2022年炬光科技研究报告.docx

《2022年炬光科技研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年炬光科技研究报告.docx（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2022年炬光科技研究报告一、炬光科技：“产生光子+调控光子”为基，布局激光雷 达、家用医美、泛半导体制程三大应用1.1 公司概况：全球领先的光子应用大师“产生光子+调控光子”为基，布局激光雷达、家用医美、泛半导体制程三大应用。炬光 科技成立于 2007 年 9 月，由刘兴胜博士带领留学人员发起创立。公司起步于“产生光子” 的高功率半导体激光器，2017 年并购 LIMO 后拥有“调控光子”的技术能力，目前已形 成 Focuslight 和 LIMO 两大品牌。公司依靠核心底层技术“产生光子”+“调控光子”， 纵向拓展激光行业中游的光子应用模块和系统“提供解决方案”，涵盖三大高成长应用领 域：

2、激光雷达、家用医美、泛半导体制程，打开长期成长空间。公司实控人、最终受益人为刘兴胜博士，截至 22H1，持有公司股份 13.29%。刘兴胜已 与王东辉、西安宁炬、宋涛、李小宁、延绥斌、侯栋、田野、西安辰吉签署一致行动人 协议，是公司实际控制人。刘兴胜博士此前曾任职于美国康宁公司、相干公司、nLight， 2007 年 9 月带领留学人员回国创立炬光科技，现任公司董事长、总经理。1.2 主营业务：由上游元器件走向中游应用，打开数倍成长空间由上游元器件走向中游应用，打开数倍成长空间。公司主营业务包括半导体激光元器件和 原材料、激光光学元器件、激光雷达和光学系统业务，下游涵盖先进制造、医疗健康、科

3、学研究、汽车应用（激光雷达）及消费电子五大行业。21 年各项业务收入分别为 1.99、 2.10、0.52、0.12 亿元，占比 41.8%、44.1%、10.9%、2.5%。1）“产生光子”的半导体 激光元器件和原材料：主要包括有源器件、光纤耦合模块及无源器件、专业医美应用元器 件及先进材料；2）“调控光子”的激光光学元器件：主要包括光束准直转换系列（单（非） 球面柱面透镜、光束转换器、光束准直器、光纤耦合器）、光场匀化器、光束扩散器、微 光学晶圆；3）中游汽车应用：包括激光雷达面光源发射模组、激光雷达线光源发射模组、 激光雷达光学元组件；4）中游泛半导体制程模块与系统：包括应用于集成电路的

4、激光退 火系统，应用于新型显示等多种先进制造应用场景的可变光斑激光系统，以及应用于显示 面板领域的固体激光剥离线光斑光学系统和固体激光退火线光斑光学系统等。1.3 历史复盘：业务迎发展拐点，利润加速释放持续投资和拓展高潜力新兴业务并不断取得积极发展，各项业务迎发展拐点，营收快速增 长。2022H1 公司实现营业收入 2.64 亿元，同比 21.1%。 1）半导体激光领域：2020 年开始公司预制金锡薄膜陶瓷热沉产品开始获得国内外光纤激 光器厂商批量订单，成为半导体激光业务未来新增长点。 2）激光光学领域：光束准直转换系列产品国内市占率快速提升；受益于半导体设备高景 气，光场匀化器需求显著增加。

5、 3）激光雷达：2022 年是激光雷达量产元年，激光雷达业务放量增长。2019 年，公司与 德国大陆集团签订约 4 亿元框架协议，2020 年开始量产批量供货，主要供面光源发射模 组；2021 年，公司与 B 公司签订车用激光器领域框架合作协议，主要供应线光源发射 模组，预计今年下半年开始批量供货。激光雷达业务是公司未来主要增长点。4）家用医美：公司与英国 Cyden 签订超 8 亿元框架性合同，有望于 23 年开始量产供货； 5）泛半导体制程：在平板显示激光剥离、激光退火系统：公司为韩国 LG 电子、韩国 APS、 韩国 DE&T 等国际知名半导体和平板显示设备制造商提供固体激光剥离（LL0

