(报告出品方/作者:华泰证券,余熠、*乐平)
高功率半导体激光芯片国产化领*者
公司成立于年,自成立以来深耕于半导体激光芯片及其器件、模块的研发、生产与销售,逐步成长为国内少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一,实现高功率激光芯片的国产化与进口替代。纵向上,公司持续推进高功率激光芯片技术突破,年推出15W单管芯片,年推出18W、25W单管芯片,年实现30W单管芯片量产;公司亦将产线向下游延伸至光纤耦合模块、直接半导体激光器等;横向上,公司基于高功率半导体激光芯片技术积累,将产线拓展至VCSEL芯片等,年成立VCSEL事业部与激光系统事业部,并建立VCSEL芯片6吋产线。
纵向+横向布局打造激光产业“中国芯”
三大产线,面向多元化下游市场。公司主营产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品等。高功率单管系列产品为公司营收贡献最高的板块,板块核心下游市场为工业加工,其他市场还包括科研与国家战略高技术、医疗美容等;高功率单管芯片和高功率巴条系列的主要差异在于其所用的芯片存在差异,前者为单管芯片,后者为巴条芯片。巴条芯片由于发光点较多,具有更高的发光功率,核心下游市场为科研与国家战略高技术,其他市场包括医疗美容、工业加工等;公司VCSEL芯片产品包括PS系列、TOF系列、SL系列三类,主要应用于短距离传感、3D传感、激光雷达、AR/VR等领域。
纵向延伸:打通芯片→器件→模组→半导体激光器产业链条。公司通过纵向延伸,在高功率单管系列、高功率巴条系列产品实现了全产业链布局。以公司高功率单管系列产品为例,板块可细分为单管芯片、单管器件、光纤耦合模块、直接半导体激光器四类产品,该四类产品存在上下游联系。一颗单管芯片可封装成一个单管器件,多个单管器件耦合为一个光纤耦合模块,基于多个光纤耦合模块可组成为一台直接半导体激光器。我们认为公司通过产业链纵向延伸有效拓展了自身发展空间,有助于营收规模的持续扩大。
横向扩展:切入VCSEL及光通信芯片赛道。公司基于高功率半导体激光芯片的技术优势以及设计和量产能力,年公司成立VCSEL事业部,已建立了VCSEL产品包含外延生长、条形刻蚀、端面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线。此外公司亦布局光通信激光芯片市场,产品能实现电信号和光信号之间的相互转换,是光电产品的核心功能部件。我们认为公司有望横向扩展光通信芯片(晶圆)的生产能力,以满足光通信市场的需求,推动光通信激光芯片的国产化进程。
汇聚核心技术人才,无控股股东和实际控制人
公司技术人才储备丰富,核心管理层均在激光行业拥有丰富的技术及管理背景。闵大勇先生作为公司的董事长、总经理,具有多年激光行业管理经验,主要负责公司研发成果的市场转化及激光应用工艺开发。王俊先生作为公司的董事、常务副总经理,研发并掌握了外延、镀膜、封装、老化测试等核心技术,领导公司实现以芯片为主的产业化,建立国内领先、国际先进、国内规模较大的高功率半导体激光芯片生产线,以此带动相关器件、模块及系统的产业化升级。廖新胜先生作为公司的董事、副总经理,早期主导创建了公司半导体激光器研发、生产基地。潘华东先生作为公司副总经理,主持了公司生产制造的自动化升级,基于其在光电领域长达16年的从业经验及对半导体激光器产品与应用的深刻理解,不断带动公司光纤耦合产品技术的提高。
公司无控股股东和实际控制人,积极引入华为战略投资者。根据公司年一季报,截至1Q22末,公司无控股股东和实际控制人,第一大股东为华丰投资,持股24.51%(发行后持股比例为18.38%),根据公司招股书,华丰投资系财务投资人,不参与公司日常经营管理工作。第二大股东苏州英镭持股19.76%(发行后持股比例为14.82%),苏州英镭为公司核心管理团队持股平台,根据公司招股书,苏州英镭合伙人包括王俊、廖新胜、闵大勇和潘华东,出资比例分别为50.40%、25.80%、13.38%和10.42%。第三大股东长光集团,持股8.72%(发行后持股比例为6.54%),是中科院长光所全资的事业单位资产管理公司。
技术实力领先,材料体系、产品、生产线布局完善
IDM全流程工艺平台,助力公司产品技术快速迭代升级
根据公司招股书,包括欧美激光芯片巨头在内的光电子器件企业多采用IDM模式,主要由于光电子器件遵循特色工艺,即器件价值的提升不完全依靠尺寸的缩小,而是通过功能的增加。相比以线宽为基准的逻辑工艺,特色工艺的竞争能力更加综合,包括工艺、产品、服务、平台等多个维度,核心竞争点在于工艺的成熟度和稳定性,以及工艺平台的多样性。
