（報告出品方/作者：申萬宏源研究，王珂，李蕾，劉建偉）
1. 激光切割運控龍頭，募投進入新市場
1.1 核心研發團隊穩定，下游賽道選擇能力卓越
公司是國內激光切割運控龍頭，擬募投進入智能激光切割頭及智能焊接市場。柏楚有限成立于 2007 年 9 月，由唐曄、代田田、盧琳、萬章和謝淼等出資設立，設立之初主要 從事三維點膠控制系統以及全自動滴塑控制系統的研發、生產和銷售；公司賽道選擇能力 卓越，2012 年公司逐步進入激光行業；2015 年柏楚電子不再從事點膠及滴塑業務，專注 激光切割運動控制系統業務；2019 年 8 月公司在科創板上市。目前，公司主要從事激光切割運動控制系統的研發、生產和銷售，在國內占據行業龍頭地位。公司 2021 年 3 月發布 非公開發行預案，擬發揮自身在激光切割控制系統領域的優勢，橫向上重點布局智能焊接 領域；縱向上開展智能切割頭擴產項目，從而進一步提高公司的整體競爭力、拓寬公司需 求空間。
公司實際控制人為創始人團隊，下屬子公司業務分工明確。公司股權結構和核心管理 團隊穩定，5 位聯合創始人唐曄、代田田、盧琳、萬章和謝淼均為上海交大畢業生，總計持 有公司 73.21%的股份。公司直接控股 3家公司——柏甯企業管理、柏楚數控科技、控軟 網絡科技；間接控股 3 家公司——波刺企業管理中心、波刺自動化、法爾特管理咨詢；參 股 1 家公司——常州戴芮珂機電。下屬公司業務分工明確，其中，柏楚數控科技負責激光 自動化產品及其衍生系統的集成及銷售；控軟網絡科技負責生產管理 MES 系統及云服務軟件產品的開發和銷售；常州戴芮珂機電負責精密工裝夾具、機電設備配件的設計、制造和 銷售；波刺自動化負責智能傳感器設備及其配件的研發、生產及銷售，同時也是公司智能 切割頭擴產項目的開展主體之一，負責智能切割頭的機械設計和機械制造。
公司管理架構成熟，核心研發團隊穩定，研發隊伍逐年壯大。公司核心技術團隊從事 工業自動化產品研制十余年，積累了豐富的技術研發與產品經驗，對行業技術發展擁有深 刻見解。公司 5 位創始人均來自上海交通大學自動化相關學科，在公司管理及技術研發方面均具有明確的分工：在管理方面，唐曄任公司董事長和總經理，代田田任副總經理，萬 章任監事會主席；在研發方面，代田田、萬章、謝淼和盧琳每人分別深入負責兩個研發方 向，分工明確且相互配合，核心研發團隊較為穩定。在創始人及核心技術團隊的帶領下， 目前公司已組建了一支穩定、專業、高素質的研發團隊。公司研發團隊逐年壯大，截至 2021H1，公司研發人員數量達 152人，占公司職工總人數的 44.19%。
1.2 切割運控為核心業務，切割頭及焊接業務將帶來新貢獻
當前公司核心業務為激光切割運動控制系統。公司以激光切割運控系統業務為核心， 發展了包括隨動控制系統、板卡控制系統、總線控制系統在內的三大主要產品，其中，隨 動系統和部分板卡系統主要應用于中低功率激光切割機；總線系統和少部分板卡系統應用于高功率激光切割機。此外，公司其他產品還包括高精度視覺定位系統、I/O 擴展模塊、軸 擴展模塊、管材套料軟件、平面套料軟件等。公司激光切割運控系統營收占據收入大頭， 2021H1，公司的隨動系統、板卡系統、總線系統收入占比之和為 83%；其他業務占比為 17%。
公司擬通過募投項目，從當前的激光切割運控系統主業，縱向延伸智能激光切割頭業 務、橫向拓展智能焊接機器人業務。目前公司各業務的開展情況如下：1）激光切割運動控制系統：目前公司中低功率的隨動及板卡系統市占率為 60%以上；高功率總線產品市場占 有率為 20%左右，并在逐年提升中。2）智能切割頭：公司擬募集 3.78億元投入到智能切 割頭業務，目前公司已完成切割頭業務，并實現部分批量，后續將實現 3KW 以上全功率段 覆蓋。3）智能焊接機器人及控制系統：公司擬募集 3 億元投入到智能焊接機器人及控制系統產業化項目中，目前該項目處于正常推進狀態，公司已完成立項調研及相關方案設計工作。4）其他相關產品：主要包括高精度視覺定位系統、I/O 擴展模塊、軸擴展模塊、管材 套料軟件、平面套料軟件等業務。
1.3 公司盈利能力較強，綜合毛利率保持在 80%以上
公司業績持續快速增長。1）分年度來看：在營收端，公司 2017-2020 年營收年均復 合增速達 39%，2021 年前三個季度營收已超過 2020 年全年營收；在利潤端，公司 2017-2020 年歸母凈利潤年均復合增速達 41%，根據公司 2021 年業績預告，2021 年歸 母凈利潤同比增速為 51%左右。2）分季度來看：從 2020 年 Q2 到 2021 年 Q3 連續六個 季度，公司營收同比增速均保持在 40%以上，扣非歸母凈利潤同比增速均保持在 30%以上。 公司業績保持高增長的主要原因在于：國內制造業對自動化和智能化的激光切割機需求增 加，公司的切割運控產品性價比強、市占率高。
