2024年長光華芯研究報告：多材料體系布局的中國激光芯領(lǐng)先公司

2024年長光華芯研究報告：多材料體系布局的中國激光芯領(lǐng)先公司1.聚焦半導(dǎo)體激光行業(yè)1.1.半導(dǎo)體激光行業(yè)龍頭，“橫向+縱向”深度布局提升競爭力奠定技術(shù)基礎(chǔ)（2012-2015）：2012年，長光華芯正式成立，不斷夯實鞏固核心技術(shù)團隊，服務(wù)于國家戰(zhàn)略高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、科研市場，建成包括芯片設(shè)計、封裝測試、光纖耦合等工藝產(chǎn)線。2013年，實現(xiàn)光纖耦合模塊、陣列模塊的全面量產(chǎn)。構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略（2016-2018）：進軍工業(yè)市場；確立公司發(fā)展戰(zhàn)略；全面進入VCSEL芯片、高速光通信芯片、直接半導(dǎo)體激光器方向。2017年，率先推行976nm光纖激光器泵浦方案；推出360w200μm976nm波長鎖定光纖耦合模塊產(chǎn)品。2018年，建立VCSEL芯片6吋線；成立激光系統(tǒng)事業(yè)部，縱向延伸；推出1000w940nm巴條芯片和多款光纖耦合模塊產(chǎn)品。2020年，推出18W、25W高功率半導(dǎo)體單管芯片；推出VCSEL面發(fā)射半導(dǎo)體激光芯片；導(dǎo)入InP光通信芯片制造工藝和產(chǎn)線。聚力發(fā)展高地（2018-2021）：與蘇州高新區(qū)政府共建蘇州半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究員獲批國家級創(chuàng)新中心。2019年，推出15w高功率半導(dǎo)體單管芯片；推出600w200μm976nm光纖耦合模塊；推出各系列直接半導(dǎo)體激光器。2020年，開發(fā)10GAPD和L波段高功率10GEML產(chǎn)品。新起點新征程（2021-至今）：2021年，實現(xiàn)30W高功率半導(dǎo)體單管芯片的量產(chǎn)。2022年正式登錄科創(chuàng)板，榮獲“江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎”引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，10GAPD和L波段高功率10GEML兩款產(chǎn)品批量供貨。2023年，50GPAM4VCSEL開始出貨；推出56GBdPAM4EMLCoC產(chǎn)品，榮獲第十屆訊石英雄榜優(yōu)秀技術(shù)獎；推出100mWCWDFB。專注半導(dǎo)體激光行業(yè)，秉承“一平臺、一支點、橫向擴展、縱向延伸”發(fā)展戰(zhàn)略?！耙黄脚_”是以蘇州半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院為平臺，打造可持續(xù)領(lǐng)先的研發(fā)能力和新方向拓展能力；“一支點”是指高功率半導(dǎo)體激光芯片的核心技術(shù)及全流程制造工藝，保持核心技術(shù)競爭力；“橫向擴展”是依托“支點”優(yōu)勢，從高功率半導(dǎo)體激光芯片擴展至VCSEL芯片及光通信芯片，將產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域拓展至消費電子、激光雷達等；縱向延伸是結(jié)合公司高功率半導(dǎo)體激光芯片的優(yōu)勢，縱向延伸至激光器件、模塊及直接半導(dǎo)體激光器。公司憑借橫向、縱向產(chǎn)業(yè)布局形成的綜合服務(wù)能力，不斷提升在國內(nèi)及國際市場的競爭力。1.2.重視匯聚專業(yè)人才，研發(fā)組織結(jié)構(gòu)有機協(xié)調(diào)無控股股東和實際控制人，積極引進戰(zhàn)略投資。截至2024年3月23日，公司第一大股東為華豐投資，直接持股18.38%，根據(jù)公司招股說明書，華豐投資未從事私募基金募集、管理業(yè)務(wù)，不參與公司日常經(jīng)營管理工作。第二大股東蘇州英鐳直接持股14.82%，蘇州英鐳為公司核心管理層持股平臺，蘇州英鐳合伙人包括王俊、廖新勝、閔大勇和潘華東，出資比例分別為50.40%、25.80%、13.38%和10.42%。第三大股東長光集團，直接持股6.54%，是中科院長光所全資的事業(yè)單位資產(chǎn)管理公司。公司因供應(yīng)安全戰(zhàn)略需要，于2020年12月引入哈勃投資，哈勃投資是華為旗下的投資公司，主要從事創(chuàng)業(yè)投資業(yè)務(wù)，投資領(lǐng)域為第三代半導(dǎo)體（碳化硅）、EDA工具、芯片設(shè)計、激光設(shè)備、半導(dǎo)體核心材料等多個領(lǐng)域，截至2024年3月，持有公司3.74%的股份。