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炬光科技-稀缺半导体激光器厂商激光雷达星辰大海-211230(34页).pdf

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炬光科技-稀缺半导体激光器厂商激光雷达星辰大海-211230(34页).pdf

1、 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 Table_Summary 报告摘要:报告摘要: 横向布局“产生光子”横向布局“产生光子”+“调控光子”基础能力“调控光子”基础能力 公司创始人刘兴胜博士有恩耐/相干/康宁/西安光机所工作背景,以半导体激光器(产生光子)起家。公司已自主研发形成共晶键合技术、热管理技术、热应力控制技术、界面材料与表面工程热管理等核心技术,半导体激光器封装工艺全球领先。17年收购德国LIMO,横向拓展到激光光学(调控光子) ,上游基础能力产生&调控光子布局完善。LIMO以微光学设计能力著称,曾获得全球光电行业最高荣誉之一Prism A

2、wards棱镜奖,具有全球领先的光子调控技术。公司自主研发形成线光斑整形技术、光束转换技术、光场匀化技术(光刻机用)和晶圆级同步结构化激光光学制造技术。 纵向布局激光雷达、泛半导体制程、家用医美等中游应用纵向布局激光雷达、泛半导体制程、家用医美等中游应用 夯实“产生光子”+“调控光子”两大基础能力,迈向中游大规模商业化,重点布局三大应用:1)激光雷达:)激光雷达:将成为第一大规模的中游变现应用场景,公司主要为下游整机厂商提供发射模组和光源光学组件,据公司回复函预测 2023 年激光雷达业务收入可达5.4 亿元(包括大陆约 4 亿元框架协议) 。2)泛半导体制程:)泛半导体制程:广泛布局光刻、线

3、光斑系统与集成电路检测,进入台积电产业链,取得上海微电子、北京华卓精科订单,国产替代逻辑。3)家用医美:)家用医美:家用脱毛逐步起量中,已与英国 Cyden 公司签署约 8 亿元的框架协议。19年,公司与德国大陆集团签署总金额约 4亿元的激光雷达框架协议。 业务拓展拐点已至业务拓展拐点已至,上市开启新征程,上市开启新征程 公司聚焦半导体激光器行业多年,掌握上游半导体激光公司聚焦半导体激光器行业多年,掌握上游半导体激光元器件和激光光学元器件关键元器件和激光光学元器件关键环节,环节,当前当前正处于行业中游大规模商业化拐点正处于行业中游大规模商业化拐点。21年 12 月公司 IPO 成功,上市开启新

4、征程,募集资金计划投资于炬光科技东莞微光学及应用项目(一期工程) 、激光雷达发射模组产业化项目、研发中心建设项目和补充流动资金项目。 投资建议投资建议 预计公司 2021-2023 年归母净利润为 0.63/1.17/2.27 亿元,对应 PE 288/155/80 倍。激光雷达对公司业务贡献增量主要从 23 年开始,公司 2023 年 PEG 为 0.85,略高于可比公司中值 0.61,考虑到公司会受益于激光雷达行业从考虑到公司会受益于激光雷达行业从 0 到到 1 突破,突破,23 年之后成长性依然年之后成长性依然显著,且年底处于估值切换期,首次覆盖显著,且年底处于估值切换期,首次覆盖,给予

5、“推荐”评级。 风险提示风险提示 激光雷达行业发展不及预期、公司技术路线拓展不及预期、法律法规风险、商业化落地不及预期。 盈盈利预测与财务指标利预测与财务指标 项目项目/ /年度年度 2020 2021E 2022E 2023E 营业收入(百万元) 360 490 705 1,213 增长率(%) 7.4 36.3 43.9 72.0 归属母公司股东净利润(百万元) 35 63 117 227 增长率(%) 143.4 80.4 85.4 95.0 每股收益(元) 0.54 0.70 1.30 2.53 PE(现价) 372.4 287.6 155.1 79.5 PB 21.7 7.8 7.4

6、 6.8 资料来源:公司公告、民生证券研究院 Table_Invest 推荐推荐 首次评级 当前价格:当前价格: 201.07 元元 Table_MarketInfo 交易数据交易数据 2021-12-29 近 12 个 月 最 高 / 最 低(元) 201.07/182.13 总股本(百万股) 90 流通股本(百万股) 19 流通股比例(%) 21.48 总市值(亿元) 181 流通市值(亿元) 39 Table_QuotePic 该股与沪深该股与沪深 300 走势比较走势比较 资料来源:Wind,民生证券研究院 Table_Title 炬光科技(炬光科技(688167) 公司研究/深度报告

