中小盘首次覆盖报告：铸激光之“芯”，风鹏正举未来已来

打破海外垄断，比肩全球巨头，本土激光芯片龙头冉冉升起 公司是国内稀缺的半导体激光芯片厂商，乘国产替代东风有望迅速崛起。公司在半导体激光器构建了砷化镓、磷化铟两大材料体系和EEL以及VCSEL两大工艺技术平台。目前半导体单管激光芯片可实现30W高功率激光输出，比肩全球龙头玩家，打破海外垄断。未来公司将以高功率半导体激光器为支点持续提升技术壁垒和经营规模，并向VCSEL和光通信芯片领域延伸，同时纵向布局器件、模块和激光器，实现业绩腾飞。我们预计公司2022-2024年归母净利润分别为1.86/2.91/4.27亿元，对应EPS分别为1.37/2.14/3.15元/股，当前股价对应PE分别为55.4/35.5/24.1倍，首次覆盖，给予“买入”评级。 需求扩张叠加国产化加速，激光芯片行业长坡厚雪 据Laser Focus World预计2017-2022年全球和国内激光器市场将分别从137.7亿美元和69.5亿美元增长至201.0亿美元和147.4亿美元，复合增长率达7.9%和16.2%。半导体激光芯片可作为其他激光器的泵浦源和直接应用，亦受下游拉动需求快速提升。在应用最广泛的光纤激光器领域，以锐科、创鑫为代表的本土厂商份额迅速扩大，在性能、成本、供应链安全等综合考量下，采用本土激光芯片成为大势所趋。此外随着5G和VR以及自动驾驶等应用场景的推开，3D结构光以及TOF传感器和激光雷达亦将释放需求，作为光源的VCSEL芯片前景广阔。 IDM让公司在技术和供应链奠定优势地位，产能扩充业绩进入快速发展期光电子器件核心竞争点在于工艺的成熟和稳定性以及工艺平台的多样性，公司作为国内稀缺的激光芯片IDM厂商积累了从芯片设计、外延生长、FAB晶圆工艺、腔面钝化等全面、领先的半导体激光器技术体系，推升产品性能并形成相对稳定安全的供应链。2021年公司引入行业内最大尺寸的6寸晶圆产线，产能瓶颈逐步突破，产品单位成本显著下降，叠加技术进步带来的良率提升，竞争力进一步增强。在国产替代浪潮下，公司业绩进入快速发展期。 风险提示：产品价格大幅波动、需求不及预期、芯片供应链受外部因素扰动。 财务摘要和估值指标 1、半导体激光芯片龙头快速成长，如日方升 1.1、半导体激光芯片行业老牌劲旅，VCSEL和光通信新贵崛起 长光华芯是国内半导体激光芯片稀缺龙头，产品序列完整，综合实力强劲。公司主要从事半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制造及销售。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系列产品以及光通信芯片系列产品等。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，激光雷达、3D传感与摄像，高速光通信等领域。公司具备半导体激光芯片IDM全流程工艺平台，产品打破海外禁运，高功率激光器芯片技术指标达到全球领先水平。客户覆盖如飞博激光、创鑫激光、锐科激光、大族激光、光惠激光等多家知名激光器厂商。 图1：长光华芯是国内激光芯片龙头厂商，主要产品包含高功率单管、巴条、VCSEL、光通信等 深耕行业十载，步步为营跻身全球激光芯片公司前列。公司2012年成立，成立之初厚积薄发专注基础技术和产品突破，公司在这期间不断强化芯片设计、晶圆制造、芯片加工及封装测试等工艺积累，实现光纤耦合模块、阵列模块全面量产。2018年，公司确立“横向拓展、纵向延伸”的发展策略，以高功率半导体激光芯片为核心，横向扩展至VCSEL芯片及光通信芯片，纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器等下游芯片加工产品，产品布局逐步明确，业务全面铺开。2019至今，国产替代背景下公司高功率半导体激光芯片在市场上崭露头角，业绩开启腾飞之路。