6、）紫外线光 斑系统，取得初步市场份额；固体激光退火（SLA）紫外线光斑已于 2020 年交付第一台 样机，有望打破相干公司准分子激光退火过去十几年来在该领域的全球优势地位。在半导 体激光电路晶圆退火：公司为上海微电子、华卓精科、韩国 DIT 等集成电路芯片设备集成 商及芯片制造商提供半导体激光退火系统和核心元器件，2020 年进入台积电供应链。半 导体集成电路检测：公司的激光光学元器件产品在半导体集成电路制程和检测设备中得到 应用，客户包括 N 公司、美国科磊半导体和美国 Zygo 公司等。 随着公司各项业务规模效应不断显现，期间费用率快速降低，由 2019 年的 54.61%降低 至 202

7、2H1 的 28.33%，净利润加速释放。2022H1 公司实现归母净利润 0.69 亿元，同比 107.5%。1.4 底层能力：“产生光子”+“调控光子”1.4.1 “产生光子”：聚焦高功率半导体激光元器件“产生光子”聚焦高功率半导体激光核心元器件。“产生光子”方面，公司聚焦于高 功率半导体激光元器件并促成其直接应用，并为固体激光器提供泵浦源、为光纤激光器提 供预制金锡材料等核心元器件。半导体激光元器件的技术水平、性能和可靠性指标会直接 影响中下游激光应用设备的质量和性能。公司核心技术能力包括共晶键合技术、热管理技 术、界面材料与表面工程、热应力控制技术、测试分析诊断技术。1.4.2 “调控

8、光子”：专注于微光学整形元器件“调控光子”专注于微光学整形元器件。2017 年，公司通过并购德国 LIMO 后拥有 “调控光子”的技术能力。子公司 LIMO 在全球微光学领域技术领先，2018 年 UV-L750 线 光斑系统获得国际光学工程学会颁发的 Prism Awards 棱镜奖。公司专注于微光学整形元器 件，在精益化折射光学元器件制造能力的同时步入衍射光学元器件工艺领域；在“提供光 子技术应用解决方案”方面，公司通过对激光光源进行光学整形，改变了过去使用高光束 质量零维点光源激光器进行扫描的方式，通过直接产生一维的线光斑或二维的面光斑，从 而实现特定应用所需的光斑形状、功率密度和光强分

9、布，减轻传统领域对激光光源高光束 质量的严苛要求，从而实现更高效率、更低成本和更高性能的应用。二、激光雷达：千亿级黄金赛道从01，布局发射模组市 场2.1 需求端：从01的千亿级黄金赛道2022 年是激光雷达量产元年，千亿级黄金赛道扬帆起航。据我们统计（不完全统计），截 至目前，共发布 30 款搭载激光雷达新车型，多数车型搭载 23 颗激光雷达且为标配，将 陆续在 2022 年内开始交付。 市场空间：根据我们测算，预计 2022 年全球车规级激光雷达市场空间为 11 亿元，预计 2025、2030 年将分别达到 143、591 亿元，2022-25 年 CAGR 达 135.1%、2025-3

10、0 年 CAGR 达 32.8%。 关键假设： 量：假设 22-30 年雷达出货量为 30/150/300/600/1020/1530/2219/3106/4193 万颗； 价：根据产业调研，22 年 MEMS 方案激光雷达（主雷达）售价约 3500 元，转镜方 案激光雷达（主雷达）售价约 4000 元。随着激光雷达在乘用车领域持续渗透，单机 成本有望持续降低。假设 23-24 年 MEMS 方案降价 20%、15%，24-30 年每年降价 10%；假设 23-24 年转镜方案降价 15%、10%，24-30 年每年降价 10%。 渗透率：假设 22 年 MEMS、转镜方案占比为 65%/35