7、 稀缺半导体激光器厂商稀缺半导体激光器厂商,激光雷达星辰大海激光雷达星辰大海 深度研究报告深度研究报告/电子电子 2021 年年 12 月月 30 日日 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 目录目录 1 1 炬光科技:稀缺半导体激光器厂商炬光科技:稀缺半导体激光器厂商 . 3 3 1.1 深耕半导体激光器十余年,上市开启新征程 . 3 1.2 股权架构清晰,科技背景浓厚 . 4 1.3 主营业务收入稳健,长期以来注重研发 . 5 1.4 公司首次公开发行,募集资金投向新兴应用 . 6 2 立足立

8、足“产生光子产生光子”+“”+“调控光子调控光子”两大基础能力两大基础能力 . 7 7 2.1 位于产业链最上游,解决国内“卡脖子”环节 . 8 2.2 产生光子:打破国外垄断实现国产替代 .10 2.3 调控光子:收购 LIMO 拓展微光学 .12 3 3 迈向激光行业中游的光子应用大规模商业化迈向激光行业中游的光子应用大规模商业化 . 1515 3.1 业务拓展拐点已至,迈向中游光子应用解决方案领域 .15 3.2 激光雷达:前装上车在即,临近大规模商业化拐点 .16 3.3 泛半导体制程:广泛布局光刻、线光斑系统与集成电路检测 .22 3.4 家用医美:综合布局激光脱毛、溶脂、嫩肤、净肤

9、产品模组 .23 4 4 盈利预测与估值分析盈利预测与估值分析 . 2727 4.1 营业收入假设 .27 4.2 费用假设 .28 4.3 估值分析 .29 5 5 风险提示风险提示 . 3131 插图目录插图目录 . 3333 表格目录表格目录 . 3333 qRsMtRsMtPxPsQtQvMzRyRbR8Q8OnPrRmOmNkPoPtRiNtQoPaQmMwPNZtQvMwMnPnO 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 1 炬光科技:炬光科技:稀缺稀缺半导体激光器半导体激光器厂商厂商

10、1.1 深耕半导体激光器十余年,深耕半导体激光器十余年,上市开启新征程上市开启新征程 炬光科技成立于炬光科技成立于 2007 年年 9 月,是一家研发、生产、销售高功率半导体激光元器件和激光光月,是一家研发、生产、销售高功率半导体激光元器件和激光光学元器件的生产企业,目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统(包括激光雷达发射学元器件的生产企业,目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统(包括激光雷达发射模组和模组和 UV-L 光学系统等)新领域的业务。光学系统等)新领域的业务。公司为固体激光器、光纤激光器生产企业和科研院所,医疗美容设备、工业制造设备、光刻机核心部件生产商,激光雷达整机企

11、业,半导体和平板显示设备制造商等提供核心元器件及应用解决方案,产品逐步被应用于先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用、信息技术五大领域。公司产品的技术水平、性能和可靠性指标会直接影响中下游激光应用设备的质量和性能,系产业链中的关键环节。 公司主要聚焦四大业务板块:半导体激光、激光光学,汽车应用和光学系统:公司主要聚焦四大业务板块:半导体激光、激光光学,汽车应用和光学系统:其中,半导体激光业务以高功率半导体激光元器件为基础,激光光学业务主要包括光束准直转换系列、光场匀化器等;汽车应用业务主要为智能驾驶激光雷达(LiDAR)与智能舱内驾驶员监控系统(DMS) ;光学系统业务主要包括固体激光剥离线光

12、斑、固体激光退火线光斑等。 图图1: 炬光科技炬光科技各业务典型产品各业务典型产品 资料来源:公司官网,民生证券研究院 聚焦半导体激光器,半导体封装技术行业领先。聚焦半导体激光器,半导体封装技术行业领先。2007 年刘兴胜博士创办西安炬光科技有限公司,次年公司推出第一款半导体激光器产品。同年 12 月,公司首个发明专利 F-mount获得授权。2010 年,公司首款光纤耦合模块产品投产。公司在半导体激光器领域持续研发,积累半导体激光器行业 Know-how,十年铸就行业领先。 收购收购 LIMO,横向延伸到微光学领域, “产生光子”,横向延伸到微光学领域, “产生光子”+“调控光子”布局完善。

