激光行業(yè)-炬光科技研究報(bào)告：“產(chǎn)生光子”+“調(diào)控光子”專家

激光行業(yè)-炬光科技研究報(bào)告：“產(chǎn)生光子”+“調(diào)控光子”專家1.深耕激光產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)噍d1.1起家“產(chǎn)生光子”，收購(gòu)加碼“調(diào)控光子”，拓展光子應(yīng)用解決方案公司2007年起家“產(chǎn)生光子”的高功率半導(dǎo)體激光器，為國(guó)內(nèi)實(shí)力最強(qiáng)的高功率半導(dǎo)體激光器廠商。2017年公司完成對(duì)LIMO的收購(gòu)，從而開(kāi)拓“調(diào)控光子”的激光光學(xué)業(yè)務(wù)，并結(jié)合產(chǎn)生光子、調(diào)控光子的能力，拓展激光行業(yè)中游的光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，即“提供光子應(yīng)用解決方案”，包括激光雷達(dá)發(fā)射模組和UV-L光學(xué)系統(tǒng)。目前，公司形成了高功率半導(dǎo)體激光元器件、激光光學(xué)元器件、汽車應(yīng)用（激光雷達(dá)）和光學(xué)系統(tǒng)四大核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域。從產(chǎn)品線來(lái)看，公司四大核心業(yè)務(wù)板塊產(chǎn)品分別包括：1）半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)：以高功率半導(dǎo)體激光元器件為基礎(chǔ)，分為開(kāi)放式器件、光纖耦合模塊、醫(yī)療美容器件和模塊、工業(yè)應(yīng)用模塊、預(yù)制金錫材料等；2）激光光學(xué)業(yè)務(wù)：包括光束準(zhǔn)直轉(zhuǎn)換系列（單（非）球面柱面透鏡、光束轉(zhuǎn)換器、光束準(zhǔn)直器、光纖耦合器）、光場(chǎng)勻化器、光束擴(kuò)散器、微光學(xué)透鏡組、微光學(xué)晶圓等；3）汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)：包含激光雷達(dá)面光源、激光雷達(dá)線光源、激光雷達(dá)光學(xué)組件等；4）光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)：主要包括固體激光剝離線光斑、固體激光退火線光斑等多種光學(xué)系統(tǒng)。公司控股股東、實(shí)際控制人為公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理劉興勝。公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理劉興勝直接持有公司13.29%的股份，并通過(guò)《一致行動(dòng)人協(xié)議》間接控制王東輝等一致行動(dòng)人持有的炬光科技股權(quán)合計(jì)10.70%，因而控制了炬光科技23.99%的表決權(quán)。公司總部位于西安，擁有六家全資子公司和兩家控股子公司。在業(yè)務(wù)分工上，總公司負(fù)責(zé)半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)和汽車激光雷達(dá)業(yè)務(wù)，域視光電負(fù)責(zé)半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)，東莞炬光和LIMO負(fù)責(zé)激光光學(xué)業(yè)務(wù)，光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)則由控股子公司海寧炬光和LIMODisplay負(fù)責(zé)，歐洲炬光、美國(guó)炬光主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品銷售，香港炬光負(fù)責(zé)海外投資并購(gòu)。1.2管理團(tuán)隊(duì)、核心技術(shù)人員行業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富，股權(quán)激勵(lì)充分公司核心管理層行業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富，曾任職于國(guó)內(nèi)外知名公司，在公司任職時(shí)間多數(shù)超過(guò)5年，管理層穩(wěn)定。此外，公司核心技術(shù)人員科研成果突出，擁有多項(xiàng)專利、論文等。IPO發(fā)行前，公司高管、核心技術(shù)人員合計(jì)持股28.50%，持股比例高。在IPO發(fā)行中，公司高級(jí)管理人員與核心員工參與戰(zhàn)略配售獲配股數(shù)占比IPO發(fā)行數(shù)量比重的6.75%（IPO發(fā)行數(shù)量占公司發(fā)行后總股數(shù)的25%），股權(quán)激勵(lì)充分。1.3營(yíng)收增長(zhǎng)提速，盈利質(zhì)量改善收入端：21年收入預(yù)計(jì)同比+32%。