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深度解讀

炬光科技:國產(chǎn)初心如炬,光學(xué)賦能不止

激光制造網(wǎng) 來源:國泰君安證券2022-07-13 我要評論(0 )   

1. 核心觀點核心觀點:炬光科技原主要聚焦于高功率激光器封裝元件,長期專研引領(lǐng)國內(nèi)技術(shù)突破,但在光學(xué)整形器件領(lǐng)域仍是空白。2017年收購具備強大客戶資源、品牌效應(yīng)、...

1. 核心觀點

核心觀點:炬光科技原主要聚焦于高功率激光器封裝元件,長期專研引領(lǐng)國內(nèi)技術(shù)突破,但在光學(xué)整形器件領(lǐng)域仍是空白。

2017年收購具備強大客戶資源、品牌效應(yīng)、技術(shù)能力的 LIMO 后,炬光獲得強大的微光學(xué)器件能力,完成了以“產(chǎn)生光子”、“調(diào)控光子”產(chǎn)品為基,拓展完整光學(xué)應(yīng)用方案的蛻變。當(dāng)前公司正從上游激光/光學(xué)元件廠商向醫(yī)療健康、汽車應(yīng)用、半導(dǎo)體、先進制造等眾多應(yīng)用場景進軍,所處產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)價值量快速提升。

汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)增長有望超預(yù)期。

汽車領(lǐng)域,公司主要為激光雷達提供光學(xué)元件、發(fā)射模組,當(dāng)前也在積極探索在汽車智能大燈、DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng))等的光學(xué)方案應(yīng)用。公司繼2019年獲得大陸集團定點后,2021Q3 獲 B 客戶定點,且2021年末新客戶數(shù)已達 27 個,有望孵化更多的定點項目。

催化劑:車規(guī)/醫(yī)療健康類產(chǎn)品獲得更多訂單,開拓更多高端應(yīng)用領(lǐng)域

風(fēng)險提示:

汽車業(yè)務(wù)進展不及預(yù)期:汽車激光雷達方案眾多,下游格局變化較大,若客戶在市場競爭中處于不利地位,有可能對公司業(yè)務(wù)產(chǎn)生不利影響。

半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)競爭風(fēng)險:在經(jīng)過多年的突破,部分參數(shù)的大功率半導(dǎo)體激光器元件封裝或已被業(yè)內(nèi)所掌握,在中低端領(lǐng)域競爭或較為激烈,可能對公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域帶來不良影響。

2. 盈利預(yù)測及估值分析

2.1. 盈利預(yù)測

結(jié)合行業(yè)及公司情況,我們對炬光科技未來三年盈利能力作出以下假設(shè):

假設(shè) 1:半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)方面,隨著終端鋰電、光伏、汽車等行業(yè)需求增長,工業(yè)制造領(lǐng)域激光設(shè)備需求增長迅速,帶動公司核心業(yè)務(wù)高功率半導(dǎo)體激光器元件業(yè)務(wù)持續(xù)增長。

另外,在醫(yī)美領(lǐng)域,隨著公司與 Cyden 合作的訂單有望持續(xù)執(zhí)行,疊加半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域有望高速增長,預(yù)測2022-2024年 yoy 分別為30%/30%/28%,同時由于公司主要做高端產(chǎn)品,競爭者較少,毛利率水平有望保持或提升,整體毛利率水平為48%、48%、48%。

假設(shè) 2:激光光學(xué)方面,東莞炬光通過新增產(chǎn)能,汽車、半導(dǎo)體激光等領(lǐng)域的應(yīng)用對微光學(xué)元件需求旺盛,有望推動業(yè)務(wù)和利潤水平快速增長。預(yù)測2022-2024年營收 yoy 為47.8%/38.2%/33.8%,毛利率水平為62%/60%/60%.

假設(shè) 3:汽車應(yīng)用方面,隨著德國大陸訂單不斷得到執(zhí)行,以及 B 客戶定點訂單有望從2022Q3 開始啟動,營收規(guī)模有望不斷擴大。預(yù)計2022-2024年營收增速為195%/186%/41%,毛利率水平為41%/38%/35%。

假設(shè) 4:光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要面向韓國客戶顯示面板設(shè)備等領(lǐng)域、預(yù)計2022-2024年營收增速為40%/30%/30%,毛利率水平為30%/30%/30%。

2.2. 估值分析

1) PB 估值

炬光科技業(yè)務(wù)覆蓋半導(dǎo)體激光元件、高端光學(xué)方案多個環(huán)節(jié),當(dāng)前正向汽車激光雷達發(fā)射模組、美容領(lǐng)域激光器等中游產(chǎn)品拓展,當(dāng)前并無完全對標的可比公司。我們認為應(yīng)采用做光學(xué)元件的廠商進行比較,為此我們選取藍特光學(xué)、長光華芯等作為可比公司。

考慮同行業(yè)平均估值,以及公司在汽車激光雷達發(fā)射模組行業(yè)領(lǐng)先的地位,給予2023年6倍 PB,對應(yīng)合理估值175.32元。

2)PS 估值

公司汽車業(yè)務(wù)是快速成長的業(yè)務(wù),下游激光雷達市場有望持續(xù)打開,為此,我們同樣選取藍特光學(xué)、長光華芯等含有汽車領(lǐng)域應(yīng)用的企業(yè)作為可比公司。

考慮行業(yè)平均估值,以及公司在汽車激光雷達定點項目進展順利,以及潛在項目較多,可以給予一定溢價,給予公司2023年 13 倍 PS,對應(yīng)合理估值174.85元。

