德龙公司主营业务为高端工业应用精密激光加工设备及其核心器件激光器的研发、生产和销售。
公司是一家技术驱动型企业,自成立以来,一直致力于新产品、新技术、新工艺的前沿研究和开发。公司专注于激光精细微加工领域,凭借先进的激光器技术、高精度运动控制技术以及深厚的激光精细微加工工艺积淀,聚焦于泛半导体、新型电子及新能源等应用领域,为各种超薄、超硬、脆性、柔性及各种复合材料提供激光加工解决方案。同时,公司通过自主研发,目前已拥有纳秒、超快(皮秒、飞秒)及可调脉宽系列固体激光器的核心技术和工业级量产的成熟产品。
主要产品及其用途
公司主要产品为精密激光加工设备和激光器,具体介绍如下:
(1) 精密激光加工设备
根据下游应用领域和技术路径的不同,公司精密激光加工设备主要分为半导体领域激光加工设备、显示领域激光加工设备、新型电子领域激光加工设备及新能源领域激光加工设备。公司主要产品情况具体如下:
① 半导体领域激光加工设备:包括:(1)碳化硅、氮化镓等各类半导体晶圆的切割、划片;(2)LED / Mini LED晶圆切割、裂片;(3)Micro LED激光剥离、激光巨量转移;(4)集成电路传统封装及先进封装应用:如激光解键合、辅助焊接、晶圆打标、激光开槽、3D堆叠芯片钻孔等。主要产品情况具体如下:
② 显示领域激光加工设备:主要用于TFT-LCD、AMOLED、Mini/Micro LED和硅基OLED显示屏的切割、修复和蚀刻等。主要产品情况具体如下:
③ 新型电子领域激光加工设备:主要应用于柔性电路板(FPC)、印制电路板(PCB)、陶瓷、电动车载玻璃、汽车抬头显示玻璃、LCP/MPI天线PET薄膜等的切割、钻孔、蚀刻。尤其随着新能源汽车的发展,相关软板、车载玻璃等精密化加工需求,催生了更多紫外和超快激光的应用。公司面向汽车电子、5G和消费电子领域的应用,推出配套激光加工解决方案,主要产品情况具体如下:
④ 新能源领域激光加工设备:2022年,公司新设立新能源事业部,布局锂电、光伏等新能源应用领域,主要包括:(1)钙钛矿薄膜太阳能电池生产设备;(2)印刷网版激光制版设备;(3)锂离子、氢燃料动力电池相关智能化装备;(4)电力系统储能、基站储能和家庭储能电池相关智能化装备,主要产品情况具体如下:
(2) 激光器
公司激光器产品主要包括固体激光器及光纤超快激光器。按激光脉冲宽度划分主要包括纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器及可变脉宽激光器等。公司自产激光器主要用于公司配套生产精密激光加工设备,部分激光器对外销售。2022年,公司推出皮秒紫外60W激光器,量产工业级飞秒红外80W/紫外30W激光器,2023年,正式推出AFL系列光纤激光器。公司激光器产品情况具体如下:
主要经营模式
公司通过自主研发、生产、销售精密激光加工设备及激光器,并为客户提供激光设备租赁和激光加工服务实现盈利。公司相关产品及服务主要以直销方式提供,即直接与最终用户签署合同和结算款项,并向其提供技术支持和售后服务。
所处行业情况
1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
(1) 全球激光产业需求向上,中国激光设备需求持续提升
