激光切割运控系统龙头，柏楚电子纵横延伸构新驱动力

　　（报告作者：国海证券分析师姚健）
　　公司为国内运控系统龙头企业。公司核心业务为激光切割运控系统的研发、生产、销售，主营产品为随动控制系统（主要应用于中低功率领域）、板卡控制系统（主要应用于中低功率，少部分应用于高功率领域）、总线控制系统（应用于高功率领域）；同时，公司纵向横向延伸智能切割头、智能焊接机器人及控制系统等业务。
　　1、公司概况：激光切割运控系统龙头企业，盈利能力保持高位
　　1。1、技术起家，激光切割运控系统龙头企业
　　技术起家，激光切割运控系统龙头企业。
　　柏楚电子成立于2007年，由唐晔、代田田、卢琳、万章、谢淼无畏创始人出资成立，初始创始人均毕业于上海交通大学，成立之初主营三维点胶控制系统、全自动滴塑控制系统的研发、生产和销售；2012年开始公司逐步进入激光行业；2015年以后公司不再从事点胶及滴塑业务，专注激光切割运控系统业务；2019年8月，公司于科创板上市。
　　当前，公司已成为国内激光切割运动控制系统领域的龙头企业。
　　实控人为创始人团队，股权结构稳定。
　　公司实控人即为创始人团队，5个联合创始人唐晔、代田田、卢琳、万章、谢淼共持有67。21的股份，股权结构稳定；下属公司中，柏楚数控科技主营激光自动化产品相关软件集成研发和销售，控软网络科技负责MES系统、云服务软件研发和销售，下属公司分工明确。
　　创始团队技术经验深厚，分工明确。公司创始人团队成员均毕业于上海交通大学，均有超过10年的相关经验。管理方面，唐晔担任董事长兼总经理，代田田担任副总经理，万章担任公司监事会主席；研发方面，代田田、卢琳、万章、谢淼四位创始人每人均负责CAD、CAM、NC、传感器、硬件设计五大方向中两项目，分工明确，核心团队稳定。
　　1。2、业绩长期高速增长，盈利能力保持高位
　　业绩长期高速增长，制造业承压、疫情反复导致短期增速下滑。2021年公司营业收入9。13亿元，同比增长60，20172021年CAGR达到44。4；2021年归母净利润5。5亿元，同比增长48。5，20172021年CAGR达到43。1，长期来看，公司业绩持续高速增长。
　　2022H1公司营业收入4。09亿元，同比下降12。4，归母净利润2。48亿元，同比下降16。8，增速下滑主要源于，1）上半年制造业整体承压背景下，激光切割需求较弱；2）多地疫情反复，影响下游客户开工、公司产品交付。
　　盈利能力长期保持高位，研发资源投入较大。2021年公司综合毛利率、归母净利率分别为80。3、60。2，2022H1综合毛利率、归母净利率分别为79、60。6，综合毛利率长期保持75以上，归母净利率长期保持55以上，盈利能力长期保持高位；从费用率来看，公司期间费用率基本维持在1328之间，其中研发费用率维持在9。5以上，研发资源投入较大。
　　激光切割运控系统为核心，各业务保持高毛利率水平。
　　公司核心业务为激光切割运控系统的研发、生产、销售，主营产品为随动控制系统（主要应用于中低功率领域）、板卡控制系统（主要应用于中低功率，少部分应用于高功率领域）、总线控制系统（应用于高功率领域）；同时，公司纵向横向延伸智能切割头、智能焊接机器人及控制系统等业务。从收入结构来看，2021年板卡系统、随动系统、总线系统、其他业务收入占比分别为31。7、32。8、15。4、20。1，2022H1收入占比分别为26。6、25。4、18。7、29。4。
　　运控系统收入总占比长期在70以上，占据主导地位；主打高功率应用的总线系统收入占比从2018年的2。2提升至2022H1的18。7，于高功率领域持续发力；其他业务占比从2018年的6。9提升至2022H1的29。4，延伸业务逐步放量。
　　从业务毛利率水平来看，三套系统毛利率均长期保持在70以上，其他业务毛利率保持65以上，各业务均保持高毛利率水平。
　　2、激光切割运控系统：小而精的格局最优环节，受益激光器降价需求持续快增
　　2。1、激光为快速成长的优质赛道，切割为激光应用最主要领域
