精密光学行业深度报告：以全球光学标杆蔡司为镜，看国内精密光学发展趋势

以全球光学标杆蔡司为镜，看国内精密光学发展趋势 行业评级超配 精密光学行业深度报告 核心结论 证券研究报告 行业深度研究|光学光电子 2023年04月18日 前次评级超配 全球光学光电子行业标杆。蔡司成立于1846年，至今已有177年历史。公 评级变动维持 司以显微镜业务起家，逐渐形成半导体制造、工业质量与研究、医疗技术和 光学消费品市场四大业务板块，22年四大业务板块收入占比为31%、24%26%、18%。公司业绩持续增长，22年营收、净利润为87.5、11.6亿欧元同比16.3%、10.3%；2002-22年营收、净利润CAGR分别为7.0%、15.8% 半导体制造：全球前道光刻机市场主要被ASML、尼康、佳能垄断，2022年三家合计出货量551台。ASML独占鳌头，系EUV唯一制造商。22年光刻机出货345台，其中EUV出货40台。高精密光学镜片作为“光刻机之眼”是光刻机最核心部件。蔡司凭借自身在光学设计、加工、检测环节的深厚积累，全球光刻镜头市占率达80%，是EUV极紫外光刻机镜头唯一供应商。 医疗：1）眼科手术器械：眼科领域需求刚性且强烈，是具有发展潜力的黄金赛道。据蔡司数据，2021年全球眼科手术器械市场规模为132亿美元，同比增长19%，其中蔡司21年市占率约为11%，仅次于爱尔康眼科；2）手术显微镜：伴随着手术对于精度更高、更清晰、更准确的影像需求逐步增长，手术显微镜在手术室内实现加速渗透，推动市场规模增长。蔡司产品矩阵丰富，不仅具备神经外科、眼科、耳鼻喉科、脊柱外科、整形、牙科、妇科手术显微镜，还推出机器人视觉系统，目前公司全球市场份额排名第一。 工业量测：工业量测广泛应用于汽车制造、航空航天、机械等领域，市场规模稳定增长。蔡司产品品类众多、技术先进，新一代接触式扫描测量机SPECTRUM让接触式扫描测量技术成为蔡司全系列测量设备标配，引领三坐标测量跨入“全扫描”时代，同时也将触脚延伸至更多中小用户。蔡司收购自动化三维坐标测量技术及三维测试软件、设备和系统供应商GOM，产品组合与GOM光学3D测量技术相结合，进一步开拓工业质量与研究市场 显微镜：1）电子显微镜：目前，全球电镜市场竞争格局基本稳定，形成了赛默飞（含FEI）、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等几大电镜巨头。在中国市场，蔡司市占率为22%，排名第一。2）光学显微镜：国内绝大部分实验室和科研用高端光学显微镜主要被国外厂商徕卡、蔡司、尼康、奥林巴斯垄断。蔡司在显微镜领域积淀深厚，具备先发优势，其高端产品的高性能、高质量、高可靠性和稳定性已得到全世界用户的信赖与认可 投资建议：近年来国家战略持续向高端制造、自主可控倾斜，高端精密光学国产替代趋势确定。看好国内厂商不断突破核心技术，加快实现高端精密光学国产替代进程。我们给予行业“超配”评级，重点推荐：永新光学、茂莱光学、炬光科技；建议关注：福晶科技、腾景科技、福光股份。 风险提示：高端产品推出进度不及预期、境外经营风险等。 近一年行业走势 光学光电子沪深300 12% 8% 4% 0% -4% -8% -12% -16% 2022-042022-082022-12 相对表现1个月3个月12个月 光学光电子5.4212.319.07 沪深3004.810.29-0.94 分析师 单慧伟S0800522120001 shanhuiwei@research.xbmail.com.cn 相关研究 光学光电子：禾赛美股IPO带来短期催化，长期行业加速实现从1-N—激光雷达行业点评2023-02-08 光学光电子：行业实现从0-1，未来重点关注车型迭代及L3自动驾驶技术突破—激光雷达行业点评2023-01-16 索引 内容目录 一、蔡司：全球光学光电子行业标杆5 1.1历史沿革：生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵5 