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市場研究

長光華芯研究報告:fun88官网平台芯,助力激光產業崛起

來源:未來智庫2022-05-19 我要評論(0 )   

報告出品方/作者:海通證券,餘(yu) 偉(wei) 民)1. 長光華芯:fun88官网平台芯,打造激光芯片全產(chan) 業(ye) 鏈1.1 fun88官网平台芯,光耀美好生活半導體(ti) 激光器性能優(you) 、應用廣,2021 年全球市場規模 7...

報告出品方/作者:海通證券,餘(yu) 偉(wei) 民)

1. 長光華芯:fun88官网平台芯,打造激光芯片全產(chan) 業(ye) 鏈

1.1 fun88官网平台芯,光耀美好生活

半導體(ti) 激光器性能優(you) 、應用廣,2021 年全球市場規模 79.46 億(yi) 美元。半導體(ti) 激光 器在各類激光器中擁有最佳的能量轉化效率,一方麵可以作為(wei) 光纖激光器、固體(ti) 激光器 等多種光泵浦激光器的核心泵浦源使用;另一方麵,隨著半導體(ti) 激光技術在功率、效率、 亮度、壽命、多波長、調製速率等方麵的不斷突破,直接半導體(ti) 激光器被廣泛直接應用 於(yu) 材料加工、醫療、光通信、傳(chuan) 感、國防等領域。根據公司招股書(shu) 援引 Laser Focus World 預計,2021 年全球半導體(ti) 激光器的市場規模為(wei) 79.46 億(yi) 美元,同比增長 18.18%。

隨fun88官网平台產(chan) 業(ye) 蓬勃發展,2020年高功率光纖激光器的國產(chan) 滲透率預計達 57.58%, 但高功率半導體(ti) 激光芯片仍依賴進口。近年來,國家不斷推出相關(guan) 政策推動光電子器件 行業(ye) 的發展,國務院、國家發改委、工信部等部門以及相關(guan) 行業(ye) 協會(hui) 陸續頒布與(yu) 光電子 器件及下遊行業(ye) 發展相關(guan) 的主要產(chan) 業(ye) 政策。

長光華芯是國內(nei) 激光芯片的龍頭企業(ye) 。公司深耕半導體(ti) 激光行業(ye) ,兼備邊發射和麵 發射產(chan) 品線,業(ye) 務覆蓋半導體(ti) 激光芯片、器件及模塊和激光器全產(chan) 業(ye) 鏈,廣泛應用於(yu) 工 業(ye) 、光通和傳(chuan) 感等領域。2020 年公司核心產(chan) 品高功率半導體(ti) 激光器芯片國內(nei) 市占率達 13.41%,逐步實現了半導體(ti) 激光芯片的國產(chan) 化。(報告來源:未來智庫)

1.2 核心高管持股比例較高,核心員工參與(yu) 戰略配售

公司核心管理人員具備較強的行業(ye) 和產(chan) 業(ye) 經驗。長光華芯目前核心高管包括閔大勇 (前華工科技總經理)、廖新勝(前恩耐激光副總經理,國家科技部高技術中心戰略性先 進電子材料專(zhuan) 業(ye) 組總體(ti) 專(zhuan) 家)、王俊(前華工科技技術總監、兼職教授)等。

公司無實際控製人,核心高管持股比例較高,產(chan) 業(ye) 背景雄厚。上市前,公司第一大 股東(dong) 華豐(feng) 投資持有 18.38%的股權,其合夥(huo) 人徐少華擔任法人的江蘇新恒通投資集團為(wei) 銳科激光股東(dong) 。第二大股東(dong) 蘇州英鐳直接持有公司 14.82%的股份,核心高管王俊、廖 新勝、閔大勇、潘華東(dong) 持股比例分別為(wei) 50.4%、25.8%、13.38%和 10.42%。第三大股 東(dong) 是由中科院長光所 100%持股的長光集團,直接持有公司 6.54%的股份。華科創投是 華工科技的控股投資公司,持有公司 3.46%的股份。蘇州芯誠和蘇州芯同為(wei) 員工持股平 台,分別持有公司 1.59%和 1.47%的股份。

募投資金投向激光研發和生產(chan) 領域。公司首次公開發行數量為(wei) 3390 萬(wan) 股,占發行 後股份總數的 25.00%。發行募集資金重點投向科技創新領域的項目為(wei) “高功率激光芯 片、器件、模塊產(chan) 能擴充項目”、“垂直腔麵發射半導體(ti) 激光器(VCSEL)及光通訊激 光芯片產(chan) 業(ye) 化項目”及“研發中心建設項目”,以上項目擬投入募集資金 10.48 億(yi) 元。

2022 年 4 月 1 日長光華芯上市,發行價(jia) 格 80.80 元/股,募資資金總額 27 億(yi) 元(淨 額為(wei) 25 億(yi) 元)。其中華泰創新和長光華芯員工資管計劃參與(yu) 戰略配售,獲配金額分別 為(wei) 8217 萬(wan) 元和 1.34 億(yi) 元。

1.3 聚焦半導體(ti) 激光行業(ye) ,打造芯片+器件+模塊+激光器全產(chan) 業(ye) 鏈

公司聚焦半導體(ti) 激光行業(ye) ,專(zhuan) 注於(yu) 半導體(ti) 激光芯片的研發、設計及製造。公司主要 產(chan) 品包括高功率單管係列產(chan) 品、高功率巴條係列產(chan) 品、高效率 VCSEL 係列產(chan) 品及光通 信芯片係列產(chan) 品等。 公司產(chan) 品可廣泛應用於(yu) 工業(ye) 、光通和傳(chuan) 感等領域。公司產(chan) 品主要應用於(yu) 光泵浦激光 器泵浦源、直接半導體(ti) 激光輸出加工、激光智能製造裝備、國家戰略高技術、科學研究、 醫學美容、激光雷達、機器視覺定位、智能安防、消費電子、3D 傳(chuan) 感與(yu) 攝像、人臉識 別與(yu) 生物傳(chuan) 感等領域。

公司采用 IDM 模式,橫縱雙向拓寬業(ye) 務。公司已建成覆蓋芯片設計、外延生長、晶 圓處理工藝(光刻)、解理/鍍膜、封裝測試、光纖耦合等 IDM(垂直整合)全流程工藝 平台和 3 寸、6 寸量產(chan) 線,是少數研發和量產(chan) 高功率半導體(ti) 激光芯片的公司之一。依托 公司高功率半導體(ti) 激光芯片的技術優(you) 勢,公司業(ye) 務橫向擴展,建立高效率 VCSEL 激光 芯片和高速光通信芯片兩(liang) 大產(chan) 品平台。公司向下遊延伸業(ye) 務,開發器件、模塊及終端直 接半導體(ti) 激光器,上下遊協同發展,在半導體(ti) 激光行業(ye) 的綜合實力逐步提升。 目前,公司已逐步實現高功率、高可靠性、高效率、寬波長範圍單管芯片的國產(chan) 化, 可量產(chan) 功率達到 30W,波長範圍覆蓋 808-1064nm,電光轉換效率達 60%至 65%,產(chan) 品技術水平與(yu) 國外先進水平同步。

