1.1. 公司发展历程：半导体激光芯片国内领先
十年深耕半导体激光行业，国内高功率半导体激光芯片领军者。长光华芯是 一家由海外归国博士团队依托中国科学院长春光机所创办、战略投资者参与的高 科技企业。公司成立于 2012 年 3 月，专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光 行业核心元器件的研发、制造及销售，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 系列产品以及光通信芯片系列产品等，纵向延伸 开发器件、模块及直接半导体激光器等下游产品，横向扩展 VCSEL 芯片及光通信 芯片领域。目前激光单管芯片可实现 35W 的高功率激光输出，巴条芯片可实现 50-250W 的连续激光输出及 500-1000W 的准连续激光输出，性能指标居于国内 领先、国际先进水平。另外，公司已建成覆盖 IDM 全流程平台和 3 吋、6 吋量产 线，是少数具备研发和量产高功率半导体激光芯片能力的公司之一。
1.2. 股权结构分散，核心技术成员共同管理
公司无控股股东，核心骨干成员共同管理，已获华为投资。公司股权相对分 散，无控股股东及实际控制人。第一大股东华丰投资，持股比例 18.38%，其余主 要股东分别为苏州英镭、长光集团、国投创投、伊犁苏新、璞玉投资、哈勃投资， 各持有公司 14.82%、6.54%、5.91%、4.89%、4.82%和 3.74%的股份。第二大 股东苏州英镭是公司核心管理层持股平台，王俊、廖新胜、闵大勇、潘华东分别出 资 50.4%、25.8%、13.38%、10.42%;长光集团为中科院长光所全资事业单位资 产管理公司。此外，华为哈勃投资于 2020 年 12 月定向增发入股，目前持股 3.74%。
核心管理层具备深厚技术背景。公司核心管理层闵大勇、王俊、廖新胜、潘 华东、吴真林，均具有丰富的技术背景，为公司产品研发和技术创新作出重大贡 献。其中，董事长闵大勇先生在激光器领域深耕多年，具有多年激光行业管理经 验，享受国务院特殊津贴。王俊、廖新胜、潘华东、吴真林四位副总经理具备多年 行业经验，主导参与了公司半导体激光芯片产线升级、激光器研发、光纤耦合模 块技术研发等项目，引领公司核心技术不断向前发展。
1.3. 基于 IDM 模式，实现激光芯片多维布局
IDM 模式覆盖芯片制造全流程，掌握关键技术，产品指标达到国际先进水平。 公司采用 IDM 模式进行半导体激光芯片的研发、生产与销售，已建成 3 吋及 6 吋 半导体激光芯片量产线，构建了 GaAs(砷化镓)和 InP(磷化铟)两大材料体系，建 立了边发射和面发射两大工艺技术和制造平台，具备各类以 GaAs(砷化镓)和 InP(磷化铟)为衬底的半导体激光芯片的制造能力。核心技术包括器件设计及外延 生长技术、FAB 晶圆工艺技术、腔面钝化处理技术及高亮度合束及光纤耦合技术 等。
贯彻公司发展战略，在半导体激光领域持续发力。公司以苏州半导体激光创 新研究院为平台，将公司现有高功率半导体激光芯片核心技术及全流程制造工艺 做为支点，在纵向与横向寻求突破，提升核心竞争力。纵向延伸：公司聚焦半导 体激光行业，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 系列产品及光通信芯片系列四大类产品，逐步实现高功率半导体激光芯片 的国产化。紧跟下游市场发展趋势，产品广泛应用于多种光泵浦激光器泵浦源、 直接半导体激光输出加工应用、科学研究、医学美容、激光雷达、3D 传感与摄像 等领域。横向拓展：依托公司高功率半导体激光芯片（EEL）的技术优势，搭建了 高功率 VCSEL 激光芯片和高速光通信芯片两大产品平台。