11、%，23-30 年占比为 60%/40%。2.2 供给端：半固态（前向）+全固态FLASH（补盲）或是长期主流配置方案未来较长一段时间内（10 年内），我们判断车厂将以半固态+全固态雷达混合配置的方案 为主。其中，半固态雷达主要作为主雷达、全固态 FLASH 雷达主要作为补盲雷达。 1）半固态雷达：按照扫描方式分，主要包括 MEMS、转镜两种主流方案，未来这两种方 案将并存。目前速腾聚创、Innoviz、luminar 采用 MEMS 方案；禾赛科技、华为、图达通、 一径科技采用转镜方案。按照不同波长，激光雷达又分为 905nm、1550nm 方案，1550nm 具备完全人眼无害、探测距离远的

12、优势，但受限于光纤激光器、In 材质探测器较高的成本， 整体成本显著高于 905nm 方案。我们认为未来 905nm 方案将是主流，1550nm 方案主要 用于少部分高端车型。2）全固态雷达：全固态 FLASH 成本较低，但受限于 VCSEL 激光器功率问题，探测距离 仅为 50m 以内，主要用于辅助雷达（角雷达）。未来整车有望配置 2 颗以上辅助雷达用于 补盲，目前各家方案商正纷纷切入该领域。21 年长城 WEY 摩卡是率先使用 Ibeo 的 Flash 方案雷达用于补盲，国内亮道智能发布国内首款纯固态 FLASH 侧向激光雷达 LDSense SateLite。我们预计全固态 FLASH

13、方案有望在明年底或 24 年开始规模化商用。2.3 方案优势：提供线光斑及面光斑模组，助力雷达厂商实现量产公司在半固态、全固态激光雷达领域均有产品布局，技术方案优势显著：针对半固态激光雷达：公司陆续推出了 LE02 905nm EEL 线光斑光源模组、LX02 905nm VCSEL 线光斑光源模组，这两种分案分别采用 EEL、VCSEL 激光器形成极 窄的线光斑激光，通过光束扫描进行宽视场角扫描实现激光雷达探测。目前大部分激 光雷达厂商采用的是点光斑光源发射模组，结合二维扫描实现探测。公司通过“线光 斑+一维扫描”的方式，可在扫描端节省一维扫描，显著提高激光雷达的可靠性。公 司线光斑光源模组

14、在转镜方案中具备显著的竞争优势。截至 2022H1，公司与国内激 光雷达行业客户 B 公司的定点项目已基本完成自动化产线的建设，进入量产前验证阶 段。此外，公司与某客户合作的激光雷达线光斑发射模组开发项目进展顺利，有望在 2022 年内获得项目定点并进入量产开发阶段。针对全固态激光雷达：公司陆续推出了 AL01 系列光源模组、AX02 系列 VCSEL 面 光源发射模组，这两种方案分别采用高能量固体激光、VCSEL 激光结合光束扩散器 实现纯固态 FLASH 激光雷达。客户方面，公司与德国大陆集团签订战略供应商合 同和项目协议，提供激光雷达面光源发射模组，折合人民币约 4 亿元，截至 2022

15、H1，该项目协议已执行 6471.13 万元。在激光雷达光源光学组件方面：公司推出 AOP190001/AOP190002 LiDAR 光源光学 组件，通过光源光学组件，实现了激光雷达系统所需的光束整形和锐化，简化了系统 设计和光学工艺，提高了激光雷达的探测性能与可制造性。客户方面，公司已向 VelodyneLiDAR、Luminar 以及 ArgoAI 等行业内知名客户销售过光学元器件产品， 相关产品未来需求也有一定保障。三、家用医美：尚处成长初期，布局核心元器件3.1 市场需求：颜值时代，激光美容仪需求显著增加颜值时代，激光美容仪需求显著增加。激光美容仪器原理是利用一定波长的光波对生物细

