长光华芯稀缺的半导体激光芯片平台型企业，纵横向一体化布局

（报告出品方西部证券）

一、长光华芯稀缺的半导体激光芯片平台型企业，纵横向一体化布局

1.1 公司概况稀缺的半导体激光芯片平台型企业

国内稀缺的半导体激光芯片平台型公司。长光华芯成立于 2012 年，成立以来聚焦半导体 激光行业，主要产品包括高功率单管系列、高功率巴条系列、高效率 VCSEL 系列及光通 芯片系列等。1）纵向延伸公司形成了半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激 光器四大类产品，产品广泛应用于光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光 器泵浦源、直接半导体激光输出加工应用、国家战略高技术、科学研究等领域；2）横向 拓展依托高功率半导体激光芯片（边发射 EEL）优势，公司向面发射 VCSEL 芯片扩展， 从 GaAs 材料体系扩展至 InP 材料体系，横向拓展了高效率 VCSEL 激光芯片和高速光通 芯片两大产品平台。芯片生产环节，公司已建成覆盖芯片设计、外延生长、晶圆处理工 艺（光刻）、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等 IDM 全流程工艺平台，是全球第二、国内 唯一拥有 6 时量产线的厂商。

1.2 主营业务国内高功率激光芯片龙头，纵横向一体化布局

公司聚焦半导体激光行业，核心产品为半导体激光芯片。依托高功率半导体激光芯片的设 计及量产能力，公司往纵横向一体化布局。1）纵向延伸往下游器件、模块及直接半导 体激光器延伸，下游分别对应光纤激光器、科研及特殊应用领域，分别主要对应单管系列 及巴条系列产品。2021 年公司高功率单管、巴条系列分别实现营业收入 3.61、0.56 亿元， 分别占营业收入比例为 84.1%、13.1%；2）横向拓展往 VCSEL 芯片及光通芯片等半 导体激光芯片扩展。2021 年公司 VCSEL 系列产品实现小批量量产，实现营业收入 820 万元。预计 2022 年实现批量量产，下游主要对应消费电子及车载激光雷达领域。

结合高功率半导体激光芯片的优势，公司纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器。 纵向延伸有利于更好贴近客户、满足客户需求及适应众多激光应用。1）高功率半导体激 光芯片包括单管芯片及巴条芯片。单管芯片只有一个发光单元，巴条芯片由多个发光单 元并成直线排列的激光二极管芯片（巴条芯片经过钝化、镀膜后，可解理为单个发光单元 的单管芯片）；2）单管/巴条器件由单颗激光芯片经过贴片、金线键合、老化测试等工 序封装而成的单颗单管/巴条器件；3）模块由多颗单管/巴条器件经过光学整形合束耦合 而成；4）直接半导体激光器经过合束模块、电模块安装，整机装配调试，系统老化测 试工序后而成。

从 GaAs 材料体系扩展至 InP 材料体系，构建了边发射和面发射两种结构的技术工艺水 平，由此横向扩展了高效率 VCSEL 芯片和光通芯片产品。1）VCSEL 芯片包含接近 传感、结构光及飞行时间 ToF 等类型，基本实现了对主流市场 VCSEL 芯片需求覆盖，同 时开发了下一代基于 D-ToF 技术的 VCSEL 芯片，下游应用涵盖消费电子、3D 传感、激 光雷达等领域；2）光通芯片（InP）光通芯片实现电号和光号之间的相互转换， 是光电技术产品的核心，广泛应用于 5G 前传、光接入网络、城域网和数据中心等场景， 处于光通领域金字塔。截止目前，公司已建立包括外延生长、光栅制作、条形刻蚀、端 面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线，具备制造能力，主要 产品包括 DFB、EML 系列激光器芯片和 PD 系列接收器芯片。

1.3 股权结构无实际控制人，核心骨干共同管理

无实际控制人，核心骨干共同管理。公司股权较为分散，无实际控制人，前 7 大股东分别 为华丰投资、苏州英镭、长光集团、国投创投、伊犁苏新、璞玉投资、哈勃投资。其中， 苏州英镭为公司核心骨干持股平台，王俊、廖新胜、闵大勇、潘华东分别持有苏州英镭 50.4%、25.8%、13.38%、10.42%；长光集团为长春光机所全资实业单位资产管理公司， 哈勃投资为华为投资控股有限公司的全资子公司。

