高功率激光芯片国内领军者，布局光芯片打开长期成长空间

国内高功率半导体激光芯片领域龙头企业，“纵向+横向”业务布局双向发力：长光华芯核心主营产品为高功率半导体激光芯片，当前正逐步往器件、模块、直接半导体激光器进行产业链纵向延伸，同时实现业务横向扩展，建立高效率VCSEL激光芯片和高速光通信芯片两大产品平台，形成了“纵向+横向”的业务布局。 传统高功率激光芯片，产能扩张+技术升级助力稳健增长：公司传统主业高功率激光芯片主要应用于工业领域与特种领域，当前不断推进产品技术升级与产能扩张，提升盈利能力。1）技术升级方面：公司不断提升高功率激光芯片产品功率，满足下游客户更高指标产品需求。2）产能扩张方面，公司2022年开始逐步将6.0亿元募集资金投入高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目，预计产能达产后有望实现年均11.7亿元的新增营业收入。下游工业及特种激光器需求逐步提升，同时国内高功率激光芯片国产化替代诉求强烈，公司高功率激光芯片业务收入有望实现稳健增长。 前瞻布局VCSEL芯片与光芯片，有望充分受益下游行业高增长：公司多结VCSEL芯片产品与国内多个头部车载激光雷达公司开展合作，目前处于客户验证和导入阶段，多款方案产品在合作研发与测试，根据IMARC Group数据，2022年，全球VCSEL激光器市场的规模达17亿美元，预计到2028年，将增长至45.0亿美元，2023-2028年CAGR为17.4%，公司作为上游激光芯片核心厂商有望实现业绩高增长。光通信产品方面，公司光芯片产品结构完善，同时提供发射端和接收端的产品。公司已经成功量产100G EML及50G VCSEL芯片产品，根据Omdia数据，2025年高速光通信芯片市场规模有望达到43.4亿美元，公司作为国内少数领先量产高速率光芯片产品的厂商，有望充分受益下游行业需求高速增长。 盈利预测与投资评级：公司作为国内激光芯片领军企业，持续推进“纵向+横向”扩张的业务布局，多产品领域拓展客户，有序扩张产能，蓄力长期发展，在国产替代的浪潮下有望凭借自身竞争优势充分受益，我们预计公司2023-2025年归母净利润为0.8亿元/1.4亿元/2.6亿元，同比增速为-34%/84%/81%。 当前市值对应2023-2025年PE分别为144/78/43倍，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：1）下游需求增长不及预期2）技术升级迭代风险3）产品价格下降的风险 1.高功率半导体激光器芯片龙头企业，“纵向”+“横向”布局蓄 力长期成长 1.1.深耕高功率半导体激光器芯片领域，VCSEL+光通信“横向”拓展 国内高功率半导体激光芯片领域龙头企业，“纵向+横向”业务布局双向发力。长光华芯于2012年3月设立，2022年在科创板上市，主要聚焦于高功率半导体激光芯片、器件、模块、直接半导体激光器的研发、设计及制造，同时业务横向扩展，建立高效率VCSEL激光芯片和高速光通信芯片两大产品平台，形成了“纵向+横向”的业务布局。 自2012年成立以来，公司不断进行业务纵向延伸，逐步迭代高功率巴条芯片和光纤耦合模块制造技术、推出各系列直接半导体激光器；在芯片国产化替代进程中，率先突破高功率半导体单管芯片量产15W技术瓶颈，已经实现50W高功率激光芯片量产，是目前市场上量产功率最高的半导体激光芯片；2018年以来开始进行横向业务拓展，进入VCSEL芯片和光通信芯片领域，两大产品均已进入量产阶段；22年公司通过IATF16949质量体系认证，获得进入汽车激光雷达市场准入资质，顺利完成激光雷达与3D传感芯片的横向扩展。 图1：公司发展历程 高技术壁垒形成强竞争力，海外和激光雷达领域开拓新客户，双向布局蓄力公司长期成长。长光华芯目前形成了高功率单管系列、高功率巴条系列、高效率VCSEL系列及光通信芯片系列四大产品线，下游应用领域从工业泵浦、科学研究、工业加工、生物医学等延伸拓展到激光雷达与3D传感、光通信等领域，未来将进一步布局激光显示、硅光芯片等领域。