1.2主营业务：立足光学光电子，布局四大业务板块5 1.3财务分析：业绩稳定增长，半导体制造占比提升6 二、全球光学行业标杆，开拓高端光学蓝海市场7 2.1半导体制造：蔡司为EUV光学镜片唯一供应商，地位显著7 2.1.1光刻机：半导体工业皇冠上的明珠7 2.1.2蔡司：光刻镜头全球龙头，EUV光刻镜头唯一供应商12 2.2医疗：医疗市场需求稳步提升，蔡司布局眼科器械和术用显微镜12 2.2.1眼科手术器械：全球眼科器械市场高度集中，蔡司排名第二12 2.2.2手术显微镜：术用显微镜市场空间广阔，蔡司为第一大供应商13 2.3工业量测：高精度测量仪器发展迅速，蔡司产品技术先进14 2.3.1工业X射线检测：市场增速稳定，蔡司产品种类繁多14 2.3.2三坐标检测：市场空间广阔，蔡司是全球领先的三坐标测量生产商15 2.3.3三维测量设备：收购GOM集团，巩固自身技术领先地位16 2.4显微镜：高端显微镜下游需求旺盛，蔡司具备深厚的技术积累17 2.4.1电子显微镜：市场保持稳步增长，竞争格局相对稳定17 2.4.2光学显微镜：发展历史悠久，蔡司布局高端光学显微镜18 三、重点标的20 3.1永新光学（603297.SH）：显微镜业务起家，横向拓展车载光学、医疗光学及半导体设备光学等领域21 3.2茂莱光学（688502.SH）：国内领先的工业级精密光学厂商，下游涵盖半导体设备、生命医疗、AR/VR、航空航天、激光雷达等高成长领域22 3.3炬光科技（688167.SH）：核心底层技术能力“产生光子+调控光子”全球领先，持续拓宽产品应用领域25 3.4福晶科技（002222.SZ）：全球激光晶体龙头，持续拓展激光器件、光学元件产品27 3.5腾景科技（688195.SH）：国内精密光学元组件、光纤器件领先厂商28 四、风险提示30 图表目录 图1：蔡司发展历程5 图2：蔡司业务布局6 图3：蔡司营业收入及同比6 图4：蔡司净利润及同比6 图5：蔡司分业务收入6 图6：蔡司分业务收入占比6 图7：芯片晶圆加工流程7 图8：光刻机简易工作原理图7 图9：ASML光刻机发展进程8 图10：全球光刻机出货量（台）8 图11：全球光刻机市场规模8 图12：全球光刻机市场竞争格局8 图13：2022年全球光刻机市场份额（按出货量计）8 图14：光刻机五大核心基础硬件模组10 图15：DUV光刻机光学系统11 图16：EUV光刻机示意图11 图17：眼科手术下游需求12 图18：眼科手术器械市场竞争格局12 图19：中国眼科器械市场规模及同比增速13 图20：蔡司的手术显微镜产品14 图21：全球工业X射线检测市场规模及增速14 图22：蔡司METROTOM测量连接器15 图23：ZEISSSPECTRUM产品图16 图24：测头可实现水平与垂直方向360度的自由旋转16 图25：蔡司扫描技术16 图26：蔡司收购GOM17 图27：全球电子显微镜市场规模及同比增速17 图28：全球电子显微镜行业细分市场规模17 图29：中国扫描电子显微镜市场规模及同比增速18 图30：中国扫描电子显微镜市场竞争格局18 图31：蔡司扫描电子显微镜18 图32：全球光学显微镜市场规模及同比增速19 图33：中国光学显微镜市场规模及同比增速19 图34：国内共聚焦显微镜市场份额19 图35：蔡司光学显微镜20 图36：永新光学营业收入及同比21 图37：永新光学分业务收入占比21 图38：茂莱光学营业收入及同比22 图39：茂莱光学归母净利润及同比22 图40：茂莱光学分业务收入占比22 图41：茂莱光学分下游收入占比22 图42：炬光科技营业收入及同比26 图43：炬光科技分业务收入占比26 图44：福晶科技营业收入及同比27 图45：福晶科技分业务收入占比27 图46：腾景科技营业收入及同比28 图47：腾景科技分业务收入28 表1：光刻机发展历程7 表2：全球主要光刻机厂商产品型号及核心参数9 表3：蔡司在光刻机镜头的布局12 表4：高端精密光学重点标的Wind一致预测20 表5：茂莱光学业务布局23 表6：茂莱光学主要下游客户收入占比（收入单位：百万元）25 表7：炬光科技产品布局26 表8：福晶科技产品布局27 表9：腾景科技产品布局28 一、蔡司：全球光学光电子行业标杆 1.1历史沿革：生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵 蔡司是全球光学行业标杆企业。