激光振镜：高端市场迎机遇

激光振镜是一种专门用于激光加工领域的特殊的运动器件，具有小惯量、高速扫描、精准定位和闭环反馈控制等特点。中国激光振镜控制系统市场规模目前约20亿元，高端市场占15亿元，预计2025年有望达到25亿元。2021年激光振镜控制系统销量增长35%，销售规模达3.86亿元。市场中低端已基本实现国产化，而在高端应用领域，目前主要由美国CTI、德国Scanlab和Raylase等国外企业占据。激光振镜控制系统位于产业链中游，应用涵盖消费电子、汽车制造、机械制造、锂电池等领域。政策支持和激光技术发展驱动市场增长，光伏、新能源和3D打印领域为激光振镜应用提供了新机遇，市场前景广阔。

激光振镜的特点与性能

激光振镜是一种用于激光加工领域的矢量扫描器件，具有小惯量、高速扫描、精准定位和闭环反馈控制等特点。自2000年以来，激光振镜经历了技术迭代，应用范围不断扩大，尤其在中国消费电子、半导体和光伏技术领域需求逐渐增加。

1. 激光振镜的定义与工作原理。激光振镜是一种优良的矢量扫描器件，由光学扫描头、电子驱动放大器和光学反射镜片组成，靠两个振镜反射激光，形成 XY 平面的运动，主要配套振镜控制系统使用，是一种专门用于激光加工领域的特殊的运动器件。

2. 激光振镜的特点。激光振镜具有非常小的惯量，且在运动的过程中负载非常小，只有两个小的反射镜片，分别用不同的电机控制偏转，系统的响应非常快，具有高速扫描、精准定位和闭环反馈控制等特点。

3. 激光振镜的发展历程。从2000年到现在，激光振镜经历了多次的技术迭代，应用范围也在不断扩大。最初，国内应用主要集中在中低端市场，特别是标记行业。随着中国消费电子、半导体和光伏技术的崛起，具有更高速度和精度的高端振镜得到了更广泛的应用。

激光加工控制系统是激光先进制造的核心，由运动控制软件和卡组成，整合多领域技术。其中，激光振镜系统通过振镜电机实现激光束精准偏转，应用于微纳加工领域，具备高速度和精度。相较于伺服系统，激光振镜控制系统速度更高、精度更高，适用于小幅面微纳加工。

1. 激光加工控制系统。激光加工控制系统由运动控制软件和运动控制卡组成，是激光加工设备的核心数控大脑，通过融合计算机、激光与光学、运动控制与自动化、视觉追踪等多领域先进技术，配套激光器、高精密振镜等部件实现激光先进制造需求，属于激光先进制造相融合的新一代信息技术领域产业。

2. 激光振镜在激光加工设备的作用。激光振镜控制系统是激光加工控制系统的一种，由振镜电机、激光反射镜片、控制驱动板组成。激光振镜控制系统将激光束入射到振镜，并通过计算机控制振镜的反射角度，从而实现激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记。

3. 振镜电机的设计和控制方式。振镜电机是一种特殊的摆动电机，其设计思路沿袭电流表的设计方法，振镜电机只能进行偏转运动，偏转角与电流成正比。振镜电机带动可旋转的低惯性镜片进行激光束的定位，并采用位置传感器和负反馈回路设计，充分保证激光振镜系统具备高水平的扫描速度和重复定位精度。

4. 激光振镜控制系统的优势。相比于伺服控制系统，振镜控制系统在速度方面最高运动速度可达到3,600米/分钟以上，而伺服控制系统的最高运动速度通常不超过120米/分钟。在精度方面，振镜控制系统的精度要求在0.5um-10um之间，而伺服控制系统的精度要求略低，一般在50um左右。

5. 激光振镜控制系统的应用场景。激光振镜控制系统具有高精度、高速度的特点，主要应用于幅面较小的微纳加工领域。而伺服控制系统适配大面积宏加工，被广泛用于大幅面的切割、焊接，包括钣金加工、汽车制造、航空航天等领域。