近年来全球激光加工设备一直保持了高速增长的态势。激光加工方式相比机械加工、化学蚀刻加工等传统加工工艺具有适用对象广、材料变形小、加工精度高、非接触式加工等优点,是通过材料吸收高能光场后发生蚀除、蒸发或汽化等,从而实现精密去除或表面改性等目的的过程,其加工精度范围通常在微米到数十微米内。随着加工材料构件结构的日趋复杂,传统的机械加工、化学蚀刻加工处理方法难以满足加工要求,激光加工方式是传统加工工艺的一种升级替代方案。根据激光产业研究专家罗百辉编写的《2022中国激光产业报告》统计,2022年全球激光工业系统市场规模300亿美元,激光设备市场500亿美元,整个激光产业市场销售收入约为800亿美元,同比增长16%,预计2023年,中国激光设备市场销售收入将以18%以上的速度增长达到1800亿元。中国激光产业进入高速发展期。随着中国经济的发展与国家战略的深入实施,制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长,HTH登陆入口网页 市场空间大。近年所有的制造产业几乎都呈现出从传统加工制造向高端加工制造转型升级的态势,随着产业转型升级和高端制造业的升级,更多的HTH登陆入口网页 技术和应用场景涌现出来,带动中国的激光产业迅猛发展,并在全球激光设备市场所占比重持续攀升。
(2) 激光精密加工需求提升推动超快(皮秒和飞秒)激光器市场规模快速增长
随着着高功率切割/焊接、微电子加工以及传感等领域需求持续提升以及激光加工技术的不断成熟,以激光切割、钻孔、蚀刻为代表的精密激光加工技术在工业中的应用日趋广泛,伴随着高功率、长寿命激光器成本的持续降低,激光精密加工技术逐渐成为先进制造领域的重点发展方向。
工业激光加工从早期粗放式的激光打标,向精细化的激光精密加工发展,得益于激光器技术发展的结果。随着激光技术的日益发展,激光器向着短波长和窄脉宽的方向发展,这给激光材料加工应用带来了革命性的进步。固体激光器,尤其是高功率、短波长、窄脉宽的超快(皮秒和飞秒)固体激光器,在目前的激光精细微加工领域应用广泛。更高的功率可以提高加工速度,优化加工效率;更窄的脉宽可以降低加工损伤,提升加工质量;更短波长可以使加工产生更小的光点,提供较高的分辨率,提高加工精度。特别在使用传统机械切削加工高熔点、易碎、超硬等材料的加工领域,超快激光加工工艺优势明显。激光精密加工需求正推动超快(皮秒和飞秒)固体激光器越来越广泛应用在工业市场上。中国的超快激光市场正在快速增长。2021年,国内从事超快激光器研发生产的企业销售的超快激光器中95%是皮秒激光器,飞秒激光只占据了很小的市场份额,国产激光器占总销量的55%,但国产超快激光器的功率大多集中在10至50瓦之间(固体激光器,实践中一般将10W以下的归类为低功率,10W以上为中高功率),更高功率超快激光器主要为进口,未来国产超快激光器需向更高功率段进军。”根据激光产业研究专家罗百辉编写的《2022中国激光产业报告》显示,2022年国内激光设备市场规模达到1483亿元,预计2023年我国激光设备市场销售收入将达到1800亿元,同比增长18%以上。
(3) 下游新应用市场景气度高涨,支撑公司未来成长空间
公司不断推出有技术优势的行业专用设备和新场景应用设备,如第三代半导体激光解决方案、Micro LED激光解决方案、电芯返工激光解决方案、钙钛矿薄膜太阳能电池激光解决方案等,下游应用市场景气度高涨,支撑公司未来成长空间。
① 碳化硅应用市场前景
德龙激光深耕激光精细微加工应用,公司晶圆激光切割设备在半导体行业应用广泛,拥有第一、二、三代半导体材料的晶圆切割设备,如LED晶圆、硅、碳化硅、氮化镓晶圆等,进行高质量、高效率的激光切割加工。
针对第三代半导体材料,除了碳化硅晶圆激光切割设备,还推出了碳化硅激光退火设备,2022年公司正式推出碳化硅晶锭激光切片技术,其工艺研发和测试验证已完成,现处于市场开拓阶段。碳化硅晶锭激光切片技术主要面向碳化硅晶锭的分片环节,采用激光加工的方法,可对第三代半导体碳化硅晶锭提供高效、高品质分切解决方案,可最大支持8英寸晶锭分切、最大切割速度800mm/s,具有明显的领先优势。相比于传统金刚丝切割工艺,材料耗损少,晶片产出高,良率可控,切割效率也具有较大优势。碳化硅作为第三代半导体材料,主要用于功率器件芯片以及射频芯片器件的制造。功率器件芯片可用于新能源电动汽车,应用前景广阔,市场潜力巨大。但碳化硅材料的硬度仅次于金刚石,其生产加工难度较大,在晶锭分片的环节良率低产出低,一定程度上制约了碳化硅芯片的推广普及。碳化硅晶锭切片技术将助力碳化硅产业链在源头上提升产品良率及生产效率。
