高功率激光芯片龙头厂商，横向+纵向打造平台化公司

主营产品为高功率激光芯片，是全球少数研发和量产高功率激光芯片的公司，已量产产品技术指标全球领先。横向和纵向打造平台化公司，纵向从裸芯片向器件、模块及直接半导体激光器深耕，横向通过材料体系的拓展，衍生高效率VCSEL、光通信以及激光 投影产品。2023年前三季度实现营收2.19亿元，同比下滑31%。 人民币(元)成交金额(百万元) 高功率激光芯片国产替代进行时，产能扩张叠加下游需求复苏，公司营收有望重回上升轨道。1）下游需求复苏：根据23年中报， 公司营收90%来自高功率单管系列，主要用于下游光纤激光器、固体激光器及超快激光器等产品泵浦源。以锐科激光、杰普特为代表的下游厂商毛利率逐季改善，预期行业景气度逐渐回升。2）国产替代：公司下游客户持续挤压海外竞争对手份额，同时下游产品往附加值更高的高功率激光器发展，其中核心组件高功率激光芯片国产化率仍有提升空间。 通过材料体系的拓展，实现VCSEL、光通信以及激光投影等产品 横向布局。复盘国际光芯片巨头II-VI成长史，我们发现II-VI通过 持续收并购拓展材料体系，并在不同材料技术平台上进行应用扩展，最终成长为行业龙头。公司在磷化铟（InP）、砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）上皆有新产品布局：1）磷化铟：23年公司单波100GEML实现量产，AI驱动高速光模块需求快速释放，根据Omdia的数据，25年高速光通信芯片市场规模有望达到43.4亿美元；2）砷化镓：3D传感VCSEL即将实现批量销售，光通信 125.00 111.00 97.00 83.00 69.00 55.00 230130 41.00 230430 成交金额 230731 231031 长光华芯沪深300 1,800 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 Bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb 50GVCSEL实现量产，100GVCSEL处于研发阶段，多结VCSEL 处于多家头部激光雷达厂商验证阶段；3）氮化镓：公司合资成立镓锐芯光（持股36%），拓展激光显示、激光加工等市场，填补国 内氮化镓蓝绿光激光器领域上的空白，相关产品24年有望量产。 预计2023-2025年公司净利润为-0.66亿元、0.66亿元、1.31亿元，对应EPS为-0.37元、0.38元和0.74元，我们看好公司作为国内高功率激光芯片龙头厂商，横向和纵向拓展打造平台化公司。给予2025年65倍估值，市值85.2亿元，目标价48.34元，给予公司“买入”评级。 下游需求不如预期；市场竞争加剧；产品迭代不及预期；存货偏高。 内容目录 一、纵向深耕高功率激光芯片，产品技术实现反超5 1.1下游激光器国产替代加速，公司产品实现技术反超5 1.2特种激光、生物医疗成为激光芯片增量市场9 二、横向拓展激光雷达、3D传感以及高速光通信10 2.1VCSEL芯片：28年14亿美元市场，汽车电子和通信增速最快10 2.2激光雷达：终端产品出货量高增速，VCSEL光源占比逐渐提升12 2.33D传感：消费电子带动创新，应用场景逐渐拓展14 2.4光芯片：AI驱动光芯片持续成长15 三、高功率激光芯片龙头厂商，横向+纵向布局第二成长曲线17 3.1高功率激光芯片IDM厂商，研发能力出色且产品布局齐全17 3.2需求不振导致业绩承压，期待新品放量19 3.3建立研发及制造平台优势，通过材料体系布局拓展新兴领域21 四、盈利预测与投资建议23 4.1盈利预测23 4.2投资建议及估值24 五、风险提示25 图表目录 图表1：激光芯片封装成泵浦源后成为下游激光器核心器件5 图表2：激光器按增益介质分类5 图表3：公司布局激光产业链上游及中游6 图表4：2023年全球激光器市场规模同增9%6 图表5：2023年中国激光器市场规模同增8%6 图表6：2021年我国激光器下游集中于工业领域7 图表7：我国工业激光器中光纤激光器的占比逐年提高7 图表8：半导体激光器泵浦源示意图7 图表9：全球高功率半导体激光器市场规模预测7 图表10：国产激光器厂商份额持续提升8 图表11：高功率光纤激光器国产化率仍有提升空间8 图表12：公司下游激光器厂商单季度毛利率持续改善8 图表13：上市时公司高功率单管芯片与竞对产品对比情况（截至2021年8月21日）9 图表14：21-30年全球军用激光系统市场规模CAGR达8.7%9 图表15：23-28年全球医疗激光市场规模CAGR达15.2%10 图表16：边发射激光芯片（左）和面发射激光片（右）示意图10 图表17：VCSEL芯片由光通信向消费电子和汽车电子等场景持续拓展11 图表18：22-28年VCSEL芯片市场规模CAGR有望达6%11 图表19：2017/2021/2022年VCSEL市场竞争格局演变12 图表20：激光雷达示意图12 图表21：22-30年全球激光雷达解决方案市场规模CAGR达79%13 图表22：机械式、混合固态及固态式激光雷达对比13 图表23：禾赛科技激光雷达技术路径图14 图表24：速腾聚创激光雷达技术路径图14 图表25：3D视觉包括双目视觉、3D结构光和TOF（光飞行时间法）三种方法14 图表26：3D传感发展路线图15 图表27：22-28年3D传感市场规模CAGR达13.2%15 图表28：2024年全球超大规模数据中心超1000个16 图表29：23-28年全球光模块市场规模CAGR达16%16 图表30：数据中心网络架构从三层式向叶脊式升级16 图表31：英伟达采用胖树网络架构16 图表32：海外云厂商资本开支出现边际改善17 图表33：23-27年全球服务器销售额CAGR达9.5%。