長光華芯聚焦于半導體激光行業(yè)，“一平臺、一支點、橫向擴展、縱向延伸”戰(zhàn)略清晰，并基本構架成型。核心產(chǎn)品為半導體激光芯片，“縱向延伸”至下游器件、模塊及直接半導體激光器，“橫向擴展”至VCSEL芯片及光通信芯片等多種類半導體激光芯片。2020年公司“支點”產(chǎn)品高功率半導體激光芯片在國內(nèi)市場的占有率位居第一。

　　公司采用IDM模式，突破外延生長、芯片制造、封測各環(huán)節(jié)關鍵技術及工藝，擁有半導體激光行業(yè)中最大的6吋生產(chǎn)線。構建了砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)兩大材料體系，具備邊發(fā)射和面發(fā)射兩大芯片結構技術和工藝生產(chǎn)平臺。隨著公司生產(chǎn)技術不斷提高及生產(chǎn)工藝不斷改進，激光芯片生產(chǎn)的良率不斷提高，有效提升規(guī)模經(jīng)濟、降低生產(chǎn)成本，并與多家激光器和激光應用系統(tǒng)龍頭企業(yè)達成深度融合。

　　通過多年的研發(fā)和創(chuàng)新，公司自主研發(fā)的高功率半導體激光芯片、器件、模塊等產(chǎn)品已廣泛應用于先進制造等領域，填補國產(chǎn)高端半導體激光芯片和器件的空白，解決了我國高功率激光領域“卡脖子”問題，推動半導體激光芯片及器件各項關鍵技術指標的全面提升，并促進高功率固體激光器、光纖激光器、超快激光器等激光器的核心芯片國產(chǎn)化，自主化。

　　營收快速增長毛利穩(wěn)步提升

　　報告期內(nèi)(2018年至2021上半年)，公司實現(xiàn)營業(yè)收入9243.44萬元、1.39億元、2.47億元及1.91億元，2018-2020年復合增長率為63.53%；綜合毛利率分別為30.97%、36.03%、31.35%和52.92%；扣除非經(jīng)常性損益后歸母凈利潤分別為-2865.82萬元、-1792.17萬元、-1,459.52萬元和3234.45萬，報告期前三年虧損逐漸縮窄并于今年扭虧為盈。隨著6吋晶圓生產(chǎn)線導入爬坡、產(chǎn)線自動化程度不斷加深、生產(chǎn)工藝日趨完善，公司芯片產(chǎn)能及良率將逐步提高。

　　從產(chǎn)品結構看，高功率單管系列產(chǎn)品貢獻公司主要營業(yè)收入。報告期內(nèi)，公司高功率單管系列產(chǎn)品收入分別為7185.75萬元、1.03億元、2.18億元和1.43億元，呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，營收占比為77.74%、74.82%、88.06%、75.35%，系公司主要產(chǎn)品。

　　高功率巴條系列產(chǎn)品收入分別為1928.44萬元、3371.93萬元、2562.11萬元和4462.36萬元，營收占比為20.86%、24.54%、10.37%、23.46%，高功率巴條系列產(chǎn)品主要應用于生物醫(yī)療、科學研究與國家戰(zhàn)略高技術等領域，具有技術要求高、產(chǎn)品附加值高、毛利率較高的特點。高效率VCSEL芯片產(chǎn)品于2020年投入市場，當年實現(xiàn)營收340.60萬元，2021上半年部分訂單落地并量產(chǎn)交付，實現(xiàn)營收189.09萬元。

　　下游需求持續(xù)旺盛半導體激光方興未艾

　　激光產(chǎn)業(yè)鏈上游是激光芯片、光電器件等，中游是利用上游的芯片、器件、模組、光學元件等進行各類激光器的制造與銷售，下游是激光設備集成商和應用系統(tǒng)商，產(chǎn)品最終應用于先進制造、醫(yī)療健康、科學研究、信息技術、光通信、光儲存等眾多領域。20世紀中期至今，隨著各類激光器相繼問世，激光在各個領域快速得到應用，顯示出強大的生命力和競爭力。

　　其中，半導體激光領域包括激光芯片、器件、模塊，以及作為終端產(chǎn)品的直接半導體激光器。半導體激光芯片采用半導體芯片工藝制造，以電激勵源的方式，以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等半導體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的電能激發(fā)，實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換輸出激光。半導體激光器具有電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、可靠性高、壽命長、波長范圍廣、可調(diào)制速率高等優(yōu)點，除了直接使用，也作為光纖激光器和固體激光器等主流工業(yè)激光器的核心泵浦源。

　　公司高功率半導體激光器芯片屬于工業(yè)激光器核心元器件，廣泛應用于材料加工、科研防務、生物醫(yī)療等領域。根據(jù)《2020年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2019年全球材料加工領域以60.30億美元銷售額位居細分領域第一，占比40.94%，通訊和光存儲為第二大市場，銷售額為39.80億美元，占比27.02%，科研和軍事市場以17.70億美元位居第三，隨后的醫(yī)療和美容領域銷售額為13.30億美元，儀器和傳感器市場為11.80億美元，娛樂、顯示和打印市場為4.40億美元。

