一、长光华芯：本土半导体激光芯片龙头，横纵向布局拓展成长边界

（一）公司秉承“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略

长光华芯成立于2012年，总部位于苏州市，于2022年在科创板上市。

公司主要致力于高功率半导体激光器芯片、高效率激光雷达与3D传感芯片、高速光通信半导体激光芯片及器件和系统的研发、生产和销售。

产品广泛应用于工业激光器泵浦、激光先进制造装备、生物医学美容、高速光通信、机器视觉与传感等下游应用领域。公司未来将继续专注于半导体激光行业，秉承“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略。

公司立足苏州半导体激光创新研究院平台，公司发展以半导体激光芯片业务为支点。

公司以苏州半导体激光创新研究院为平台，吸引全球顶尖人才，聚集内外部创新资源，围绕半导体激光芯片及应用，打造可持续领先的研发能力和新方向拓展能力；公司发展以半导体激光芯片业务为支点，目前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，是国内少有的具备高功率激光芯片设计并量产能力的企业之一，打破了我国激光行业上游核心环节半导体激光芯片依赖国外进口的局面。

横向扩展产品品类，纵向延伸打造垂直产业链布局。

公司依托在高功率半导体激光芯片的研发、技术及产业化的“支点”优势，从高功率半导体激光芯片扩展至 VCSEL 芯片及光通信芯片，将产品应用领域拓展至消费电子、激光雷达等；同时，为更好贴近客户、满足客户需求及适应众多激光应用，结合公司高功率半导体激光芯片的优势，公司业务纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器。

公司在激光芯片、器件及模块、VCSEL、光通信芯片等领域横向、纵向产业布局，不断强化综合服务能力和在国内及国际市场的竞争力。

（二）盈利能力稳健提升，核心客户营收占比较高

营收增速受到下游短期需求波动影响，盈利能力稳健提升。

2018-2021年，公司营业收入从0.92亿元增长至4.29亿元，CAGR约66.82%；2022Q1-3，受到下游需求短期波动影响，公司实现营业收入3.17亿元，同比基本持平。

公司2020年归母净利润为正，实现扭亏为盈，2021年实现归母净利润1.15亿元，同比增长340.49%；2022Q1-3实现归母净利润0.95亿元，同比增长22.67%；盈利能力稳健提升。

高功率单管系列产品营收占比较高，高功率半导体激光芯片业务毛利率稳中有升。

高功率单管系列产品为公司主要营收来源，2021年该业务占比约84.12%。

高功率巴条系列产品为公司第二大主营业务，2021年营收占比约12.97%。VCSEL是公司新业务，2021年营收同比增长约140%，但相比公司其他主营业务体量仍然较小，营收占比低于2%。

受益于主营业务内细分产品营收结构优化，公司高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品毛利率呈现出稳中有升的趋势。

服务下游头部客户，前五大客户营收占比较高。

公司主要产品应用领域为国内工业激光器领域，下游头部客户市场份额占比较高，且产能扩充前公司产品供需偏紧，大部分产能被用于满足下游主要客户的订单需求。

2018-2021H1，公司来自前五大客户的销售收入占营业收入的比例分别为86.36%、81.74%、78.90%和82.26%，主要客户包括飞博激光、创鑫激光、锐科激光、大族激光、光惠激光等知名激光器厂商，以及部分科研机构客户。

公司与下游本土头部客户均构筑了稳健牢固的合作关系，公司主营业务与国内工业激光器行业形成密切的上下游联动、协同成长。

（三）股权结构较为分散，下游客户持股强化合作

公司无实际控制人，客户持股强化上下游合作。

公司第一大股东为华丰投资，持有公司18.38%的股份；公司核心管理成员王俊、廖新胜、闵大勇、潘华东通过核心高管持股平台苏州英镭持有公司14.82%的股份；公司股权结构较为分散，没有实际控制人。