綜合兩種估值方法,合理估值區(qū)間為174.85元至175.32元?;趯徤髟瓌t,我們從低取目標價,為此采用可比 PS 估值方法,目標價 174.85 元。

3. 炬光科技:全球領(lǐng)先的高端光學(xué)方案提供商

3.1. 起于激光元器件,向高端光學(xué)方案商華麗蛻變

起于半導(dǎo)體激光元器件,創(chuàng)業(yè)之心攻破難關(guān)。在陜西高新區(qū)政策支持下,公司2007年9月由中科院西安光機所和劉興勝博士成立。成立后,公司致力于打破國內(nèi)大功率半導(dǎo)體激光器長期被壟斷的局面,2008年起,公司即量產(chǎn)多款高功率半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品,并做到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。

直到2017年前,公司主業(yè)均為高功率半導(dǎo)體激光器件、激光模塊和系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)和銷售。此外,公司多年持續(xù)承接多項國家級重大專項,在高功率半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域積累眾多技術(shù)專利。隨著半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用愈加廣泛,公司產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到工業(yè)制造、激光美容、光刻、激光雷達等產(chǎn)品中。

2017 年收購 LIMO,進軍半導(dǎo)體激光器微光學(xué)產(chǎn)品線,實現(xiàn)有機互補。

德國 LIMO 是全球領(lǐng)先的激光器光學(xué)整形、微觀學(xué)產(chǎn)品和半導(dǎo)體激光器耦合模塊的供應(yīng)商。

公司原有主業(yè)為激光器發(fā)射部分產(chǎn)品,屬于“產(chǎn)生光子”的部件,而 LIMO 主業(yè)則為激光光束在傳輸過程中的整形、光場勻化的調(diào)節(jié)部分,屬于“調(diào)節(jié)光子”業(yè)務(wù)。

LIMO 也是全球知名激光器制造商、汽車零部件制造商、液晶面板等下游客戶的主要供應(yīng)商。

公司收購 LIMO,不僅補全了在光路調(diào)節(jié)的部件產(chǎn)線,還擁有了接觸更多海外優(yōu)質(zhì)客戶的機遇。收購 LIMO 后,公司形成了半導(dǎo)體激光元件和激光光學(xué)業(yè)務(wù)兩大支柱業(yè)務(wù)。

圖 3:公司收購 LIMO 以來形成兩大互補業(yè)務(wù),并不斷切入模塊、系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

整合 LIMO后,完成元器件廠商向高端光學(xué)方案廠商蛻變,深度切入美容、汽車、工業(yè)制造等高端光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域。

憑借全球領(lǐng)先的高功率激光產(chǎn)品與微光學(xué)產(chǎn)品線有機結(jié)合,公司在汽車激光雷達領(lǐng)域和醫(yī)療健康領(lǐng)域獲得大批量訂單。例如,公司高功率半導(dǎo)體激光光源在全球脫毛凈膚領(lǐng)域市占率已經(jīng)達到全球第一,并于英國客戶 Cyden 簽訂未來 5 年激光器批量供應(yīng)訂單。另外,在國內(nèi)廠商鮮有突破的全球 ASML 光刻機產(chǎn)業(yè)鏈、韓國面板激光加工產(chǎn)業(yè)鏈中,中國激光方案獲得突破,打破海外巨頭在該領(lǐng)域持續(xù)的壟斷。

汽車方面,公司2019年與德國大陸集團簽訂激光雷達發(fā)射模組批量訂單,預(yù)計2020年到2024年供應(yīng)將逐漸從小批量到大規(guī)模供貨。目前炬光科技擁有半導(dǎo)體激光、激光光學(xué)、汽車應(yīng)用(激光雷達)、光學(xué)系統(tǒng)四大業(yè)務(wù),并已通過 ISO 14001、ISO 45001、ISO 9001:2015 和 IATF 16949 等質(zhì)量管理體系認證。

我們認為,自2017年開始并購 LIMO 優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)和整合優(yōu)質(zhì)客戶后,公司從以往營收規(guī)模波動較大的元器件廠商,完成了向規(guī)模穩(wěn)步上臺階的高端光學(xué)方案提供商的蛻變。

圖 4:公司擁當(dāng)前已經(jīng)擁有有從光學(xué)元件設(shè)計、封裝到完整光學(xué)解決方案產(chǎn)品線,積累眾多知名客戶

3.2. 管理團隊穩(wěn)定,股權(quán)激勵激進

實際控制人為創(chuàng)始人劉興勝博士,業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。2021年 1 月 15 日,劉興勝博士與7 位自然人及 2 個員工持股平臺簽署一致行動承諾,確認劉博士的實控地位。

公司目前擁有 6 家全資子公司和 2 家控股子公司。其中,公司主體、域視光電主要負責(zé)半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù),海外 LIMO 和東莞炬光主要開展激光光學(xué)業(yè)務(wù)。

從組織結(jié)構(gòu)上看,公司劃分業(yè)務(wù)部門為半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)部、激光光學(xué)業(yè)務(wù)部、汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)部、光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部,募投項目汽車激光雷達若順利推進,也將由公司主體汽車事業(yè)部進行負責(zé)。

圖 5:公司發(fā)行前劉興勝等 7 個自然人與 2 個員工持股平臺為一致行動人

股權(quán)激勵一氣呵成,管理團隊眾志成城。

實控人在公司發(fā)展階段曾多次設(shè)立員工持股平臺和股權(quán)轉(zhuǎn)讓,對核心骨干成員、核心業(yè)務(wù)管理激勵。

2014-2015年新三板上市前,公司設(shè)立寧炬、新炬兩個持股平臺,通過轉(zhuǎn)讓原始股對數(shù)十名員工進行股權(quán)激勵。

2017-2018年,由于收購 LIMO 公司整體業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大轉(zhuǎn)型和變化,實控人再一次向核心管理層和員工轉(zhuǎn)讓股本激勵人心。