17 图表34：公司光通信产品布局齐全17 图表35：公司产品系列图17 图表36：公司股权结构相对分散18 图表37：公司核心技术人员简历18 图表38：需求不振导致公司短期营收承压19 图表39：需求不振导致公司利润转亏19 图表40：高功率单管系列在营收中的占比持续提升20 图表41：整体毛利呈现先升后降的趋势20 图表42：23年前三季度公司营收同比下滑43.1%20 图表43：激光芯片公司的营收均有不同程度下滑20 图表44：公司毛利率处于行业平均水平21 图表45：公司持续高研发投入21 图表46：公司研发费用率高于行业平均水平21 图表47：公司扩产计划22 图表48：海外光芯片龙头II-VI通过持续收并购拓展材料体系22 图表49：公司长期发展战略23 图表50：公司营收拆分24 图表51：2021-2025E公司三费情况24 图表52：可比公司估值比较（市盈率法）24 1.1下游激光器国产替代加速，公司产品实现技术反超 半导体激光行业通常由激光芯片、激光器件、激光模块及直接半导体激光器等领域组成。直接半导体激光器是半导体激光行业的终端产品，由半导体激光器模块、输出光学系统、电源系统、控制系统及机械结构等构成，在电源系统和控制系统的驱动和监控下实现激光输出，可用于激光加工、通讯、传感等应用场景。 激光芯片封装成泵浦源后成为下游激光器核心器件。激光器通常由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件材料组成。泵浦源为增益介质提供能量激励（以电激励为主），而增益介质是光子产生的源泉（以化合物半导体材料为主），通过吸收泵浦源产生的能量，使得增益介质从基态跃迁到激发态。由于激发态为不稳定状态，此时，增益介质将释放能量回归到基态的稳态。在这个释能的过程中，增益介质产生出光子，且这些光子在能量、波长、方向上具有高度一致性，它们在光学谐振腔内不断反射，往复运动，从而不断放大，最终通过反射镜射出激光，形成激光束。 图表1：激光芯片封装成泵浦源后成为下游激光器核心器件 来源：激光行业观察，国金证券研究所 根据增益介质的不同，激光器可以分为固体激光器、光纤激光器、气体激光器和半导体激光器。半导体激光器在各类激光器里拥有最高的转换效率，同时具备体积小、可靠性高、寿命长、波长范围广、可调制速率高等优点，因此被广泛直接应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国防等领域。此外半导体激光器亦被作为光纤激光器和固体激光器等其他激光器最理想的泵浦源，属于其核心器件及关键部件。 图表2：激光器按增益介质分类 激光器类型 增益介质 主要特点 应用场景 固体激光器 红宝石、铝石榴石等晶体 稳定性好、功率较高、维护成本低，适合产业化 激光加工、军事国防安全、医疗器械、激光雷达等 光纤激光器 光纤 高强度、高耐久性、结构简单、光束质量高、散热性能好、转换效率高 激光测距、激光雷达、激光通信、激光模拟武 器、激光警戒、激光制导和跟踪、引燃引爆、自动控制、检测仪器等 气体激光器 气体，如二氧化碳 激光光源质量高，单色性好，但体积大、维护成本高 激光切割、激光武器和雷达、全息技术、精密测量、医疗器械等 半导体激光器 半导体材料，如砷化镓等 波长范围大、体积小、寿命长、可靠性高、维护成本低，可采用简单的注 入电流方式来泵浦，可集成性好 激光光纤通讯、激光加工、军事国防安全、医疗器械，作为其他激光器的泵浦源等 来源：国金证券研究所整理 半导体激光产业链上游是利用半导体原材料、高端设备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等，是激光产业的基石，准入门槛较高。产业链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售，包括直接半导体激光器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等；下游行业主要指各类激光器的应用领 域，包括工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。公司布局的业务集中在激光产业链的上游和中游，公司的半导体激光芯片是产业链中游各类激光器的核心泵浦光源，同时在产业链中游进行直接半导体激光器的研发、生产与销售，快速实现对美国、德国等海外企业产品的国产替代。 图表3：公司布局激光产业链上游及中游 来源：公司招股说明书，国金证券研究所 全球范围内以激光器为基础的激光产业市场规模正在持续增加，而中国在经历从无到有的奋斗后已成长为激光产业大国。根据2023中国激光产业发展报告的数据，2023年全球激光器市场规模预计达235亿美元，同比增加9%。其中，中国激光器市场规模预计达931元，同比增长8%。 图表4：2023年全球激光器市场规模同增9%图表5：2023年中国激光器市场规模同增8% 250 200 150 100 50 0 市场规模（亿美元）YoY 201820192020202120222023E 25% 20% 15% 10% 5% 0% 1,000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 201820192020202120222023E 20% 市场规模（亿元） YoY 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% 来源：2023中国激光产业发展报告，国金证券研究所来源：2023中国激光产业发展报告，国金证券研究所 我国激光器下游应用集中于工业、信息等领域。根据前瞻产业研究院的数据，2021年我国激光产业下游中工业激光设备占比最大，达62%，其次为信息激光设备市场，占比达22%，此外商业、医学以及科研领域的占比分别为7%、4%、5%。工业激光器中光纤激光器的占比逐年提高，根据LaserFocusWorld的数据，2021年光纤激光器在工业激光器中占比达53%。此外，气体激光器占比达16%，半导体/准分子激光器占比达16%，固态激光器占比达15%。 图表6：2021年我国激光器下游集中于工业领域图表7：我国工业激光器中光纤激光器的占比逐年提高 光纤激光器半导体激光器 7% 22% 4%5% 62% 工业领域信息领域商业领域医学领域科研领域 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30