H客户间接持有公司3.74%的股份，H客户的车规级激光雷达产品、旗舰机中的3D摄像头模块均需要应用到VCSEL产品，下游客户持股有助于强化双方合作，助力公司VCSEL业务的快速成长。

（四）采用 IDM 经营模式产能自主可控，坚持高研发投入掌握核心技术

建成IDM全流程工艺平台，核心技术、产能均自主可控。

公司目前已建成覆盖芯片设计、外延生长、晶圆处理工艺（光刻）、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等IDM全流程工艺平台和3英寸、6英寸量产线；并依托边发射芯片的技术水平，向面发射芯片扩展，从GaAs（砷化镓）材料体系扩展到InP（磷化铟）材料体系，构建了边发射和面发射两种结构的技术工艺平台；公司拥有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、高亮度合束及光纤耦合技术等核心技术，在半导体激光芯片的生产设计全流程实现了核心技术、产能的自主可控。

坚持高研发投入，良率持续提升。

2019-2022Q1-3年，公司研发投入分别为0.53、0.60、0.86、0.80亿元，呈现快速增长趋势，研发费用率分别为38.06%、24.41%、20.03%、25.25%，公司研发费用率长期保持较高水平。

截至2021H1，公司共有研发人员106人，占员工总人数的30.46%。受益于公司的高研发投入和工艺技术的不断提高，公司激光芯片生产的良率不断提高，2018-2020年复合增长率达到33.40%。

二、高功率半导体激光器：应用广泛空间广阔，激光芯片国产替代方兴未艾

（一）半导体激光器：空间广阔，兼具泵浦源、激光器两类下游应用

激光是20世纪与原子能、半导体、计算机齐名的四项重大发明之一，目前激光产业链涵盖下游激光制造、激光通信、激光医疗等多个应用场景。

激光器位居整个激光产业链的核心中枢位置，其工作原理是利用受激辐射方法产生可见光或不可见光。激光器的光学系统主要由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件材料组成。增益介质是光子产生的源泉，泵浦源为增益介质提供能量激励，谐振腔通过控制腔内光子振荡来获得高质量的输出光源。

激光器可按照增益介质、输出波长、运转方式、泵浦方式进行分类。

根据增益介质的不同，激光器可以分为固态激光器（含固体、半导体、光纤、混合激光器）、液体激光器、气体激光器等；按照泵浦方式不同，激光器可以分为电泵浦、光泵浦、化学泵浦激光器等；按照运转方式不同，激光器可分为连续激光器和脉冲激光器；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。

全球激光器市场空间广阔，下游应用场景丰富。

根据公司招股书引用的Laser Focus World数据，2021年全球激光器市场空间达到184.80亿美元，同比增长约15.4%。激光器被应用于材料加工、通讯、传感、研发、军事、医疗等下游领域。2019年材料加工和光刻领域为下游最大应用市场，占比40.94%，约60.30亿美元；通信与光存储、科研与军事、医疗与美容、仪器与传感器为第二到第五大下游应用市场。

半导体激光器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，将注入电流的电能激发，从而实现谐振放大选模输出激光，实现电光转换。其增益介质与衬底主要为GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料。

半导体激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光芯片（EEL）和面发射激光芯片（VCSEL）两种。EEL在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔，沿平行于衬底表面发射激光；VCSEL在芯片上下两面镀光学膜，形成谐振腔，能够实现于芯片表面发射激光。

半导体激光器独居优异特性，兼具泵浦源、激光器两类下游应用。

根据公司招股书引用的Laser Focus World数据，2021年半导体激光器总收入为79.46亿美元，占全球激光器总收入的43%。

半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、可靠性高、寿命长、波长范围广、可调制速率高等限制优点，一方面可以作为光纤激光器、固体激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源使用；另一方面，随着半导体激光技术在功率、效率、亮度、寿命、多波长、调制速率等方面的不断突破，半导体激光器被广泛直接应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国家战略高技术等领域。