核心骨干均具备丰富的产业背景。公司核心技术人员为王俊、闵大勇、廖新胜、潘华东。 闵大勇先生于 2017 年 8 月加入长光华芯，目前担任公司董事长，此前曾任华工科技董事 长，在激光器领域从业超 20 年。王俊先生于 2017 年 8 月加入长光华芯，历任首席技术 官、董事、常务副总经理。除此之外，王俊先生于 2017 年 4 月至今，担任四川大学特聘 教授。王俊先生此前曾任美国 nLight、国内华工科技技术总监。截至 2021 年 6 月 30 日， 公司研发人员为 106 人，占员工总数比重为 30.46%。

1.4 历史复盘技术突破叠加国产替代，业绩加速增长

技术突破叠加国产替代，公司业绩加速增长，2018-21 年收入 CAGR 达 67.1%。2018 年 中美贸易摩擦，西方禁止向国内出口单管 15W 以上、巴条 100W 以上高功率半导体激光 芯片，拉开了高功率半导体激光芯片国产化序幕。2019 年，长光华芯成为国内第一家量 产单管 15W 高功率半导体激光芯片公司。此后，公司技术不断突破、产品性能持续提升， 2020 年实现单管 18W、25W 高功率激光芯片量产；2021 年实现 30W 高功率半导体单管 芯片量产，产品性能在国内处于绝对领先，对标甚至超过国外产品。随着高功率半导体激 光芯片技术不断突破、产品良率持续提升，公司在下游客户份额将快速提升，业绩也将加 速增长。随着今年二季度一期产能投产，公司半导体激光芯片产能将提升 5-10 倍。同时， 公司也是国内唯一一家、全球唯二的 6 寸高功率半导体激光芯片生产线，公司业绩将持续 快速增长。

1.5 核心技术外延生产、腔面钝化、镀膜、封装

芯片生产

外延生长MOCVD 材料组分及良率的调控是核心关键工艺，长光华芯已掌握；

腔面钝化腔面钝化保护是公司最核心技术。要使得在很小的发光面积上承受 20-30W 的激光输出，意味着腔面上功率密度很高，为使其不受损伤，必须在切割晶圆时对其 表面残余的分子键剥除。再对其表面材质进行钝化，防止长期暴露在空气中工作时产 生氧化而增大失效概率；

镀膜对镀膜参数摸索、镀膜系数调控及镀膜组分控制是公司关键技术。激光器有一 个前腔镜，透波率很大程度影响激光器内部功率密度和输出密度。而输出镜的膜系透 光率会很大程度影响输出功率。

器件封装具备核心工艺技术，涉及、热沉和热管理，需对芯片进行倒装焊技术，将芯片 含在热沉材料（氧化铝陶瓷、碳化硅、金刚石等）。芯片及热沉材料在高温下，会产生机 械形变（应力差），应力变化会影响芯片出光后的光线变化和激光器寿命，公司已掌握无 应力封装技术。 光纤耦合模块核心在于工艺和良率控制，关键在于设备及人才。公司目前自研光纤耦合 模块设备，自研设备性能对标进口机台。

1.6 财务分析盈利能力持续提升，期间费用率大幅降低

良率爬坡叠加产线升级，公司盈利能力持续提升。公司整体毛利率由 2020 年的 31.35% 大幅提升至 2021 年的 52.82%，主要原因1）随着良率不断提升、成本摊销下降，高功 率单管芯片毛利率由 2020 年的 60.46%大幅提升至 2021 年上半年的 67.58%；2）毛利率 较高的单管芯片产品 2021 年收入翻倍增长，收入占比上升使得高功率单管系列毛利率上 升；3）毛利率较高的高功率巴条系列收入占比上升。2022 年一季度，公司毛利率为 50.19%， 较 2021 年下降了 2.63 个 pct，主要原因1）公司在 2022 年一季度正式启动厂房搬迁工 作，半导体芯片制造工厂搬迁工程浩大；2）新厂房中的新设备一季度开始摊销，但新厂 房良率和产能仍在爬坡过程。随着 6 寸产线良率持续爬坡，一期半导体激光芯片产能将增 长 5-10 倍，2022 年毛利率有望逐季提升。

