长光华芯研究报告国产激光芯片龙头受益于激光雷达VCSEL芯片

长光华芯研究报告-国产激光芯片龙头受益于激光雷达VCSEL芯片1、国内半导体激光芯片龙头，营收业绩增速较高1.1、公司概况：半导体激光芯片平台型企业，股权激励稳定核心人才长光华芯是国内半导体激光芯片全工艺流程的平台型企业。长光华芯成立于2012年，聚焦半导体激光器行业，专注于半导体激光芯片、器件、模块及激光器等激光行业核心器件的研发、制造及销售。公司是IDM厂商，2012年建成包括芯片设计、封装测试、光纤耦合等工艺产线，2013年实现光纤耦合模块、阵列模块的全面生产，2018年成立VCSEL事业部建立VCSEL芯片6吋线，2019年推出各系列直接半导体激光器，2020年推出VCSEL面发射半导体激光芯片，2021年导入6吋晶圆生产线、实现30W高功率半导体单管芯片的量产。长光华芯注重在芯片设计、晶圆制造、芯片加工及封装测试环节核心技术的研发积累并屡获突破，建有3吋、6吋芯片量产线，是国内首家、全球第二家引入6吋高功率半导体激光芯片晶圆垂直整合产线的公司。长光华芯是国内半导体激光芯片全工艺流程的平台型企业。长光华芯围绕“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”战略实施产业布局。长光华芯以公司与苏州高新区政府共建的苏州半导体激光创新研究院为平台，以已具备的高功率半导体激光芯片的核心技术及全流程制造工艺为支点，横向拓展研发VCSEl芯片和光通信芯片，纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器领域。横纵双向产业布局形成了长光华芯在激光芯片领域的综合服务能力，更贴近客户、满足客户需求，持续提升公司在国内外市场的竞争力。长光华芯无控股股东、无实际控制人。长光华芯首次公开发行前总股本为10170万股，首次公开发行3390.00万股占比发行后总股本25%。公司第一大股东华丰投资在上市前持有24.51%股份，在首次公开发行后被稀释到18.38%仍为第一大股东。公司无股东持股比例超过30%，无股东可控制股东大会，且不存在单一股东提名的董事人数超董事会一半的情况。持股5%以上的股东均不存在一致行动关系，长光华芯无控股股东、无实际控制人。长光华芯首次公开发行后持股5%以上的股东有4家，其中华丰投资（18.38%）和国投创投（5.91%）为公司的财务投资者，苏州英镭（14.82%）为公司的核心管理层持股平台，长光集团（6.54%）是中科院长光所全资子公司、为公司的国有股东。长光华芯核心管理层人员均为技术出身、掌握公司核心技术且持有公司股份，有助于公司长久发展。董事长兼总经理闵大勇、常务副总经理王俊、副总经理廖新胜、副总经理潘华东是长光华芯的核心管理层人员、核心技术人员，且均为半导体激光行业国家级技术专家，从业多年、参与过多项国家级科研项目。闵大勇、王俊、廖新胜、潘华东及其他部分高管间接持有长光华芯股份，管理层与股东利益一致，有助于公司长久发展。长光华芯实施股权激励制度，核心管理层人员持股比例较高。长光华芯通过苏州英镭、苏州芯诚、苏州芯同设立三大员工持股平台，持股比例分别为14.82%、1.59%、1.47%。其中苏州英镭为核心管理团队持股平台，苏州芯诚、苏州芯同为骨干员工持股平台，核心管理层人员持股比例较高。实施股权激励制度有助于公司吸引和稳定核心技术骨干和管理人才，维护公司长期稳定发展。由于实施股权激励，公司于2019年、2020年和2021年1-6月确认当期股份支付的金额分别为13294.60万元、525.66万元和572.84万元，2019-2021年度股份支付费用分别为13294.60万元、67.34万元、130.95万元。1.2、主营业务：以半导体激光芯片为中心拓展VCSEL、光通信业务，核心技术储备丰富长光华芯产品矩阵覆盖激光行业上中游，半导体激光芯片的技术全球领先。长光华芯以半导体激光芯片产品为核心，纵向发展相关器件、模块及直接半导体激光器业务，横向发展VCSEL芯片和光通信芯片，产品矩阵涉猎激光行业产业链上中游。