激光产业观察

发布时间:2025/07/22

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导语

激光产业作为现代制造业的“智能利刃”,正迈入技术迭代与应用深化的“铂金十年”。2023年中国激光产业产值达980亿元,全球市场超226亿美元,新能源汽车、半导体、光伏等新兴领域驱动需求持续攀升。产业链上游核心器件如高功率激光芯片、特种光纤国产化加速,中游光纤激光器国产化率突破70%,下游设备端国产替代基本完成,大族激光等企业领跑市场。当前,上游聚焦高壁垒材料突破,中游角逐超快激光等差异化赛道,下游瞄准半导体、激光雷达等高成长场景。随着国产替代深化与新兴技术融合,激光产业正迎来新一轮增长机遇,成为高端制造升级的核心引擎。

一、激光产业发展现状

(一)激光产业进入“铂金十年”

激光被誉为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”,是先进制造的关键智能技术。据激光加工专委会统计,2023年中国激光产业产值达980亿元(同比+9%)。经历“黄金十年”超高速发展后,国内激光产业迈入均衡稳健的“铂金十年”。

激光市场体量持续增长。2023年全球激光设备市场销售收入约226亿美元;国内市场规模910亿元(同比+5.6%),预计2024年将达965亿元(同比+6%)。核心驱动力来自激光工艺对传统加工的渗透替代,及新能源汽车、半导体、电子制造等新兴产业需求的快速增长。

激光加工占比最高,新型应用不断涌现:激光加工占下游应用最高(材料加工和光刻占比超40%),通信与光存储次之。新兴领域如5G、物联网、新能源等需求快速增长。

国内光纤激光器占比较高,市场竞争激烈:国内光纤激光器市场占比超50%,中低功率产品基本实现国产替代,高功率领域国产化率仍有提升空间。
二、激光产业链全景梳理

(一)激光产业链全景图

图1 激光产业链构成

激光产业涵盖光学材料及光电元器件、激光器、激光加工设备和应用领域四大环节:

上游:利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电元器件等;

中游:中游厂商将上游激光芯片及各种光学元器件进行组装制造出激光器,包括光纤/半导体/固体/CO2气体激光器等;

下游:工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。

我国企业集中于下游设备端(通用设备技术成熟),而高端光学元器件、激光器、运控系统和激光加工头等领域参与者较少。

(二)激光加工设备产业链梳理

1.上游:光学材料及元器件

上游光学材料及元器件占激光器成本高,且技术壁垒高,是激光器制造的基石。以光纤激光器为例,其材料成本占总成本近80%,光学类材料占比约60%(泵浦源25.5%、有源光纤19.6%、无源光纤12.6%)。

 图2 光纤激光器成本构成

我国已实现激光器所需光学材料及元器件的自主生产,但高功率半导体激光芯片、有源光纤等高端零部件仍部分依赖进口。

(1)半导体激光泵浦源及激光芯片

作为激光二极管的核心元件,高功率芯片主要用于光纤/固体激光器泵浦源(工业领域以边发射激光芯片EEL为主)。2023年我国市场规模7.85亿元,预计2026年达16.78亿元(CAGR 27.9%)。尽管国产封装技术成熟,但高端芯片仍依赖美国贰陆集团、朗美通及IPG光电等国际企业。因此高功率激光芯片的国产化是产业链上游实现自主可控最为关键的环节,却是产业链中容易被“卡脖子”环节。国内具备自主生产能力的公司包括长光华芯、武汉锐晶、华光光电、瑞波光电和度亘激光。

(2)有源光纤

有源光纤是光纤激光器主要增益介质。2023年我国市场规模达16.6亿元,2024年预计增长至19.3亿元。全球主要生产商为加拿大CorActive、美国Nufern、OFS、Newport、丹麦NTK以及芬兰Liekki等企业。我国通过政策支持和技术进步逐步提升国产化率,长飞光纤、创鑫激光、锐科激光等企业为我国有源光纤主要生产商,2021年激光器用特种光纤国产化率突破50%。