2020年,公司再次通過讓持股平臺持有海寧炬光的股份來激勵該項業(yè)務(wù)的負責(zé)人。

2022年 4 月,公司開啟上市后新一輪限制性股票激勵計劃,當(dāng)前已在流程進行中。

我們認為,實控人歷年來較為慷慨的股權(quán)激勵措施,有望更好的鼓舞團隊,為公司未來發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

2022年限制性股票激勵計劃未來兩年要求較高。

根據(jù)公司4月份發(fā)布的限制性股權(quán)激勵計劃草案,公司擬針對2022-2023年業(yè)績進行考核,其中營收和凈利潤的目標均在2022-2023年有大幅增長,分別達到71.4%和58.3%,有望給予未來業(yè)績預(yù)測有較好的指引作用。

3.3. 財務(wù)指標向好,規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)

公司營收重回增長正軌,汽車業(yè)務(wù)或成為新動能。

2019年由于激光光學(xué)業(yè)務(wù)(LIMO)主要營業(yè)區(qū)域為德國,受2019年德國經(jīng)濟大環(huán)境整體下滑影響,該業(yè)務(wù)產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致整體規(guī)模有所下滑。

2020年上半年由于全球疫情爆發(fā),下游光纖激光需求有所下滑,但公司新開辟的半導(dǎo)體激光器關(guān)鍵材料產(chǎn)品—陶瓷熱沉開始獲得批量訂單,逐漸成為當(dāng)前業(yè)務(wù)的增長點。

另外,2020年隨著結(jié)構(gòu)重組的完成和東莞炬光新增光束準直轉(zhuǎn)換系列產(chǎn)線,銷售量大幅提高,帶動激光光學(xué)業(yè)務(wù)高速增長。

目前,公司新開辟汽車激光雷達相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域,并已經(jīng)簽下大陸、B 客戶等定點量產(chǎn)訂單,2022年起有望成為新的業(yè)務(wù)增長點。

毛利率水平方面,整體水平保持穩(wěn)定。

半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)主要包括醫(yī)美、先進制造等場景,隨著未來與 Cyden 美容激光的交付,毛利率有望持續(xù)上升;激光光學(xué)器件主要來源于 LIMO 的微光學(xué)產(chǎn)品,2020年較2019年大幅上升主要是因為對 LIMO 進行重組后,國內(nèi)東莞準直轉(zhuǎn)換產(chǎn)線陸續(xù)達產(chǎn),生產(chǎn)成本進一步降低,未來隨著募投項目進一步落地,東莞產(chǎn)能持續(xù)擴張,有望保持在較高的水平。

汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)方面,當(dāng)前處于發(fā)射模組、汽車光學(xué)元件小批量生產(chǎn)的階段,有望產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),毛利率也有望企穩(wěn)。

整體而言,在2021年,公司重點開展卓越運營和精益生產(chǎn)計劃,激光光學(xué)、汽車業(yè)務(wù)生產(chǎn)設(shè)備自動化率達到 70%,同時在運營平臺上實現(xiàn)了信息的互通和統(tǒng)一,也有望提升各產(chǎn)品毛利率。

期間費用方面,自戰(zhàn)略重組 LIMO 以來整體下滑。

管理費用方面,2019年由于實現(xiàn) LIMO 的戰(zhàn)略重組和人員的辭退補充,公司聘請中介費用大幅提升,拉高了管理費用率。

銷售費用方面,2019年起,公司裁減冗余銷售人員,人員工資占比逐漸下降,且隨著當(dāng)前營收規(guī)模持續(xù)增長,銷售費用率有望持續(xù)降低。

研發(fā)費用方面,2019年由于新增立項研發(fā)數(shù)量較多,材料費用增幅較大,未來隨著研發(fā)人員數(shù)量的持續(xù)增加,職工薪酬也會有一定上升,但營收規(guī)模的持續(xù)增長有望減緩研發(fā)費率的增長幅度。

2019年非經(jīng)常性損益影響較大,LIMO 重整后凈利率水平不斷回升。

2019年由于德國經(jīng)濟水平欠佳,主營區(qū)域為德國的 LIMO 除了財務(wù)指標出現(xiàn)下滑,按照會計準則也計提了商譽減值 5708 萬元,導(dǎo)致當(dāng)年凈利率為負。

隨著 LIMO 內(nèi)部整合的完成,營業(yè)成本不斷降低,相應(yīng)費用(管理、銷售)也得到了有效的控制,預(yù)計未來凈利率水平有望保持在健康水平。

3.4. 募投突破瓶頸,具備良好經(jīng)濟效益

公司募集約 10億元用于四個項目,其中兩項為擴張微光學(xué)器件產(chǎn)能與激光雷達發(fā)射模組產(chǎn)能。公司2021年 12 月發(fā)布招股說明書注冊稿,預(yù)計將投入約 2.6 億元于東莞微光學(xué)及應(yīng)用項目,以及約 1.6 億元于激光雷達發(fā)射模組產(chǎn)業(yè)化項目。

其中,激光光學(xué)器件產(chǎn)能有望增加2600萬件,實施地點為東莞,與前面 LIMO 重組承接的東莞產(chǎn)線契合。另外,激光雷達發(fā)射模組有望增加約 307 萬件,實施地點為西安高新區(qū)。

其中,微光學(xué)器件作為公司主要毛利貢獻業(yè)務(wù),產(chǎn)能將新增2600萬件。

由招股書披露的銷量看出,LIMO 主要優(yōu)勢產(chǎn)品光束準直轉(zhuǎn)換系列銷量最大,應(yīng)用場景更為廣泛;而未來光場勻化器也將在激光雷達上有所應(yīng)用,為此公司補充的產(chǎn)能主要為 FAC/SAC 準直系列、塑料光場勻化器等。