根据Laser Focus World数据，2019年半导体激光器主要下游应用领域为直接应用类器件/系统、固体激光器泵浦源、光纤激光器核心器件，市场空间占比分别为46.62%、26.33%、27.06%。

（二）公司成长能力：半导体激光芯片产品性能位居国际先进水平，产业链纵向延伸布局巩固市场地位

半导体激光芯片产品矩阵完善，性能位居行业一流水平。

公司高功率单管芯片产品波长涵盖808nm、880nm、915nm、976nm，其中915nm、976nm（975nm）波长产品主要应用于下游光纤激光器泵浦源的制造，是半导体激光行业主流产品，公司产品矩阵相较于贰陆集团、武汉锐晶等海内外可比公司均更为丰富；在单管芯片190-230μm的条宽范围内，公司目前高功率单管芯片输出功率达到35W，电光转换效率达到63%，拥有行业内较高的技术水平。

综合来看，公司高功率半导体激光芯片产品性能指标、技术水平达到国际先进水平，处于国内领先地位。

产业链纵向延伸布局，产品系列和种类较完整。

激光器产业链上游是利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等；产业链中游是各类激光器的制造与销售，包括直接半导体激光器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等；下游指工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等各类激光器应用领域。公司依托在高功率半导体激光芯片的优势，纵向延伸至激光器件、模块及直接半导体激光器，形成较为完整的产品系列和种类。

产业链纵向延伸布局一方面为公司打开了更广阔的的成长空间，同时也进一步巩固公司在激光器产业内的市场地位和竞争力。

（三）公司成长空间：下游高速发展与国产化推动激光芯片国产替代需求，公司市占率仍有较大提升空间

中国激光产业进入高速发展期。根据公司招股书引用的《2020年中国激光产业发展报告》数据，2019年中国激光设备市场销售总额收入为658亿元，同比增长8.8%。随着“中国制造2025”的提出，中国将加速先进制造技术及自动化技术的应用，激光技术将进一步实现对传统制造技术的替代，激光产业发展有望迎来较广阔的成长空间。

光纤激光器国产化持续推进，上游半导体激光芯片市场深度受益。

根据公司招股书引用的《2020年中国激光产业发展报告》数据，2019年低功率光纤激光器市场国产化率高达99.01%，但是中功率、高功率光纤激光器国产化率均约为55%，仍有较大的提升空间。

从竞争格局看，2021年锐科激光、创鑫激光、杰普特等本土厂商在中国光纤激光器市场累计销售份额超过60%，相较于2020年提升明显。下游激光器国产化率的快速提升和大客户的快速成长，对上游激光芯片的国产替代、自主可控提出了迫切的要求。

公司半导体激光芯片居于国内领先位置，且仍有较大成长空间。

半导体激光器是光纤激光器、固体激光器等泵浦源激光器的主要泵浦源，半导体激光芯片在泵浦源市场的市场规模可以根据如下公式进行测算：半导体激光芯片市场空间=激光器市场 规模×半导体激光芯片应用场景占比×（1-激光器行业毛利率）×泵浦源在激光器中成本比例×（1-泵浦源行业毛利率）×激光芯片在泵浦源中成本比例。

根据公司招股书数据，2020年，中国国内市场激光芯片的市场规模约为5.29亿元，公司在国 内市场的占有率为13.41%，居于国内领先位置，且仍有较大的成长空间。

（四）公司成长动力：产能扩充缓解供需紧张，为公司成长提供产能保障

新建产线为公司成长提供产能保障。自2020年以来，公司产能持续提升，如高功率单管芯片2020年产能同比增加185.7%，2021H1产能达到806万颗，远高于2020年全年产能（约461万颗）；尽管产能有显著提升，2021H1公司主要产品供需仍然紧张，2021H1单管芯片产能利用率达到98.75%，几乎以满产节奏运行。

