公司首次覆盖报告：高精度编码器龙头，市场扩容叠加国产替代打开成长空间

中科院光机所唯一上市平台，长期发展动能充沛 公司是中科院光机所唯一控股上市平台，通过将光机所研究成果产业化，现已逐步发展成光机电一体化企业，业务覆盖光电测控仪器、光栅编码器、复合材料、光学材料等。随着高端编码器下游需求提升及国产替代，公司光栅编码器业务未来成长空间广阔。此外，军工行业高景气也为公司光电测控仪器、复合材料等业务增长提供保障 。我们预测公司2023-2025年实现归母净利润2.31/3.14/4.23亿元 ，EPS为0.96/1.31/1.76元/股 ， 当前股价对应PE为43.7/32.2/23.9倍。公司估值水平低于行业均值，鉴于公司在高端光栅编码器的优势地位，首次覆盖，给予“买入”评级。 高精度编码器打破垄断，持续受益于市场扩容+国产替代 光栅编码器是高精度位移传感器，广泛应用于数控机床、伺服系统、机器人、半导体等行业，随着高端数控机床及人形机器人行业发展，市场有望逐步扩容。从竞争格局来看，全球中高端光栅编码器市场一直被海外公司占据，国内企业正逐步实现突破。在国家高端装备自主可控政策引导下，我们认为中高端光栅编码器国产替代需求强烈。公司控股子公司禹衡光学是我国编码器工程唯一中试基地，工信部认定的首批专精特新小巨人企业，是工信部第七批制造业单项冠军示范企业，多项技术成果打破海外垄断。公司是国内高精度光栅编码器领军企业，高端产品达到量产能力，未来有望持续受益于国产替代的发展。 增资控股长光宇航，加码碳纤维复合材料研发制造 我国碳纤维复材行业受益于下游航空航天、国防军工、风电等市场高景气，根据中国复合材料工业协会数据，预计2021-2026年市场规模有望从373.72亿元提升至1104.97亿元，CAGR达到25%，公司控股子公司长光宇航专业从事碳纤维复材的设计、研发、生产，有望持续受益。根据公司公告，公司产能已由345套扩充到800套，可为业绩增长提供保障。 风险提示：工业母机、人形机器人等行业发展不及预期；长光宇航产能扩张不及预期；公司客户拓展不及预期。 财务摘要和估值指标 1、中科院光机所唯一控股上市平台，具备长期发展动能 1.1、内生外延加快布局，综合能力行业领先 1958年，公司前身中国科学院长春光机所实验工厂成立，主要负责长春光机所科研项目的工艺设计、加工生产。2001年，长春光机所牵头，联合风华高科等设立股份有限公司，公司正式成立，主要经营光学材料、汉字激光排照机等设备。2002年，通过重大资产重组，长光科技（长春光机所控股的投资管理公司）将光电测控设备业务投入，公司业务进一步扩大。2011年-2012年，公司分别投资设立奥立红外、长光辰芯、长光华芯，新增光电子器件业务。2013年，公司收购禹衡光学，新增光栅传感器业务。2022年，公司增持长光宇航40%股权，合计持有51.11%股权，业务拓展至碳纤维复合材料领域。经过多年发展，公司已逐步成长为光机电一体化发展的企业，多项产品与技术处于同业领先地位。 图1：内生外延不断完善光电产业布局 公司产品逐步覆盖光学零部件、组件及整机设备。公司主要业务包括光电测控仪器、光学材料、光栅编码器、复合材料等，其中光电测控仪器、光学材料由母公司负责，光栅编码器主要由公司控股子公司禹衡光学负责，复合材料则由公司控股子公司长光宇航负责。目前，公司在光电测控领域已处于同业领先地位，产品也逐步从零部件向组件、整机设备拓展。 表1：公司产品覆盖光电测控领域的零部件、组件设备 从各产品收入占比来看，2022年光电测控仪器/光栅传感类产品/复合材料/光学材料的收入占比分别为47.83%/30.31%/18.45%/3.41%；从毛利率水平来看，光电测控仪器/光栅传感器/复合材料/光学材料的毛利率分别为22.54%/38.65%/40.24%/0.76%，光栅传感器与复合材料毛利率较高。 图2：2022年光电测控仪器收入占比降低（单位：亿元） 图3：光栅传感器与复合材料毛利率较高（单位：%） 公司技术与生产能力领先同业。