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天津市-半導(dǎo)體激光器研發(fā)項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 凱普林    2023-11-02

公司是國內(nèi)最早從事激光器自主研制的企業(yè)之一，經(jīng)過逾二十年的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新，形成了豐富的激光器領(lǐng)域自主技術(shù)積累及垂直一體化產(chǎn)品生產(chǎn)能力，通過前瞻性布局完成了半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、超快激光器三大系列激光器產(chǎn)品的技術(shù)積累及產(chǎn)品開發(fā)，并于規(guī)?；a(chǎn)及成本優(yōu)化能力、管理和組織能力及客戶資源與品牌能力等方面建立了一定的優(yōu)勢，形成了競爭壁壘。公司擁有的主要競爭優(yōu)勢具體如下：

自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)勢

公司 2003 年設(shè)立后定位于深耕半導(dǎo)體激光器細(xì)分領(lǐng)域，經(jīng)過多年創(chuàng)新發(fā)展，于半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域形成了豐富的技術(shù)積累。近年來，公司牽頭或參與承擔(dān)了“十三五”及“十四五”國家重點研發(fā)計劃“增材制造與激光制造”重點專項課題以及國家“863 計劃”子課題等國家級重大科技專項，具備較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力，自主研發(fā)形成的技術(shù)及產(chǎn)品得到了相關(guān)項目單位及市場認(rèn)可。

半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的技術(shù)積累是公司能夠在近十年間持續(xù)處于市場銷售領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)，亦為公司進(jìn)入其他激光器制造領(lǐng)域創(chuàng)造了條件。半導(dǎo)體激光器可作為光纖激光器、超快激光器的核心器件泵浦源，基于對半導(dǎo)體激光器技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品定制化開發(fā)的深刻理解，公司實現(xiàn)了光纖激光器的集成一體化制造工藝，使得光纖激光器產(chǎn)品的小型化、輕量化突破具有了可能。

基于此，公司自 2017 年以來持續(xù)探索光纖激光器領(lǐng)域技術(shù)突破路徑、不斷迭代開發(fā)新產(chǎn)品，于 2022 年推出了集成公司自研核心器件泵浦源、兼具小型化、輕量化及高性能特點的“閃電”系列光纖激光器，能夠針對用戶痛點、快速得到了市場認(rèn)可，是公司自主技術(shù)積累帶來研發(fā)能力提升的代表。

公司堅持在高性能產(chǎn)品迭代及垂直一體化能力打造的創(chuàng)新路徑上發(fā)展，近年來持續(xù)推出了 510W、660W、1000W 和 1500W 功率段的高性能光纖耦合半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；隨著連續(xù)光纖激光器業(yè)務(wù)開展，公司亦配套完成了光纖器件的產(chǎn)業(yè)布局和垂直整合，逐步形成了高功率泵浦合束器、包層光剝除器、能量合束器、光纖光柵和高功率激光輸出頭等核心器件的自主研制能力。

自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)勢使公司持續(xù)開發(fā)研制具備技術(shù)或應(yīng)用創(chuàng)新點、能夠得到市場認(rèn)可的產(chǎn)品具有了可能，從而為公司在未來長期發(fā)展及競爭環(huán)境中鞏固市場地位、進(jìn)一步提升競爭力創(chuàng)造了條件，為公司建立了一定的技術(shù)及產(chǎn)品壁壘。在堅持自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，公司充分重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，截至 2023 年 3 月31 日，公司共擁有專利權(quán) 140 項，其中發(fā)明專利 33 項（含 4 項境外發(fā)明專利）、實用新型專利 95 項、外觀設(shè)計專利 12 項，軟件著作權(quán) 34 項。

產(chǎn)品前瞻性布局和全系列產(chǎn)品格局優(yōu)勢

自半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域起步以來，公司不斷延伸技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、拓展產(chǎn)品線，基于對行業(yè)發(fā)展的理解進(jìn)行前瞻性布局。2017 年以來，公司基于自主知識產(chǎn)權(quán)的半導(dǎo)體激光器技術(shù)，開始向其下游拓展，成功進(jìn)入了光纖激光器及超快激光器領(lǐng)域，并持續(xù)深化不同功率及應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)營用與產(chǎn)品開發(fā)。

截至目前，公司已形成了半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和超快激光器三大產(chǎn)品系列，成為國內(nèi)少有的具有全系列激光器自主研制能力的企業(yè)，產(chǎn)品能夠滿足客戶在科學(xué)研究、檢測、切割、精密焊接、精密加工等各類型的應(yīng)用場景需求。

