激光微加工优势显著，新应用开发推动行业发展
　　激光微加工是一种冷加工方式，特点是可塑性强，能够降本增效。上述特点符合先进制造趋势，因此激光微加工在光伏、电子、锂电和半导体等行业有广泛应用。激光微加工行业的看点在于新应用，新应用的开发需要下游行业客户给机会，上游激光设备厂商积极配合。越是行业发展的初期及高速发展期，往往制造流程还未定型，对降本增效需求高，激光微加工才有更高的切入机会。
　　下游对激光工艺需求明确，光伏行业增量显著
　　从下游行业看，光伏行业是目前对激光应用需求增量较大的行业之一。行业中TOPCon、HJT和IBC等新型电池逐步替代PERC电池，对于激光应用都具有确定性需求。我们测算下2023年光伏激光设备市场有望达50亿元（不含激光转印和铜电镀）。而对于未来的下一代电池——钙钛矿电池，激光划线设备也是核心设备之一。此外激光微加工技术在消费电子行业已有较多应用，未来VR等智能穿戴设备和汽车电子都有望推动行业发展。而在半导体、锂电和显示面板行业中，隐形切割、巨量转移和激光清洗技术都具有良好应用前景。
　　新应用开发考验设备厂商能力，构筑坚固壁垒和成长驱动力
　　激光精密成套设备要好用需要设备厂商对于加工工艺有深厚积累，且新应用的开发也考验设备厂商对于下游行业痛点的捕捉能力，能否和客户建立长期稳定的合作关系。上述特点也使得激光精密成套设备具有较高附加值，行业格局一般较为集中。而基于以上分析，能够充分受益行业发展的也必然是目前拥有即将放量的新应用，且对于下游行业有深厚理解和工艺积累的设备公司。建议关注：帝尔激光、德龙激光等。
　　投资建议
　　建议关注：
　　1）帝尔激光：全球光伏激光设备龙头，在TOPcon、HJT和IBC等新型电池路线布局有多个激光应用，从目前公司公告看已经收获较多订单。
　　2）德龙激光：具备超快激光器自制能力，对下游行业深耕多年，在半导体及光学、新型电子和新能源领域都有较多布局。
　　风险提示
　　新应用推广不及预期，竞争格局恶化，下游行业资本开支不及预期等

研究报告全文：证券研究报告行业研究激光微加工新应用持续开发受益下游行业高速发展激光加工行业研究系列二投资要点投资评级看好激光微加工优势显著新应用开发推动行业发展分析师吴起涤激光微加工是一种冷加工方式特点是可塑性强能够降本增效上述特点符执业登记编号A0190523020001合先进制造趋势因此激光微加工在光伏电子锂电和半导体等行业有广泛wuqidiydcomcn应用激光微加工行业的看点在于新应用新应用的开发需要下游行业客户给机会上游激光设备厂商积极配合越是行业发展的初期及高速发展期往研究助理程治往制造流程还未定型对降本增效需求高激光微加工才有更高的切入机会执业登记编号A0190123070008下游对激光工艺需求明确光伏行业增量显著chengzhiydcomcn从下游行业看光伏行业是目前对激光应用需求增量较大的行业之一行业中TOPConHJT和IBC等新型电池逐步替代PERC电池对于激光应用都具有确定性需求我们测算下2023年光伏激光设备市场有望达50亿元不含激光转印和铜电镀而对于未来的下一代电池钙钛矿电池激光划线设备激光设备指数与沪深300指数走势对比也是核心设备之一此外激光微加工技术在消费电子行业已有较多应用未2010来VR等智能穿戴设备和汽车电子都有望推动行业发展而在半导体锂电和0-10显示面板行业中隐形切割巨量转移和激光清洗技术都具有良好应用前景-20202209202302202307新应用开发考验设备厂商能力构筑坚固壁垒和成长驱动力000300SH884220TI激光精密成套设备要好用需要设备厂商对于加工工艺有深厚积累且新应用资料来源同花顺iFinD源达信息证券研究所的开发也考验设备厂商对于下游行业痛点的捕捉能力能否和客户建立长期稳定的合作关系上述特点也使得激光精密成套设备具有较高附加值行业格局一般较为集中而基于以上分析能够充分受益行业发展的也必然是目前拥有即将放量的新应用且对于下游行业有深厚理解和工艺积累的设备公司建议关注帝尔激光德龙激光等投资建议建议关注1帝尔激光全球光伏激光设备龙头在TOPconHJT和IBC等新型电池路线布局有多个激光应用从目前公司公告看已经收获较多订单2德龙激光具备超快激光器自制能力对下游行业深耕多年在半导体及光学新型电子和新能源领域都有较多布局风险提示新应用推广不及预期竞争格局恶化下游行业资本开支不及预期等请阅读最后评级说明和重要声明目录一激光微加工优