蔡司成立于1846年，至今已有177年历史。蔡司以生产显微镜起家，逐渐形成半导体制造技术、工业质量与研究、医疗技术和光学消费品市场四大业务板块，业务遍及全球近50个国家和地区，拥有约30个生产工厂、60家销售和服 务公司以及27个研发基地，是光学和光电子领域的全球标杆企业。 生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵。1847年，公司开始生产显微镜；1890年，发布第一款相机光学镜头，切入光学消费品领域；1908年，开始转向眼科测量仪器的研发，进入医疗光学领域；1931年，开始研制电子显微镜，丰富了工业领域的产品矩阵；1968年，为Telefunken生产用于光刻的新型光学器件，标志着公司进入半导体制造领域。 图1：蔡司发展历程 资料来源：公司官网，西部证券研发中心 1.2主营业务：立足光学光电子，布局四大业务板块 布局四大业务板块，产品矩阵丰富。公司业务可划分为四个部分，共九个战略业务单元： 半导体制造技术（SemiconductorManufacturingTechnology）：包括光刻光学、光掩膜系统和过程控制解决方案，覆盖了微芯片生产的各种关键工艺。 工业质量与研究（IndustrialQuality&Research）：1）工业质量检测：例如坐标测量机、三维X射线检测设备等，被广泛用于汽车、工业、飞机建造、塑料工业等领域，提供生产质量检测；2）科学研究显微镜：包含光学、电子、离子、X射线显微镜，被广泛用于生命科学、材料研究、以及制药等行业。 医疗技术（MedicalTechnology）：包含眼科手术器械和手术显微镜及可视化系统。 消费市场（ConsumerMarkets）：包含视觉护理、摄影、运动光学等。蔡司是世界上最大的眼镜镜片制造商之一，除此之外，还为客户提供相机和电影镜头、望远镜等高端产品。 半导体制造 工业质量与研究 医疗技术 光学消费品 图2：蔡司业务布局 •半导体制造光学器件 •半导体掩模解决方案 •过程控制解决方案 •工业质量解决方案 •研究显微镜解决方案 •眼科手术器械（眼科） •显微手术 •视觉护理 •消费类光学产品（照相机镜头、望远镜等） 资料来源：公司公告，西部证券研发中心 1.3财务分析：业绩稳定增长，半导体制造占比提升 业绩实现稳定增长，持续投入高研发。蔡司过去20年业绩稳步增长，2002-22年营收CAGR7.0%、净利润CAGR15.8%。近几年随着半导体光刻需求快速增加，公司业绩加速增长。 22财年收入突破80亿欧元，达到87.54亿欧元，同比16.28%，归母净利润11.55亿欧元，同比10.34%。22财年公司研发费用率达13%，研发上保持高投入保证竞争优势。 图3：蔡司营业收入及同比图4：蔡司净利润及同比 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 收入（百万欧元）yoy（右轴） 25% 20% 15% 10% 5% 0% 2022 -5% 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 净利润（百万欧元）yoy（右轴） 150% 100% 50% 0% 2022 -50% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 资料来源：公司公告，西部证券研发中心资料来源：公司公告，西部证券研发中心 半导体制造技术占比持续提升。22财年，受益于下游旺盛需求，四大板块业务收入均实现二位数增长，分别同比增长20.0%、1