经过多年的研发和产业化积累,公司已建成覆盖芯片设计、外延、光刻、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等IDM全流程工艺平台。我们认为借助IDM模式优势,公司一方面可以更好地理解客户需求,按需生产不同功能的激光芯片及其器件,从而使生产更具弹性,有效提升生产效率;另一方面在下游终端客户的引领下,IDM模式有助于公司技术以及产品的快速迭代。
布局砷化镓、磷化铟两大材料体系,边发射及面发射两大产品结构,先进6吋生产线
公司依托边发射芯片的技术水平向面发射芯片扩展,从GaAs(砷化镓)材料体系扩展到InP(磷化铟)材料体系,构架了边发射和面发射两种结构的技术工艺平台。公司技术工艺平台具备边发射和面发射VCSEL两大制造工艺及产品体系。砷化镓,磷化铟作为外延材料应用于金属有机化合物气相沉积(MOCVD)外延片的生产,而半导体材料的外延生长是半导体激光器生产的最源头。
外延+晶圆+镀膜,三大核心工艺铸就技术壁垒
半导体激光芯片属于光电有源芯片,与以硅片为衬底的数字芯片或模拟芯片相比,不仅需克服共有的晶圆工艺,还需解决外延生长、解理镀膜等特有的光学工艺。具体而言,外延生长是指在衬底上长出半导体激光材料生成外延片,解理镀膜是指将通过晶圆工艺生成的晶圆进行解理,并通过腔面钝化处理技术镀上特殊材料膜并使其具备激光特性,解理镀膜环节对芯片缺陷的容忍度极低,对腔面耐光学损伤要求较高。公司目前已掌握外延生长、晶圆工艺、解理镀膜等半导体激光芯片生产的核心工艺,构筑了深厚的技术护城河:
外延生长方面,公司通过自主研发的高功率高效率高亮度芯片结构设计、分布式载流子注入技术、MOCVD外延生长技术、多有源区级联的垂直腔面发射(VCSEL)半导体激光器的设计等技术的应用,成功突破了外延技术的行业难点,为半导体激光芯片的制造提供高质量的外延晶体材料。
晶圆制造方面,公司自主研发了低损伤刻蚀工艺技术、薄膜氧化热处理工艺技术、高功率芯片腔面技术/高COMD阈值的腔面保护技术等,在诸多应用技术的支撑下,成功实现30W高功率半导体激光芯片的量产,电光转换效率达到60%~65%,技术水平与国际先进水平同步,提升了半导体激光芯片的产量及良率,实现了半导体激光芯片的产业化应用。
腔面钝化处理方面,半导体激光芯片的光能量是经由一个芯片解理端面(前腔面,尺寸仅为微米平方量级的窗口)向外辐射输出,在高功率输出条件下腔面的光子吸收导致温升已足以融化腔面,最终导致激光芯片失效,这是限制激光器功率与可靠性提高的核心技术瓶颈。若通过腔面特殊处理,可以大大减低腔面的光子吸收水平,从而提高芯片的功率与可靠性。在腔面膜处理方面,公司全自主建设的腔面钝化处理设备和自主开发的工艺技术,采用真空解理钝化与无吸收窗口结构,有效降低腔面表面复合效应和腔面温度,提高芯片腔面灾变(COMD)水平。
产品技术指标国内领先、国际先进
公司单管芯片最高功率达30W,达行业领先水平。评价半导体激光行芯片的核心技术指标包括输出功率、电光转换效率、波长等,其中芯片输出功率越高,所需的技术和工艺要求就越高;产品波长范围越广,则应用范围也更广泛,代表的技术能力越高;电光转换效率是指将电能转换为激光的能量转换效率,较高的电光转换效率可实现同等电流下更高功率的激光输出,有效降低产品使用成本并提高器件的可靠性。根据公司招股书,公司目前高功率单管芯片输出功率达到30W(对应波长为/nm),性能优于可比公司;电光转换效率达60%以上,亦为行业领先水平。波长范围方面,根据公司招股书,公司目前产品可覆盖、、、nm等主流波段。
激光芯片市场持续扩张,VCSEL发展前景广阔
半导体激光芯片:激光产业链上游核心器件,用于泵浦源/直接半导体激光器
半导体激光芯片(LD)位处激光产业链上游,可应用于激光器泵浦源,也可以制作直接半导体激光器。激光产业链上游制造激光芯片、光电器件等,准入门槛较高。产业链中游利用芯片及器件、模组、光学元件等作为泵浦源制造各类激光器,下游包括各类激光应用行业。LD是半导体泵浦源的核心部件,主要原理是通过二极管pn结进行电注入,并将电能转化为激光,位处产业链上游。一方面,半导体激光芯片作为产业链中游各类激光器的核心泵浦光源,对激光器的性能有着直接影响,应用于工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等多行业。另一方面LD也可以制作直接半导体激光器,广泛应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国防等领域。
激光器市场:新应用有望驱动市场规模扩张