公司綜合毛利率保持在 80%以上，期間費用率控制良好。公司 2017~2021Q1-3 的毛 利率水平穩定維持在 80%以上，凈利率水平幾乎保持在 60%以上，毛利率和凈利率保持在 較高水平的主要原因是：激光切割控制系統在激光切割設備中的價值量占比較低，但功能 較為核心，且公司作為激光切割控制系統的龍頭，產品性價比較高，具備較好的議價能力。 另外，公司在 2017-2021 年 Q1-3 保持了良好的控費能力，在收入規模提升的趨勢下，公 司的期間費用率整體呈現下降趨勢。（報告來源：未來智庫）
2. 激光切割運控：預計 2025 年市場空間約為 32 億元，公司擁有超強技術護城河
2.1 切割運控：激光切割設備大腦，價值量占比少但功能核心
激光切割技術降本提效優勢明顯，對傳統切割方式不斷形成替代。激光切割技術是利用 激光束高功率密度的性質，將激光匯聚到很小的光點上，使材料快速加熱，達到沸點后汽化 形成空洞，再通過移動激光光束在材料表面造成切縫，完成對加工物體切割的一種新型切割 技術。在傳統的切割技術中，等離子切割局限于導電金屬，切割精度和切邊質量不高；水射 流切割的切割速度過慢，不適合大規模化生產。而激光切割技術可應用于金屬和非金屬材料 的加工，具有不接觸物體、切割速度快、切割質量高的特點，可提升加工效率，降低加工成 本，因此在鈑金加工、3C 等行業得到廣泛應用，能夠對傳統切割方式不斷進行替代。
激光切割運控系統為激光切割設備的“大腦”，可助力設備實現自動化和智能化。運 控系統是自動化機械的核心，是不同品牌設備形成差異化的重要環節，一般由運動控制器、 伺服系統、負載等硬件和控制算法等軟件組成。運控系統的完整工作流程是：1）運動控制 器下達指令后，伺服驅動器將其轉化為電流，驅動電機旋轉，帶動工作機械運行；2）電機 上的編碼器經過信號處理，將電機的信息實時反饋給運動控制器；3）運動控制器進行實時 調整，保證整個系統的穩定運轉。因此，依托編碼器進行實時反饋的功能，運控系統可以 準確調節終端執行機構的位置、速度、轉矩等輸出參數，完成預期的動作，幫助激光切割 設備實現自動化和智能化。
運控系統“小而精”，競爭格局較優、產品毛利率水平較高。在一套激光切割設備中， 激光器成本占比最高，約為 40%；而運控系統成本占比較低，約為 5%。運控系統由于功 能和地位較為核心，且在激光切割設備中的價值量占比相對較少，所以議價能力強，且由 于市場空間較小、進入壁壘高，行業參與者較少，故激光切割運控系統產品在產業鏈中毛 利率水平最高。以激光運控龍頭柏楚電子為例，其中低功率運控系統的毛利率水平達到 80% 以上。
2.2 需求空間：高功率快速增長，預計 2025 年市場空間約為 32 億元
激光產業未來發展向好，中長期持續保持高景氣。目前我國激光應用滲透率仍相對較 低，正跟隨發達國家加速邁入“光加工”時代，2019 年我國激光切割設備銷量僅為金屬切 削機床銷量的 9.7%，因此，國家一直重點鼓勵和大力支持激光行業，激光行業享受多項政 策優惠。在國家產業政策推動下，汽車制造、機械加工、航空航天、船舶等領域有望大面 積推廣使用激光技術，下游應用領域的拓展將進一步促進我國激光行業的健康持續發展。 并且，我國激光產業的應用場景將不斷拓展（如 3C、動力電池、光伏等），激光加工（激 光切割、激光焊接等）滲透率將不斷提升，激光加工市場在較長時間內，仍將保持快速增 長的態勢。激光行業成長性好，中長期有望持續維持高景氣。
（一）中低功率：激光器降價提升設備性價比，拉動中低功率運控系統需求穩健增長
國內激光器廠商“以價換量”以提升市占率。隨著國內激光產業鏈配套日趨成熟、技 術壁壘逐漸被打破，多家企業紛紛融資擴產，買方市場形成，部分激光器龍頭企業傾向于 采取“以價換量”的措施，穩固甚至擴大市占率。同時，國內激光器廠商通過優化結構、 提高部件自產率和擴大規模效應等方式，實現降本，因此中低功率激光器可以實現結構性 降價，未來國內中低功率激光切割設備有望繼續保持性價比優勢。
激光器降價提高設備的性價比，加速中低功率激光切割設備及配套的運控系統需求釋 放。相比于傳統的等離子切割、火焰切割和刀具切割，激光切割無論在切割精度還是切割 速度上，都表現出更優異的性能。而激光器是激光切割設備中成本占比最高的部分， 2016-2020 年，隨著國內主要廠商的中低功率激光器價格不斷下調，激光切割設備的一次 性購置成本也有所下降，因此設備性價比得到提升，終端用戶更愿意將傳統的切割設備， 逐漸替換為成套的新型激光切割設備，這加速了設備及配套運控系統需求的較快釋放，國 內中低功率段激光切割設備銷量從 2016 年的14100 套，逐年上升到2020 年的42000 套， 銷量 CAGR 達到 31.37%。
