本文来自方正证券研究所2021年12月30日发布的报告《炬光科技：擎炬探索，逐光前行》，欲了解具体内容，请阅读报告原文，陈杭S1220519110008 微信号：ForBetterChina
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摘要：炬光科技拥有半导体激光、激光光学、汽车应用（激光雷达）、光学系统四大业务，已发展成为国内实力最强的高功率半导体激光器品牌。
投资要点：
1、车规级汽车应用核心能力助力辅助驾驶领域布局
基于激光与光学技术的汽车激光雷达正被逐步应用于辅助驾驶与无人驾驶技术领域。公司拥有车规级汽车应用（激光雷达）核心能力，已与美国纳斯达克激光雷达上市公司Velodyne LiDAR、Luminar、福特旗下知名无人驾驶公司ArgoAI达成合作。激光雷达线光源产品已与多家客户建立新产品开发项目，2016年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与德国大陆集团签订批量供货合同，现已进入批量生产阶段。
2、先进的激光光学技术引领半导体产业融合
公司为荷兰ASML的核心供应商提供光刻机曝光系统中的核心激光光学元器件光场匀化器；掌握半导体激光退火技术，是28nm及以下的芯片制程中传统的热退火工艺替代品，为上海微电子装备(集团)股份有限公司和北京华卓精科科技股份有限公司、韩国DIT等提供半导体激光退火系统及核心元器件；激光光学元器件产品可应用于半导体集成电路制程和检测设备，客户包括美国科磊半导体和美国Zygo公司等。
3、下游需求旺盛，激光雷达赛道长坡厚雪
激光雷达作为近年来兴起的自动驾驶技术以及辅助驾驶技术的关键产品，成为目前无人驾驶环境感测有效的解决方案，被认为是未来智能汽车的核心传感部件。在激光雷达市场高速发展下，激光雷达发射模组前景广阔。此外，2019-2025年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从16.40亿美元快速增长到28.21亿美元，CAGR9.46%。随着5G技术正式商用的日益发展，大量场景化应用促进光学系统进入跨界融合、智能创新阶段。
风险提示：
(1)存在累计未弥补亏损的风险；
(2)跨国经营及贸易政策相关风险；
(3)框架协议合作风险；
(4)产品在新兴应用领域的销售存在较大不确定性的风险；
(5)新冠疫情影响风险；
(6)与国际龙头企业在产品布局上存在较大差距的风险。
1 公司概况：激光光学行业领军企业，多点布局前沿产业
公司主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件、激光光学元器件的研发、生产和销售，正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统。公司为固体激光器、光纤激光器生产企业和科研院所，医疗美容设备、工业制造设备、光刻机核心部件生产商，激光雷达整机企业，半导体和平板显示设备制造商等提供核心元器件及应用解决方案，产品逐步被应用于先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用、信息技术五大领域。公司产品的技术水平、性能和可靠性指标会直接影响中下游激光应用设备的质量和性能，是产业链中的关键环节。
1.1 股权结构：股权分散
公司股权比较分散，刘兴胜为公司控股股东。控股股东及董事长刘兴胜曾任职于美国康宁公司、相干公司、恩耐公司，具备光学相关专业背景。持有公司5%以上股份的股东有刘兴胜、张彤、西安中科、陕西集成电路、国投高科。此外，2020年9月哈勃投资入股公司，持有公司股份2.96%。
1.2主营业务：依托产生调控光子技术，拓展光子技术应用解决方案
公司主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件（“产生光子”）、激光光学元器件（“调控光子”）的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统（“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和UV-L光学系统等）的研发、生产和销售。目前公司已形成Focuslight和LIMO两大品牌，其中“产生光子”相关产品属于Focuslight品牌，“调控光子”相关产品属于LIMO品牌。
1.2.1 半导体激光业务
