源达研究报告：激光微加工新应用持续开发受益下业高速

　　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。

　　从下业看，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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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TOPCon、HJT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。

　　2023年起光伏电池新增产能将以TOPC、HJT和IBC电池并行。根据CNESA，BNEF，GWEC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369GW、487GW、619GW。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57%、59%和51%；HJT电池在新增产能占中比为18%、21%和24%；IBC电池在新增产能中占比为15%、20%和25%。可测算得到各电池技术路线年新增产能。

　　022-2025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）。

　　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。

　　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1/1000；2）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。

　　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。

　　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①区和②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①区和②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①区和②区串联。而通常的P4激光工艺是指激光清边。

　　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

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　巨量转移是将百万-千万颗微米尺度的Micro LED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1-10μm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99.9999%，芯片转移误差不超过±1.5μm，转移效率大于50-100kk/h，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。

　　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Micro LED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Micro LED芯片的生长基底。

　　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Micro LED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Mirco LED巨量转移设备顺利出货；德龙激光于2022年8月30日公告其Micro LED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Mirco LED巨量转移设备已顺利出货。

　　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。

　　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TOPCon、HJT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6．61亿元，同比增长62%；归母净利润3．62亿元，同比增长46%。

　　2023年H1公司合同负债+预收账款合计达13.83亿元，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。

　　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7．25%；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2．06亿元，同比下滑14.8%；归母净利润0．04亿元，同比下滑85.2%。业绩下滑系新应用放量需要一定周期，加大研发费用所致。

　　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0．50亿元，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。

　　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。