高功率半导体激光芯片龙头企业，拓展VCSEL与光通信芯片业务

高功率半导体激光芯片市占率全国第一：公司是半导体激光行业全球少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一，打破了我国激光行业上游核心环节半导体激光芯片依赖国外进口的局面。公司激光芯片波长种类多，可实现功率和电光转换效率方面具备优势，技术水平达到国际先进水平，处于国内领先地位。根据公司招股说明书，2020年公司高功率半导体激光芯片销售总额为7,091.18万元，在全球市场的占有率为3.88%，国内市场的占有率为13.41%，居全国第一。随着激光芯片的国产化程度加深以及公司实力的不断提升，公司市场占有率有望进一步上升。 产线配备齐全，产品服务于行业龙头客户：公司已建成3吋、6吋半导体激光芯片量产线，并突破了晶体外延生长、晶圆工艺处理、封装、测试的关键核心技术及工艺。在工业激光器领域，公司生产的高功率半导体激光单管芯片、器件及光纤耦合模块等光电器件产品已作为泵浦源应用于下游工业激光器的量产。公司已与锐科激光、创鑫激光、大族激光、飞博激光、华日精密及贝林激光等国内主要的激光器厂商建立合作关系。在材料加工领域，公司已与华工激光、大族激光、帝尔激光等厂商建立合作关系。在国家战略高技术及科学研究领域，公司的高功率巴条系列产品可实现连续脉冲（CW）50-250W激光输出，准连续脉冲（QCW）500-1000W激光输出，电光转换效率63%以上，已服务于多家国家级骨干单位。 拓展VCESL与光通信芯片，激光芯片良率高：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。公司研发的高效率VCSEL系列产品已通过相关客户的工艺认证，VCSEL芯片最高转换效率60%以上，产品性能指标与国外先进水平同步，并已获得量产订单，产品应用领域扩展至激光雷达及3D传感领域。在光通信芯片系列产品方面，公司已具备晶圆制造、芯片加工、封装测试的全流程生产能力。随着公司生产技术不断提高及生产工艺不断改进，2018年至2020年激光芯片生产的良率不断提高，复合增长率达到33.40%。 投资建议：我们预计公司2022-2024年营业收入分别为6.97亿元(+62.4%)、9.90亿元(+42.1%)、14.12亿元(+42.5%)；预计归母净利润分别为1.78亿元(+54.0%)、2.89亿元(+62.4%)、4.13亿元(+43.1%)；对应EPS分别为1.31、2.13、3.05元。我们给予公司2022年75倍PE，对应目标价98.25元，维持“买入-A”投资评级。 风险提示：政府补助不能持续、市场竞争加剧、原材料价格上涨、市场拓展不及预期、技术升级迭代的风险 1.半导体激光芯片龙头企业，盈利指标优异 1.1.聚焦半导体激光行业，逐步实现高功率半导体激光芯片国产化 苏州长光华芯光电技术股份有限公司成立于2012年，于2022年在上交所上市。公司聚焦半导体激光行业，始终专注于半导体激光芯片的研发、设计及制造。公司已建成从芯片设计、MOCVD(外延)、光刻、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等完整的工艺平台和量产线，是全球少数几家研发和量产高功率半导体激光器芯片的公司。公司高亮度单管芯片和光纤耦合输出模块、高功率巴条和叠阵等产品，在功率、亮度、光电转换效率、寿命等方面屡次突破,获多项专利,与全球先进水平同步。 图1：公司历史沿革 股权结构稳定，多家知名机构参股。截至2022年4月1日，华丰投资持有公司18.38%股份。苏州英镭为发行人核心管理团队持股平台，持有公司14.82%股份。长光集团是中科院长光所全资的事业单位资产管理公司，为公司国有股东。此外公司股东包含众多投资公司，彰显资本市场信心。 图2：公司股权结构图 公司主要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系列产品及光通信芯片系列产品等，正逐步实现高功率半导体激光芯片的国产化。公司产品可广泛应用于光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、直接半导体激光输出加工应用、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、机器视觉定位、智能安防、消费电子、3D传感与摄像、人脸识别与生物传感等领域。 表1：公司主要产品介绍 1.2.业绩快速增长，2021年毛利率达52.8% 受益于半导体激光芯片整体市场规模扩大、中美贸易摩擦使得国产替代进程加速、公司在半导体激光芯片领域具备突出的竞争优势和自主创新能力、业务开拓进展良好并绑定下游龙头客户，公司收入规模快速扩大，营业收入从2018年的0.92亿元增长至2021年的4.29亿元，CAGR达67%。2020年公司归母净利润转负为正实现盈利，2021年归母净利润同比增长340%至1.15亿元。 图3：2018年-2022Q1公司营业收入及增长率 图4：2018年-2022Q1公司归母净利润及增长率 分产品看，公司主要产品为高功率单管系列产品与高功率巴条系列产品，VCSEL芯片系列正处于拓展阶段，贡献营收较少。公司高功率单管系列产品占比不断提升，2021年贡献营收3.61亿元，营收占比84.1%。2020年受客户科研项目进度影响公司高功率巴条系列产品收入下降。2020年公司高功率巴条芯片产品通过德国著名半导体激光器生产商Jenoptik AG认证并于2021年开始批量出口，2021年高功率巴条芯片产品营收增长至0.56亿元。 2021H1由于毛利率较高的单管芯片产品占比提升，公司高功率单管系列产品毛利率上升至44.8%。公司高功率巴条系列产品运用多种核心技术，技术附加值较高；产品主要应用于生物医疗、科研以及国家战略高技术领域，下游客户对产品质量和响应速度的要求较高，定制化的技术需求较多，较为关注技术指标而对价格敏感度较低，因此巴条系列产品毛利率较高。 2021年H1，公司VCSEL系列产品业务除毛利率较高的芯片设计开发服务外，存在部分毛利率相对较低的VCSEL芯片量产订单落地，因此2021H1公司VCSEL系列产品毛利率出现下降。 