公司秉持“極限設(shè)計”的理念，對產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化設(shè)計，通過對光、機(jī)、電的深刻理解，踐行“無浪費的材料”、“無浪費的體積”和“無浪費的工時”的“三無原則”，在專注于半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的發(fā)展初期即不斷推陳出新、通過自主研制形成多款具有創(chuàng)新屬性的產(chǎn)品；在 2017 年進(jìn)入光纖激光器領(lǐng)域后，公司利用于激光器集成開發(fā)及一體化制造方面的技術(shù)積累及創(chuàng)新理念持續(xù)開發(fā)，進(jìn)行產(chǎn)品升級迭代，于 2022 年推出了具有小體積、高集成度等特點的“閃電”系列光纖激光器，快速打開了市場銷售，是公司前瞻性布局理念的代表。通過前瞻性布局形成的產(chǎn)品全系列格局，有利于公司未來業(yè)務(wù)的持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，增強(qiáng)了公司整體的風(fēng)險抵御能力。

較全的產(chǎn)品系列及應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋，能夠提升公司的客戶覆蓋度，使得公司可以充分整合市場資源、挖掘客戶需求。同時，不同產(chǎn)品領(lǐng)域的技術(shù)開拓可以促進(jìn)公司底層通用技術(shù)能力提升，提高公司對產(chǎn)品技術(shù)、設(shè)計理念和垂直整合的理解，從而進(jìn)一步促進(jìn)各產(chǎn)品領(lǐng)域的持續(xù)迭代創(chuàng)新。

規(guī)模化生產(chǎn)能力及成本優(yōu)勢

近五年來，激光器行業(yè)，尤其是光纖激光器產(chǎn)品在國產(chǎn)替代的競爭階段中進(jìn)入降價周期，行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)的產(chǎn)品銷售單價呈下降趨勢。因此，實現(xiàn)規(guī)模化效應(yīng)、形成成本優(yōu)勢，是能夠于未來能夠從行業(yè)脫穎而出的重要因素之一。

公司自 2017 年布局從專注于半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域跨越進(jìn)入光纖激光器、超快激光器領(lǐng)域以來，完成了多款新領(lǐng)域產(chǎn)品的開發(fā)并迅速進(jìn)行迭代。2022 年“閃電”系列光纖激光器的推出，使得公司光纖激光器產(chǎn)品規(guī)模迅速突破，該領(lǐng)域主營業(yè)務(wù)收入由 2020 年的 9,863.64 萬元提升至 2022 年的 30,144.70 萬元，復(fù)合增長率達(dá) 74.82%。

隨著公司天津自動化工廠投產(chǎn)，公司于規(guī)?；?、智能化、集成化方面的工藝優(yōu)化能力將得到增強(qiáng)，結(jié)合公司固有的泵浦源等核心器件自研、自產(chǎn)能力及核心產(chǎn)品“閃電”系列光纖激光器小型化、輕量化帶來的成本降低空間，公司的成本優(yōu)勢預(yù)計將在未來逐步顯現(xiàn)，從而助推公司業(yè)務(wù)效益及行業(yè)競爭力進(jìn)一步提升。

管理組織和專業(yè)人才優(yōu)勢

作為技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，激光器制造行業(yè)對企業(yè)的人才儲備及管理、研發(fā)戰(zhàn)略有較高要求，公司自 2003年成立以來深耕激光器領(lǐng)域，重視管理組織建設(shè)及專業(yè)人才培養(yǎng)，多年來不斷完善管理組織體系，引入、培養(yǎng)高端人才，保持戰(zhàn)略前瞻性，是能夠深入理解行業(yè)發(fā)展趨勢、針對性進(jìn)行技術(shù)及產(chǎn)品布局的基礎(chǔ)。

公司的管理層和核心技術(shù)團(tuán)隊穩(wěn)定，具備豐富的激光器行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和經(jīng)營管理經(jīng)驗，能夠及時準(zhǔn)確制訂和完善公司的發(fā)展戰(zhàn)略及組織體系，使公司走在行業(yè)發(fā)展前列?；诓煌悇e產(chǎn)品及應(yīng)用特征的開發(fā)需求，公司于北京、天津、深圳和德國分別建立了研發(fā)機(jī)構(gòu)，能夠滿足公司技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品迭代開發(fā)的需要。

公司創(chuàng)始人、董事長兼總經(jīng)理陳曉華及公司首席科學(xué)家 CAO, BAILIN（曹柏林）等核心技術(shù)人員帶領(lǐng)的公司技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊，匯聚了眾多擁有光學(xué)工程、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動化技術(shù)等在內(nèi)不同學(xué)科背景的國內(nèi)外高端人才，具備不同領(lǐng)域融匯理解、協(xié)同開發(fā)經(jīng)驗的團(tuán)隊是公司近年來能夠?qū)崿F(xiàn)多領(lǐng)域產(chǎn)品跨越、完成垂直一體化技術(shù)及產(chǎn)品儲備的基礎(chǔ)。