　　激光应用广泛，控制系统扮演激光设备大脑的角色。从激光产业链来看，主要可分为上游材料及元器件、中游激光器、下游激光设备，激光广泛应用于切割、焊接、打标、雕刻、钻孔等多个领域。激光设备控制系统位居中游，为激光设备的重要部件，在激光工作过程中扮演大脑角色。
　　激光为快速成长的优质赛道，切割为激光应用最主要领域。
　　根据中国科学院武汉文献情报中心发布的《2022中国激光产业发展报告》数据，中国激光加工设备市场销售收入从2013年的195亿元增长至2021年的821亿元，20132021年CAGR为19。7，为快速成长的优质赛道。
　　从应用领域来看，2021年中国激光设备市场中工业用途的市场份额占比达到62，在激光设备应用当中占据主导。而从工业激光设备的终端市场来看，切割、焊接钎焊、打标为其主要应用场景，2021年中国工业激光设备中，切割占据工业激光市场份额的40，为激光的最主要的应用领域。
　　2。2、激光切割规模增长迅速，技术、加工成本优势促进渗透持续提升
　　激光切割规模增长迅速，渗透率持续快速提升。
　　从激光切割的规模来看，根据华经产业研究院数据，中国中低功率激光切割设备销量从2013年的0。11万台增长至2020年的4。2万台，20132020年CAGR68。3；中国高功率激光切割设备销量从2013年的0。1万台增长至2020年的1。3万台，20132020年CAGR44。3，激光切割设备规模增长迅速。
　　中国激光切割设备渗透率从2013年的0。3提升至2020年的10。5，受益于对传统金属切削的替代，渗透率持续快速提升；而从绝对值来看，10。5的渗透率仍有较大的提升空间。
　　技术、成本优势促进替代，激光切割渗透率提升存有效支撑。
　　从技术应用来看，激光切割对比传统等离子切割存在较为明显的优势，1）适用金属、非金属、半导体等多种材料，材料适应性较好；2）具备更高的精度，节省材料且挂渣、变形等问题较少，后期二次加工步骤较少；3）切割速度较快；4）无烟雾等副产品，较为环保。
　　此外，以创鑫激光对齿轮加工的对比测试为例，加工齿轮（直径500mm齿轮，厚度12mm，碳钢材质，尖角R1mm，42个尖角），12kW激光相比传统加工速度可提升41；从加工成本来看，传统齿轮加工需要2名工人，并配合去毛刺机、铣床操作，而高功率激光设备仅需1名工人，无需其他设备配合；折算至每个齿轮的成本来看，传统加工、12kW激光加工成本分别为8。47元、1。62元，成本降低约80。9。技术、成本两方面的优势有望促进激光切割设备对传统设备的替代，激光切割渗透率的进一步提升存在有效支撑。
　　2。3、激光设备格局分散、议价力较弱，激光器为设备成本大头
　　激光设备格局分散、议价力较弱，激光器为设备成本大头。根据前瞻产业研究院披露，从激光设备的市场格局来看，2021年占据最大份额的大族激光市占率仅有14，CR3仅为19，CR5仅为22，市场较为分散，因此激光设备针对上游的议价能力较弱。
　　而从激光切割设备的成本构成来看，激光器、运控系统、切割头为其中最重要的三大部件，其中激光器成本占比达到40，为设备成本大头，对激光设备价格的影响较大；运控系统、切割头分别占激光设备成本的5，成本比重较小，价格变动对设备价格的弹性较小。
　　2。4、国产化、价格战导致激光器降价，推动下游激光设备降价、销量提升
　　光纤激光器为工业主流光源。根据LaserFocusWorld发布的数据，2020年光纤激光器在全球激光器市场份额占比约为52。7；根据LaserFocusWorld发布的数据，2021年中国工业激光器市场中，光纤激光器份额占比为53；整体来看，光纤激光器已成为主要的激光器类型。对比其他激光器类型来看，光纤激光器加工能力较强、效率较高、材料适应性较强、运行成本较低，为工业领域的主流光源。
　　价格战、国产化替代两方面因素引导激光器降价。