中低功率運控系統需求有望持續穩健增長，預計 2025 年國內市場規模約 12.5 億元。 1）在量上：近年來，中低功率激光器的價格持續降低，激光切割設備滲透率快速上升，預 計后續設備需求穩健增長，帶動中低功率運控系統銷量增長。保守估計，2021-2025 年中 低功率運控系統的需求增速分別為 40%、10%、10%、8%和 5%；2）在價上：運控系統 價值量占比較低，但是在設備中居于核心的“大腦”地位，并且運控軟件更新迭代、優化升級的頻率高，價格下降可能性較小，2025 年有望繼續保持在 1.55 萬元/套的水平。因此 我們預計，2025 年中低功率運控系統需求量約 8.1 萬套，對應市場規模約 12.5 億元。
（二）高功率激光切割市場方興未艾，高功率運控系統市場空間得以擴充
我們預計未來五年，高功率運控系統銷量將實現快速增長，這得益于高功率激光器銷 量提升帶動高功率激光切割設備需求加速釋放。以下是促進高功率激光器銷量提升的三重 驅動力：
（1）激光切割“高功率化”是未來的趨勢。隨著激光行業的發展，高功率的激光切 割設備已經成為市場關注的熱點。為了進一步提升激光切割設備的功率和效率，德國通快 和瑞士百超已經推出了萬瓦級激光切割設備，其他國內廠商也爭相推出更高功率、更快速 度和更強加工能力的激光設備。1 萬瓦級的激光切割設備將在不久的未來得到普及，3 萬 瓦甚至更高功率的激光切割設備也即將大量進入市場。順應激光切割設備行業“高功率化” 的趨勢，IPG 和銳科激光相繼推出了萬瓦功率段以上的光纖激光器，且未來將朝著更高功 率進行研發設計和制造，高功率激光器市場應用正處于蓬勃發展期。
（2）高功率激光器仍存在較大降價空間。相較于中低功率激光器市場，高功率激光 器價格仍有較大可下降空間。以 10KW 的國產激光器為例，其平均價格遠高于 1KW 國產 激光器價格的 10 倍；且 10KW 激光器的平均毛利率為 30%-40%，約為 1KW 激光器平均 毛利率的 3 倍，因此高功率激光器的價格仍有較大下調空間。根據國內激光器企業采取“以 價換量”的措施，持續拓展市場份額，未來預計將迎來高功率激光器市場的放量拐點。
（3）高功率激光器國產化率提升空間大。2020 年，低功率激光器的國產化率已達 90.5%，而高功率激光器國產化率不足 40%，高功率激光器國產替代進程有望繼續加快， 預計 2021 年國產化率達 50%以上，2025 年上升到更高水平。因此，在高功率激光器價 格區間下調、國產化率提高的趨勢下，高功率激光切割設備及運控系統需求將進一步提升。
高功率運控系統需求量有望快速增長，預計 2025 年市場規模約 20 億元。1)在量上： 高功率激光器市場處于蓬勃發展期，國產化率提升可期，且高功率激光器價格降價空間較 大，因此高功率激光器銷量預計快速增長，帶動高功率激光切割設備需求加速釋放，對應 高功率運控系統需求高速增長，因此我們假設 2021-2025 年高功率運控系統需求增速分 別為 60%、40%、30%、25%和 20%；2)在價上：和中低功率段類似，運控系統在激光 切割設備中的價值量占比不高，但作為激光切割設備的“大腦”，價格下降的可能性不高， 預計2021-2025 年高功率激光切割運控系統價格仍然保持在3.5 萬元/套。因此我們預計， 2025 年高功率運控系統需求量約 5.7 萬套，對應的市場規模約 20 億元 。
結合以上分析，預計未來中低功率激光切割運控系統銷量保持穩健增長，2025 年需 求量約為 8.1 萬套，對應市場規模約為 12.5 億元；預計未來高功率激光切割運控系統銷量 實現快速增長，2025 年需求量約為 5.7 萬套，對應市場規模約為 20 億元。綜合中低功率 運控系統和高功率運控系統的市場空間測算，我們預計，2025 年國內激光切割運控系統 市場空間約 32 億元。
2.3 柏楚電子：核心技術無短板，市占率提升空間巨大
公司在中低功率運控系統領域市占率 60%，高功率運控系統市占率國內第一。1）在 中低功率運控系統中：國內前三家企業（柏楚電子、維宏股份、奧森迪科）的市場占有率 約為 90%，國產運控系統已經基本實現了國產替代。公司深耕運控系統多年，目前處于領 先地位，占據 60%以上的市場份額；2）在高功率運控系統中：國際上主要的知名企業包 括德國倍福、德國 PA、西門子等，國際廠商市占率約為 81%，占據絕對優勢；國內廠商 市占率不足 20%，公司約占據 17%的市場份額，市占率處于國內第一。
（一）中低功率：運控系統市占率有望維持 60%。在中低功率段，公司主要競爭對手 是維宏股份和奧森迪科等國內廠商，與競爭對手相比，公司中低功率運控系統的相關技術 已達到國際領先水平，產品在穩定性、可靠性、精度、速度、易用性等各方面均具備明顯 優勢。作為該領域的龍頭企業，公司可以及時獲取客戶需求，快速實現產品的更新換代。 公司中低功率運控系統的客戶粘性較強，未來公司隨著規模效應和品牌優勢的進一步擴大， 有望在中低功率領域繼續保持領先優勢，維持 60%的市占率。
（二）高功率：運控系統市占率有望提升到 60%