高功率半导体激光技术具有国际竞争力， 得到细分行业头部客户认可。半导体激光业务以高功率半导体激光元器件为基础，分为开放式器件、光纤耦合模块、医疗美容器件和模块、工业应用模块、预制金锡材料等。公司的高功率半导体激光产品被应用于有“人造太阳”之称的国家惯性约束可控核聚变试验装置重大项目。科研团队曾撰写高功率半导体激光器封装专著《 Packaging of High Power SemiconductorLasers》由世界著名出版商 Springer(施普林格)出版发行。
1.1 股权结构：股权分散
公司股权比较分散，刘兴胜为公司控股股东。控股股东及董事长刘兴胜曾任职于美国康宁公司、相干公司、恩耐公司，具备光学相关专业背景。持有公司5%以上股份的股东有刘兴胜、张彤、西安中科、陕西集成电路、国投高科。此外，2020年9月哈勃投资入股公司，持有公司股份2.96%。
1.2主营业务：依托产生调控光子技术，拓展光子技术应用解决方案
公司主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件（“产生光子”）、激光光学元器件（“调控光子”）的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统（“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和UV-L光学系统等）的研发、生产和销售。目前公司已形成Focuslight和LIMO两大品牌，其中“产生光子”相关产品属于Focuslight品牌，“调控光子”相关产品属于LIMO品牌。
1.2.1 半导体激光业务
高功率半导体激光技术具有国际竞争力， 得到细分行业头部客户认可。半导体激光业务以高功率半导体激光元器件为基础，分为开放式器件、光纤耦合模块、医疗美容器件和模块、工业应用模块、预制金锡材料等。公司的高功率半导体激光产品被应用于有“人造太阳”之称的国家惯性约束可控核聚变试验装置重大项目。科研团队曾撰写高功率半导体激光器封装专著《 Packaging of High Power SemiconductorLasers》由世界著名出版商 Springer(施普林格)出版发行。
1.2.2 激光光学业务
公司拥有细分领域领先的激光微光学技术。激光光学业务主要包括光束准直转换系列（单（非）球面柱面透镜、光束转换器、光束准直器、光纤耦合器）、光场匀化器、光束扩散器、微光学透镜组、微光学晶圆等。子公司LIMO是领先的激光光学元器件、光子应用模块和系统研发及生产商，曾获得国际光学工程学会(SPIE)颁发的全球光电行业最高荣誉之一Prism Awards棱镜奖。
1.2.3 汽车应用业务
在 汽 车 应 用 领 域 主 要 开 拓 的 细 分 市 场 包 括 智 能 驾 驶 激 光 雷 达(LiDAR)、智能舱内驾驶员监控系统(DMS)。主要应用业务主要包括激光雷达面光源、激光雷达线光源、激光雷达光源光学组件等。公司与德国大陆集团签订了《战略供应商合同》和《项目协议》，约定在智能驾驶激光雷达技术领域开展合作，德国大陆集团向公司采购激光雷达发射模组产品，框架协议总金额折合人民币约4亿元。
1.2.4 光学系统业务
SLA 紫外线光斑系统打破垄断。光学系统业务主要包括固体激光剥离线光斑、固体激光退火线光斑等多种光学系统。固体激光退火(SLA)紫外线光斑系统2020年已交付第一台样机，目的在于打破相干公司准分子激光退火过去十年来在该领域的全球优势地位，成为柔性显示行业低温多晶硅退火工艺的全新解决方案。
1.3 核心竞争力分析：核心技术处国内领先水平，布局半导体领域
1.3.1 先进的技术优势
公司具有突出的核心技术及产品优势。公司现已自主研发形成共晶键合技术、热管理技术、热应力控制技术、界面材料与表面工程、测试分析诊断技术、线光斑整形技术、光束转换技术、光场匀化技术（光刻机用）和晶圆级同步结构化激光光学制造技术九大类核心技术，包括美国、欧洲、日本、韩国等境外专利110项，境内发明专利117项、实用新型专利150项和外观设计专利28项。
1.3.2 布局半导体相关产业，获得头部客户认可
公司半导体领域业务主要分为以下三类：
1）光场匀化器：公司是荷兰ASML光学设备核心供应商 A 公司的重要供应商，为半导体光刻应用领域提供光刻机曝光系统中的核心激光光学元器件光场匀化器，同时也为多家行业知名半导体集成电路设备科研和生产机构提供相关产品。2018至2021H1，光场匀化器实现营业收入分别为3,091.09、3,529.46、3,127.57、2,014.20万元；向ASML核心供应商 A公司销售的光场匀化器-光刻应用产品数量分别为58、86、78、32件。