另外,公司在近年也開發(fā)出基礎(chǔ)材料產(chǎn)品金錫薄膜 AlN 熱沉,并將應(yīng)用于東莞產(chǎn)線的新增產(chǎn)能。作為公司高功率半導(dǎo)體激光器封裝的核心材料,有望減少對外采購,提升公司傳統(tǒng)產(chǎn)品競爭力。

汽車激光雷達發(fā)光模組作為公司未來主要發(fā)展方向,產(chǎn)能將新增至306萬件。

雖然根據(jù)招股書數(shù)據(jù),當(dāng)前銷量僅為數(shù)千件,但根據(jù)其與德國大陸集團的框架協(xié)議,到2023/2024年,該客戶銷量將達到超過 2 萬件。

根據(jù)招股書披露,公司當(dāng)前已經(jīng)與北美、歐洲、亞洲等多家知名企業(yè)達成和合作意向或建立合作項目,包括 Velodyne LiDAR、Luminar、福特旗下 Argo AI 等。加之當(dāng)前公司線光源、面光源等多款產(chǎn)品與多家客戶合作開發(fā),或進行送樣,未來有望實現(xiàn)突破,項目產(chǎn)能達產(chǎn)有望鞏固公司在市場中的領(lǐng)先地位。

部分超募資金和自有資金將用于建設(shè)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)基地。

公司擬通過東莞炬光在韶關(guān)投資 5 億元“炬光科技醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)基地項目”,其中一期預(yù)計投資 1.08 億元。目前,公司半導(dǎo)體激光元件已經(jīng)規(guī)模應(yīng)用于專業(yè)醫(yī)美領(lǐng)域,隨著后續(xù) Cyden 項目陸續(xù)交付,醫(yī)美場景的應(yīng)用將更加廣闊。(報告來源:遠瞻智庫)

4. 半導(dǎo)體激光元件領(lǐng)導(dǎo)者,多場景拓展厚積薄發(fā)

4.1. 應(yīng)用與日俱增,下游領(lǐng)域不斷擴展

半導(dǎo)體激光是激光發(fā)展史上重要里程碑,其重要性與日劇增。

自60年代紅寶石激光器發(fā)明以來,按增益介質(zhì)的不同,逐漸衍生出染料激光器、固體激光器,氣體激光器,光纖激光器和半導(dǎo)體激光器。

其中,氣體、染料激光器由于傳統(tǒng)激光器的制約要素,如體積較大、分立元件較多、壽命較短等,逐漸退出應(yīng)用舞臺。而光纖激光器、固體激光器和半導(dǎo)體激光器憑借各自獨特的優(yōu)勢,應(yīng)用愈加廣泛。其中,半導(dǎo)體激光器憑借高轉(zhuǎn)換效率、較小體積、長壽命、波段分布廣等優(yōu)勢,實現(xiàn)最為廣泛應(yīng)用。

大功率半導(dǎo)體激光器常作為固體激光器、光纖激光器的泵浦源,是最為關(guān)鍵和核心的器件。激光的發(fā)生需要主要三個條件。

一是增益介質(zhì),二是泵浦源使粒子數(shù)反轉(zhuǎn),三是具備諧振腔可進行反饋放大。其中,泵浦源的作用相當(dāng)于提供外部的能源,不斷使增益介質(zhì)產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生受激輻射。

固體、光纖激光器的命名是以其增益介質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)進行分類,但其所需的特定波長的外部能量使用半導(dǎo)體激光器提供。另外,大功率半導(dǎo)體激光器也可直接應(yīng)用于材料加工、醫(yī)療美容等領(lǐng)域。

高功率半導(dǎo)體激光器市場規(guī)模有望不斷擴大,2025年或超過25億美元。

根據(jù) Strategies UnLimited 調(diào)查數(shù)據(jù),按應(yīng)用分,高功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用可分為作為固體激光器和光纖激光器泵浦源以及直接應(yīng)用的器件或系統(tǒng)。全球合計市場規(guī)模預(yù)測到2025年將超過 25 億美元。其中,作為固體和光纖激光器主要部件的市場規(guī)模占總規(guī)模一半以上。

圖 12:全球高功率半導(dǎo)體激光器2025年市場規(guī)模超過 25 億美元

4.2. 大功率激光封裝難,核心工藝優(yōu)勢明顯

大功率半導(dǎo)體激光器制作流程如下。首先是從產(chǎn)業(yè)鏈采購半導(dǎo)體激光器芯片或者Bar 條、結(jié)構(gòu)件、透鏡、光纖、熱沉等原材料,再將封裝器件按單陣列、多陣列(水平陣列、垂直陣列)、不同冷卻方式(微通道、傳導(dǎo)冷卻)進行封裝,以滿足客戶對功率、光斑、均勻度、線寬等的不同要求。

大功率半導(dǎo)體激光器難點是高質(zhì)量的封裝。

封裝方式按半導(dǎo)體激光器形態(tài)和擺放方式進行區(qū)分,包括單發(fā)射腔、Bar 條、水平陣列和垂直疊陣。

由于單發(fā)射腔功率不能做到很大,目前常采用 Bar 條、乃至 bar 條陣列來將功率疊加提升。

大功率封裝需要降低芯片工作時廢熱的積累,從而提高激光器的輸出功率和工作壽命,因此需要涉及良好的電接觸和熱接觸,降低廢熱的積累,高效的冷卻技術(shù)和芯片焊接技術(shù)等。