　　从光纤激光器的格局来看，2020年中国光纤激光器市场中，IPG、锐科激光、创鑫激光占据份额前三位置，CR3约为75。6，前三厂商份额差距不明显，并未出现一家独大的情况，同时市场中存在较多如杰普特、恩耐等占据一定份额的二线厂商，市场竞争较多，存在较为激烈的价格战，导致激光器价格持续下降，以激光器龙头锐科激光为例，其产品销售均价从2017年的4。90万元台下降至2021年的2。75万元台，降幅达到43。9。
　　此外，从国产化的角度而言，中国激光器国产化比率从2016年的48。2提升至2020年的60。5，国产化替代持续推进，也推动激光器降价。
　　激光器降价推动下游设备降价、销量提升。
　　如前所述，激光器作为激光加工设备价值量的大头（价值量占比40），其价格变动对激光加工设备成本降低、经济性增强的推动作用较为明显。伴随国产化、价格战带动激光器降价，其较高的价值量占比助推下游激光设备成本降低，设备经济性增强，进而将推动设备降价、刺激设备销量提升。
　　我们针对激光器降价带来的激光设备降价影响进行测算：
　　1）假设中功率激光器、高功率激光器2025年远期国产化率95、80，对20212025年的激光器国产化率进行推算；
　　2）根据国产、非国产均价数据得到国产、非国产的价格比率作为单价系数（假设中功率国产：非国产价格为0。73：1。00；高功率国产：非国产价格为0。70：1。00）；
　　3）用激光器单价系数来测算激光器的单价变化，激光器单价系数（国产占比国产单价系数非国产占比非国产单价系数）；
　　4）以单价系数计算激光器单价增速；以锐科激光产品单价20182021CAGR10。92作为中功率产品降速（中功率销量占比较高），结合中低功率激光器单价增速推算价格战影响下的增速变化贡献；结合国产化率的时间节点假设价格战增速影响（中低功率先快后慢，高功率从无到快），并由此得到激光器未来单价增速；
　　5）考虑到激光器价值量占比约40，假设其他部件单价由于规模化效应每年单价同比2，以激光设备价格增速0。4（1激光器单价增速）0。60。98得到激光设备价格增速，并由此推算得到未来激光设备的价格增速及降价幅度（上游激光器减价影响下）。
　　根据计算结果，2025年中功率、高功率激光设备相对2020年的降价幅度分别为14。4、12。9，激光设备价格仍有较大的降价空间。
　　2。5、运控系统小而精，为激光产业链格局最优环节
　　激光切割运控系统为设备大脑，主导智能化运作。
　　激光切割的流程包括：1）使用软件绘制加工图纸；2）对加工图纸中的图形进行后处理、排版；3）编辑图形并用代码设置工艺；4）设备根据代码执行切割；5）通过传感器识别工作状态，并进行反馈调整。在此过程中，运动控制系统作为设备的大脑，通过系统组件及CAD、CAM、NC、传感器等方面技术的配合，推进切割设备的精准运作，是设备不可缺少的重要部分。
　　在运动控制系统工作中，运动控制器下达指令后，由伺服驱动器驱动电机运转，后由编码器实时反馈至运动控制器，并调整切割组件的位置、速度等参数，运控系统为设备智能化工作的关键。
　　图24：运动控制系统工作原理
　　运控系统小而精，价格较为平稳。
　　如前所述，激光切割设备的成本构成中，激光器在其中占比约40，为设备的价值量大头，而运控系统在其中占比仅为5，对设备整体价格影响较小，价格弹性较低，而针对下游设备的议价能力较强，结合其大脑的重要地位，可视为小而精的部件组成。
　　因此，运控系统价格较为平稳，以柏楚电子产品来看，20172021年随动系统、板卡系统、总线系统的价格波动较小，保持平稳。
　　中低功率CR3约90，份额高度集中头部，无价格战。
　　从激光切割运控系统的格局来看，2020年中国中低功率激光切割控制系统的市场份额中柏楚电子占比达到60，于中低功率领域占据主导；维宏股份、奥森迪科占比约30，CR3占比约90，份额高度集中于头部，无较多同类竞争对手带来的价格战，格局较好。
　　高功率外企占主导，柏楚为国内厂商龙头，其他厂商短期份额提升可能性较小。