随着公司在碳化硅领域设备类型不断丰富,碳化硅应用市场规模起量,将带动公司碳化硅激光加工设备销售增长。
a) 新能源汽车作为碳化硅的重要应用终端,拉动市场规模快速增长
碳化硅优越特性加持,伴随价格进一步下降,有望加速对新能源车产业链的渗透。新能源汽车作为碳化硅的重要应用终端,拉动市场规模快速增长。CASA Research数据显示,2022年我国第三代半导体功率电子在电动汽车及充电桩市场规模约为68.5亿元,预计到2026年将增长至245亿元,年均增速接近37.5%,是未来几年第三代半导体功率电子市场增长的主要驱动力。CASA Research将国内碳化硅车用市场折算成晶圆,预计国内2022年新能源汽车市场6英寸碳化硅晶圆需求量近25万片,预计到2026年需求量将增长到近100万片。
b) 全球光伏新增装机容量持续上升,碳化硅应用市场空间广阔
随着光伏投资成本的下降及发电效率的提升,近年来光伏发电呈高速发展态势。随着光伏电站直流端电压等级从1000V提升至1500V以上,耐高压碳化硅功率元件成为组串式和集中式逆变器首选材料;而对功率较小的住宅用微型逆变器(一般不超过5kw),氮化镓功率器件在显著改善整体转换效率的同时,还能建构体积更小、重量更轻、更可靠的逆变器。在当前碳化硅市场起量期间,国内厂商紧抓市场机会,加快完善碳化硅产业链,提升有效产能供给,形成稳定、高品质供货。CASA Research预计,2022年碳化硅、氮化镓功率器件在光伏市场规模约2.8亿元,伴随渗透加速,按照2026年渗透率达到15%-23%左右,预计2026年我国碳化硅、氮化镓功率器件市场规模将接近7亿元,未来几年年均增速约25.5%。
② Micro LED应用市场前景
Micro LED是将LED发光单元进行微小化和阵列化的新技术,一般指小于50单元的LED芯片,相较于LCD、OLED具备更高的发光效率、更长的寿命、更高的亮度和更快的响应速度,同时具备轻、薄、省电等优势,在小尺寸可穿戴设备、AR/VR、手机、平板、车载显示、TV等显示领域都具有较好的应用潜力。“巨量转移技术”是Micro LED产业化过程中长期待解决的关键技术。公司在相关技术领域有充足的技术储备,也率先开发了相应产品。目前公司Micro LED激光巨量转移设备已获得头部客户首台订单。
德龙激光在晶圆激光加工领域有15年的经验和积累。经过多次实验和方案测试,现Micro LED激光巨量转移设备光源选型使用准分子激光器,准分子激光器的特点对转移材料的适应性强,转移良率高,稳定性和一致性好。德龙激光的Micro LED激光巨量转移设备,关键核心工艺自主开发,可定制化设计程度高,设备指标优异,整机实现全自动运行。
行业起步,设备先行,德龙激光面向Micro LED推出了系列全新解决方案,包括:Micro LED激光剥离设备(可整面剥离/选择性剥离),Micro LED激光巨量转移设备(可通过直转/二次转移等方式将三色芯片转移到基板上),Micro LED激光修复设备,将为客户产业结构升级提供有力的设备支持。
Micro LED时代开启,市场空间广阔
2022年,三星向市场推出了110英寸Micro LED电视,该系列产品售价高达上百万元,高工LED报道,三星目标在2023年增加Micro LED电视销量,并继续扩大Micro LED电视产品范围,推出更多不同尺寸产品,为客户提供差异化体验。该产品的发售,带动LED行业迈入Micro LED时代。