復(fù)盤公司歷史營(yíng)收情況，2019年公司營(yíng)業(yè)收入同比下滑，主要原因?yàn)榧す夤鈱W(xué)業(yè)務(wù)收入受德國(guó)經(jīng)濟(jì)下行、光纖激光器行業(yè)銷售減少下滑；2020年受疫情影響，公司營(yíng)收僅實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng)；根據(jù)公司2021年業(yè)績(jī)快報(bào)，2021年公司預(yù)計(jì)營(yíng)收同比增長(zhǎng)32.2%，主要受益于半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)、激光光學(xué)業(yè)務(wù)、汽車應(yīng)用（激光雷達(dá)）業(yè)務(wù)中傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的穩(wěn)步增長(zhǎng)、新產(chǎn)品的拓展、工藝創(chuàng)新和流程化，以及項(xiàng)目的穩(wěn)步推進(jìn)。分業(yè)務(wù)來(lái)看，1）分業(yè)務(wù)板塊：公司目前收入主要集中在激光產(chǎn)業(yè)鏈上游元器件環(huán)節(jié)，中游應(yīng)用環(huán)節(jié)占比有望提升。處在上游元器件環(huán)節(jié)的半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)、激光光學(xué)業(yè)務(wù)占比公司21H1營(yíng)收的90%，而中游應(yīng)用環(huán)節(jié)的汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)、光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)占比公司21H1營(yíng)收的9%，我們認(rèn)為，隨公司逐步向中游光子應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展，中游應(yīng)用業(yè)務(wù)占比有望提升；2）分產(chǎn)業(yè)：公司收入來(lái)源目前集中在高端工業(yè)制造、光纖激光器、醫(yī)療健康領(lǐng)域，智能駕駛產(chǎn)業(yè)收入占比提升：高端工業(yè)制造、光纖激光器、醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的收入合計(jì)占比公司2020年?duì)I業(yè)收入的70%，其他業(yè)務(wù)上智能輔助駕駛產(chǎn)業(yè)的收入占比顯著提升，2020年占比達(dá)9%。圖片上傳中......毛利端：戰(zhàn)略重組帶動(dòng)毛利率提升。公司當(dāng)前毛利潤(rùn)主要來(lái)自于半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)、激光光學(xué)業(yè)務(wù)。毛利率方面，2019年公司毛利率下滑，一方面與光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)受全球OLED產(chǎn)線建設(shè)影響未實(shí)現(xiàn)收入有關(guān)，另一方面與高毛利的激光光學(xué)業(yè)務(wù)收入下滑有關(guān)；2020年公司激光光學(xué)業(yè)務(wù)對(duì)LIMO進(jìn)行戰(zhàn)略性重組，提升產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，并拓展國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，從而拉動(dòng)了激光光學(xué)業(yè)務(wù)毛利率，帶動(dòng)綜合毛利率提升；

2021H1公司戰(zhàn)略重組協(xié)同性逐步顯現(xiàn)，半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)、激光光學(xué)業(yè)務(wù)毛利率均有小幅提升，綜合毛利率達(dá)到54%。費(fèi)用端：期間費(fèi)用率自20年起持續(xù)改善，研發(fā)費(fèi)用率或維持高位。公司期間費(fèi)用率較高，20年以來(lái)期間費(fèi)用率有所改善。其中，公司研發(fā)費(fèi)用率仍處于較高水平，我們認(rèn)為，公司正在拓展中游光子應(yīng)用模塊與解決方案業(yè)務(wù)，新業(yè)務(wù)項(xiàng)目研發(fā)投入較大，預(yù)計(jì)研發(fā)費(fèi)用率仍將維持較高水平。憑借持續(xù)的高研發(fā)投入，公司也取得了諸多專利成果，截止2021H1，公司共擁有405項(xiàng)已授權(quán)專利，其中境內(nèi)發(fā)明專利117項(xiàng)。利潤(rùn)端：2020年實(shí)現(xiàn)盈利，21年利潤(rùn)大幅增長(zhǎng)。2020年公司在歸母凈利潤(rùn)、扣非后歸母凈利潤(rùn)層面均實(shí)現(xiàn)盈利，根據(jù)公司2021年業(yè)績(jī)快報(bào)，2021年公司歸母凈利潤(rùn)、扣非后歸母凈利潤(rùn)預(yù)計(jì)大幅增長(zhǎng)，分別+94.33%、+148.35%，主要得益于收入的增長(zhǎng)和毛利率的提升，歸母凈利率、扣非后歸母凈利率也分別提升至14%、10%。1.4募投加碼微光學(xué)、激光雷達(dá)、醫(yī)療健康2.