公司主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品、光通信芯片系列产品，被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、国家战略高技术、3D传感、激光雷达、高速光通信、激光智能制造装备、医学美容、人工智能、科学研究等领域。其中，公司的半导体激光单管芯片和半导体激光巴条芯片产品性能指标同步国外先进水准，打破国外技术封锁和芯片禁运，具备全球领先的技术水平。高功率单管系列和高功率巴条系列是长光华芯的主要收入来源，高功率VCSEL系列于2020年起实现营收，光通信芯片系列的完整工艺线已建成。长光华芯的四大系列产品中，同属半导体激光芯片业务的高功率单管系列和高功率巴条系列产品是公司的主要收入来源，2021年高功率单管系列产品收入占比总营收84.12%、高功率巴条系列产品收入占比总营收12.97%。(1)高功率单管系列产品主要包括高功率单管芯片、高功率单管器件、光纤耦合模块、直接半导体激光器，其中高功率单管芯片和光纤耦合模块是主要的收入来源。产品广泛应用于工业泵浦、科学研究、生物医学、激光装备及直接材料场景，主要收入来自工业加工领域。（2）高功率巴条系列产品主要包括高功率巴条芯片、高功率巴条器件、阵列模块，其中巴条器件是主要的收入来源。产品广泛应用于工业、生物医学、科学研究、激光装备场景，主要收入来自科研与国家战略高技术。（3）高功率VCSEL系列产品以芯片为主，主要应用于3D传感消费电子、激光雷达及汽车电子领域，2020年首次实现营收。（4）光通信芯片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、数据中心等领域，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，具备光通信芯片的制造能力。长光华芯在激光行业领域积累多项核心技术，核心技术产品收入占比营业收入的98%以上，实现了高功率激光芯片的研发和量产。长光华芯以GaAs(砷化镓)和InP(磷化铟)两大材料体系为基础建立了边发射和面发射两大工艺技术和制造平台，在高功率半导体激光芯片、VCSEL及光通信激光芯片领域持续开发器件、模块及直接半导体激光器等下游产品，积累多项核心技术。长光华芯已掌握的核心技术包括高功率高效率高亮度芯片结构设计、分布式载流子注入技术、MOCVD外延生长技术、多有源区级联的垂直腔面发射(VCSEL)半导体激光器设计、低损伤刻蚀工艺技术、薄膜氧化热处理工艺技术、高功率芯片腔面技术/高COMD阔值的腔面保护技术、大功率半导体激光器芯片封装技术、高亮度光谱合束技术、高质量光纤耦合技术、激光镀膜技术。公司的核心技术已覆盖芯片器件设计、外延、刻蚀、镀膜、封装测试、光纤耦合等工艺流程，生产的核心技术产品包括半导体激光芯片及器件、模块、直接半导体激光器，2018-2020年核心技术产品收入占比营业收入的98%以上，实现了高功率激光芯片的研发和量产。1.3、财务分析：盈利能力持续提升，期间费率持续降低长光华芯营收增长迅速，业绩逐渐改善。2018-2021年长光华芯实现营业收入分别为0.92亿元、1.39亿元、2.47亿元、4.29亿元，年均复合增速为66.82%；

公司尚处成长阶段，主要以直销的方式面向国内市场（代销、经销面向国外市场），营业收入均来自主营业务。2018-2021年长光华芯实现归母净利润分别为-0.14亿元、-1.29亿元、0.26亿元、1.15亿元，扣非归母净利润分别为-0.29亿元、-0.18亿元、-0.15亿元、0.72亿元；2019年公司因执行股权激励计划确认支付股份费用1.33亿元致使同期净利为负，另外2018-2021年公司获得政府补助分别为0.17亿元、0.24亿元、0.44亿元、0.49亿元对公司扣非归母净利润影响较大。随着公司规模逐渐扩大，盈利能力逐渐改善，2020年长光华芯归母净利润实现扭亏为盈、2021年实现归母净利润与扣非归母净利润双盈利。