Micro LED高亮度、高分辨率、高对比度、快速响应等特点使得更清晰的显示需求、更高的交互性、更广泛的应用场景成为可能,Micro LED显示技术未来的市场将以高端产品为主,因此也对显示效果和功能加成具有更高的要求。对于超大尺寸领域,电视及家庭影院将是主要的应用场景,对于小尺寸应用领域,可穿戴设备、虚拟现实AR产品是其主要应用场景。
面对LED产业结构升级和传统市场竞争加剧,中国显示行业相关企业也在持续优化Micro LED技术并降低生产成本,优化公司产品结构和市场结构,缓解激烈市场竞争带来的冲击的同时,保持公司在LED芯片产业的市场竞争力。
Micro LED量产进程加速。近日,有报道称苹果最早将在2024年底在Apple Watch上推出首款Micro LED屏幕。2023年,国内Micro LED产线也有望进一步增加。华灿光电表示,将投资20亿元用于Micro LED晶圆制造和封装测试基地项目,项目建成后,将形成年产Micro LED晶圆5.88万片组、Micro LED像素器件45,000.00kk颗的生产能力。维信诺于2022年宣布,成都基地建成大陆首条从驱动背板、巨量转移到模组全覆盖的Micro LED中试线,持续迭代创新技术,提升巨量转移良率和工艺水平,推进量产;深天马表示,将合资建设一条从巨量转移到显示模组的全制程Micro LED试验线,项目总投资11亿元。
根据Trend Force统计,随着技术和商业应用不断成熟,Micro LED市场同样将迎来爆发式增长。预计到2026年全球Micro LED显示市场产值将达到33.91亿美元,2021-2026年的复合增长率将达到173.89%。
③ 新能源汽车应用市场前景
德龙激光紧抓汽车转型机遇,在新能源汽车领域拓展锂电池相关业务。在锂电方面,公司自主研发的激光电芯除蓝膜设备已通过客户测试验证并获得头部客户首台订单。该设备利用先进的激光改性工艺搭配机械撕膜和全自动化设计方案替代目前手工除膜工艺,解决了锂电池电芯返修表面绝缘蓝膜和结构胶高效、无损去除的问题,同时解决修复过程中电芯表面温度控制、除膜效率的难题。该产品加工后铝壳表面损伤小于10μm,除膜过程表面温度可控,除膜效率高,具备自动上下料功能,为客户节约人工费用、管理费用,提升维修效率、产品一致性。现公司已开发出电芯返工激光解决方案,包括:电芯激光除膜设备、电芯自动包膜设备、电芯极柱激光清洗设备,相关技术公司已申请获得授权专利。该设备可复制性强,下游客户需求有共性,未来市场前景可期。
新能源汽车需求维持高景气,动力电池装机量进一步增长
近年来,我国新能源汽车产业发展迅速,全国新能源汽车销量呈现出爆发式增长。中国汽车工业协会最新统计显示,2022年我国新能源汽车持续爆发式增长,连续8年保持全球第一。2022年,我国新能源产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%。其中,纯电动汽车销量536.5万辆,同比增长81.6%,插电式混动汽车销量151.8万辆,同比增长1.5倍。2022年受宏观环境影响较大的4月份同比增速仍超四成,随后也快速恢复至高位。当前,我国新能源汽车已进入全面市场化拓展期,迎来新的发展和增长阶段。
动力电池是新能源汽车重要零部件之一,对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有重要影响,借助新能源汽车行业的迅猛发展,动力电池装机量也保持了高速增长。根据SNE Research数据,2022年,全球动力电池装机量约为517.9GWh,同比上涨71.8%。2022年全球动力电池装机量TOP10的企业中有6家中国企业,6家中国企业的总装机量合计占全球市场的60.4%,相较于2021年增长12.2%,在全球动力电池市场上占据绝对主导地位。SNE Research预测,2023年全球动力电池装机量将进一步增长,达到749GWh。