（1）與國外競爭對手比較：公司產品兼具三重優勢，在激光切割細分領域競爭力更 強。1）專業化優勢：德國倍福、德國 PA 等國際廠商提供的運控系統，主要為開放或半開 放式，并非為激光切割領域而定制，而是基于標準數控系統開發的切割軟件，操作復雜， 且要求操作者須具備一定的數控編程能力，易用性較差；而公司的運控系統主要為標準化 封閉式產品，專門針對激光切割市場而研制，并且公司推出的“CAD、CAM 和 NC 三合 一激光切割控制系統”，能大幅降低用戶的操作門檻和學習成本，簡化裝機和調試過程， 節約終端用戶的生產時間。2）性價比優勢：國外廠商提供的高功率運控系統，價格相對較 高，且維護周期較長；而公司提供的高功率運控系統，產品穩定性等性能與國外產品接近， 性價比相對更高，因此更易受到國內客戶的青睞。3）客戶優勢：由于激光切割運控系統是 整機設備的核心部件，更換其他品牌的產品可能存在一定的技術風險，且需要付出更多硬件設計和研發成本，因此，運控系統的客戶粘性強，客戶較少主動更換品牌，所以公司在 中低功率段積累的客戶優勢，更易遷移到高功率段。綜合以上三重優勢，與國外競爭對手 相比，公司的高功率運控系統更專注于激光切割領域、具備更高的性價比、積累了更強的 客戶優勢，因此公司產品競爭力相對較強。
（2）與國內競爭對手比較：核心技術打造護城河，公司有望擴大領先優勢。高功率 激光切割設備主要應用于中厚板的切割過程，因此成本節約顯得尤為重要，對運控系統的 穩定性等技術要求更高。相比于國內其他廠商，公司全面掌握了激光切割所需的 CAD、CAM、 NC、傳感器和硬件設計這五大底層核心技術，并先后研發了包括 CypNest、CypCut、 FSCUT 在內的多種軟件，形成了一套激光切割整體解決方案，使得各環節與各部件、軟件 與硬件均可實現良好兼容，產品穩定性高，具備其他國內廠商無可比擬的優勢。目前在高 功率運控系統領域，公司市占率遠遠高于其他國內廠商，未來有望繼續擴大領先優勢。
結合以上分析，1）在中低功率領域：相較于國內外廠商，公司具備龍頭優勢，強者恒 強，市占率有望持續保持在 60%以上；2）在高功率領域：相較于國外廠商，公司的運控 系統具有專業化優勢、性價比優勢和客戶優勢，并且高功率激光器國產化能加速公司市占 率提升的進程；相較于國內廠商，公司的運控系統具有穩定性高、精度控制高等技術優勢。 并且公司在運控系統領域耕耘多年，擁有優質的客戶資源和銷售渠道，我們預計，公司高 功率激光切割運控系統市占率或將同樣達到 60%。（報告來源：未來智庫）
3. 智能切割頭：預計 2025 年市場空間約為 26 億 元，公司即將迎來業績收獲期
3.1 切割頭：激光切割設備四肢，智能切割頭更具優勢
切割頭充當“四肢”的角色，與控制系統實現協同互補。切割頭是將激光光束引入工 作臺的配件，是激光切割設備的三大主件之一。切割頭在激光切割中的工作流程是：激光 器產生激光，通過外光路傳輸，在切割頭內經聚焦鏡聚焦后，作用于被加工材料表面，將 材料氣化或者在切割氣體輔助下形成熔池，以實現吹散被激光融化的金屬熔渣或助燃。激 光切割運控系統與切割頭是大腦與四肢的關系，運控系統用于控制切割頭的運動軌跡、切 割頭與被切割物體之間的距離，運控系統與切割頭軟硬結合，需要在信息收集、傳輸、反 饋的同步性和精密性上達到很高的契合，才能實現高精度和高可靠性的激光鏡片位置控制， 進而實現高質量的激光加工工藝和加工效果
“自動對焦+搭載更多傳感器”，智能切割頭比傳統切割頭更勝一籌。由于高功率激 光切割的工作環境惡劣，設備需要在高溫、高濕、粉塵污染大的環境下運行，外部環境和 切割頭內部任何微小的變化都會對設備性能和切割效果產生較大影響，因此近年來，市場 對于激光切割頭“智能化”需求趨勢明顯，智能切割頭優勢在于：智能切割頭配備了各種 傳感器，可以監控聚焦鏡、切割氣體和傳感頭的實時溫度、腔體氣壓、濕度、位移等參數， 以數字化的形式傳達出各種工作狀態，及時將工況信息傳遞回控制系統，由控制系統進行 實時調整和監測，有助于最大程度保證激光切割設備的工作效率及切割精度。以德國普雷 茨特生產的 ProCutter Zoom 2.0 智能切割頭為例，其全自動調焦裝置的焦點調整范圍為1.2-4.0 倍，能夠實現用一臺智能切割頭切割不同材質和不同厚度的鈑金；并且該智能切割 頭搭載了高度傳感器、LED 條等先進的靈敏器件，能夠通過遠程監控，將傳感器的檢測數 據在 APP 或控制程序上同步顯示，可以在提高切割精度的同時，提高工件的良品率，實現 高品質加工。
國外廠商在智能切割頭市場處于壟斷地位。目前下游的激光切割設備整機廠商使用的 高功率切割頭大部分為國外進口，受制于國內外使用環境差異和國外切割頭制造廠商的自 我技術保護，很難與國產的控制系統達到無縫適配，既無法及時有效的反饋切割設備的外 部工況信息，也無法將切割頭內部的變化傳遞回控制系統，因此導致的切割效率降低乃至 機器損毀都成為了高功率激光切割設備的應用難題。德國通快，瑞士百超，日本天田等國 際一流廠家，通常選擇自研激光切割頭，并將激光切割控制系統和切割頭組合成為整體解 決方案，提高整機的效率和穩定性，形成較高的技術壁壘。未來，進軍高功率激光切割市 場是國產企業的重要戰略目標。
