本(ben)文信息(xi)來源:華經(jing)產業研(yan)究院
一(yi)、激(ji)光振鏡控制系(xi)統綜(zong)述
激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工控制(zhi)(zhi)系(xi)統按照主流技術(shu)路線可劃分為激(ji)(ji)光(guang)(guang)振鏡控制(zhi)(zhi)系(xi)統及伺服控制(zhi)(zhi)系(xi)統等(deng)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)振鏡控制(zhi)(zhi)系(xi)統適用(yong)精密加工處理、小幅面(mian)加工領域,圍繞(rao)高速、高精特(te)點發(fa)展,已覆蓋激(ji)(ji)光(guang)(guang)標刻、激(ji)(ji)光(guang)(guang)打孔、激(ji)(ji)光(guang)(guang)切割(ge)和激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接(jie)等(deng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工應用(yong)場景;伺服電機控制(zhi)(zhi)主要(yao)應用(yong)于大幅面(mian)金屬切割(ge),強調切割(ge)厚度及速度,重(zhong)點應用(yong)于金屬板材或管(guan)材切割(ge)領域。
激光(guang)振(zhen)鏡控制與伺服電(dian)機控制對(dui)比(bi)
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二、激光加(jia)工行業相(xiang)關政策梳(shu)理(li)
2020年科(ke)技(ji)(ji)部(bu)(bu)、國(guo)家(jia)發(fa)(fa)改委等(deng)(deng)五部(bu)(bu)門(men)發(fa)(fa)布《加強“從0到1”基礎(chu)研究工作方(fang)案》,意旨加強“從0到1”的(de)基礎(chu)研究,開辟新(xin)領域(yu)、提出新(xin)理論、發(fa)(fa)展新(xin)方(fang)法(fa),取得重大(da)(da)開創(chuang)性的(de)原始創(chuang)新(xin)成果,同時也是國(guo)際科(ke)技(ji)(ji)競爭(zheng)的(de)制(zhi)高(gao)點(dian)。方(fang)案圍繞(rao)基礎(chu)前沿領域(yu)和關鍵(jian)(jian)核心技(ji)(ji)術(shu)重大(da)(da)科(ke)學(xue)(xue)問題(ti)(ti),堅持(chi)(chi)需(xu)求導向(xiang)和前瞻引領。從國(guo)家(jia)戰(zhan)略需(xu)求出發(fa)(fa),強化重點(dian)領域(yu)部(bu)(bu)署,鼓勵跨領域(yu)、跨學(xue)(xue)科(ke)交叉研究,形成關鍵(jian)(jian)領域(yu)先(xian)發(fa)(fa)優勢;面向(xiang)國(guo)家(jia)重大(da)(da)需(xu)求,對關鍵(jian)(jian)核心技(ji)(ji)術(shu)中的(de)重大(da)(da)科(ke)學(xue)(xue)問題(ti)(ti)給予長期支(zhi)持(chi)(chi)。重點(dian)支(zhi)持(chi)(chi)人工智(zhi)能、網絡協(xie)同制(zhi)造(zao)、3D打印(yin)和激光制(zhi)造(zao)、重點(dian)基礎(chu)材(cai)料、先(xian)進電(dian)子材(cai)料、制(zhi)造(zao)技(ji)(ji)術(shu)與關鍵(jian)(jian)部(bu)(bu)件、高(gao)端醫療器械、重大(da)(da)科(ke)學(xue)(xue)儀(yi)器設(she)備等(deng)(deng)重大(da)(da)領域(yu),推動關鍵(jian)(jian)核心技(ji)(ji)術(shu)突破。
近年來(lai)中國激光行業相關政策梳理
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三、激光加工產業鏈
激光加工控制系統是激光加工設備能夠工作運轉的運動控制操控系統,也是決定設備加工精密水平、加工速率、自動化水平等加工能力的關鍵控制中心。產品下(xia)游應(ying)用(yong)可覆蓋激(ji)光標刻、激(ji)光切割、激(ji)光焊(han)接、激(ji)光清洗(xi)等多種(zhong)場景。
激光加工產業鏈
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我國(guo)激光(guang)加工行業實(shi)現快速發展,據相(xiang)關數據顯示,我國(guo)激光(guang)設(she)備產(chan)量(liang)從2016年(nian)的5.58萬臺(tai)迅速增(zeng)長(chang)至2021年(nian)的20.19萬臺(tai),期間年(nian)均復合增(zeng)速為(wei)29.33%。其中激光(guang)切割設(she)備、激光(guang)焊接設(she)備、激光(guang)打(da)標設(she)備產(chan)量(liang)占比分別為(wei)38%、28%、15%,合計超(chao)過80%。
從激光(guang)切割(ge)設(she)備價值量分布來(lai)看,激光(guang)器(qi)及床身占比較(jiao)高,運動控(kong)制系統占比為5%。