高功率系列产品收入占比 95%以上，VCSEL 系列产品带来成长新动能。2018 年以来，公司各项业务收入增长逐年递增，分产品来看，高功率单管系列和高功 率巴条系列贡献最大，历年合计收入占比超过 95%。2021 年公司高功率单管和高 功率巴条系列产品分别实现营收 3.61、0.56 亿元，占业务收入比例为 84.1%、 13.0%。VCSEL 系列产品 2021 年实现小批量量产，获得营业收入 820 万元。目 前公司基本实现了对主流市场 VCSEL 芯片产品的覆盖，同时开发了下一代基于 D-TOF 技术的 VCSEL 芯片，产品应用可扩展到消费电子、3D 传感、激光雷达 等领域，计划于 2022 年内通过车规认证，未来有望实现营收新突破。
1.4. 激光芯片乘国产化之风，公司业绩高速增长
国产替代加速结合技术创新突破，公司 2018 至 2021 年公司营业收入从 0.92 亿增长到 4.29 亿元，实现收入 CAGR 67.1%。海外贸易摩擦推动芯片国产化进 程，长华芯始终走在前列。自 2019 年成为国内第一家量产 15W 高功率半导体的 激光芯片公司以来，公司相继推出了 18W、25W、30W 高功率半导体单管芯片， 并于 2022 年实现商业化单管芯片输出功率达到 35W。伴随公司技术和工艺的不 断精进，产品良率不断提高，公司业绩也在稳步增长。2020 年归母净利润成功扭 亏为盈，2021 年归母净利润达到 1.15 亿元，同比增长 340.49%。2022 年前三季 度营业收入为 3.17 亿元，同比下降 0.35%，主要原因是 2022 年 Q3 工业激光行 业不景气，公司 Q3 业绩受到一些影响，归母净利润为 0.95 亿元，同比增长 22.67%。 整体而言，公司产品国内处于领先地位，同时紧跟下游发展趋势，业绩有望持续 快速增长。
产线升级结合产品优化，公司毛利率稳中有升。公司 2018-2021 年综合毛利 率分别为 30.97%、36.03%、31.35%和 52.82%，2021 年毛利率大幅上涨，分产 品看，主要原因是业务占比较高的功率单管和巴条系列产品毛利率上升，带动公 司整体毛利率增加。
规模效应逐渐显现，公司费用率持续降低。2018-2021 年公司剔除股份支付 的影响后，公司期间费用占营业收入的比例分别为 59.88%、52.80%、36.54%和 31.11%，随着期内公司收入规模快速增长，规模效应显现，期间费用占比有所下 降。整体而言研发费用占比最高，未来有望保持绝对值增加，为公司的技术创新、 人才培养等创新机制奠定物质基础。其次是销售费用率与管理费用率，规模效应 下未来两者都有望降低至 5%-6%的水平。
1.5. 募投项目脉络清晰，公司产品综合实力有望提升
秉承“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略，公司募投项目与 主业密切相关。本次 IPO 募投项目涉及“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）及光通信激光芯片产业化项目” 及“研发中心建设项目”。高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目主要目的 是为了扩大高功率半导体激光芯片系列产品的生产，产能扩充能够提高公司经营 规模，是对公司现有业务的合理延伸和拓展。垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL） 及光通信激光芯片产业化项目主要通过对生产基地的建设及配套设备的购置，研 发并生产垂直腔面发射半导体激光芯片及光通信激光芯片系列产品，扩大公司在 消费电子、激光雷达及光通信领域的激光芯片输出。研发中心建设项目主要为了 进一步加强技术研发能力、完善技术研发体系、提高高功率半导体激光芯片相关 技术的储备量，从而持续强化公司的创新研发能力和核心竞争力。根据 2022 年 6 月 30 日的信息披露，目前公司新厂搬迁已经完成 85%，部分设备已经调试完成 预计 7 月末新厂全部搬迁完成。新厂搬迁完成后，将全面进入新厂工艺线导入， 未来产能有望释放 2-3 倍。
2.1. 半导体激光芯片“一支点”，纵向布局提升综合实力