2. 持續加碼研發投入,業(ye) 績快速增長

2.1 營收快速增長,費用相對平穩

近年來公司營收和歸母淨利潤總體(ti) 高速增長。公司 2018-2021 年營收分別為(wei) 0.92、 1.39、2.47 和 4.29 億(yi) 元,2019 年、2020 年和 2021 年營收增速分別為(wei) 49.85%、78.46% 和 73.59%。2019 年歸母淨利潤主要受股份支付影響,股份支付費用為(wei) 1.33 億(yi) 元。2021 年公司歸母淨利潤 1.15 億(yi) 元,同比增加 340.49%。

公司以高功率單管係列產(chan) 品收入為(wei) 主,VCSEL 產(chan) 品開始貢獻收入。2021 年高功率 單管係列產(chan) 品收入占比 84.12%,高效率 VCSEL 係列產(chan) 品收入占比 1.91%。2018-2021 年公司高功率單管係列產(chan) 品收入分別為(wei) 0.72、1.03、2.18 和 3.61 億(yi) 元,2019-2021 年 同比增速分別為(wei) +43.09%、+111.65%、+65.87%;2018-2021 年公司高功率巴條係列產(chan) 品收入為(wei) 1928、3372、2562 和 5566 萬(wan) 元,2019-2021 年同比+74.85%、-24.02%、 +117.23%;2020-2021 年公司 VCSEL 芯片係列產(chan) 品收入為(wei) 341、820 萬(wan) 元,2021 年 同比+140.65%。

公司 2018-2021 年銷售毛利率分別為(wei) 30.97%、36.03%、31.35%和 52.82%。 2018-2021H1 公司高功率單管係列毛利率分別為(wei) 22.88%、23.58%、25.84%和 44.84%, 高功率巴條係列毛利率分別為(wei) 63.05%、72.19%、72.90%和 77.81%。高效率 VCSEL 係列產(chan) 品 2020 和 2021 年上半年毛利率分別為(wei) 67.32%和 61.40%。我們(men) 認為(wei) 隨公司工 藝成熟、新增產(chan) 線投產(chan) 和規模提升,公司的產(chan) 品毛利率仍有一定提升空間。

公司費用基本保持平穩。2018-2021 年公司銷售費用分別為(wei) 0.09 億(yi) 元、0.10 億(yi) 元、 0.17 億(yi) 元和 0.22 億(yi) 元,呈穩步上升;財務費用分別為(wei) 88 萬(wan) 元、41 萬(wan) 元、-35 萬(wan) 元和 287 萬(wan) 元;管理費用分別為(wei) 0.09 億(yi) 元、1.43 億(yi) 元、0.14 億(yi) 元和 0.24 億(yi) 元,2019 年股 份支付費用為(wei) 1.33 億(yi) 元影響。扣除股份支付費用後,公司的管理費用基本保持平穩。

2.2 持續加碼研發投入,增強產(chan) 品競爭(zheng) 力

公司持續加大研發投入。2018-2021 年公司研發費用分別為(wei) 0.37 億(yi) 元、0.53 億(yi) 元、 0.60 億(yi) 元和 0.86 億(yi) 元,2019-2021 年研發費用同比增速分別為(wei) 41.72%、14.47%和 42.43%。截至 2021 年 9 月 30 日,公司已擁有專(zhuan) 利 61 項,其中發明專(zhuan) 利 22 項,正在 申請的專(zhuan) 利共計 98 項。2018-2020 年公司人均創收分別為(wei) 50 萬(wan) 元、43 萬(wan) 元和 72 萬(wan) 元。2021 年上半年人均創收 55 萬(wan) 元。

公司近年來員工規模快速擴張,研發生產(chan) 員工占比近 9 成。2018 年-2021 年 H1, 公司員工人數從(cong) 185 人快速提升至 348 人。截至 2021 年 6 月,公司研發和生產(chan) 員工達 到 309 人,分別占比 30.46%和 58.33%,管理和銷售人員占比分別為(wei) 8.33%和 2.87%。

3. 市場:賦能產(chan) 業(ye) 升級,工業(ye) 、光通和傳(chuan) 感多輪驅動

3.1 行業(ye) 簡介:激光為(wei) 先進生產(chan) 力代表,上遊價(jia) 值占比近 2 成

3.1.1 激光是先進生產(chan) 力代表,光纖激光器應用廣泛

激光是先進生產(chan) 力的代表,應用領域不斷拓展。作為(wei) 繼原子能、計算機、半導體(ti) 之 後,人類的又一重大發明,激光被稱為(wei) “最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。 由於(yu) 激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相幹性的特性,相對傳(chuan) 統加工方式,激 光綜合優(you) 勢明顯。伴隨激光技術的不斷進步和成本的降低,激光的應用領域也快速從(cong) 材 料加工、通信、光存儲(chu) 向科研軍(jun) 事、儀(yi) 器傳(chuan) 感等多領域拓展。

激光器中,激光主要由增益介質、泵浦源、光學諧振腔三個(ge) 部分協同產(chan) 生。增益介 質是激光光子產(chan) 生的源頭,增益介質可以是固體(ti) (如 YAG、半導體(ti) 、光纖)、氣體(ti) (如 CO2)或液體(ti) (化學溶液)。根據增益介質的不同,可以區分為(wei) 固體(ti) 激光器、液體(ti) 激光 器、氣體(ti) 激光器。泵浦源是激光能量的源頭,根據能量守恒定律,激光器輸出激光能量 束,需要在產(chan) 生激光時輸入能量,泵浦源即是起到對增益介質進行能量激勵的作用。激 光器工作時,由泵浦源向增益介質注入能量進行激勵,增益介質的原子受到能量激勵後 發生能級躍遷,由基態(能級 1)躍遷至激發態(能級 2),由於(yu) 激發態相較於(yu) 基態是 非穩定狀態,原子會(hui) 自發地回歸到基態,並放出(能級 2 與(yu) 能級 1 能量差額的)光子。 無數光子在諧振腔中統一運動方向,往複運動,不斷疊加,最終輸出性質一致、高能量 的激光束。

光纖激光器是近年來受到廣泛關(guan) 注和使用的一類激光器。與(yu) 其他激光器相比,光纖 激光器擁有結構簡單、轉換效率高、光束質量好、維護成本低、散熱性能好等優(you) 點,光 纖激光器已成為(wei) 金屬切割、焊接和標記等傳(chuan) 統工業(ye) 製造領域的主流光源,並廣泛應用於(yu) 醫療美容、航空航天和軍(jun) 事應用等領域。 根據fun88网页下载援引凱普林光電,相比光纖激光器,直接半導體(ti) 激光器能量更均勻、 光電轉換效率更高。直接半導體(ti) 的光斑更接近平頂分布而不是光纖激光器的高斯分布, 在實際焊接應用中得到的效果比傳(chuan) 統激光器更加優(you) 越。

3.1.2 產(chan) 業(ye) 鏈融合趨勢顯著,泵浦源構成光纖激光器主要成本

目前激光產(chan) 業(ye) 鏈的融合趨勢進一步明顯。激光產(chan) 業(ye) 鏈包括上遊元器件和材料、中遊 激光設備,下遊激光加工服務,產(chan) 業(ye) 鏈融合趨勢顯著。以銳科激光為(wei) 例,該公司 2019 年並購國神光電 51%股權,進入超快激光器領域,並由子公司睿芯光纖、關(guan) 聯公司銳晶 科技等布局特種光纖和上遊芯片等領域。大族激光主要從(cong) IPG 采購光纖激光器,同時也 積極布局自有的光纖激光器及固體(ti) 激光器產(chan) 業(ye) ,進一步增強產(chan) 業(ye) 協同等能力;華工激光 以自有激光設備業(ye) 務為(wei) 主,但也先後投資了上遊公司銳科激光、華日激光、雲(yun) 嶺光電等。

