今日（10月26日），激光振鏡控制系統龍頭公司北京金橙子科技股份有限公司(證券簡稱：金橙子，證券代碼：688291)正式登陸科創板。本次IPO，金橙子發行新股2566.67萬股，募資總額為6.87億元，擬用于激光柔性精密智造控制平臺研發及產業化建設項目、高精密數字振鏡系統項目、市場營銷及技術支持網點建設項目及補充流動資金。
金橙子是國家級專精特新“小巨人”、北京市“專精特新”中小企業，核心業務為激光加工控制系統，并能夠為不同激光加工場景提供綜合解決方案和技術服務。公司目前已形成五大模塊、16項核心技術儲備，主打產品激光加工控制軟件入圍2021年度“棱鏡獎”，成為2008年設立該獎項以來，國內除大族激光外唯一入圍該獎項的激光企業。作為我國少數專業從事激光加工控制領域的數控系統及解決方案供應商，金橙子以激光加工控制系統為核心產品，并圍繞激光加工控制系統及客戶需求衍生或延伸了激光系統集成硬件、激光精密加工設備業務。激光加工控制系統以CAD/CAM軟件為核心，與運動控制卡組合使用，是激光加工設備自動化控制的核心數控系統；激光系統集成硬件及設備則是公司根據客戶需求為其提供經過聯調聯試后的配套硬件和定制化激光加工設備，與控制系統具有良好的適配性和協同性。截至目前，金橙子產品系列已覆蓋激光標刻、激光切割、激光焊接、激光清洗等多個領域，擁有華工科技等優質客戶群體。2019年~2021年，公司主營業務收入分別為0.92億元、1.34億元、2.02億元，其中激光加工控制系統收入占比分別為70.22%、76.14%、72.97%。同期，公司凈利潤分別為1605.55萬元、4019.70萬元、5262.53萬元，保持高速增長。盈利能力方面，2019年~2021年，公司主營業務毛利率分別為63.95%、61.34%、60.02%，略有下降，但剔除運費因素影響，公司綜合毛利率較為穩定。分業務來看，核心業務激光加工控制系統毛利貢獻較高，報告期內毛利率分別為74.87%、71.16%、72.02%，毛利占比分別為81.89%、87.61%、87.04%。公司中高端控制系統功能模塊豐富且可實現定制方案解決，其定價及毛利率相對較高，其銷售占比超過60%，是維持公司高毛利的主要推動力。技術上，金橙子已擁有覆蓋激光加工控制所需的CAD技術、CAM技術、振鏡控制技術及視覺處理等16項核心技術儲備。截至2021年12月31日，公司擁有發明專利6項、實用新型專利11項、外觀專利2項、軟件著作權80項，為公司發展打下了堅固的基石。激光加工控制系統被譽為激光精密加工設備的“核心控制大腦”，既是激光加工設備能夠工作運轉的運動控制操控系統，也是決定設備加工精密水平、加工速率、自動化水平等加工能力的關鍵控制中心。同時，激光加工控制系統需要集中運動控制、激光光學、軟件、機器視覺等技術，是技術密集型行業，其研發創新、產業化應用需要較大的時間投入、資源投入。在一些諸如二維激光雕刻、打標、切割等工業應用中，由于國內發展較早、工藝相對成熟，核心技術及部件已基本實現國產替代。在對應的激光加工控制系統方面，國產控制系統憑借著良好的產品性能和性價比，已占據中國市場的主導地位。近年來，隨著激光技術的不斷發展，激光加工的應用也越來越廣泛，出現了兩個發展方向。一是以主要依靠激光器功率的提升為驅動的宏加工方向，二是以依靠激光加工的速度和精度提升為目的的微加工方向。前者主要應用于金屬切割、焊接/釬焊等領域，下游主要應用于軌道機車、船舶行業、重型機械、模型制作等行業，對加工板塊的厚度、加工的品質要求、材料利用率、自動化、智能化、安全性均提出了更高的要求。后者主要應用于新能源、光伏、半導體、醫療、3C消費電子等高端智能制造領域，對于加工的精度、速度提出了更高的指標要求，如在半導體等行業要求納米級別的加工精度。精密微納加工是中國由制造大國轉變為制造強國的過程中必須經歷的技術路線。