公司募投项目之一为“高功率激光芯片、器件、模块产能扩充项目”，扩产方式在于：

1. 新建产能，扩建后工厂面积为原工厂面积数倍；

2. 将原3英寸产线改建为6英寸产线，改建完成后单条产线产能有望显著提升。新增产能的释放为公司高功率半导体激光芯片业务后续的成长提供了产能保障。

三、VCSEL：乘下游激光雷达东风，公司前瞻性布局未来成长可期

（一）激光雷达行业：量产装车时代逐渐来临，VCSEL 有望逐渐成为主流光源

激光雷达通过发射并接收反射回的激光主动测量物体与传感器之间的精确距离。

车载激光雷达通过激光器和探测器组成的收发阵列，结合光束扫描，可以对车辆行驶环境进行实时感知，获取周围物体的精确距离及轮廓信息，从而实现避障功能。

激光雷达核心模块（以ToF激光雷达为例）主要包括发射模块、接收模块、扫描模块（应用于机械式和半机械式激光雷达）、主控模块等。目前主流的半固态车载激光雷达的发射模块主要采用EEL或VCSEL作为光源。

车载激光雷达批量装车，行业元年后有望迎来加速成长。

2017年发布的奥迪A8搭载了全球第一款民用汽车前装量产激光雷达——法雷奥第一代Scala，但受制于初代激光雷达的造型突兀、价格昂贵、性能较弱等限制，之后的两年中几乎没有消费级车型跟进采用激光雷达方案。

2021年以来，受益于半固态激光雷达的商业化量产装车和高等级ADAS的需求，搭载激光雷达的新车型如雨后春笋般推出。

据不完全统计，2021年下半年以来，近20款新发布车型搭载了激光雷达，搭载数量1-4颗不等；激光雷达产品的批量装车也回哺了产业内技术、公司的发展；激光雷达元年已来，未来 行业有望迎来加速发展阶段。

车载激光雷市场空间广阔。

根据咨询机构Yole数据，2025年应用于无人驾驶和ADAS的激光雷达需求数量有望达到470万颗/年，对应超过60亿美元的市场空间；2032年，全球车载激光雷达的需求量将达到3400万颗/年，市场空间约180亿美元。车载激光雷达需求的迅速增长将带动对包括VCSEL在内的产业链上游的产品需求。

多结VCSEL弥补功率不足劣势，VCSEL有望成为激光雷达主流光源。

EEL激光器发光面位于半导体晶圆的侧面，制造流程繁琐，且需要人工进行贴装、光路装调，成本较高也难以进行芯片化制造；VCSEL发光面与芯片表面平行，激光器阵列易于与平面化的电路芯片键合，芯片化制造流程保障了产品一致性，且易于和面上工艺的硅材料微型透镜进行整合，光束质量高。

传统VCSEL具有功率密度较低的劣势，限制了产品在车载激光雷达的应用；多结VCSEL的出现弥补了这一不足，目前五结及以上VCSEL功率密度可以满足激光雷达成像要求，VCSEL在激光雷达发射模块中渗透率有望逐渐提升，成为主流激光光源。

（二）公司竞争优势：产品性能比肩国际竞品，与产业链下游大客户合作协同发展

公司VCSEL产品序列完善，产品性能优异。公司依托高功率半导体激光芯片的技术优势，横向拓展业务，在高效率VCSEL激光芯片领域取得了明显的进展。

公司高效率VCSEL系列产品包含接近传感器、结构光及飞行时间TOF等类型，基本实现了对主流市场VCSEL芯片需求的覆盖，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。

公司的VCSEL芯片最高 转换效率60%以上，VCSEL产品结数可达10节，功率密度可以达到1200W/mm2、1400 W/mm2、1800W/mm2。

公司VCSEL芯片产品性能指标与国外先进水平同步，产品竞争力较强。

与下游激光雷达头部客户合作，协同发展。

目前下游众多激光雷达整机厂客户逐渐采用VCSEL光源方案，并投入较多的研发资源开发完善方案。公司是国内少有的激光雷达光源芯片供应商，目前有较多的VCSEL合作项目。公司已经与禾赛、速腾、图达通等下游激光雷达头部整机厂商展开合作。