长光华芯营业收入结构细分来看，高功率单管系列产品是主要的收入来源且放量迅速，高功率巴条系列产品增长稳健，高效率VCSEL系列刚刚起步。(1)高功率单管系列产品收入占比公司总营收70%以上，是长光华芯的主要收入来源。2018-2021年，高功率单管系列产品收入从0.72亿元增长至3.61亿元，年均复合增速为71.26%，主要来自单管芯片和光纤耦合模块产品的增长。半导体激光器整体市场规模的增加带动了公司客户采购量的增加、中美贸易摩擦加速国产替代进程致使公司客户数量及销量均上升、公司产品在半导体激光芯片领域具备竞争优势和自主创新能力吸引了更多客户更多数量的采购。长光华芯的高功率单管系列产品主要应用于工业加工领域，2021年1-6月在工业加工领域的收入占比达95.99%。(2)高功率巴条系列产品增长稳健，2018-2021年收入从0.19亿元增长至0.56亿元，年均复合增速为42.38%，收入增长主要来自巴条器件产品。巴条器件产品主要需求来自客户A2，销量受客户A2的科研进度影响。2020年公司的巴条芯片产品获准出口德国的半导体激光器生产商JenoptikAG，因此2021H1巴条芯片收入增长较多。高功率巴条系列产品主要应用于科研与国家战略高技术领域，2021年1-6月在该领域收入占比达77.86%。(3)高效VCSEL业务刚刚起步，收入占比较小，2021年实现收入819.67万元，同比增长140.65%。2020年长光华芯获得了相关客户的工艺认证和对公司VCSEL芯片设计及开发服务的采购，为后续长光华芯VCSEL芯片量产订单进行工艺准备。长光华芯营业成本的结构趋势与营业收入的结构趋势一致，其中直接材料费用占比最大；公司规模效应逐渐显现，更换6吋晶圆生产线降低了芯片类产品的单位成本。长光华芯的营业成本均来自主营业务，2018-2021年营业成本从0.64亿元增长至2.02亿元，年均复合增速为46.84%，其中高功率单管系列产品成本占比最多在86%以上，营业成本的结构趋势与营业收入结构趋势一致。按照会计准则划分来看，直接材料在主营业务成本中占比最大2018-2021H1分别为53.89%、57.34%、65.03%、61.75%；随着公司收入增加规模效应逐渐显现，直接人工和制造费用占比整体降低、直接材料占比整体提高。长光华芯的生产规模通常下半年大于上半年，并且在2021年初公司导入6吋晶圆生产线降低了芯片类产品的平均单位成本，使得2021H1直接材料在营业成本中的占比较2020年度有所下降。长光华芯综合毛利率增长迅速，各个系列产品的毛利率存在差距。2018-2021年长光华芯综合毛利率分别为30.97%、36.03%、31.35%、52.82%。其中高功率单管系列的毛利占比最多、高功率巴条系列的毛利率最高，二者毛利合计占比公司总毛利的90%以上；高效率VCSEL系列毛利率较高但业务刚刚起步规模较小。2021年长光华芯受益于高功率单管系列的毛利率提高、高功率巴条系列的收入占比提升，实现综合毛利率52.82%较上年增长21.47pct。(1)长光华芯的高功率单管系列中单管芯片毛利率最高。单管芯片是单管系列产品中的核心部件，长光华芯应用外延生长、FAB晶圆工艺、腔面钝化处理等多种芯片制造工艺生产单管芯片，技术附加值较高，毛利率相对较高。单管器件、光纤耦合模块、直接半导体激光器是在单管芯片基础上搭配外购部件并按照客户需求进行封装、耦合；外购部件的材料成本较高，使单管器件、光纤耦合模块、直接半导体激光器的毛利率较低。单管芯片和光纤耦合模块对高功率单管系列的毛利贡献较大。在单管芯片方面，2019年长光华芯主要客户锐科激光因自身产品结构调整减少了对15W单管芯片的采购、增加了18W单管芯片需求，而18W单管芯片的导入需要验证周期；