核心技術(shù)人員擁有多年技術(shù)研發(fā)及運營管理經(jīng)驗。閔大勇先生作為公司的董事長、總經(jīng)理，具有多年激光行業(yè)管理經(jīng)驗，主要負(fù)責(zé)公司研發(fā)成果的市場轉(zhuǎn)化及激光應(yīng)用工藝開發(fā)。王俊先生作為公司的董事、常務(wù)副總經(jīng)理，研發(fā)并掌握了外延、鍍膜、封裝、老化測試等核心技術(shù)，領(lǐng)導(dǎo)公司實現(xiàn)以芯片為主的產(chǎn)業(yè)化，建立國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進、國內(nèi)規(guī)模較大的高功率半導(dǎo)體激光芯片生產(chǎn)線，以此帶動相關(guān)器件、模塊及系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化升級。潘華東先生作為公司副總經(jīng)理，主持了公司生產(chǎn)制造的自動化升級，基于其在光電領(lǐng)域超16年的從業(yè)經(jīng)驗及對半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品與應(yīng)用的深刻理解，不斷帶動公司光纖耦合產(chǎn)品技術(shù)的提高。以研發(fā)中心為核心，各部門有機協(xié)調(diào)的研發(fā)組織結(jié)構(gòu)。研發(fā)中心以技術(shù)中心辦公室及分析中心為輔助兩翼，以外延技術(shù)部、光學(xué)技術(shù)部、器件技術(shù)部、巴條技術(shù)部、VCSEL技術(shù)部及光通信技術(shù)部為主體。公司結(jié)合自身業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)、行業(yè)特點及市場情況，確定研發(fā)方向，根據(jù)研發(fā)方向由相應(yīng)部門成立研發(fā)項目組，研發(fā)活動由研發(fā)項目主管牽頭，項目經(jīng)理、工程師等參與執(zhí)行。公司研發(fā)人員結(jié)構(gòu)完善合理，研發(fā)團隊經(jīng)驗豐富，不存在對特定核心技術(shù)人員單一依賴的情形。1.3.打造多系列產(chǎn)品矩陣，高功率單管系列產(chǎn)品營收占比超70%專注激光行業(yè)核心元器件的研發(fā)、制造與銷售，形成多系列產(chǎn)品矩陣。公司不斷創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，布局產(chǎn)品線，已形成由半導(dǎo)體激光芯片、器件、模塊及直接半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的四大類、多系列產(chǎn)品矩陣，為半導(dǎo)體激光行業(yè)的垂直產(chǎn)業(yè)鏈公司，主要產(chǎn)品包括高功率單管系列產(chǎn)品、高功率巴條系列產(chǎn)品、高效率VCSEL系列產(chǎn)品及光通信芯片系列產(chǎn)品等。公司產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于：光纖激光器、固體激光器及超快激光器等光泵浦激光器泵浦源、激光智能制造裝備、國家戰(zhàn)略高技術(shù)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)美容、激光雷達、3D傳感、人工智能、高速光通信等領(lǐng)域。橫向擴展：高效率VCSEL芯片和光通信芯片產(chǎn)品。公司依托邊發(fā)射芯片的技術(shù)水平，向面發(fā)射芯片擴展，從GaAs（砷化鎵）材料體系擴展到InP（磷化銦）材料體系，構(gòu)架了邊發(fā)射和面發(fā)射兩種結(jié)構(gòu)的技術(shù)工藝平臺，以此橫向擴展了高效率VCSEL芯片產(chǎn)品和光通信芯片產(chǎn)品，基本實現(xiàn)對主流市場VCSEL芯片需求的覆蓋，在光通信芯片系列產(chǎn)品方面，公司已具備晶圓制造、芯片加工、封裝測試的全流程生產(chǎn)能力?？v向延伸：實現(xiàn)芯片→器件→模組→半導(dǎo)體激光器全產(chǎn)業(yè)鏈布局。以公司高功率單管系列產(chǎn)品為例，產(chǎn)品包括單管芯片、器件、光纖耦合模塊和直接半導(dǎo)體激光器系列，其中單管器件的核心部件是單管芯片，光纖耦合模塊的核心部件是單管器件，直接半導(dǎo)體激光器的核心部件是光纖耦合模塊，四類產(chǎn)品存在上下游聯(lián)系。