13、“调控光子”布局完善。2017 年炬光收购拥有国际领先光子调控技术的德国 LIMO 公司,横向布局“产生光子”和“调控光子”。2018年,LIMO公司研发的 UV-L750线光斑系统获得了国际光学工程学会(SPIE)颁发的全球光电行业最高荣誉之一 Prism Awards 棱镜奖。2019 年起炬光科技对年起炬光科技对 LIMO 进行战略性重组进行战略性重组,将光纤耦合模块和工业应用模块产线逐步转移至西安;同时公司裁撤 LIMO生产、管理人员,只保留了研发人员,将激光光学产品的生产迁移到东莞炬光生产基地。 激光退火系统激光退火系统医疗美容医疗美容快轴/慢轴准直镜快轴/慢轴准直镜光束转换器光束转

14、换器光场匀化器光场匀化器扫描式激光雷达发射端扫描式激光雷达发射端VCSEL发射模块VCSEL发射模块闪光式激光雷达发射端闪光式激光雷达发射端半导体激光业务半导体激光业务激光光学业务激光光学业务汽车应用业务汽车应用业务光学系统业务光学系统业务开放式器件开放式器件光纤耦合模块光纤耦合模块光束整形模块光束整形模块红外激光线光斑系统红外激光线光斑系统 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 上市开启新征程,从上游拓展到中游上市开启新征程,从上游拓展到中游应用应用,布局激光雷达、医美、泛半导体制程三大场景。,

15、布局激光雷达、医美、泛半导体制程三大场景。公司为成功迈入大规模商业化的中游领域,重点布局激光雷达、医美、泛半导体制程三大应用场景。12 月 24 日公司成功 IPO 上市,募集资金用于开展炬光科技东莞微光学及应用项目(一期工程) 、激光雷达发射模组产业化项目、研发中心建设项目和补充流动资金项目。 图图2: 炬光科技历史炬光科技历史进程进程 资料来源:公司官网,民生证券研究院 1.2 股权架构清晰,科技背景浓厚股权架构清晰,科技背景浓厚 创始人刘兴胜博士,先后任职美国康宁公司、相干公司、创始人刘兴胜博士,先后任职美国康宁公司、相干公司、恩耐公司,拥有恩耐公司,拥有290项专利。项专利。刘兴胜博士

16、直接持有公司 17.72%的股份,并通过与王东辉、西安宁炬、西安新炬、宋涛、李小宁、延绥斌、侯栋、田野、西安吉辰签署一致行动人协议间接控制炬光科技 14.27%股份的表决权,合计控制了炬光科技 31.99%股份的表决权,其股东有西安中科、陕西集成电路、国投高科等。2020 年 9月华为哈勃在最后一次增发时入股,投资 5000 万元认购 200万股,持股 2.96%。 炬光科技炬光科技重要子公司重要子公司 LIMO 和东莞炬光和东莞炬光紧密合作紧密合作,优化公司结构。优化公司结构。 LIMO 成立于 1992年,是世界领先的光学和光束整形方案提供商之一, 所拥有的“调控光子”技术全球领先,被誉为

17、“光学整形专家” 。2018 年 8 月,炬光科技与 LIMO 签署中外合资企业炬光(东莞)微光学有限公司章程 ,设立东莞炬光主要用于微光学生产制造。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 图图3: 炬光科技股权架构炬光科技股权架构 资料来源:公司招股说明书,民生证券研究院 1.3 主营业务收入稳健,长期以来注重研发主营业务收入稳健,长期以来注重研发 主营业务收入稳健,激光光学收入占比提升。主营业务收入稳健,激光光学收入占比提升。报告期内主营业务稳健增长,21Q3 增速为28.40%。2020年营

18、收占比中,激光光学业务占比50.6%,贡献最大收入体量。其中半导体激光业务占比 38.8%,汽车应用业务占比 8.1%,光学系统业务占比 1.0%,其它业务占比 1.5%。 图图4: 主营业务收入(万元)主营业务收入(万元) 图图5: 2020 年各业务营收占比(年各业务营收占比(%) 资料来源:Wind,民生证券研究院 资料来源:wind,民生证券研究院 毛利率保持稳步上升,研发费用率高达毛利率保持稳步上升,研发费用率高达 19.42%。21Q3半导体激光业务和激光光学业务毛利率分别为 50.67%和 64.73% ,毛利率稳步上升。2018 年到 2021 年 Q3,炬光科技整体毛利率从4

19、1.82%年上升至 56.51%,净利率从 5.26%上升至 15.86%。公司注重科技研发,2019年、2020年、2021 年 Q3 的研发费用分别为 7487.05 万元、6989.71 万元和 5043.84 万元,研发费用率分别为22.35%、19.42%和 15.06%。根据招股说明书,公司 2021 年预计归属于母公司股东的净利润为6,000.00-7,000.00 万元,较 2020 年增长 72.07%-100.75%,扣除非经常性损益后归属于母公司股东的净利润 4,400.00-5,400.00 万元,较 2020 年增长 125.21%-176.39%。 -6.48%8.