芯片焊接上,過往通常采用銦焊工藝,炬光領(lǐng)先的“無銦技術(shù)”極大提高器件可靠性。

過往應(yīng)用中,銦焊料是大功率半導(dǎo)體激光器封裝中最常用到的焊料之一,劉興勝博士團隊發(fā)現(xiàn)該軟焊料容易出現(xiàn)高電流下電遷移和電熱遷移的問題,影響半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性。

此外,巴條輸出的波長展寬常因為封裝導(dǎo)致的熱效應(yīng)造成,要獲得窄光譜需要保持巴條的溫度和應(yīng)力得到均勻。

公司通過開發(fā)全無銦化的 AuSn 焊工藝,通過在 bar 和熱沉之間添加緩沖層,可以有效緩解熱應(yīng)力的影響,

公司在高功率激光封裝領(lǐng)域主要工藝積累較深。

公司在芯片貼合、熱管理、熱應(yīng)力控制等方面積累深厚,具備較多專利技術(shù)與論文成果。同時負責(zé)牽頭承擔(dān)國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項等國家重大科技項目,以及制定《半導(dǎo)體激光器總規(guī)范》《半導(dǎo)體激光器測試方法》兩項國家標準。

4.3. 國產(chǎn)化引路人,向醫(yī)美多場景拓展

早年長期被海外廠商壟斷,炬光開啟國產(chǎn)化之路。

國外從20世紀80年代以來便開始大功率半導(dǎo)體激光器研究,形成了以美國相干、德國 Dilas 公司等具備先進封裝工藝的廠商。

2008年以前,由于技術(shù)的限制,國內(nèi)市場長期被國外企業(yè)占據(jù)。

隨著我國在半導(dǎo)體激光技術(shù)的投入和出國人員回國,大功率激光器國產(chǎn)化被提上日程。

炬光科技在2008年由前身阿格斯光電科技重組更名后,陸續(xù)推出多款高功率產(chǎn)品,當(dāng)時在單管功率上達到 5-8W 的領(lǐng)先水平,CS 系列單陣列功率達到 60W,也是當(dāng)時全球同類公司最高功率水平,打破國內(nèi)廠商在該領(lǐng)域的空白。

2009年,炬光三項大功率技術(shù)成果通過省級科技成果鑒定,綜合指標國際領(lǐng)先。

通過多年打磨,公司主力產(chǎn)品性能全球領(lǐng)先,并遠銷海外。

產(chǎn)品對比看,公司主要產(chǎn)品GS系列和 VS 系列單 bar 功率均比海外主要廠商對標產(chǎn)品更高,功率更高需要的技術(shù)和工藝難度更大。

預(yù)制金錫薄膜陶瓷熱沉有望打破海外壟斷,即將進入批量交付中。

大功率激光封裝中陶瓷熱沉是重要元件,用于半導(dǎo)體激光熱量的散熱,前述 4.2 部分已經(jīng)介紹過金錫焊料比含銦焊料的優(yōu)點,但早期能在陶瓷熱沉上制作金錫薄膜的廠商主要為海外廠商。該元件長期被日本、美國公司壟斷。

公司在投入大功率激光封裝早期,也開始了對金錫薄膜陶瓷熱沉的研發(fā)投入。

當(dāng)前,根據(jù)招股書披露,公司主要產(chǎn)品已經(jīng)通過 11 家國內(nèi)外廠商的認證,也將迎來批量交付,開啟國產(chǎn)化的道路。

除了傳統(tǒng)的高功率應(yīng)用工業(yè)制造領(lǐng)域,半導(dǎo)體激光在醫(yī)美多領(lǐng)域應(yīng)用。

醫(yī)美領(lǐng)域,半導(dǎo)體激光在脫毛、溶脂、熒光造影等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。激光脫毛通過使激光穿過皮膚表層到達毛發(fā)根部毛囊,產(chǎn)生熱效應(yīng)使毛囊消減,達到使毛發(fā)失去再生能力同時又不損傷周邊組織的效果。

當(dāng)前半導(dǎo)體激光脫毛機為臨床應(yīng)用最多的激光脫毛系統(tǒng)之一,波長為 800nm 或 810nm。公司率先提出“高峰值功率短脈寬”的技術(shù)理念,客戶覆蓋以色列、意大利、韓國、中國等,與多家知名醫(yī)療設(shè)備制造商保持合作,根據(jù)公開報道,公司半導(dǎo)體激光光源在脫毛領(lǐng)域市占率領(lǐng)先。

目前產(chǎn)品涵蓋基于微通道制冷技術(shù)的 Vshiny 系列激光器、基于傳導(dǎo)冷卻制冷技術(shù)的 Vsilk 系列激光器、LPS 系列配套電源、F-pure 系列配套濾芯。

而激光熒光造影技術(shù)作為一種新興的技術(shù),被應(yīng)用于手術(shù)輔助精準治療。

其作用原理是將水溶性的、對人體無害的熒光造影劑注入血管中,然后在受到特定波長(如近紅外)的光照射時,會發(fā)出熒光,從而幫助醫(yī)生實時觀察局部血液循環(huán)情況。常用于眼部、皮瓣、手術(shù)中液體流動等應(yīng)用。公司目前也已向美國史賽克(Stryker)等醫(yī)療器械行業(yè)客戶提供熒光造影用半導(dǎo)體激光元器件。

激光溶脂領(lǐng)域,其原理是可以利用 1064nm 波長激光穿透皮膚,通過對脂肪細胞進行選擇性加熱和分解,從而達到減脂塑型功效,公司開發(fā)的激光溶脂模塊 FR 系列已與國內(nèi)外多家知名客戶開始合作。

圖 21:公司開發(fā)的 Fairy 激光溶脂模塊

與 Cyden簽署長期合作訂單,未來有望貢獻業(yè)績增量。

根據(jù)公開新聞報道,公司自主研制的高功率半導(dǎo)體激光光源在脫毛凈膚領(lǐng)域占有率已經(jīng)躍居全球第一,尤其是 Vsilk 系列激光器產(chǎn)品廣受客戶好評。