全球激光器市场持续增长,材料加工和光刻领域应用占比最大。根据LaserFocusWorld统计,年全球激光器销售收入达亿美元,同比增长10%。伴随着全球智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长,以及医疗美容、仪器设备等新兴应用领域的持续拓展,全球激光器的市场规模将继续保持稳定增长,LaserFocusWorld预计年市场规模将达亿美元,同比增长7.84%。激光行业下游应用市场可分为六大主要细分市场,年细分市场份额分别为材料加工及光刻领域(39.28%)、通信与光存储市场(24.35%)、科研与*事市场(14.04%)、医疗与美容市场(5.84%)、仪器仪表与传感器市场(12.84%)以及娱乐、显示与打印市场(3.65%)
国内光纤激光器市场持续增长,年规模突破亿元。按照工作介质的不同,激光器可以分为光纤激光器、半导体激光器、固体激光器(此处为狭义固体激光器,不包括光纤/半导体激光器)、液体激光器、气体激光器等类型,其中光纤激光器凭借转换效率高、光束质量好、维修成本低、适配柔性化生产等优势快速普及。在上游核心光电子元器件国产化的推动下,国内光纤激光器产品成本逐步下降,进一步带动光纤激光器渗透率提升。根据《中国激光产业发展报告》,年国内光纤激光市场规模为.8亿元,同比增长32%。
切割市场为我国激光产业主要下游应用,未来焊接、清洗等新兴应用有望成为新的驱动力。根据《中国激光产业发展报告》,国内激光设备在工业领域应用主要包括切割、焊接、打标等下游市场,目前仍以切割为最主要市场,年占比达39%;其次为打标(19%)、焊接(12%)等。展望未来,我们认为随着激光焊接、激光清洗等新兴应用快速发展背景下,有望为激光产业注入新动力。
激光焊接有望步入快速增长阶段,~年国内市场规模CAGR为34%。随着激光技术的不断成熟,激光设备功率的持续提升以及成本端的持续下行驱动国内新能源、汽车、家电、机械、消费电子等行业对激光焊接工艺需求的释放,根据《中国激光产业发展报告》,国内激光焊接市场规模已由年的34.7亿元增长至年的.5亿元,对应CAGR达34%。
低功率激光焊接市场:手持激光焊逐步替代传统焊接工艺。传统焊接手段主要包括电弧焊、氩弧焊、电阻焊等,因焊缝较宽,传统焊接工艺存在出错高、对工人操作熟练度要求高等问题。随着激光器成本下行和激光焊接头技术的成熟,手持激光器市场凭借易操作带来较低人工培训成本等优势快速发展。根据光电汇报道,自年下半年开始,手持激光焊设备开始崛起,成为近年来激光应用市场发展较快的产品之一;目前手持激光焊的应用领域主要集中在钣金、机箱、水箱、配电箱等机柜、橱柜厨卫、不锈钢门窗护栏等领域。
高功率激光焊接市场:动力锂电池焊接工艺优势显著。动力锂电池焊接主要有电阻焊接,超声波焊接和激光焊接三种,其中电阻点焊为目前主要传统工艺。激光焊接采用了非接触式工艺,具有热量输入集中,焊缝强度大和加工效率高等优点。激光焊接克服了电阻点焊易发生喷溅和飞溅、熔核内部易产生缺陷等问题,未来有望广泛应用于动力电池生产线的前、中、后段加工过程中。根据联赢激光年年报,年联赢激光承接宁德时代新能源科技股份有限公司的子公司德国时代新能源科技(图林根)有限公司动力电池激光焊接生产线项目;根据华工科技年半年报,华工科技在焊接装备及产线领域,已成功打造并复制多条比亚迪新能源电池托盘激光焊接自动化产线。
激光清洗市场前景广阔。激光清洗是利用聚焦的激光作用在材料表面,使表面的污染物迅速汽化或剥离,从而实现材料表面清洗的技术。相对于各类传统的物理或化学的清洗方式,激光清洗具备无接触、无耗材、无污染、精度高、无损伤或损伤小等特点,是新一代重点工业清洗技术之一。
国内光纤激光器市场竞争格局:国产替代进程持续推进
国内光纤激光市场进口替代持续在推进。根据《中国激光产业发展报告》,目前国内光纤激光器市场份额最大的厂商为IPG,年份额为28.1%,同比下滑20.9pct;第二位为锐科激光,年在国内市场份额为27.3%,同比提升10.0pct;第三位为创鑫激光年在国内市场份额为18.3%,同比提升9.4pct。
定量测算:年国内激光芯片市场规模有望达17.3亿元
我们测算至年,国内激光芯片(除光通信)市场规模有望由年的8.9亿元增长至17.3亿元,对应~年CAGR为33.3%。展望未来国内激光芯片市场空间,我们做出如下假设:
1)根据《中国激光产业发展报告》,年国内光纤激光器出货量(工业用)为台,其中1-3kW、3-6kW、6-10kW及10kW以上功率激光器出货量分别为///台。我们认为1-3kW光纤激光器有望受手持激光焊接市场需求推动而实现快速增长,6kW以上光纤激光器市场规模主要随高功率市场激光器需求持续增长,假设~年1-3kW同比增速分别为90%/70%/60%,3-6kW同比增速分别为95%/70%/60%,6-10kW同比增速分别为%/95%/85%,10kW以上同比增速分别为%/%/%,则我们预计~年国内光纤激光器出货功率同比增速分别为96%/77%/69%。