20、18%28.40%-10%0%10%20%30%40%20,00025,00030,00035,00040,00020021Q3主营业务收入增速半导体激光业务38.8%激光光学业务50.6%汽车应用业务8.1%光学系统业务1.0%其他1.5% 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 图图6: 各业务毛利率情况(各业务毛利率情况(%) 图图7: 公司毛利率及净利率走势(公司毛利率及净利率走势(%) 资料来源:Wind,民生证券研究院 资料来源:Wind,民生证券研究院 图图8:

21、公司研发费用(万元)公司研发费用(万元) 图图9: 公司研发费用率走势(公司研发费用率走势(%) 资料来源:Wind,民生证券研究院 资料来源:Wind,民生证券研究院 1.4 公司首次公开发行,募集资金投向新兴应用公司首次公开发行,募集资金投向新兴应用 公司拟首次公开发行 2,249 万股人民币,筹集金额 10.10 亿元,计划投资于炬光科技东莞微光学及应用项目(一期工程) 、激光雷达发射模组产业化项目、研发中心建设项目和补充流动资金项目。募集资金项目分配如下: 表表1: 炬光炬光科技科技 IPO 募资项目募资项目 项目名称项目名称 总投资额总投资额 募集资金投入金额募集资金投入金额 项目目

22、标项目目标 资金用途资金用途 炬光科技东莞微光学及应用项目(一期工程) 26,507.43万元 24,353.74万元 满足市场对激光光学元器件的需求,扩产激光光学元器件产品 购置土地、新建厂房、研发楼及仓库,购买国内外先进生产及检测设备,及配备相应的生产和技术人员 激光雷达发射模组产业化项目 16,702.81万元 16,702.81万元 满足市场对车载激光雷达发射模组的需求,产业化生产激光雷达发射模组产品 新建厂房及仓库,购买国内外先进生产及检测设备,及配备相应的生产和技术人员 研发中心建设项目 14,964.90万元 14,964.90万元 实现公司技术研发及试验检测能力的进一步提升,为

23、新技术与新产品的开发提供研发平台,缩短产品研发周期,提升产品质量 新建研发实验室,购买国内外先进生产及检测设备,及配备相应的生产和技术人员 补充流动资金项目 45,000.00万元 45,000.00万元 合计 103,175.15万元 101,021.45万元 资料来源:招股说明书,民生证券研究院 33.95%39.14%48.98%50.67%49.35%31.36%52.42%64.73%0%50%100%20021Q3半导体激光业务产品激光光学业务产品汽车应用业务光学系统业务41.82%38.26%51.01%56.51%5.26%-24.01%9.33%15.8

24、6%-40%-20%0%20%40%60%80%20021Q3毛利率净利率5,458.097,487.056,989.715,043.8401,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,00020021Q315.38%22.35%19.42%15.06%0%5%10%15%20%25%20021Q3 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 2 立足“产生光子”立足“产生光子”+“调控光子”两大基础能力“调控

25、光子”两大基础能力 激光器应用场景广泛,激光器应用场景广泛,材料加工是最大的终端市场材料加工是最大的终端市场。激光器作为能量源、照明和信息传输,用于广泛的应用场景。根据2020 中国激光产业发展报告 ,2019 年度全球激光器主要最终应用于激光材料加工和光刻市场、通信和光存储市场、科研和军事市场、医疗和美容市场、仪器与传感器市场、显示与打印市场等。 图图10: 2019 年度全球激光器应用年度全球激光器应用市场市场占比占比 资料来源:中国科学院,招股说明书,民生证券研究院 半导体激光器半导体激光器直接应用场景相对有限,可作为泵浦源用于更广阔领域直接应用场景相对有限,可作为泵浦源用于更广阔领域。

26、激光器按增益介质,分为气体、液体、固态(固态、光纤、半导体)激光器。其中固态激光器应用最广泛、市场占有率最高;液体激光和气体激光效率低下,运行成本高。公司深耕的半导体激光器虽然光电转换效率高、体积小、寿命长,但直接产生的光束质量差,直接应用领域有限,多应用于焊接、熔覆、淬火、表面热处理等材料加工领域,或作为泵浦源用于更多应用场景。根据 Strategies Unlimited,2018 年半导体激光器在全球激光器市场销售收入占比仅为 17%,2019 年数据显示,其作为激光器泵浦源所延伸的应用占比达到 72.9%。 表表2: 不同光不同光子类型的半导体激光器应用领域子类型的半导体激光器应用领域