　　中國激光產(chǎn)業(yè)逐漸進入高速發(fā)展期，2019年中國材料加工激光設備市場銷售總額收入為658億元。在材料加工設備領域，激光較傳統(tǒng)加工方式在效率和質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢。激光加工是利用高強度激光束，實現(xiàn)對材料的打孔、切割、焊接、熔覆、打標、雕刻、清洗等方式的加工。相對于傳統(tǒng)工藝，激光加工具有適用對象廣、材料變形小、加工精度高、非接觸加工、自動化加工、綠色環(huán)保等優(yōu)點。

　　在市場驅(qū)動力方面，以激光加工應用于鋰電池制造和光伏電池制造為例，這兩個行業(yè)在能源消費機構轉(zhuǎn)型和“雙碳”大背景下，快速發(fā)展的確定性極強。有券商測算，激光加工設備在鋰電池制造中的占比可達到25%，2021-2025年鋰電池領域激光設備年均市場規(guī)模將達到70億元；激光加工設備在光伏電池制造設備占比約為10%，預計2025年光伏電池領域激光加工設備市場規(guī)模增長至32億元。

　　對VCSEL芯片而言，由于具有效率高、光束質(zhì)量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、調(diào)制速率快、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，VCSEL是激光雷達和3D傳感模組的核心部件。VCSEL作為3D傳感技術的基礎傳感器，受益于物聯(lián)網(wǎng)傳感技術的廣泛應用，特別是5G和AI兩大重要技術的市場發(fā)展，其應用市場規(guī)模不斷增加，特別是以VCSEL為發(fā)射源的3D立體照相機作為應用場景的核心部件將會迎來高速發(fā)展，3D相機是一種超級智能眼睛，能夠記錄立體信息并在圖像中顯示的照相機，能夠記錄的額外增量信息包括：物體縱向尺寸、縱向位置以及縱向移動軌跡等等，在智能手機等消費類電子應用之外，還有更廣闊的應用市場，包括生物識別、智慧駕駛、機器人、智能家居、智慧電視、智能安防、3D建模、人臉識別和VR/AR等新興領域。激光雷達是綜合的光探測與測量系統(tǒng)，下游產(chǎn)業(yè)鏈包括無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)、服務機器人和車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。根據(jù)沙利文研究，到2025年，全球激光雷達市場規(guī)模為135.40億美元，較2019年可以實現(xiàn)64.63%的復合增長率。

　　3D傳感領域可以獲取物體的深度信息，實現(xiàn)物體實時三維信息的采集。隨著2017年蘋果iPhone X手機開創(chuàng)3D傳感功能，受其示范效應推動，目前華為、三星、OPPO等手機廠商陸續(xù)在旗艦手機中采用3D方案，而蘋果在2020年在iPhone12手機中搭載后置3D D-TOF Lidar后，又將推動智能手機新一輪升級。

　　光通信芯片主要市場為電信市場、數(shù)據(jù)中心市場和消費電子市場。根據(jù)IDC預測，全球數(shù)據(jù)總量預計將從2018年的33ZB增長到到2025年的175ZB，年復合增長率約為26.91%。面對海量的數(shù)據(jù)流量和交互量，5G技術的出現(xiàn)將是解決無線傳輸速率和數(shù)量的最佳解決方案。根據(jù)《2020全球5G和新基建產(chǎn)業(yè)展望》數(shù)據(jù)，預計2022年將迎來基站建設的頂峰，年建設量將到達110萬個。在光通信技術的不斷突破和海量數(shù)據(jù)的背景下，光通信行業(yè)及其上游核心元器件有望保持穩(wěn)定增速持續(xù)發(fā)展。

　　量產(chǎn)高功率激光芯片逐步實現(xiàn)進口替代

　　公司是半導體激光行業(yè)全球少數(shù)具備高功率激光芯片量產(chǎn)能力的企業(yè)之一，已經(jīng)逐步實現(xiàn)高功率、高可靠性、高效率、寬波長范圍單管芯片的國產(chǎn)化及進口替代。2020年長光華芯高功率半導體激光芯片國內(nèi)市場占有率第一。隨著激光芯片的國產(chǎn)化程度加深和產(chǎn)能提升，公司的市場占有率將進一步提升。

　　公司核心技術覆蓋半導體激光行業(yè)最核心的領域，包括器件設計及外延生長技術、FAB晶圓工藝技術、腔面鈍化處理技術以及高亮度合束及光纖耦合技術等。公司產(chǎn)品性能指標與國外先進水平同步，打破國外技術封鎖和芯片禁運。目前商業(yè)化單管芯片輸出功率達到30W，巴條芯片連續(xù)輸出功率達到250W(CW)、準連續(xù)輸出1000W(QCW)，VCSEL芯片的最高電光轉(zhuǎn)換效率60%以上。同時在激光器件封裝、光束整形、合束耦合、直接半導體激光系統(tǒng)等領域擁有豐富的產(chǎn)品研制與生產(chǎn)經(jīng)驗，成功開發(fā)了多款光纖耦合模塊及直接半導體激光器等產(chǎn)品。