1）纵向业务（高功率单管/高功率巴条）：公司不断突破国外技术封锁，形成较高技术壁垒，具有国内唯一一条、全球第二条6英寸高功率半导体激光芯片晶圆垂直整合生产线，产品技术指标国内领先。主要客户为创鑫激光、锐科激光、飞博激光和各大国家科研院所等，未来将就激光器领域着力开拓海外市场，迎接全球客户需求；2）横向业务（高效率VCSEL/光通信芯片）：VCSEL芯片产品基本实现对主流市场覆盖，高功率密度芯片助力VCSEL在激光雷达领域应用；公司全面进军车载激光雷达领域，有望受益于禾赛、速腾聚创、图达通等激光雷达领域新客户。光通信芯片已实现小批量供货，23年发布的56G PAM4 EML光通信芯片，为当前400G/800G超算数据中心互连光模块的核心器件；开展属于国内空白领域基于GaN的蓝绿光激光器技术研发，支持激光显示领域的新布局。在23年上半年公司通过全资子公司激光研究院入股特殊领域行业领先激光器企业中久大光，投资持股比例1%，进行长期深度的战略合作，未来双方将联合研发多个重点项目，提升特殊领域研发能力，蓄力长期发展。 图2：长光华芯业务布局情况 多元化结构注入新生活力，员工持股激发团队创造力。公司股权结构相对分散、多元化，涵盖公司董事、高层管理人员、员工、国有企业、下游客户等，无控股股东和实际控制人，核心成员之间不存在亲属关系，作为半导体制造行业公司，多元化的股权结构有助于获得更多资源进行技术研发。开展员工股权激励，建立发行人员工持股平台苏州芯诚（1.59%）、苏州芯同（2.07%），实现骨干员工共享公司发展成果，有利于提高稳定性和凝聚力、激发创造力。 图3：公司股权结构及控股（参股）公司（截至2023年9月4日） 公司管理层均为技术背景出身。高级管理人员闵大勇、王俊、廖新胜、潘华东等均有深厚的技术背景，在半导体激光芯片、光纤耦合模块、泵浦源等领域为产品研发、技术迭代、产业化建设和市场转化等做出了突出贡献，引领公司核心技术不断向前。 表1：公司核心管理层介绍（截至2023年9月4日） 1.2.激光器领域营收放缓，引进6英寸产线生产成本下降 营收随下游激光器行业需求低迷放缓，VCSEL激光雷达放量在即，未来业绩有望回归稳健增长。高功率单管系列业务近三年营收占比80%左右，为公司支柱业务，2018年来，中美贸易摩擦升级使得半导体芯片国产替代进程加速，高功率单管系列业务收入大增，拉动公司整体业务高速增长，2021年整体营收增至4.29亿，18-21年CAGR达到67%；2019年归母净利润为负且同比减速较多，为实施股权激励，支付金额1.33亿元，导致费用过高，2020年扭亏为盈，归母净利润持续增长，次年增至1.15亿，同比增速340%。2022年由于疫情反复，激光器下游行业去库存放缓，需求疲软，营业收入同比下降，投入使用新厂房和加大研发力度，导致费用增加，公司业绩受到影响，营收放缓，利润微增。2023年上半年，公司营收同比下降，主要受到下游激光器市场需求低迷，公司价格策略调整以及产能利用率不足带来的高额摊销费用影响，后续伴随下游工业需求逐步回暖，同时新产品VCSEL芯片、光芯片等放量在即，业绩回调可期。 图4：公司营业收入及同比增速 图5：公司归母净利润及同比增速 图6：2018-2023H1公司分业务营收情况（百万元） 图7：2023H1各业务营收占比 短期产能利用率较低拉低整体毛利率，后续有望逐步回升。2023年上半年由于下游工业激光器市场需求低迷，影响公司产能利用率，公司整体毛利率和净利率均出现了一定程度的下降。当前公司正不断调整产品结构并且布局下游应用扩张，盈利水平有望逐步回升。 图8：2018-2023H1年公司归母净利率和毛利率情况 图9：2018-2023H1年公司各费用率情况 *注：2019年管理费用率为剔除股份支付影响后数值 1.3.新引进6英寸晶圆产线扩大产能，打造全系列化合物半导体光电子平台 2022年公司募资13.48亿元，募集资金主要用于高功率激光系列产品、VCSEL系列产品和光通讯芯片的生产基地建设及配套设备购置，建立研发中心进行技术创新研发，以及应对技术研发需求进行流动资金补充，募集投资项目有利于公司形成完善的“纵向+横向”产品布局，提高技术壁垒和核心竞争力。