其中，單管芯片系核心產(chǎn)品，單管器件、光纖耦合模塊和直接半導(dǎo)體激光器系通過單管芯片封裝、耦合制成，相關(guān)產(chǎn)品最終應(yīng)用于激光加工、激光切割等工業(yè)領(lǐng)域。高功率單管系列產(chǎn)品營收占比保持70%以上。公司依托在半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域的一系列核心技術(shù)，成功研發(fā)了一系列核心技術(shù)產(chǎn)品，主要包括半導(dǎo)體激光芯片及其器件、模塊、直接半導(dǎo)體激光器。高功率單管系列產(chǎn)品為公司主營業(yè)務(wù)收入最主要的組成部分，占主營業(yè)務(wù)收入的比重始終在70%以上，且總體呈上升趨勢。2018至2023年，高功率巴條產(chǎn)品占主營業(yè)務(wù)收入的比重分別為20.86%、24.54%、10.37%、13.07%、7.77%和9.68%。1.4.營業(yè)收入短期承壓，持續(xù)加大研發(fā)投入擴產(chǎn)能疊加弱需求，營業(yè)收入短期承壓。2018-2021年，長光華芯收入高速增長，從2018年的0.92億元增至2021年4.29億元，2020年扭虧為盈，2021年歸母凈利潤達到1.15億元。2022、2023年公司營業(yè)收入分別為3.86、2.9億元，同比下降10%、25%，主要系：1）宏觀經(jīng)濟環(huán)境等因素的影響，市場信心不足，激光器市場需求持續(xù)疲軟；2）行業(yè)競爭加劇，公司價格策略進行調(diào)整；3）產(chǎn)能利用率不足，存貨水平較高，部分存貨出現(xiàn)減值現(xiàn)象等。2024年一季度營收及利潤均下滑，主要原因：1）由于春節(jié)前后人員波動，公司部分產(chǎn)線環(huán)節(jié)出現(xiàn)產(chǎn)能瓶頸，影響產(chǎn)出；2）受一季度收入下降、產(chǎn)出不足影響，單位攤銷成本增加，影響了利潤水平。3）科研類模塊由于生產(chǎn)難度大，出現(xiàn)產(chǎn)出不足、不能完全交付情況。公司已針對性調(diào)整，目前瓶頸已克服，二季度努力提升營收。毛利率總體有所下滑，持續(xù)加大研發(fā)投入。2018-2023年公司綜合毛利率分別為30.97%/36.03%/31.35%/52.82%/51.57%/33.54%。2021年公司主營業(yè)務(wù)毛利率較2020年上升21.74個百分點，主要系高功率單管系列產(chǎn)品和高功率巴條系列產(chǎn)品毛利率均出現(xiàn)上升。2022年綜合毛利率水平維持在50%以上，VCSEL芯片系列毛利降低較多，主要由于產(chǎn)品處于小批量導(dǎo)入階段，毛利受相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)成影響。2023年公司毛利率有所下降，主要系年初公司價格策略調(diào)整及激光器整體市場價格變化。2022年隨著新廠區(qū)的投入使用，生產(chǎn)研發(fā)條件得到大幅度提升，公司也持續(xù)加大對高功率芯片和模塊方向、VCSEL產(chǎn)品方向、光通信產(chǎn)品方向的投入，2023年研發(fā)費用1.19億元，研發(fā)投入占營業(yè)收入比例40.98%。高度重視聚集和培養(yǎng)專業(yè)人才，積極實行股權(quán)激勵。公司已構(gòu)建一批高層次的人才隊伍，包括多名國家級人才專家、省級領(lǐng)軍人才等。截至2023年末，公司研發(fā)人員數(shù)量為144人，占員工總數(shù)的30.50%，碩士及以上學(xué)歷研發(fā)人員占比45.14%。公司通過蘇州英鐳、蘇州芯誠、蘇州芯同對公司員工實行股權(quán)激勵。蘇州英鐳為公司核心管理團隊間接持有公司股份的持股平臺，蘇州芯誠、蘇州芯同為公司骨干員工間接持有公司股份的持股平臺。IPO募投項目重點進行產(chǎn)能擴張。公司IPO募投項目為“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(dǎo)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(shè)項目”，截至2023年底，三個項目累計投入進度分別為81%/64%/82%。高功率激光芯片、器件、模塊產(chǎn)能擴充項目建成后，公司每年將新增高功率半導(dǎo)體激光芯片的產(chǎn)能規(guī)模，有效解決公司產(chǎn)能瓶頸問題，預(yù)計項目達產(chǎn)年營業(yè)收入11.7億元。垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器（VCSEL）及光通訊激光芯片產(chǎn)業(yè)化項目有助于公司產(chǎn)品擴展到消費電子和光通信領(lǐng)域，預(yù)計項目達產(chǎn)年營業(yè)收入2.9億元。2.