2020年新冠疫情的发生加速了国产替代进程、公司18W单管芯片通过认证，单管芯片客户认可度逐渐提高，2020、2021年创鑫激光、锐科激光加大了对长光华芯芯片的采购。在光纤耦合模块产品方面，2018年长光华芯实现量产但产量小、制造费用率高；2019年规模效应显现、制造费用率降低，并且公司签约了光惠激光、大科激光等新客户以及原有客户订单量增加，光纤耦合模块的毛利率和毛利均有提升。(2)长光华芯高功率巴条系列各个产品的毛利率均比较高，其中巴条芯片的毛利率最高。公司巴条芯片发光功率稳定，巴条系列产品运用了芯片设计、晶圆制造、芯片加工和封装测试等多种核心技术，技术附加值较高；产品主要客户是生物医疗、科研、国家战略高技术领域的单位，对产品的技术要求更高、价格敏感度较低，定制化的技术需求较多；因此公司在报价中争取到了相对较高的毛利率。巴条芯片和巴条器件对高功率巴条系列的毛利率贡献较大。2018年公司产能未完全释放、产品生产成本较高，收入占比较高的阵列模块产品毛利率较低；

2019-2021年巴条器件产品收入占比超过70%且毛利率稳定；2020年长光华芯获得德国半导体激光器生产商JenoptikAG认证并于2021年向其出口巴条芯片，与此同时客户A2根据自身项目发展进程对长光华芯的巴条器件产品进行验收。(3)长光华芯的高效率VCSEL系列产品毛利率较高，发展刚刚起步。VCSEL产品的设计开发较依赖技术人才的手艺，直接人工费用占比成本较多，具备较高的技术附加值，产品毛利率相对较高。长光华芯于2020年起实现高效率VCSEL系列产品的创收，2020、2021H1毛利率分别为67.32%、61.40%，2021年由于部分VCSEL芯片量产订单落地，所以毛利率有所下降。(4)其他业务毛利率逐年上升。公司其他产品收入比重占比较低，主要包括设计开发费、维修费、配件销售和代工费，2018至2021年上半年毛利率分别为2.52%、25.11%、51.94%、69.14%。长光华芯其他业务产品业务逐渐从高成本的低水平工艺向高毛利的专用配件转变，并且2021年公司向激光行业厂商SLDLaserInc提供高毛利的晶圆代工业务，因此长光华芯其他业务产品毛利率逐年上升。长光华芯的综合毛利率在2021年之前低于同业可比公司，2021年起迅速增长。经过对比分析行业产品特点、经营规模及发展阶段，筛选出国内外同业可比公司包括贰陆集团、朗美通、炬光科技。长光华芯2018-2020年综合毛利率低于可比公司，主要原因在于：(1)公司自身毛利率水平偏低：2018年长光华芯规模尚小、投入较大、单位产品边际成本较高，2020年受新冠疫情影响公司毛利率水平较高的巴条器件采购量下降；(2)同业可比公司毛利率水平上升：朗美通进行了生产经营策略调整、关闭了部分低毛利的产品线；炬光科技进行了战略性结构重组和管理优化，提升生产效率并增加了产品的附加值。2021、2022H1长光华芯综合毛利率分别为52.76%、53.43%，略低于炬光科技的毛利率水平(54.00%、55.38%)。2021年公司主要客户创鑫激光、锐科激光采购了较多高毛利芯片类产品，并且客户A2对公司毛利较高的巴条产品进行验收，推动了长光华芯综合毛利率的增长。长光华芯期间费用率受股权激励影响较大，剔除股权支付费用后期间费用率稳步下降。2018-2021年长光华芯期间费用分别为0.55亿元、2.06亿元、0.91亿元、1.35亿元，分别占比同期营业收入的59.90%、148.78%、36.81%、31.41%。2019年公司因实施股权激励计划，确认股份支付金额为1.33亿元，产生了较多的期间费用；若剔除股份支付金额，公司2019年期间费用率为52.80%，则期间费用率随公司规模的扩张逐渐下降。长光华芯销售费用与管理费用有所增加，但不考虑股份支付情况下二者费率均有所下降。其中销售费用主要包括售后维修费、职工薪酬、市场拓展费、股份支付费用和样品费等，各项费用随公司经营规模的扩大而有所增加；管理费用主要包括股份支付、职工薪酬、咨询服务费和办公费，若不考虑股份支付额，管理费用金额逐渐增加但管理费率下降，公司治理的规模效应逐渐显现。长光华芯研发费用逐年增加，占营业收入比例较大，研发费用率高于同业可比公司。