16、胞的刺激作用，去除衰老萎缩的上皮细胞，促进皮肤新陈代谢和细胞再生能力，增强皮肤 骨胶原蛋白活力等起到美容养颜的效果。随着国民收入水平提升和对审美要求不断提升， 医疗美容行业成为消费热点。根据全拓数据显示，全球激光美容仪器市场空间由 2014 年 的 7.5 亿美元增长至 2019 年的 17.4 亿美元，CAGR 达 18.3%；中国激光医疗美容仪器市 场空间由 2014 年的 11.4 亿元增长至 2020 年的 29.8 亿元，CAGR 达 17.4%。3.2 业务布局：布局激光医疗美容仪核心元器件，与Cyden签订超8亿元订单半导体激光具有涵盖波长更广的特性，在脱毛、溶脂、荧光造影等多个

17、领域逐步应用。 1）激光脱毛：通过使激光穿过皮肤表层到达毛发根部毛囊，产生热效应使毛囊消减，达 到使毛发失去再生能力同时又不损伤周边组织的效果。公司率先提出“高峰值功率段脉宽” 的技术理念，客户覆盖以色列飞顿、意大利 Quanta System SPA 等多家知名医疗设备制 造商。 2）激光荧光造影技术：激光荧光造影技术作为一项新兴技术，被用于手术辅助精准治疗， 公司已向美国史泰克（Stryker）等医疗器械行业客户提供荧光造影半导体激光元器件。 3）激光溶脂：激光溶脂利用 1064nm 波长激光穿透皮肤，通过对脂肪细胞选择性加热和 分解，从而达到减脂塑型功耗。公司开发的激光溶脂模块 FR 系

18、统已与国内外多家知名客 户展开合作。与英国 Cyden 签订超 8 亿元框架性合同。2020 年 8 月，炬光科技与英国 Cyden 公司签 订了总体合作协议和排他协议，约定炬光科技独家向英国 Cyden 公司供应医疗美 容产品中的激光器，订单总额约8.7亿元。由于英国Cyden公司多次对产品进行优化设计， 同时供应商也多次对塑料光学的摸具进行修模，叠加客户供应链及问题，致使客户临 床试验时间、医疗认证的获取进度存在一定程度延后。英国 Cyden 正积极推进在英国、 日本、欧盟及中国的医疗认证。截至 2022 年中报，产品已完成设计定型并进入小批量生 产阶段，该框架协议已产生 178.32 万

19、元收入。四、泛半导体制程：内生+外延，由半导体设备元器件、模 块到下游设备一体化布局4.1 光刻：供应光刻机曝光系统中核心元器件光场匀化器供应全球最顶尖的 AMSL EUV 光刻机曝光系统中核心元器件光场匀化器。公司核心光学 元器件光场匀化器主要解决激光光场不均匀的问题，激光光场强度不均匀会造成在半导体 晶圆表面曝光不均，从而影响晶圆加工成品率。通过光场匀化器对激光光斑进行匀化，可 实现对半导体晶圆表面均匀曝光，提升良率。光刻机是生产半导体集成电路芯片的核心设 备，也是我国在半导体集成电路芯片制造设备领域的主要瓶颈之一。公司为半导体光刻应 用领域提供光刻机曝光系统中的核心激光光学元器件光场匀化

20、器，目前是荷兰 ASML 光学 设备核心供应商 A 公司的重要供应商，同时也应用于国内主要光刻机研发项目和样机中。 光刻应用下游需求旺盛，2022H1 光场匀化器同比增长 88.64%，公司在德国多特蒙德子 公司扩产建设了大规模紫外激光光场匀化器研发测试中心，以满足更大的市场需求。4.2 平板显示：推出平板显示激光剥离、激光退火系统，供应多家国际知名半 导体和平板显示设备制造商激光剥离是柔性 OLED 面板生产的关键制程之一，利用激光能量实现剥离基板与 OLED 器件的分离。激光退火是 OLED 和 LCD 生产的关键制程之一，可使晶硅转换成低温多晶 硅（LTPS），是显示屏实现高清分辨率的关

