果，21 年我国焊工每人每年平均钢结构加工 能力约为 350 吨，则 1.4 亿吨的用量对应的总焊工的需求人数为 40 万人。 另假定中性条件下，免示教焊接机器人完成 60%的远期渗透，且 1 台焊接机器人可替代 2 名焊工，则对应焊接机器人的需求量为 12 万台。 引用柏楚电子在向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复报告中的数据，以焊 接机器人 28 万元/套的价格测算，意味着超过 300 亿元的市场体量，而其中软件部分（假定 10 万元/套）对应超过 100 亿元的价值量。

免示教焊接处于大规模应用的前期，鸿路钢构引领行业发展。目前建筑钢结构焊接领域的 参与方既有类似柏楚电子这样的以输出软件系统为主的厂商，又包括以中集飞秒为代表的 整体解决方案集成商以及以鸿路钢构为代表的下游钢结构加工企业。其中，鸿路钢构既是 需求方，同时也可作为集成方，再向其他钢结构加工企业输出成套解决方案。鸿路引领钢 结构智能焊接领域的发展，公司与柏楚、中集飞秒等形成了战略合作，同时从 2023 年 8 月份开始开启了一系列焊接机器人的招标，24 年上半年又开启了 2,000 套焊接产线相关 零部件的招标。可以看到，行业正处于大规模应用的前期，而智能焊接在鸿路钢构的逐步 落地，将形成明显的行业示范性效应，可能推动行业需求迎来较大规模的增长。

再次以“智能”切入新赛道。柏楚选择建筑工程钢结构加工行业作为业务横向拓展的起点， 有效避免了跟成熟工业机器人厂商的直接竞争。但新的赛道，需要以创新的技术去弥补传 统示教机器人在行业内应用的不足。而柏楚在工控领域的五大核心技术，正是为柏楚打造 适用于建筑钢结构加工行业的焊接解决方案奠定基础。智能焊接过程中，从模型数据的读 取与处理，焊接动作的模拟仿真，到切割过程的视觉定位与机械人控制，所涉及的 CAD 技术、CAM 技术、传感器技术、NC 技术与激光切割领域在整体层面具有共通性。公司可 以原有的激光切割控制系统的技术积累，适应焊接控制系统的开发。

（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。）