目前所有项目累计投入进度均大于60%，新增产能正逐步释放。 表2：首次公开发行募集资金投资项目及投入进展 公司以“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”为基本方针，坚持落实扩产计划。 公司以“苏州长光华芯半导体激光创新研究院”为“一平台”，新引进6英寸高功率半导体激光芯片晶圆垂直整合生产线，产线上每个晶圆芯片数目增加5倍，将有效解决产能不足的问题。公司以高功率激光芯片为支点，目前已构建砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）和氮化镓（GaN）三大材料体系，具备边发射EEL和面发射VCSEL两大制造工艺及产品体系，23年计划投入10亿建设“先进化合物半导体光电子平台项目”，提升以GaN、GaAs、InP三大化合物为基础的芯片和器件制造能力，拟达到年产值6亿，年产能1亿颗芯片、500万器件的目标，预计2025年投产。 表3：公司扩产计划情况 2.工业、特种激光领域需求带动高功率激光芯片发展 2.1.激光产业核心部件，激光芯片迎来国产替代 激光器是利用受激辐射原理发射激光的器件，其性能直接决定激光设备输出光束的质量和功率。激光器主要由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件材料组成，其中高功率激光芯片是构成泵浦源（激励源）的核心部件。根据增益介质，激光器分为固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器等。其中，半导体激光器具有效率高、体积小、寿命长、低能耗等优点，不仅可以直接应用于激光加工、医疗、通讯等领域，还可以作为固体激光器和光纤激光器等其他激光器的核心泵浦光源，促进整个激光产业的技术进步。 图10：激光器构成示意图 图11：半导体激光器与光纤激光器对比 激光器下游应用广阔，可应用于工业、信息、商业、医学以及科研等领域，目前主要以工业用途为主。根据中国科学院武汉文献情报中心数据显示，2021年工业领域激光设备市场占比最大，达62%，其次为信息领域激光设备市场，占比达22%;商业领域占比7%，医学领域占比4%，科研领域占比5%。工业激光器中以光纤激光器为主。根据Laser Focus World发布的数据，光纤激光器在工业激光器中占比逐年增加，2021年达53%，是中国市场份额最大的工业激光器。气体激光器达16%、固态激光器达15%，半导体/准分子激光器达16%。 图12：2021年中国激光设备应用市场占比（%） 图13：2015-2021年中国工业激光器销售结构（%） 激光芯片是光纤激光器核心元器件。光纤激光器采用掺杂的玻璃光纤作为增益介质，利用光纤耦合半导体激光器作为泵浦源，将产生的光线通过多模耦合器入射到光学谐振腔的特种光纤，能级跃迁后以辐射形式从激发态跃迁回基态，释放的能量以准直激光束的形式输出。光纤激光器的泵浦源为半导体激光芯片，其数量随激光器功率等要求增长。 作为泵浦源能够发射激光的功能物质，激光芯片是泵浦源最核心的元器件。每个泵浦源需要偏振分束/合束器、聚焦透镜和光纤头，激光芯片使用数量取决于泵浦源的功率和单芯片功率。 图14：光纤激光器结构示意图 图15：半导体泵浦源元器件示意图 下游工业领域发展以及国产化浪潮带动上游激光器、激光芯片需求。由于中美贸易摩擦以及疫情冲击，激光产业链关键环节国产替代加速推进。同时，随着中国制造业自动化、智能化生产发展趋势，激光设备需求持续稳定的增长。规模效应使得激光产业的应用普及，2021年我国光纤激光器市场破百亿，达到125亿元，较上年增长32%，激光设备市场销售收入821亿元，较上年增长19%。此外，随着激光器涉及应用场景越来越复杂，目前向更高功率、更好光束质量、更短波长及更快频率方向演变。而光纤激光器提高功率需要增加泵浦源的数量，激光芯片作为泵浦源核心构成，带动激光芯片需求量的增长。