来源：源达

　　投资要点：

　　相较传统加工方式，激光切割和焊接等宏加工方式具有柔性化加工、加工质量好和效率高等优点，推动渗透率持续提升。工业自动化改造趋势下，激光设备可接入MES等生产管理系统，成为工厂自动化解决方案的输出触点。从行业周期看，宏加工属于通用制造业，2024年行业有望保持稳健增长。

　　激光器是激光切割渗透率提升的最大推力。首先激光器国产替代趋势下，国产厂商通过价格战抢份额，激光器降价提升设备性价比；其次激光器功率的持续提升使设备的厚板切割能力更强。控制系统是激光切割设备的“大脑”。而从设备价值占比看，数控系统仅占设备成本的1-5%，但具有较高技术壁垒，对加工质量影响大。因此下游设备厂商和终端用户对数控系统的价格相对不敏感，该环节无激烈的价格竞争，并享有较高毛利率。

　　控制系统是保证激光加工质量的关键。激光切割受益激光器功率提升及降价趋势，渗透率持续提升，控制系统作为产业链中卡位最好的环节，兼具高壁垒和高附加值优势，有望充分受益激光切割行业发展。非标焊接应用前景远大，自动化焊接系统与激光切割控制系统具备底层技术的共通性，看好柏楚电子等公司对该领域的拓展，有望持续打开成长空间。

　　建议关注：柏楚电子。

　　下游行业需求不及预期的风险，竞争格局恶化的风险，国产替代不及预期的风险。

　　一、激光宏加工优势显著，受益工业自动化改造

　　激光宏加工包括激光切割、激光焊接和激光打标等。激光宏加工的原理即利用激光器输出高密度、高能量的激光束照射在材料上，使材料发生蒸发、融化等热反应，最终实现切割、焊接和打标等目的。

　　图1：激光宏加工工艺图例

激光切割

激光焊接

激光打标

　　激光加工方式较传统加工在多方面具有显著优势。具体体现在：1）激光加工柔性化程度高，通过数控系统即可灵活控制激光器加工轨迹，适用于小批量、定制化等生产场景；2）激光加工方式加工效率快，系激光器具有高功率密度；3）激光加工加工精度高，系激光器光束高聚焦，并和精密数控系统相配合；4）此外激光加工还具有热影响小、加工质量好等优点。

　　表1：激光切割具有柔性度高、加工效率快和加工精度高等特点

切割方式

适用范围

切割厚度

切割速度

切割精度

切缝宽度

投入成本

激光切割

金属/非金属

0-40mm

非常快

±0.2mm

0．5mm

设备成本高

水切割

金属/非金属

0．8-100mm

慢

±0.1mm

0．8-1.2mm

设备/使用成本较高

等离子切割

金属

0-120mm

较慢

±1mm

1-2mm

设备成本低、使用成本较高

线切割

金属

40-60mm

快

±0.02mm

0．1-0.2mm

设备成本低、使用成本高

冲床/剪床

金属

仅适用于0-2mm的超薄板材料加工，加工柔性度差

　　资料来源：金属加工公众号，源达信息证券研究所

　　表2：激光焊接具有焊接质量高、焊缝深和热形变小等优点

焊接方式

适用材料

深宽比

功率密度（W/cm²）

热形变

焊接质量

激光焊接

金属/非金属

<10

10K-100M

极小

质量高；单面焊降低重量，焊接强度高

电阻焊接

金属

<2

100K-1M

显著

双面焊增加重量，焊接强度低

电弧焊

金属

<2

1-100K

显著

焊接点/缝大，增加重量，焊接强度低

电子束焊接

金属/非金属

<30

1-100M

极小

质量高；但是过程复杂，需要真空和消磁

　　资料来源：联赢激光招股说明书，源达信息证券研究所

　　数控系统是激光加工设备的大脑。激光器性能、数控系统和终端加工工艺是决定加工质量的关键。而从设备价值占比看，数控系统的价值占比较小，以高功率激光切割设备（>6000W）为例，数控系统价值占比约为1-5%，但却具有较高技术壁垒，对加工质量影响大。因此下游设备厂商和终端用户对数控系统的价格相对不敏感，该环节无激烈的价格竞争。

　　图2：激光加工行业产业链

　　资料来源：森峰科技招股说明书，源达信息证券研究所

　　图3：以激光加工设备为触点输出工厂自动化解决方案

　　资料来源：柏楚电子公众号，源达信息证券研究所

　　二、激光切割持续渗透，控制系统是最优环节

　　1．激光器功率持续提升，价格战提升设备性价比

　　激光切割较传统切割方式在加工效率等方面显著，之前影响渗透率提升的主要因素是：1）设备初始投资成本高；2）厚板切割不如等离子、火焰切割等传统加工方式。目前在激光器降价带动设备降价和功率提升两大驱动力下，未来激光切割渗透率将持续向上提升：