27、 光子类型光子类型 激光器类型激光器类型 应用领域应用领域 能量光子 光纤激光器泵浦 打标、雕刻、切割、焊接、金属 3D 打印等材料加工领域,应用于航空航天、汽车制造、船舶制造、钢铁冶金、3C电子、国防等 固体及超快激光器泵浦 精密切割、打孔、剥离、去除、划片、调阻调频、微纳结构加工,应用于半导体微电子、显示面板与照明、航空航天、汽车、太阳能、3C电子、3D增材制造等 直接半导体激光器 焊接、熔覆、淬火、表面热处理,应用于汽车制造、发电设备、3C电子、航空航天、高铁、钢铁冶金等 生物医学用激光器 医美、理疗、手术、光动力 定向能用激光器 科研与国防军事 信息光子 光通信激光器 接入网、主干网、

28、数据中心;5G、物联网; 硅光芯片 数据传输与运算 激光雷达与探测器 3D人脸识别与辅助摄像、探测跟踪、安防监控、无人驾驶、机器视觉、测距和尺吋测量 传感器 液体、气体等物质传感器、接近传感器等 中远红外、太赫兹激光器 检测与影像、光电对抗 显示光子 红、绿、蓝三色激光器 激光电视、激光投影、汽车车灯、激光照明等 资料来源:长光华芯招股说明书(注册稿) ,民生证券研究院 激光材料加工和光刻40.9%通信和光存储27.0%科研和军事12.0%医疗和美容9.0%仪器与传感器8.0%显示与打印3.0% 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 Table_Page

29、 炬光科技(炬光科技(688167) 2.1 位于产业链最上游位于产业链最上游,解决国内,解决国内“卡脖子卡脖子”环节环节 上游元器件上游元器件难进难出难进难出,竞争格局难打破。,竞争格局难打破。上游元器件影响下游产品性能,其验证、导入下游产品的周期长,进入客户供应链后较为稳定。公司位于产业链最上游,最初聚焦半导体激光器。2017年收购 LIMO 公司,将“产生光子”与“调控光子”技术相结合,开拓出更广泛的中下游应用领域。 图图11: 2018 年全球各类激光器销售收入占比情况年全球各类激光器销售收入占比情况 图图12: 2019 全球高功率半导体激光器应用占比全球高功率半导体激光器应用占比

30、资料来源: Strategies Unlimited,民生证券研究院 资料来源: Strategies Unlimited,招股说明书,民生证券研究院 光纤激光器51.0%半导体激光器17.0%固体激光器16.0%气体激光器16.0%直接应用类器件/系统27.1%固体激光器泵浦源26.3%光纤激光器核心器件46.6% 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 图图13: 炬光科技主营业务在产业链中所处位置炬光科技主营业务在产业链中所处位置 资料来源:招股说明书,民生证券研究院 表表3: 半导体激光业务

31、公司布局对比半导体激光业务公司布局对比 公司名称公司名称 产品布局产品布局 产业链位置产业链位置 销售规模销售规模 美国相干公司 元器件、模块、准分子激光器、CO2激光器 业内领先,产品线丰富,具有很强的技术垂直整合能力 2019年度 143,064.00万美元 法国 Lumibird 元器件、模块、固体激光器、液体激光器 通过 Keopsys 公司与 Quantel公司合并而成,在光纤和固体激光器领域有领先优势 2019年度 11,071.70万欧元 美国 Lasertel 元器件、模块、集成服务 高功率传导半导体激光器产品具有领先优势 母公司 Leonardo2019年度 1,378,40

32、0.00万欧元 美国 IPG 光电 元器件、光纤激光器 上下游产业链垂直整合 - 美国 nLight 元器件、光纤激光器、光纤 激光二极管芯片和光纤耦合封装具备一定优势 - 美国贰陆集团 元器件、半导体激光器、光纤激光器、解决方案 从事上中下游的广泛业务 - 锐科激光 光纤激光器、关键器件与材料 提供光纤激光器产品和应用解决方案 5-20亿元 杰普特 光纤激光器、固体激光器、智能装备 中游 5-20亿元 炬光科技 元器件 牵头制定两项国家标准,自主研发形成多项核心技术,部分产品关键指标国际领先 2019年度半导体激光业务销售收入21,249.32万元 资料来源:招股说明书,各公司官网,民生证券