期间费用率持续降低2021 年公司销售、研发、管理、财务费用率分别为 5.13%、20.03%、 5.58%、0.67%，分别同比-1.74、-4.38、-0.09、+0.81 个 pct。未来公司将持续加大研发 投入。随着公司销售规模的扩大及管理需求进一步提高的要求，销售费用及管理费用也将 相应逐步增加。但公司各项费用增长幅度会低于销售收入增长幅度，因此未来几年期间费 用率有望持续降低。 资产负债率较低公司过去几年资产负债率持续降低，资产负债率由 2018 年的 59.36% 降至 2022 年一季度的 10.17%，偿债能力良好且不断优化。（报告来源未来智库）

1.7 募投项目一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸

一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸。本次共发行 3390 万股，不低于本次发行完成后 总股本的 25%，合计拟募集资金 13.5 亿元。本次募集资金主要用于“高功率激光芯片、 器件、模块产能扩充项目”、“垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）及光通讯激光芯片产 业化项目”及“研发中心建设项目”。项目达产后，总产值为 14.56 亿元，其中，高功率 激光芯片、器件、模块产能扩充项目和垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）及光通讯激 光芯片产业化项目产值分别为 11.68、2.88 亿元。

二、纵向延伸芯片→器件→模块→直接半导体激光器

2.1 “一支点”国内高功率半导体激光芯片龙头，技术性能比肩国际巨头

半导体激光芯片是半导体激光器的核心部件。半导体激光芯片采用半导体芯片制造工艺， 以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入电流的电能激发，从而实现谐振放大 选模输出激光，实现电光转换。其增益介质与衬底主要为掺杂 III-V 族化合物的半导体材 料，如 GaAs，InP 等。根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射（EEL）和面发射（VCSEL） 激光芯片。1）边发射激光芯片（EEL）在芯片的两侧镀光学膜形成谐振腔，沿平行于衬 底表面发射激光；2）面发射激光芯片（VCSEL）在芯片的上下两面镀光学膜，形成谐 振腔，由于光学谐振腔与衬底垂直，能够实现垂直于芯片表面发射激光。面发射激光芯片 有低阈值电流、稳定单波长工作、可高频调制、容易二维集成、没有腔面阈值损伤、制造 成本低等优点但输出功率及电光效率较边发射激光芯片低。

半导体激光器既可直接应用，也可作为光纤激光器和固体激光器等激光器最理想泵浦源。 半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、可靠性高、寿命长、波长范围广、可调制速 率高等显著优点，为下游激光器提供不同光子能量，除可以直接使用外，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。

激光器产业链

上游利用半导体材料、高端装备及相关上产辅料制造激光芯片及器件，是激光产业 基石，准入门槛高。国内半导体激光芯片厂商包括长光华芯、武汉锐晶、度亘光电、 山东华光等，国外厂商包括 nLight、JDSU、Coherent、IPG 等，长光华芯产品性能 比肩甚至部分超过海外头部厂商。

中游利用上游激光芯片及器件、模块等作为泵浦源进行各类激光器的制造于销售， 包括直接半导体激光起器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等。其中，光纤激光器应用领域最为广泛。光纤激光器由光学系统、电源系统、控制系统和机械结 构四部分组成，其中光学系统主要由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振 腔等光学器件组成。作为是终端设备的核心光学系统，激光起性能直接决定激光设备 输出光束的质量和功率，是下游激光设备最核心部件。

下游各类激光器的应用，包括工业加工装备、激光雷达、光通、医疗美容等领域， 工业激光器领域厂商包括 IPG、锐科激光、创鑫激光等。

全球激光器市场规模近 200 亿美金。半导体激光器在各类激光器中拥有最佳的能量转化效 率，应用领域广阔。半导体激光器可应用于一、用于光纤激光器、固体激光器等核心泵 浦源；二、直接应用于材料加工、医疗、光通、传感、国防等领域。根据 Laser Focus World 预计，2021 年全球激光器市场规模为 184.8 亿美元，同比 15.4%。其中，中国是全球最 大的应用市场。根据 Laser Focus World 数据，2020 年中国激光器市场规模为 109.1 亿 美元，占全球激光器市场 66.12%的份额。从下游应用领域分布看，根据《2020 年中国 激光产业发展报告》，材料加工与光刻市场、通与光存储市场、科研与军事市场、医疗 与美容市场、仪器与传感器领域、娱乐显示与打印市场分别占比 40.94%、27.02%、12.02%、 9.03%、8.01%、2.99%。