產(chǎn)生光子：高功率半導(dǎo)體激光器大有可為，打破海外壟斷2.1高功率半導(dǎo)體激光器行業(yè)：半導(dǎo)體激光器具備性能優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器作為固體激光器、光纖激光器泵浦源性能優(yōu)勢(shì)顯著：1）激光器三大功能部件包括泵浦源、增益介質(zhì)和諧振腔。泵浦源為激光器提供光源，增益介質(zhì)吸收泵浦源提供的能量后將光放大，諧振腔為泵浦光源和增益介質(zhì)之間的回路，振腔振蕩選膜輸出激光。按照增益介質(zhì)的不同，激光器可以分為固態(tài)（含固體、光纖、半導(dǎo)體、混合）、液體激光器、氣體激光器等。2）由于穩(wěn)定性好、功率較高、維護(hù)成本低，固態(tài)激光器的應(yīng)用占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。其中半導(dǎo)體激光器相比于間接產(chǎn)生光的光纖激光器、固體激光器，具有電光轉(zhuǎn)換效率高

（最高可達(dá)60%-70%）、體積?。óa(chǎn)品體積為立方厘米量級(jí)）、壽命長(zhǎng)可靠性高（高功率可實(shí)現(xiàn)上萬(wàn)小時(shí)）、成本低（半導(dǎo)體工藝芯片集成）等優(yōu)勢(shì)，但光束質(zhì)量差，直接應(yīng)用范圍有限，所以半導(dǎo)體激光器多數(shù)作為光纖激光器、固體激光器的泵浦源，即以半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光，泵浦光纖增益介質(zhì)或晶體增益介質(zhì)產(chǎn)生光。3）半導(dǎo)體激光器由于體積較小，單個(gè)半導(dǎo)體激光器難以實(shí)現(xiàn)較大功率輸出，需要進(jìn)行多層疊加。高功率半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)。根據(jù)長(zhǎng)光華芯招股說(shuō)明援引LaserFocusworld，預(yù)計(jì)2021年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模為184.8億美元，其中半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模為79.5億美元，占比達(dá)43%。公司招股書援引StrategiesUnlimited及公司結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研的數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)2021年高功率半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)19.8億美元，其中直接應(yīng)用市場(chǎng)為9.40億美元、作為固體激光器泵浦源市場(chǎng)為5.0億美元、作為光纖激光器泵浦源市場(chǎng)為5.4億美元，預(yù)計(jì)2021-2025年全球高功率半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速約為9.3%。在公司的客戶中，創(chuàng)鑫激光等光纖激光器企業(yè)購(gòu)買核心元器件自產(chǎn)通用、比較標(biāo)準(zhǔn)化的半導(dǎo)體激光器作為光纖激光器泵浦源；中國(guó)科學(xué)院、D公司等固體激光器科研單位或企業(yè)會(huì)購(gòu)買上游企業(yè)專用、高度非標(biāo)準(zhǔn)化的半導(dǎo)體激光器作為固體激光器泵浦源；以色列飛頓、必盛激光等企業(yè)會(huì)購(gòu)買各類半導(dǎo)體激光元器件產(chǎn)品用于專業(yè)醫(yī)療美容、高端工業(yè)制造等。2.2海外企業(yè)占據(jù)主要市場(chǎng)，技術(shù)追趕打破壟斷半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)被海外廠商主導(dǎo)。半導(dǎo)體激光產(chǎn)品的市場(chǎng)參與者主要是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的行業(yè)巨頭，如美國(guó)相干公司、美國(guó)IPG光電、美國(guó)nLight和法國(guó)Lumibird等。根據(jù)公司招股書援引新聞聯(lián)播，高功率半導(dǎo)體激光器及相關(guān)元器件在炬光科技研發(fā)成功前一直被少數(shù)幾個(gè)國(guó)家壟斷。公司多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，“無(wú)銦化”封裝技術(shù)提高半導(dǎo)體激光器可靠性。在半導(dǎo)體激光產(chǎn)品領(lǐng)域，公司擁有自主研發(fā)的共晶鍵合技術(shù)、熱管理技術(shù)、熱應(yīng)力控制技術(shù)、界面材料與表面工程技術(shù)、測(cè)試分析診斷技術(shù)。其中，“無(wú)銦化”（包括共晶鍵合技術(shù)、無(wú)銦化的界面材料與表面工程技術(shù)）為公司核心技術(shù)之一。