另外,根據(jù)招股書披露,公司已經(jīng)與英國 Cyden 簽署總體合作協(xié)議和排他協(xié)議,將批量供應(yīng)其醫(yī)療美容領(lǐng)域的激光器,有望帶來較多業(yè)務(wù)增量。

5. 收購優(yōu)質(zhì)資產(chǎn),微光學(xué)和系統(tǒng)能力更上臺階

5.1. 成功收購整合 LIMO,補強光場調(diào)控能力

微光學(xué)透鏡是半導(dǎo)體激光應(yīng)用的重要元件。

激光器元件部分主要解決激光器“產(chǎn)生光子”的問題,但激光產(chǎn)生后仍需獲得光斑、發(fā)散角、功率等特定參數(shù)才能正常工作,這就需要對發(fā)射的激光光子進行調(diào)控整形。例如采用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光束,通常需要使用均勻規(guī)則的形狀光斑,如矩形光斑、圓形光斑等,這就需要對半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束進行整形。

在現(xiàn)有技術(shù)中,通常在半導(dǎo)體激光器后依次使用快軸準直透鏡 (fac)和慢軸準直透鏡(sac)對激光光束整形。其中,快軸由于發(fā)散角度大,快軸準直透鏡 FAC 用量較大,且可廣泛應(yīng)用于 LIDAR、光纖耦合模塊等場景。

圖 23:激光光束沿快軸和慢軸發(fā)散需要進行準直

德國 LIMO是一家世界領(lǐng)先的光學(xué)和光束整形方案提供商,德國LIMO 前身成立于1992年,是世界上領(lǐng)先的激光器光學(xué)整形、微光學(xué)產(chǎn)品、半導(dǎo)體激光器耦合模塊產(chǎn)品供應(yīng)商,品牌位于全球激光微光學(xué)行業(yè)前列,且曾獲得國際光學(xué)工程學(xué)會(SPIE)頒發(fā)的全球光電行業(yè)最高榮譽之一 Prism Awards 棱鏡獎。

其主要服務(wù)領(lǐng)域包括激光、顯示器生產(chǎn)、半導(dǎo)體光刻和汽車領(lǐng)域等。收購前,其主要客戶為 Carl Zeiss、Hanamura Optics,橫濱光學(xué),Amplitude Systemes、德國通快、德國 Dilas 等海外知名廠商。

2019年整合完成后,激光光學(xué)業(yè)務(wù)成為炬光重要增長點。

原有的炬光科技主要聚焦于高功率激光器光源部分,在光學(xué)整形器件領(lǐng)域仍是空白。

2017 年收購 LIMO 后,炬光科技將原有業(yè)務(wù)激光光學(xué)產(chǎn)品線保留在 LIMO 中運營,并在東莞(包括本次募投項目)新建產(chǎn)能共同從事激光光學(xué)業(yè)務(wù)。

另外,LIMO 原半導(dǎo)體激光器耦合模塊歸于西安原有業(yè)務(wù),整合為工業(yè)應(yīng)用模塊,對原有激光器陣列產(chǎn)品進行進一步補強。此外,LIMO 光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品線(UVL)分拆至 LIMO Display 后注入子公司海寧炬光運營。至此,公司完成了結(jié)合“產(chǎn)生光子”到“調(diào)控光子”的完整光學(xué)方案閉環(huán),營收規(guī)模和海外客戶資源得到極大的補充和增強。

5.2. 領(lǐng)先微光學(xué)工藝,技術(shù)性能全球領(lǐng)先

微光學(xué)元件(MOC),指面形精度可達亞微米級,表面粗糙度可達納米級的自由光學(xué)曲面及微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件。當(dāng)前微光學(xué)元件主要制作方法有兩種,一是使用半導(dǎo)體晶圓工藝,包括晶圓級光學(xué)鏡頭(WLO)和晶圓級玻璃(WLG,炬光使用的方案);二是通過精密模壓一次成型,主要材料有模壓樹脂或模壓玻璃。其中,半導(dǎo)體晶圓工藝(WLO)制作的鏡頭方案被應(yīng)用于蘋果 iPhone X 中,由 Heptagon 提供。

晶圓級微光學(xué)制作工藝具備較高的壁壘,且陣列尺寸接近衍射極限,可以實現(xiàn)最高 90%的光能利用率,且可以冷加工的形式獲得很好一致性的陣列。精密模壓則容易產(chǎn)生損壞,主要應(yīng)用于成本較低和低功率的領(lǐng)域。

公司具備全球領(lǐng)先的12英寸晶圓級激光光學(xué)制作技術(shù)。

公司掌握獨有的微光學(xué)復(fù)雜球面、非球面柱面透鏡加工工藝,是全球目前唯一掌握在最大 12 英寸(300mm x 300mm)的光學(xué)襯底材料上同步加工的廠商。

其可以加工得到一致度極高的器件,是公司所有微光學(xué)元器件的制作基礎(chǔ),可制作包括單(非)球面柱面透鏡,光束轉(zhuǎn)換器,光束準直器,光纖耦合器,光場勻化器、光場擴散器等器件,也定制化具體特定光場調(diào)控特性的器件。

以最常用的快軸準直器為例,12 英寸可生產(chǎn) 25000 只器件,有望大大降低成本,有望滿足客戶每年百萬只以上的需求。

除了快慢軸準直器外,公司在光場勻化、發(fā)散等領(lǐng)域性能參數(shù)也全球領(lǐng)先。

晶圓級制作的微透鏡陣列重要的應(yīng)用有三個,一是勻光(Homogenizer),對光學(xué)整形形成均勻的光斑;二是分散器(Diffuser),即將光斑在焦平面均勻的擴散,從而實現(xiàn)控制視場角(FOV)及能量分布。該兩項應(yīng)用可以廣泛應(yīng)用于激光雷達發(fā)射模組。