长光华芯研发费用与研发人员薪酬、研发项目数量、研发投入进度相关，2018-2021年研发费用分别为0.37亿、0.53亿、0.60亿、0.86亿，年均复合增速32.20%，分别占比同期营业收入的40.23%、38.05%、24.41%、20.03%，研发费用金额及占营业收入比例较大。长光华芯目前业绩规模较小，仍处于以研发为主导的快速成长阶段，公司围绕半导体激光芯片、器件及模块等产品持续加大研发投入力度。与同业公司相比长光华芯研发投入相对较大，研发费率高于同业可比公司。2、高功率激光芯片业务有望受益于国产化率提升，传感应用拓展VCSEL市场空间2.1、高功率半导体激光芯片：下游需求扩张+国产替代加速2.1.1、行业现状：激光器市场扩张迅速，国内企业持续抢占市场份额激光器是发射激光的装置，激光芯片是激光器的核心部件。激光器是激光的发射装置，主要由光学系统、电源系统、控制系统、机械系统四个部分组成，其中光学系统包括泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件。激光器的工作原理是：增益介质通过吸收泵浦源产生的能量从基态跃迁到不稳定的激发态，然后释放能量回归到稳定的基态，在释能过程中增益介质产生光子，谐振腔调节光子特性（频率、相位、运行方向）并控制腔内光子振荡将光子通过发射镜射出，形成激光光束。其中，以激光芯片为核心的器件、模块应用于泵浦源，是激光器的核心部件。根据增益介质、运转方式、输出波长、泵浦方式可对激光器进行分类。（1）激光器的增益介质种类包括固体、液体、气体、自由电子，其中固体激光器具备稳定性好、功率较高、维护成本低的优势。（2）按照转运方式可分为连续激光器和脉冲激光器，连续激光器可在较长的一段时间内连续输出激光但热效应较明显，脉冲激光器间断输出激光、可控性好、热效应小。（3）按照波长可分为红外光激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等，其中应用最广泛的红外光激光器核紫外激光器分别多用于“热加工”和“冷加工”领域。（4）激光器按照泵浦方式可分为电泵浦、光泵浦、化学泵浦激光器，不同的泵浦方式对工作物质奖励的方式有差别，其中半导体激光器多以电流注入的方式对增益介质进行奖励、是光泵浦激光器的核心泵浦光源。光纤激光器是当下的主流激光器。目前市场上的激光器主要包括光纤激光器、半导体激光器、固体激光器、气体激光器，其中光纤激光器凭借优异的性能、较强的使用能力迅速提升市场份额。据StrategiesUnlimited统计，中国各类激光器中光纤激光器的市场份额为51%，半导体激光器、固体激光器、气体激光器市场占比分别为17%、16%、16%。半导体激光器在各类激光器中拥有较优的转换效率，是光纤激光器、固体激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源。半导体激光器效率高、体积小、寿命长、低能耗、波长范围广、可调制速率高，可为下游激光器提供不同类型的光子能量；

半导体激光器是光纤激光器、固体激光器等其他激光器最理想的泵浦源，是其核心器件，被广泛应用于激光加工、激光切割、医疗、通讯、国防等领域。全球激光器市场增长稳步，中国激光器市场快速扩张。受益于智能设备、消费电子需求增长及医美行业新兴领域的拓展，激光器市场规模增长稳步。据LaserFocusWorld数据，全球激光器市场规模2015年为97.1亿美元，预计2021年有望增长至184.80亿元，2015-2021年均复合增速为11.32%；其中二极管激光器（即半导体激光器）有望从2015年的41.75亿美元增长至2021年的79.46亿美元，预计2021年占比全球激光器市场规模的43%。中国激光技术逐渐趋于成熟和产业化，国产激光设备的技术和服务逐渐提高。据2022年中国激光产业发展报告数据，中国光纤激光器市场规模2014年为28.6亿元，预计2022年有望达138亿元，2014-2022年均复合增速为21.74%。据StrategiesUnlimited统计中国激光器市场中光纤激光器占比51%、半导体激光器占比为17%，我们预计2022年中国激光器市场规模为270.59亿元、其中半导体激光器市场规模为46亿元。中国光纤激光器市场格局方面，中国本土品牌持续扩大市场份额，国外品牌再度下降。据《中国激光产业发展报告》统计，2018年海外光纤激光器企业在中国市场占比超过60%，其中IPG位居第一占比超49%、相干、恩耐分别位居第四、第五。随着中国本土激光行业的发展，国内光纤激光器厂商崛起、国产替代不断深化，海外企业在中国的市场份额持续下降。2020年IPG仍位居第一但市场占比下滑至34.6%，相干下降至第六位；位居第二、第三位的中国本土企业