2）半导体激光退火系统及核心元器件：由于传统的热退火工艺已经不能满足28nm及以下的芯片制程中的快速退火需求，半导体激光退火成为替代工艺。公司为上海微电子、华卓精科、韩国DIT等集成电路芯片设备集成商及芯片制造商提供半导体激光退火系统及核心元器件。公司开发的用于集成电路晶圆退火的高功率半导体激光器模块已经取得初步成功，成为国内首家成功研发相关产品的企业，公司于2020 年下半年取得国内领先半导体设备集成商上海微电子和华卓精订单，并于2021年通过经销商昂星光有限公司取得台积电订单。
3）半导体集成电路制程和检测设备元器件： 公司的激光光学元器件产品应用于半导体集成电路制程和检测设备，客户包括N公司、美国科磊半导体和美国Zygo公司等。
1.3.3 拥有车规级激光雷达核心能力
公司技术与智能辅助驾驶产业融合。
正在拓展面向智能驾驶激光雷达(LiDAR)、智能舱内驾驶员监控系统(DMS)等汽车创新应用场景的车规级核心能力，已通过IATF16949质量管理体系认证、德国汽车工业协会VDA6.3过程审核，拥有车规级激光雷达发射模组设计、开发、可靠性验证、批量生产等核心能力，并通过首个量产项目积累了大量可靠性设计及验证经验。
用于激光雷达面光源的光束扩散器及高峰值功率固态激光雷达光源模块进入量产阶段。公司已与北美、欧洲、亚洲多家知名企业达成合作意向或建立合作项目，包括美国纳斯达克激光雷达上市公司Velodyne LiDAR、 Luminar、福特旗下知名无人驾驶公司ArgoAI等，其中激光雷达线光源产品已与多家客户建立新产品开发项目，2016年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与德国大陆集团签订批量供货合同，目前已进入批量生产阶段。
1.3.4 品牌及客户资源优势 公司深耕行业多年，积累了较高的声誉和客户资源。公司及下属子公司LIMO的品牌已在全球半导体激光行业和激光光学行业初步建立影响力。公司销售网络分布于全球重点区域，已积累丰富的客户资源，覆盖下游先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用、信息技术五大领域。主要客户群包括A公司、德国大陆集团、韩国LG电子等国际知名企业以及中国科学院、锐科激光、创鑫激光等国内激光行业知名企业和科研院所。
1.4募投项目：扩充产品产能，提高研发能力
公司本次募集资金主要用于扩大激光光学元器件产能，提高公司研发能力及产品的市场应用能力。其中，炬光科技东莞微光学及应用项目（一期工程）项目规划总建筑面积2.06万平方米，设计年产能为年产激光光学元器件0.26亿只，项目全部达产后年度产值预计可达到2.53亿元；激光雷达发射模组产业化项目规划建筑面积约1.2万平方米，设计产能为年产激光雷达发射模组306.99万台，投产后预计平均实现年销售收入2.98亿元，有助于公司提升市场销售规模和市场占有率。
激光雷达发射模组产业化项目助力公司进一步开拓智能辅助驾驶产业。激光雷达发射模组产业化项目是基于公司正在研发的线光斑、面光斑发射模组系列产品，结合汽车客户的可靠性和量产要求，进行产品的车规验证和迭代开发，并完成自动化生产设备开发、量产产线建设等。该募投项目可帮助公司实现现有研发产品在车规级要求的高低温下能够正常工作并满足技术指标和车规级的长期可靠性要求，进一步针对客户批量生产要求实现定制化批量开发。
激光雷达发射模组产业化项目助力公司进一步开拓智能辅助驾驶产业。激光雷达发射模组产业化项目是基于公司正在研发的线光斑、面光斑发射模组系列产品，结合汽车客户的可靠性和量产要求，进行产品的车规验证和迭代开发，并完成自动化生产设备开发、量产产线建设等。该募投项目可帮助公司实现现有研发产品在车规级要求的高低温下能够正常工作并满足技术指标和车规级的长期可靠性要求，进一步针对客户批量生产要求实现定制化批量开发。
2 财务情况：营收稳步增长，研发持续投入
公司营收呈增长态势，归母净利有所波动。 公司营收主要来源于半导体激光产品和激光光学产品。2018年至2021H1，公司营业收入分别为3.55、3.35、3.60、2.18亿元；归母净利润 0.19、-0.80、0.35、0.33亿元；扣非归母净利润-0.01、-0.81、0.20、0.22 亿元。
激光光学产品营收增长迅速，半导体激光产品营收有所下降。2017至2019年，半导体激光产品贡献营收1.57、2.13、2.09 亿元，营收贡献比例维持在60%以上，2020年降低至1.40亿元，占比39.44%。激光光学产品营收稳定增长，2017至2020年分别为0.69、1.10、0.92、1.79亿元，占总营收比例分别为26.64%、31.34%、27.88%、50.42%。