3.2 需求空間：綁定高功率設備，預計 2025 年市場空間約為 26 億元
智能切割頭主要被安裝在高功率激光切割設備上。相較于中低功率激光切割設備，高 功率激光切割的工作環境更加惡劣，出于加工銷量及精度考慮，因此，高功率激光切割設 備對切割頭的自動化和智能化要求更高，且出于對成本節約的考慮，智能切割頭目前主要 被搭載在高功率激光切割設備上。所以，在估算智能切割頭市場規模時，我們保守進行計 算，僅考慮其被搭載在高功率切割設備上所產生的需求，以下為我們預測智能切割頭市場 空間的兩種方法：
（一）預測方法一：分別估算智能切割頭增量市場與存量市場
（1）增量市場：1）在量上：智能切割頭具備高度智能化與自動化特征，非常適合應 用在高功率激光切割領域。因此我們假設，智能切割頭的增量需求與高功率激光切割設備 1:1 搭配銷售，根據本文 2.2 節我們對高功率激光切割設備的需求預測，2025 年國內高功 率激光切割設備需求約為 5.7 萬套，對應 2025 年國內智能切割頭增量需求約 5.7 萬臺。2） 在價上：我們參考柏楚電子主要規劃生產的智能切割頭產品 BLT42X（3 萬元/臺）、BLT64X （6 萬元/臺）和 BLT75X（10 萬元/臺）的定價，柏楚電子負責生產智能切割頭的子公司 波刺自動化 2020 年、2021 年 Q1-3 分別實現智能切割頭銷售 221、1111 臺，營業收入 分別為 1096.84、5541.49 萬元，可以推算出 2020 年和 2021 年智能切割頭平均售價約 為 5 萬元/臺。未來，隨著高功率激光器國產替代和降價放量，帶來高功率設備需求快速提 升，預計智能切割頭應用范圍將更為廣泛、售價或較為平民化，保守假設 2022-2025 年 智能切割頭均價，由之前的 5 萬元/臺降低為 3.5 萬元/臺。因此，預計 2025 年國內智能 切割頭增量市場規模約為 20 億元。
（2）存量市場：因激光切割頭的工況環境相對惡劣，其使用壽命相比激光切割設備 而言更短，通常情況下，激光切割設備的使用壽命在 5 年左右，激光切割頭平均使用壽命 為 2 年左右（高功率壽命會更短），是激光切割設備整機壽命的一半不到，因此我們還需 要考慮智能切割頭的存量市場。1）在量上：保守估計，以 50%作為激光切割頭達到 2 年 使用壽命后的替換率，對激光切割頭的存量市場容量進行估算。因此，第 t 年的存量需求 來自于第 t-4 年和第 t-2 年的替換需求，以 2025 年為例，其存量市場由 2021 年需替換的 切割頭（20800X0.5X0.5 臺）和 2023 年需替換的切割頭（37856X0.5 臺）構成。因此， 預計 2025 年智能切割頭存量需求將達到約 2.4 萬臺。2）在價上：假設在存量市場上，智 能切割頭的平均售價與增量市場上的平均售價保持一致，2022-2025 年保持為 3.5 萬元/ 臺。因此，我們預計 2025 年國內智能切割頭存量市場規模約為 8 億元。
根據預測方法一，在增量市場上，我們預計 2025 年國內智能切割頭增量需求約為 5.7 萬臺，對應市場規模約為 20 億元；在存量市場上，我們預計 2025 年國內智能切割頭存量 需求約為 2.4 萬臺，對應市場規模約為 8 億元。因此，結合增量市場和存量市場，我們預 計 2025 年國內智能切割頭需求量約為 8.1 萬臺，對應市場空間約為 28 億元。
（二）預測方法二：整體估算智能切割頭市場空間
綁定高功率切割設備，預計 2025 年國內智能切割頭市場空間約為 26 億元。1）在價 上：我們假設智能切割頭的平均價格與預測方法一中的平均價格保持一致，即假設 2022-2025 年智能切割頭價格，由之前的 5 萬元/臺降低為 3.5 萬元/臺。2）在量上：由 于智能切割頭是消耗品，工作環境惡劣，因此替換周期短于激光切割設備。我們綜合保守 假設智能切割頭的需求量是高功率激光切割設備需求量的 1.3 倍，通過我們之前對高功率 激光切割設備的預測，可以推算出 2025 年國內智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺，對應市 場空間約為 26 億元。
結合以上分析，在方法一中，我們預計 2025 年國內智能切割頭需求量約為 8.1 萬臺， 對應市場空間約為 28 億元；在方法二中，我們預計 2025 年國內智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺，對應市場空間約為 26 億元。出于謹慎性原則，取較小者作為最終預測結果，我 們預計 2025 年國內智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺，對應市場空間約為 26 億元。