锐科激光、创鑫激光积极抢占市场份额，2021年市场占比分别为27.30%、18.30%，市场占有率较2020年均有所增长。行业规模测算：2020年全球高功率半导体激光器市场规模为615.03亿元，全球高功率半导体激光芯片的市场规模为18.30亿元；中国高功率半导体激光器市场规模为177.74亿元，中国高功率半导体激光芯片的市场规模为5.29亿元。（1）据《2021年中国激光产业发展报告》数据，2020年全球激光器销售额160.10亿美元、其中以高功率半导体激光器为主的应用市场占比59.10%，假设人民币兑换美元的汇率为1:6.50，那么2020年全球高功率半导体激光器市场规模为160.10*59.10%*6.5=615.03亿元；据锐科激光统计激光器行业平均毛利率30%，据《激光制造商情》统计泵浦源（光纤耦合模块）在激光器中成本占比达50%，那么2020年全球高功率半导体激光泵浦源的市场规模为615.03*(1-30%)*50%=215.26亿元；按照公司泵浦源平均毛利率15%、激光芯片占泵浦源成本比例10%测算，2020年全球高功率半导体激光芯片的市场规模为215.6*(1-15%)*10%=18.30亿元。（2）据《2021年中国激光产业发展报告》数据，2020年中国光纤激光器市场规模为94.2亿元，据StrategiesUnlimited2019年光纤激光器占比工业激光器53%的份额，工业激光器以高功率半导体激光器为主，假设2020年光纤激光器占比工业激光器仍为53%的份额，那么2020年中国高功率半导体激光器市场规模为94.2/53%=177.74亿元；2020年中国高功率半导体激光泵浦源的市场规模为177.74*(1-30%)*50%=62.21亿元；2020年中国高功率半导体激光芯片的市场规模为62.21*(1-15%)*10%=5.29亿元。2.1.2、发展趋势：未来有望受益下游需求扩张+国产替代加速激光器行业未来有望受益于下游需求增长而实现放量。激光器广泛应用于材料加工、通信、传感、研发、军事、医疗等领域。据《2020中国激光产业发展报告》数据，全球激光器应用前三大市场材料加工与光刻市场、通信与光储存市场、科研与军事市场2019年销售规模分别为60.30亿美元、39.80亿美元、17.70亿美元，2018-2020年三者历年合计占比均超77%。激光器行业有望受益于下游的工业制造领域、科研军事领域、生物医疗领域的需求增长而实现放量。（1）在工业制造领域，产业升级下带动激光器、激光芯片的需求持续扩张。激光加工比传统加工工艺具备适用对象广、材料变形小、加工精度高、能耗低、污染小、加工无接触且自动化的优势，可处理硬度大、熔点高等传统工艺方法难以加工的材料。激光加工的工艺类型包括激光切割、激光打标、激光雕刻和激光焊接等，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、钢铁、显示面板制造、半导体芯片制造、消费电子产品制造等领域。据

《中国激光产业发展报告》预计，2018-2022年全球激光设备市场规模有望从137.6亿美元增长至232亿美元，年均复合增速为13.95%；中国地区是全球市场收入的主要来源，2021年占比达61.40%；2018-2022年中国激光设备市场规模有望从605亿元增长至876亿元、年均复合增速为9.70%。激光加工设备的稳步增长带动了激光器、激光芯片的需求上升，未来制造技术及自动化技术的升级换代有望延续，激光技术或将进一步迭代传统制造技术，持续推动工业激光器及激光芯片的市场需求。（2）激光器是科研军事领域实现研发创新的必要条件。在军事领域诸多技术和武器的研发均需要激光器，未来在高端制造、精密材料、制导、雷达及光电对抗、激光武器等领域的研究项目对激光器的需求不会降低。据