势显著受益新应用持续开发4二光伏激光应用电池片迭代频率快降本增效需求高61新型电池产业化稳定推进激光工艺确定性持续增强62钙钛矿下一代电池技术激光划线是必备工艺10三激光微加工下游呈现碎片化的需求特点121晶圆隐形切割122动力电池电芯除膜133激光巨量转移134消费电子激光应用15四重点公司161帝尔激光162德龙激光17四投资建议191建议关注192一致预测20五风险提示21图表目录图1激光微加工工艺示例4图2激光器主要分类4图3激光加工行业产业链5图4激光技术在光伏电池片制程中的应用梳理6图5典型钙钛矿电池结构10图6协鑫光电100MW钙钛矿电池产线所需设备10图7以纤纳光电专利CN111668375A为例激光划线工艺的作用是将电池分区绝缘再串联11图8激光隐形切割在晶圆内部形成易分离的改质层12图9激光隐切切割MEMS芯片实例12图10激光隐切可缩短切割道宽度增加芯片产数12图11动力电池电芯激光除蓝膜实例13图12激光隐切切割MEMS芯片实例14图13激光隐切可缩短切割道宽度增加芯片产数14图14典型激光巨转用于GaN材料为外延层的MicroLED面板14图15激光技术在消费电子行业应用广泛15图16新旧订单交替影响公司近期营收增速16图17新订单需要一定兑现期导致公司近期利润增速下滑162图182023年H1合同负债预收账款同比增长17417图19公司盈利能力总体保持平稳17图20新应用暂未放量导致2023年H1公司营收下滑17图21研发投入增大是公司利润下滑明显的一大原因17图22新能源板块2022年实现营收050亿元18图23公司毛利率保持平稳净利率出现下滑18表12022-2025年各电池技术路线新增产能测算7表22022-2025年光伏激光设备市场空间测算不含激光转印和铜电镀8表3光伏激光设备领域订单进展9表4重点公司盈利预测203一激光微加工优势显著受益新应用持续开发激光加工技术可分为宏加工和微加工相比宏加工主要采用光纤激光器对激光器的主要关注点在于功率和稳定性激光微加工主要采用固体激光器依靠激光器的短脉冲和短波长实现高精度低热影响的高效加工目前激光微加工已在光伏消费电子锂电和半导体等行业广泛应用激光微加工行业的主要看点在于新应用需要下游行业客户给机会上游激光设备厂商积极配合而越是行业发展的初期及高速发展期往往制造流程还未定型对降本增效需求高激光微加工技术才有更高的切入机会图1激光微加工工艺示例光伏激光开槽晶圆隐切摄像头玻璃切割资料来源帝尔激光官网德龙激光招股说明书源达信息证券研究所微加工激光器的主要性能指标是短波长短脉冲和高峰值功率微加工中的激光器选型以固体激光器为主并有少量脉冲光纤激光器固体激光器可将红外光转换成绿光紫外光和深紫外光等具有高能量的短波长光束可实现无热影响的冷加工此外皮秒10-9s皮秒10-12s和飞秒10-15s等短脉冲激光器由于加工持续时间短峰值功率高是微加工的主流激光器选择图2激光器主要分类资料来源英诺激光招股说明书源达信息证券研究所4激光微加工行业中成套设备附加值高激光器性能是微加工加工质量最重要的影响因素之一因此部分成套设备厂商都具有激光器自制能力如德龙激光海目星和杰普特等或与国内外头部激光器厂商深度绑定如帝尔激光等而工艺积累更是激光微加工行业最大的技术壁垒相比激光器可以通过外采know-how工艺只能通过长时间积累下游客户给机会才能获取正因如此激光成套设备往往具有较高的附加值并且竞争格局较为集中图3激光加工行业产业链资料来源德龙激光招股说明书源达信息证券研究所5二光伏激光应用电池片迭代频率快降本增效需求高1新型电池产业化稳定推进激光工艺确定性持续增强光伏电池片的快速迭代和对降本增效的高需求是光伏激光应用发展的主要驱动力降本增效推动光伏电池片技术的高速迭代从2012年起PERC电池的逐渐量产再到2022年起TOPConHJT和IBC等N型电池逐渐取代P型电池以及指向未来的钙钛矿电池都伴随有新型的激光应用切入市场图4激光技术在光伏电池片制程中的应用梳理资料来源帝尔激光公告源达信息证券研究所2023年起光伏电池新增产能将以TOPCHJT和IBC电池并行根据CNESABNEFGWEC数据2022年全球光伏新增装机量约为268GW并预计2023-2025年新增装机分别为369GW487GW619GW我们假设PERC电池2023年起逐渐停止扩产而2023-2025年中TOPCon电池在新增产能中占比为5759和51HJT电池在新增产能占中