產(chǎn)品、材料體系布局逐步完善，技術(shù)實力領(lǐng)先2.1.IDM全流程工藝，擴展新材料平臺常見的半導(dǎo)體材料包括硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導(dǎo)體及砷化鎵（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等化合物半導(dǎo)體材料。單元素半導(dǎo)體材料，即以單一元素構(gòu)成的半導(dǎo)體材料，主要包括硅（Si）、鍺（Ge）；III-V族化合物半導(dǎo)體材料，即以III-V族元素的化合物構(gòu)成的半導(dǎo)體材料，主要包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）；寬禁帶半導(dǎo)體，以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等為代表，具有高禁帶寬度、耐高壓和大功率等特點，在通信、新能源汽車等領(lǐng)域前景廣闊。產(chǎn)業(yè)界根據(jù)材料出現(xiàn)的時間先后，分別將單元素半導(dǎo)體材料、III-V族化合物半導(dǎo)體材料、寬禁帶半導(dǎo)體材料稱為一、二、三代半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體激光芯片是采用半導(dǎo)體芯片制造工藝，以電激勵源方式，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，將注入電流的電能激發(fā)，從而實現(xiàn)諧振放大選模輸出激光，實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。其增益介質(zhì)與襯底主要為摻雜III-V族化合物的半導(dǎo)體材料，如GaAs（砷化鎵），InP（磷化銦）等。IDM全流程工藝平臺，助力生產(chǎn)效率及技術(shù)迭代。半導(dǎo)體行業(yè)的經(jīng)營模式主要分為IDM（IntegratedDeviceManufacture，垂直整合制造）模式與Fabless（無晶圓廠）模式。長光華芯已建成覆蓋芯片設(shè)計、外延、光刻、解理/鍍膜、封裝測試、光纖耦合等IDM全流程工藝平臺，以下游終端用戶為主要服務(wù)對象，更好地理解客戶需求，按需生產(chǎn)不同功能的激光芯片及其器件，從而使生產(chǎn)更具彈性，有效提升生產(chǎn)效率；同時，在下游終端客戶的引領(lǐng)下，快速迭代，持續(xù)開展技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新，在深度及廣度上覆蓋下游客戶日益增長的新需求。布局GaAs、InP、GaN三大材料體系，邊發(fā)射、面發(fā)射兩大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。公司采用IDM模式進行半導(dǎo)體激光芯片的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，掌握半導(dǎo)體激光芯片核心制造工藝技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已建成2吋、3吋及6吋半導(dǎo)體激光芯片量產(chǎn)線，構(gòu)建了GaAs（砷化鎵）、InP（磷化銦）、GaN（氮化鎵）三大材料體系，建立了邊發(fā)射和面發(fā)射兩大工藝技術(shù)和制造平臺，具備各類以GaAs（砷化鎵）、InP（磷化銦）、GaN（氮化鎵）為襯底的半導(dǎo)體激光芯片的制造能力。目前2吋量產(chǎn)線主要用于公司新方向氮化鎵，3吋量產(chǎn)線為半導(dǎo)體激光行業(yè)內(nèi)的主流產(chǎn)線規(guī)格，而6吋量產(chǎn)線為該行業(yè)內(nèi)最大尺寸的產(chǎn)線。2.2.注重核心技術(shù)研發(fā)，打造半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域的核心能力公司主要核心技術(shù)均為自主研發(fā)，包括器件設(shè)計及外延生長技術(shù)、FAB晶圓工藝技術(shù)、腔面鈍化處理技術(shù)及高亮度合束及光纖耦合技術(shù)等。公司針對行業(yè)和市場發(fā)展動態(tài)，逐步探索并明確研發(fā)方向及產(chǎn)品演進路線，建立健全研發(fā)體系和研發(fā)管理制度，加強對研發(fā)組織管理和研發(fā)過程管理，不斷強化芯片設(shè)計、晶圓制造、芯片加工及封裝測試等工藝積累，在核心技術(shù)方面屢獲突破，打造了自身在半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域的核心能力。