高功率半导体激光芯片市场空间我们测算得到 2021-25 年全球高功率半导体激光芯片市 场空间分别为 9.08、10.16、11.18、12.50、13.75 亿美元；国内高功率半导体激光芯片 市场空间分别为 15.3、16.6、18.6、20.5、22.9 亿元。

关键假设

全球工业激光器市场根据 Laser Focus World 预计，2021 年全球激光器市场规模 为 184.8 亿美元，同比 15.4%。假设 22-25 年全球激光器市场平均增速为 10%。其 中，使用高功率半导体激光芯片的市场包括材料加工与光刻、科研与军事、医疗与美 容，合计占比约 59%，则对应 2021 年市场规模为 109 亿美元。假设 22-25 年使用高 功率半导体激光芯片的市场占比分别为 60%、60%、61%、61%，则对应全球高功率 激光器市场规模分别为 109.0、122.0、134.2、150.0、165.0 亿美元。

中国工业激光器市场根据《2020 年中国激光产业发展报告》，中国光纤激光器市场 规模由 2018 年的 77.40 亿元增长至 2021 年的 108.60 亿元，CAGR 达 11.95%。假 设 22-25 年国内光纤激光器市场增速为 10%、12%、12%、12%。根据 Strategies Unlimited 数据，2009-2019 年，光纤激光器在工业激光器中的份额由 14.00%迅速增 加至 53.00%。假设国内使用高功率半导体激光芯片的市场占比与全球一样，则对应 21-25 年中国工业激光器市场规模分别为 184.1、199.1、223.0、245.7、275.1 亿元。

泵浦源（光纤耦合模块）参考国内第一大激光器厂商锐科激光的销售毛利率，假设 激光器行业平均毛利率为 30.0%。根据我们产业调研，假设泵浦源（光纤耦合模块） 毛利率为 15%，激光芯片占泵浦源（光纤耦合模块）BOM 成本的 20%测算。

公司在国内高功率半导体激光芯片领域处于领先地位，产品性能对标甚至部分指标超过海 外头部厂商。根据我们预测，2021 年公司高功率单管芯片收入约 2 亿元，国内市占率约 13.1%。随着国产替代进程加快，我们认为公司未来有望占据国内高功率半导体激光芯片 市场超过 50%份额。主要基于以下二个核心逻辑

一、产品竞争力

公司高功率半导体激光芯片处于国内领先，产品性能对标甚至部分指标超过海外头部厂商。 高功率半导体激光芯片的功率及电光转换效率越高、波长种类越多，意味着技术水平越高， 下游应用领域越广泛。1）单管芯片在 190-230μm 条宽范围内，公司目前高功率单管 芯片输出功率最高达 30W、电光转换效率达到 63.00%、波长涵盖 808、880、915、976nm。 2）巴条芯片在 100μm 条宽附近，公司高功率巴条芯片可实现 100W 连续激光输出及 300W 准连续激光输出；在 200μm 条宽附近，公司高功率巴条芯片可实现 200W 连续激 光输出及 700W 准连续激光输出，电光转换效率最大可达 63%。技术能力跟国内厂商武 汉锐晶、山东华光相比，处于领先地位；跟海外巨头 nLight、JDSU、Coherent、IPG 等 相比，公司产能性能对标甚至超过海外头部厂商。

二、国产替代

1）中美贸易摩擦西方向禁止向国内出口高功率半导体激光芯片，加速高功率半导体激光 芯片国产替代进程。

2018 年中美贸易摩擦，西方对华出口控制产品（单管 15W 以上、巴条 100W 以上）及技 术，贸易摩擦的封锁加速了国产高功率半导体激光芯片国产化进程。长光华芯在高功率半 导体激光芯片领域持续突破，公司目前商业化单管芯片输出功率达到 30W，巴条芯片连 续输出功率达到 250W（CW），准连续输出 1000W（QCW），产品性能与国外先进水平 同步，打破国外技术封锁和芯片禁运，逐步实现半导体激光芯片的国产化及进口替代。

