2022年长光华芯研究报告.docx

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1、2022年长光华芯研究报告1.长光华芯：高功率半导体激光芯片国产化领军者公司成立于 2012 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， 2019 年推出 15W 单管芯片，2020 年推出 18W、25W 单管芯片，2021 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，2018 年成立 VCSEL 事

2、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

3、、 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

4、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，2018 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

5、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

6、略投资者。根据公司 2022 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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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 915/976nm），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 808、880、915、976nm 等主流波段。2.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

13、/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

14、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 Laser Focus World 统计，2020 年全球激光器销售收入达 162 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，Laser Focus World 预计 2021 年市场规模将达 175 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，2020 年细分市场份额分别为材料加工及光刻领域（39.

15、28%）、通信与光存储 市场（24.35%）、科研与军事市场（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，2021 年规模突破 120 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2

16、022 中 国激光产业发展报告，2021 年国内光纤激光市场规模为 124.8 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2020 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，2019 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，20172020 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

17、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2021 中国激光产业发展 报告，国内激光焊接市场规模已由 2016 年的 34.7 亿元增长至 2020 年的 110.5 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 2018 年下半年开始，手持激光焊设

18、 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 2020 年年报，2020 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

19、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 2021 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：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2022 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

20、 IPG，2021 年份额为 28.1%，同比下滑 20.9pct；第二 位为锐科激光，2021 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 2021 年在国内市场份额为 18.3%，同比提升 9.4pct。定量测算：2023 年国内激光芯片市场规模有望达 17.3 亿元我们测算至 2023 年，国内激光芯片（除光通信）市场规模有望由 2021 年的 8.9 亿元增长 至 17.3 亿元，对应 20212023 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2021 中国激光产业发展报告，2020 年国内光纤激光器出货

21、量（工业用）为 56000 台， 其中 1-3kW 、 3-6kW 、6-10kW 及 10kW 以上 功率激光器出 货量分别 为 38000/14000/2400/1600 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 20212023 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 100%/95%/85%，10kW 以上同 比增速分别为 120%/105%/100%，则我们预计 2021

22、2023 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 2021 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 20212023 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 20212023 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 2020 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

23、15W/18W，即 2020/2021 年单瓦价格 分别为 1.26/0.78 元（2021 年以 1H21 价格为代表），对应的 2021 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 20222023 年激光芯片单瓦价格降幅或 较 2021 年趋缓，假设分别同比下降 20%/15%；4) 根据 Laser Focus World 数据，2020

24、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 20212023 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 20212023 年占比保持稳定，分别为 37%/36%/35%；基于以上假设，我们测算 20212023 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 20212023 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

25、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，2020 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

26、信，占比约 24.31%。根据 Yole 预测，2025 年全球 VCSEL 激光器全球市场规模有望达 27 亿美元，对应 20212025 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 2022 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 2022 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 2022 年轻

27、型车销 量由 2290 万辆调低至 2160 万辆，将 2022 年 L2.5 渗透率由 7%调低至 5.4%，则预 计 2022 年国内轻型车搭载激光雷达总量为 29 万个，至 2025 年有望达 572 万个，对 应 20232025 年 CAGR 为 170%；2) VCSEL 激光雷达方面，禾赛科技 2021 年发布业界首个基于 VCSEL 打造的 200 米长 距半固态激光雷达 AT128。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 510 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

28、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 20222025 年 VCSEL 方案激光雷达渗透率分别为 15%/20%/35%/40%；3) 根据 2021 年发布的禾赛科技 AT128 产品参数，每台 AT128 包含了 128 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 20222025 年单车激光雷达用 VCSEL 芯片数量分别为 80/100/120/140 个；4) 单价方面，根据公司 2022 年 5 月发布投资者关系活动记录表，当前 VCSEL 芯片单价 在 10