激光產(chan) 業(ye) 鏈中,上遊元器件和材料的市場占比約為(wei) 20%。根據前瞻產(chan) 業(ye) 研究院數 據,2018 年元器件和材料、激光設備和激光加工服務市場分別占激光產(chan) 業(ye) 鏈市場的 20%、42%和 38%。 泵浦源占光纖激光器成本的主要部分。根據銳科激光招股說明書(shu) ,2017 年公司激 光器的 BOM 成本主要包括光學材料、電學材料和機械件等,其中光學材料占比最高, 達 65.43%。光學材料中核心部件為(wei) 泵浦源,占 BOM 總成本的 34.62%;電學材料和機 械件則分別占比 16.21%和 15.13%。(報告來源:未來智庫)

3.2 行業(ye) 趨勢:VCSEL 技術突破,成長潛力巨大

半導體(ti) 激光器按發光分為(wei) 麵發射和邊發射,按調製分為(wei) 直接調製和外調製。不同類 型的激光器可對光芯片作如下分類:(1)根據發光類型,可分為(wei) 麵發射與(yu) 邊發射。麵 發射型激光主要為(wei) VCSEL(垂直腔麵發射激光器);邊發射型激光主要包括 FP(法布 裏-珀羅激光器)、DFB(分布反饋式激光器)及 DBR(分布式布拉格反射激光器)。 (2)根據調製類型,可分為(wei) 直接調製與(yu) 外調製。DML(直接調製激光器)由電路直接 控製激光的開閉狀態,外調製類型由外電路控製來實現激光的開閉狀態,較為(wei) 常見的是 由 DFB 激光器和電吸收調製器 EAM 組成的 EML(電吸收調製激光器)。

傳(chuan) 統的 FP 激光器芯片具有損耗大、傳(chuan) 輸距離短的缺點,應用較為(wei) 廣泛的激光芯片 主要有以下三種:VCSEL、DFB 和 EML。 (1)VCSEL 具有單縱模、圓形輸出光斑、價(jia) 格低廉和易於(yu) 集成等特點,功率較低, 傳(chuan) 輸距離較短,適用於(yu) 300m 內(nei) 的短距離傳(chuan) 輸。主要應用場景包括:數據中心內(nei) 部、消 費電子領域等。 (2)DFB 是在 FP 的基礎上通過內(nei) 臵布拉格光柵,使激光呈高度單色性,降低了損耗,提升了傳(chuan) 輸距離,從(cong) 而滿足中長距離傳(chuan) 輸的要求,屬於(yu) 最常用的直接調製激光器。 主要應用場景包括:FTTx 接入網、傳(chuan) 輸網、無線基站、數據中心內(nei) 部互聯等。 (3)EML 激光通過在 DFB 的基礎上增加外調製器電吸收片,啁啾與(yu) 色散性能均 優(you) 於(yu) DFB,適用於(yu) 更長距離傳(chuan) 輸。主要應用場景主要包括:高速率、遠距離的電信骨幹 網、城域網和數據中心互聯(DCI 網絡)等。

多結技術助力 VCSEL 突破功率瓶頸,我們(men) 認為(wei) 有望持續拓寬其應用領域。

相比於(yu) 邊發射半導體(ti) 激光器,VCSEL 具有顯著優(you) 勢,包括易於(yu) 二維集成構建 激光陣列、圓形光斑易於(yu) 實現與(yu) 光纖的有效耦合、可以實現高速調製、有源區 尺寸極小、可實現高封裝密度和低閾值電流、激光波長的溫度依賴性很低、晶 圓級製造工藝、適合大規模生產(chan) 製造等。此前,VCSEL 的應用場景主要受限於(yu) 其較低的輸出光功率。近年來,國內(nei) 外 激光器廠商基於(yu) 多結技術將 VCSEL 激光器的性能顯著提升:更高的轉換效率, 以降低整體(ti) 熱負荷;更高的功率密度,以減小芯片和封裝尺寸,簡化光學設計 和係統架構;更高的斜麵效率,以降低所需電流,提高驅動器開關(guan) 速度。根據 Lumentum 官網介紹,其單個(ge) 多結 VCSEL 發射器的光功率超過 4W,在 125° C 和 0.1%占空比下,每平方毫米 VCSEL 陣列的峰值功率超過 1KW。

3.3 市場規模:全球激光產(chan) 業(ye) 需求向上,fun88官网平台設備需求持續提升

全球激光器市場規模穩定增長,半導體(ti) 激光器穩定占比超四成。根據公司招股書(shu) 援 引 Laser Focus World 預計,2021 年全球半導體(ti) 激光器與(yu) 非半導體(ti) 激光器的收入總額 為(wei) 184.80 億(yi) 美元,其中半導體(ti) 激光器占總收入的 43%,市場規模為(wei) 79.46 億(yi) 美元,同 比增長 18.18%。隨著全球智能化發展,智能設備、消費電子、新能源等領域對激光器 的需求不斷增長以及醫療、美容儀(yi) 器設備等新興(xing) 應用領域的持續拓展,半導體(ti) 激光器可 作為(wei) 光泵浦激光器中的光泵浦,其市場規模將繼續保持穩定增長。

材料加工和光通訊等為(wei) 重要的下遊市場。 2019 年材料加工和光刻市場銷售額最高,為(wei) 60.30 億(yi) 美元,占比 40.94%;通訊與(yu) 光存 儲(chu) 市場 39.80 億(yi) 美元,占比 27.02%;科研和軍(jun) 事市場 17.70 億(yi) 美元,占比 12.02%; 醫療和美容領域 13.30 億(yi) 美元,占比 9.03%;儀(yi) 器與(yu) 傳(chuan) 感器市場 11.80 億(yi) 美元,占比 8.01%;娛樂(le) 、顯示與(yu) 打印市場 4.40 億(yi) 美元,占比 2.99%。

fun88官网平台產(chan) 業(ye) 進入高速發展期。隨著中國經濟的發展與(yu) 國家戰略的深入實施,製造 業(ye) 對自動化、智能化生產(chan) 模式的需求日益增長,fun88官网平台產(chan) 業(ye) 也逐漸進入高速發展期。 受益於(yu) 各類金屬及非金屬部件加工的旺盛需求,激光加工設備市場迎來持續穩定的增 長。2019 年,fun88官网平台設備市場銷售收入為(wei) 658 億(yi) 元,較 2018 年同比增長 8.8pp。

VCSEL 激光器在通信、傳(chuan) 感等領域潛力巨大。我們(men) 認為(wei) ,在過去幾年中,隨著智 能手機的發展,VCSEL 完成了從(cong) 數據通信時代向傳(chuan) 感時代的轉變,廣泛應用於(yu) 3D 傳(chuan) 感、生物傳(chuan) 感、圖像傳(chuan) 感等領域。根據麥姆斯谘詢數據,2020 年 VCSEL 激光器全球市 場規模超過 11 億(yi) 美元,其中傳(chuan) 感應用占比 75%,通信應用占比 24%。根據 Yole 預計, VCSEL 全球市場規模到 2025 年將增長至 27 億(yi) 美元,2020-2025 年複合增長率達到 18.4%。