目前，本土头部激光雷达厂商均有量产上车的激光产品，且均处于产品放量、扩充产能阶段，例如禾赛科技2022年9月单月激光雷达交付量超过一万台，FT120已经获得多家主机厂总计超过一百万台的定点，投资建设的“麦克斯韦”超级工厂规划年产能达到120万台。公司乘激光雷达行业发展东风，和下游头部客户深度合作，VCSEL业务未来成长可期。

四、光通信芯片：全球数据量迅速增长催生需求，公司已具备光芯片制造能力

光通信是一种利用光来携带信息的通讯技术。

光通信产业链主要包括光器件、光纤线缆和光设备。光器件位于光通信行业的上游，通过核心光电元件实现光信号的发射、接收、信号处理等功能，是光通信系统的核心。

光电芯片是光器件的核心元件，根据材料的不同可分为 InP、GaAs、Si/SiO2、SiP、LiNbO3、MEMS 等芯片，根据功能不同可分为激光器芯片、探测器芯片、调制器芯片。

光通信下游电信市场规模较大，数据中心市场有望实现快速增长。

从应用市场来看，光通信目前主要市场为电信市场、数据中心市场、消费电子等新兴市场。电信市场是光通信最早突破的市场，市场规模大、收入占比高，主要应用于接入网、汇聚网、城域网、骨干网。数据中心市场是光通信增速最高的市场，未来有望超过电信市场规模，主要应用于数据中心内部各数据中心间DCI网络。

数据量迅速增长+5G技术普及，“光进铜退”时代加速来临。近年来，互联网、物联网、大数据、云计算、5G 等新一代信息技术的快速崛起，共同推动了全球数据量的迅速增长。根据公司招股书引用的IDC数据，预计到2025年，全球数据总量将从2018 年的33ZB增长到175ZB，CAGR约为26.91%。

在海量数据流量和交互量的时代，5G 技术成为无线传输的最佳解决方案。

根据《2020全球5G和新基建产业展望》数据，预计2022年中国将迎来基站建设的顶峰，年建设量将达到110万个。光通信相较于传统的铜线传输，在传输速度、衰减、抗干扰、抗腐蚀、重量体积等性能指标方面更具有优势，将成为推动网络变革的终极方案，行业也迎来了快速发展的新机遇。

公司已具备光通信芯片制造能力，受益行业发展未来可期。针对光通信芯片，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，具备光通信芯片制造能力。伴随下游需求的迅速增长和光通信行业的迅速发展，公司该业务具有广阔的市场前景和成长空间。

五、盈利预测和估值

公司主要业务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。

公司产品可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。

我们对公司各项主营业务的收入和毛利率的预测如下：

（1）公司的高功率激光芯片产品位于半导体激光器产业链上游，是半导体激光器的产业基石，准入门槛较高。公司目前是国内少有的建成覆盖半导体激光芯片设计、外延、光刻、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等 IDM 全流程工艺平台的公司，目前市占率居于国内领先位置，且仍有较广阔的提升空间；公司依托高功率半导体激光芯片的设计及量产能力，纵向往下游器件、模块及直接半导体激光器延伸，上下游协同发展，在半导体激光行业的综合实力逐步提升。

公司单管芯片、巴条芯片技术附加值较高，使得产品毛利率较高；器件、模块和激光器产品在单管芯片基础上外购部件进行封装、耦合，外购材料成本较高，使其毛利率相较于芯片产品较低。

公司上市后完成产能新建/改建，产能大幅提升；受益于下游国产替代需求和充足产能供应，公司凭借较强的产品竞争力和产业链纵向延伸布局，高功率激光芯片产品业务有望实现快速增长，持续推进国产替代。

2021年公司单管芯片产品客户认可度逐渐提高，且公司产能供需偏紧张，主要产能用于满足下游龙头客户的单管芯片需求，单管器件、模块的营收占比下降，产品结构变化使得公司高功率单管系列产品毛利率在2021年同比有明显提升。