　　高功率激光切割系统格局方面，2020年中国高功率运控系统市场份额中倍福、PA、西门子等外企占比达到81，占据主导，份额变化较小；柏楚电子占比17，为该领域国内厂商的龙头；高功率领域技术壁垒较高，替代难度较高，国内其他厂商竞争者短期份额提升的可能性较小。
　　运控系统为激光切割产业链毛利率水平最高环节。
　　从激光产业链的毛利率水平来看，柏楚电子运控系统业务毛利率在80左右；对比之下，激光设备领域龙头大族激光、帝尔激光业务毛利率在40左右，激光器领域龙头锐科激光、杰普特业务毛利率在30左右；整体来看，运控系统为激光切割产业链中毛利率水平最高的环节。
　　2。6、产化拉动激光器降价，中高功率运控系统受益国产替代
　　高功率设备成本、效率、效果较优，需求提升驱动力较强。
　　根据Ofweek数据，从不同功率的激光设备加工成本来看，12KW激光设备切割成本较6KW设备降低50以上。
　　加工效率方面，12KW激光切割速度高于6KW激光切割87493。在切割不锈钢16mm、20mm的对比中，12KW激光切割对比6KW成品挂渣较少；于切割碳钢16mm、20mm对比中，12KW能切出平滑亮面，且锥度较小。
　　高功率设备加工成本、效率、效果均较大幅度优于较低功率设备，需求提升具备较强驱动力。
　　中高功率激光器国产化率较低，具备较大降价机遇。
　　从国产化率来看，根据《2021中国激光产业发展报告》数据，2019年当前低功率激光器国产化率已达到99；低功率激光器国产化已较为完善。对比之下，2019年中、高功率激光器国产化率仅为56。7、55。6，中高功率激光器国产化率提升空间较大。
　　基于2020年数据计算，中高功率光纤激光器国产产品价格对比进口产品降价幅度在24以上，伴随国产化率提升，降本空间仍大；激光器降价将有助于降低下游激光设备成本，并进而刺激激光切割设备、运控系统的需求提升。
　　2。7、预计2025年激光切割运控系统市场规模38亿元，较2022年提升空间约94。1
　　我们对激光切割运控系统市场规模进行测算：
　　1）结合前文预测的激光切割设备单价增速节奏，假设20222025年中低功率设备销量增速为16131010，高功率设备销量增速为60504030，对未来中低功率和高功率激光切割设备销量进行推算；
　　2）考虑到运控系统相对激光器和激光设备格局较好，运控系统降价速度应低于激光器和激光设备，假设20212025年中低功率运控系统价格增速为110。500，20212025年高功率运控系统价格增速为76543，以此推算未来中低功率、高功率激光切割设备单价，并以此推算市场规模。
　　根据结果，2025年中低功率、高功率运控系统市场规模分别为11。99亿元、26。01亿元，激光切割运控系统总市场规模为38亿元，对比2022年提升空间约94。1。
　　3、公司竞争优势：中低、高功率系统双向发力，纵横延伸构建新驱动
　　3。1、中低功率领域占据主导地位，定价能力较强
　　中低功率市占率基本保持60以上，占据龙头地位。从公司在中低功率运控系统领域的占有率情况来看，20162018年公司于中低功率激光切割运控系统市占率分别为60。6、63。6、55。6。
　　根据公司招股说明书披露，由于公司随动系统和板卡系统（除FSCUT1000已集成随动功能）主要系成套销售，公司以中低功率激光切割运动控制系统销量（随动系统销量板卡系统销量FSCUT1000销量）2FSCUT1000销量，则根据20162018年数据反推FSCUT1000销量，并假设其销量增速缓慢下降（假设2019、2020年增速100、50），测算得到FS1000于2019、2020年销量约为1632、2448套，则2019、2020年公司中低功率激光切割运控系统销量约为2。14、2。96万套，市占率约为62。9、70。4。综合来看，公司于中低功率领域市占率基本保持在60以上，已占据龙头地位。
　　定价能力对比同业较强，降价压力较小。
　　公司于中低功率市场的主导地位使其定价能力较强，降价压力较小；结合同业对比，根据招股书来看，基于2018年的价格，公司1。57万元套的价格较奥森迪科、维宏股份的1万元套、0。8万元套的价格具备较为明显的优势。