图4：设备商采购激光器价格持续下降

图5：价格战推动激光器国产厂商份额提升

资料来源：森峰科技公告，源达信息证券研究所

资料来源：中国激光产业发展报告，源达信息证券研究所

图6：锐科激光发布国内首台120kW光纤激光器

图7：激光器功率提升拓展切割厚度和切割效率

资料来源：锐科激光公众号，源达信息证券研究所

资料来源：锐科激光公众号，源达信息证券研究所

　　注：上图案例中碳钢切割工况是O2、正焦，不锈钢切割工况是N2

　　2．控制系统：卡位最优，兼具高附加值和高壁垒

　　控制系统是激光切割机床的“大脑”。一个完整的激光切割流程包括零件图绘制、图形处理排版、图形加工代码生成、控制加工等流程。其中需要用到CAD、CAM、NC、传感器和硬件设计等运动控制领域的底层核心技术。激光切割控制系统是切割质量好坏的关键，技术壁垒高却只占设备成本的0-5%，因而享有优渥的毛利率和竞争格局。

　　图8：竞争格局差异显著影响产业链各环节公司的盈利状况

　　资料来源：柏楚电子招股说明书，源达信息证券研究所

　　按激光切割设备功率划分，通常将0-6kW定义为中低功率，而>6kW定义为高功率。根据柏楚电子及《激光行业研究报告》内容，我们假设2024-2025年国内中低功率控制系统销量分别为7.0和7．7万套，销售价格稳定在1．5万元/套。则预测下2024-202 5年国内中低功率控制系统市场空间分别为10.5和11.6亿元。

　　表3：国内中低功率控制系统市场空间测算

2017

2018

2019

2020

2021

2022E

2023E

2024E

2025E

国内中低功率系统销量（万套）

2．3

2.8

3.4

4.2

6.2

5．0

6.3

7．0

7.7

同比（%）

60%

24%

21%

24%

48%

-19%

26%

11%

10%

销售单价（万元）

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

市场空间（亿元）

3．4

4.2

5.1

6.3

9.3

7.5

9.5

10.5

11．6

　　资料来源：柏楚电子招股说明书，《激光行业研究报告》，源达信息证券研究所

　　根据柏楚电子及《激光行业研究报告》内容，我们假设2024-2025年国内高功率控制系统销量分别为4．0和5.2万套，销售价格稳定在3．7万元/套。则预测下2024-2025年国内高功率控制系统市场空间分别为14.8和19.2亿元。

　　表4：国内高功率控制系统市场空间测算

2017

2018

2019

2020

2021

2022E

2023E

2024E

2025E

国内高功率系统销量（万套）

0.5

0.6

0.7

1.3

2.0

1.9

3.0

4.0

5.2

同比（%）

45%

25%

17%

86%

54%

-5%

58%

33%

30%

销售单价（万元）

7.8

7.3

6.5

5.9

5.0

4.3

3.7

3.7

3.7

市场空间（亿元）

3.7

4.4

4.6

7.6

10.0

8.2

11.1

14.8

19.2

　　资料来源：柏楚电子招股说明书，《激光行业研究报告》，源达信息证券研究所

　　从国内激光切割控制系统竞争格局看，中低功率控制系统市场已基本实现国产替代，高功率控制系统市场国产替代仍是进行时。

图9：国内中低功率控制系统市场已基本实现国产替代

图10：国内高功率控制系统市场国产替代持续推进

资料来源：柏楚电子年报，源达信息证券研究所

资料来源：柏楚电子年报，源达信息证券研究所

　　注：柏楚电子市占率测算中，中低功率控制系统收入取板卡系统+随动系统之和，高功率控制系统收入取总线系统收入

　　三、通用焊接受益机器换人趋势，控制系统仍是核心

　　非标化焊接场景大有可为，控制系统依然是关键。如钢结构行业中，钢结构件形状各异，难以照搬汽车等行业中的自动化焊接产线，更适合采用智能焊接机器人，而非标化焊接的核心就在于控制系统和3D视觉等传感器件。

图11：通过3D视觉识别钢结构件的形状

图12：控制焊接机器人、变位器等17轴完成钢结构件焊接

资料来源：柏楚电子公众号，源达信息证券研究所

资料来源：柏楚电子公众号，源达信息证券研究所

　　智能焊接的难点在于焊缝识别、焊接轨迹规划和焊缝质量跟踪上，而对应的底层技术主要是CAD、CAM、NC、硬件设计技术和传感器（视觉）。从底层技术共通性看与激光切割控制系统具有一定共通性，而主要差别在于增加了对视觉传感器的需求，以及运动控制中的焊接轨迹规划。