激光光学产品营收增长迅速，半导体激光产品营收有所下降。2017至2019年，半导体激光产品贡献营收1.57、2.13、2.09 亿元，营收贡献比例维持在60%以上，2020年降低至1.40亿元，占比39.44%。激光光学产品营收稳定增长，2017至2020年分别为0.69、1.10、0.92、1.79亿元，占总营收比例分别为26.64%、31.34%、27.88%、50.42%。
毛利率整体呈增长趋势。2018 至 2021H1，公司毛利率分别为 41.82%、38.26%、 51.01%和 54.40%。2020 年公司对 LIMO 进行战略性结构重组，东莞炬光新增光束准直转换系列产品的后端生产线，提高了产能及生产效率，此外公司拓展国内的市场，销售占比大幅上升，使激光光学业务毛利贡献率大幅上升。研发费用逐步增长，期间费率相对稳定。 2018 至 2021 年上半年，公司研发费用分别为 0.55、0.75、0.70、0.35 元，研发费率分别为 15.38%、22.35%、 19.42%、 16.19%，主要系公司“产生光子、调控光子和提供光子技术应用解决方案”的全方位布局，光子技术应用解决方案的研发涉及激光、光学、系统集成、工艺开发等多个技术领域，研发投入较大。2018 至 2021 上半年，公司期间费率分别为 38.35%、 54.62%、 43.56%、 39.33%。
3 行业分析
3.1 市场规模：下游需求高涨，空间巨大
全球高功率半导体激光器市场规模持续扩张。全球高功率半导体激光器按照应用可分为直接应用类器件/系统、作为固体激光器泵浦源以及作为光纤激光器核心器件。根据Strategies Unlimited的全球激光市场分析报告预测，2019-2025年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从16.40亿美元快速增长到28.21亿美元，CAGR9.46%。
激光微光学技术有力助推激光产业发展。 利用微光学透镜对激光进行整形， 能精密控制激光源产生的光子，满足特定应用对激光光斑形状、功率密度和光强分布的要求，开拓各类应用场景。光学整形后的光斑在众多应用中表现出独特的优势。激光光学元器件有力助推激光产业发展，和半导体、消费电子等产业进一步融合，拥有广阔的市场体量。公司已实现与半导体相关产业的融合，公司的光场匀化器应用于国内主要光刻机研发项目和样机中，并供应给世界顶级光学企业A公司（荷兰ASML光学设备核心供应商），最终应用于全球高端光刻机生产商的核心设备。汽车应用尤其激光雷达为激光和微光学技术开拓广阔应用空间。在新一代智能汽车中，光电技术扮演着至关重要的角色：基于激光与光学技术的汽车激光雷达(LiDAR)正被逐步应用于辅助驾驶与无人驾驶技术领域；基于近红外VCSEL激光光源的智能舱内驾驶员监控系统(DMS)将逐步取代传统LED光源，为AI预警系统提供更丰富准确的舱内驾驶员行为信息以做出更准确的判断;基于激光显示的增强现实抬头显示系统(ARHUD)可将辅助驾驶信息和导航信息即时投射在前挡风玻璃上。光学系统将与信息技术、先进制造等领域深度融合。 在半导体集成电路、平板显示等精密制造领域，如应用于激光剥离和激光退火的线光斑，都需要通过光学系统来实现。根据 CINNO Research数据，未来三年面板厂商已公布的扩产计划超过3000亿元，其中大量资金都将投资于光学系统或相关设备。未来，一方面显示技术与物联网、大数据、人工智能等前沿技术深度融合，为全行业带来转型升级的重要机遇;另一方面随着5G技术正式商用的日益发展，大量场景化应用促进光学系统进入跨界融合、智能创新阶段。
3.2 竞争格局：发达国家公司占据主导地位，公司技术国内领先
在半导体激光领域， 炬光科技的激光元器件处于国内领先地位。 主要市场参与者大多数是来自于欧美发达国家的行业巨头，如美国相干公司、美国IPG光电、美国nLight和法国Lumibird等。国内锐科激光、杰普特、联赢激光等主要提供光纤激光器或激光设备，分布于产业链中下游，较少涉及上游激光元器件领域。
3 行业分析
3.1 市场规模：下游需求高涨，空间巨大
全球高功率半导体激光器市场规模持续扩张。全球高功率半导体激光器按照应用可分为直接应用类器件/系统、作为固体激光器泵浦源以及作为光纤激光器核心器件。根据Strategies Unlimited的全球激光市场分析报告预测，2019-2025年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从16.40亿美元快速增长到28.21亿美元，CAGR9.46%。