公司扩充产能后，在满足下游客户单管芯片需求之余，可以向下游客户提供单管器件、模块产品，这有助于公司高功率单管系列产品业务的营收增长，同时由于产品结构变化会使得毛利率有所下降。我们预计公司高功率单管系列产品2022-2024年分别实现营收3.36、5.41、8.16亿元，分别实现毛利率49.8%、46.7%、48.1%。

公司高功率巴条系列产品中巴条器件收入占比较高，巴条芯片和阵列模块收入占比较低。公司该业务收入主要受巴条器件影响，且毛利率较为稳定。预计公司高功率巴条系列产品2022-2024年分别实现营收0.43、0.47、0.51亿元，分别实现毛利率 82.8%、82.6%、82.4%。

（2）公司高效率VCSEL系列产品包含接近传感器、结构光及飞行时间TOF等类型，基本实现了对主流市场VCSEL芯片需求的覆盖，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。公司的 VCSEL芯片产品性能指标与国外先进水平同步，产品竞争力较强。

公司与下游头部激光雷达厂商合作，伴随激光雷达装车进程的加快、下游客户的扩产与产品上量、以及VCSEL逐渐成为激光雷达主流光源，公司有望充分受益于车规级激光雷达产业东风，业务实现较快速成长。VCSEL芯片产品的设计、量产具有较高的技术附加值，毛利率较高。我们预计公司高效率VCSEL系列产品2022-2024年分别实现营收0.16、0.48、0.99亿元，分别实现毛利率65.0%、65.0%、65.0%。

我们选取炬光科技、柏楚电子、纳芯微作为可比公司。

炬光科技主要从事光子行业上游的高功率半导体激光元器件和原材料、激光光学元器件的研发、生产和销售，目前正在拓展光子行业中游的光子应用模块、模组和子系统业务。

柏楚电子主要从事激光切割控制系统研发、生产和销售，主营业务系为各类激光切割设备制造商提供以激光切割控制系统为核心的各类自动化产品。

纳芯微主营业务包括集成式传感器芯片、隔离与接口芯片以及驱动与采样芯片，是本土隔离芯片龙头厂商，产品主要应用于工业、汽车领域。

可比公司与长光华芯在所属行业、主营业务、产品下游应用领域等方面具有较强的可比性。 预计公司2022-2024年分别实现营业收入4.00/6.41/9.77亿元，实现归母净利润 1.26/2.45/4.03亿元。

我们采用PE估值法对公司进行估值，考虑到公司在高功率半导体激光芯片领域的竞争优势和龙头地位，公司凭借较强的产品竞争力、自主可控且充足的产能，有望加速推动半导体激光芯片国产替代，持续快速成长。给予公司2023 年70倍PE，对应合理价值126.34元/股。

六、风险提示

（一）市场竞争加剧风险

近年来，在产业政策和地方政府的推动下，国内半导体激光行业呈现出较快的发展态势，市场参与者数量不断增加。与此同时，国外企业也日益重视国内市场。在国际企业和国内新进入者的双重竞争压力下，公司面临市场竞争加剧的风险。如竞争对手采用低价竞争等策略激化市场竞争形势，可能对公司产品的销售收入和利润率产生一定负面影响。

（二）技术升级迭代风险

随着半导体激光技术的不断演进，技术革新及产品迭代加速、应用领域不断拓展已成为行业发展趋势。若公司不能继续保持充足的研发投入，或者在关键技术上未能持续创新，亦或新产品技术指标无法达到预期，则可能会面临核心技术竞争力降低的风险，导致公司在市场竞争中处于劣势，面临市场份额降低的情况。

（三）下游需求不及预期风险

公司产品目前主要应用于下游工业激光器客户产品，如果下游工业激光器行业面临需求不景气、客户对公司产品需求下降，可能对公司产品的销售收入产生一定负面影响。