截至 2022 年 12 月 31 日，公司研發(fā)人員合計181 人，包括博士研究生 6 人、碩士研究生 47 人，高素質(zhì)、穩(wěn)定的研發(fā)團(tuán)隊能夠為公司持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新提供支持。公司重視對核心研發(fā)人員在內(nèi)的骨干員工激勵，自創(chuàng)立至今不斷完善激勵制度建設(shè)，并設(shè)立了多個員工持股平臺，向技術(shù)、管理、市場等各條線的骨干實施了覆蓋面較廣的股權(quán)激勵，以增強(qiáng)員工工作積極性、提高核心團(tuán)隊穩(wěn)定性。管理組織和專業(yè)人才優(yōu)勢是公司保持正確發(fā)展戰(zhàn)略、持續(xù)提供具有競爭力的產(chǎn)品的基礎(chǔ)，亦為公司實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展、業(yè)務(wù)規(guī)模進(jìn)一步提升創(chuàng)造了條件。

客戶資源和品牌優(yōu)勢

歐美地區(qū)激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較早，作為高技術(shù)門檻的先進(jìn)制造行業(yè)，國內(nèi)激光器市場早期對于國際品牌的認(rèn)可度較高，以通快集團(tuán)、美國相干、IPG等為代表的先發(fā)國際激光制造商占據(jù)了較大的市場份額。近十年來，伴隨著以公司為代表的國內(nèi)激光器領(lǐng)先企業(yè)技術(shù)完善、產(chǎn)品優(yōu)化，市場對于優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)激光器供應(yīng)商的品牌認(rèn)知逐漸提高。

公司設(shè)立以來，通過技術(shù)引進(jìn)吸收及自主研發(fā)，完成了多款高市場認(rèn)可度、具有行業(yè)標(biāo)桿意義的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品或器件開發(fā)，“凱普林”品牌激光器于國內(nèi)及全球范圍內(nèi)形成了一定知名度及影響力。在與國外領(lǐng)先企業(yè)的競爭中，公司產(chǎn)品已銷售至 60 多個國家，2010 年以來多個年度于國內(nèi)半導(dǎo)體激光器市場銷售份額排名前列。

憑借多年深耕半導(dǎo)體激光器市場積累的聲譽(yù)、客戶資源以及“凱普林”的品牌認(rèn)可度，公司在近年進(jìn)入光纖激光器、超快激光器領(lǐng)域后，所開發(fā)形成的產(chǎn)品迅速得到市場認(rèn)可、打開了銷售空間，體現(xiàn)了公司的品牌優(yōu)勢。公司已與A 公司等國際行業(yè)龍頭，中電科、大族激光等國內(nèi)知名企業(yè)，以及中科院、中物院、B 單位等高校、科研院所建立了穩(wěn)定合作關(guān)系，形成了豐富的優(yōu)質(zhì)客戶資源積累。

一方面，公司新開發(fā)研制的產(chǎn)品可憑借固有合作關(guān)系及信任基礎(chǔ)更快進(jìn)入該等客戶的供應(yīng)體系；另一方面，該等知名客戶與公司的合作及應(yīng)用案例能夠幫助公司實現(xiàn)產(chǎn)品銷售的復(fù)制推廣，從而加速新技術(shù)及產(chǎn)品的商業(yè)化、規(guī)?；M(jìn)程。因此，作為國內(nèi)首批成立、市場認(rèn)可度較高的激光器領(lǐng)域廠商之一，公司的客戶資源及品牌優(yōu)質(zhì)能夠助推公司新產(chǎn)品及業(yè)務(wù)發(fā)展，并構(gòu)成了對部分行業(yè)后進(jìn)者的競爭壁壘。

1、項目概況

本項目實施主體為北京光電，項目總投資額為 25,172.55 萬元，建設(shè)周期為4 年。本項目將會改善公司現(xiàn)有研發(fā)環(huán)境，為公司研發(fā)團(tuán)隊打造更加完善的技術(shù)研發(fā)平臺，吸引更多復(fù)合型技術(shù)人才加入到公司的研發(fā)團(tuán)隊中去。

同時，公司通過本項目構(gòu)建更為完善的人才培養(yǎng)體系與良好的激勵機(jī)制，提升研發(fā)人員的水平與經(jīng)驗，增強(qiáng)自主研發(fā)能力，提高公司的攻關(guān)水平，幫助公司在半導(dǎo)體激光器等高端激光器方面不斷實現(xiàn)技術(shù)突破，增強(qiáng)公司的核心競爭優(yōu)勢。

2、項目必要性分析

（1）本項目有利于打破國外公司壟斷局面，實現(xiàn)國產(chǎn)激光器產(chǎn)品替代

激光技術(shù)是現(xiàn)代高端制造的基礎(chǔ)性技術(shù)之一，高功率半導(dǎo)體激光芯片、器件、模塊作為激光技術(shù)的核心技術(shù)組成部分，已廣泛應(yīng)用到當(dāng)代精密加工制造、醫(yī)療健康、雷達(dá)及通訊應(yīng)用等行業(yè)中。

