【免费】深度报告-20221115-国海证券-长光华芯-688048.SH-公司深度研究-国产激光芯片龙头-受益于激光雷达VCSEL芯片

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2022 年 11 月 15 日

公司研究

评级：买入(首次覆盖)

研究所

证券分析师：

杨阳 S0350521120005

yangy08@ghzq.com.cn

联系人：

郑奇 S0350122030040

zhengq@ghzq.com.cn

[Table_Title]

国产激光芯片龙头，受益于激光雷达 VCSEL 芯片

——长光华芯（688048）公司深度研究

最近一年走势

相对沪深 300 表现

2022/11/14

表现

12M

长光华芯

-4.2%

-27.0%

沪深 300

-1.3%

-9.5%

-22.39%

市场数据

2022/11/14

当前价格（元）

102.85

52 周价格区间（元）

60.20-163.30

总市值（百万）

13,946.46

流通市值（百万）

3,211.28

总股本（万股）

13,560.00

流通股本（万股）

3,122.30

日均成交额（百万）

170.47

近一月换手（%）

59.14

投资要点：

◼ 国内半导体激光芯片龙头，2018-2021 年营收 CAGR 达 66.82%。

长光华芯成立于 2012 年，从事半导体激光芯片的研发、设计与制造，

主要产品包括高功率单管系列、高功率巴条系列、高效率 VCSEL 系

列、光通信芯片系列，其中高功率单管系列和高功率巴条系列

2018-2021 年收入占比在 97%以上。长光华芯以高功率半导体激光

芯片业务为支点，横向扩展 VCSEL 芯片和光通信芯片业务，纵向延

伸开发器件、模块、直接半导体激光器产品，是国内半导体激光芯

片龙头公司，半导体激光单管芯片和半导体激光巴条芯片产品技术

水平全球领先。2021 年公司营业收入 4.29 亿元，归母净利润 1.15

亿元，2018-2021 年营收 CAGR 达 66.82%，营业收入增速较高。

◼ 高功率激光芯片业务有望受益于国产化率提升，传感器应用拓展

VCSEL 市场空间。据长光华芯招股书，公司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%，国内市场市占率第

一。高功率激光器在下游激光加工设备、科研军事、生物医疗领域

的需求较高近几年基本保持 10%左右的增长、趋势有望延续，据长

光华芯招股书测算，高功率半导体激光器行业 2020 年全球市场规模

为 615.03 亿元、中国市场规模为 177.74 亿元，高功率半导体激光

芯片行业全球市场规模为 18.30 亿元、中国市场规模为 5.29 亿元；

2013-2020 年高功率光纤激光器国产化率从 0.80%增长至 57.85%，

与低功率光纤激光器 2020 年国产化率 99.54%相比仍有较大提升空

间，公司有望受益于高功率半导体激光芯片的国产化率提升。公司

VCSEL 业务有望受益于下游车载激光雷达需求增加与 3D 传感技术

的广泛应用。据 Yole 预计，2020-2025 年 VCSEL 激光器全球市场

规模有望由 11.4 亿美元增长至 26.46 亿美元，CAGR 达 18.35%；

下游车载激光雷达、3D 传感技术是 VCSEL 增长的主要驱动力，据

我们预测全球车载激光雷达市场 2021-2025 年 CAGR 有望达到

133.37%，据 Yole 预测 3D 传感市场 2019-2025 年 CAGR 有望达到

20%。

◼ IDM 模式具备研发效率与量产优势，公司持续推进 VCSEL 产业化。

长光华芯是 IDM 厂商、掌握产业链关键环节的核心技术，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，引入 6 吋产线后产能和成本均大幅改善。公司 190-230μm