2)根据长光华芯招股书,截至年底公司单管芯片电光转换效率达60%~65%,产品技术水平与国外先进水平同步,我们保守估计~年国内光纤激光器电光转换效率保持60%不变。根据创鑫激光招股书,公司合束器产品耦合输出总体合束效率超过98%,耦合效率达国内先进水平,我们假设激光芯片耦合输出效率~年保持稳定,维持在98%;
3)激光芯片单瓦价格方面,根据长光华芯招股书,公司年及1H21单管芯片单价分别为18.95/14.1元,单管芯片平均功率分别为15W/18W,即/年单瓦价格分别为1.26/0.78元(年以1H21价格为代表),对应的年同比降幅为38%。未来来看,我们认为中游激光器厂商基于降本角度的考虑,以及在高功率半导体激光芯片规模化量产、技术突破下单瓦价格预计保持下降趋势;降幅方面,我们认为经历近年国内激光芯片价格的快速下行,以及随着激光芯片向更高功率发展背景下,行业出货结构或向更高价值量产品倾斜,我们预计~年激光芯片单瓦价格降幅或较年趋缓,假设分别同比下降20%/15%;
4)根据LaserFocusWorld数据,年工业用激光器占比、非工业用激光器占比(除光通信)分别为39%、36%。工业用激光器方面,我们认为行业市场规模有望在激光焊接、激光清洗等新兴应用快速发展下保持稳健增长,预计~年国内工业用激光器占比分别为40%/41%/42%。非工业用激光器方面,我们假设~年占比保持稳定,分别为37%/36%/35%;
基于以上假设,我们测算~年国内激光芯片(除光通信)市场规模分别为8.9/12.3/17.3亿元,对应~年CAGR为33.3%。
VCSEL:3D传感、激光雷达等市场需求有望推动行业高增长
半导体激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光器(EEL)和垂直腔面发射激光器(VCSEL)两种。VCSEL芯片是指在芯片的上下两面镀上光学膜形成谐振腔,并将光学谐振腔与衬底垂直,从而实现芯片表面的激光发射。相比EEL,VCSEL具有效率高、光束质量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、调制速率快、可大量生产、制造成本低等优势,是激光雷达和3D传感等模组的核心部件。
随着激光雷达、3D传感行业的高速发展,市场对VCSEL需求有望不断提升。根据Yole数据,年全球VCSEL激光器全球市场规模约为11亿美元,其中消费电子是最大下游市场,占比约74.07%;其次为通信,占比约24.31%。根据Yole预测,年全球VCSEL激光器全球市场规模有望达27亿美元,对应~年复合增长率达到19.67%,其中消费电子占比将提升至79.37%,Yole预计3D传感技术在各领域的深度应用将持续推动VCSEL激光器市场的快速发展。
我们基于以下假设及数据测算:
1)根据我们此前于年1月26日发布的报告《激光雷达:序幕开启,掘金正当时》中定量测算,我们预计年国内乘用车载激光雷达销量有望达48万个,但考虑到2Q22上海疫情导致部分新车型的发布及量产交付有所延迟,我们将年轻型车销量由万辆调低至万辆,将年L2.5渗透率由7%调低至5.4%,则预计年国内轻型车搭载激光雷达总量为29万个,至年有望达万个,对应~年CAGR为%;
2)VCSEL激光雷达方面,禾赛科技年发布业界首个基于VCSEL打造的米长距半固态激光雷达AT。近年来国内外多家VCSEL激光器公司开发了多层结VCSEL激光器,将发光功率密度提升了5~10倍,为应用VCSEL开发长距激光雷达提供可能。结合VCSEL平面化能够提高产品集成度、降低激光雷达的制造成本并显著提升可量产规模,我们认为VCSEL未来有望迎来快速发展。我们假设~年VCSEL方案激光雷达渗透率分别为15%/20%/35%/40%;
3)根据年发布的禾赛科技AT产品参数,每台AT包含了个VCSEL阵列。我们认为在不断增长的激光雷达分辨率需求下,激光雷达线数有望持续增长,预计~年单车激光雷达用VCSEL芯片数量分别为80///个;
4)单价方面,根据公司年5月发布投资者关系活动记录表,当前VCSEL芯片单价在10元左右,且伴随后续出货量增加、产能利用率提升,价格下降空间很大。我们假设~年价格同比降幅保持25%,则预计~年激光雷达用VCSEL芯片单价分别为7.5/5.6/4.2/3.2元/个。(报告来源:未来智库)
基于以上数据及假设测算,年国内激光雷达用VCSEL芯片市场规模有望达0.26亿元,预计至年达到10.14亿元,对应~年CAGR为.3%。
激光芯片竞争格局:国产化有望持续迈进,长光华芯系份额最高国产厂商
从半导体激光芯片行业来看,美国和欧洲起步较早,技术上具备领先优势,传统国际巨头包括II-VI、Lumentum、amsOsram、IPG等(其中IPG主要为自用);国内半导体激光芯片行业随着技术的不断突破,处于快速发展期,主要厂商包括长光华芯、武汉锐晶、度亘激光、华光光电、深圳瑞波等。我们认为在长光华芯、武汉锐晶等公司持续开拓下,半导体激光芯片国产化进程有望持续迈进。