3.3 柏楚電子：縱向延伸產品線，協同效應助力新成長
激光切割頭市場分領域集中，國外廠商在高端市場優勢明顯。目前，國內激光切割頭 市場的主要參與者為德國 LT、德國 Precitec、深圳萬順興、上海嘉強這四家企業，競爭格 局較為集中。從應用領域來看：在三維五軸切割頭市場，幾乎不存在能與德國 LT 相杭衡的 產品；在平面切割頭市場，以德國 Precitec 為代表的國外品牌在 6KW 以上市場的占有率 超過 90%，國內品牌在 3KW-6KW 的市場占有率約為 80%。
公司控股波刺自動化，縱向進入智能切割頭市場。公司為了開發與智能硬件相匹配的 總線控制系統，啟動了智能激光切割頭控制系統的研發，致力于搭建總線激光智能硬件生 態圈。但由于智能激光切割頭的技術含量高、開發難度大，為控制風險，公司于 2018 年 10 月參股設立波刺自動化；經過一年時間的持續研發和產品迭代，子公司波刺自動化于 2019 年實現了 BLT83X 的小批量試制，同年 11 月，公司收購波刺自動化 46%的股權至 86%，實現對波刺自動化的控制，繼續在智能切割頭領域穩步發展；2020 年，波刺自動 化在 BLT83X 的基礎上，研制出了 BLT64X 系列智能激光切割頭，產品獲得客戶認可，當 年實現銷售智能激光切割頭 221 套；2021 年 Q1-3 實現銷售 1111 套，順利幫助公司進 一步打開智能切割頭市場。在盈利能力上，波刺自動化的盈利質量逐漸好轉，2021 年 H1 已經實現扭虧為盈，目前凈利率處于逐漸提升的階段。
公司擬募投智能切割頭擴產項目，規劃產能為 14800 臺/年。目前公司共有兩款智能 激光切割頭，即 BLT64X 系列和 BLT83X 系列產品，適用功率段為 6KW-15KW。公司進 入市場較晚，受限于場地、設備、人員以及外協廠商的交付能力，產能無法滿足下游客戶 日益擴大的需求，因此，公司擬募集 3.78 億元，用于智能切割頭擴產項目，由公司和控股 子公司波刺自動化合作建設，建設期為 2 年。預計 2025 年智能切割頭擴產項目達產后， 公司將打造出六大智能切割頭產品系列，產能達到 14800 臺/年，屆時公司的智能切割頭 將覆蓋各功率段，滿足客戶的一站式采購要求。且項目實施達產后，智能激光切割頭所需的大部分光學元件和機械加工元件實現自主生產，控制電路和驅動電路自行研發、外協生 產，上游元件采購成本降低以及擴產后生產成本攤薄，從而降低整體成本。
“運控系統+切割頭”模式交互性強，加速智能切割頭業績收獲進程：
1）切割控制系統與智能切割頭處同一產業鏈，公司產品交互優勢明顯。相較于國內其 他廠商，公司是從軟件業務切入到硬件業務，運控系統和切割頭之間可以做到完美交互， 具有其他企業不可比擬的優勢；相較于國外廠商，公司的國產智能切割頭產品性價比高， 服務響應周期短，能做到與國內運控系統無縫銜接。公司在 2020 年慕尼黑上海光博會中， 展出了 BLT640 智能切割頭和 BLT831 智能切割頭，正式進軍智能切割頭硬件市場，完善 公司產業結構。
2）目標客戶與現有客戶重疊，通過現有客戶了解智能切割頭的產品需求，客戶資源優 質。相比于國外生產的激光切割頭，公司生產的切割頭具備本土化作業的優勢，公司生產 的切割頭可以與本土生產的激光器和本土作業環境達成配合，操作便捷、便于調試，后續 服務的及時響應和保障性更強，應用場景也更加靈活和廣泛。目前公司已有過包括領創激 光、嘉泰激光等在內的 600 多家國內激光設備制造商客戶和合作伙伴，公司現有的銷售網 絡能為“運控系統+切割頭”的銷售模式提供一定的渠道保證。
3）公司已開展相關業務的小批量銷售：2020 年，波刺自動化當年實現銷售智能激光 切割頭 221 套；2021 年 Q1-3 實現銷售 1111 套，順利幫助公司進一步打開智能切割頭 市場。截至 2021 年 9 月 30 日，公司的智能激光切割頭業務在手訂單數量為 110 套，已 與下游客戶簽署的框架協議/意向性協議的訂單數量為 825 套，產品逐漸獲得客戶認可。
4. 鋼構焊接業務：預計 2025 年市場空間約為 240 億元，公司有望拓寬業務邊界
4.1 鋼構焊接：產業發展向好，智能焊接機器人有望填補焊工 供需缺口
鋼結構產業發展持續向好，鋼構連接普遍采用焊接。鋼結構主要由型鋼和鋼板等制成 的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，是主要的建筑結構類型之一，因其自重較輕，且施工 簡便，被廣泛應用于大型廠房、場館、超高層建筑等領域。2015-2020 年，我國鋼結構產 業發展較快，鋼結構產量 CAGR 約為 12%，2020 年達 8900 萬噸；鋼結構產值 CAGR 約 為 11%，2020 年達 8100 億元。2020 年來，國家政策推動鋼結構產業持續發展，住建部 等多部門聯合發布《關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》，鼓勵醫院、學校等公共 建筑優先采用鋼結構，并且中央發布的“十四五”規劃和 2035 年遠景目標，均指出大力 發展綠色建筑，這有利于鋼結構應用比例的提升。鋼結構產業的發展對焊接需求量巨大， 鋼結構連接普遍采用焊接技術，因為相比于螺栓連接和鉚釘連接，焊接具有不削弱構件截 面、節約鋼材、效率高的優點。