29、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 20222025 年价格同比降幅保持 25%，则预计 20222025 年激光雷达用 VCSEL 芯片单价分别为 7.5/5.6/4.2/3.2 元/个。基于以上数据及假设测算，2022 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 2025 年达到 10.14 亿元，对应 20232025 年 CAGR 为 238.3%。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、Lum

30、entum、ams Osram、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。2020 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，2020 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

31、其作为锐科激光的关联方，主要 向锐科激光销售，2020 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 2021 财年营收为 17.4 亿美元，同比增长 3.8%；业务结构方

32、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， 2021 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

33、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 Laser Focus World，2020 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

34、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。3.营收及净利快速增长，2021 年长光华芯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，2019/2020/2021 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 2022 年一季报，公司 2022Q1 实 现营收 1.12 亿元，同比增长 43.56%，增速

35、较 2021 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，2020 年起公司归母净利润实现扭亏为盈。根据公司招股书， 2019/2020/2021 年公司归母净利润分别为-1.29/0.26/1.15 亿元，其中 2019 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（2019 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

36、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，2020 年起公司实现扭亏为盈。 根据公司招股书，2021 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 2021 年归母 净利润为 1.15 亿元，同比增长 340.49%；根据 2022 年一季报，公司 2022Q1 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

37、司总营收主要组成，板块于 2018/2019/2020/2021 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 2020 年分别+33.34/+0.89/-34.95/+0.73pct，其中 1H21 单管芯片营收占比较 2020 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

38、单管芯片的采购，其中 1H21 创鑫激光 向公司采购 5,084 万元单管芯片，较 2020 年全年单管芯片采购金额增长 26.12%；锐科激 光向公司采购 2,743 万元单管芯片，较 2020 年全年单管芯片采购金额增长 365.08%。公司高功率巴条系列方面，板块于 2018/2019/2020/2021 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 2020 年 占 比 分 别 +9.24/+5.03/-14.26pct

39、，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 Jenoptik AG 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 2020 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2020/2021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，2020 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

40、订单进行工艺准备，使得公司 2020 年 VCSEL 芯片实现收入 340.60 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，2018-1H21 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 2020 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

41、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 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 5,084/2,743 万元单管芯片，分别较 2020 年全年单管芯 片采购金额增长 26.1%/365.1%。根据公司招股意向书附录，2021 年锐科激光向公司采购 产品功率

42、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，2022 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 2021 年 8 月 31 日，公司于 2021 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 2022 年 1 月 14 日披露的关于公司 2022 年日常关联采购预计的公告，锐科激光 2021 年向长光华芯采 购物料金额为 1.1 亿元，锐科预计 2022 年采购物料金额增长至 2

43、.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，2021 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。2020 年公司巴条产品营收为 0.26 亿元，同比下滑 24.0%，增速较 2019 年 转负，主要因为 2019 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。2020 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

44、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 2020 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 2020 年全年规模（0.19 亿元）。2021 年公司巴 条产品营收为 0.56 亿元，同比上升 117.23%，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，2018 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

45、 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。2018 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。2020 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

46、领域。公司 VCSEL 系列产品营收体量尚小。根据公司招股书，2020 年公司高效率 VCSEL 系列 产品营收 340.60 万元，收入占比 1.38%；1H21 板块营收为 189.09 万，收入占比 0.99%。 毛利率方面，2020 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 2020 年下滑主要系：2020 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

47、板 块毛利率波动。2021 年全年 VCSEL 营收 829.67 万元，同比增加 140.66%，增速较快， 但受限于 VCSEL 系列产品体量较小，2021 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。2018/2019/2020/2021/1Q22 公司综 合毛利率分别为30.97%/36.03%/31.35%/52.82%/50.19%，其中 20192020 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；2021 公 司综合毛利率较 2020 年显著提

48、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，2018/2019/2020/1H21 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 2019 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

49、利率由 2018 年的 1.27%提升至 2019 年的 18.63%；20201H21 板块毛利率显著提升主要系单管芯片收入占比提升，由 2019 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。20191H21 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。20181H21 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，2019 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 2019 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