在宏加工方向高功率激光切割控制系統中，國際廠商德國倍福、德國PA、西門子等依然占據較大優勢，國內柏楚電子等供應商近些年發展迅速，也具備一定的競爭能力。在高端微加工應用方面，國外產品由于起步較早，應用場景豐富，因此占據了較大的市場份額。國內產業在高端應用領域處于起步初期，一般均采用國外較為成熟的解決方案。如在超快激光精密微納加工領域，因傳統的二維振鏡系統加工幅面有限，無法實現大幅面的裂片加工，因此需要開發直角坐標軸和振鏡軸聯動控制的無限幅面振鏡系統，全球范圍內僅有德國Scanlab公司和美國Aerotech公司成功開發了無限幅面的振鏡控制系統。高端微納激光加工控制系統對技術能力要求更高，控制軟件需要有更高的加工精度、更快的加工速度、更高的切割效率、更少的系統延時、更高的安全性和可靠性。同時，為實現高品質加工，控制系統需要內置多種激光加工工藝與參數，同時還需要控制各類自動化外設和裝置，在加工過程中自動選擇最合適的工藝與參數對不同厚度、不同材質的材料進行加工。高端微納激光加工控制系統的國產替代過程，本質上需要激光設備商與控制系統商、激光器制造商及下游客戶通力合作。從應用端來看，在同等條件下，激光器功率越高加工速度越快，生產效率提升也越顯著。隨著激光技術不斷發展，中低功率領域激光器2014年開始經歷了一個爆發式增長的階段。至2017年，隨著市場飽和度的提升以及利潤率的下降，中低功率激光切割設備銷量增速有所放緩，市場競爭相對激烈，許多中低功率激光設備的制造商正逐步進入高功率激光設備制造領域。近兩年來，隨著超快激光技術的不斷發展和成熟，中低功率激光器的應用領域逐漸開始向半導體、新能源、脆性材料加工等領域進行擴展，國內激光加工應用開始從一味追求高功率向高精度、高速度等方向轉變，如動力電池極耳切割、光伏硅片劃線等應用，相對于激光器功率的提升，其更加看重加工的精度及加工效果等指標。高端制造客戶的加工要求逐漸提高，對激光設備廠商及激光器、控制系統等供應商也提出了新的要求，激光器的更新迭代速度加快，控制系統的性能指標不斷提升，促進了激光行業整體向更高精度和更快效率的方向發展。激光加工控制系統與設備之間是1:1的關系。隨著激光加工技術的進一步發展和下游客戶對加工要求的逐步提高，未來的市場需求將逐步釋放。國產控制系統更高的性價比也將成為激光設備企業選擇產品時的重要考量。從技術路線上來看，激光加工控制系統可以劃分為振鏡控制系統和伺服控制系統，兩者均以CAD/CAM軟件為核心，并配套嵌入系統核心算法的硬件板卡，核心均為對激光軌跡控制、電路控制、運動軸等邏輯控制，不同之處在于激光作業輸出的路徑控制方式不同。根據市場測算，2020年振鏡控制系統的出貨數量約23.85萬套，伺服控制系統出貨量約5.50萬套。在金屬板材的切割領域，由于涉及大幅面勻速加工，一般采用伺服電機控制系統，而振鏡控制系統的高速高精特點無法發揮，故較少應用在該領域。在精密加工領域，由于振鏡控制可以達到0.5μm-10μm之間的精度，而伺服電機控制一般達到50μm的控制效果，使用伺服控制系統無法達到要求，故精密加工一般采取振鏡控制系統。從下游領域來看，激光振鏡控制系統圍繞高精高速加工特征，可滿足高速、高精、高復雜工藝等要求，應用拓展性較強，可覆蓋標刻、打孔、切割、焊接等多種重要生產環節，廣泛應用于3C消費電子行業、精密五金加工行業、電氣儀表行業、機械重工行業、汽車及新能源行業。如晶圓切割、光伏劃片、遠程焊接領域、玻璃薄膜精細去除、PCB加工領域、半導體阻值修刻等均需要使用激光振鏡控制系統。金橙子在高精密振鏡控制系統深耕多年，多項核心性能指標達到國際同類產品水平，且在邏輯指令可視化編輯、3D視圖、振鏡控制協議及激光器覆蓋度、校正精度等性能指標方面表現優異，具有技術先進性。僅2021年，公司通過擴展產品功能解決下游需求近200項。