年长光华芯占国内高功率半导体激光芯片市场份额13.4%,位居国产厂商第一位。根据长光华芯招股书,年公司在国内市场的占有率约13.4%,在全球市场的占有率约3.9%;对比来看,从事高功率半导体激光芯片业务的国产可比公司较少,其中武汉锐晶从事高功率半导体激光芯片的研发、制造及销售业务,并且其作为锐科激光的关联方,主要向锐科激光销售,年锐晶国内市场的占有率为7.4%。综上,长光华芯是国内高功率半导体激光芯片市场份额最高的国产厂商。我们认为随着激光芯片的国产化程度加深,长光华芯等国产厂商份额有望进一步提升。
他山之石——II-VI、Lumentum市场布局全面;国内厂商横向拓展空间广阔
II-VI、Lumentum等厂商市场布局全面,通信、工业、消费、国防等全面布局。根据我们的梳理,II-VI、Lumentum等海外领先的光芯片/光器件厂商布局的市场领域较为全面,其中Lumentum公司财年营收为17.4亿美元,同比增长3.8%;业务结构方面,电信数通产品、工业消费产品、激光器产品营收占比分别为61%、32%、7%。II-VI公司方面,财年营收为31.1亿美元,同比增长30.5%;业务结构方面,总体可分为光子解决方案和化合物半导体两大板块,其中化合物半导体业务所切入的下游领域中,消费电子(营收占比为26.0%)、工业(25.8%)为前两大市场,其次分别为国防(18.9%)、通信(12.6%)、其他(包含医疗、汽车电子等,约占16.7%)。可以看到海外光芯片/光器件厂商所切入的下游市场中,通信、工业、消费、国防等领域均实现了较为全面的布局。
国内光芯片厂商市场布局相对单一,未来发展有望对标海外厂商,横向拓展空间广。国内厂商方面,以长光华芯为例,除营收体量尚小的VCSEL业务以外,1H21公司所布局的下游市场包括:工业(营收占比77%)、科研及国防(21%)、医美(1%),可以看出公司目前下游市场尚以工业/国防等高功率应用场景为主。我们认为未来国内高功率激光芯片领先厂商有望对标II-VI、Lumentum等海外厂商,业务布局横向扩展至光通信、消费等领域,一方面由于通信等下游市场需求广阔(根据LaserFocusWorld,年全球激光器下游市场中,光通信与光存储市场占比24.35%,为激光器应用第二大市场),光芯片厂商可通过横向拓展打开成长天花板;另一方面,光通信、VCSEL等芯片制造工艺与高功率半导体激光芯片工艺复用程度较高,厂商基于自身技术积累有望顺利横向扩展产线。
财务分析:营收及净利快速增长,年毛利率显著提升
营收及净利快速增长,高功率单管系列为主要盈利点
市场持续增长+公司份额提升,公司营收保持快速增长。受益于半导体激光芯片整体市场规模扩大与公司份额提升,//公司营收分别为1.39/2.47/4.29亿元,同比增速分别为49.8%/78.5%/73.59%,营收保持快速增长。根据年一季报,公司Q1实现营收1.12亿元,同比增长43.56%,增速较年有所回落,我们认为主要因:公司产能制约等背景下,增速短期呈现放缓。展望全年来看,我们认为随着2H22以来公司6吋线产能有望释放,助力公司进口替代步伐加速,公司营收有望保持延续近年快速增长态势。
营收规模增长+盈利能力提升,年起公司归母净利润实现扭亏为盈。根据公司招股书,//年公司归母净利润分别为-1.29/0.26/1.15亿元,其中年归母净利润为负主要系公司持续研发投入及股权激励导致的管理费用影响(年公司股份支付费用为1.33亿元);随着公司收入规模的快速增长,以及公司18W及以上单管芯片等高端产品放量带动盈利能力提升,此外公司费用端降低等因素推动下,年起公司实现扭亏为盈。根据公司招股书,年由于半导体激光芯片整体市场规模扩大、公司业务开拓进展良好等因素,公司收入规模快速扩大;同时,受益于进口替代进程加快,公司高毛利率的芯片类产品销量较去年同期有所上升,公司实现营收规模和盈利能力双提升。公司年归母净利润为1.15亿元,同比增长.49%;根据年一季报,公司Q1实现归母净利润0.28亿元,同比增长45.73%。
高功率单管产品营收占比保持于70%以上,其中单管芯片收入占比提高。高功率单管系列产品占据公司总营收主要组成,板块于///占公司总营收的比重分别为77.74%/74.23%/88.04%/84.21%。细分来看,单管系列产品主要包括单管芯片、单管器件、光纤耦合模块、直接半导体激光器,1H21四者营收占板块比重分别为54.77%/1.59%/41.96%/1.69%,较年分别+33.34/+0.89/-34.95/+0.73pct,其中1H21单管芯片营收占比较年明显提高,主要系公司芯片技术指标先进、下游客户认可度较高背景下,创鑫激光、锐科激光进一步加大了对公司单管芯片的采购,其中1H21创鑫激光向公司采购5,万元单管芯片,较年全年单管芯片采购金额增长26.12%;锐科激光向公司采购2,万元单管芯片,较年全年单管芯片采购金额增长.08%。