33、研究院 上游上游 激光二极激光二极管芯片管芯片 热沉、热沉、 结构材料结构材料 电子器件电子器件 (数控、电源等) 光学基材、光学件光学基材、光学件 (激光晶体材料、微光学晶圆) 半导体激光元器件半导体激光元器件 (单管激光器、巴条/叠阵激光器) 激光光学元器件激光光学元器件 (光学微透镜、光场匀化器、光束匀化扩散器) 主要业务 光纤激光光纤激光器器 固体激光器固体激光器 光子应用模块和系统光子应用模块和系统 (激光雷达发射模组、光学系统等) 中游中游 激光设备集成激光设备集成 半导体光刻机、激光加工设备、医疗仪器设备、光通信设备等 先进制造 医疗健康 科学研究 汽车应用 信息技术 光通讯 光

34、存储 其他应用 拓展业务 下游下游 炬光科技炬光科技所处位置所处位置 直接应用 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 2.2 产生光子:产生光子:打破国外垄断实现国产替代打破国外垄断实现国产替代 半导体激光器优势明显,半导体激光器优势明显,潜在空间潜在空间大大。高功率半导体在效率、可靠性、成本、尺寸等各方面具有优势。与固体激光器、光纤激光器等其他类型激光器相比,半导体激光器光电转换效率高,最高可达 60-70%;体积小、重量轻,常用产品体积仅为立方厘米量级;寿命长、可靠性高,高功率情况下可工作上

35、万小时;工业化程度高、成本低,同一片半导体晶圆上可实现大量激光二极管芯片的集成。 炬光科技打破国外垄断,实现国产可替代。炬光科技打破国外垄断,实现国产可替代。公司自主研发形成共晶键合技术、热管理技术、热应力控制技术、界面材料与表面工程、测试分析诊断技术,开发的 120kW 半导体激光器使得中国成为继美、法之后第三个能够制备百千瓦级半导体激光器的国家。公司为中国科学院、多家中央直属骨干企业、台积电、以色列飞顿、美国 Branson 等国内外知名客户提供高功率半导体激光器元器件,并牵头制定半导体激光器总规范 半导体激光器测试方法两项国家标准。 表表4: 炬光科技半导体激光核心技术炬光科技半导体激光

36、核心技术 核心技术核心技术 技术特点及先进性技术特点及先进性 应用产品应用产品 技术水平技术水平 专利论文情况专利论文情况 共晶键合技术 提高产品工作寿命、环境适应性与存贮时间 半导体激光产品 汽车应用产品 国际领先 专有技术,发表论文 19篇 热管理技术 大幅提升产品性能和可靠性 半导体激光产品 汽车应用产品 部分指标国际领先,整体国内领先 获得专利 64项,发表论文 20篇 热应力控制技术 产品应力降低、均匀化提升,性能参数提高 半导体激光产品 汽车应用产品 部分指标国际领先,整体国内领先 获得专利 15项,发表论文 15篇 界面材料与表面工程技术 提高贴片的强度和长期可靠性,实现无铟化贴

37、片 半导体激光产品 汽车应用产品 部分指标国际领先,整体国内领先 专有技术 测试分析诊断技术 提出优化结构,提高键合界面的可靠性与稳定性 半导体激光产品 汽车应用产品 部分指标国际领先,整体国内领先 获得专利 35项,发表论文 1篇 资料来源:招股说明书,民生证券研究院 公司在上游半导体激光元器件细分领域具有一定技术优势和市场地位。公司在上游半导体激光元器件细分领域具有一定技术优势和市场地位。公司产品 GS 传导冷却半导体激光器垂直阵列,采用高峰值功率激光二极管芯片的封装技术和热管理技术,输出功率在可比公司中处于领先水平;产品的波长范围优于美国相干公司,与法国 Lumibird 保持相当。VS

38、 微通道冷却半导体激光器垂直阵列在连续工作条件下、准连续工作条件下的输出功率均优于可比公司。Vsilk 激光脱毛模块在准连续工作条件下的单巴峰值功率优于相干公司产品在连续工作条件下的单巴功率,但低于 Lasertel 同类产品;模块总功率与相干公司保持相当,但低于 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 11 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) Lasertel 同类产品;标称占空比低于可比公司;密封等级优于可比公司,更适用于激光脱毛应用。Fairy 激光无创溶脂模块输出功率优于可比公司;采用单巴条直接输出矩形、高均匀性光斑激光,光斑质量