另外,公司的勻化器和擴散器可以為折射率光學(xué)器件(ROE),不選用衍射光學(xué)器件(DOE),便不會產(chǎn)生O級光斑,應(yīng)用在車載可以避免能量損耗和對人眼產(chǎn)生危害。

另外,公司的光場勻化器、光束擴散器也已經(jīng)進入象征機械加工最高端的全球半導(dǎo)體主流設(shè)備場景,客戶包括美國科磊半導(dǎo)體、美國 Zygo 公司等,已經(jīng)貢獻超過千萬量級的收入。

5.3. 面板應(yīng)用打破壟斷,紫外光斑系統(tǒng)獲突破

紫外激光剝離是柔性 OLED面板中的關(guān)鍵制程。柔性O(shè)LED生產(chǎn)中,需要用激光能量實現(xiàn)玻璃基板與 OLED 器件的分離,因此是 OLED和 LCD 生產(chǎn)的重要制作流程之一。

該領(lǐng)域長期被海外相干公司準分子激光退火技術(shù)壟斷。

公司固體激光剝離(LLO)紫外線管辦系統(tǒng)目前已經(jīng)在國際主流面板廠商生產(chǎn)線獲得初步份額,而固體激光退火系統(tǒng)2020年已經(jīng)交付第一臺樣機,有望進一步打破海外相干公司在該領(lǐng)域的全球壟斷。其中,國際主流客戶包括韓國 LG 電子,京東方(公司直接客戶為集成商 韓國 APS)、日本夏普(集成商韓國 DE&T)。公司2018年兩者均有銷售。

6. 切入 Lidar 發(fā)射模組,產(chǎn)品矩陣優(yōu)勢明顯

6.1. 激光雷達應(yīng)用廣泛,汽車應(yīng)用有望快速上量

激光雷達應(yīng)用廣泛,市場規(guī)模有望不斷擴大。根據(jù) Yole 最新報告分析,當(dāng)前 Lidar 主要應(yīng)用有汽車領(lǐng)域的ADAS、自動駕駛汽車,工業(yè)領(lǐng)域的工廠自動化、智慧建筑、風(fēng)能,地理探測等領(lǐng)域。市場規(guī)模有望從2019年的 16 億美元,快速增長到2026年的57.18億美元,年復(fù)合增長率有望達到 21%。

圖 31:LiDAR 市場2026年有望達到 57.18 億美元

汽車應(yīng)用有望引領(lǐng) Lidar 市場,ADAS 應(yīng)用 CAGR 或高達 94%。根據(jù) Yole 對細分市場的統(tǒng)計,汽車 ADAS 和 Robotic Cars 應(yīng)用在2026年有望占據(jù)超過半壁江山,市場規(guī)模有望分別達到23億美元和5.75億美元,年復(fù)合增長率或分別達到94%和32%,是高速成長的市場。

6.2. 光學(xué)成本占比高,公司業(yè)務(wù)矩陣深度受益

車載激光雷達是光電傳感器,應(yīng)用較多光學(xué)元件。根據(jù)汽車人的分類,不管是機械式、半固態(tài)、固態(tài)激光雷達,按功能分其內(nèi)部組件均可分為激光發(fā)射模組,激光接收模組,掃描系統(tǒng),信息處理系統(tǒng)。

激光發(fā)射、激光接收是必不可少的光學(xué)部分。其中車規(guī)級的光學(xué)部分預(yù)計占激光雷達,發(fā)射端和接收端將應(yīng)用到激光器、準直鏡、透鏡等基礎(chǔ)光學(xué)元件,上游光電元件提供商有望直接受益。

圖 33:激光雷達上游為光電元件廠商

公司產(chǎn)品矩陣齊全,有望深度受益。

我們認為,炬光科技汽車相關(guān)產(chǎn)品可劃分為三個層次,即微光學(xué)元器件、光源模塊和組裝解決方案。

一,炬光作為微光學(xué)元器件供應(yīng)商,可以為提供獨特的微光學(xué)元器件,主要包括長焦快軸準直透鏡系列、光場勻化器、擴散器等,同時也可以根據(jù)客戶定制微透鏡陣列;

二是公司可作為光源模塊供應(yīng)商,提供基于邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器(EEL)、垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器(VCSEL)等光源技術(shù)的模組,主要包括應(yīng)用于半固態(tài)線掃描式激光雷達技術(shù)路線的線光斑光源模組和應(yīng)用于閃光式固態(tài)激光雷達技術(shù)路線的面光斑光源模組;

三是作為解決方案和服務(wù)提供商,為客戶提供激光雷達發(fā)射端光源模塊、激光雷達整機的組裝制造服務(wù)。

微光學(xué)元器件層面,公司可提供準直器,擴散器、勻化器等。例如,以 EEL 方案激光雷達為例,激光通過多通道管芯發(fā)射后,需要經(jīng)過 FAC 和 SAC 或者擴散器進行準直擴散。而又如公司大視場角的擴散器產(chǎn)品,使用 ROE(折射率光學(xué)元件),可以消除零級光斑,發(fā)散角可以大于 100 度,比傳統(tǒng)的聚合物擴散器性能更加優(yōu)良。