　　為推動核心技術發(fā)展，公司一直保持較高的研發(fā)投入，并與蘇州高新區(qū)政府共建了“蘇州半導體激光創(chuàng)新研究院”，打造一個具有可持續(xù)研發(fā)能力的“平臺”。報告期內(nèi)，公司研發(fā)費用分別為3718.98萬元、5270.65萬元、6,033.18萬元和3,751.10萬元，呈現(xiàn)穩(wěn)定上升態(tài)勢；占營業(yè)收入的比例分別為40.23%、38.05%、24.41%和19.67%。報告期末，公司研發(fā)人員106人，占員工總數(shù)的比重為30.46%。公司已擁有專利61項，其中發(fā)明專利22項，正在申請的專利共計98項。

　　公司采用IDM(Integrated Device Manufacture，垂直整合制造)模式進行半導體激光芯片、器件、模塊等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)；擁有了一套從外延生長、芯片制造、封裝測試、可靠性驗證相關設備并突破各環(huán)節(jié)關鍵技術及工藝。公司已經(jīng)建成3吋、6吋半導體激光芯片量產(chǎn)線。其中，3吋線為半導體激光芯行業(yè)主流產(chǎn)線規(guī)格，6吋線為行業(yè)內(nèi)最大尺寸生產(chǎn)線，相當于硅基半導體的12吋量產(chǎn)線。公司構建了GaAs和InP兩大材料體系、邊發(fā)射和面發(fā)射兩大工藝技術和制造平臺，具備各類以GaAs和InP為襯底的半導體激光芯片的研發(fā)和制造能力。

　　產(chǎn)能方面，截至2021上半年，公司高功率單管芯片產(chǎn)能806.4萬顆、高功率巴條芯片產(chǎn)能5.76萬顆、單管及巴條器件產(chǎn)能88.32萬個，光纖耦合及陣列模塊產(chǎn)能4.88萬個、直接半導體激光器產(chǎn)能500臺。其中，公司單管芯片的產(chǎn)量由2018年的115.94萬顆增長至2020年的483.75萬顆，復合增長率達到104.26%，而隨著生產(chǎn)工藝持續(xù)改進，2018-2020年芯片良率復合增長率達到33.40%，這成為提高芯片產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本的重要因素。2021年1-6月，公司單管芯片產(chǎn)量為796.32萬顆，年化后產(chǎn)量為1592.64萬顆，較2020年度增長229.23%。

　　IDM模式能更好地理解客戶需求，實現(xiàn)更有彈性的按需研發(fā)和生產(chǎn)的同時能夠更好地進行技術積累，在深度和廣度上覆蓋客戶日益增長的新需求。公司憑借優(yōu)秀的研發(fā)設計與生產(chǎn)能力，在半導體激光芯片及相關產(chǎn)品上滿足了下游知名客戶較高的工藝指標要求和嚴格的供應商篩選標準，與客戶之間的合作綁定較為緊密。在工業(yè)激光器、激光加工設備等領域，公司積累了包括銳科激光、創(chuàng)鑫激光、大族激光、杰普特、飛博激光等行業(yè)龍頭及知名企業(yè)客戶。在高能激光器的應用方面，公司為高功率光纖激光器和高功率全固態(tài)激光器提供泵浦源，廣泛服務于多家國家級骨干單位。

　　IPO募資擴產(chǎn)和延伸助力營收強增長

　　公司本次IPO發(fā)行募集資金重點投向科技創(chuàng)新領域的項目為“高功率激光芯片、器件、模塊產(chǎn)能擴充項目”、“垂直腔面發(fā)射半導體激光器(VCSEL)及光通訊激光芯片產(chǎn)業(yè)化項目”及“研發(fā)中心建設項目”。

　　其中，高功率激光芯片、器件、模塊產(chǎn)能擴充項目總投資5.99億元，包括購置廠房、MOCVD (外延生長)、流片、巴條上盤預排機、激光劃片、自動粘片機等相關設備，整體擴大公司高功率半導體激光芯片、器件、模塊產(chǎn)品的產(chǎn)能規(guī)模。VCSEL及光通訊激光芯片產(chǎn)業(yè)化項目投資3.05億元，項目有利于實現(xiàn)VCSEL芯片和光通訊芯片產(chǎn)業(yè)化，拓展至消費電子、汽車雷達、光通訊等更多應用領域，該項目的實施能夠豐富公司原有產(chǎn)品結構，為公司提供新的增長點。

　　此外，研發(fā)中心建設項目針對半導體激光芯片及高效泵浦技術、高能固體激光泵浦源技術、光纖耦合半導體激光器泵浦源模塊技術和大功率高可靠性半導體激光器封裝技術等激光領域前沿技術研究課題進行前瞻性開發(fā)，有利于鞏固公司的技術領先地位，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。