具體來(lái)看，熱管理對(duì)高功率半導(dǎo)體激光器至關(guān)重要，器件的散熱能力直接影響激光器的結(jié)溫，結(jié)溫過(guò)高將顯著影響半導(dǎo)體激光器巴條的性能，輸出功率下降、閾值電流增大、慢軸發(fā)散角增大和壽命縮短等，而銦焊料是大功率半導(dǎo)體激光器封裝中最常用的焊料之一，但銦焊料在脈沖情況下、高溫低溫循環(huán)下以及環(huán)境溫度下產(chǎn)生熱疲勞，影響半導(dǎo)體激光器的可靠性，無(wú)銦化金錫封裝工藝能極大提高器件的可靠性。公司于2014年自主研發(fā)金錫焊料封裝技術(shù)，用金錫合成材料替代金屬“銦”，提高了激光器功率和器件的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和儲(chǔ)存時(shí)間，并自主研發(fā)制備金錫薄膜界面材料的工藝技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。公司產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)與海外產(chǎn)品相當(dāng)。對(duì)比炬光科技與可比公司的半導(dǎo)體激光產(chǎn)品，炬光科技的產(chǎn)品在功率、波長(zhǎng)、占空比等多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上已實(shí)現(xiàn)優(yōu)于或與可比公司產(chǎn)品相當(dāng)。2.321年開(kāi)啟高增長(zhǎng)，預(yù)制金錫材料實(shí)現(xiàn)突破復(fù)盤公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)營(yíng)收，公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)營(yíng)收在下滑后實(shí)現(xiàn)復(fù)蘇。2019年公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)收入對(duì)比2018年有所下滑，主要受工業(yè)應(yīng)用模塊客戶項(xiàng)目周期調(diào)整的影響；2020年疫情影響下半導(dǎo)體激光收入大幅下滑；2021年Q1-Q3，公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)同比增長(zhǎng)54.68%，實(shí)現(xiàn)較高增速，除疫情后下游需求復(fù)蘇利好外，也得益于公司在產(chǎn)品、市場(chǎng)上的突破，公司在開(kāi)放式器件、醫(yī)療美容器件和模塊、工業(yè)應(yīng)用模塊等業(yè)務(wù)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大，此外，公司預(yù)制金錫薄膜陶瓷熱沉產(chǎn)品獲得國(guó)內(nèi)外光纖激光器廠商的批量訂單，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和銷售，預(yù)制金錫陶瓷熱沉產(chǎn)品為光纖激光器所需的核心封裝材料，有望持續(xù)受益于下游光纖激光器快速發(fā)展帶動(dòng)的需求，成為公司半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。3.調(diào)控光子：收購(gòu)LIMO補(bǔ)短板，戰(zhàn)略重組提升盈利質(zhì)量3.1收購(gòu)微光學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者LIMO加碼“調(diào)控光子”，核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出LIMO成立于2006年（前身成立于1992年），是最早開(kāi)發(fā)出高功率半導(dǎo)體激光器整形微光學(xué)產(chǎn)品的制造商和無(wú)機(jī)光學(xué)材料為基礎(chǔ)的高功率激光微光學(xué)整形領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者，公司于2017年完成對(duì)LIMO的收購(gòu)。在收購(gòu)LIMO之前，公司核心競(jìng)爭(zhēng)力主要來(lái)自于半導(dǎo)體激光器光源技術(shù)，但光學(xué)、耦合技術(shù)一直相對(duì)薄弱，因而通過(guò)本次收購(gòu)，公司成功拓展了激光光學(xué)元器件的“調(diào)控光子”業(yè)務(wù)，并有助于實(shí)現(xiàn)未來(lái)通過(guò)光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)“提供解決方案”的戰(zhàn)略布局。我們認(rèn)為，LIMO在激光光學(xué)領(lǐng)域擁有核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：1）LIMO擁有自主研發(fā)的晶圓級(jí)同步結(jié)構(gòu)化激光光學(xué)制造技術(shù)，具備高精度、高重復(fù)性、低成本大批量制造的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：LIMO獨(dú)有的微光學(xué)復(fù)雜球面、非球面柱面透鏡加工工藝，制備精度能夠達(dá)到納米級(jí)，可在12英寸（300mmx300mm）的光學(xué)襯底材料上同步加工多個(gè)球面、非球面柱面透鏡（柱面鏡陣列也是激光光束控制和勻化應(yīng)用最多的微透鏡陣列），僅用一塊晶圓即可生產(chǎn)2.5萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的高精度FAC透鏡，且加工精度、效率和一致性都能得到保證。