器件設(shè)計及外延生長技術(shù)：公司通過分析研究金屬有機化合物氣相沉積（MOCVD）外延生長條件，主要包括原材料特性、氣場與溫場均勻性、生長參數(shù)（溫度、壓力、III/V比）、界面生長條件等，提高外延晶體質(zhì)量，從而提升內(nèi)量子效率等半導(dǎo)體激光器的重要內(nèi)部參數(shù)性能，達到提升輸出功率及效率的目的。公司通過研究外延晶體缺陷及界面缺陷的形成機制及對激光器性能的影響、外延層特別是有源區(qū)的界面狀態(tài)對于芯片內(nèi)部參數(shù)的影響，控制外延生長條件，實現(xiàn)陡峭的界面分布。FAB晶圓工藝技術(shù)：公司通過FAB晶圓工藝技術(shù)，提高圖形的準(zhǔn)確性、刻蝕溝道深度的均勻性、鈍化層的絕緣性、電極合金化的歐姆電阻等，確保半導(dǎo)體激光芯片性能的一致性和可靠性，對提高晶圓的良率至關(guān)重要。2.3.產(chǎn)品系列完整、性能國內(nèi)領(lǐng)先產(chǎn)品性能達到國際先進水平，處國內(nèi)領(lǐng)先地位。2023年2月，公司開發(fā)了更高功率芯片寬條寬半導(dǎo)體激光芯片，在業(yè)內(nèi)首次推出最大功率超過66W的單管芯片，芯片條寬290μm，最大效率超過70%，工作效率超過63%，這是迄今已知報道的條寬在400μm以下高功率激光芯片的最高水平。2023年上半年，公司推出了9XXnm50W高功率半導(dǎo)體激光芯片，在寬度為330μm發(fā)光區(qū)內(nèi)產(chǎn)生50W的激光輸出，光電轉(zhuǎn)化效率高（大于等于62%），現(xiàn)已實現(xiàn)大批量生產(chǎn)、出貨，是目前市場上量產(chǎn)功率最高的半導(dǎo)體激光芯片。另外，公司9XXnm光纖激光器泵浦源功率提升至1000W、8XXnm固體激光器泵浦源功率提升至500W，最大程度地節(jié)約單瓦材料成本。光通信方面，公司已向市場批量供應(yīng)高速光通信激光芯片、光電探測器芯片等多個產(chǎn)品類別，產(chǎn)品性能指標(biāo)先進。目前長光華芯10GEML、100mWCWDFB、50GPAM4VCSEL、56GBdPAM4EMLCoC等多款產(chǎn)品已向市場批量供應(yīng)，應(yīng)用覆蓋接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心場景下的10G、100G-800G速率的多種應(yīng)用。長光華芯競爭對手主要分為兩類：一類是起步較早、綜合實力相對較強的國外企業(yè)，一類是細(xì)分領(lǐng)域?qū)嵙^強的國內(nèi)企業(yè)。從整個半導(dǎo)體激光行業(yè)來看，美國和歐洲起步較早，技術(shù)上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，半導(dǎo)體激光芯片及器件廠商仍以國外企業(yè)為主，主要是貳陸集團、朗美通、IPG光電等國際巨頭，上述企業(yè)同時從事下游的廣泛業(yè)務(wù)，綜合實力相對較強。國內(nèi)競爭對手包括武漢銳晶、華光光電、縱慧芯光、炬光科技、凱普林、星漢激光等，其中武漢銳晶、華光光電從事半導(dǎo)體激光芯片業(yè)務(wù)，縱慧芯光主要從事VCSEL芯片的研發(fā)及設(shè)計業(yè)務(wù)，炬光科技、凱普林、星漢激光主要以對外采購高功率半導(dǎo)體激光芯片進行封裝生產(chǎn)模塊為主，另外，炬光科技還從事部分激光光學(xué)業(yè)務(wù)，處于長光華芯的上游環(huán)節(jié)。3.GaAs領(lǐng)域：打造半導(dǎo)體激光垂直產(chǎn)業(yè)鏈3.1.激光產(chǎn)業(yè)核心，產(chǎn)品實力得到客戶認(rèn)可激光器居于整個激光產(chǎn)業(yè)鏈的核心中樞位置，其性能直接決定激光設(shè)備輸出光束的質(zhì)量和功率。激光器主要由光學(xué)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機械機構(gòu)四個部分組成，其中光學(xué)系統(tǒng)主要由泵浦源（激勵源）、增益介質(zhì)（工作物質(zhì)）和諧振腔等光學(xué)器件材料組成，高功率半導(dǎo)體激光芯片是激光器的核心器件。增益介質(zhì)受激后產(chǎn)生光子從而生成并放大激光。諧振腔是光子特性（頻率、相位和運行方向）的調(diào)節(jié)場所，通過控制腔內(nèi)光子振蕩來獲得高質(zhì)量的輸出光源。半導(dǎo)體激光器能量轉(zhuǎn)化率高，應(yīng)用廣泛。根據(jù)增益介質(zhì)的不同，激光器可以分為固態(tài)（含固體、半導(dǎo)體、光纖、混合）、液體激光器、氣體激光器等。