公司拥有近2000台/套先进的精密机械光学加工设备和检测仪器，在精密机械加工、光学材料生产、光学元器件加工等方面拥有几十项关键技术，具有国内一流的光学精密机械与光学材料研发和生产能力。 表2：公司综合能力领先同业 下游客户以军工企业为主，逐步拓展民用企业，客户集中度较高。根据公司公告，公司光电测控仪器、复合材料主要客户为航天及国防军工领域的科研院所及企业集团等，如中国航天科工集团有限公司、中国航天科技集团、中科院、中国兵器工业集团等；光栅传感类产品主要客户为伺服、电梯、数控机床等行业企业，如华中数控、科德数控等。根据公司公告，2018-2022年，公司前五大客户销售金额占总收入的比重均在50%-60%，客户集中度较高。 图4：公司下游客户以军工为主 图5：公司客户集中度较高 1.2、背靠中科院光机所，持续带来发展动能 背靠中科院长春光机所，为公司的发展带来持续动能。截至2023年一季度末，公司实际控制人为中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，直接持有公司42.4%的股份；第二大股东为风华高科，直接持有公司4.99%的股份。 光机所是我国光学领域研发、设计、制造的领军单位。中科院长春光机所成立于1952年，主要从事应用光学、发光学、光学工程、精密机械与仪器的研发生产，研制出了中国第一台红宝石激光器、第一台大型电影经纬仪等多种先进机器设备，创造了十几项“中国第一”，同时也是中科院系统通过军工质量保证体系考评和首家通过ISO9001质量体系认证的单位，先后参加了“两弹一星”、“载人航天工程”等多项国家重大工程项目。 根据公司公告，长春光机所一旦用于科研目的的任何军工产品可进行批量生产，则将该等产品的生产全部投入奥普光电。我们认为公司作为承接长春光机所研发项目转换的唯一上市平台，将能持续获得光机所科研技术转化带来的红利，推动自身的发展。 图6：公司实控人为中科院长春光机所 表3：长春光机所孵化多家光电企业 截止2022年底，公司主要参控股公司为禹衡光学、长光宇航、长光辰芯，均为长春光机所孵化企业。 （1）禹衡光学：国内领先的光栅编码器、光学仪器及成套机电设备的专业供应商。主导产品光栅编码器广泛应用于数控机床、机器人等领域，可与德国海德汉、日本多摩川同台竞技，产品覆盖全国34个省市自治区及全球50多个国家和地区。 （2）长光宇航：专业从事复合材料设计、研究、开发、生产及销售的公司。 产品包括火箭/导弹结构件、空间结构件、固体火箭发动机喷管等，广泛应用于载人航天、深空探测、武器装备、商业航天等领域。 （3）长光辰芯：专注于高性能CMOS图像传感器设计研发，涵盖机器视觉、自动化检测、科学成像、医疗成像、虚拟现实等领域，客户遍布全球30余个国家和地区。 表4：主要参控股公司包括禹衡光学、长光宇航、长光辰芯，均为中科院光机所孵化 1.3、营收保持快速增长，盈利能力持续向好 公司营收保持稳健增长。2022年，公司实现营业收入为6.27亿元，同比增长14.67%，归母净利润为0.82亿元，同比增长75.31%，公司营收与归母净利润增长主要系长光宇航并表影响。此外，2021-2022年，公司参股子公司长光辰芯推行两期股权激励，分别摊销2.24、3.63亿元，按持股比例计算，对公司净利润影响分别为0.57亿元、0.93亿元。若消除参股子公司股权激励影响，2021-2022年，公司利润则分别为1.04亿元、1.75亿元，分别同比增长115%、68%。 图7：2018-2022年公司营业收入保持稳定增长 图8：长光宇航并表，2022年归母净利润同比增长75% 公司盈利能力略有提升。2018年-2021年，公司毛利率有所下降，主要系公司直接材料占营业成本比重上升。2022年，公司毛利率与净利率分别为29.95%、16.56%，分别较2021年提升0.41、7.21个百分点，主要系公司收购长光宇航并表影响。