比为1821和24IBC电池在新增产能中占比为1520和25可测算得到各电池技术路线2022-2025年新增产能6表12022-2025年各电池技术路线新增产能测算202120222023E2024E2025E光伏新增装机量GW172268369487619容配比1212121212电池产量需求GW204322443585743产能利用率6667686970电池产能GW3094806518471061新增产能GW132274331413497PERC占比80351000TOPCon占比1240575951HJT占比615182124IBC占比210152025PERC新增产能GW105963300TOPCon新增产能GW16110189244253HJT新增产能GW8416087119IBC新增产能GW3275083124资料来源CNESABNEFGWEC源达信息证券研究所根据上文测算和帝尔激光等光伏设备厂商发布的公告我们对2022-2025年激光设备在各电池路线中的价值量占比和渗透率变化做出合理假设最终测算得到2023年光伏激光设备市场空间约为50亿元不含激光转印和铜电镀7表22022-2025年光伏激光设备市场空间测算不含激光转印和铜电镀光伏激光设备市场空间测算2022E2023E2024E2025E产能GW963300激光消融SE激光掺杂价值量万元1000100010001000PERC渗透率100100100100市场空间亿元959331000000产能GW110189244253TOPCon激光硼掺杂价值量万元2000150012001000渗透率108090100市场空间亿元219226326332532TOPConLIF激光诱导烧结价值量万元1500150015001500渗透率10506070市场空间亿元164141421942659合计市场空间亿元384367748285192产能GW8416087LIA激光修复价值量万元2500200018001500HJT渗透率891011市场空间亿元016074107143产能GW275083124激光开槽价值量万元2500250025002500IBC渗透率100100100100市场空间亿元685124120663104合计市场空间亿元2043532270018438资料来源CPIA各公司公告源达信息证券研究所光伏激光设备领域的主要厂商有帝尔激光海目星捷佳伟创和英诺激光等其中帝尔激光在PERC时代激光开槽掺杂设备全球市占率超八成并将优势延续至新型电池时代在各电池技术路线积极开发激光应用持续收获客户端订单海目星和捷佳伟创主要布局有TOPCon电池激光掺杂设备其中海目星具备激光器自制能力深耕激光加工领域多年而8捷佳伟创具备TOPCon电池产线整线交钥匙能力英诺激光是国产超快激光器头部企业逐步往光伏激光设备领域拓展表3光伏激光设备领域订单进展公司名称公告时间公告内容获40GWIBC激光开槽订单和100GWPERC激光开2022年10月26日槽订单帝尔激光2023年8月18日TOPCon一次掺杂订单和中标产能累计超450GW2023年9月13日TOPConLIF激光诱导烧结订单产能超100GWTOPCon一次掺杂订单累计产能超350GW并在BC海目星2023年9月8日电池激光应用上有相关布局公司可提供包含TOPCon一次掺杂设备在内的整线捷佳伟创2023年5月16日交钥匙方案公司TOPCon一次掺杂设备在客户端工艺验证取得英诺激光2023年9月13日突破可提效02以上资料来源各公司公告各公司官微源达信息证券研究所92钙钛矿下一代电池技术激光划线是必备工艺钙钛矿太阳能电池即采用钙钛矿材料制备的太阳能电池被视为是下一代电池技术在电池材料和结构上和传统晶硅太阳能电池差异较大仅在结构上和HJT电池类似都可往叠层电池发展钙钛矿材料与传统晶硅相比具有如下优势1原材料用量少只有晶硅的110002温度系数低弱光发电好实际单瓦发电量比晶硅组件高5-10而制约产业化发展的主要因素是1在潮湿环境和光照条件下稳定性较差容易发生分解影响电池效率2大面积组件制备存在一定难度图5典型钙钛矿电池结构资料来源CHEERSONIC源达信息证券研究所激光设备是钙钛矿产线核心设备钛矿电池出于钙钛矿材料的特点大规模的产业化还难以推进目前仍以100MW量级的中试线为主其中进展较为显著的企业有协鑫光电和纤纳光电等根据协鑫光电100MW钙钛矿电池产线设备图例可以看出激光设