激光产业核心部件，激光芯片重要性凸显。高功率半导体激光芯片是整个激 光加工产业链的基石与源头，是激光泵浦、工业加工及先进制造等的关键核心部 件，是实现激光系统体积小型化、重量轻质化和功率稳定输出的前提和保证。高 功率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，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 (砷化镓)，InP(磷化铟)等。此外，高功率半导体激光芯片又分 为单管芯片及巴条芯片，单管芯片只有一个发光单元，巴条芯片是由多个发光单 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。目前公司已具备高功率半导体激光芯片的核心技术及全流 程制造工艺。
结合高功率半导体激光芯片优势，公司业务实现纵向沿伸。采取“纵向延伸” 的目的是为更好贴近客户、满足客户需求及适应众多激光应用。公司紧跟下游市 场发展趋势，不断创新生产工艺，布局产品线，纵向延伸实现包括半导体激光芯 片、器件、模块在内的半导体激光业务覆盖，实现协同发展，推动公司在半导体激 光行业竞争力不断增强。
2.2. 激光市场规模稳定增长，光纤激光器国产化加速
激光器市场前景广阔。根据 LaserFocusWorld 与 Strategies Unlimited 的预 测，2022 年全球激光器市场规模预计为 201 亿美元，同比增长 8.8%，其中，全 球高功率半导体激光器市场规模预计为 21.9 亿美元，同比增长 10.7%。半导体激 光器既能直接使用，又可作为固体激光器与光纤激光器的泵浦源，未来成长空间 大。当半导体激光器直接应用时，可直接应用于医疗、工业、国防、科研以及激光 雷达等领域，发挥其电光转换效率高、体积小、寿命长等特点。当半导体激光器亦 可作为泵浦源使用时，主要作为光纤激光器的泵浦源，应用于工业激光领域激光 切割、激光焊接、激光医疗等多个领域。预计全球半导体激光器市场未来将继续 保持增长态势，到 2025 年全球高功率半导体激光器市场规模将接近 30 亿美元左 右。
国内激光器市场规模稳定增长，光纤激光器份额超 50%。根据 Laser Focus World 的预测，2022 年中国激光器市场规模至 147.4 亿美元，同比增长 16.2%。 根据增益介质的不同，激光器可以分为固态（含固体、半导体、光纤、混合）、液 体激光器、气体激光器等。与其他激光器相比，光纤激光器具有转换效率高、光束 质量好、体积小巧等优势。近年来，随着光纤激光技术的发展和下游行业需求的 增加，光纤激光器市场规模保持快速增长。根据 Laser Focus World 的数据，2021年光纤激光器在各类激光器市场中占比超 50%。《2022 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 124.8 亿元，同比增长 32.48%，根据前瞻产业研究院的预测，到 2027 年，我国光纤激 光器行业的市场规模将突破 270 亿元。
低功率国产化几近完成，中高功率激光器国产化率仍较低。高功率半导体激 光芯片是光纤激光器的重要部件，随着国产光纤激光器产品性能、技术和服务质 量的提高，我国光纤激光器正逐步由依赖进口向自主研发转变，核心元件国产替 代浪潮之下，近几年国产高功率激光器国产数量显著提高。根据 2020 年中国激光 产业发展报告的披露，国产 100W 及以下的小功率光纤激光器出货量从 2013 年 的 1.3 万台增长至 2020 年的 13 万台，基本已实现国产替代。2020 年国产中功 率光纤激光器出货量达到 1.75 万台，同比增长 9.4%，出货量增幅有所放缓。2019 年国产 1.5kW 以上光纤激光器出货量近 4000 台，在 3-6kW 产品段，国内市场的 竞争将趋白热化，进口与国产品牌的出货数量旗鼓相当。在万瓦级以上的市场， 国内厂商将逐步参与到竞争当中。
2.3. 公司产品下游覆盖面广，产品性能位于第一梯队
