中小盘首次覆盖报告：本土高速激光芯片领军，厚积薄发驰骋广阔天地

本土半导体激光芯片领军，IDM模式深筑壁垒 本土高速半导体激光芯片领军，深厚技术壁垒助力公司长期稳健成长。公司建立了独立自主的高速激光芯片一体化IDM全流程服务体系，产品打破海外垄断，实现2.5G到25G激光芯片的批量出货，积累了诸多如中际旭创、海信宽带等全球知名光模块厂商客户。未来公司将继续巩固“一平台、两方向、三关键”战略布局，强化内生竞争力，同时积极扩产助推业绩持续成长。预计公司2022-2024年归母净利润分别为1.09/1.49/2.07亿元，对应EPS分别为1.82/2.48/3.45元/股，对应PE分别为71.0/52.1/37.5倍，首次覆盖，给予“买入”评级。 高速光芯片市场水大鱼大，本土厂商大有可为 高速光芯片生产难度高，市场一片蓝海，本土玩家发展空间大。光芯片位于光通信产业的最上游，拥有高价值量和高技术壁垒，制备过程中光电特性、生产工艺、可靠性缺一不可。据Yole统计，全球磷化铟激光器市场将从2021年的25亿美元增长至2027年的56亿美元，年化复合增速达14%。未来，全球接入网、无线网、数据中心领域对光模块的需求仍将持续上行，在此背景下，光芯片将进一步实现产品升级和市场扩容。而在竞争格局上，海外巨头积累多年拥有领先技术和丰富产品线，芯片处于100G量产，200G即将量产的节点。本土玩家产品多集中于2.5G至25G区间，未来提升空间广阔。 传统产品受益行业发展稳步增长，新产品逐步放量打开成长空间 公司传统产品有望继续受益市场旺盛需求稳健增长，新产品逐步推出打开新成长空间。公司2.5G芯片依靠小发散角等差异化优势在接入网市场持续提升竞争力，10G速率芯片市场中产品出货量全球领先，25G速率芯片市场中面向数据中心的产品蓄势待发。此外公司布局诸多10G、50G、100G等速率新品研发，未来有望进一步扩大在细分市场份额，在25G及以上芯片市场占据一席之地，此外公司亦瞻布局激光雷达、硅光等新兴技术领域，为远期发展打开成长空间。 风险提示：下游需求不及预期、市场竞争激烈、产品研发进度不及预期等。 财务摘要和估值指标 1、高速光芯片龙头，“一平台、两方向、三关键”迈向杰出 本土高速半导体激光芯片领军，IDM模式助力公司行稳致远。公司成立于2013年，近10年专注高速半导体芯片的研发，拥有独立自主的包含半导体晶体生长、晶圆工艺、芯片测试与封装在内的一体化IDM全流程业务体系。产品打破海外垄断，实现2.5G到25G磷化铟激光器芯片的批量出货，在研100GEML等高端激光器芯片。 客户包含海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等全球知名光模块厂商，经中通讯、诺基亚等通讯设备厂商最终应用于中国移动、中国联通、AT&T等全球运营商网络。据C&C统计，2020年在磷化铟半导体激光器芯片产品对外销售的国内厂商中，公司收入排名第一，其中10G、25G激光芯片出货量在国内同行中排名第一。 图1：公司自建立以来不断开发新产品满足下游客户需求 1.1、全波段、多品类高速激光芯片供应商，向更高技术水平进发 产品布局完善，向更高速率进发。公司在光纤接入、移动通信网络、数据中心等领域拥有丰富的产品布局，在2.5G、10G市场为光模块厂商提供全波段、多品类的产品，并通过低成本的集成化方案等方式实现差异化竞争，在25G及更高速率芯片市场，公司攻克技术难关，打破海外垄断，不断实现新的产品突破。 表1：公司在光纤接入、移动通信网络、数据中心、硅光领域具有广泛的产品谱系 1.2、国资、产业背景股东云集，助力公司长期发展 国资、产业背景股东云集，助力公司长远发展。创始人ZHANGXINGANG先生直接持有公司12.58%的股权，通过一致行动人等合计控制公司28.40%的股权，股权结构较为稳健。股东阵营中包含华为控股的哈勃投资、中际旭创控股的宁波创泽云、以及博创科技控股的嘉兴泽景等下游应用领域投资方，同时也包含对光电、硬科技较为关注的陕西先导光电等产业投资基金，多方加持助力公司实现长远发展。 