2）納米級(jí)精度折射型微透鏡陣列（ROE）的技術(shù)能力，提升光能量利用率。LIMO采用折射型微透鏡陣列（ROE），而不是衍射型微透鏡陣列（DOE），折射型微透鏡陣列基于幾何光學(xué)原理，對(duì)比基于物理光學(xué)原理的衍射光學(xué)器件，沒(méi)有零級(jí)衍射效應(yīng)，對(duì)人眼安全，而且光能量的利用率高，光能量利用率達(dá)到90%以上。高加工精度、高折射玻璃材質(zhì)應(yīng)用使得激光光學(xué)產(chǎn)品性能優(yōu)于可比公司。對(duì)比公司與海外可比公司的激光光學(xué)產(chǎn)品，公司激光光學(xué)產(chǎn)品受益于微透鏡陣列高加工精度、高折射玻璃材質(zhì)的應(yīng)用，關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)如發(fā)散角、產(chǎn)品不均勻度、視場(chǎng)角等均優(yōu)于可比公司。3.2激光光學(xué)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，供貨知名客戶公司光束整形產(chǎn)品滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景要求。公司的微光學(xué)透鏡能夠在零維（點(diǎn)）、一維（線）、二維（面）三個(gè)維度對(duì)各類型激光器進(jìn)行光束整形。無(wú)論何種入射光源類型（VCSEL芯片、VCSEL陣列、EEL/Nanostack、DPSSL/光纖激光器），光束形狀、光束質(zhì)量如何（發(fā)散角大小、是否對(duì)稱），整形后均可形成圓形、矩形、線形等各種光斑形狀，滿足激光加工需求；也可形成較大的發(fā)散角，滿足照明、3D感知等應(yīng)用需求。公司激光光學(xué)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)向光纖激光器、光刻機(jī)核心設(shè)備供應(yīng)商、激光雷達(dá)等領(lǐng)域知名客戶供貨：1）單（非）球面柱面透鏡（快軸準(zhǔn)直鏡）供貨國(guó)內(nèi)龍頭光纖激光器廠商，未來(lái)有望受益于下游光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率提升帶動(dòng)的需求增長(zhǎng)。近年來(lái)，光纖激光器國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)顯著，公司為國(guó)內(nèi)龍頭光纖激光器廠商創(chuàng)鑫激光、銳科激光等提供單（非）球面柱面透鏡（快軸準(zhǔn)直鏡）。2）光場(chǎng)勻化器供貨A公司，應(yīng)用于ASML核心設(shè)備。公司的光場(chǎng)勻化器應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主要光刻機(jī)研發(fā)項(xiàng)目和樣機(jī)中，并供應(yīng)給世界頂級(jí)光學(xué)企業(yè)A公司，最終應(yīng)用于全球高端光刻機(jī)生產(chǎn)商ASML的核心設(shè)備。2020年公司半導(dǎo)體光刻收入達(dá)1818萬(wàn)元，向A公司銷售78件光場(chǎng)勻化器。3）為激光雷達(dá)客戶供光束準(zhǔn)直系列產(chǎn)品、光場(chǎng)勻化器、光束擴(kuò)散器。公司已與VelodyneLiDAR、Luminar、ArgoAI等汽車激光雷達(dá)行業(yè)多家客戶開(kāi)展技術(shù)與業(yè)務(wù)合作。3.3戰(zhàn)略重組驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)，價(jià)格下探增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力2019年末，公司開(kāi)始對(duì)LIMO進(jìn)行戰(zhàn)略重組，將LIMO拆分為三個(gè)獨(dú)立的資產(chǎn)組運(yùn)營(yíng)，激光光學(xué)產(chǎn)品線業(yè)務(wù)及資產(chǎn)保留在LIIMO中，半導(dǎo)體激光產(chǎn)品線及資產(chǎn)組分拆至母公司，光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品線及資產(chǎn)注入海寧炬光光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，裁撤冗余人員，并在東莞炬光新增光束準(zhǔn)直轉(zhuǎn)換系列產(chǎn)品的后端生產(chǎn)工藝，即新增鍍膜、切割、清洗、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，從而提升產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，并拓展國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。