圍繞激光振鏡控制領域，金橙子持續研發推出新控制產品。2016年華工科技應用發行人激光加工控制系統生產的PCB電路板切割設備，突破了前期主要由德國LPK、美國ESI市場壟斷地位，實現一定替代。2020年7月金橙子推出圓弧插補功能，解決小圓加工中振鏡路徑的優化問題；2021年9月推出振鏡抖動控制模式，用于焊接應用中振鏡軌跡的控制等。公司將自有的振鏡控制技術與合作/自主研發的振鏡馬達相結合，自主研發創新的控制算法，在市場上的高精尖應用中逐步取得替代進口的應用成果，如以自產的音圈電機為核心的Invinscan系列3D振鏡，其性能指標和實際使用效果均達到甚至部分超過國外主流產品的水平。海格力斯控制系統能夠滿足柔性化加工控制需求，開發3D打印控制系統滿足增材制造應用。公司自主研發的動力電池極耳切割系統、3D打印控制系統、獨眼巨人等多項產品榮獲“榮格技術創新獎”。截至目前，公司形成了豐富的技術積累和產品線，逐步打破了由德國Scaps、德國Scanlab等公司壟斷激光加工控制系統市場，2020年公司激光振鏡加工控制系統國內銷售量為7.70萬套，國內市場占有率32.29%，排名第一。2019年~2021年公司中高端控制系統銷售占比分別為69.23%、58.46%、61.56%，標準功能控制系統的銷售占比分別為30.77%、41.54%、38.44%，在中低端振鏡控制系統領域已經基本實現國產化。在國外市場，2020年公司激光加工控制系統外銷套數為0.47萬套，打入TYKMA、MACSA瑪薩、RMI等國際知名激光設備企業，近三年交易金額在50萬元以上的國外客戶49家，對國外競爭對手實現一定程度替代。激光技術與原子能、半導體及計算機一并稱為20世紀四大發明，徹底改寫了世界科技發展史。經過60多年的發展，激光技術已成為發展高端精密制造的關鍵支撐技術，是國家產業轉型升級不可或缺的重要工具。全球來看，國際激光行業權威刊物《LASER FOCUS WORLD》統計資料顯示，全球激光產業市場發展迅猛，激光產品銷售額每年平均以高于10%的速度增長，并呈現出加速增長的趨勢，加速邁入“光加工”時代。國內而言，《2022年中國激光產業發展報告》調查數據顯示，2012年國內激光加工設備市場規模為169億元，占全球激光加工設備市場規模的23.41%，到2021年，國內激光加工設備市場規模為821億元，年復合增長率達19.20%；2022年國內激光加工設備預計實現銷售收入900億元。但國內激光行業起步較晚、技術水平仍然落后是客觀事實。中國工程院基于《我國激光技術與應用2035發展戰略研究》項目的研究報告表示，“在智能制造領域，我國激光制造已成為過去十年先進制造領域發展最快的方向之一，但大部分技術還處于跟蹤國外先進水平的階段”、“某些核心技術如控制軟件、特種光纖等，一直難以取得突破，制約了激光產業核心競爭力的提升”。根據海通證券研報，我國激光在“裝備制造業”中的應用比例偏低，僅為30%，而德國高達46.4%，高出我國16.4個百分點，國內激光應用領域的滲透率尚處于較低水平。大力發展高端激光技術，推動制造業轉型升級，已成為共識。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006~2020年）》將激光技術列為重點發展前沿技術，《“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃》和《“十三五”國家基礎研究專項規劃》都將應用激光技術的增材制造和激光制造作為重點任務進行部署；《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提出加快研制高功率光纖激光器、掃描振鏡、動態聚焦鏡等配套核心器件和嵌入式軟件系統。