作為高精尖行業(yè)的技術(shù)設(shè)備支撐，掌握國產(chǎn)半導(dǎo)體激光器技術(shù)對于國家安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。但是長期以來，高端激光器市場被國外公司所占據(jù)，國內(nèi)公司在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)展緩慢，亟需國產(chǎn)高端激光器快速發(fā)展，打破國外公司壟斷的僵局。

通過本項目的實施，將會加大公司在半導(dǎo)體激光器方面的研發(fā)力度，實現(xiàn)該項設(shè)備的不斷升級研發(fā)，推進(jìn)國產(chǎn)半導(dǎo)體激光器的研發(fā)進(jìn)程，提高我國高端激光器在市場中的市場份額，幫助我國高端激光器在市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。同時，該項目將使公司掌握高端核心技術(shù)，保障了我國的國家穩(wěn)定與國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展。

（2）有利于把握行業(yè)發(fā)展趨勢，提高產(chǎn)品市場競爭力

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平提高，下游加工制造、醫(yī)療、能源、科研軍事等領(lǐng)域快速發(fā)展，激光器市場需求不斷增大，對激光器及其零部件的質(zhì)量和性能也提出了更高的要求。

適用于高端制造業(yè)的半導(dǎo)體激光器及泵浦源、合束器等智能化、精密化的產(chǎn)品也受到了市場更多的期待。目前，外商品牌的競爭力仍處領(lǐng)先水平，而我國廠商技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，我國廠商需要提升高端市場的產(chǎn)品地位優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)品對標(biāo)國外先進(jìn)廠商的目標(biāo)。

公司通過項目加強(qiáng)對高功率、高亮度、輕量化、高效率、鎖波長、系統(tǒng)集成等半導(dǎo)體激光器技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)與拓展，提高公司完全自主研發(fā)水平的同時提升產(chǎn)品的綜合競爭力，以滿足當(dāng)下全球?qū)す馄鞲叨燃苫O(shè)計方案、業(yè)務(wù)場景高可用策略、高精度高智能化產(chǎn)品的需求。因此，項目建設(shè)有利于順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，提高公司產(chǎn)品市場競爭力。

（3）本項目有利于公司吸引相關(guān)人才，提高公司研發(fā)能力

公司所處激光行業(yè)為技術(shù)密集型行業(yè)，對于公司的科研研發(fā)能力具有較高要求，而技術(shù)創(chuàng)新實質(zhì)上是人才創(chuàng)新，高技術(shù)復(fù)合型人才對于公司科研水平的

提高與穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。經(jīng)過多年積累，公司已成為國內(nèi)領(lǐng)先的應(yīng)用于微加工領(lǐng)域的激光器生產(chǎn)商和解決方案提供商，成為吸引和留住行業(yè)高端人才的平臺，但隨著公司業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，仍然需要更多人才的加入以保障公司的可持續(xù)發(fā)展。

本項目建成后，將會改善現(xiàn)有研發(fā)環(huán)境，為公司研發(fā)團(tuán)隊打造更加完善的技術(shù)研發(fā)平臺，吸引更多復(fù)合型技術(shù)人才加入到公司的研發(fā)團(tuán)隊中去。同時，公司通過本項目構(gòu)建更為完善的人才培養(yǎng)體系與良好的激勵機(jī)制，提升研發(fā)人員的水平與經(jīng)驗，增強(qiáng)自主研發(fā)能力，提高公司的攻關(guān)水平，幫助公司在半導(dǎo)體激光器等高端激光器方面不斷實現(xiàn)技術(shù)突破，增強(qiáng)公司的核心競爭優(yōu)勢。

3、項目投資概算

本項目計劃總投資額 25,172.55 萬元，主要包括土地費用、工程建設(shè)費用、工程建設(shè)其他費用、研發(fā)設(shè)備、軟件設(shè)備、研發(fā)費用和預(yù)備費。

4、項目所需的時間周期和時間進(jìn)度

本項目資金使用周期為 4 年。

5、項目環(huán)保情況

本項目建設(shè)符合國家和北京市環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)要求。項目建設(shè)過程中污染物較少，主要污染物為少量廢水（主要是生活污水）、固體廢棄物（主要是生活垃圾）及噪音。

公司按照環(huán)保法律法規(guī)要求對污染物均進(jìn)行了妥善處理，廢水經(jīng)預(yù)處理后由排污管道進(jìn)入城市污水處理廠集中處理；普通固體廢物交由環(huán)衛(wèi)部門或廢品回收公司統(tǒng)一回收；對于噪音，公司經(jīng)隔音、減振綜合處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

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