3.4 需求驅動:工業(ye) 、光通和傳(chuan) 感市場多輪驅動

3.4.1 工業(ye) 激光器:材料加工領域空間廣闊

工業(ye) 激光器需求持續提升,新興(xing) 激光器快速發展。根據傑普特招股說明書(shu) 援引 Strategies Unlimited 發布的數據,2018 年全球各類工業(ye) 激光器的銷售收入實現持續增 長,由 2017 年的 48.55 億(yi) 美元增至 50.58 億(yi) 美元;其中,光纖激光器 2018 年收入增長 了 6%,達到 26.03 億(yi) 美元,繼續成為(wei) 收入貢獻最大的一類激光器。根據立鼎產(chan) 業(ye) 研究 網援引 Strategies Unlimited 數據,以直接半導體(ti) 激光器和準分子的激光器為(wei) 代表的新興(xing) 激光器品種近年來也經曆了快速發展,2018年在工業(ye) 激光器領域銷售收入為(wei) 8.5億(yi) 美元, 十年間複合增長率高達 36.0%,在工業(ye) 領域的市場份額從(cong) 2009 年的 4.3%增長至 2018 年的 16.7%,未來發展潛力巨大。

光學係統聚焦後,通過激光束與(yu) 加工工件的相對運動來實現對工件的加工,實現對材 料進行打孔、切割、焊接、熔覆等的一門加工技術。相對於(yu) 傳(chuan) 統加工工藝,激光加工具 有適用對象廣、材料變形小、加工精度高、低能耗、汙染小、非接觸式加工、自動化加 工等優(you) 點。按照不同的用途,激光加工可分為(wei) 激光切割、激光打標、激光雕刻和激光焊 接等不同工藝。目前,激光加工己被廣泛應用於(yu) 航空航天、汽車、船舶、鋼鐵、顯示麵 板製造、半導體(ti) 芯片製造、消費電子產(chan) 品製造等領域。 我們(men) 認為(wei) ,目前材料處理領域市場需求不斷增長,而激光係統占比仍然較低。伴隨 著高功率切割/焊接、微電子加工以及傳(chuan) 感等領域需求持續提升以及激光加工技術的不 斷成熟,性價(jia) 比不斷提升,激光器需求前景值得期待。

3.4.2 光通信:數據增長推動光通景氣向上

全球數據增長驅動光通信景氣度持續向上。隨著互聯網、物聯網、大數據、雲(yun) 計算、 5G 等新一代信息技術的快速崛起,全球數據量呈現爆發式增長態勢。根據長光華芯招 股書(shu) 援引 IDC 預測,預計到 2025 年,全球數據總量將從(cong) 2018 年的 33ZB 增長到 175ZB, 年複合增長率約為(wei) 26.91%。同時,邊緣計算的數據量也將呈快速增長趨勢,預計 2025 年平均每人每天進行 5000 次數據交互,是目前交互數量的 7 倍。麵對數據洪流的挑戰, 傳(chuan) 統的銅線傳(chuan) 輸已無法滿足數據流量日益增長的需求。由於(yu) 光通信在傳(chuan) 輸速度、衰減、 抗幹擾、抗腐蝕、重量體(ti) 積等性能指標方麵更具有優(you) 勢,光通信技術將成為(wei) 推動網絡變 革的終極方案,光通信行業(ye) 也迎來了快速發展的新機遇。根據 Lightcounting 預測,全 球光通信市場規模在 2021-2026 年間將以 14%的年均複合增長率快速增長。

5G 建設和“東(dong) 數西算”工程推動光模塊需求高增長。1)全球移動通信係統協會(hui) GSMA 發布的《2021 中國移動經濟發展報告》預計,2020 年至 2025 年,中國國內(nei) 移 動運營商將投資近 2100 億(yi) 美元來建設網絡,其中 90%將投向 5G。2)根據 Mordor intelligence 數據,2020 年中國 IDC 市場規模為(wei) 299.8 億(yi) 美元,預計 2026 年將達到 1556.4 億(yi) 美元,2021-2026 年 CAGR 達 32.53%。我們(men) 認為(wei) ,數據中心市場需求將隨 著國家重大戰略性工程“東(dong) 數西算”的全麵推進而迅速增長。

3.4.3 傳(chuan) 感:激光雷達有望成為(wei) 潛在需求爆發點

VCSEL 激光器廣泛應用於(yu) 3D 傳(chuan) 感、生物傳(chuan) 感、圖像傳(chuan) 感、位臵傳(chuan) 感等領域。2017 年,蘋果率先發布了大規模使用 3D 傳(chuan) 感的消費電子終端 iphoness X,安卓陣營也迅速跟 進,推出多款使用 3D 傳(chuan) 感方案的手機,VCSEL 作為(wei) 3D 傳(chuan) 感技術的基礎傳(chuan) 感器,市場 規模迅速增大。隨著智能手機的發展,VCSEL 完成了從(cong) 數據通信時代向傳(chuan) 感時代的轉 變。根據麥姆斯谘詢的數據,在各種傳(chuan) 感應用的驅動發展下,2020 年 VCSEL 激光器全 球市場規模超過 11 億(yi) 美元,其中傳(chuan) 感和通信分別占據 75%和 24%市場份額。根據麥姆 斯谘詢預測,全球傳(chuan) 感應用的 VCSEL 市場將從(cong) 2020 年的 8.62 億(yi) 美元增長到 2024 年

自動駕駛和高級輔助駕駛驅動激光雷達市場需求。激光雷達是一種綜合的光探測與(yu) 測量係統,通過測量激光信號的時間差和相位差來確定距離,並利用多普勒成像技術繪 製出目標清晰的 3D 圖像。隨著汽車向自動駕駛過渡,激光雷達受到產(chan) 業(ye) 界越來越多的 關(guan) 注,被廣泛認為(wei) 是 L3、L4、L5 級標準自動駕駛中不可或缺的元件。激光雷達主要包 括激光發射、掃描係統、激光接收和信息處理四大係統,其中激光發射係統是核心係統。

2025 年全球激光雷達市場達 135.4 億(yi) 美元,2019-2025 年 CAGR 達 64.63%。根 據長光華芯招股書(shu) 援引沙利文數據,受無人駕駛車隊規模擴張、激光雷達在高級輔助駕 駛中滲透率增加、及服務型機器人及智能交通建設等領域需求的推動,激光雷達整體(ti) 市 場預計將呈現高速發展態勢,預計 2025 年全球市場規模達 135.4 億(yi) 美元,2019-2025 年複合增長率達 64.63%;根據禾賽科技招股說明書(shu) 援引沙利文數據,中國作為(wei) 全球最 大的新車銷售市場,2025 年激光雷達市場規模將達到 43.1 億(yi) 美元,2019-2025 年複合 增長率達 63.1%,其中無人駕駛和高級輔助駕駛是主要組成部分。

激光雷達有望成為(wei) VCSEL 潛在需求爆發點之一。目前激光雷達中 EEL 激光器是 主流,但往往隻能通過單顆一一貼裝的方式與(yu) 電路板整合,生產(chan) 成本高,且產(chan) 品一致性 難以保障。相比之下,VCSEL 激光器具有麵上發光的特性,更容易與(yu) 平麵化電路芯片 鍵合,具有功耗低、壽命長、成本低等優(you) 點,但此前其較低的發光功率密度限製了探測 距離。隨著多結 VCSEL 技術的發展,一係列高功率 VCSEL 產(chan) 品相繼麵世,Valeo、禾 賽科技等激光雷達廠商亦紛紛進軍(jun) VCSEL,我們(men) 認為(wei) 未來激光雷達市場有望成為(wei) VCSEL 新的需求爆發點。