　　图13：从焊接流程看控制系统底层技术与激光切割控制系统具有共通性

　　资料来源：柏楚电子定增募集说明书，源达信息证券研究所

　　钢结构件行业目前仍以人工焊接为主，存在工作环境恶劣、焊接工人老龄化等问题。而年轻人往往不愿从事钢结构件焊接工作。根据中国钢结构协会数据，2022年我国钢结构件产量为10180万吨，智能焊接机器人潜在需求巨大。

　　图14：我国是钢结构产量大国，对智能焊接机器人潜在需求大

　　资料来源：统计局，中国钢结构协会，源达信息证券研究所

　　基于以下假设，我们测算到2025年钢结构件焊接机器人市场空间为196亿元，若焊接机器人暂时只用于部分简单钢结构件的焊接，假设这部分占总产量的30%，则焊接机器人市场空间在60亿元。

　　1）2023-2025年我国钢结构产量年均增速为5%；

　　2）单个焊工一年焊接量为400吨，一个焊接机器人可以替换三个焊工；

　　3）单台焊接机器人的价格在20万元/台。

　　表5：钢结构行业智能焊接机器人市场空间测算

2021

2022

2023E

2024E

2025E

钢结构产量（万吨）

9700

10180

10689

11223

11785

YOY（%）

5%

5%

5%

5%

焊工焊接量（吨/年）

400

400

400

400

400

焊工需求量（万人）

24.25

25.45

26.72

28.06

29.46

机器换人率（人/机器人）

3

3

3

3

3

焊接机器人需求量（万套）

8.08

8.48

8.91

9.35

9.82

单套价格（万元）

20

20

20

20

20

市场空间（亿元）

162

170

178

187

196

　　资料来源：中国钢结构协会，柏楚电子公告，源达信息证券研究所

　　此外智能焊接机器人在船舶制造和重工等行业均有望应用。而钢结构行业只是目前进展较快的一个行业，根据柏楚电子公告，公司已和宏宇重工、八方钢构和中建钢构等公司签署意向购买协议。

　　四、重点公司

　　1．柏楚电子

　　公司是国内激光切割控制系统龙头。公司成立于2007年，早年产品包括三维点胶控制系统，从2012年开始进入激光切割领域。公司具备CAD、CAM、NC、传感器和硬件设计技术五大运动控制领域的底层核心技术，支撑公司持续拓宽成长空间。目前公司在激光切割领域已形成控制系统+切割头的闭环方案，并积极拓展智能焊接和超快激光加工领域。

　　2024年第一季度公司实现营收3．81亿元，同比增长40.31%；归母净利润为1．94亿元，同比增长46．55%。

图15：2019-2024年第一季度柏楚电子营收情况

图16：2019-2024年第一季度柏楚电子归母净利润情况

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年公司板块系统/随动系统/总线系统/其他收入/切割类营收占比分别为27%/12%/23%/14%/24%。其中 “板卡系统+随动系统”主要为中低功率控制系统；而总线系统主要为高功率控制系统，目前公司在高功率领域已形成“控制系统+切割头”的闭环解决方案，“总线系统+切割类”业务保持高速增长。其他收入包括套料软件及配套硬件。2024年Q1公司毛利率/净利率为79．3%/53．8%，盈利能力优势。

图17：2019-2024年第一季度柏楚电子盈利能力情况

图18：2019-2023年柏楚电子业务构成情况

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

　　表6：万得一致盈利预测

公司

代码

归母净利润（亿元）

PE

总市值（亿元）

2023E

2024E

2025E

2023E

2024E

2025E

柏楚电子

688188.SH

9.9

13.2

17.7

35.6

26.8

20.0

355

　　资料来源：Wind一致预期（2024/07/10），源达信息证券研究所

　　四、投资建议

　　1．建议关注

　　控制系统是保证激光加工质量的关键。激光切割受益激光器功率提升及降价趋势，渗透率持续提升，控制系统作为产业链中卡位最好的环节，兼具高壁垒和高附加值优势，有望充分受益激光切割行业发展。非标焊接应用前景远大，自动化焊接系统与激光切割控制系统具备底层技术的共通性，看好柏楚电子等公司对该领域的拓展，有望持续打开成长空间。

　　建议关注：柏楚电子。

　　五、风险提示

　　下游行业需求不及预期的风险；

　　竞争格局恶化的风险；

　　国产替代不及预期的风险；

责任编辑：刘万里 SF014