　　3。2、高功率领域具备全覆盖、性价比优势，已进入快速放量阶段
　　高功率领域已于全流程达到技术要求，产品对比外厂性价比较高。
　　从公司技术来看，由于长期深耕于运控系统，公司于CAD、CAM、NC、传感器、电路技术等方面的技术水平已满足高功率设备技术要求，且是国内厂商中仅有的达到全流程覆盖的公司，国内其他厂商与之竞争的机遇较小。
　　国内高功率激光切割控制系统领域由国际厂商占据主导地位，在技术已具备的情况下，依托国内较低的原材料价格、较低的人工成本，有望通过较高性价比获取更高的市场份额（柏楚电子高功率系统价格35万元，较倍福、PA等公司具备价格优势）。
　　总线业务进入放量阶段，预计市场份额进一步提升。
　　从高功率领域的总线系统业务情况来看，总线业务收入从2018年的531万元增长至2021年的1。4亿元，增加25。5倍，对应CAGR198，已进入快速放量阶段，预计未来高功率领域市场份额进一步提升。
　　3。3、纵向延伸智能切割头业务，覆盖三大部件中格局较好的两类
　　纵向延伸至智能切割头业务。公司2021年定增招股书中提出，纵向延伸业务至智能切割头领域，切割头为激光切割设备重要组件，与运控系统结合实现高精度加工，为激光器运控系统切割头三大部分之一，约占激光设备价值量的5。
　　切割头为将激光光束引入工作台的配件，工作流程为：激光器产生激光，通过外光路传输，在切割头内聚焦以后，作用于材料表面，将材料部分气化，以实现切割。
　　国外厂商优势明显，国产替代潜力待挖掘。从切割头的格局来看，国外厂商优势明显，德国LT、德国Precitec等为主要参与者，当前国内厂商主要位于中低功率市场，多个功率段的国产替代潜力亟待挖掘。延伸完成后，公司将覆盖激光设备三大部件中格局较好的运控系统、切割头，产业链地位进一步增强，产品溢价能力提升。
　　我们对智能切割头的市场规模进行测算：
　　1）考虑到智能切割头以高功率激光切割领域为主，假设1台高功率激光切割设备配1台切割头，以此推算切割头需求量规模。
　　2）假设20202025年智能切割头渗透率为202428323640，以此推算未来每年智能切割头新增需求量，考虑到智能切割头使用寿命在2年左右，且存量数量未知，以当年更换需求量（去年新增需求量前年新增需求量）2计算智能切割头更换需求量。
　　3）参考柏楚电子、万顺兴切割头价格，假设2020年智能切割头价格为5万元台，参考前文激光器增速（切割头格局略好于激光器），假设20212025年智能切割头单价增速为5。04。04。03。03。0，以此推算未来智能切割头价格及对应市场规模。
　　根据推算结果，2025年智能切割头市场规模将达到24。79亿元，对比2022年提升空间约2。94倍。
　　波刺自动化规模逐渐放量，已实现扭亏为盈。
　　公司于2018年10月参股成立波刺自动化，进行智能切割头产品的研发，同年11月收购股权至总股权占比86，实现控制。
　　波刺自动化2021Q3实现智能切割头销量1111台，达到2020年销量的5倍，规模逐渐放量；2022H1实现营业收入7029。22万元，实现净利润3145。69万元，于2021年实现扭亏为盈。
　　计划扩产覆盖全功率段，产品具备较高性价比。
　　根据增发招股书，公司计划扩产六类激光智能切割头，覆盖3KW15KW全部功率段；以公司主流产品BLT641对比Precitec及万顺兴产品来看，公司在较高功率段的产品技术水准不输于国外产品，且56万元的价格具备较高的性价比。
　　3。4、横向延伸智能焊接机器人业务，已具备可迁移技术基石
　　横向延伸智能焊接机器人业务，下游钢构焊接市场持续扩容。2021年定增招股书中披露，公司将横向拓展业务至智能焊接机器人领域，应用下游主要为钢结构焊接。
　　据前瞻产业研究院统计，中国焊接机器人市场规模从2016年的82亿元增长至2019年的131亿元，20162019年CAGR16。9；中国焊接机器人销量从2016年的2。26万台增长至2021年的4。16万台，20162021年CAGR12。98，焊接机器人市场为快速成长赛道。