条宽的高功率单管芯片输出功率达 30W、电光转换效率达 63%；

-0.2186

0.0227

0.2639

0.5052

0.7464

0.9877

22/4 22/5 22/6 22/7 22/8 22/10 22/11

长光华芯沪深300

证券研究报告 
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内容目录 
1、  国内半导体激光芯片龙头，营收业绩增速较高 ...................................................................................................... 6 
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 .................................................................. 6 
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 ................................. 10 
1.3、  财务分析：盈利能力持续提升，期间费率持续降低 ...................................................................................... 13 
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 ............................................... 22 
2.1、  高功率半导体激光芯片：下游需求扩张+国产替代加速 ................................................................................ 22 
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 ......................................................... 22 
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 ...................................................................... 28 
2.2、  VCSEL 芯片：激光雷达&3D 传感开拓需求空间 ........................................................................................... 31 
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 .................................................................... 31 
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 ................................................................ 34 
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 ........................................................................... 36 
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 VCSEL 业务产业化 ........................................... 38 
3.1、  IDM 模式运营工艺成熟稳定，技术积累丰富 ................................................................................................. 38 
3.2、  产品性能优势凸显，导入 6 吋生产线扩产降本 ............................................................................................. 39 
3.3、  募投项目扩充产能，加速 VCSEL 业务产业化 .............................................................................................. 42 
4、  盈利预测与投资评级 ............................................................................................................................................ 42 
5、  风险提示 .............................................................................................................................................................. 44 
 
   

证券研究报告 
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图表目录 
图 1：长光华芯发展历程 ............................................................................................................................................... 6 
图 2：长光华芯以高功率半导体激光芯片为支点横纵双向进行产业布局 ...................................................................... 7 
图 3：长光华芯首次公开发行后的股权结构（2022.10.28） ......................................................................................... 7 
图 4：长光华芯产品涉猎激光行业产业链上中游 ......................................................................................................... 11 
图 5：长光华芯核心技术产品收入占比 ....................................................................................................................... 13 
图 6：长光华芯营业收入及增长率 .............................................................................................................................. 14 
图 7：长光华芯归母净利润及扣非归母净利润 ............................................................................................................ 14 
图 8：长光华芯销售内地为主、国外占比缓慢提升 ..................................................................................................... 14 
图 9：2020 年起长光华芯出现代理和经销的方式 ....................................................................................................... 14 
图 10：长光华芯营业收入结构(按业务划分) ............................................................................................................... 15 
图 11：长光华芯各项业务收入占比 ............................................................................................................................. 15 
图 12：高功率单管系列各项产品收入占比 .................................................................................................................. 16 
图 13：单管系列 2021H1 收入结构(按应用场景划分) ................................................................................................. 16 
图 14：高功率巴条系列各项产品收入占比 .................................................................................................................. 16 
图 15：巴条系列 2021H1 收入结构(按应用场景划分) ................................................................................................. 16 
图 16：长光华芯营业成本及增长率 ............................................................................................................................ 17 
图 17：长光华芯营业成本结构 .................................................................................................................................... 17 
图 18：长光华芯营业成本各成分比例 ......................................................................................................................... 17 
图 19：更换 6 吋晶圆产线前后芯片单位成本变动 ...................................................................................................... 17 
图 20：2018-2022H1 长光华芯综合毛利率 ................................................................................................................ 18 
图 21：2018-2021H1 长光华芯各业务毛利及毛利率 .................................................................................................. 18 
图 22：长光华芯高功率单管系列产品毛利率 .............................................................................................................. 19 
图 23：长光华芯高功率巴条系列产品毛利率 .............................................................................................................. 19 
图 24：长光华芯及可比公司的综合毛利率比较 .......................................................................................................... 20 
图 25：长光华芯期间费用结构及期间费用率 .............................................................................................................. 20 
图 26：期间费用结构(管理费用剔除股权支付后) ........................................................................................................ 20 
图 27：长光华芯各项费用率结构 ................................................................................................................................ 21 
图 28：长光华芯各项费用率结构(剔除股权支付后) .................................................................................................... 21 
图 29：2021H1 长光华芯研发人员占比 ...................................................................................................................... 21 
图 30：长光华芯研发费用(率)及增长率 ...................................................................................................................... 21 
图 31：长光华芯及可比公司的研发费率比较 .............................................................................................................. 22 
图 32：激光芯片是激光器的核心部件 ......................................................................................................................... 23 
图 33：激光器结构及工作原理 .................................................................................................................................... 23 
图 34：中国各类激光器市场占比 ................................................................................................................................ 25 
图 35：2015-2021E 全球激光器市场规模 ................................................................................................................... 26 
图 36：2015-2021E 全球半导体激光器市场规模 ........................................................................................................ 26 
图 37：2014-2022E 中国光纤激光器市场规模及增速................................................................................................. 26 
图 38：2020 年中国光纤激光器市场销售份额 ............................................................................................................ 27 
图 39：2021 年中国光纤激光器市场销售份额 ............................................................................................................ 27 
图 40：2018-2020 年全球激光器应用市场结构 .......................................................................................................... 28 
图 41：2018-2022 年全球激光设备市场销售收入 ....................................................................................................... 29 
图 42：2018-2022 年中国激光设备市场销售收入 ....................................................................................................... 29 
图 43：2021 年全球激光设备市场销售收入区域占比 ................................................................................................. 29 
图 44：2016-2022 年中国激光切割成套设备市场销售收入 ........................................................................................ 29 