4. 競爭(zheng) :技術實力突出,打造領先激光中國芯

4.1 國產(chan) 替代:中國市場高需求,高功率半導體(ti) 激光芯片依賴進

激光器市場亞(ya) 太、歐洲、北美三足鼎立,中國市場進口替代空間大。 需求端,我們(men) 認為(wei) 由於(yu) 中國、日本、印度為(wei) 代表的亞(ya) 太地區聚集了眾(zhong) 多汽車業(ye) 、 傳(chuan) 統製造業(ye) 和半導體(ti) 行業(ye) ,製造行業(ye) 的升級換代激發了市場對光纖激光器的旺 盛需求。根據中國產(chan) 業(ye) 信息網,2017 年亞(ya) 太地區光纖激光器市場規模占全球 42.9%的市場份額。歐洲為(wei) 全球第二大光纖激光器市場,2017 年歐洲地區光纖 激光器市場規模占全球 33.2%的市場份額。北美洲占 22.6%的市場份額。供給端,以光纖激光器在華市場銷售情況為(wei) 例,根據中國光學期刊網,國內(nei) 光 纖激光器產(chan) 業(ye) 化起步較晚,但中國加工製造市場對激光設備的需求旺盛,早期 國內(nei) 市場份額主要由 IPG、COHERENT、SPI 為(wei) 代表的海外公司占據。近年 來,銳科激光、創鑫激光等國產(chan) 廠商崛起,不斷突破技術瓶頸,依托本土市場 的優(you) 勢,持續搶占市場份額。

隨著激光技術的逐步成熟和產(chan) 業(ye) 化,一方麵,國產(chan) 激光設備的質量、技術與(yu) 服務在 競爭(zheng) 中慢慢提高,國產(chan) 激光產(chan) 品的崛起正在逐步取代進口的激光產(chan) 品;另一方麵,激光 技術的應用比許多傳(chuan) 統製造技術更具成本效益,使激光應用得以迅速普及。從(cong) 我國激光 器市場來看,國產(chan) 光纖激光器逐步實現由依賴進口向自主研發、替代進口到出口的轉變。

中低功率激光器國產(chan) 占比較高,高功率激光器及核心元器件替代空間大。低功率光 纖激光器市場中,2019 年國產(chan) 激光器市場份額達 99.01%;中功率光纖激光器市場中, 國產(chan) 激光器滲透率近年來維持 50%以上的水平;高功率光纖激光器的國產(chan) 化進程也在逐 步推進,從(cong) 2013 年到 2019 年間實現“從(cong) 無到有”,並達到了 55.56%的滲透率,預計 2020 年高功率光纖激光器的國產(chan) 滲透率為(wei) 57.58%。但高功率半導體(ti) 激光芯片等核心元 器件仍依賴進口,以半導體(ti) 激光芯片為(wei) 核心的激光器上遊元器件正在逐步實現國產(chan) 化。

我國高功率尤其萬(wan) 瓦級激光器國產(chan) 化率較低。2019 年國產(chan) 1.5kW 以上光纖激光器 出貨量近 4000 台,在 3-6kW 產(chan) 品段,國內(nei) 市場的競爭(zheng) 將趨白熱化,進口與(yu) 國產(chan) 品牌的 出貨數量旗鼓相當。而在萬(wan) 瓦級以上的市場,隨著資本實力的增強和自主研發實力的提 高,國內(nei) 廠商更多地開始關(guan) 注核心元器件的生產(chan) ,國產(chan) 光纖激光器慢慢開始參與(yu) 到競爭(zheng) 當中。由於(yu) 光纖激光器的性能及效率不斷提高,近兩(liang) 年國產(chan) 主流中高功率光纖激光器出 貨量顯著提高,3kW 和 3.3kW 共有超過 3000 台的出貨量,並且有超過 700 台的 6kW 國產(chan) 光纖激光器投放市場,但高功率尤其萬(wan) 瓦級激光器國產(chan) 化率亟需提高。

半導體(ti) 激光芯片領域,海外巨頭綜合實力較強。半導體(ti) 激光芯片廠商仍以國外企業(ye) 為(wei) 主,主要是 II-VI(貳陸集團)、Lumentum(朗美通)、IPG 光電等國際巨頭,上述 企業(ye) 同時從(cong) 事下遊的廣泛業(ye) 務,綜合實力相對較強。公司國內(nei) 競爭(zheng) 對手包括武漢銳晶、 華光光電、縱慧芯光、炬光科技、凱普林、星漢激光等,其中武漢銳晶、華光光電有從(cong) 事半導體(ti) 激光芯片業(ye) 務,縱慧芯光主要從(cong) 事 VCSEL 芯片的研發及設計業(ye) 務,炬光科技、 凱普林、星漢激光主要以對外采購高功率半導體(ti) 激光芯片進行封裝生產(chan) 模塊為(wei) 主。

此外,我們(men) 認為(wei) 在貿易緊張的背景下,核心光部件自主可控迫在眉睫。根據創鑫激 光招股說明書(shu) ,其原材料芯片和光纖從(cong) 美國進口並且被國務院關(guan) 稅稅則委員會(hui) 列入加征 關(guan) 稅清單,其中芯片自 2018 年 9 月 24 日起被加征 10%的關(guan) 稅,2019 年 6 月 1 日起加 征 25%的關(guan) 稅;光纖自 2018 年 8 月 23 日被加征 25%的關(guan) 稅。創鑫激光芯片的主要供 應商為(wei) Lumentum 等,受貿易糾紛的影響被加征 25%關(guan) 稅。

4.2 海外龍頭公司介紹:覆蓋全產(chan) 業(ye) 鏈,規模優(you) 勢與(yu) 技術優(you) 勢並存

4.2.1 II-VI:工程材料和光電元件的全球領導者

主營業(ye) 務:II-VI Incorporated 是工程材料和光電元件的全球領導者,致力於(yu) 開發和 銷售各種特定應用下的光子和電子材料及元件。公司產(chan) 品主要應用於(yu) 通信、工業(ye) 、航空 航天和國防、半導體(ti) 資本設備、生命科學、消費電子和汽車市場等領域的多樣化應用。 目前公司擁有光電器件、激光係統、激光加工工具、激光組件等 12 條產(chan) 品管線。 激光器芯片:II-VI 的產(chan) 品包括光學材料、芯片、激光組件和激光係統等,涵蓋激光 器全產(chan) 業(ye) 鏈。公司產(chan) 品可以應用於(yu) 高功率激光材料處理係統、軍(jun) 事火情控製和導彈的製 導裝臵、光纖和無線電通信係統等。公司主要的芯片包括高功率激光二極管芯片和 VCSEL 芯片,激光組件主要包括 DPSS 激光器、激光引擎、多波長激光器模塊等。

業(ye) 績情況:2017 到 2021 年,II-VI 營業(ye) 收入總體(ti) 增長,2017-2021 年 CAGR 達 33.07%,2021 年營收達 31.73 億(yi) 美元,同比增長 14.64%。2020 財年公司歸母淨利潤 短暫承壓,主要係收購 Finisar 產(chan) 生的遣散、重組等相關(guan) 費用。2021 年公司扭虧(kui) 為(wei) 盈, 歸母淨利潤達到 2.78 億(yi) 美元,2017-2021 年公司歸母淨利潤 CAGR 為(wei) 29.07%。