2）下游大功率光纤激光器正处于加速国产化阶段，芯片使用数量增多且对于芯片指标要 求提升，依赖于长光华芯在高功率半导体激光芯片领域持续突破。

高功率光纤激光器正处于加速国产化阶段。国内中低功率光纤激光器已基本实现了国产化 进程，高功率光纤激光器目前尚且依赖进口。从竞争格局来看，根据 Laser Focus World 数据，2020 年中国光纤激光器国产化率约 56%。其中，锐科激光、创鑫激光市占率分别 为 25%、17%，分别较 2019 年提升了 1、5 个 pct。根据锐科激光 2021 年报，公司在三 季度销售收入在三季度首次超过国际龙头企业 IPG 公司。从光纤激光器出货量来看，根据 中国科学院武汉文献情报中心数据，2020 年中国 1-3kw、3-6kw、6-10kw、10kw 以上的 光纤激光器出货量分别为 4.2、1.54、0.97、0.35 万台，分别同比增长 33.3%、25.2%、 98.0%、102.9%，6kw 以上的高功率光纤激光器产品市占率约 60%。随着高功率光纤激光器出货量大幅增长，对于高功率半导体激光芯片的使用数量显著增加，且考虑成本因素， 对于更高功率的半导体激光芯片的需求更加迫切，依赖于长光华芯在高功率半导体激光芯 片领域持续突破。

2.2 纵向延伸延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器

依托高功率激光芯片优势，纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器。为更好的贴 近客户、满足客户需求及适应众多激光应用，公司结合高功率半导体激光芯片优势，纵向 延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器。泵浦源（光纤耦合模块）是固态激光器、光 纤激光器的核心部分，约占 BOM 成本的 70%。根据我们此前的测算，2021-25 年全球泵浦源（光纤耦合模块）市场空间为 53.4、60.0、65.7、73.5、80.9 亿美元，国内 泵浦源（光纤耦合模块）市场空间为 90.2、97.6、109.3、120.4、134.8 亿元，市场空间 广阔。根据我们预测，公司 2021 年光纤耦合模块收入约为 1.45 亿元，占国内份额仅为 1.6%，长期具备较大成长空间。（报告来源未来智库）

公司模块产品能力国内领先，具备自主可控优势。公司产品包括半导体激光单管芯片、巴 条芯片、光纤耦合模块及巴条阵列模块，是国内少有的具备从高功率激光芯片到模块一体 化自主可控的厂商。国内的凯普林与星汉激光通过对外采购高功率半导体激光芯片进行光 纤耦合模块的生产与销售。从产品性能来看，在 135μm 光纤芯径下，公司光纤耦合模块 可实现 260W 激光输出，在 200μm 光纤芯径下，公司光纤耦合模块可实现 630W 激光 输出，略低于可比公司星汉激光，与其他可比公司相比，公司光纤耦合模块可实现功率较 高，技术水平较高。

三、横向扩展EEL→VCSEL→光通芯片

3.1 VCSEL国内VCSEL领先厂商，激光雷达+3D传感市场星辰大海

VCSEL 与其他半导体光源相比是通、传感光源的最优选择。VCSEL 即 Vertical-Cavity surface-Emitting Laser 垂直腔面发射激光器，是一种半导体光源。VCSEL 具有体积小、 调制响应快、光束质量好、效率高、可集成等优势。VCSEL 的短板在于制造成本高、单 体功率低，限制了其在高功率场景的应用，如中长距离通、激光切割焊接等。VCSEL 主要应用场景是消费电子传感和短距离光通的首选光源。VCSEL 的可集成性可一定程 度弥补上述短板。随着目前 VCSEL 集成度增加带来的总功率提升，已逐步开始应用于中 长距离，如激光雷达、安防摄像头照明等。

不同应用领域对 VCSEL 性能要求不同，最重要的性能指标为功率。VCSEL 的功率与反 射镜的数量成正比，反射镜个数越多，单个 VCSEL 提供的能量越大。为减少光在反射中 的损失，每层反射镜的厚度要求精确控制在发射波长的 1/4，即 200-300nm。此外，多节 VCSEL 技术的发展（即多个有源发光区通过隧道结串联起来共用上下点极和 DBR 层）， 使得 VCSEL 功率得到进一步提高。