公司高功率巴条系列方面,板块于///占公司总营收的比重分别为20.86%/24.34%/10.37%/12.97%。细分来看,板块包括巴条芯片、巴条器件和阵列模块,1H21三者占板块营收占比分别为19.98%/77.69%/2.34%,较年占比分别+9.24/+5.03/-14.26pct,其中巴条芯片占比提升主要系公司产品通过德国著名半导体激光器生产商JenoptikAG的认证并开始批量出口,带动产品营收快速增长;巴条器件占比提升主要系公司下游客户客户A2根据其项目进度对公司年已发出的巴条器件进行验收并持续采购,使得当期巴条器件收入有所上升,公司巴条器件产品营收主要受客户A2科研项目进度影响。
公司高效率VCSEL系列方面,板块于/占公司总营收的比重分别为1.38%/1.91%。公司持续研发VCSEL芯片,年通过相关客户的工艺认证,同时相关客户于4Q20向公司采购VCSEL芯片设计及开发服务,为后续量产订单进行工艺准备,使得公司年VCSEL芯片实现收入.60万元。1H21公司部分高效率VCSEL订单落地并量产交付。
前五大客户收入占比合计超75%,绑定优质客户。由于公司下游工业激光器行业集中度较高,主要客户收入较为集中。根据公司招股说明书披露,-1H21年公司向前五大客户的销售收入占公司营业收入的比例分别为86.36%、81.74%、78.90%、82.26%。1H21创鑫激光收入占比26.66%,较年比例上升10.34pct,排名升至第一,公司主要对其销售高功率单管芯片产品。
高功率芯片已切入锐科、创鑫等头部光纤激光器厂商供应链,产品结构有望进一步优化。根据公司招股书,2H19至1Q20,公司根据锐科激光的需求进行18W单管芯片的测试、验证工作,相关产品于2Q20成功实现销售。3Q20开始,受国外新冠疫情影响使得国产替代进程加速、公司18W单管芯片通过认证等原因,创鑫激光、锐科激光向公司加大了单管芯片的采购量;1H21创鑫激光、锐科激光进一步加大了对公司单管芯片的采购,其中1H21创鑫激光/锐科激光分别向公司采购5,/2,万元单管芯片,分别较年全年单管芯片采购金额增长26.1%/.1%。根据公司招股意向书附录,年锐科激光向公司采购产品功率段进一步提升至24/28W,我们认为公司基于芯片技术指标先进、客户认可度较高,产品有望向更高功率段进一步拓展,优化营收结构,提升盈利能力。
在手订单持续丰盈,年锐科拟进一步加大对公司产品采购力度。根据公司招股书,截至年8月31日,公司于年披露的单管芯片重大销售合同中,包括锐科激光(1.08亿元)、创鑫激光(0.80亿元)等,在手订单持续丰盈。根据锐科激光于年1月14日披露的《关于公司年日常关联采购预计的公告》,锐科激光年向长光华芯采购物料金额为1.1亿元,锐科预计年采购物料金额增长至2.0亿元,虽然该采购计划或与最终实际采购额有差异,但我们认为或可反映出锐科激光拟继续加大对长光华芯激光芯片产品的采购趋势。
巴条产品面向科研及国防市场,营收规模快速提升。根据公司招股书,公司巴条产品主要使用方为客户A2,产品最终用于其科学研究,报告期各期公司巴条营收受其具体科研项目进度影响。年公司巴条产品营收为0.26亿元,同比下滑24.0%,增速较年转负,主要因为年公司根据客户A2科研项目进度情况提供相应的定制化产品,当期巴条器件收入快速增长。年受新冠疫情影响,客户A2整体研究进度较慢,并相应减少了对公司巴条器件的采购。1H21公司巴条产品营收为0.45亿元,营收规模已超过年全年,我们判断主要系客户A2订单快速增长的驱动。根据公司招股书,1H21公司来自客户A2的收入为0.35亿元,显著高于其年全年规模(0.19亿元)。年公司巴条产品营收为0.56亿元,同比上升.23%,巴条产品营收规模提升较快。
公司巴条产品主要面向科研及国防领域。根据公司招股书,年至1H21公司巴条系列产品来自科研及国防市场收入占比保持于75%以上,其中1H21巴条系列营收结构中,科研及国防市场占比为77.86%,工业加工市场占比为17.93%,医疗美容市场占比为4.21%。
依托高功率半导体激光芯片技术优势,横向切入VCSEL赛道。年公司成立VCSEL事业部,建立了高效率VCSEL激光芯片平台和VCSEL芯片6吋线,横向切入VCSEL赛道。公司基于高功率半导体激光芯片的技术优势以及设计和量产能力,已建立了VCSEL产品包含外延生长、条形刻蚀、端面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线,具备相应产品的制造能力。年公司推出VCSEL面发射半导体激光芯片。目前公司已获得相关客户VCSEL芯片量产订单,产品应用领域扩展至激光雷达及3D传感领域。