《Lasers：GlobalMarketsto2024》预计，2019-2024年全球定向激光源和军事激光市场有望从89亿美元增长至146亿美元，年均复合增速10.41%。未来全球各地区在科研军事领域持续投入将促进激光器的稳定发展。（3）医美技术和生物医疗技术的不断进步有望推动激光技术在生物医疗领域的持续深耕。在生物医疗领域激光器主要应用于光谱技术、干涉技术、临床标本或组织的检测和诊断、临床治疗与手术等。据AlliedMarketResearch预计，2018-2026年全球医疗激光市场规模有望从69.47亿美元增长至162.3亿美元，年均复合增速达11.19%。未来医美技术和生物医疗技术的不断进步有望推动激光技术在生物医疗领域的持续深耕，生物医疗领域或将长期稳定驱动激光器的市场需求。高功率光纤激光器逐步实现国产化，高功率半导体激光芯片国产化率有望持续提升。半导体激光器的主要用途是作为光纤激光器的泵浦源，高功率半导体激光芯片及其模块是高功率光纤激光器的核心元件。据《2020中国激光产业发展报告》数据，自2017年以来小功率和中功率的光纤激光器国产化率分别保持在97%、54%以上，2019年分别达99.01%和56.74%，光纤激光器逐渐实现国产化；大功率光纤激光器的国产化进程也在逐步推进，2013-2019年实现“从无到有”，预计2020年有望达57.85%。并且据前文所述，中国本土企业逐步抢占光纤激光器的市场份额，市占率分列二、三位的锐科激光与创鑫激光均是因旗下高功率光纤激光器产品而获得市场认可。高功率光纤激光器正在逐步实现国产化，高功率半导体激光芯片的国产化率有望持续提升。2.2、VCSEL芯片：激光雷达&3D传感开拓需求空间2.2.1、行业现状：传感市场需求旺盛，市场规模有望快速提升半导体激光芯片包括EEL和VCSEL两类。根据谐振腔制造工艺的不同半导体激光芯片被分为边发射激光芯片（EEL：EdgeEmittingLasers）和面发射激光芯片（VCSEL：VerticalCavitySurfaceEmittingLaser）。边发射激光芯片是以GaAs(磷化镓)为原材料制造，沿平行于衬底表面发射激光，面发射激光芯片是以InP(磷化铟)为原材料制造，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。长光华芯的单管芯片产品、巴条芯片产品、光通信芯片产品是边发射激光芯片，VCSEL芯片产品是面发射激光芯片。朗美通和贰陆集团是VCSEL领域的主要玩家，中国资本开始布局VCSEL产业链各环节。VCSEL的产业链主要包括外延、代工/制造、芯片/器件、模组/系统、终端/整机，其中外延、晶圆制造、芯片加工是核心环节。朗美通(Lumentum)和贰陆集团(II-VIInc.)作为苹果主要的供应商占据市场大部分份额，业务覆盖产业链核心技术环节；近些年在“中国芯”的浪潮带动下越来越多的中国资本纷纷进入布局VCSEL产业链各环节，中国VCSEL供应商尚处成长期。多结、可寻址的VCSEL是未来发展方向。在下游需求驱动下，全球主要厂商纷纷重点布局多结VCSEL阵列产品。与单结VCSEL相比多结VCSEL具备提升电光转换效率、提供更高的功率密度、提高斜率效率、提供更高的峰值功率、降低激光器每瓦成本的优势，可以降低功耗、扩大测距范围，有利于光学系统的设计和激光驱动的应用。2020、2021年，全球主要厂商陆续发布了双结和三结VCSEL产品，而领头羊Lumentum则在2021年3月发布了五结和六结VCSEL阵列，每个发射孔的光功率超过2W，1平方毫米VCSEL阵列的峰值功率超过800W。多结、可寻址成为VCSEL未来的发展方向。行业规模测算：2025年VCSEL激光器全球市场规模有望达26.46亿元。