我们预计随着公司高端光栅传感器产品占比提升，公司产品毛利率有望提升。 期间费用率保持下降趋势。费用方面，公司坚持研发路线，研发费用率保持在10%左右，公司近年来加强对其他费用的管控，期间费用率呈现下降趋势。 图9：2018-2022年公司盈利能力略有提升 图10：公司期间费用率保持下降趋势 2、高精度编码器打破海外垄断，持续受益于市场扩容+国产 替代 2.1、光栅编码器属于高精度传感器，是控制系统中的核心部件 光栅传感器可测量线性和角度位移，精度可达到纳米级别。光栅传感器是集光、机、电、算技术于一体的高精度位移传感器，被比喻为“数控机床的眼睛”。光栅传感器可以检测机械运动，并转换为电信号进行输出。对比同步感应器、磁栅传感器，光栅传感器的最小分辨率达到 1nm ，在高精度测量领域应用更为广泛。 表5：光栅传感器最小分辨率可达到 1nm 光栅传感器包括光栅尺和编码器，二者均是基于莫尔条纹与光电转换原理工作，不同的是光栅尺采用直光栅，其主光栅安装于动力传动终端，可直接反馈直线位移，控制精度更高，常用于高精度机床。而编码器采用圆光栅，测量的是角位移，直线位移则是通过计算得到，属于半闭环控制，常用于中低端机床中。 图11：光栅尺是光栅线位移传感器的简称 图12：编码器是光栅角位移传感器的简称 表6：光栅尺反馈直线位移，编码器反馈角位移 光栅传感器基于莫尔条纹与光电转换原理工作： （1）光栅尺：包括主光栅（标尺光栅）、副光栅（指示光栅或扫描光栅）、光源、透镜、光电接收装置等，主光栅可以用在动力传动的终端（机床刀具等），当主副光栅发生相对位移时，通过光的衍射和干涉可形成规则条纹形状，基于光电设备转换，可将黑白相同的条纹转换为正弦波变化的电信号，并通过放大器放大，整形电路整形，获得正弦波或方波差异显示计数。 （2）编码器：包括光栅盘、固定光栅、光电检测装置等组成，当电动机旋转时，光栅盘与电动机以相同速度旋转，光栅盘与固定光栅发生相对位移，产生莫尔条纹，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。 图13：光栅尺工作原理示意图 图14：编码器工作原理示意图 2.2、下游应用广泛，高端数控机床与人形机器人打开市场空间 光栅编码器作为高精度测量装置，下游应用范围广泛，主要包括数控机床、机器人、半导体生产设备、医疗设备、航空航天、国防军工等领域。 2.2.1、数控机床：光栅尺是数控机床的“眼睛”，国产替代带来发展机遇 光栅尺是数控机床的“眼睛”，对提升数控机床精度具有重要意义。光栅尺作为数控机床直线轴的位置检测元件，可“监视”直线轴在执行数控系统的移动命令后，该直线轴是否真正准确地运行到数控系统，若未安装光栅尺，则只能完全依靠数控系统调试的精度和机械传动精度来保障，并且需要定期对机床的精度进行检查，一旦忘记检测数控机床的精度，则很可能导致加工产品精度超差甚至报废。 图15：未采用光栅尺，机床半闭环控制 图16：采用光栅尺，机床实现全闭环控制 光栅尺可显著降低数控机床加工时的误差。在数控机床加工过程中，传动机构会产生传动误差，在高速运转时会产生热变形误差和磨损误差。在实际加工过程中，这些误差会严重影响数控机床的加工精度与稳定性。直线光栅尺对数控机床各直线坐标轴进行全闭环控制，减少了上述误差，提高了定位精度。 图17：光栅尺可显著降低数控机床加工时的误差 光栅编码器在数控机床中的位置分布：包括主轴、刀架、伺服进给系统、分度盘等，以五轴数控机床为例，三个直线轴和两个旋转轴需对应配套三个光栅尺和两个角度编码器。 表7：光栅编码器广泛应用于数控机床主轴、刀架、伺服系统等位置 图18：五轴数控机床需配套三个光栅尺和两个角度编码器 绝对式光栅尺效率高，是多轴数控机床未来发展方向。同增量式光栅尺相比，安装绝对光栅尺的机床可在重新开机后无需执行参考点回零操作，可在中端后马上开始原来加工程度，显著提升了有效加工时间，