激光器种类繁多，半导体激光器应用广泛。激光器较为常见的分类有四种， 即按增益介质、输出功率、工作方式和脉冲宽度区分。按增益介质划分可分为液 体激光器、气体激光器、固态激光器与半导体激光器等。其中半导体激光器引领 光子时代，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。光子根据类型可分为能 量光子和信息光子，对应不同的激光器类型，半导体激光器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。
公司高功率单管与巴条系列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、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、 医学美容、激光雷达、3D 传感、人工智能、高速光通信等领域。在工业激光器领 域，公司生产的高功率半导体激光芯片、器件及模块等产品已作为泵浦源广泛应 用于工业激光器的量产，下游客户包括锐科激光、创鑫激光、大族激光、飞博激光 等主流的激光器厂商。在国家战略高技术及科研领域，公司的高功率巴条系列产 品广泛应用于固态激光器、碱金属激光器的研制等，已服务于多家国家级骨干单 位。
公司产品性能优越，高功率激光芯片国内市占率领先。公司是半导体激光行 业的垂直产业链公司，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 系列产品及光通信芯片系列产品等。目前，半导体激光单管芯片可 实现 35W 的高功率激光输出，半导体激光巴条芯片可实现 50-250W 的连续激光 输出及 500-1000W 的准连续激光输出，产品性能指标居于国内领先、国际先进水 平。长光华芯主营产品包括半导体激光单管芯片、巴条芯片等，是少数研发和量 产高功率半导体激光芯片的公司之一，在国内技术领先竞争对手较少。国际竞争 对手主要是贰陆集团和朗美通，从产品性能指标来看，长光华芯激光芯片可实现 功率和电光转换，效率处于领先地位，公司技术水平达到国际先进水平。
光纤耦合模块方面，性能的对比应锁定光纤芯径范围与可实现功率的高低、 波长种类的多少。功率越高与波长种类越多，技术水平越高，下游应用领域越广。 在泛 135μm 光纤芯径下公司光纤耦合模块可实现 260W 激光输出，200μm 光 纤芯径下可实现 630W 激光输出，虽略低于可比公司星汉激光，但与其他可比公 司相比，公司光纤耦合模块可实现功率较高，技术水平较高。阵列模块方面，对 比分析是比较单 bar 可实现的功率大小、波长种类的多少及可封装的巴条数的多 少。公司单 bar 最高可实现 700W 激光输出，最大可封装 60 个巴条，单 bar 功率 较高、可封装巴条器件数量较多，技术水平较高。
3.1. VCSEL 芯片发展空间广阔，3D 传感激光雷达应用领域多元
VCSEL 性能优越，光通信、激光雷达、3D 传感应用广泛。VCSEL 是一种垂 直腔面发射激光器，具有效率高、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，是激光雷达和 3D 传感等模组 的核心部件。VCSEL 早期主要应用场景是光通信、工业和消费电子传感，随着集 成度提高、总功率提升，VCSEL 应用场景进一步拓展到激光雷达、安防摄像头等。
VCSEL 应用市场规模持续扩大，预计 2025 年全球市场规模增长至 27 亿美 元。随着智能产业的发展，激光雷达、3D 传感技术不断迭代，得益于光束质量、 功耗控制等性能优势，VCSEL 激光器在通信、传感等领域潜力巨大。根据 Yoles 预测，2025 年全球 VCSEL 市场规模将达到 27 亿美元，相较于 2020 年的 11 亿 美元复合增长率达到 19.7%。