4.2.2 Lumentum:行業(ye) 領先的光學和光子產(chan) 品供應商

主營業(ye) 務:Lumentum 是行業(ye) 領先的光學和光子產(chan) 品供應商,前身是 JDS Uniphase Corporation 的通信和光學產(chan) 品業(ye) 務部門。公司產(chan) 品主要應用於(yu) 終端市場,包括數據通 信、電信網絡、商用激光器製造和生命科學應用領域。 激光器芯片:Lumentum 主要生產(chan) 高性能商用激光器,主要應用於(yu) 包括汽車、消費 電器、半導體(ti) 芯片等具有嚴(yan) 格製造標準的行業(ye) ,產(chan) 品主要包括千瓦級光纖激光器和超快 固態激光器。公司為(wei) 遊戲和 PC 市場需要的大容量 3D 傳(chuan) 感應用提供二極管激光器。

業(ye) 績情況:2017-2021 年,公司營收和歸母淨利潤總體(ti) 增長。營業(ye) 收入方麵, 2017-2021 年 CAGR 為(wei) 15.22%,2021 年達 17.39 億(yi) 美元,同比增長 3.43%。歸母淨 利潤方麵,2019 財年歸母淨利潤短期承壓,主要係收購 Oclaro 產(chan) 生的減值費用、衍生 負債(zhai) 等,隨後在 2020 財年扭虧(kui) 為(wei) 盈,2021 年實現 4.12 億(yi) 美元,同比增長 165.61%。

4.2.3 IPG 光電:全球領先的光纖激光製造商

主營業(ye) 務:IPG 光電是全球領先的光纖激光製造商,由 ValentinP.Gapontsev 博士 於(yu) 1991 年創建。公司產(chan) 品被廣泛應用於(yu) 材料加工、通信、娛樂(le) 、醫療、生物技術、科 技和先進應用中。 激光器芯片:IPG 產(chan) 品包括激光器、激光係統、光束傳(chuan) 輸等。在激光器領域,IPG 開發了覆蓋高中低功率的連續光纖激光器、高功率 QCW 光纖激光器和可調光束模式激 光器等。基於(yu) 激光器,IPG 開發並生產(chan) 了激光焊接、切割、清洗和鑽孔等特色激光係統。

業(ye) 績情況:2017 到 2021 年 IPG 光電營收總體(ti) 增長,2021 年營收達 14.33 億(yi) 美元, 同比增長 22.41%,近三年公司歸母淨利潤未回升至 2018 年水平。根據 IPG 年報,由 於(yu) 中國競爭(zheng) 對手帶來的激烈競爭(zheng) ,公司產(chan) 品單價(jia) 大幅下降。2021 年公司歸母淨利潤有 所回升,達 2.63 億(yi) 美元,同比增長 148.31%。

4.3 國內(nei) 主要公司介紹:核心元件半導體(ti) 激光器國產(chan) 化方興(xing) 未艾

4.3.1 炬光科技:國內(nei) 領先的激光和光學元器件製造商

主營業(ye) 務:炬光科技成立於(yu) 2007 年 9 月,主要從(cong) 事激光行業(ye) 上遊的高功率半導體(ti) 激光元器件、激光光學元器件的研發、生產(chan) 和銷售。公司產(chan) 品主要應用於(yu) 先進製造、醫 療健康、汽車應用、科學研究和信息技術等領域。公司主要產(chan) 品包括半導體(ti) 激光器、激 光光學元件、激光雷達發射端、VCSEL 發射模塊等。

業(ye) 績情況:2017-2021 年,公司營收和歸母淨利潤總體(ti) 增長,2017-2021 年營收 CAGR 為(wei) 15.91%。2019 年公司業(ye) 績短期承壓,主要係發生公司重組費用等非經常性支 出所致,隨後在 2020 年扭虧(kui) 為(wei) 盈。2021 年公司實現營收 4.76 億(yi) 元,同比增長 32.21%; 歸母淨利潤 0.68 億(yi) 元,同比增長 94.33%。(報告來源:未來智庫)

4.3.2 非上市公司

武漢銳晶成立於(yu) 2015 年,主要從(cong) 事半導體(ti) 激光器芯片的研發、生產(chan) 、銷售和技術 谘詢等,其產(chan) 品廣泛運用於(yu) 工業(ye) 加工、醫療、安全、傳(chuan) 感、印刷、科研、激光顯示等領 域。公司激光器芯片產(chan) 品包括單管係列和巴條係列芯片。銳晶公司為(wei) 銳科激光控股股東(dong) 中國航天三江集團有限公司間接控製的公司。

華光光電成立於(yu) 1999 年,公司主營業(ye) 務為(wei) 半導體(ti) 激光器外延材料、管芯、器件及 應用產(chan) 品的開發、生產(chan) 和銷售。公司產(chan) 品主要用於(yu) 醫療美容(激光美容儀(yi) 、激光理療手表等)、儀(yi) 器傳(chuan) 感(標線儀(yi) 、測距儀(yi) 、條碼掃描儀(yi) 等)、顯示娛樂(le) (舞台燈光、城市亮 化、節日裝扮等)、激光印刷、激光夜視照明等領域。公司目前主要產(chan) 品為(wei) 紅光激光外 延片、單管與(yu) 巴條係列芯片、高頻率疊陣激光器與(yu) 光纖耦合半導體(ti) 激光器等。公司曾於(yu) 2016 年開始在全國中小企業(ye) 股份轉讓係統掛牌,後於(yu) 2019 年終止掛牌。

縱慧芯光成立於(yu) 2015 年,是一家創新型的光電半導體(ti) 企業(ye) ,致力為(wei) 全球客戶提供 高功率以及高頻率 VCSEL 解決(jue) 方案。公司產(chan) 品主要應用於(yu) 消費類電子產(chan) 品、汽車應用、 光通信和醫療安防等領域。公司目前主要研發和生產(chan) VCSEL 芯片、器件及模組等產(chan) 品。

4.4 公司核心競爭(zheng) 力

下遊應用驅動下,激光器行業(ye) 需求向上,行業(ye) 競爭(zheng) 加大帶來價(jia) 格下滑。下遊激光器 廠商為(wei) 搶占市場份額,逐步降低激光器價(jia) 格參與(yu) 市場競爭(zheng) ,同時激光芯片作為(wei) 激光器的 核心元器件的價(jia) 格亦相應降低。

盡管產(chan) 品價(jia) 格下滑,公司產(chan) 品毛利率仍穩中有升。受產(chan) 業(ye) 鏈整體(ti) 價(jia) 格下降以及國內(nei) 外廠商的競爭(zheng) 策略影響,2018-2021H1 公司單管芯片產(chan) 品價(jia) 格分別為(wei) 42.44、31.95、 18.95 和 14.10 元/顆,光纖耦合模塊產(chan) 品價(jia) 格分別為(wei) 3511.26、3176.64、2758.52 和 2641.23 元/個(ge) ,價(jia) 格呈下降趨勢。在此背景下,公司份額不斷提升,盈利水平穩步優(you) 化:收入端,2018-2021 年公司營收 CAGR 達 66.82%,不斷提升市場份額,根 據公司招股說明書(shu) 測算,2020 年公司核心產(chan) 品高功率激光器芯片國內(nei) 市占率 達 13.41%,全球市占率達 3.88%,成為(wei) 國內(nei) 龍頭;利潤端,2018-2021 年公司產(chan) 品整體(ti) 毛利率穩中有升,主要係單管芯片、單管 器件等產(chan) 品毛利率同比優(you) 化,以及高毛利產(chan) 品占比提升。