39、优于相干公司产品的圆形、高斯光斑。 表表5: 炬光科技半导体激光产品与可比公司产品关键指标对比炬光科技半导体激光产品与可比公司产品关键指标对比 公司产品公司产品 关键参数指标关键参数指标 指标说明指标说明 GS 传导冷却半导体激光器垂直阵列 炬光科技 美国相干公司 法国 Lumibird 功率:500W/bar808nm 功率:500W/bar808nm 功率:500W/bar808nm 功率:功率是评价半导体激光器的重要指标,产品单 Bar功率越高,需要的技术和工艺要求越高 波长范围:790nm至 980nm 波长范围:790nm至 980nm 波长范围:790nm至980nm VS 微通道

40、冷却半导体激光器垂直阵列 炬光科技 美国相干公司 - 连续功率: 连续功率: 功率:功率是评价半导体激光器的重要指标,产品单 Bar功率越高,需要的技术和工艺要求越高 100W/bar808nm 80W/bar808nm 200W/bar940nm/980nm 150W/bar980nm 准连续功率:500W/bar808nm/940nm 准连续功率:250W/bar808nm Vsilk 激光脱毛模块 炬光科技 美国相干公司 美国 Lasertel 单巴功率:100W/bar 单巴功率:80W/bar 单巴功率:125W/bar 功率:功率是评价半导体激光器的重要指标,产品单 Bar功率越高

41、,需要的技术和工艺要求越高 模块功率:600-2400W 模块功率:最大2400W 模块功率:1900-2800W 占空比: 6%-20% 占空比: 连续 占空比: 连续 占空比:激光脉冲宽度在循环周期内所占的比例,高峰值功率、短脉宽在脱毛领域应用效果更好 封装形式: 金锡封装 封装形式:- 封装形式:金锡封装 封装形式:金锡封装在毫秒级工作条件下的可靠性具有显著优势 快轴准直: 全系列标配 快轴准直: 可选 快轴准直:可选 快轴准直:快轴准直后的光斑具有更深的穿透深度、更高的能量密度、更好的应用效果,可以实现高峰值功率、短脉宽的工作方式。准直后的光束不需要传统的光波导进行光束整形,体积和重量

42、更小,可应用于真空吸附治疗 密封等级: IP65 密封等级: 无 密封等级: 无 密封等级:为了防止激光器在工作过程中冷凝所造成的激光器烧毁,用密封结构可有效避免冷凝 Fairy激光无创溶脂模块 炬光科技 美国相干公司 - 功率:50W 功率:30W 功率:功率是评价半导体激光器的重要指标,产品单 Bar功率越高,需要的技术和工艺要求越高 光斑尺寸:40*80mm 光斑尺寸:400m 光斑尺寸:炬光科技提供的是整体模块化产品,输出光斑尺寸较大且均匀性高,无需进行其他复杂的光学整形即可直接用于溶脂 光斑均匀性:85% 光斑均匀性:未经匀化的高斯光束 光斑均匀性:在溶脂过程中,高度均匀的光斑可以避

43、免局部温度过高而产生的效果不佳或烫伤风险 资料来源:招股说明书,各公司官网,民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 2.3 调控光子:调控光子:收购收购 LIMO 拓展微光学拓展微光学 通过通过光束整形拓宽半导体激光器的应用边界光束整形拓宽半导体激光器的应用边界。高光束质量的激光容易满足应用场景所对应的光斑形状、功率密度、光强分布要求,但通过微光学透镜对激光进行整形,使光子在合适的时间出现在合适的位置,低光束质量的激光(如半导体激光)也能实现功能。炬光科技微光学透镜能够在零维(点)

44、 、一维(线) 、二维(面)三个维度对各类型激光器进行光束整形。无论何种入射光源类型,整形后均可形成圆形、矩形、线形等各种光斑形状,满足激光加工需求;也可形成较大的发散角,满足照明、3D 感知等应用需求。 图图14: 零维(点) 、一维(线) 、二维(面)光束整形零维(点) 、一维(线) 、二维(面)光束整形 资料来源:炬光科技微信公众号,民生证券研究院 光子调控技术拓展中下游客户的应用领域,公司同样受益于中下游客户业务增长。光子调控技术拓展中下游客户的应用领域,公司同样受益于中下游客户业务增长。如线光斑、面光斑在激光焊接、剥离和退火等领域大幅提升加工效率和效果,炬光科技向中下游供应光束整形核