(3)其他光学材料及元器件

除激光芯片和有源光纤外,激光加工设备产业链上游的光学材料和元器件已基本实现国产替代。比如在固体激光器所用的激光晶体与非线性光学晶体领域,福晶科技占据全球领先地位(LBO/BBO晶体市占率第一),炬光科技、腾景科技等企业覆盖大部分激光器件需求。头部激光器厂商如锐科激光、创鑫激光已实现部分器件自制。

2.中游:激光器

激光器是下游激光设备的核心部件,其性能直接影响输出光束质量与功率。按增益介质可分为光纤、半导体、固体、气体四类,其中光纤激光器占比最高(51%),半导体(17%)、固体(16%)、气体(16%)紧随其后。

2023年我国光纤激光器市场规模135.9亿元(同比+10.8%),2024年预计达145.3亿元(同比+6.9%)。 按照光纤激光器在工业激光器中占比约51%测算,2024年中国工业激光器市场规模可达284.9亿元。国产化进程加速:2023年,6kW以下产品国产化率近100%,6-10kW及10kW以上产品分别达80%和70%。国内龙头企业锐科激光、创鑫激光市场份额持续扩大,反超美国IPG光子公司(中国市场销售额同比下降25%)。

3.下游:激光加工设备

2023年我国激光设备市场规模910亿元(同比+5.6%),2024年预计达965亿元(同比+6%)。切割、焊接、打标为三大核心应用(占比约40%),新兴领域如新能源汽车、半导体、光伏等需求快速增长。

大族激光市场份额15%居首,CR5(大族激光、海目星、联赢激光、华工科技、帝尔激光)仅29%,市场集中度较低,主要系激光切割设备和激光打标设备通用性较强,下游设备集成商门槛较低,本土中小企业众多所致。本土企业凭借工程师红利和成本优势占据主导地位,当前中国的激光加工设备市场几乎完全由国产设备占据。
三、激光产业链投资赛道

(一)上游:光学材料及元器件

激光产业链上游核心器件市场规模较小,国内年总规模约40-50亿元,参与者数量有限且技术壁垒较高,导致新进入者吸引力弱于整机装备及自动化领域。当前行业竞争格局稳定,头部企业普遍具备较高毛利率与净利率。

上游核心器件主要问题在于品类相对垂直细分、收入体量偏小,在下游整机装备中的价值占比整体偏小。随着新兴产业产能扩张,核心器件企业虽呈现快速增长趋势,但与整机装备企业的规模差距仍达数量级水平。未来破局方向需立足主业优势,通过扩展产品矩阵(如从单一光学元件向垂直行业解决方案延伸)打开成长空间,同时依托国产替代需求加速高端突破,例如高功率激光芯片、有源光纤等关键环节的自主可控。

(二)中游:激光器

激光器是产业链核心投资环节,其280亿元市场规模虽低于下游设备端(910亿元),但技术壁垒显著,且根据下游应用的不同,中游器件层面需考虑多个维度的模式/器件选型,差异化组合形成竞争护城河。

(三)下游:激光加工设备

我国激光加工设备领域优势明显,整体市场格局相对分散。大族激光、华工激光(精密微细加工智能装备)、联赢(新能源/汽车/3C)、海目星(动力电池/光伏划片)、帝尔激光(光伏电池)、德龙激光(晶圆/玻璃切割)、光韵达(SMT精密激光模板)等企业均已上市。由于设备端贴近下游应用,客户黏性高,规模化生产带来供应链议价优势与成本控制能力,对初创企业形成综合竞争壁垒。在此背景下,新兴企业需聚焦新兴细分赛道,通过技术差异化布局抢占市场先机,构建垂直领域护城河。


四、结语

激光产业历经十余年高速发展,已迈入技术迭代与应用深化并行的“铂金十年”。从投资布局看,产业链各环节呈现差异化特征:上游环节呈现高技术壁垒与高毛利率特征,但单一市场空间有限,重点关注激光芯片、特种光纤、振镜、控制系统等领域;中游作为产业链价值集中区,市场竞争激烈,重点关注超快激光、特种激光光源等领域;下游应用端市场规模庞大但格局分散,需瞄准半导体加工设备等高技术门槛领域,强化国产替代能力。

(来源:长江产业集团 长江光电)