我們(men) 認為(wei) ,公司通過有效的鞏固和增強產(chan) 品的綜合競爭(zheng) 力,降低產(chan) 品成本。基於(yu) 此, 我們(men) 將公司的核心競爭(zheng) 力歸因為(wei) :產(chan) 品質量過硬,技術實力領先;導入先進產(chan) 線,實現 降本增產(chan) ;掌握客戶資源,產(chan) 品快速提量;縱橫雙向拓展,打開成長空間。

4.4.1 產(chan) 品質量過硬,技術實力領先

掌握核心科技,強化技術壁壘。公司作為(wei) 半導體(ti) 激光芯片係列產(chan) 品提供商,擁有半 導體(ti) 激光芯片設計、外延生產(chan) 、晶圓製造、芯片加工及封裝測試等全流程工藝技術,並 且依靠公司核心技術成功實現高功率半導體(ti) 激光芯片的產(chan) 業(ye) 化,公司核心技術包括器件 設計及外延生長技術、FAB 晶圓工藝技術、腔麵鈍化處理技術、封裝技術及高亮度合束 及光纖耦合技術等。

在器件設計及外延生長萬(wan) 麵,公司成功突破外延技術的行業(ye) 難點。公司通過自主研 發的高功率高效率高亮度芯片結構設計、分布式載流子注入技術、MOCVD 外延生長技 術、多有源區級聯的垂直腔麵發射(VCSEL)半導體(ti) 激光器的設計等技術的應用,成功突破了外延技術的行業(ye) 難點,為(wei) 半導體(ti) 激光芯片的製造提供高質量的外延晶體(ti) 材料。

在晶圓製造方麵,技術水平與(yu) 國際先進水平同步。公司自主研發了低損傷(shang) 刻蝕工藝 技術、薄膜氧化熱處理工藝技術、高功率芯片腔麵技術/高 COMD 閾值的腔麵保護技術 等,在諸多應用技術的支撐下,成功實現 30W 高功率半導體(ti) 激光芯片的量產(chan) ,電光轉 換效率達到 60%-65%,技術水平與(yu) 國際先進水平同步,提升了半導體(ti) 激光芯片的產(chan) 量 及良率,實現了半導體(ti) 激光芯片的產(chan) 業(ye) 化應用。

在工業(ye) 激光器泵浦源應用方麵,公司實現高功率光源穩定輸出,為(wei) 下遊高功率光纖 激光器提供穩定泵浦源。公司開發了大功率半導體(ti) 激光器芯片封裝技術、高亮度光譜合 束技術、高質量光纖耦合技術等,將公司高功率半導體(ti) 激光芯進行合束,可實現 700W 光源輸出,為(wei) 下遊高功率光纖激光器提供穩定泵浦源。

質量業(ye) 界認可,助力國產(chan) 替代。公司己逐步實現高功率、高可靠性、高效率、寬波 長範圍單管芯片的國產(chan) 化,可量產(chan) 功率達到 30W,波長範圍覆蓋 808-1064nm,電光轉 換效率達 60%至 65%,產(chan) 品技術水平與(yu) 國外先進水平同步;公司推出的 28W 商用單管 芯片(榮獲fun88官网平台金耀獎新技術銀獎),30W 商用單管芯片(榮獲 OFweek2021 年 度技術創新獎),獲得行業(ye) 客戶高度認可,成功導入銳科激光、創鑫激光及大族激光等 主流激光器及激光設備廠商,市場份額大幅提升,基本實現高功率激光芯片的國產(chan) 化替 代;公司的高功率巴條芯片可實現連續(CW)50-250W 激光輸出,準連續脈衝(chong) (QCW)500-1000W 激光輸出,電光轉換效率 63%以上,波長包括 808、940nm,廣泛應用於(yu) 固態激光器泵浦源,服務於(yu) 多家國家級骨幹單位;公司推出分別針對光纖激光器、固體(ti) 激光器以及科研應用的全新一代泵浦源係列產(chan) 品(600W 976nm 200μm 模塊榮獲榮格 技術創新獎);公司還推出精密溫度反饋直接半導體(ti) 激光器,推進國內(nei) 直接半導體(ti) 激光 器工業(ye) 應用進程。

4.4.2 導入先進產(chan) 線,實現降本增產(chan)

光電子器件企業(ye) 半導體(ti) 行業(ye) 的經營模式主要分為(wei) IDM(垂直整合製造)模式與(yu) Fabless(無晶圓廠)模式。IDM 獨立從(cong) 事芯片設計、晶圓製造、封裝測試等全部業(ye) 務 環節,Fabless 主要從(cong) 事芯片設計及銷售,將晶圓製造、封裝測試等生產(chan) 環節委托給第 三方企業(ye) 完成。包括歐美激光芯片巨頭在內(nei) 的光電子器件企業(ye) 多采用 IDM 模式,係光 電子器件遵循特色工藝,即器件價(jia) 值的提升不完全依靠尺寸的縮小,而是通過功能的增 加。相比以線寬為(wei) 基準的邏輯工藝,特色工藝的競爭(zheng) 能力更加綜合,包括工藝、產(chan) 品、 服務、平台等多個(ge) 維度,核心競爭(zheng) 點在於(yu) 工藝的成熟度和穩定性,工藝平台的多樣性。

公司采用 IDM 模式,生產(chan) 效率更高、技術迭代更快。公司采用 IDM 模式進行半導 體(ti) 激光芯片及其器件、模塊等產(chan) 品的研發、生產(chan) 與(yu) 銷售,優(you) 勢包括:1)更好地理解客 戶需求,按需生產(chan) 不同功能的激光芯片及其器件,從(cong) 而使生產(chan) 更具彈性,有效提升生產(chan) 效率;2)在下遊客戶引領下,快速迭代,持續開展技術和產(chan) 品創新,以更好地進行技 術及應用積累,在深度及廣度上覆蓋下遊客戶日益增長的新需求。

公司導入 6 寸產(chan) 線,成為(wei) 擁有全球少數、國內(nei) 唯一的 6 寸高能芯片產(chan) 線的公司。目 前 3 寸量產(chan) 線為(wei) 半導體(ti) 激光行業(ye) 內(nei) 的主流產(chan) 線規格,而 6 寸量產(chan) 線為(wei) 該行業(ye) 內(nei) 最大尺寸 的產(chan) 線,相當於(yu) 是矽基半導體(ti) 的 12 寸量產(chan) 線,公司突破一係列關(guan) 鍵技術,成為(wei) 少數研 發和量產(chan) 高功率半導體(ti) 激光芯片的公司之一。 6 寸線成本具備優(you) 勢,公司主要芯片生產(chan) 成本大幅降低。與(yu) 3 寸線相比,6 寸線在 材料利用率和成本等方麵具備優(you) 勢。2018 年公司開始建立 6 寸線,並於(yu) 2021 年 1 月 完成導入。導入後,公司的單管芯片單顆平均生產(chan) 成本降低 40.65%,巴條芯片單顆平 均生產(chan) 成本降低 32.48%。