戰(zhàn)略重組帶動(dòng)了公司激光光學(xué)業(yè)務(wù)在2020、2021年的快速增長(zhǎng)，2020年公司激光光學(xué)業(yè)務(wù)收入達(dá)1.82億元，同比增長(zhǎng)了93.56%，2021年1-9月公司激光光學(xué)業(yè)務(wù)較2020年同期增長(zhǎng)23.86%，其中光束準(zhǔn)直系列產(chǎn)品較2020年同期增長(zhǎng)72.53%。此外，公司激光光學(xué)業(yè)務(wù)毛利率在2020、2021年持續(xù)提升，2021H1達(dá)到62%。我們認(rèn)為主要得益于公司自建后端生產(chǎn)工藝帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng)，且國(guó)內(nèi)相比德國(guó)人工成本更低。生產(chǎn)成本的下降也帶動(dòng)了產(chǎn)品均價(jià)的下探，公司的光束準(zhǔn)直系列產(chǎn)品均價(jià)從2018年的36元/件下降到2021H1的11元/件，我們認(rèn)為這將有利于公司產(chǎn)品進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)。4.光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)：“產(chǎn)生光子”+“調(diào)控光子”，拓寬半導(dǎo)體激光器應(yīng)用邊界結(jié)合“產(chǎn)生光子”和“調(diào)控光子”，打開(kāi)半導(dǎo)體激光器直接應(yīng)用市場(chǎng)。與其他類型激光器相比，高功率半導(dǎo)體激光器在效率、可靠性、成本、尺寸等各方面都具有優(yōu)勢(shì)，但高功率半導(dǎo)體激光器主要用于固體激光器、光纖激光器的泵浦源，而直接應(yīng)用范圍有限，主要原因在于高功率半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量較差，尤其是高功率邊發(fā)射腔半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量在快慢軸極端不對(duì)稱：快軸方向BPP良好，慢軸方向BPP很大，光束發(fā)散角大，光斑成橢圓形。但通過(guò)微光學(xué)透鏡對(duì)激光進(jìn)行整形，使得低光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光子直接整形為符合更多特定應(yīng)用所需的光斑形狀、功率密度和光強(qiáng)分布。公司立足于上游高功率半導(dǎo)體激光元器件、激光光學(xué)元器件的核心能力，結(jié)合半導(dǎo)體激光器光束輸出特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制備微光學(xué)整形元器件，改變了過(guò)去使用高光束質(zhì)量零維點(diǎn)光源激光器進(jìn)行掃描的方式，直接產(chǎn)生一維的線光斑或二維的面光斑，從而實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用所需的光斑形狀、功率密度和光強(qiáng)分布，減輕傳統(tǒng)領(lǐng)域?qū)す夤庠锤吖馐|(zhì)量的嚴(yán)苛要求，形成光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)。目前公司布局于中游三大領(lǐng)域：車載激光雷達(dá)、半導(dǎo)體制程、家用醫(yī)療健康。4.1車載激光雷達(dá)長(zhǎng)坡厚雪，布局半固態(tài)、閃光式激光雷達(dá)發(fā)射模組4.1.1市場(chǎng)規(guī)模：千億級(jí)市場(chǎng)，發(fā)射端模組價(jià)值量占比高我們認(rèn)為，車載激光雷達(dá)作為L(zhǎng)3級(jí)別及以上車型必備的傳感器，伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，市場(chǎng)前景廣闊。根據(jù)長(zhǎng)光華芯招股說(shuō)明書援引Yole預(yù)測(cè)，全球激光雷達(dá)無(wú)人駕駛市場(chǎng)銷售額將在2025年將達(dá)到46.55億美元，在2032年達(dá)到82.11億美元；預(yù)計(jì)全球激光雷達(dá)高級(jí)輔助駕駛市場(chǎng)在2025年將達(dá)到15.35億美元，在2032年將達(dá)到96.18億美元。激光雷達(dá)發(fā)射模組在激光雷達(dá)成本中占比較高。根據(jù)汽車之心微信公眾號(hào)，以Valeo的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)為例，BOM成本約為300美元，激光單元板和激光機(jī)械部件合計(jì)占比達(dá)30%。4.1.2技術(shù)路徑：從點(diǎn)光源到線光源、面光源，VCSEL或?qū)⑷〈鶨EL，多類型激光雷達(dá)融合1）點(diǎn)光源VS線光源、面光源：①線光源、面光源有望替代點(diǎn)光源。