圖 35:公司準直器、擴散器等在 Lidar 形成線光斑、面光班等優(yōu)勢明顯

公司發(fā)力發(fā)射模組產(chǎn)品,產(chǎn)品矩陣完善下可對不同方案提供多種產(chǎn)品或服務(wù)。

例如,面向機械式激光雷達,公司主要通過提供標準微透鏡元件;而針對面向 ADAS 乘用車市場的 MEMS 或轉(zhuǎn)鏡掃描類激光雷達,公司可提供創(chuàng)新性的 905nm EEL 線光斑發(fā)射模塊,可以取代傳統(tǒng)的單點或多點光源,配合新型線列探測器實現(xiàn)等效高線束;針對 Flash 激光雷達主要是提供基于固體激光的超高峰值功率 AL01 激光發(fā)射模塊以及基于 VCSEL 光源的 300W 面光斑模塊;針對采用 OPA、FMCW 等激光雷達技術(shù)路線的客戶,公司可提供定制微光學(xué)組件以及組裝制造服務(wù)。

謹慎測算公司面向的全球市場空間2026年有望達到約5.6億美元。

根據(jù) System Plus、Livox 等拆解成本看,發(fā)射端整體成本占比約 20%-30%,而光學(xué)透鏡成本占比 10%,接收端成本占比 20%-30%。

考慮發(fā)射端及光學(xué)透鏡均為公司產(chǎn)品矩陣內(nèi),中性考慮各種方案整體平均占比約 20%左 右,考慮 Yole2026 年市場規(guī)模預(yù)測 Lidar 在 ADAS 和 RobotTaxi 應(yīng)用約 28 億美元,公司面向市場有望達到 5.6 億美元。

未來若公司開發(fā)更多光源模塊或進行整機制造服務(wù),價值量有望進一步提升。

6.3. 卡位優(yōu)勢明顯,汽車業(yè)務(wù)潛力十足

汽車業(yè)務(wù)進展良好,已通過多項驗證。

公司目前已經(jīng)成立專門的汽車業(yè)務(wù)部門,當(dāng)前汽車業(yè)務(wù)主要面向下游 LiDar 和 DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng))領(lǐng)域。

2021年 7 月公司正式通過了 IATF16949 質(zhì)量體系認證(包括設(shè)計與制造),同時通過了德國汽車工業(yè)協(xié)會 VDA 6.3 過程審核,為未來的業(yè)務(wù)發(fā)展打好了質(zhì)量體系基礎(chǔ)。

此外,公司也通過了車規(guī)級分立光電半導(dǎo)體元器件所需的應(yīng)力測試標準ACE-Q102。當(dāng)前,智能輔助駕駛產(chǎn)業(yè)已經(jīng)貢獻千萬量級的收入。

Lidar光源方面,公司已與多家知名企業(yè)達成合作意向或建立合作項目,高峰值固體激光雷達面光源 AL01產(chǎn)品已經(jīng)批量出貨。

根據(jù)招股書披露,公司已經(jīng)與北美、歐洲、亞洲多家企業(yè)達成合作意向,包括Velodyne Lidar、Luminar、Argo AI 等知名企業(yè)。

公司自2016年起開始研發(fā)的高峰值功率固態(tài)激光雷達光源模塊,已于2019年與德國大陸公司簽訂批量供應(yīng)合同,2020年完成自動化產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)品可靠性驗證等開發(fā)工作,進入量產(chǎn)爬坡和交付階段,為行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)固體激光雷達發(fā)射模塊的規(guī)模化量產(chǎn)。

2021年 Q3,公司獲得 B客戶激光雷達發(fā)射模組量產(chǎn)項目定點,有望在2022Q2完成量產(chǎn)產(chǎn)線建設(shè),從 2022Q3 起進入量產(chǎn)階段。

DMS方面,基于紅外 VCSEL激光光源正在逐步替換傳統(tǒng) LED光源。

在歐洲,已經(jīng)開始要求2022年期初出廠必須配備 DMS 系統(tǒng),有望推動 DMS 系統(tǒng)應(yīng)用不斷擴大。該領(lǐng)域,公司目前已經(jīng)發(fā)布了 AT01/AT02 系列 VCSEL 光源模塊,集成了車規(guī)級的 VCSEL 芯片和炬光獨有的車規(guī)級勻化擴散器。

該光源模塊核心要求是特定的強度分布 FOV 和車規(guī)的可靠性。目前,公司正向歐洲、亞太地區(qū)的 Tier 1 客戶和 DMS 集成商客戶送樣驗證,預(yù)計在2022或2023年有望進入量產(chǎn)。

華為哈勃投資入股,有望為公司帶來更多合作機遇。

2020年9月,華為哈勃投資與炬光前述合作協(xié)議,約定以5000萬元認購200萬股。根據(jù)每日經(jīng)濟新聞,華為2019年 5 月成立智能汽車解決方案 BU,隨后公布激光雷達產(chǎn)品計劃,并預(yù)計將激光雷達成本降至 200 美元甚至 100 美元,有望引領(lǐng)激光雷達行業(yè)降本增效。

華為當(dāng)前通過哈勃投資入股了常州縱慧芯光(VCSEL)、長光華芯(VCSEL)和南京芯視界微電子科技公司(SPAD),可見作為激光雷達廠商華為在積極布局上游供應(yīng)鏈。為此, 我們認為公司作為上游光源模塊廠商,華為資本的入股有望帶來更多合作機遇。

7. 風(fēng)險提示

汽車業(yè)務(wù)進展不及預(yù)期:汽車激光雷達方案眾多,下游格局變化較大,若客戶在市場競爭中處于不利地位,有可能對公司業(yè)務(wù)產(chǎn)生不利影響。

半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)競爭風(fēng)險:在經(jīng)過多年的突破,部分參數(shù)的大功率半導(dǎo)體激光器元件封裝或已被業(yè)內(nèi)所掌握,在中低端領(lǐng)域競爭或較為激烈,可能對公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域帶來不良影響。

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