公司已建成覆蓋芯片設計、外延生長、晶圓處理工藝(光刻)、解理/鍍膜、封裝 測試、光纖耦合等 IDM 全流程工藝平台和 3 寸、6 寸量產(chan) 線,並已突破外延生長、晶圓 工藝處理、封裝、測試的關(guan) 鍵核心技術及工藝。根據長光華芯招股說明書(shu) ,目前公司自 主研發的 6 寸高功率芯片生產(chan) 技術已進入客戶送樣(Beta)階段。 產(chan) 線完成擴容,新引進 6 寸高功率半導體(ti) 激光芯片產(chan) 線,產(chan) 能有望提升 5-10 倍。 2021 年 3 月蘇州高新區與(yu) 長光華芯共建的蘇州半導體(ti) 激光創新研究院大樓正式投入使 用,項目總投資 5 億(yi) 元,占地麵積近 2.3 萬(wan) 平方米。根據蘇州高新區管委會(hui) 網站新聞, 長光華芯新投產(chan) 的生產(chan) 線讓每個(ge) 晶圓上的芯片數目增加 5 倍,相應的人工成本降低了 5 倍,材料成本降低 40%左右,次品率也降低三分之一,總產(chan) 能提升 5-10 倍。

未來,隨著 6 寸晶圓生產(chan) 線投產(chan) 、現有產(chan) 線自動化程度加深、生產(chan) 工藝日趨完善, 公司芯片產(chan) 能及良率將逐步提高,有望帶動單管芯片及後續單管器件、光纖耦合模塊、 直接半導體(ti) 激光器的生產(chan) 成本降低,並提高毛利率較高的單管芯片的收入占比,使得單 管係列產(chan) 品毛利率進一步提高。(報告來源:未來智庫)

4.4.3 掌握客戶資源,產(chan) 品快速提量

產(chan) 業(ye) 方投資人背景為(wei) 公司早期業(ye) 績提供保障。前五大客戶中,銳科激光、中科院長 光所、華日精密為(wei) 公司直接和間接產(chan) 業(ye) 投資股東(dong) 及參股公司,在產(chan) 界和業(ye) 界地位顯著, 成為(wei) 公司的業(ye) 績保障。其中,銳科激光為(wei) 間接持股 5%以上的股東(dong) 徐少華擔任董事的企 業(ye) ,主要采購公司產(chan) 品作為(wei) 泵浦源生產(chan) 下遊激光器產(chan) 品;華日精密為(wei) 公司持股 19.55% 的參股公司,主要向公司采購光纖耦合模塊用以生產(chan) 固體(ti) 激光器、超快光纖激光器等。 2018-2021H1,三大關(guan) 聯方交易占收入比例總體(ti) 呈現下降趨勢。

把握大客戶,持續進行客戶拓展。除關(guan) 聯客戶外,公司積極進行產(chan) 品在老客戶和新 客戶中的拓展,下遊客戶包括銳科激光、創鑫激光、大族激光、飛博激光、光惠激光等 知名激光器企業(ye) 和科研機構:1)2019 年,公司客戶新增光惠激光、大科激光等行業(ye) 內(nei) 知名廠商,原有客戶的訂單量亦有所上升;2)2020 年,國外新冠疫情爆發使得國產(chan) 替代進程加速,同時公司 18W 單管芯片通過認證,創鑫激光、銳科激光向公司加大了芯 片的采購量;3)2021 年,公司單管芯片產(chan) 品客戶認可度逐漸提高,創鑫激光、銳科激 光等行業(ye) 內(nei) 知名企業(ye) 當期向公司采購了較多毛利率較高的單管芯片產(chan) 品。

公司規模效應正逐步打開,上遊議價(jia) 能力提升。公司主要采購的原材料包括襯底、 熱沉、光學件(如準直透鏡、耦合鏡及反射鏡)、殼體(ti) 組及光纖等。根據公司招股說明 書(shu) ,2018-2021H1 公司的主要原材料采購價(jia) 格整體(ti) 呈下降趨勢,主要原因包括隨公司 業(ye) 務發展,采購量提升,公司的議價(jia) 能力增強。2021H1 公司襯底平均單價(jia) 提升,主要 係增加了 6 寸砷化镓襯底的采購量。6 寸砷化镓襯底麵積為(wei) 3 寸的 4 倍,考慮晶粒間距、 邊緣無效區等參數後,對應 6 寸襯底產(chan) 量為(wei) 3 寸襯底 4 倍以上,因此在單位麵積和單位 晶粒對應的襯底成本方麵,實際 6 寸砷化镓成本更具優(you) 勢。

4.4.4 縱橫雙向拓展,打開成長空間

我們(men) 總結公司發展戰略:一平台(與(yu) 地方政府蘇州高新區共建半導體(ti) 激光創新研究 院)、一支點(立足自研高功率半導體(ti) 芯片)、橫向擴展(豐(feng) 富產(chan) 品線至 VCSEL 等產(chan) 品,深入布局傳(chuan) 感和通信市場)、縱向延伸(向下遊延伸,覆蓋半導體(ti) 激光全產(chan) 業(ye) 鏈)。

橫向拓展,豐(feng) 富產(chan) 品線至 VCSEL 等產(chan) 品,深入布局傳(chuan) 感和通信市場。基於(yu) 成熟的 高功率半導體(ti) 激光芯片研發和工藝量產(chan) 平台,公司成功構建了 GaAs(砷化镓)和 InP (磷化銦)兩(liang) 大材料體(ti) 係,具備邊發射和麵發射 VCSEL 兩(liang) 大製造工藝及產(chan) 品體(ti) 係,積 極橫向拓展以 VCSEL 為(wei) 代表的 3D 傳(chuan) 感、激光雷達芯片和光通訊芯片等領域。根據 MEMS 微信公眾(zhong) 號,在 3D 傳(chuan) 感方麵,公司 VCSEL 芯片方麵已完成行業(ye) 主流前沿方向 技術、產(chan) 品、應用和客戶的開拓儲(chu) 備;在激光雷達發射端芯片方麵,公司高功率、高能量密度 VCSEL 的芯片開發進展順利,多結、多通道 EEL 芯片推動客戶驗證;在光通信 方麵,公司實現更高速率產(chan) 品定製開發。高能量激光方麵,公司實現了長波長激光器芯 片(如 1710nm)的開發。我們(men) 認為(wei) ,公司邊發射產(chan) 品研發和生產(chan) 經驗豐(feng) 富,而 VCSEL 芯片與(yu) 高能半導體(ti) 激光芯片工藝重疊較多,同時公司基於(yu) 已有技術積累,在 VCSEL 方 麵公司進展迅速且領先,未來 VCSEL 有望構建公司第二成長曲線。

縱向拓展,立足自研半導體(ti) 激光芯片,覆蓋半導體(ti) 激光全產(chan) 業(ye) 鏈。公司產(chan) 品覆蓋半 導體(ti) 激光行業(ye) 的全產(chan) 業(ye) 鏈,產(chan) 品工藝流程環環相扣。公司核心產(chan) 品為(wei) 半導體(ti) 激光芯片, 其他產(chan) 品均以自產(chan) 激光芯片加工生產(chan) 所得。我們(men) 認為(wei) ,立足自研資產(chan) 的半導體(ti) 激光芯片 產(chan) 品,公司更為(wei) 深刻地把握行業(ye) know-how,實現產(chan) 業(ye) 鏈上下遊協同發展。(報告來源:未來智庫)


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