其中，半導(dǎo)體激光器在各類激光器中擁有最佳的能量轉(zhuǎn)化效率，一方面可以作為光纖激光器、固體激光器等多種光泵浦激光器的核心泵浦源使用，另一方面，隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)在功率、效率、亮度、壽命、多波長、調(diào)制速率等方面的不斷突破，半導(dǎo)體激光器被廣泛直接應(yīng)用于材料加工、醫(yī)療、光通信、傳感、國防等領(lǐng)域。半導(dǎo)體激光芯片是產(chǎn)業(yè)鏈中游各類激光器的核心泵浦光源。產(chǎn)業(yè)鏈上游是激光芯片、光電器件等，是激光產(chǎn)業(yè)的基石，準(zhǔn)入門檻較高。產(chǎn)業(yè)鏈中游是利用上游激光芯片及光電器件、模組、光學(xué)元件等作為泵浦源進行各類激光器的制造與銷售；下游行業(yè)主要指各類激光器的應(yīng)用領(lǐng)域。公司生產(chǎn)的高功率半導(dǎo)體激光芯片是產(chǎn)業(yè)鏈中游各類光泵浦激光器的核心泵浦光源，包括光纖激光器、固體激光器、液體激光器等，屬于工業(yè)激光器生產(chǎn)制造的核心元器件。高功率、高效率、高可靠性，產(chǎn)品實力得到下游知名客戶認(rèn)可。在工業(yè)激光器領(lǐng)域，公司生產(chǎn)的高功率半導(dǎo)體激光芯片、器件及模塊等產(chǎn)品已作為泵浦源廣泛應(yīng)用于工業(yè)激光器的量產(chǎn)，公司半導(dǎo)體激光芯片系列產(chǎn)品具有高功率、高效率、高可靠性特點，是工業(yè)激光器的核心器件，憑借深厚的研發(fā)實力、持續(xù)的創(chuàng)新能力，公司積累了如銳科激光、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。在國家戰(zhàn)略高技術(shù)及科研領(lǐng)域，公司的高功率巴條系列產(chǎn)品可實現(xiàn)連續(xù)（CW）50-250W激光輸出，準(zhǔn)連續(xù)脈沖（QCW）500-1000W激光輸出，電光轉(zhuǎn)換效率63%以上，廣泛應(yīng)用于固態(tài)激光器、堿金屬激光器的研制等，已服務(wù)于多家國家級骨干單位。3.2.受益于下游需求及國產(chǎn)化浪潮全球激光產(chǎn)業(yè)市場發(fā)展迅猛，我國激光設(shè)備市場迎發(fā)展機遇期。根據(jù)《2022中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2021年全球激光設(shè)備市場銷售收入約為210.1億美元，2018-2021年年均復(fù)合增長率約為15.15%，預(yù)計2023年全球激光設(shè)備市場銷售收入將達到267.2億美元。隨著新冠后國民經(jīng)濟的持續(xù)復(fù)蘇、傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進一步推進以及激光技術(shù)不斷發(fā)展成熟，各行業(yè)對激光設(shè)備的需求將不斷增長，我國激光設(shè)備市場將迎來較長的發(fā)展機遇期。根據(jù)《2022中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》數(shù)據(jù)，2021年我國激光設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模達到821億元，預(yù)計2023年國內(nèi)激光設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模將達到994億元。激光行業(yè)下游應(yīng)用廣泛，政策出臺助力行業(yè)發(fā)展。激光裝備的下游應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涉及電子信息、裝備制造、通訊、交通設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、石油管道、增材制造等諸多重要工業(yè)領(lǐng)域。激光技術(shù)是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，因此我國政府高度重視發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)。近幾年，我國出臺了一系列支持激光器行業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。中國激光器市場規(guī)模呈增長趨勢，工業(yè)及信息領(lǐng)域為激光器下游主要應(yīng)用領(lǐng)域。2020年中國激光器市場規(guī)模已達109.1億美元，同比增長7.16%，占全球激光器市場66.12%的份額。2022年中國激光器市場規(guī)模增速加快，達到147.4億美元，根據(jù)預(yù)計，2023年將繼續(xù)保持增長，市場規(guī)模將達169.5億美元。