激光微光学技术有力助推激光产业发展。 利用微光学透镜对激光进行整形， 能精密控制激光源产生的光子，满足特定应用对激光光斑形状、功率密度和光强分布的要求，开拓各类应用场景。光学整形后的光斑在众多应用中表现出独特的优势。激光光学元器件有力助推激光产业发展，和半导体、消费电子等产业进一步融合，拥有广阔的市场体量。公司已实现与半导体相关产业的融合，公司的光场匀化器应用于国内主要光刻机研发项目和样机中，并供应给世界顶级光学企业A公司（荷兰ASML光学设备核心供应商），最终应用于全球高端光刻机生产商的核心设备。汽车应用尤其激光雷达为激光和微光学技术开拓广阔应用空间。在新一代智能汽车中，光电技术扮演着至关重要的角色：基于激光与光学技术的汽车激光雷达(LiDAR)正被逐步应用于辅助驾驶与无人驾驶技术领域；基于近红外VCSEL激光光源的智能舱内驾驶员监控系统(DMS)将逐步取代传统LED光源，为AI预警系统提供更丰富准确的舱内驾驶员行为信息以做出更准确的判断;基于激光显示的增强现实抬头显示系统(ARHUD)可将辅助驾驶信息和导航信息即时投射在前挡风玻璃上。光学系统将与信息技术、先进制造等领域深度融合。 在半导体集成电路、平板显示等精密制造领域，如应用于激光剥离和激光退火的线光斑，都需要通过光学系统来实现。根据 CINNO Research数据，未来三年面板厂商已公布的扩产计划超过3000亿元，其中大量资金都将投资于光学系统或相关设备。未来，一方面显示技术与物联网、大数据、人工智能等前沿技术深度融合，为全行业带来转型升级的重要机遇;另一方面随着5G技术正式商用的日益发展，大量场景化应用促进光学系统进入跨界融合、智能创新阶段。
3.2 竞争格局：发达国家公司占据主导地位，公司技术国内领先
在半导体激光领域， 炬光科技的激光元器件处于国内领先地位。 主要市场参与者大多数是来自于欧美发达国家的行业巨头，如美国相干公司、美国IPG光电、美国nLight和法国Lumibird等。国内锐科激光、杰普特、联赢激光等主要提供光纤激光器或激光设备，分布于产业链中下游，较少涉及上游激光元器件领域。
在激光光学市场由国外欧美发达国家的领先公司主导。美国贰陆集团、德国通快、Suess MicroTec、瑞士FISBA等，拥有针对部分高端激光光学应用的定制开发能力。国内蓝特光学和福晶科技与炬光科技产品品类存在实质性差异。
在汽车领域，炬光科技激光雷达发射模组独树一帜。激光雷达作为高速发展的新兴技术产品，市场参与者众多，目前并无特定技术路线或特定公司具有绝对优势。激光雷达市场的主要参与者分布于美国、中国、欧洲、以色列、日本等国家和地区。激光雷达发射模组定制化程度较高，对光学设计组装工艺、质量管理能力等要求较高，目前市场参与者相对较少。
在汽车领域，炬光科技激光雷达发射模组独树一帜。激光雷达作为高速发展的新兴技术产品，市场参与者众多，目前并无特定技术路线或特定公司具有绝对优势。激光雷达市场的主要参与者分布于美国、中国、欧洲、以色列、日本等国家和地区。激光雷达发射模组定制化程度较高，对光学设计组装工艺、质量管理能力等要求较高，目前市场参与者相对较少。
在光学系统领域，炬光科技准分子激光系统占据绝对的领先地位。主要参与者有美国相干公司、 Innovavent和Philoptics等。炬光科技的固体激光系统的市场份额处于不断开拓中，同时基于线光斑整形技术和光束转换技术，实现固体激光剥离线光斑和固体激光退火线光斑系统，取代准分子激光技术路线、推动更低运营成本的技术发展。
4 风险提示
1、存在累计未弥补亏损的风险；
2、跨国经营及贸易政策相关风险；
3、框架协议合作风险；
4、产品在新兴应用领域的销售存在较大不确定性的风险；
5、新冠疫情影响风险；
6、与国际龙头企业在产品布局上存在较大差距的风险。
陈 杭/ForBetterChina：科技首席分析师，S1220519110008
吴文吉/17317832027：电子首席分析师，S1220521120003
李 萌/15202191589：覆盖半导体材料、封测、被动元器件等领域。
吕卓阳/15000697069：覆盖面板、MiniLED、第三代半导体等领域。
谭 珺/19821916919：覆盖半导体和电子科技板块。
胡园园/18018662242：覆盖半导体设备、晶圆代工。
陈瑜熙/13687371906：覆盖半导体和电子科技板块。