同时核心产品迅速迭代性能跻身全球前列，2019-2021年陆续推出15W、18W、25W高功率半导体单管芯片、1000瓦 940nm 巴条芯片、VCSEL半导体激光芯片等。目前，公司30W高功率半导体单管芯片已实现量产，在研产品冲击40W，面发射高效率VCSEL系列产品已通过相关客户的工艺认证并获得订单，业绩步入发展快车道。 图2：2021年公司实现30W高功率半导体激光芯片量产 1.2、业绩靓丽再上新台阶，芯片占比提升增厚利润 受益单管系列产品迅速放量，公司收入在近年实现快速成长。2018-2021年，受益于半导体激光芯片整体市场规模扩大，进口替代进程加快，公司单管系列产品销量提升拉动业绩增长，营业收入由0.92亿元增至4.29亿元，年复合增速67.07%。高功率单管系列是公司营收的主要来源，受益于国产替代进程加速和下游激光器市场的快速发展，2021年公司单管系列取得营收3.61亿元，同比增加65.9%，带动公司整体营收增加。 图3：公司营业收入在近年实现快速增长 图4：单管系列放量是公司营收增长主因 芯片份额提升，营收结构改善，拉动毛利率向上。公司建立之初，国内激光芯片市场被海外厂商垄断，国产芯片导入困难重重。为了求生存谋发展，长光华芯不得不“曲线救国”，将单管芯片封装成光纤耦合模块进行销售。因此在2020年之前，光纤耦合模块在单管系列中一直占据着七成左右的份额。2021年，公司高功率30W单管芯片量产，同时受益于国产替代进程加速，下游厂商如锐科激光、创鑫激光等对裸芯片的采购量增加，因此2021年上半年公司单管芯片占单管系列的份额从2020年的21.43%快速提升至54.77%，首次超过光纤耦合模块成为核心收入来源。由于高毛利单管芯片收入占比提高，公司营收结构改善，整体毛利率从2020年的31.35%提升到2021上半年的52.82%。 图5：伴随单管芯片量产，2021H1公司毛利率水平提升 图6：2021H1单管系列中单管芯片的收入占比提升 营收结构优化叠加规模效应，公司盈利能力大幅改善。随着公司收入体量的扩大，规模效应凸显，2018年至2021年，公司销售、管理和财务费用率分别从9.25%、9.47%、0.95%下降至5.13%、5.58%、0.67%（剔除2018-2020年管理费用中股份支付项），盈利能力显著提升。利润方面，2019年发生一笔1.33亿元的大额股份支付费用，致使当年营业利润被冲减至负数，2020年起公司净利率全面由负转正开始盈利。 在营收结构改善和产能增加带来规模效应的双重影响下，公司2021年实现归母净利润1.15亿元，同比增长340.49%，未来随着公司体量的扩大，盈利能力有望进一步提升。 图7：2018-2021年销售和管理费用率呈下降趋势 图8：2020年起公司净利润逐步释放 1.3、研发实力铸就深厚壁垒，股权激励稳定核心人才 重视科研投入，吸纳优质研发人才。2018-2021年，公司研发费用分别为3718.98万元、5270.65万元、6033.18万元及8592.92万元，呈稳定上升趋势。半导体激光行业作为技术密集型行业，研发人员在产品结构设计、优化工艺、提升产品良率等方面具有举足轻重的作用。截止2021年上半年，长光华芯的研发人员共106人，占员工总数的30.46%，高水平的研发团队是长光华芯研发实力的重要保障。 图9：逐年攀升的研发支出是研发实力的重要保障 图10：研发人员占总员工比例超三成 管理层深耕行业多年经验丰富，核心技术人员引领公司实现高水平发展。经过多年的稳健运营，公司通过外部引进和内部培养等方式构建了一批高层次的人才队伍，为企业后续的发展提供了有力的人力资源保障。其中，核心技术人员王俊、闵大勇、廖新胜、潘华东等均为半导体激光行业的资深技术专家，具有多年激光从业经验，主持参与多项国家与省部级项目，在科研领域各有所长，对公司核心技术的研发、提升、产业化起到核心引领作用。 图11：管理团队经验丰富，人员稳定 图12：核心技术人员均为行业资深专家，有力推动长光华芯核心技术研发、提升、产业化的进程 股权激励稳定核心人才，华为哈勃作为战略投资者增资入股。