图5：2018-2021年公司各产品营业收入（单位：亿元） 图6：2018-2021H1公司各产品毛利率（单位：%） 受益于进口替代进程加快以及公司生产工艺日趋完善、产品产量不断提升，公司规模效应开始显现，毛利率不断提升。2021年由于使得高功率单管系列产品毛利率上升，以及毛利率较高的高功率巴条系列收入占比上升，公司销售毛利率较2020年上升21.47个百分点达52.8%。2021年公司销售净利率达26.9%。 公司销售费用率与财务费用率较低，销售费用率呈下降趋势。2019年由于股份支付，管理费用率大幅提升。根据公司招股说明书，2019年剔除股份支付影响后的管理费用率为7.35%。 2021年公司销售费用率/管理费用率/财务费用率分别为5.13%/5.58%/0.67%。 图7：2018-2021年公司毛利率与净利率 图8：2018-2021年公司费用率情况 2.激光芯片国产化进程加快，VCSEL与光通信芯片市场快速发展 激光产业链上游是利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等，是激光产业的基石，准入门槛较高。产业链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售，包括直接半导体激光器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等；下游行业主要指各类激光器的应用领域，包括工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。 图9：激光行业产业链 2.1.2022年我国激光器市场规模预计将达147.4亿美元 激光器是利用受激辐射方法产生可见光或不可见光的一种器件，构造复杂，技术壁垒较高，是大量光学材料和元器件组成的综合系统，居于整个激光产业链的核心中枢位臵。国内厂商目前已掌握大部分器件制造技术，但有些核心器件如高功率半导体激光芯片等仍依赖进口，核心器件的国产化替代将进一步实现。 激光工业在全球发展迅猛，现在已广泛应用于激光智能制造装备、生物医学美容、激光显示、激光雷达、高速光通信、人工智能、机器视觉与传感、3D识别、激光印刷、科研等领域。 根据Laser Focus World，2015-2020年，全球激光器销售收入从97.1亿美元增长至162亿美元，CAGR为10.8%。预计到2022年全球激光器销售收入将增长至184亿美元。随着全球智能化发展，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预计将继续保持稳定增长。 图10：2015-2022年全球激光器销售收入及增长率 激光器的用途十分广泛，目前可应用于材料加工、通讯、传感、研发、军事、医疗等领域。 根据Laser Focus World，2020年全球激光器应用市场中，材料加工与光刻仍然是最主要的应用市场，占比39.28％；由于员工办公的需求导致通信激光器收入大幅增长，通信与光存储市场占比为24.35％排名第二；科研与军事应用领域保持高增长率，占比14.04％；医疗与美容市场受疫情短期影响最显着，收入同比下降25%，2020年占比5.84％。 图11：2020年全球激光器应用市场结构 中国激光器行业发展迅速、竞争优势明显。在全球激光器市场中所占的比重也持续提升。根据Laser Focus World，2021年中国激光器市场规模同比增长18.2%至129亿美元。预计到2022年，我国激光器市场规模达到147.4亿美元。在我国各类激光器市场占比中，光纤激光器占比超50%，相较于固体激光器、气体激光器、半导体激光器等具备明显的领先地位。 图12：2017-2022年我国激光器市场规模及增长率 图13：2021年我国各类激光器市场占比 2.2.预计2021年我国光纤激光器市场规模达108.6亿元，高功率产品国产化率仍需提高 光纤激光器即采用光纤作为工作介质的激光器，被誉为“第三代激光器”，具有输出激光光束质量好、能量密度高、电光效率高、使用方便、可加工材料范围广和综合运行成本低等诸多优势，被广泛应用于雕刻、打标、切割、钻孔、熔覆、焊接、表面处理、快速成形等材料加工领域。我国光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。随着国内光纤激光器企业综合实力的增强，国产光纤激光器功率和性能逐步提高，我国光纤激光器市场规模从2015年的40.7亿元增长到2020年的94.2亿元，CAGR达18.3%。华经产业研究院预计2021年市场规模达108.6亿元。 图14：2015-2020年我国光纤激光器市场规模及增长率 目前我国低功率激光器已几乎完全实现国产替代，中功率激光器国产化率迅速提高。根据《2020年中国激光产业发展报告》，国产100W及以下光纤激光器的出货量从2013年的1.3万台增长至2019年12万台，2020年达13万台，国产化率已超99%。国产中功率（≤1.5kw）光纤激光器国产化率已从2013年的16.7%提升至2020年的61.2%，2020年国产出货量达1.75万台。 图15：2013-2020年小功率（<100W）光纤激光器进出口情况（单位：台） 图16：2013-2020年中功率（≤1.5kw）光纤激光器进出口情况（单位：台） 高功率尤其万瓦级激光器国产化率较低，核心元器件进口替代正当时。伴随着国内激光制造厂商制造技术的创新与提升，国产的高功率激光器能效显著提升，在高功率的光纤激光器市场逐步开展竞争。国产高功率光纤激光器出货量从2013年的5台增长至2019年4000台，国产化率从2013年的0.8%提升至2019年的55.6%，预计2020年达57.6%。在3-6kW产品段，国内市场的竞争将趋白热化，进口与国产品牌的出货数量旗鼓相当。而在万瓦级以上的市场，随着资本实力的增强和自主研发实力的提高，国内厂商更多的开始关注核心元器件的生产，国产光纤激光器慢慢开始参与到竞争当中。整体来看，高功率尤其万瓦级激光器国产化率仍需提高。 图17：2013