激光切割設(she)備價值量(liang)分布情(qing)況(kuang)(單位(wei):%)
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四、激光(guang)振(zhen)鏡控制系(xi)統行業現狀(zhuang)分析(xi)
從市場規(gui)模來(lai)看,據《2021年中(zhong)國(guo)激(ji)光(guang)(guang)產業發展報(bao)告》,2020年低(di)功率精密加工控制(zhi)(zhi)系(xi)統的銷售數量為23.85萬套,受(shou)益激(ji)光(guang)(guang)加工設備需求持(chi)續高(gao)增(zeng),2021年激(ji)光(guang)(guang)振鏡控制(zhi)(zhi)系(xi)統銷量增(zeng)長35%;均價按照1200元(yuan)/套算,則2021年激(ji)光(guang)(guang)振鏡銷售規(gui)模達3.86億元(yuan)。
2020-2021年中國激光振(zhen)鏡(jing)控制系統市場(chang)規模情況
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從下游(you)應(ying)用(yong)(yong)(yong)情況來看,高精密振(zhen)鏡(jing)控制系統主要應(ying)用(yong)(yong)(yong)于(yu)3C消費電(dian)子行業(ye)、精密五金(jin)加工行業(ye)、電(dian)氣儀表行業(ye)、機械重工行業(ye)、汽(qi)車及新能(neng)源行業(ye),并可廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)于(yu)其(qi)他(ta)激光加工領域。
2021年中國激光加(jia)工控制系統下游(you)應用領域(yu)分布
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從國(guo)(guo)(guo)(guo)產化情(qing)況(kuang)來看,目前國(guo)(guo)(guo)(guo)內高端市(shi)場國(guo)(guo)(guo)(guo)產化率低,與國(guo)(guo)(guo)(guo)外企業存在(zai)技術差距。我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)中低端振鏡控(kong)制系統(tong)已基本實現(xian)國(guo)(guo)(guo)(guo)產化,但(dan)高端應(ying)(ying)用(yong)領域主要由德國(guo)(guo)(guo)(guo)Scaps、德國(guo)(guo)(guo)(guo)Scanlab等(deng)國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)廠商(shang)主導(dao),根據控(kong)制系統(tong)供應(ying)(ying)商(shang)出貨數(shu)量及高端應(ying)(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)測算,2020年我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)振鏡控(kong)制系統(tong)的國(guo)(guo)(guo)(guo)產化率約15%。
2020年(nian)中國(guo)高端振鏡控制系統國(guo)產化率情況
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五(wu)、激光(guang)振鏡(jing)控(kong)制系統行業競爭(zheng)格局(ju)
從市(shi)(shi)場(chang)競爭(zheng)格局來看,國(guo)內振鏡控制系統生產企業主要包(bao)括公司(si)、大族激光、興誠科技、八思量等,其中金橙(cheng)子現(xian)已形成國(guo)產龍頭優勢。據相關數(shu)據統計,金橙(cheng)子市(shi)(shi)場(chang)份額從2019年的(de)17.52%上(shang)升至2021年的(de)43.58%。
2019-2021年(nian)中國(guo)激(ji)光振鏡控(kong)制系統(tong)行(xing)業競爭格局
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金橙子成立于2004年,主營激光加工設備運動控制系統的研發與銷售,為不同激光加工場景提供綜合解決方案和技術服務,核心產品為激光加工控制系統(tong)。公司在激光加工控制系統(tong)領(ling)域(yu)處于領(ling)先地位(wei),精密振鏡控制、伺服電機控制等技術路線(xian)齊全。
從公司(si)經營情(qing)況來(lai)看,據統(tong)計(ji),2021年(nian)金橙子實現(xian)營業(ye)總(zong)收(shou)(shou)入(ru)2.03億元,凈利潤為0.53億元。業(ye)務方(fang)面(mian),公司(si)收(shou)(shou)入(ru)以激(ji)光(guang)(guang)加工(gong)(gong)控制系統(tong)為主,2018年(nian)以來(lai)收(shou)(shou)入(ru)占比(bi)穩(wen)定在70%以上(shang)。隨(sui)著下游(you)激(ji)光(guang)(guang)加工(gong)(gong)應用需求高增,1H22公司(si)激(ji)光(guang)(guang)加工(gong)(gong)控制系統(tong)業(ye)務已提升至75.9%,收(shou)(shou)入(ru)規模達0.80億元。激(ji)光(guang)(guang)系統(tong)集成硬件和精密(mi)加工(gong)(gong)設備合計(ji)占比(bi)呈(cheng)下滑態勢,1H22業(ye)務占比(bi)下滑至22.8%。