根據(jù)中國科學(xué)院武漢文獻情報中心數(shù)據(jù)顯示，2021年工業(yè)領(lǐng)域激光設(shè)備市場占比最大，達到62%。低功率光纖激光器基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，高功率激光器正當(dāng)時。根據(jù)中國科學(xué)院武漢文獻情報中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，從市場滲透率來看，在1-3KW功率段光纖激光器市場，2022年國產(chǎn)光纖激光器市場份額達97.3%，已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化；在3-6KW功率段光纖激光器市場，國產(chǎn)激光器滲透率由2018年的15.8%迅速提升至2022年的95.7%；在6-10KW功率段光纖激光器市場，2022年國產(chǎn)滲透率達到58.6%。在10KW以上功率段光纖激光器市場，國產(chǎn)激光器滲透率更是從2018年的5.7%快速增長至2022年的64.1%。激光武器裝備市場規(guī)模不斷增長，巴條系列產(chǎn)品空間廣闊。在國家戰(zhàn)略高技術(shù)及科學(xué)研究領(lǐng)域，公司的高功率巴條系列產(chǎn)品可實現(xiàn)連續(xù)脈沖（CW）50-250W激光輸出，準(zhǔn)連續(xù)脈沖（QCW）500-1000W激光輸出，廣泛應(yīng)用于固體激光器等激光器的研制，服務(wù)于多家國家級骨干單位。根據(jù)GII數(shù)據(jù)，中國軍用激光武器系統(tǒng)市場預(yù)計將從2023年的4910萬美元增長到2029年的8610萬美元，復(fù)合年增長率為9.81%。3.3.完善VCSEL產(chǎn)品線，有望打開3D傳感+激光雷達市場半導(dǎo)體激光芯片根據(jù)諧振腔制造工藝的不同分為邊發(fā)射激光芯片（EEL）和面發(fā)射激光芯片（VCSEL）兩種。EEL芯片是在芯片的兩側(cè)鍍光學(xué)膜形成諧振腔，沿平行于襯底表面發(fā)射激光，而VCSEL芯片是在芯片的上下兩面鍍光學(xué)膜，形成諧振腔，由于光學(xué)諧振腔與襯底垂直，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直于芯片表面發(fā)射激光。VCSEL有低閾值電流、穩(wěn)定單波長工作、可高頻調(diào)制、容易二維集成、沒有腔面閾值損傷、制造成本低等優(yōu)點。正是由于VCSEL特點，其可應(yīng)用于3D傳感、激光雷達以及近距離光通信等領(lǐng)域。消費電子領(lǐng)域3D傳感需求不斷增長。2017年，蘋果將3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)應(yīng)用于iphoneX，使得iphoneX成為率先大規(guī)模使用3D傳感功能的消費電子終端，3D傳感迎來了大規(guī)模商用的契機。隨著蘋果的示范效應(yīng)，華為、三星、Oppo等手機廠商陸續(xù)在旗艦機攝像頭模塊中采用3D方案。在整個消費電子領(lǐng)域，除手機外，AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等使用場景對3D機器視覺的需求也在不斷增長，特別是5G和AI兩大重要技術(shù)的市場發(fā)展，其應(yīng)用市場規(guī)模不斷增加。根據(jù)Yole預(yù)測，2022年，全球VCSEL市場規(guī)模約9.78億美元，到2028年將增長至14.01億美元，年復(fù)合增長率6%，其中消費電子領(lǐng)域VCSEL規(guī)模預(yù)計從2022年的7.98億美元增至2028年的9.74億美元，復(fù)合增長率3%。國內(nèi)外激光雷達市場進入快速增長期。在汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的背景下，激光雷達已成為中國智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。隨著人工智能技術(shù)的不斷突破和升級，在自動駕駛需求擴大、激光雷達在先進輔助駕駛中的滲透率不斷提高以及機器人和智慧城市建設(shè)需求的推動下，中國激光雷達市場進入了快速增長期。根據(jù)Yole預(yù)測，2022年中國激光雷達的市場規(guī)模為3.66億美元，預(yù)計2023年中國激光雷達市場規(guī)模將達到10億美元，2024年將達到19.4億美元。全球汽車激光雷達市場預(yù)計也將從2022年的3.17億美元增長到2028年的44.77億美元。