智能化驾驶浪潮，激光雷达拉动市场增长。激光雷达通过测量激光信号的时 间差和相位差来确定距离，并利用多普勒成像技术绘制出目标清晰的 3D 图像， 是 L3 及以上高级别自动驾驶的核心传感器。激光雷达下游产业链按照应用领域 主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。随着人工智能、 5G 技术的逐渐普及，无人驾驶、高级辅助驾驶等行业发展前景广阔。根据咨询机 构 Yole 预测，从出货量来看，2020 年，全球激光雷达在无人驾驶市场的出货量 约为 14 万个，2025 年将增长到 130 万个；在高级辅助驾驶系统市场的出货量约 为 20 万个，2025 年将增长到 340 万个。激光发射系统是激光雷达的核心系统， 激光芯片则是激光器的核心元件。VCSEL 凭借其优越的性能，较低的成本，相较 于早期发射端模组常采用的 EEL 芯片，具有显著优势。2022 年是激光雷达量产 元年，VCSEL 需求有望迎来新增长。
苹果示范效应拉动 3D 传感市场，构筑 VCSEL 大规模增量契机。3D 传感通 常由多个摄像头与深度传感器组成，通过投射光源、计算光线发射和反射时间差 等方式，实现物体实时三维信息的采集。3D 成像方面，用于成像的红外发射器主 要有 LED 和 VCSEL 两类。VCSEL 在技术和成本上有明显优势。2017 年苹果发 布了搭载前置 3D 结构光视觉传感器的 iPhone X，意味着 3D 视觉传感器在手机 领域得以规模化应用，同时也标志着 3D 视觉感知技术在消费级领域开始规模化 普及。除消费电子外，在金融、零售、餐饮、汽车、AIoT 等行业对于 3D 视觉感 知也存在应用需求。根据 Yole 的预测，2019 年全球 3D 传感市场规模约为 50 亿 美元，预计 2025 年将增长至 150 亿美元，CAGR 达 20.09%。
国内 VCSEL 领先厂商，全产业链自主可控。全球 VCSEL 市场被国外厂商垄 断，2019 年 Lumentum 占据全球 VCSEL49%的市场份额，CR5 占据整体市场 92%。国内厂商主要包括长光华芯、纵慧芯光、博升光电、睿熙科技等。长光华芯 是国内较早布局 VCSEL 芯片的厂商，2018 年公司正式成立 VCSEL 事业部，目 前已建立了国内全制程 6 吋 VCSEL 产线，并且公司已为相关客户提供 VCSEL 芯 片的技术开发服务，产品工艺已得到相关客户验证。
3.2. 全球数字化发展迅速，光通信产业前景光明
光通信产业链上游主要是光器件，中游为光模块设备制造厂商，主要包括华 为、中兴通讯等，下游应用市场为电信、数据中心等。上游光器件主要包括光电芯 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。 数据时代信息传输需求递增，传输数据量增长带动光通信产业发展。随着互 联网、5G、云计算等信息技术的发展，全球数据量爆炸式增长。根据 IDC 预测， 预计到 2025 年，全球数据总量将从 2018 年的 33ZB 增长到 175ZB，年复合增长 率约为 26.91%。同时，边缘计算的数据量也将呈快速增长趋势，预计 2025 年平 均每人每天进行 5,000 次数据交互，是目前交互数量的 7 倍。海量的数据流和交 互量的高速增长对网络的连接速率和基础设施提出了较高的挑战。
5G 基站与数据中心建设如火如荼，推动光通信芯片需求持续提升。作为数据 收集、储存、处理的载体，数据中心（IDC）的重要性得以凸显。自 2020 年来， 新基建热度叠加疫情下数字经济浪潮，数据中心作为新基建的重要一块，将迎来 更大的发展机遇。国外以亚马逊、微软与谷歌为首的企业在数据中心领域保持领 先。国内部分规模较大的互联网企业如阿里巴巴、腾讯、京东和百度，以及政府、 金融机构、电信运营商都持续在大型数据中心建设上发力。根据中国数据通信研 究院的预测，全球 2022 年数据中心市场规模有望达到 746.5 亿美元。5G 基站建 设方面，随着商用化脚步不断迈进，我国 5G 网络建设和推广普及仍需加码。按照 《“十四五”信息通信行业发展规划》来看，预计到 2025 年，国内 5G 基站数量 预计将达到 360 万站以上，5G 网络建设投资累计将达到 1.2 万亿元。综上所述， 对于光通信芯片需求有望乘势而起，保持强劲势头。