2018-2022年金橙子各業務營收占比情況
資料來源:公司公告,華經產業研究院整理
六、激光振(zhen)鏡控制(zhi)系(xi)統行業未(wei)來(lai)發展趨勢
1、運(yun)動控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統作(zuo)為激光切割(ge)設備的關鍵部(bu)件,具有高可靠性和實(shi)時性。其須保證容(rong)錯能力,可對(dui)參數進(jin)行(xing)自我修正,使得系(xi)(xi)統能正常穩(wen)定運(yun)行(xing)。同時,也須滿足(zu)系(xi)(xi)統對(dui)實(shi)時通(tong)信的精(jing)(jing)度(du)要求(qiu),具備快速(su)響應操作(zuo)任務的能力。另外,運(yun)動控制(zhi)(zhi)行(xing)業也向(xiang)著智(zhi)能化及柔(rou)性化、控制(zhi)(zhi)精(jing)(jing)度(du)及速(su)度(du)不(bu)斷(duan)提升、網絡化技(ji)術(shu)等方向(xiang)發展,對(dui)控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統企業提出了(le)更高的要求(qiu)。
2、振(zhen)鏡(jing)(jing)產品由光(guang)學掃描(miao)頭、電(dian)子驅動放(fang)大(da)器(qi)和(he)光(guang)學反射鏡(jing)(jing)片組成,主(zhu)要配套振(zhen)鏡(jing)(jing)控制系(xi)統使用。振(zhen)鏡(jing)(jing)可分為(wei)2D振(zhen)鏡(jing)(jing)和(he)3D振(zhen)鏡(jing)(jing),其中2D振(zhen)鏡(jing)(jing)主(zhu)要用于(yu)激光(guang)二維(wei)表(biao)面(mian)處(chu)理及打孔等去除微加工(gong),以及增材(cai)制造等場(chang)景;3D振(zhen)鏡(jing)(jing)增加了三維(wei)處(chu)理功能,主(zhu)要用于(yu)激光(guang)三維(wei)曲面(mian)的表(biao)面(mian)處(chu)理、雕刻、清(qing)洗(xi)等去除微加工(gong),以及焊接、增材(cai)制造等場(chang)景。
2D振(zhen)鏡和3D振(zhen)鏡差異(yi)對比(bi)
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下游(you)需求釋放(fang)帶動振(zhen)鏡產品市(shi)場規(gui)(gui)模加速(su)成長(chang)。隨(sui)著激(ji)光(guang)焊接、激(ji)光(guang)清洗、激(ji)光(guang)標刻等下游(you)應用(yong)領域(yu)需求釋放(fang),我(wo)國激(ji)光(guang)振(zhen)鏡市(shi)場規(gui)(gui)模有(you)望(wang)加速(su)增(zeng)(zeng)長(chang)。據相(xiang)關數據統計,2021年(nian)我(wo)國激(ji)光(guang)振(zhen)鏡市(shi)場規(gui)(gui)模已提升至8.4億(yi)元(yuan),同比增(zeng)(zeng)長(chang)9.9%。
2020-2021年中(zhong)國激光振鏡行業(ye)市(shi)場規模情況
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3、高(gao)(gao)端(duan)振鏡依賴進口(kou),高(gao)(gao)精(jing)(jing)密(mi)、定(ding)制(zhi)(zhi)化(hua)成未(wei)來(lai)發展方向。據統(tong)計,2014-2022年,我(wo)國振鏡生產(chan)(chan)企(qi)業數量(liang)由10家以(yi)內增(zeng)長至(zhi)超過20家。其中,頭部廠(chang)商(shang)包括大(da)族(zu)激光、世紀(ji)桑尼、金海(hai)創(chuang)、智博泰克等(deng)企(qi)業,但產(chan)(chan)品主(zhu)要集(ji)中在中低端(duan),高(gao)(gao)端(duan)市場(chang)由美國CTI、德國Scanlab和Raylase等(deng)國外(wai)企(qi)業占據。在高(gao)(gao)精(jing)(jing)度標(biao)刻、劃線、鉆孔領域,國產(chan)(chan)振鏡與國外(wai)廠(chang)商(shang)仍有較(jiao)大(da)差距。未(wei)來(lai)國產(chan)(chan)振鏡企(qi)業將逐(zhu)步增(zeng)強高(gao)(gao)精(jing)(jing)密(mi)、定(ding)制(zhi)(zhi)化(hua)振鏡生產(chan)(chan)能力,提升高(gao)(gao)端(duan)市場(chang)占比,進一步增(zeng)強盈利能力。