21、键环节。 全球平板显示激光剥离设备被海外厂商垄断，国产化率较低。根据 QYResearch 数据， 2021 年全球显示面板激光剥离设备市场空间约 2.75 亿美金，预计 2028 年增长至 3.07 亿 美元。其中，2021 年国内市场规模约 1.55 亿美元，预计 2028 年将增长至 1.83 亿美元， 占全球市场规模的 59.6%。根据 QYResearch 数据，全球显示面板激光剥离设备主要被 海外厂商垄断，前五大厂商分别为 AP Systems、DISCO Corporation、Philoptics、Coherent、 EO Technics，合计占比超过 70%，其中，AP S

22、ystems 占比超过 45%。公司在显示面板领域，布局了 LLO 固体激光剥离紫外线光斑系统、SLA 固体激光退火紫 外激光线光斑系统、Flux H 系列可变光斑激光系统。 1）LLO 固体激光剥离紫外激光线光斑系统：该方案将多个固体激光光源合束，形成均匀 分布的光斑，主要应用于 OLED 显示制造的激光剥离工艺。公司已为韩国 LG 电子、韩国 APS、韩国 DE&T 等国际知名半导体和平板显示设备制造商提供固体激光剥离（LLO）紫 外线光斑系统，取得了初步市场份额。除了继续斩获新建产线订单外，目前也在积极拓展 已建产线的升级改造市场，并于 2022 年上半年中标第一个国内改造项目。 2）S

23、LA 固体激光退火紫外激光线光斑系统：该方案将多个固体激光光源合束，形成接近 平顶均匀分布的线光斑，主要应用于 LCD 及 OLED 显示制造的激光晶化工艺。固体激光 退火（SLA）紫外线光斑系统研制工作受影响，预计将于 2023 年初完成样机的组装， 有望打破相干公司准分子激光退火过去十余年来在该领域的全球优势地位，成为柔性显示 行业低温多晶硅退火工艺的全新解决方案。 3）Flux H 系列可变光斑激光系统：在新型显示领域，公司推出的 Flux H 系列可变光斑 激光系统于 2022 年上半年获得首台订单，应用于终端客户的巨量焊接制程。同时，公司 也在配合客户开发更多应用于其他新型显示制程的

24、激光系统产品和工艺。4.3 集成电路：推出半导体集成电路晶圆退火系统，客户涵盖国内外头部半导 体设备集成商及晶圆代工厂，实现进口替代、进口淘汰激光退火设备是指采用高能激光束进行自动化退火工艺加工的专用设备。激光退火设备的 主要功能是将特定形状且能量分布均匀的束斑投射到半导体晶圆上，并对晶圆进行退火扫 描和加工。相较于传统的炉管退火及快速退火技术，激光退火由于具备瞬时温度高、作用 时间短、热预算低、可选区加工等优势，能够更好地满足薄片加工和高效激活的工艺要求。 目前，激光退火设备已广泛应用于尖端逻辑芯片制造领域。激光退火设备可分为功率激光 退火设备和 IC 前道激光退火设备。其中，功率激光退火设

25、备主要用于功率半导体的生产， 而 IC 前道激光退火设备主要用于 40nm 及以下制程的芯片制造。 根据Business Research Insights 数据，2021年全球激光退火设备市场规模7.01 亿美元， 预计 2028 年增长至 9.52 亿美元。全球激光退火设备主要被海外厂商垄断，主要包括 Mitsui Group(JSW)、Sumitomo Heavy Industries、SCREEN Semiconductor Solutions、Applied Materials、Veeco 等，国内厂商主要包括华卓精科、上海微电子、成都莱普科技等。DLight S 集成电路晶圆退火系

26、统：在 28nm 及以下的芯片制造中，传统的热退火系统已 经不能满足退火需求，半导体激光退火成为 28nm 及以下逻辑芯片制造前道工序中不可缺 少的关键工艺之一。公司推出 DLight S 集成电路晶圆退火系统，并斩获“荣格激光创新 奖”。该系统采用近红外波段半导体激光光源，通过多组不同功能的激光光学整形系统及 光学匀化系统，在工作距离下可达成 12mm*70m 的极窄线激光光斑，将形成的高能量 密度极窄激光光斑照射到晶圆表面，在不到 1 毫秒的时间内将表层原子层加热到 1000C 以上再急速冷却，从而有效减少前道工序中产生的晶圆电极缺陷，提高产品性能，提升晶 圆生产良品率。公司为上海微电子、