中国激光振镜控制系统市场规模目前约为20亿元，其中高端市场占据15亿元，主要由外资企业垄断。预计到2025年，高端市场空间有望达到25亿元左右。2021年激光振镜控制系统销量增长了35%，以此推算激光振镜控制系统销售规模达3.86亿元。

1. 国内激光振镜控制系统市场规模。中国激光振镜控制系统市场规模约20亿元，其中高端市场约15亿元，基本被外资垄断。预计到2025年国内激光振镜控制系统高端市场规模有望达到25亿元左右。

2. 激光振镜销售规模。据《2021年中国激光产业发展报告》，2020年低功率精密加工控制系统的销售数量为23.85万套，受益于激光加工设备需求的持续高增，2021年激光振镜控制系统销量增长35%；按照激光振镜1,200元/套的均价计算，2021年激光振镜销售规模达3.86亿元。

3. 国内振镜企业情况。据维科网产业研究中心统计，2014-2022年，我国振镜生产企业数量由 10 家以内增长至超过 20 家。

激光振镜控制系统中低端市场已经实现国产化，而高端应用仍然由国外企业主导，在高精度标刻、划线、钻孔领域存在差距。国产高功率激光控制系统市场规模同比增加85.7%，高于中低端激光控制器增速。

1. 激光振镜控制系统国产化情况。近年来国内供应商快速发展，激光振镜控制系统中低端市场已经基本实现国产化。而在高端应用领域，目前主要由美国CTI、德国Scanlab和Raylase等国外企业占据。在高精度标刻、划线、钻孔领域，国产振镜与国外厂商仍有较大差距。

2. 中低功率激光控制系统市场。中低功率激光器主要用于打标和雕刻，工艺成熟度高。中低功率激光控制系统市场规模近几年维持中高速增长，由于国产渗透率较高，控制系统市场规模增速与设备销售规模高度线性相关。未来也有望随着激光器产品在工业门类中的广泛普及而逐渐放量。中低功率控制系统价格下行趋势有望边际放缓，相关企业的毛利率表现也有望随之平稳。

3. 高功率激光控制系统市场。高功率激光器主要应用于金属切割、焊接、熔覆。随着国产高功率激光器技术的不断突破，未来我国高功率激光市场将迎来新的国产替代浪潮。国产高功率激光控制系统市场规模同比增加85.7%，高于中低端激光控制器增速。未来预期6kw以上国产高功率激光器将逐渐取代国外先进产品，而国产控制系统也将与之一同增长。

激光振镜控制系统位于产业链中游，其上游供应链包括光源材料、光学元器件以及电容电阻等其他材料。下游应用包括激光切割、焊接、打标、清洗、3D打印等领域，在消费电子、汽车制造、机械制造、锂电池制造等多个领域得到广泛应用。

1. 振镜控制系统位于激光加工产业链中游。激光振镜控制系统是产业链中游的关键器件，与激光器、机械系统等相互配合。振镜控制系统的上游则包括光源材料、光学元器件以及电容电阻等其他材料。

2. 激光控制系统的供应链。从直接上游来看，激光控制系统供应商需要对接芯片厂商、PCB厂商以及相关线材供应商，从目前国产替代情况来看，部分芯片可以实现国产化，但部分仍倚重德州仪器等国际供应商。PCB及线材基本国产化，且供应充足，价格透明。

3. 下游设备与应用领域。振镜控制系统的下游是激光切割、焊接、打标、清洗、3D打印等激光设备，其中激光切割设备、激光焊接设备、激光打标设备产量占比分别为38%、28%、15%，合计超过80%。从下游应用情况来看，振镜控制系统主要应用于消费电子、汽车制造、机械制造、锂电池制作、航空航天、轨道交通、医疗等领域。

在中国激光振镜控制系统领域，金橙子是领军企业，市占率达32%。大族思特是首家研发成功数字驱动板的振镜企业，已实现核心部件国产化，专注于中高端市场。金海创专注于光学扫描振镜及其控制系统的研发、生产和销售，产品广泛应用于多个领域。