据麦姆斯咨询统计，2020年全球VCSEL市场中传感应用占比最大为75%，主要厂商有朗美通、贰陆集团、纵慧芯光等。据Yole数据，2020年VCSEL激光器全球市场规模11亿美元，其中移动和消费领域收入为8.44亿美元、占比全球市场的75%以上，是VCSEL市场主要的应用方向。未来随着汽车等各领域对智能化需求的提高、3D传感技术在各领域的深度应用，VCSEL激光器市场有望继续保持高速增长。Yole预计2025年VCSEL激光器全球市场规模有望达27亿美元，2020-2025年年均复合增速为18.4%。2.2.2、发展趋势：未来有望受益车载激光雷达&3D传感技术需求VCSEL芯片有望受益于下游激光雷达需求增加、在激光雷达发射端逐渐取代EEL而实现放量。智能汽车逐渐向更高级别的自动驾驶升级，激光雷达是智能汽车实现L3、L4、L5级自动驾驶功能不可或缺的元件。半导体激光器是激光雷达的激光发射系统的核心器件，发射端有EEL和VCSEL两种类型。由于传统的VCSEL激光器存在发光功率密度低的缺陷，因此多数制造商采用EEL。而多阶层的VCSEL激光器的开发使器发光功率密度提升5至10倍，具备了应用于长距激光雷达的能力。与EEL相比VCSEL具备效率高、光束质量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、调制速率快、可大量生产、制造成本低等优势，可使激光雷达有效降低成本、提升性能。激光雷达发射端或将逐渐采用平面化的激光器器件。VCSEL芯片未来有望受益于下游激光雷达需求增加、在激光雷达发射端逐渐取代EEL而实现放量。我们预计2021-2025年，全球车载激光雷达市场规模有望从16.9亿元增长至501.8亿元，年均复合增速为133.37%；中国车载激光雷达市场规模有望从6.4亿元增长至258.4亿元，年均复合增速为151.64%。VCSEL有望受益于3D传感技术在多领域的应用需求而实现放量。3D传感广泛应用于人机交互、机器视觉、人脸识别、三维建模、AR/VR、安防和辅助驾驶等多个领域。2017年苹果公司率先将3D结构光技术应用于iPhoneX就此打开了3D传感在消费电子领域应用的大门。随着苹果的示范效应，手机、AR/VR、物联网、自动驾驶等使用场景对3D机器视觉的需求逐渐放大。用于3D成像的红外发射器有LED和VCSEL，其中VCSEL在技术和成本上具备测量精度高、对温度漂移较小、输出效率高、制造工艺与LED兼容、制造成本低等优势。VCSEL未来有望受益于3D传感技术在国防、工业、医疗、消费电子等各个领域的应用需求而实现放量。据Yole预测，2019-2025年全球3D传感市场规模有望从50亿美元增长至150亿美元，年均复合增长率约20%。2.3、竞争格局：海外企业主导市场，长光华芯是国内稀缺龙头半导体激光芯片及器件的市场由海外厂商主导，中国厂商起步较晚、处于追赶状态。在激光行业领域，欧美地区起步早、技术领先，具备先发优势；中国地区起步较晚，半导体激光产业的雏形初现。目前海外企业主导半导体激光芯片及器件的市场，主要企业包括贰陆集团、朗美通、IPG光电等，综合实力较强，业务已拓展至下游；国内厂商包括武汉锐晶、华光光电、纵慧芯光、炬光科技、凯普林、星汉激光等，其中武汉锐晶、华光光电有从事半导体激光芯片业务，纵慧芯光主要从事VCSEL芯片的研发及设计业务，炬光科技、凯普林、星汉激光主要以对外采购高功率半导体激光芯片进行模块的封装生产为主。长光华芯在国内高功率半导体激光芯片市场占有率位居第一。2020年长光华芯高功率半导体激光芯片收入为7091.18万元，2020年高功率半导体激光芯片的中国市场规模为5.29亿元、全球市场规模为18.30亿元，长光华芯在高功率半导体激光芯片国内外市场的占有率分别为13.41%和3.88%。国内高功率半导体激光芯片市场长光华芯的市场占有率位居第一，未来随着激光芯片国产化程度的加深长光华芯的市场份额有望进一步扩张。3、平台型研发制造商、产品性能与量产优势凸显，募投项目加速