图2：股权结构清晰，股东产业基金、国资云集 1.3、收入快速成长，高壁垒带来高毛利，盈利能力表现突出 收入体量波动向上，面向蓝海空间广阔。公司收入从2019年的0.81亿元提升至2021年的2.32亿元，2019-2021同比增速分别为15.48%、187.11%、-0.54%，呈现波动上升态势。其中，光纤接入业务实现稳步增长，主要由于光纤接入市场受益光纤到户覆盖率的提升以及国内外向10G-PON等新技术演进而持续扩容，公司凭借优异产品不断扩大收入体量。移动通信网业务呈现波动，主要由于2020年运营商采用高带宽方案基站，对25G光芯片需求激增，公司在国内率先实现25G芯片规模化量产，完美承接市场需求；2021年5G基站建设频段方案调整，对光芯片的采购方案调整为成熟的10G产品，叠加2020年下游客户积压较高库存，需求缩水致2021年公司移通信网业务萎缩，但长期来看，5G建设对25G光芯片的需求有望逐步提升。 数据中心业务呈现稳健态势，主要由于公司25G CWDM4波段DFB激光芯片产品逐步得到客户认可。 图3：公司目前收入规模超过2亿元 图4：光纤接入业务占据公司收入的主要部分 高壁垒带来高毛利率，工艺成熟推动产品毛利率进一步提升。毛利率来看，2.5G产品毛利率先降后升，主要由于2020年公司推进工艺切换致良率小幅度下降，2021年随着工艺成熟度的上升，单位成本下降，产品毛利率也随之回升。10G产品整体毛利率呈上升态势，2022年下滑主要由于TO（将芯片封装后的组件，公司委外并以芯片价格叠加封装费的形式对外销售）形态产品占比提升。25G产品毛利率变化主要由于2019-2020年产品形式主要为价格较高且用于5G建设的25G CWDM 6/LWDM 12/M WDM12芯片，而2021年25G产品以用于数据中心的25GCWDM4为主，平均售价下降，同时2022年自产封装占比提升，带来板块毛利率的下滑。整体而言，公司综合毛利率维持较高水平，单产品线毛利率通常随着工艺的不断成熟呈上升态势，彰显强大技术壁垒。 图5：10G芯片带来主要业绩增量，25G产品存在波动 图6：产品结构优化推动毛利率中枢上移 费用管控效果优异，盈利能力表现突出。费用率来看，剔除股份支付后公司的销售、研发、管理费用率维持相对稳健状态。得益于优秀的费用管控能力和产品的高毛利率，公司的盈利能力表现优异。据公司招股说明书显示，2019-2022H1公司净利率分别达到16.24%、33.78%、41.05%、39.94%。 图7：净利润维持高速增长态势 图8：优秀费用管控带来优异盈利能力 1.4、“一平台、两方向、三关键”战略推动公司扎实前行 “一平台、两方向、三关键”，战略布局面向未来。“一平台”是指公司在加强光芯片产业资源整合的基础上，着力打造良性的人才梯队，加速成果转化。“两方向”是指纵向延拓和横向发展并行。纵向延拓方面，在现有的光通信领域中继续深耕，推出更高速率的激光芯片产品；横向发展方面，不断扩容光芯片应用场景，向激光雷达、消费电子等领域布局探索。“三关键”是指继续培训教育并夯实开发通信激光芯片所需的三大关键技术能力：前瞻设计开发与知识产权、晶圆工艺开发梯队、高端设备应用与相应制程技术。战略部署将帮助公司进一步形成扎实的内生增长动力，同时推动公司实现业务的全面发展，前景可期。 2、光通信芯片需求快速成长，本土厂商空间广阔 2.1、产生能量和传播信息是激光应用的两大重要方向 根据光子应用的不同，激光可以分为能量光子和信息光子以及显示光子。半导体激光器具有光电转换效率高、体积小、可靠性高、寿命长、可调制速率高等显著优点，应用领域广泛，根据光子应用方式的不同，可以分为能量光子、信息光子和显示光子。能量光子主要以光作为能量源来改变物体的物理特性，信息光子主要将光作为信息的载体实现信息的传输和存储，显示光子主要通过光来进行成像、照明等。目前，能量光子和信息光子是激光应用的主要方向。 