公司VCSEL系列产品营收体量尚小。根据公司招股书,年公司高效率VCSEL系列产品营收.60万元,收入占比1.38%;1H21板块营收为.09万,收入占比0.99%。毛利率方面,年VCSEL板块毛利率为67.32%,1H21板块毛利率为61.40%,1H21板块毛利率较年下滑主要系:年公司VCSEL板块营收主要为芯片设计开发服务,具有较高的技术附加值,且该业务成本主要为直接人工,直接材料和制造费用较少;1H21板块营收除芯片设计开发服务外,存在部分VCSEL芯片量产订单落地所致,带动板块毛利率波动。年全年VCSEL营收.67万元,同比增加.66%,增速较快,但受限于VCSEL系列产品体量较小,年营收占比依然较小,仅为1.91%。
营收结构系影响综合毛利率关键变量,1H21盈利能力显著提升
毛利率受产品结构变动和各产品毛利率波动影响大。////1Q22公司综合毛利率分别为30.97%/36.03%/31.35%/52.82%/50.19%,其中~年公司综合毛利率的同比波动主要系高功率巴条系列板块毛利率及营收占比变化的影响;公司综合毛利率较年显著提升21.20pct,主要系公司高毛利率的芯片类产品营收占比上升的推动。
高功率单管系列:根据公司招股书,///1H21公司高功率单管毛利率分别为22.88%/23.58%/25.84%/44.84%,其中1H21单管芯片/器件/光纤耦合模块/直接半导体激光器毛利率分别为67.58%/53.46%/15.96%/16.52%,由于单管芯片技术附加值较高,而其它产品具有较高的外购材料成本,因而前者毛利率相对较高。高功率单管产品毛利率整体呈逐年增长趋势,其中年板块毛利率提升主要系光纤耦合模块产品毛利率提高,在工艺提升、规模效应带动下,光纤耦合模块毛利率由年的1.27%提升至年的18.63%;~1H21板块毛利率显著提升主要系单管芯片收入占比提升,由年的14.3%分别提升至21.43%、54.77%,此外公司6吋生产线投产及生产工艺完善有利于进一步提高单管芯片毛利率。
~1H21单管芯片毛利率在价格持续下降背景下仍实现提升。根据公司招股书,在下游激光器厂商为抢占市场份额,逐步降低激光器价格参与市场竞争背景下,激光器核心元器件的价格亦相应降低。~1H21公司单管芯片单价由42.4元持续下降至14.1元;毛利率方面,年公司单管芯片毛利率为52.2%,同比下滑18.4pct,我们认为主要受到价格端下降影响;而年至1H21期间公司单管芯片毛利率持续回升至68.0%,我们判断主要系1)公司18W及更高功率芯片出货量提升,产品结构优化带动板块盈利能力提升;2)规模效应、良率提升带动公司成本端的有效控制。我们认为在上述因素驱动下,公司单管芯片毛利率有望进一步提升。
导入6吋量产线推动单管芯片成本下行。根据公司招股书,目前3吋量产线为半导体激光行业内的主流产线规格,而6吋量产线为该行业内最大尺寸的产线,相当于硅基半导体的12吋量产线。根据公司关于审核问询函的回复中披露的数据,1H21公司6吋线开始量产,6吋线使用6吋衬底生产芯片,在相同技术条件和技术要求的情况下,单片6吋衬底产出芯片的数量约为3吋衬底的4倍,产出芯片的单位直接材料成本低于3吋线产出芯片的单位直接材料成本,产出芯片的直接材料成本占生产成本的比例亦低于3吋线产出的芯片。因此高功率单管芯片的直接材料成本占比较年度下降。我们认为随着公司6吋线量产导入程度加深,公司单管芯片直接材料成本有望进一步降低。
高功率巴条系列:根据公司招股书,///1H21公司高功率巴条系列毛利率分别为63.05%/72.19%/72.90%/77.81%,其中1H21巴条芯片/巴条器件/阵列模块毛利率分别为91.04%/75.22%/50.68%。板块毛利率大幅上升,主要因为公司业绩规模扩大导致阵列模块产品收入占比降低,由年的27.69%减小至年的10.07%,叠加产能释放使得阵列模块毛利率由15.78%提升至41.96%;~巴条器件毛利率和收入占比基本稳定,使得板块毛利率变化较小;1H21板块毛利率较年上升4.91pct,主要系巴条芯片和巴条器件收入占比提升,其中巴条芯片获JenoptikAG认证出货,收入占比由年的10.74%提升至1H21的19.98%,巴条器件受客户A2验收,收入占比由72.66%提升至77.69%。
高功率VCSEL芯片系列:/1H21高功率VCSEL芯片毛利率分别为67.32%/61.40%,1H21毛利率小幅下降主要原因:年公司VCSEL板块营收主要为芯片设计开发服务,具有较高的技术附加值,且该业务成本主要为直接人工,直接材料和制造费用较少;1H21板块营收除芯片设计开发服务外,存在部分VCSEL芯片量产订单落地所致,带动板块毛利率波动。
费用控制良好