3.1.1 激光雷达2022年行业实现从0到1，享整车智能化浪潮

2022 年是激光雷达量产元件，行业实现从 0 到 1。激光雷达是 L3 及以上高级别自动驾驶 核心传感器，将迎来量产元年。据我们统计（不完全统计），截至目前，共有 29 款车型 搭载激光雷达，多数车型搭载 2~3 颗激光雷达且为标配，将陆续在 2022 年内开始交付。 市场空间根据我们测算，2022 年车规级激光雷达发射芯片市场规模为 0.2 亿美元，预 计到 2025 和 2030 年市场规模将分别达到 2.0、7.8 亿美金。

关键假设

根据我们产业调研，我们预测 2022 年全球乘用车激光雷达需求量为 30 万台，假设 22-30 年激光雷达需求量分别为 30、100、250、500、800、1200、1740、2436、3289 万台。

目前 L3 级别自动驾驶车型搭载激光雷达方案主要为 MEMS 和转镜方案，假设 2022-30 年 MEMS 方案渗透率为 50%、51%、52%、55%、56%、57%、58%、 59%、60%，转镜方案渗透率为 50%、49%、48%、45%、44%、43%、42%、41%、 40%；

根据产业调研，2022 年 MEMS 方案激光雷达（主雷达）售价约 800 美金，转镜方 案激光雷达（主雷达）售价约 1000 美金。随着激光雷达在乘用车领域持续渗透， 单机成本有望持续降低。假设 MEMS 和转镜方案方案激光雷达 2023 年价格降低 20%，2024-30 年每年年降 10%；

根据产业调研，激光雷达发射芯片成本约占激光雷达 BOM 成本的 10%。

3.1.2 3D传感国内手机厂商尚未规模应用，长期看AR发展

消费电子中的 3D 传感目前应用于前置人脸识别和后摄多摄像头深感辅助。1）前摄人脸 识别苹果于 2017 年率先将 3D 结构光应用于 iphoneX，3D 传感迎来大规模商用。随着 苹果的示范效应，华为、三星、Oppo 等手机厂商陆续在旗舰机摄像头模块中采用 3D 方 案。2020 年新款 iPhone12 手机产品搭载后置 3D D-TOF Lidar，这是苹果手机继 2017 年之后的又一次创新升级。此外，无人售货柜、闸机支付、智能门锁等安全支付场景，因 其对安全性、防攻击性的需求更高，3D 人脸识别是最佳方案。2）后摄深感辅助后摄深 感的主用应用场景为景深探知（智能虚化、更换背景）、智能瘦身、体感游戏等，实际应 用场景较少，最大应用场景在 AR 领域。

VCSEL 是 3D 结构光及 3D ToF 的核心光源，成长空间广阔。手机、VR/AR、物联网、 自动驾驶等场景对 3D 机器视觉的需求不断增长，根据 Yole 数据，2019 年全球 3D 传感 市场规模约 50 亿美元，到 2025 年将增长至 150 亿美元，CAGR 达 20.09%。其中，VCSEL 是 3D 传感技术的基础传感器，根据 Yole 预测，2020 年全球 VCSEL 激光器市场规模约 11 亿美元，预计到 2025 年将增长至 27 亿美元，CAGR 达 19.67%。其中，移动和消费 领域占整个 VCSEL 市场的 78%，是 VCSEL 市场最主要的应用领域。

3.1.3 竞争优势国内VCSEL领先厂商，IDM模式自主可控

国内 VCSEL 领先厂商，IDM 模式自主可控。全球 VCSEL 市场被国外厂商垄断，Lementum 是全球绝对龙头，2019 年占据全球 49%份额；II-IV、AMS、Trumpf、Broadcom 分别占 比 14%、11%、9%、9%。国内厂商起步相对较晚，当前份额较低。国内 VCSEL 厂商主 要包括纵慧芯片、长光华芯、三安光电、睿熙科技、博升光电等，其中，华为先后入股了 纵慧芯光及长光华芯。纵慧芯光和长光华芯在国内 VCSEL 领域处于领先地位，其中，长 光华芯为 IDM 的生产模式，具备全产业链自主可控优势。2018 年公司正式成立 VCSEL 事业部，目前已建立了建立了国内全制程 6 吋 VCSEL 产线。产品性能方面，公司多节 VCSEL 产品可在低电流、高电压下实现高功率和高效率激光输出，电光转换效率超过 60%。 公司面发射高效率 VCSEL 系列产品已通过相关客户的工艺认证，目前已获得相关客户 VCSEL芯片量产订单，产品应用领域扩展至激光雷达及3D传感领域。2021年公司VCSEL系列产品实现小批量出货，销售收入 820 万元，预计 2022 年将正式批量量产。