表2：信息光子和能量光子是激光最主要的两大应用方向 面向不同的应用领域，半导体激光器的材料体系以及结构和制造工艺显著不同。 结构和制造工艺：通信领域拥有DFB、EML等诸多特殊的芯片结构设计以实现相应功能。能量光子更多注重激光芯片发光的功率，而信息光子要求激光芯片具有更高的调制速率。不同的性能要求，带来两类芯片的微观结构和制造工艺重点的不同。对高功率半导体激光芯片而言，芯片前道工艺生产完毕后，芯片的解理镀膜、腔面钝化等工艺直接决定芯片的发光功率上限。而通信芯片领域，需要采用特定的结构如DFB、EML等形式来保证发出的激光具有较窄的线宽和较好的调制效果。以国内领先激光芯片厂商长光华芯和源杰科技为例，双方在发展的过程中各自不断推出更高功率和更高速率的激光芯片，实现竞争力的不断提升。 图9：长光华芯和源杰科技激光芯片向着不同的技术升级方向演进 材料体系：材料决定半导体激光芯片的发光波长，InP材料体系是光通信领域的主角。与所有激光器结构相同，半导体激光芯片也由增益介质、谐振腔、和泵浦源构成。其采用半导体芯片制造工艺，以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入的电能激发，从而实现谐振放大选模输出激光，实现光电转换。而不同的增益介质材料拥有不同的禁带宽度，因此会产生不同波长的激光。如GaAs基器件的发光波长范围大约为610- 1300nm ，InP基器件的发光波长范围为1250- 1700nm 。在通信领域，除去早期被人们发现并投入应用的 850nm 波段激光之外，行业更多的专注于将 1260nm - 1625nm 区域的激光用作光纤通信，在这个波段，光在光纤中的传播损耗更低并具有更小的光纤色散效应（带来更高的信噪比），显然GaAs和InP材料体系具有较为合适的发光波长，叠加这两类材料还具有高频、高低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等特点，因此被广泛应用于通信场景中，这其中InP由于发光波长更适于在光纤中传播，成为远距离通信领域光芯片的主流材料体系。 图10：泵浦源、增益介质和谐振腔是产生激光的要素 图11：半导体激光器通过多层量子阱结构实现发光 表3：材料体系决定半导体激光器发光波长 图12：通过采用不同材料可以让半导体激光器覆盖广泛波长范围 图13：通信使用在光纤中传输损耗较小的O、E、S、C、L、U波段激光 2.2、高价值量叠加高技术壁垒，光芯片是光通信皇冠上的明珠 2.2.1、光芯片位于光通信产业链的最上游，是现代高速通信网络的核心 光芯片是现代高速通信网络的核心环节。光通信是以光信号为载体，以光纤作为传输介质，实现信息传递的系统。激光芯片和探测芯片分别实现电光光电的转换，性能直接决定光通信系统的传输效率，是现代高速通信网络的核心。产业链来看，光芯片位于整个光通信产业的最上游，也是技术壁垒最高的环节之一。产业链中游为光器件，包括光组件与光模块，在下游组装成为系统设备，最终应用于光纤接入、移动通信网络、数据中心等领域。 光芯片下游的直接客户为光收发模块，其通常由内含激光器芯片及隔离器的光发射组件TOSA、内含光探测器芯片的光接收组件ROSA以及电芯片和其他结构件等封装而成。 图14：光芯片完成光电转换，是光通信的核心环节 图15：光模块是光芯片的直接下游 图16：光芯片位于整个光通信产业链的最上游 2.2.2、通信光芯片具有较高价值量特点 光芯片在光模块中占据较高的BOM成本，高端光模块中这一数字可达70%。 而从价格来看，高端通信光芯片的价格也处于较高水平，观察长光华芯招股说明书以及源杰科技公司公告，我们发现高功率单管激光芯片在2021年价格约为19元，而2.5/10/25G/100芯片价格分别达到4/14/44/88元，高端通信芯片的价格远高于其他类型产品。 图17：光芯片在光模块的成本占比随速率提升而提高 图18：高速光芯片价格远高于其他产品 2.2.3、通信光芯片具有形态多，DFB和EML适宜高速率远距