　　而从下游来看，全国钢结构产值从2016年的4747亿元增长至2020年的8100亿元，20162020年CAGR14。3；全国钢结构产量从2016年的5585万吨增长至2021年的9700万吨，20162021年CAGR11。7，下游钢结构需求市场持续扩容。
　　高度契合钢构焊接非标件属性，填补焊工供给缺口。
　　当前标准件焊接领域已较为成熟，而钢结构作为非标准产品，难以通过标准化批量加工。对比传统的示教焊接机器人，智能焊接机器人可通过离线编程设定，通过智能识别完成灵活、非标准件的加工，于非标件的钢结构焊接领域拓展前景较好。
　　根据人社部披露，焊工在2022Q2全国招聘大于求职最缺工100职业排行中位列15位，人员供给较为稀缺，厂商转而使用智能焊接机器人的机遇较大，智能机器人使用可有效填补焊工供给缺口。
　　我们对钢构智能焊接机器人市场规模进行测算：
　　1）考虑到钢构为快速增长行业，维持较高增速，假设20222025年产量增速为8。88。68。38，以此推算钢结构产量；
　　2）根据招股书，焊工人均年焊接产量400吨，假设20222025年单个机器人可取代焊工工位为3。13。23。33。4个（技术进步提升效率），并假设20202025年智能焊接机器人渗透率为101215182125，推算智能焊接机器人需求量，假设单价增速为2。5（仅靠技术进步降价，几乎无价格战），进一步得到智能焊接机器人单价及市场规模。
　　根据推算结果，2025年钢构智能焊接机器人市场规模为60。79亿元，对比2022年提升空间约78。9。
　　底层技术可迁移，研发基石已具备。
　　从智能焊接机器人与激光切割设备的流程及对应技术来看，公司已有的CAD、CAM、NC、传感器、硬件设计技术为两种设备共有的底层技术，存在较大的迁移机会，智能焊接机器人的研发可借力已有技术的东风。
　　目前，公司已研制出焊缝跟踪传感器软硬件原型，能够初步识别焊缝，并研制出机器人离线编程软件demo，产品已初具雏形。
　　意向购买协议已签署，规划产能约3000套。
　　公司已经与江苏宏宇重工、江苏八方钢构、中建钢构江苏公司签署意向购买协议，拟采购智能焊接机器人及相关配套系统配件，分别不低于50套、20套、5套，采购金额约1750万元、700万元、175万元。从公司规划的智能焊接离线编程软件、智能焊接控制系统等必备不减的产能来看，规划整体产能约3000套。
　　4、盈利预测和估值
　　1）公司核心产品激光器切割控制系统长期受益激光切割渗透率提升，而激光器环节以锐科、创新激光为代表的厂商随着供应链成熟、价格竞争带来行业销量有望带动激光切割渗透率提速；
　　2）在中低功率市场（随动以及板卡系统产品），公司市场占有率维持在60以上，下游应用场景较为成熟，预计随着疫情影响减弱，增速逐步回暖，预计销售收入20222024年增速为23、20、15；高功率市场（总线系统）2018年开始放量，目前市占率约17；国产替代空间较大，行业高功率化趋势明显，疫情影响减弱后有望恢复快增，预计销售收入20222024年增速18、40、30，保持较高增速；
　　3）其他收入中，考虑到智能切割头、套料软件等产品持续放量，预计20222024年增速在5070之间。
　　4）预计公司20222024年营业收入为9。32、12。76、16。77亿元，同比增速为1。98、36。95、31。42，20222024年归母净利润为5。72、7。69、10。00亿元，同比增速为4。04、34。29、30。12，对应20222024年PE分别为57。62、42。91、32。97。
　　考虑到激光切割渗透率提升空间较大，高功率系统国产化持续推进，公司作为行业龙头有望充分受益，同时智能切割头等新业务逐步放量，业绩有望加速增长。
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