由于销售规模扩大,-1Q22公司费用率整体呈下降趋势。根据公司招股书,////1Q22费用率合计(销售费率+管理费率+研发费率+财务费率)分别为59.90%/.78%/36.81%/31.41%/29.98%,分别来看:
销售费率:////1Q22公司销售费率分别为9.25%/7.10%/6.87%/5.13%/4.03%,公司销售费用逐年上升但销售费率逐年下降。其中销售费用增加主要系公司经营规模扩大,使得相应售后维修费增加较多。售后维修费是公司为当期销售而计提的预计负债费,///1H21其占销售费用比重为48.87%/46.75%/68.57%/77.83%。
管理费率(不含研发):////1Q22公司管理费率(不含研发)分别为9.47%/.33%/5.68%/5.58%/6.16%,其中年管理费用率的大幅提升主要系股权激励的影响。年公司股份支付金额为.6万元,剔除股份支付后公司管理费用率(不含研发)为7.35%。整体而言,除年外,管理费率随公司规模扩大呈下降趋势。
研发费率:////1Q22公司研发费用率分别为40.23%/38.05%/24.41%/20.03%/18.69%,其中研发费用与当期研发人员薪酬、研发项目数量、研发投入进度相关。
公司重视研发投入,研发费率高于同行业可比公司。我们选取美股公司II-VI、Lumentum,以及A股公司炬光科技、福晶科技、柏楚电子作为同行业可比公司,对比来看,~年公司研发费率高于同行业公司,体现出公司较高强度的研发投入。纵向上公司围绕半导体激光芯片、器件及模块等产品持续研发投入,以及横向上公司积极开拓VCSEL、光通信芯片、可见光芯片等产线,保持较高强度的研发投入,以巩固自身领先的技术实力。
募投项目:扩充产能,生产研发齐发展
根据招股说明书介绍,募投项目包括:1)高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目;2)垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)及光通讯激光芯片产业化项目;3)研发中心建设项目;4)补充流动资金。
1)高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目。该项目拟通过对高功率半导体激光芯片及相关产品生产基地的建设及配套设备的购置,整体扩大公司高功率半导体激光芯片、器件、模块产品的产能规模,解决公司目前产能瓶颈问题,扩大公司市占率,提高公司的行业影响力。我们认为募集资金项目的实施有利于提高公司产能,满足下游客户需求,顺应激光产业国产替代趋势,提高市场占有率,有助于增强公司自动化生产及检测能力,提升生产效率及产品品质。
导入6吋线,产能预计扩张5倍。根据公司4月28日发布的投资者关系活动记录表,公司产线从3吋线转成6吋线生产,规划产能有望提升至现有产能的5倍,公司预计2Q22末产能将释放,月产将达到万颗单管芯片。
2)垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)及光通讯激光芯片产业化项目。该项目拟通过对垂直腔面发射半导体激光芯片及光通信芯片生产基地的建设及配套设备的购置,研发并生产垂直腔面发射半导体激光芯片及光通信激光芯片系列产品,有助于公司实现产品技术及生产工艺上的突破与提升,增强产品竞争力,扩展到消费电子和光通信领域,丰富公司整体的产品结构,进一步提升公司的盈利能力。我们认为募集资金项目的实施有利于抓住VCSEL快速发展的市场机遇,实现VCSEL芯片产业化,满足光通信产业对光通信激光芯片的需求,完善公司产品结构,满足客户多元化需求。
3)研发中心建设项目。该项目拟针对激光领域前沿技术研究课题进行前瞻性开发,进一步加强技术研发能力、完善技术研发体系、提高高功率半导体激光芯片相关技术的储备量,强化公司的创新研发能力和核心竞争力。我们认为募集资金项目的实施有利于公司紧跟行业技术发展趋势,对核心技术及产品进行预研储备,提高公司技术研发能力,增强创新能力,保障公司可持续发展,抓住大功率激光器国产化发展趋势,保持公司的技术领先地位。
4)补充流动资金。公司经营规模持续增长,公司业务规模不断加大使公司对日常运营资金的需求不断增加;公司所处行业为典型的技术驱动、研发先导的行业,公司需要通过持续的技术研发投入以保证竞争优势,可预见公司未来的技术研发费用会持续增加,以应对未来技术研发的资金需求;为保证公司业务发展规划的顺利实施,优化财务结构,加强财务抗风险能力,公司计划募集资金用于补充流动资金。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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