证券研究报告 
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图 45：全球定向激光源和军事激光市场有望扩张 ....................................................................................................... 30 
图 46：全球医疗激光市场规模有望提升 ..................................................................................................................... 30 
图 47：2013-2020 年光纤激光器国产化渗透率 .......................................................................................................... 31 
图 48：边发射激光芯片（左）VS 面发射激光片（右） ............................................................................................. 31 
图 49：VCSEL 产业链及代表厂商 .............................................................................................................................. 33 
图 50：VCSEL 向多结、可寻址方向发展 ................................................................................................................... 33 
图 51：2020 年全球各种应用的 VCSEL 市场份额 ...................................................................................................... 33 
图 52：2020 年主要的 VCSEL 供应商 ........................................................................................................................ 33 
图 53：2020-2025 年 VCSEL 激光器市场规模预测 .................................................................................................... 34 
图 54：半导体激光器是激光雷达上游的核心电子元器件 ............................................................................................ 35 
图 55：2021-2025 全球车载激光雷达市场规模测算 ................................................................................................... 35 
图 56：2021-2025 中国车载激光雷达市场规模测算 ................................................................................................... 35 
图 57：2019-2025 年全球 3D 传感细分市场规模预测 ................................................................................................ 36 
图 58：半导体行业厂商不同经营模式下对应的产业链环节 ........................................................................................ 38 
图 59：长光华芯工艺流程 ........................................................................................................................................... 39 
 
 
表 1：长光华芯主要股东持股信息 ................................................................................................................................ 8 
表 2：长光华芯管理层持股情况及信息概况 .................................................................................................................. 9 
表 3：长光华芯主要股东持股信息 .............................................................................................................................. 10 
表 4：长光华芯股权支付情况 ...................................................................................................................................... 10 
表 5：长光华芯产品矩阵 ............................................................................................................................................. 12 
表 6：长光华芯核心技术 ............................................................................................................................................. 13 
表 7：激光器分类方式 ................................................................................................................................................. 24 
表 8：不同增益介质的激光器对比 .............................................................................................................................. 24 
表 9：半导体激光器应用领域广泛 .............................................................................................................................. 25 
表 10：VCSEL 与 EEL 工艺特性对比 ......................................................................................................................... 32 
表 11：长光华芯主要竞争对手情况 ............................................................................................................................. 37 
表 12：2020 年长光华芯高功率半导体激光芯片销售情况拆分 ................................................................................... 37 
表 13：长光华芯与可比公司高功率单管芯片性能参数对比 ........................................................................................ 40 
表 14：长光华芯与可比公司高功率巴条芯片性能参数对比 ........................................................................................ 40 
表 15：2021 年起长光华芯芯片产能大幅提升 ............................................................................................................ 41 
表 16：导入 6 吋晶圆生产线前后成本对比(单位:元/颗) .............................................................................................. 41 
表 17：长光华芯首发上市募集资金投向及使用安排 ................................................................................................... 42 
表 18：长光华芯业务拆分预测 .................................................................................................................................... 43 
表 19：可比公司估值对比 ........................................................................................................................................... 43 
 
   