3.2 光通芯片5G催生数据量激增，高速光通芯片需求旺盛

光通产业链

1）上游上游为光器件，通过核心光电元件实现光号的发射、接受、号处理等功能， 是光通系统的核心。按照通上下游划分，光器件可分为光电芯片、光器件和光模块。 光电芯片是光器件的核心元件，按照材料不同分为 InP、GaAs、Si/SiO2、SiP、LiNbO3、 MEMS 等芯片；根据功能不同，分为激光器芯片、探测器芯片、调制器芯片。

2）中游中游为光模块设备制造厂商，主要包括华为、中兴通讯等；

3）下游下游应用市场为电、数据中心等。其中，数据中心是光通增速最快的市场。 随着互联网、物联网、大数据、云计算、5G 等新一代息技术发展，共同推动了全球数 据量的大幅增长。根据 IDC 预测，预计到 2025 年，全球数据总量将从 2018 年的 33ZB 增长至 175ZB，CAGR 达 26.91%。同时，边缘计算的数据量也将呈现快速增长趋势，预 计 2025 年平均每人每天进行 5000 次数据交互，是目前交互数量的 7 倍。海量的数据量 和交互量的高速增长对网络的连接速率提出更高的要求。

数据中心大型化是必然趋势，高速率光通芯片需求快速增长。根据 CISCO 预计，全球 超大型数据中心将由 2015 年的 259 个增加至 2020 年的 485 个超大型数据中心的建设将 拉动市场对高速率光通激光芯片的需求。根据 Omida 预测，全球高速光通芯片（25G 以上）市场规模将由 2019 年的 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元，CAGR 达 21.4%。

公司具备适用于中长距离传输的 InP 光通芯片量产能力，有望打破卡脖子技术。根据《中 国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022 年）》，10G 速率以下激光器芯片国产化率 接近 80%，10G 速率激光器芯片国产化率接近 50%，但 25G 以上高速率激光器芯片国产 化率不高，依赖于美日领先企业。基于 InP 集成技术的光通芯片是下一代高性能网络需 求的重要发展方向，公司目前已建立了公司已建立了包含外延生长、光栅制作、条形刻蚀、 端面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线，具备 InP 光通芯 片的制造能力，主要产品包括 DFB、EML 系列激光器芯片和 PD 系列接收器芯片。（报告来源未来智库）

四、盈利预测

业绩预测预计 2022-24 年公司实现营业收入 7.3、10.5、14.0 亿元，分别同比 69.5%、 43.9%、33.8%，毛利率分别为 52.76%、53.53%、54.81%。

关键假设

高功率单管系列高功率系列产品包括单管芯片、单管器件、光纤耦合模块、直接半 导体激光器。随着公司二季度一期产能投产，半导体激光芯片产能将增长 5-10 倍， 各项业务有望快速增长。假设 2022-24 年单管芯片收入分别为 3.9、5.6、7.1 亿元， 毛利率为 68%、68%、70%；光纤耦合模块收入分别为 2.2、3.0、3.9 亿元，毛利率 为 17%、17.5%、18%；单管器件收入分别为 315、449、640 万元，毛利率为 52%、 52%、52%；直接半导体激光器收入分别为 761、1131、1470 万元，毛利率为 20%、 20%、20%。

高功率巴条系列高功率巴条系列产品包括巴条芯片、巴条器件及阵列模块。假设 2022-24 年巴条芯片收入分别为 2453、3029、3741 万元，毛利率为 93%、93%、 93%；巴条器件收入分别为 4268、5271、6509 万元，毛利率为 77%、77%、77%； 阵列模块收入分别为 413、452、493 万元，毛利率为 53%、53%、53%。

VCSEL 芯片系列随着激光雷达、3D 传感等新兴市场需求放量，公司 VCSEL 有望 加速增长。假设 2022-24 年 VCSEL 芯片系列收入增速分别为 250%、150%、100%， 毛利率分别为 60%、60%、60%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关息，请参阅报告原文。）

详见报告原文。     

精选报告来源【未来智库】。