27、北京华卓精科、韩国 DIT 等集成电路芯片设备商及芯 片制造商提供半导体激光退火系统及核心元器件。2020 年，公司成功进入全球最大半导 体晶圆代工制造商台积电的供应链中。此外，公司也在配合客户开发更高功率的 IGBT 激 光退火系统。4.4 半导体检测：为半导体集成电路检测设备提供核心光学元器件半导体检测和量测设备市场规模高速增长。检测和量测环节贯穿集成电路制造全过程，是 保证芯片生产良品率非常关键的环节。随着制程越来越先进、工艺环节不断增加，对工艺 控制水平提出更高要求，制造过程中的检测设备与量测设备需求量快速增长。根据 VLSI Research 数据，2020 年全球及中国半导体检测和

28、量测设备市场空间分别达 84.4、25.8 亿美元，同比 10.3%、22.9%。从产品结构看：检测设备占比 62.6%，包括无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测 设备、建模检测设备等；量测设备占比 33.5%，包括三维形貌量测设备、晶圆介质薄膜量 测设备、套刻精度量测设备、关键尺寸量测设备、建模量测设备等。从竞争格局看：全球 半导体检测和量测设备主要被国外设备企业垄断，包括美国科磊半导体、应用材料、日立 等。根据 VLSI 数据，科磊半导体占据全球 50.8%份额，全球 CR5 达 82.4%。 公司布局半导体集成电路检测设备上游核心光学元器件。公司的激光光学元器件产品在半 导体集成电路

29、检测设备中得到应用，包括单（非）球面柱面透镜、光场匀化器、微光学透 镜组等，客户涵盖美国科磊半导体、美国 Zygo 公司等国内外知名企业。4.5 外延并购：收购韩国COWIN，切入显示面板修复设备、光罩（掩模版） 修复设备及泛半导体光学检测设备领域2022年9月10日，公司发布公告，拟支付现金3.50亿元收购标的公司COWIN DST CO.， LTD 100%股权。标的公司是全球领先的显示面板修复设备、光罩（掩模版）修复设备以 及泛半导体光学检测设备提供商，在泛半导体行业拥有超 17 年的技术积累，是全球少数 几家掌握全部 LCD/OLED 激光修复技术的设备公司之一，相关设备已在中日韩主流

30、面板 厂得到大规模量产应用。显示面板修复设备：COWIN 公司的 Display Repair 设备包含了平板显示全制造过程 中的修复设备，供应平板显示行业 LGD、AUD 等龙头企业；光罩（掩模版）修复设备：COWIN 公司是全球首家成功交付 G8 Halftone 光罩修复 设备的公司，目前产品已覆盖 Photronics、DNP、Newway 等主流掩模版企业。并且 其最新研发的 super PMR 技术已经获得 Photronics、Toppan 等全球掩模版龙头企业 认可，为未来提供销售增长动力。泛半导体光学检测设备：COWIN 公司最新研发的光学检测设备属于泛半导体检测领 域设备，相比市场上其他检测设备竞争优势显著：1）首家彩色图像检测：利用高精 度光学检测技术对表面进行彩色图像检测，相比传统黑白灰检测方式拥有更高的检出 率；2）误差率更低；3）处理速度更快。公司目前已形成样机，并通过韩国客户的测 试及认可。收购 COWIN 的战略意义：公司拟通过本次收购获得半导体制程领域的系统集成能力、工 艺开发能力，以及对于先进泛半导体设备市场的理解和优质客户资源的积累，增强公司“三 环”业务战略的第三环，即针对特定营业提供完整系统、整体接近方案，从而完成在泛半 导体制程领域，从核心元器件和原材料，到应用模块、模组和子系统，再到特定应用系统、 整体解决方案的全面布局。