备是核心设备之一并有P1-P4四道激光加工工艺图6协鑫光电100MW钙钛矿电池产线所需设备资料来源协鑫光电源达信息证券研究所10以纤纳光电专利CN111668375A为例激光划线工艺的作用是将电池分区绝缘再串联其中P1对ITO薄膜2开槽实现区和区的底部绝缘P2对空穴传输层3钙钛矿层4电子传输层5和阻挡层6开槽实现区和区整体绝缘在对P2开槽部位沉积电极后P3对电极开槽实现区和区串联而通常的P4激光工艺是指激光清边图7以纤纳光电专利CN111668375A为例激光划线工艺的作用是将电池分区绝缘再串联资料来源一种钙钛矿光伏电池及其制备方法和光电组件的制备方法源达信息证券研究所目前布局有钙钛矿电池激光设备的企业较多包括帝尔激光德龙激光杰普特大族激光和海目星等其中帝尔激光公告在2022年已实现过钙钛矿激光设备的交付德龙激光公告在2022年已将激光划线清边设备交付客户使用11三激光微加工下游呈现碎片化的需求特点1晶圆隐形切割激光隐形切割的原理是将波长适配材料的激光束聚集在晶圆内部形成分割用的改质层再对晶圆施以外力将其分割成小芯片的切割技术激光隐形划片包含激光改质和分割两个工艺前者在晶圆内部形成改质层后者将晶圆片状化分割成单片此外激光隐切也可用于晶锭的切割图8激光隐形切割在晶圆内部形成易分离的改质层资料来源大族激光官网源达信息证券研究所传统的晶圆切割方式是采用机械研磨激光隐切的优点主要在于1可实现无接触的灵活加工适用于MEMS等形状较为复杂的芯片结构2切割后无需使用水来清理可避免水流对复杂结构芯片的损伤3可实现更小的切割道宽度增加芯片产量4可对高硬度材料晶圆切割如引入low-k材料的晶圆碳化硅等图9激光隐切切割MEMS芯片实例图10激光隐切可缩短切割道宽度增加芯片产数资料来源DISCO官网源达信息证券研究所资料来源DICSO官网源达信息证券研究所122动力电池电芯除膜锂电电芯在装配前通常包有一层绝缘膜以往主要采用人工或机械刮铲等方式除膜加工效率低表面残留物多且易损伤电芯表面铝材激光除膜的原理是利用激光束扫描绝缘膜表面实现改性使其粘性降低而便于脱落而激光束的能量密度大于绝缘膜的改性阈值小于锂电电芯表面铝材的损伤阈值就能保证绝缘膜改性且不损伤锂电电芯表面图11动力电池电芯激光除蓝膜实例资料来源汇泽激光官微源达信息证券研究所3激光巨量转移巨量转移是将百万-千万颗微米尺度的MicroLED芯片从源基板精准转移到显示基板上的制造技术由于MicroLED显示技术是将LED微缩化矩阵化尺寸仅在1-10m等级左右相比LED芯片转移数量成百倍增加工业生产要求巨量转移良率不低于999999芯片转移误差不超过15m转移效率大于50-100kkh传统芯片转移技术在转移良率精度和速率等方面无法达到工业需求13图12激光隐切切割MEMS芯片实例图13激光隐切可缩短切割道宽度增加芯片产数资料来源光电汇OESHOW源达信息证券研究所资料来源MicroDisplay源达信息证券研究所激光巨量转移的原理是采用具有特定波长的激光穿透蓝宝石衬底使得蓝宝石表层的GaN缓冲层材料受热分解为N2和Ga从而实现GaN外延层和蓝宝石衬底的脱离而在MicroLED制程中蓝宝石衬底因价格低廉且可生长高质量的GaN外延层是常用的MicroLED芯片的生长基底图14典型激光巨转用于GaN材料为外延层的MicroLED面板资料来源激光辅助MicroLED巨量转移技术进展源达信息证券研究所目前国内布局该领域的激光设备厂商有大族激光德龙激光海目星和先导智能等其中大族激光于2022年7月8日公告其MicroLED激光巨量转移设备正在行业龙头客户处验证已接近验证尾声海目星于2022年9月26日公告其首批MircoLED巨量转移设备顺利出货德龙激光于2022年8月30日公告其MicroLED激光巨量转移设备已经通过客户测试验证先导智能于2022年8月15日公告其MircoLED巨量转移设备已顺利出货144消费电子激光应用激光工艺在消费电子行业的应用较为广泛呈现碎片化特点目前激光加工工艺在消费电子行业覆盖了精密焊接标刻切割钻孔等多个生产环节图15激光技术在消费电子行业应用广泛资料来源金橙子第二轮审核问询函的回复源达信息证券研究所15四重点公司1帝尔激光公司是全球光伏激光设备领军企业公司成立于2008年成立之初即从事太阳能电池激光设备的研发和生产在PERC时代公司激光开槽SE掺杂设备全球市占率达80长期的深耕使公司具备深厚的光伏加工工艺积累并与下游众多客户保持密切