對(duì)比傳統(tǒng)的單點(diǎn)、多點(diǎn)光源，線光源通過(guò)光束掃描器進(jìn)行寬視場(chǎng)角掃描實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)探測(cè)，且擁有較高的模組集成度，結(jié)合新型陣列探測(cè)技術(shù)可大幅增加分辨率的同時(shí)保持較低成本，能量利用效率較高，有效提高了探測(cè)距離和探測(cè)精度；而面光源應(yīng)用在Flash激光雷達(dá)領(lǐng)域，可以減少運(yùn)動(dòng)部件的使用，從而大幅提高系統(tǒng)可靠性。②面光源和線光源適用于車身不同位臵。面光源存在能量密度低的短板，探測(cè)距離近，適用于車身側(cè)面和后面，而線光源能量利用率高，測(cè)距遠(yuǎn)，配合轉(zhuǎn)鏡或一維掃描的大口徑MEMS等混合固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)，能夠適用于前向激光雷達(dá)系統(tǒng)。2）EELVSVCSEL：EEL為激光雷達(dá)主流發(fā)射器，VCSEL當(dāng)前適用于近距離，未來(lái)在遠(yuǎn)距離領(lǐng)域或?qū)⑷〈鶨EL。在發(fā)射器類型上，當(dāng)前用于激光雷達(dá)的主流發(fā)射器為EEL，EEL在峰值功率上具備突出優(yōu)勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，供應(yīng)鏈相對(duì)成熟，為目前激光雷達(dá)行業(yè)旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)和MEMS激光雷達(dá)中的主流光源技術(shù)，占據(jù)激光雷達(dá)發(fā)射器55%的市場(chǎng)份額，而VCSEL易于二維集成、采用wafer級(jí)制造，成本更低，且溫漂系數(shù)小、高溫工作穩(wěn)定，但功率密度有待提升，當(dāng)前更適合于中短距離的Flash激光雷達(dá)，若用于遠(yuǎn)距離掃描式激光雷達(dá)需要提升能量密度或者增大體積。但未來(lái)隨著VCSEL技術(shù)的進(jìn)步，基于VCSEL的線光斑一維掃描激光雷達(dá)可能取代基于EEL的線光斑一維掃描雷達(dá)。3）多類型激光雷達(dá)融合。我們預(yù)計(jì)，激光雷達(dá)市場(chǎng)將朝“長(zhǎng)探測(cè)距離使用混合固態(tài)激光雷達(dá)+短探測(cè)距離使用全固態(tài)激光雷達(dá)”的融合方向發(fā)展。根據(jù)電子工程專輯微信公眾號(hào)、智車行家微信公眾號(hào)援引Yole，當(dāng)前公布搭載激光雷達(dá)的車型主要以搭載單個(gè)激光雷達(dá)為主，但在汽車需要改變車道的場(chǎng)景中，需要在側(cè)面安裝中短距離激光雷達(dá)，因而預(yù)計(jì)未來(lái)車廠將逐步實(shí)現(xiàn)在單車中融合使用短距、中距、遠(yuǎn)距激光雷達(dá)，有望搭載多種激光雷達(dá)的車型包括：雷克薩斯LS2021汽車搭載的4臺(tái)激光雷達(dá)（1臺(tái)長(zhǎng)距離Denso激光雷達(dá)、3臺(tái)短距離Continental激光雷達(dá)）等。根據(jù)炬光科技的預(yù)測(cè)，未來(lái)LIDAR光源有望實(shí)現(xiàn)在前向使用1臺(tái)EEL線光斑一維掃描式激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距探測(cè)，側(cè)向、后向使用3~5臺(tái)基于VCSEL大視場(chǎng)角的低成本Flash激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)短距探測(cè)。4.1.3激光雷達(dá)發(fā)射模組產(chǎn)品適用不同路線，面光源模組已量產(chǎn)公司在激光雷達(dá)發(fā)射模組的多種技術(shù)路線上均有技術(shù)儲(chǔ)備。公司已開(kāi)發(fā)出基于邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器（EEL）、垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器（VCSEL）、固體激光器等光源技術(shù)的模組，應(yīng)用于半固態(tài)線掃描式激光雷達(dá)路線的線光斑光源模組和閃光式固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)路線的面光斑光源模組。公司的面光源模組主要用于車身側(cè)面及后方激光雷達(dá)，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2019年，公司與德國(guó)大陸集團(tuán)簽訂框架協(xié)議，供貨固體激光器作為光源的Flash激光雷達(dá)，總金額預(yù)計(jì)約為人民幣4億元，該框架協(xié)議已于2020年9月進(jìn)入量產(chǎn)階段，訂單將在2020-2024年逐步釋放，公司供貨大陸的面光源模組目前已在雷克薩斯LS500系列、豐田mirai車型上得到應(yīng)用。重點(diǎn)投入混合固態(tài)線光斑激光雷達(dá)發(fā)射模組，與B公司合作。公司重點(diǎn)投入易過(guò)車規(guī)、成本更低的混合固態(tài)線光斑路線的激光雷達(dá)發(fā)射模組，主要是基于EEL+一維轉(zhuǎn)鏡的方案，2020年9月，公司與B公司簽署《車用激光器領(lǐng)域框架合作協(xié)議》，合作生產(chǎn)轉(zhuǎn)鏡式半固態(tài)激光雷達(dá)，此外，公司積極推動(dòng)單軸MEMS線光斑方案。4.2