公司设立三大员工间接持股平台，分别为苏州英镭、苏州芯诚、苏州芯同，持股比例分别为14.82%、1.59%、1.47%，共计17.88%。其中，苏州英镭为核心管理团队持股平台；苏州芯诚和苏州芯同为骨干员工持股平台。股权激励的实施有利于吸引和稳定核心技术人员和管理人才，提高公司凝聚力和创新力。哈勃投资是华为的全资子公司，专注于投资国产芯片产业链。2020年12月，华为哈勃出资7600万元，直接持有公司对其定向增发的506.50万股，上市后持股比例为3.74%。哈勃的注资凸显公司核心竞争力，同时也有望导入华为优质的产业链资源，帮助公司实现良性成长。 图13：三大员工持股平台稳定核心人才，华为哈勃为战略股东 1.4、IDM模式奠定长期发展壁垒 IDM具有三大核心优势，为长光华芯铸就高护城河：设计端和生产端协同，加快产品开发；从上至下统筹协调，产业链安全可控；固定资产投入大，资金设备壁垒高，阻挡潜在竞争者。半导体行业产业链主要包括芯片设计、晶圆制造、封装测试等环节。根据是否从事晶圆制造、封装测试等环节，半导体行业的经营模式主要分为Fabless（无晶圆厂）模式与IDM（Integrated Device Manufacture，垂直整合制造）模式。Fabless模式下的企业主要从事芯片设计及销售业务，将晶圆制造、封装测试等生产环节委托给第三方企业完成。IDM模式下的企业独立从事芯片设计、晶圆制造、封装测试等全部环节。由于光电子器件遵循特色工艺，器件价值的提升依靠功能的增加，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，IDM模式更有优势。因此在半导体激光器件领域，老牌优质公司如欧美激光巨头贰陆公司、IPG、恩耐集团均不约而同采用了IDM模式。新进企业由于资源有限，为了将资源集中到设计和研发环节，大多采用Fabless模式，不参与晶圆制造和封装测试环节。 图14：IDM模式覆盖芯片设计、晶圆制造、封装测试等全部环节 IDM的第一大优势在于能够实现设计和生产工艺的融合，加快技术向产品的转化。 上游电子元器件制备工艺环环衔接，丝丝入扣，各技术工艺之间相互影响，牵一发而动全身，上下游或各环节间一旦统筹不佳或沟通不畅，很容易顾此失彼，左支右绌。 因此，为了研制出性能更好的半导体激光器，设计、工艺和生产环节需要协同配合，多管齐下，同步优化。输出功率、电光转化效率、长期运行可靠性是高功率激光器最重要的三个指标。要实现这三大性能的提升，首先需要在设计端发力，包括结构的优化设计以及工艺制备流程的设计等；其次需要具备低缺陷密度的高质量外延材料生长工艺能力；同时需要低缺陷低应力的器件制备工艺，尤其是高功率工作条件下的腔面抗损伤镀膜/钝化工艺等；最后采用合适的封装技术来解决热应力热稳定性等问题亦尤为重要。因此采用IDM模式是实现上述芯片性能的基础。 图15：全球激光芯片龙头恩耐集团同样布局全产业链产品 IDM的第二大优势在于供应链相对安全。由于在晶圆制造领域的技术仍存在瓶颈，当前我国高端芯片严重依赖进口。近年来中美博弈愈演愈烈，国际半导体产业链面临诸多不稳定因素，在“卡脖子”的芯片环节，仍面临海外断供风险。激光芯片作为下游诸多器件和设备的核心亦需要拥有稳定的本土供应链。IDM模式下芯片设计、制造、封装和测试技术均有涉及，产业链更加安全可控。 此外IDM需要重资产投入，无形中抬高行业门槛，提升自身壁垒。IDM模式重资产投入，厂商前期需要投入大量的资金建造厂房和产线，因此营收增幅往往慢于Fabless。 以长光华芯IPO募投项目为例，采购的设备中电子束光刻机、溅射腔面镀膜机、外延MOCVD、离子注入设备等单台价格均超千万。再加上厂房购置、产线建设等，前期的资金投入较高，高昂的市场进入成本使得许多新进厂商对IDM模式望而却步。 而激光芯片相比数字或模拟芯片市场规模相对有限，具备先发优势的IDM厂商无疑具备显著的优势。 表1：IDM模式重资产投入高，机器设备价格高昂 长光华芯采用外延片、晶圆、芯片封装等在内的垂直一体化IDM模式，