国产替代正当时，高端光通信芯片价值不容小觑。根据源杰科技招股书，目 前国内低端光通信芯片已基本实现国产化替代，2.5G 及以下已实现量产，10G 实 现部分种类量产。中高端光芯片方面，25G 光通信芯片国内部分厂家已取得突破， 25G 以上仍依赖进口。从价值上看，光通信芯片在光模块中的成本随着光模块速 率的提升占比逐渐增大，根据产业研究报告网数据，高端光模块芯片的成本占比 可达到 70%左右，参照源杰科技公布的 2022 年上半年光芯片毛利率数据，2.5G、 10G、25G 光通信芯片系列产品毛利率分别可以达到 52.53%、70.16%与 81.57%。 综合来看，具备研发实力，能率先实现国产替代的公司未来成长前途光明。公司 目前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 光通信芯片的制造能力，主要 产品包括 DFB、EML 系列激光器芯片和 PD 系列接收器芯片。
预计公司 2022/2023/2024 年实现营业收入分别为 4.72 /7.41/11.14 亿元，同 比增长 10.00%/56.9%/50.5%，整体毛利率为 55.3%/56.2%/58.8%。公司业务目 前主要专注于高功率单管系列、高功率巴条系列、VCSEL 芯片系列产品，针对以 上三大业务我们做出如下假设：
1）高功率单管系列：高功率单管系列产品为公司主营业务收入最主要的组成 部分，占主营业务收入的比重始终在 70%以上。近年来半导体激光器在全球发展 迅猛，已广泛应用于工业制造、激光智能制造装备、生物医学美容、激光雷达等多 个领域，市场规模不断扩大带动上游单管系列需求增加。由于今年受疫情影响所 致，今年增速不及预期，我们预计在国产替代背景下，该业务依然会保持较高增 速。我们预期高功率单管系列产品 22-24 年收入为 3.8/5.8/7.8 亿元，同比增长 5.27%/52.63%/34.48%。毛利率方面，高功率单管系列2020年毛利率为25.84%， 2021 年 H1 毛利率为 44.84%。6 寸产线导入带动公司产品毛利率上行，预计高功 率单管系列 2022/2023/2024 毛利率分别为 50.00%/50.0%/51.0%。
2）高功率巴条系列：公司高功率巴条系列产品系主营业务的重要组成部分。 公司高功率巴条系列产品主要应用于生物医疗、科学研究与国家战略高技术等领 域，能根据客户的技术参数需求提供定制化的产品，一旦产品商业化落地则可获 得较大订单。预计 2022/2023/2024 年收入分别为 0.70/1.20/2.50 亿元，同比增长 25.77%/71.43%/108.33%。毛利率方面，高功率巴条系列 2020 年毛利率为 72.9%， 2021 年 H1 毛利率为 77.81%。预计未来高功率巴条系列毛利率将继续保持高位， 2022/2023/2024 毛利率分别为 80%/80%/80%。
3）VCSEL 芯片系列：公司持续研发 VCSEL 芯片，在芯片制造工艺中取得 了丰富的经验积累，并积极与行业内知名下游厂商沟通交流，已获得相关客户的 工艺认证。根据公司披露的数据，公司 2020 年与 2021 年 VCSEL 芯片营业收入 为 0.03 亿元与 0.08 亿元，未来在激光雷达和光通信应用领域表现可期。预计 2022/2023/2024 年 收 入 分 别 为 0.17/0.35/0.78 亿 元 ， 同 比 增 长 110.12%/104.99%/120.84%。毛利率方面，VCSEL系列2020年的毛利率为67.3%， 2021 年 H1 的毛利率为 61.4%，预计 2022/2023/2024 毛利率为 68%/68%/68%。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