“顏值經(jīng)濟(jì)”催化家用醫(yī)美市場(chǎng)，與Cyden簽訂框架協(xié)議家用醫(yī)美滲透率低，市場(chǎng)規(guī)模有望快速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)消費(fèi)者報(bào)20210802期數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)家用美容儀的滲透率在天貓平臺(tái)上僅為0.5%，京東平臺(tái)為3%，日本家用美容儀的滲透率是11%，美國(guó)則達(dá)到20%，整體來(lái)看，家用醫(yī)美滲透率處于較低水平。我們認(rèn)為，對(duì)比專業(yè)美容機(jī)構(gòu)、美容院的美容服務(wù)，家用美容儀使用便捷、性價(jià)比更高，能夠滿足消費(fèi)者的日常美護(hù)需求，我們預(yù)計(jì)隨著消費(fèi)升級(jí)、個(gè)人護(hù)理意識(shí)的增長(zhǎng)以及人口老齡化趨勢(shì)，消費(fèi)者對(duì)家用美容儀的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，家用醫(yī)療美容儀滲透率有望逐步實(shí)現(xiàn)逐步提升。PSmarketresearch的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球家用美容儀的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)95.72億美元，預(yù)計(jì)在2030年達(dá)到895.35億美元，2020-2030年的年復(fù)合增速達(dá)25.1%。激光醫(yī)美優(yōu)勢(shì)突出。激光在家用醫(yī)美領(lǐng)域的應(yīng)用包括家用脫毛、家用嫩膚等。1）家用脫毛：波長(zhǎng)808nm的激光在專業(yè)脫毛領(lǐng)域已被廣泛認(rèn)可，家用脫毛領(lǐng)域，對(duì)比市場(chǎng)上的IPL脫毛，家用激光脫毛光譜更窄，激光能量能夠更多地被毛囊吸收，并達(dá)到更高的能量密度，脫毛效果更好，同時(shí)，由于大多數(shù)半導(dǎo)體激光器在近紅外光譜工作，半導(dǎo)體激光器使得激光功率能夠最大限度被毛發(fā)吸收、最小限度被其他部位吸收；2）家用嫩膚領(lǐng)域：目前主流嫩膚儀器主要采用光子嫩膚和射頻嫩膚，光子嫩膚使用LED或閃光燈，射頻嫩膚通過(guò)射頻產(chǎn)生熱量進(jìn)行皮膚提拉，而家用嫩膚采用1470nm波長(zhǎng)非剝脫點(diǎn)陣技術(shù)，可深入真皮層，通過(guò)激光點(diǎn)陣進(jìn)行微創(chuàng)，有效刺激膠原蛋白增生并實(shí)現(xiàn)皮膚新生，對(duì)痘印、痘坑、細(xì)紋等有明顯的改善作用，效果相比前兩者更加顯著。家用激光嫩膚模塊與Cyden簽訂框架協(xié)議，拓展家用凈膚等應(yīng)用。公司開(kāi)發(fā)的家用激光嫩膚模塊，在2020年8月與全球知名家用醫(yī)療美容設(shè)備制造商英國(guó)Cyden公司簽訂總價(jià)值約8億元長(zhǎng)期獨(dú)家戰(zhàn)略合作協(xié)議，訂單將在2020-2026年間逐步釋放，2021年8月產(chǎn)品已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)2022年5月前進(jìn)入量產(chǎn)階段。同時(shí)公司積極拓展家用凈膚等其他激光家用醫(yī)療健康應(yīng)用領(lǐng)域。4.3半導(dǎo)體制程：集成電路、OLED市場(chǎng)拓展穩(wěn)步推進(jìn)4.3.1集成電路晶圓退火：激光退火提升先進(jìn)制程晶圓良率，供貨臺(tái)積電隨著半導(dǎo)體集成電路集成度不斷提高，關(guān)鍵尺寸從微米級(jí)到納米級(jí)，集成電路制造難度增加，在28nm及以下的芯片制程中，傳統(tǒng)的熱退火工藝不能滿足快速退火的需求，激光退火能夠更好消除離子注入所產(chǎn)生的晶格缺陷，同時(shí)由于加熱時(shí)間短，可避免破壞集成電路的淺結(jié)電導(dǎo)率及其他特性，從而提升晶圓生產(chǎn)良率。激光退火對(duì)激光能量的均勻性和穩(wěn)定性要求高。公司推出的DLight?S系列半導(dǎo)體集成電路晶圓退火系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生近紅外波段極窄線光斑，并在光斑長(zhǎng)度方向達(dá)到＞95%的能量均勻性和＞98%的能量穩(wěn)定性。公司在2020年進(jìn)入臺(tái)積電供應(yīng)鏈并通過(guò)產(chǎn)線驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2021年訂單可形成穩(wěn)定供應(yīng)，并于2020年取得國(guó)內(nèi)領(lǐng)先半導(dǎo)體設(shè)備集成商上海微電子和華卓精科用于集成電路晶圓退火的高功率激光器模塊的訂單。4.3.2OLED激光剝離和退火：固體激光系統(tǒng)有望取代準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)激光剝離是柔性O(shè)LED面板生產(chǎn)中的關(guān)鍵制程之一