④ 钙钛矿薄膜太阳能电池应用市场前景
钙钛矿光伏电池理论转换效率高、经济性好,已成为第三代光伏技术中最受瞩目和最受期待的技术之一。2020年公司关注到钙钛矿薄膜太阳能电池的产业化机会,推出了针对钙钛矿薄膜太阳能电池生产整段设备(包括前段P0激光打标设备,P1、P2、P3激光划线设备,P4激光清边设备、传输&缓存线体、后段封装检测等一系列自动化设备),于2022年交付客户并投入使用,为客户在国内率先实现百兆瓦级规模化量产提供了助力。目前公司正在开发针对钙钛矿薄膜太阳能电池的新一代生产设备,对设备的加工幅面、生产效率等都进行了迭代升级。公司从2022年下半年开始一直在配合头部客户的新工艺开发并进行商务沟通,同时不断开拓新客户。
钙钛矿薄膜太阳能电池产业化进程提速,带动激光设备需求起量
钙钵矿是第三代光伏技术,具有优异的光电性能、低温低碳的绿色制程和高经济性等特点,是一种理想的清洁能源。钙钛矿的理论极限转换效率高于晶硅电池和薄膜电池,并且因钙钛矿组件成本结构占比最多的是电极材料,制备成本较低,钙钛矿的效率和成本优势明显。
激光加工已经成为钙钛矿产线的主流。钙钛矿薄膜太阳能电池生产线包括镀膜、涂布、刻蚀和封装等环节,其中刻蚀阶段主要使用激光进行加工。
近期,国内多家企业加快了对钙钛矿薄膜太阳能电池的产业布局,如纤纳光电首条百兆瓦级钙矿规模化产线已于2022年初建成投产,5月率先发布了全球首款钙钵矿商用组件a,7月首批a组件正式出货;协鑫光电于2021年中旬完成100MW生产线并进行试生产;2022年5月,宁德时代称其钙钛矿光伏电池研究进展顺利,正在搭建中试线;仁烁光能表示2023年正在加速建成150MW级全钙钛矿叠层中试线等。钙钛矿薄膜太阳能电池产业化布局加速,将带动激光设备需求。
⑤ 光模块市场应用前景
德龙激光看好光模块市场长期稳定的发展趋势,从2019年开始布局光模块市场HTH登陆入口网页 设备,通过多年的技术积累,研发出了包括光模块中钨铜板双面激光网格加工设备、COC芯片表面百微米级二维码&数字码加工设备、TO表面曲面二维码&数字码加工设备、流道式批量钨铜板激光网格加工设备、全自动光模块盖板激光焊接设备、全自动光模块芯片保护盖装配设备、全自动TO测试装配设备、全自动TOSA测试设备、全自动COC芯片转料设备、光模块PCBA之AOI检测设备、全自动OCR读码设备等,部分设备为行业内全新的制程,由德龙激光独家供应,主要客户包括Finisar、中际旭创、天孚通讯等行业龙头企业。
人工智能、自动驾驶等新技术应用带动光模块市场规模持续扩张
光模块是光通信系统中重要的器件,是进行光电和电光转换的光电子器件。光模块的发送端把电信号转换为光信号,接收端把光信号转换为电信号,用于信息的高速互联。光模块通常由光发射组件 TOSA(含激光器)、光接收组件 ROSA(含光探测器)、驱动电路和光、电接口等组成。
随着人工智能、自动驾驶、AR/VR等新技术的逐步应用与产业化,以ChatGPT为代表的AI大模型展现出颠覆性的自主学习和内容生成能力,都将带来算力需求和数据流量的加速增长,光模块市场规模有望持续扩张。据Lightcounting预测,光模块的市场规模在未来5年将以CAGR114%保持增长,2026年预计达到176亿美元。Yole预测,2022年中国光模块市场规模有望达33亿美元,同比增长22%,近三年中国光模块市场复合增速约10%。
德龙激光公告,公司计划与江阴高新技术产业开发区管理委员会签订《投资协议》,在江阴高新技术产业开发区内通过全资子公司,投资建设新能源高端装备项目。项目建设内容为建设年产420台套新能源高端激光设备生产线,并设立江阴研发中心。该项目总投资为10.80亿元。
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