鋼構焊接自動化程度低，焊接工人供需缺口大。1）焊工需求大：目前我國建筑鋼結 構多是非標設計，屬于單件小批量生產，構件品種多，工藝復雜，因此實現全自動化焊接 存在著較大困難，基本依靠大量焊接工人實現鋼構焊接。隨著鋼構產業的持續發展，對焊 工焊接的需求將更加迫切。2）焊工供給少：目前國內普遍呈現焊工短缺的現狀，我國人力 資源和社會保障部發布的《2021 年第三季度全國招聘大于求職“最缺工”的 100 個職業 排行》顯示，焊工是前十大“缺工”職業。不少焊工面臨著工資水平與工作環境、工作強 度不匹配的現狀，長期留下的比例不高，并且“90 后”、“00 后”的畢業生職業選擇更 加多元，未來焊接工人的供需緊張程度或將進一步加大。
工業機器人產業地位提升，焊接機器人有望填補焊工缺口。國務院印發的《“十三五” 國家戰略性新興產業發展規劃》，進一步將工業機器人產業作為國家新型產業重點之一， 推進我國工業機器人產業快速發展。在政策加碼下，2015-2020 年，我國工業機器人市場 規模持續擴大，工業機器人產量 CAGR 約為 48%，工業機器人銷量 CAGR 約為 20%。焊 接機器人是我國最主要的工業機器人之一，操作簡單、能實現連續工作、生產效率高，而 且可以克服焊工在生產中的局限性，因此被廣泛應用于消費電子、汽車制造、工程機械、 城市建設等領域。焊接機器人產業的蓬勃發展，有望緩解工廠“招焊工難”的問題，逐步 填補部分焊工供需缺口。
智能焊接機器人具備免示教功能，專注于鋼結構等非標工件的焊接。焊接機器人分為 示教焊接機器人和智能焊接機器人兩類。示教焊接機器人主要需要人工示教來編輯焊縫的 加工路徑，由于非標準化操作的示教過程耗時較長，因此示教焊接機器人大多應用于重復、 標準化的加工中；而智能焊接機器人通過智能焊接離線編程軟件、智能焊縫跟蹤系統、智 能焊接控制系統來生成焊縫加工路徑，可以實現免示教功能，縮短調試周期，進一步提升 智能焊接機器人的自動化程度，更適合小批量非標工件的柔性加工過程。
4.2 需求空間：機器換人正當時，預計 2025 年市場空間約為 240 億元
“機器換人”需求迫切，鋼構智能焊接機器人性價比高。鋼結構行業對焊接工藝需求 較大，但焊工在國內普遍短缺，且國內熟練焊工的年薪約為 18 萬元，給企業帶來了較大 的招工壓力和用工成本，所以近年來，企業在智能焊接方面的需求日益迫切。鋼構智能焊 接機器人性價比高，替換人工優勢明顯，保守估算，按 1 臺鋼構智能焊接機器人替代 2 個 人工測算，2 位熟練焊工年薪合計 36 萬元，鋼構智能焊接機器人單價約 為 28 萬元/臺，不到兩個焊工年薪的 80%。出于較強的成本驅動因素，未來在鋼構焊接領 域，鋼構智能焊接機器人有望逐步替代現有的焊工。
“機器換人”模式下，預計 2025 年鋼構智能焊接機器人整體市場規模約 240 億元。 在焊工供需缺口持續擴大、機器換人需求迫切的背景下，鋼構焊接機器人市場規模有望逐 漸擴大。在中性假設之下，我們預計 2025 年國內鋼構智能焊接機器人整體市場規模約 240 億元。具體的假設和分析過程如下：
（1）鋼結構產量：2015-2019 年全國鋼結構產量 CAGR 約為 12%，2019 年我國鋼 構產品產量為 7920 噸，在政策加持下，鋼構產業有望持續向好發展，假設 2019-2025 年 全國鋼結構產量 CAGR 為 15%；
（2）焊工平均焊接能力：根據我國上市鋼構企業的年報數據，2019 年我國上市鋼構 企業焊工每人每年平均焊接能力約為 400 噸。保守假設焊工的年平均焊接能力保持不變；
（3）1 臺機器可替代焊工數：假設到 2025 年，每 1 臺鋼構智能焊接機器人可以替代 n 個焊工，由于鋼構智能焊接機器人工作效率高，且工作時長大大高于焊工，保守假設，1 臺機器可以替代 2-3 個焊工；
（4）機器換人滲透率：由于焊工供需缺口大，但企業對鋼結構產品焊接的需求迫切， 因此鋼構智能焊接機器人替換焊工的趨勢逐漸明朗，假設到 2025 年，機器換人滲透率為 為 m，保守預計機器換人滲透率在 30%-60%之間；
（5）智能焊接機器人價格：鋼構智能焊接機器人單價約為 28 萬元/ 臺，我們假設 2025 年智能焊接機器人售價也為 28 萬元/臺。