1. 金橙子。金橙子是激光振镜控制系统领军企业，股权结构稳定，创始人均具有深厚的技术背景，按2020年振镜控制系统出货量计算，金橙子公司市占率为32%，大族思特市占率为9%，而海外公司合计市占率仅为9%。公司业务涵盖激光加工控制系统、激光系统集成硬件、激光精密加工设备，其中激光加工控制系统收入占比约七成。

2. 大族思特。大族思特是国内首家研发成功数字驱动板的振镜企业，是一家拥有资深振镜专家研发团队的激光振镜企业，目前已经基本实现核心部件全国产化、关键技术自主研发。大族思特坚持研发导向，服务市场的理念，走中高端产品的道路，已经有能力走出国门，在中高端市场和国外同行同台竞争。大族思特产品在很多高端应用场景已经成功替代进口产品，如精密打标、焊接、切割、3D打印、显视面板、极耳切割、PCB加工、太阳能光伏、医疗美容和检测等行业。

3. 金海创。金海创成立于2001年，是专业从事光学扫描振镜及其控制系统的研发、生产和销售于一体的高新技术企业。其产品广泛应用于激光标刻、医疗美容、激光3D打印、激光清洗、激光焊接、激光切割等多个领域，是激光振镜行业的重要参与者之一，其产品包括系列化的光电数字激光振镜系统和其他相关技术解决方案。

2020年科技部、国家发改委等五部门发布政策，长期支持关键核心技术的研究，其中包括3D打印和激光制造等领域。激光加工设备市场规模持续增长，随着激光设备在先进领域的应用增加，激光振镜市场规模有望继续扩大。

1. 政策加码。2020年科技部、国家发改委等五部门发布《加强“从0到1”基础研究工作方案》，对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持。重点支持3D打印和激光制造、重点基础材料、先进电子材料、制造技术与关键部件、高端医疗器械、重大科学仪器设备等重大领域，推动关键核心技术突破。

2. 激光工艺拉动需求增长。受下游行业需求驱动，激光加工控制系统发展空间广阔。据《2021年中国激光产业发展报告》，激光工艺持续发展带动激光加工渗透率持续提升，2012-2021年，我国激光加工设备市场规模 CAGR 达19.2%，其中，2021年市场规模达821亿元，同比提升18.5%。

3. 先进领域带动市场规模提升。从目前激光设备的应用领域来看，激光切割仍是核心应用领域，占据整体规模的四成以上，焊接、打标、半导体的应用则位于第二梯队，分别占约13%，13%，12%。未来随着激光设备广泛应用于复杂加工领域，切割占比将会略有下降，先进领域将有所增加，从而带动激光振镜市场规模的提升。

光伏行业的激光振镜市场价值每年都在数千万级别，广泛应用于激光划片、SE扩散、图形化、激光开槽等生产过程。激光振镜用于锂电池焊接，可以提高汽车动力电池的安全性和可靠性。随着3D打印市场需求的增长，激光振镜在该领域的年复合增长率超过30%。

1. 激光振镜在光伏行业中的应用。在光伏行业中，激光振镜主要被用于激光划片、SE扩散、图形化、激光开槽等生产过程。光伏领域使用的镜片尺寸大于10毫米，对精度和速度要求更高，技术的快速迭代带来了稳定的新增需求和更换需求，光伏行业的激光振镜市场价值每年都在数千万级别。

2. 激光振镜在新能源行业中的应用。在新能源行业中，激光振镜主要被用于电池的焊接，振镜激光焊接机能够在各种表面上实现相同的焊接质量，相较于传统的铝焊接，激光焊接可以大大提高汽车动力电池的安全性、可靠性和使用寿命。

3. 激光振镜在3D打印行业中的应用。在3D打印场景中，振镜的跳转速度和精度至关重要，特别是在创建轻量化结构和支撑结构时，需要频繁的跳转和高精度，以确保打印表面的光洁度和精度。另外，由于3D打印采用逐层扫描，工件的累计加工时间相比于新能源电池焊接更长，因此对振镜的稳定性和发热控制要求相对较高。随着3D打印市场需求量的不断增长，应用于该行业的激光振镜年复合增长率预计将超过30%。