長光華芯VCSEL芯片迎合市場變化，也主要應(yīng)用于三個方面：1、消費電子，主要用于手機、AR/VR等終端應(yīng)用、3D傳感領(lǐng)域；公司將于下一階段在3D傳感領(lǐng)域形成規(guī)模銷售；2、光通信，短距離傳輸，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心；3、車載激光雷達芯片：公司產(chǎn)品已通過車規(guī)IATF16949和AECQ認(rèn)證。2023年，公司推出多款車載激光雷達新品，長光華芯VCSEL雷達產(chǎn)品覆蓋主雷達及補盲雷達，波長覆蓋905-940nm波段，功率覆蓋30-1000W，最高電光轉(zhuǎn)化效率達70%以上。4.擴張材料體系：InP、GaN、SiC有望成為下一個增長點4.1.InP：多年布局，CW、100GEML未來有望批量光通信芯片是光電技術(shù)產(chǎn)品的核心，實現(xiàn)電信號和光信號之間的相互轉(zhuǎn)換。光通信傳輸過程中，發(fā)射端將電信號轉(zhuǎn)換成激光信號，然后調(diào)制激光器發(fā)出的激光束，通過光纖傳遞，在接收端接收到激光信號后再將其轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)調(diào)制解調(diào)后變?yōu)樾畔?。光通信芯片廣泛應(yīng)用于5G前傳、光接入網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心等場景，處于光通信領(lǐng)域的金字塔尖。現(xiàn)有材料平臺中，磷化銦平臺主要面向光通信，包括發(fā)射端和接收端，公司已經(jīng)在兩端均提供了量產(chǎn)產(chǎn)品，且未來產(chǎn)品線有望進一步豐富。低速率光芯片已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，高速率光芯片仍有較大國產(chǎn)拓展空間。根據(jù)ICC數(shù)據(jù)，截至2022年底，2.5G及以下速率光芯片國產(chǎn)化率超過90%，國外光芯片廠商由于成本競爭等因素，已基本退出相關(guān)市場；10G光芯片國產(chǎn)化率約60%，我國光芯片企業(yè)已基本掌握10G光芯片的核心技術(shù)，但部分型號產(chǎn)品仍存在較高技術(shù)門檻，依賴進口。根據(jù)LightCounting并結(jié)合行業(yè)數(shù)據(jù)測算，2021全球25G及以上光芯片市場規(guī)模為107.55億元，其中25G光芯片國產(chǎn)化率約20%，25G以上光芯片主要應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)市場和數(shù)據(jù)中心市場，國產(chǎn)化率僅5%，目前仍以海外光芯片廠商為主。公司100GEML、CW、50GVCSEL準(zhǔn)備就緒，為400G/800G超算數(shù)據(jù)中心互連光模塊的核心器件。下一代數(shù)據(jù)中心應(yīng)用400G/800G傳輸速率方案，傳統(tǒng)DFB激光器芯片短期內(nèi)無法同時滿足高帶寬性能、高良率的要求，需考慮采用EML激光器芯片以實現(xiàn)單波長100G的高速傳輸特性。長光從2010年開始布局磷化銦激光芯片產(chǎn)線，憑借多年攻關(guān)以及在高功率半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域的深厚積累，公司光通信芯片系列產(chǎn)品性能指標(biāo)先進，10GEML、100mWCWDFB、50GPAM4VCSEL、單波100GEML(56GBdEML通過PAM4調(diào)制)等多款產(chǎn)品已向市場送樣驗證和部分批量供應(yīng)，應(yīng)用覆蓋接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心場景下的10G、100G-800G速率的多種應(yīng)用。4.2.GaN：填補國內(nèi)藍綠光激光器領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化空白GaN半導(dǎo)體激光器覆蓋波普范圍廣，需求廣闊且增長態(tài)勢良好。第三代半導(dǎo)體材料（寬禁帶半導(dǎo)體）氮化鎵GaN以及其合金氮化物是直接帶隙半導(dǎo)體，其可調(diào)節(jié)的能帶寬度使其發(fā)光波長覆蓋從深紫外、可見光直至紅外的寬廣的波譜范圍。氮化鎵半導(dǎo)體激光器具有直接發(fā)光、高效率、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，藍光和綠光波段的GaN激光器產(chǎn)品，已經(jīng)在激光加工（有色金屬加工、激光直寫）、激光顯示（激光大屏電視，XR微投影）、激