在上述假設條件下，2025 年我國鋼結構產品的產量約為 18319 萬噸，焊工每人每年 平均焊接能力約為 400 噸，對應焊工需求至少為 46 萬人，若用鋼構智能焊接機器人替換 部分的焊工，中性假設下，每 1 臺智能焊接機器人替代 2.4 個焊工，在機器換人滲透率為 45%的情況下，對應的鋼構智能焊接機器人需求量約8.6 萬臺（18319 ÷ 400 × 45% ÷ 2.4 = 8.6），在每臺售價 28 萬元的情況下，對應市場規模約為 240 億元。
鋼構智能焊接機器人軟件部分占比約為 30%，對應市場空間約為 72 億元。目前市場上 尚未有成熟應用于鋼構領域的智能焊接機器人，我們以柏楚電子規劃生產的鋼構智能焊接機 器人及控制系統為例，其軟件部分包括智能焊接離線編程軟件（2.5 萬元/套）、智能焊縫跟 蹤系統（5 萬元/套）、智能焊接控制系統（2 萬元/套）；硬件部分包括焊接變位機（5 萬元/套）、智能焊接機器人工作站（15 萬元/套）和工件視覺定位系統（2 萬元/套），因此 軟件部分的價值量占比約為 30%，在機器換人滲透率為 45%、1 臺機器可替代焊工 2.4 個 焊工的情況下，對應 2025 年鋼構智能焊接機器人整體市場空間約 240 億元，則軟件部分的 市場空間約為 72 億元。
4.3 柏楚電子：橫向拓寬能力邊界，于細分藍海大有可為
鋼構智能焊接機器人市場為藍海市場，柏楚擬推出取代人工示教模式進行自動化智能焊 接的機器人及控制系統。在工業機器人領域，目前 ABB 集團、FANUC（發那科）、KUKA （庫卡）、Yaskawa（安川）等為市場上主要的工業機器人本體制造商，并且它們主要提供 示教機器人，應用于裝配、搬運、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等多種生產環節中，并未針對鋼 構焊接細分市場單獨開發出智能化所需的各種關鍵技術；且目前國產焊接機器人大多數為需 要人工示教的半自動化模式，公司擬開發的工件視覺定位系統、智能焊縫跟蹤系統通過視覺 傳感器識別工件和焊縫，智能焊接離線編程、控制系統通過 CAD 技術、CAM 技術、NC 技 術進行焊接機器人加工工藝控制，達到取代人工示教模式進行自動化智能焊接的效果。目前 市場上尚未有成熟應用于鋼構領域的智能焊接機器人與公司參與競爭，鋼構智能焊接機器人 市場為藍海市場。
公司擬募集資金 3 億元，用于智能焊接機器人及控制系統產業化項目。公司擬募投資 金 3 億元，用于研發的智能焊接機器人產品應用于鋼結構件的焊接過程。本次募投項目所 規劃的 6 大類產品組合起來形成一套完整的智能焊接機器人解決方案。其中，智能焊接離 線編程軟件、智能焊縫跟蹤系統、智能焊接控制系統為智能焊接機器人的必備部件，故產 能規劃數量統一為 3,000 套；部分產品為可選部件，工件視覺定位系統、焊接變位機以及 智能焊接機器人工作站，故規劃的產能數量不同。智能焊接機器人及控制系統產業化項目 的建設期為兩年，該項目達產后將幫助公司由激光切割領域橫向延伸到焊接領域，從而打 開更大的市場空間，并且有助于逐步完成進口智能焊接機器人的國產化，實現國內鋼結構 焊接領域的智能焊接人工替代。
公司進軍焊接領域具有技術優勢，目前已研制出產品雛形。智能焊接所需的底層技術， 除焊接工藝之外，與激光切割控制中的核心技術是相同的。因此，公司在激光切割領域所 掌握的全套無短板的 CAD、CAM、NC、傳感器和硬件技術，將為公司進軍焊接領域提供 良好的技術保障；另外，公司的核心創業團隊和管理層均來自于上海交通大學自動化等工 科專業，建立柏楚電子后在運動控制領域深耕十余年，積累了深厚的技術實力及行業經驗. 目前為止，公司已經研制出焊縫跟蹤傳感器軟硬件原型，能夠初步識別簡單焊縫；公司已 經研制出機器人離線編程軟件 demo，能夠對機器人與工件進行 3D 建模，并模擬焊接加 工；公司已經研制出基礎的機器人控制系統，能夠控制 6 軸焊接機器人進行空間軌跡運動。 待募集資金到位后，研發進度有望加快，預計產品不久將推出市場。
公司已與客戶簽署意向購買協議，未來有望快速占領市場。焊接機器人的成本在鋼構 工程的總成本中占比較低，下游客戶自主從事焊接機器人研發的經濟效益不高，因此，鋼 結構企業更愿意選擇外購智能焊接機器人產品。目前，公司已分別與江蘇宏宇重工、江蘇 八方鋼構和中建鋼構江蘇公司簽署了意向購買協議，各方擬采購公司研發完成的智能焊接 機器人及相關配套系統、配件合計分別不低于 50 套、20 套、5 套，金額分別為 1750 萬元、 700 萬元、175 萬元，合計擬采購金額約 2625 萬元。除簽署意向購買協議外，江蘇宏宇 重工、中建鋼構江蘇配合公司擬對研發中的實驗樣機進行實驗和測試；山東寧大鋼構公司 為公司進行工件視覺定位系統精確度測試。公司將逐步開拓國內終端市場，同時向焊接機 器人 OEM 廠商銷售智能焊接機器人控制系統，拓展鋼構焊接智能機器人細分藍海市場。
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