45、心元器件,拓展固体、光纤激光器的应用领域,降低其对光束质量的要求从而降低成本,公司作为上游供应商同样受益。如 LIMO 的光束转换系统 Activation Line UV 借助特殊的微光学器件,使固体激光器现在也可用于激光剥离工艺,产能提升 30%以上,在柔性屏手机显示屏生产中的 OLED 剥离领域成功应用多年。 炬光科技收购炬光科技收购LIMO公司,具有国际领先的激光光学核心技术。公司,具有国际领先的激光光学核心技术。在光学元件领域,LIMO目前是世界上主要的微光学玻璃镜片供应商之一,曾获得全球光电行业最高荣誉之一 Prism Awards棱镜奖,具有全球领先的光子调控技术。公司自主研发形

46、成线光斑整形技术、光束转换技术、光场匀化技术(光刻机用)和晶圆级同步结构化激光光学制造技术。其高效的基于晶圆的制造技术,一次性可生产出数以万计的微透镜,并保证质量稳定可靠。显著提高的生产能力和高效率低成本运营意味公司可以在将来继续满足光学和激光应用技术领域不断增长的全球需求。为世界顶级企业 A 公司和国内主要光刻机研发项目提供光刻机用光场匀化器,为美国相干公司、锐科激光、创鑫激光、长光华芯等提供核心元器件,为 C 公司提供像素控制 3D 打印线光斑系统(Pixeline) 。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 Table_Page 炬光科技(炬光科

47、技(688167) 表表6: 炬光科技激光光学核心技术炬光科技激光光学核心技术 核心技术核心技术 技术特点及先进性技术特点及先进性 应用产品应用产品 技术水平技术水平 专利论文情况专利论文情况 线光斑整形技术 提升光斑能量均匀性,提升使用效率 光学系统产品 国际领先 获得专利 57项,发表论文 18篇 光束转换技术 将光束基本对称 半导体激光产品 激光光学产品 汽车应用产品 光学系统产品 国际领先 获得专利 38项,发表论文 9篇 光场匀化技术 光斑能量均匀分布 激光光学产品 汽车应用产品 国际领先 获得专利 84项,发表论文 5篇 晶圆级同步结构化激光光学制造技术 高精度、高重复性、大批量、

48、低成本 激光光学产品 国际领先 专有技术 资料来源:招股说明书,民生证券研究院 炬光科技的激光光学元器件产品多项指标优于可比公司。炬光科技的激光光学元器件产品多项指标优于可比公司。在单(非)球面柱面透镜(快轴准直镜)产品方面,公司能够设计并加工高阶非球系数的单柱面面型结构,且加工精度高,快轴准直镜产品的剩余发散角指标优于可比公司。受益于公司微透镜阵列的高加工精度,光束转换器产品针对相同激光阵列芯片慢轴发光点之间的距离间隔,快轴剩余发散角指标优于可比公司;光场匀化器产品表面粗糙度在纳米级别,不均匀度指标优于可比公司。公司采用高折率玻璃材质,光束扩散器产品相对于其他高分子材料的光束扩散器,能够实现

49、更大的视场角,视场角指标优于可比公司。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 14 Table_Page 炬光科技(炬光科技(688167) 表表7: 炬光科技激光光学产品与可比公司产品关键指标对比炬光科技激光光学产品与可比公司产品关键指标对比 公司产品 关键参数指标 指标说明 单(非)球面柱面透镜(快轴准直镜) 炬光科技 德国 Ingeneric 瑞士 FISBA 剩余发散角:2.2毫弧度内92%功率 剩余发散角:2.3毫弧度内90%功率 剩余发散角:2.5毫弧度内85%功率 剩余发散角:经过准直透镜后光束向外发散的角度,该指标体现了准直透镜的准直效果;剩

50、余发散角越小则准直效果越优 光束转换器 炬光科技 瑞士 FISBA 美国 Edmund Optics 快轴剩余发散角: 快轴剩余发散角: 快轴剩余发散角: pitch:激光阵列芯片慢轴发光点之间的距离间隔 快轴剩余发散角:在相同 pitch下,最终快轴剩余发散角越小则光束转换效果越优 6毫弧度400m pitch 10毫弧度400m pitch 8毫弧度500m pitch 5.5毫弧度500m pitch 8毫弧度500m pitch 光场匀化器 炬光科技 德国 Suess MicroTec 德国 Jenoptik 不均匀度:1% 不均匀度:2.5% 不均匀度:3-5% 均匀度:均匀度表明了

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