合作关系这也是公司在TOPConHJT和IBC各电池路线中能持续开发新激光工艺并快速落地的重要驱动力由于2022-2023年H1公司收入中PERC订单仍占多数新设备订单需要一定兑现期这也是公司近期业绩增速有一定下滑的原因2023年H1公司实现营收661亿元同比增长62归母净利润362亿元同比增长46图16新旧订单交替影响公司近期营收增速图17新订单需要一定兑现期导致公司近期利润增速下滑14140530012120425010100200880315066021004405022010000-50营收亿元同比归母净利润亿元同比资料来源Wind源达信息证券研究所资料来源Wind源达信息证券研究所2023年H1公司合同负债预收账款合计达1383亿元同比增长174合同负债预收账款对应公司在手订单是收入前瞻指标表明公司已迈过新旧订单交替期未来将迎来业绩高速增长期从公司盈利能力看总体保持平稳趋势近年来出现小幅下滑趋势系用于PERC电池的激光设备已推出多年存在一定降价趋势未来公司的收入将以新型设备为主根据历史趋势毛利率会有一定提振16图182023年H1合同负债预收账款同比增长174图19公司盈利能力总体保持平稳162007014150601250101004086503020402100-500合同负债预收账款亿元同比毛利率净利率资料来源Wind源达信息证券研究所资料来源Wind源达信息证券研究所2德龙激光公司是国内超快激光器和精密激光加工设备先进企业公司业务主要分为两部分一部分是超快激光器的研发和生产2022年激光器营收占比为725另一部分是以超快激光器为基础基于下游各行业痛点而研发生产的精密激光加工设备2023年H1公司实现营收206亿元同比下滑148归母净利润004亿元同比下滑852业绩下滑系新应用放量需要一定周期加大研发费用所致图20新应用暂未放量导致2023年H1公司营收下滑图21研发投入增大是公司利润下滑明显的一大原因640140053013004201200310010020001-100-1000-200-200营收亿元同比归母净利润亿元同比资料来源Wind源达信息证券研究所资料来源Wind源达信息证券研究所公司精密激光加工设备业务按下游可分为半导体及光学消费电子显示面板科研及其他和新能源五大板块从公司设备下游营收占比看半导体及光学板块业务营收持续提升系公司隐形切割技术在碳化硅等晶圆晶锭上逐渐得到应用消费电子板块营收占比提升系公司加大对新型消费电子和汽车电子领域的开发力度显示面板营收占比下滑系行业需求疲软用于Micro-LED的激光巨量转移技术暂未大量应用新能源是公司2022年拆分出的新板块已实现营收050亿元主要产品有锂电池电芯除膜设备和钙钛矿电池激光划线设备等2023年受公司营收下滑和研发费用等期间费用上升影响公司净利率出现一定下滑但毛利率保持平稳趋势17图22新能源板块2022年实现营收050亿元图23公司毛利率保持平稳净利率出现下滑1008467126080147501719241660402225241530403020202523253035010201820192020202120220-10201820192020202120222023H1半导体及光学消费电子显示面板科研及其他新能源毛利率净利率资料来源Wind源达信息证券研究所资料来源Wind源达信息证券研究所18四投资建议1建议关注激光微加工是具有高效率高精度低成本优点的冷加工方式符合高端制造趋势在半导体新能源消费电子和显示面板等行业应用空间广阔激光微加工行业的看点在于持续推出的新应用而新应用的开发考验的是设备厂商对于下游行业痛点的捕捉能力能否和客户建立长期合作关系壁垒在于核心技术和工艺的深耕积累因此我们优选出数家拥有有望放量的新应用并且对于下游行业有深厚理解和工艺积累的公司1帝尔激光全球光伏激光设备龙头在TOPconHJT和IBC等新型电池路线布局有多个激光应用从目前公司公告看已经收获巨大进展2德龙激光具备超快激光器自制能力对下游行业深耕多年在半导体及光学新型电子和新能源领域都有明显进展192一致预测表4重点公司盈利一致预测归母净利润亿元PE当前总市值公司代码2023E2024E2025E2023E2024E2025E亿元帝尔激光300776SZ5378102357241184188德龙激光688170SH08131943727319337资料来源Wind一致预期20231010源达信息证券研究所20