激光技術與機器人、新材料、新技術等新興領域不斷融合，不斷孕育出全新的制造技術。隨著我國制造業轉型升級需求的不斷釋放，預計高端應用領域的應用規模將存在較大的增長，且高端應用領域產品單價相對較高，將有效帶動激光產業的健康發展和行業規模的增長。就難度而言，激光加工控制系統需要同時對激光性能、激光加工工藝、激光控制、自動化等多門技術具有深刻的理解，成熟的控制系統產品往往需要至少十年以上的研發積累，這也造成國內在激光控制領域的人才儲備、優質專業供應商等方面相對匱乏的主要原因。目前國內激光加工控制系統也僅有金橙子、柏楚電子、維宏股份等少數幾家企業。在激光行業快速發展、國內控制系統企業相對較少的行業背景下，相關企業無疑迎來了快速發展期。加強在高速、高精激光、柔性化加工控制技術方面的研發攻堅和競爭實力，彌補和縮短我國在高端激光加工控制領域與國外的差距，成為時代交給相關企業的使命。金橙子在高精密振鏡控制、伺服電機控制等主流激光加工控制技術領域積累的優勢，無疑已成為公司的核心優勢。在高端激光技術市場，國產化率不高、國內企業與國際巨頭仍存在較大差距，是行業面臨的共同問題，這也成為資本市場助力中國制造業的主旋律。金橙子坦言，相比德國Scaps、德國Scanlab等國際廠商，公司在機器人和3D振鏡聯動加工技術、大幅面拼接控制技術、實時光束波動偏移補償技術、激光熔覆等技術方面尚存在一定差距；目前公司在高端應用領域的控制系統銷售數量占比仍處于較低水平。本次IPO，金橙子募資6.87億元，分別用于激光柔性精密智造控制平臺研發及產業化建設項目、高精密數字振鏡系統項目、市場營銷及技術支持網點建設項目及補充流動資金，旨在以現有業務和核心技術為基礎，向高柔性化、高精密程度及高集成度解決方案的方向發展，進一步提升公司在激光加工控制領域的市場競爭力與品牌影響力。激光柔性精密智造控制平臺研發及產業化建設項目瞄準激光加工柔性化的市場需求，在現有柔性化控制系統——海格力斯系統的基礎上，重點開發激光加工控制系統在高精度、柔性化、智能化等方面的相關技術，通過機器人的多維度特性與激光加工的優點互相促進，滿足激光加工柔性化發展的市場需求。項目預計總投資1.64億元，建成后可形成年產2500套激光柔性精密智造控制平臺的生產規模，更好地滿足客戶在激光柔性化控制領域的產品需求。高精密數字振鏡系統項目則以彌補國內數字振鏡技術短板、加快國產化進程為己任，大力開展振鏡特別是高精密數字振鏡產品的研發和生產，填補國內高端振鏡市場的空白，縮小國內外產品的性能差距，提升高精密數字振鏡系列產品國產化能力。公司將在現有G3系列振鏡的技術及產品基礎上，深化3D振鏡校正技術、3D掃描控制技術、位置反饋精密控制技術等，進一步推動激光加工數控系統升級革新，增強客戶黏性，鞏固提升公司在國內外激光數控行業的領先地位，并不斷滿足未來新興市場要求。顯然，隨著產業規模的擴大，對金橙子的前端銷售能力、售后服務能力也提出了新的挑戰。上市后，金橙子擬在現有營銷網絡的基礎上，在全國16個重點區域設立銷售網點及產品展廳，在為客戶提供更完善、細致和周到的售前與售后服務的同時，加大品牌建設，逐步建立區位優勢，提升公司產品市場占有率和盈利能力。面向未來，金橙子表示，公司將繼續深耕激光加工運動控制領域，進一步提升市場地位，推動激光加工自動化、智能化及柔性化發展。一方面公司將繼續加強在高速、高精激光、柔性化加工控制技術方面的技術實力，彌補和縮短我國在高端激光加工控制領域與國外的差距。另一方面，針對激光高端加工中高精密振鏡依賴進口的現狀，公司將以長期在激光振鏡控制系統方面的研發控制及振鏡開發經驗為基礎，未來將進一步加強高精密振鏡的研發及生產，提高我國高精密振鏡國產化程度、縮小與國外企業差距。
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