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国产激光芯片王者——长光华芯分析

发布时间:2022-11-19源自:本站作者:超级管理员阅读(1)

  国产激光芯片王者——长光华芯分析先写在前面吧,文章写了一个月,它就涨了一个月。目前的股价我觉得是比较高的,但公司质地成长性和确定性确实都还不错。这个价格不建议参与(当然有可能会继续涨),现在发出来大家就当多了一个深度自选标的吧。

  公司产品主要由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器四大类构成。为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(目前还未开始形成规模销售)系列产品等。

  产品的核心激光芯片,应用领域的核心为工业激光器领域,主要作为光纤激光器的泵浦源。

  高功率巴条系列产品目前主要应用于国家战略高技术、科学研究等领域,VCSEL 系列产品目前销售规模不大,主要应用于激光雷达、3D 传感及消费电子领域,军工航天医疗也会有涉及;光通信芯片主要应用于高速光通信领域。

  从产品过往进展来看,迭代速度还是比较快的,目前单管芯片功率已经达到了35W。

  公司收入结构如下,每个系列都包含了芯片、器件和模组。高功率单管系列占比最大,而这块对应的市场主要是作为光纤激光器的泵浦源。未来的产品结构会开始改善,会更加的多样化。

  公司的客户由于产能不足及单管系列产品下游相对集中的因素,前五大客户集中度较高,未来这个情况会有所改变。客户A2代表的主要为科研院所为主,对应产品主要是巴条系列。从系列结构拆解的线年贸易战开始后芯片替代的窗口期打开,长光华芯凭借较好的产品参数快速切入渗透,以前较多采用模组器件进行销售,未来裸芯片销售占比会逐步提高。这里有一个背景就是下游的光纤激光器厂家有实力的都会采购芯片自己进行封装以降低成本,而没有封装能力的则会继续采购模组器件为主。

  随着公司产品的拓展,未来的客户会有明显的增加,如消费电子端、激光雷达端、医疗美容等等领域的公司都有可能转变为公司的客户。

  公司的原材料主要为各类芯片原材料、 光纤材料及机加工件等,包括衬底、热沉(这是炬光科技的产品之一)、光学器件、化学品、壳体组等。芯片加工对上游原材料的质量及性能要求较高,主要以国外供应商为主,但国产化程度逐步提高,逐步实现自主可控。

  整个产业链和激光产业几个玩家的布局情况如下:其实看到这里有些朋友大概就能明白长光华芯和炬光科技的区别了,也应该能明白为什么长光华芯做模组的毛利率会低于炬光科技这么多了,如果还不明白的话就继续往下看。

  欧美激光芯片巨头在内的光电子器件企业多采用 IDM 模式,主要原因为光电子器件遵循特色工艺,即器件价值的提升不完全依靠尺寸的缩小,而是通过功能的增加。相比以线宽为基准的逻辑工艺,特色工艺的竞争能力更加综合,包括工艺、产品、服务、平台等多个维度,核心竞争点在于工艺的成熟度和稳定性,工艺平台的多样性。

  公司掌握半导体激光芯片核心制造工艺技术关键环节,采用 IDM 模式进行半导体激光芯片及其器件、模块等产品的研发、生产与销售,一方面以下游终端用户为主要服务对象,更好地理解客户需求,按需生产不同功能的激光芯片及其器件,从而使生产更具弹性,有效提升生产效率;另一方面在下游终端客户的引领下,快速迭代,持续开展技术和产品创新,以更好地进行技术及应用积累,在深度及广度上覆盖下游客户日益增长的新需求。

  由于公司生产工序较多,生产周期较长,公司实行“订单式”生产为主,结 合“库存式”生产为辅的生产方式。

  公司是一个无实控人的状态。这里又要吐槽一下奥普光电这个弱鸡,管理层实在太差放跑了长光华芯这么好的公司。长光华芯独立上市远离弱鸡也更有利于它自身的成长。

  这里英镭是核心人员的持股平台,芯诚和芯同时骨干员工持股平台。目前的人员覆盖还算不错,但对于长光华芯这样的高壁垒和高技术公司未来应该会继续给出新的股权激励。

  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。“一平台”是指以公司与苏州高新区政府共建的苏州半导 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;“一支点” 是指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,持续进行 研发投入,保持核心技术竞争力,提升经营规模;“横向扩展”是指依托在高功 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;“纵向延伸”是指为更好贴近客户、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,纵向延伸至激光器件、模块及直接半导 体激光器。

  从成长性来看,过去几年突破国外芯片的垄断获得窗口期后营收突飞猛进,而且在光纤激光器的泵浦源这块站的非常稳,未来在产能、芯片迭代和产品拓宽的背景下这一高增长态势仍将继续维持。而且产品结构的梯队上非常的不错。

  利润端波动性比较大,主要由于19年计提了1.33亿的股权激励费用。目前公司还处于成长的初期,公司的规模较小,产品结构也相对单一,公司高额的研发费用支出、产品结构的变化等都会对利润造成扰动,未来的趋势来看会与营收维持高增长的状态,增速上有望高于营收增速。

  毛利率上来看,可以看到毛利率在21年有了非常大的提升。原因我们得拆解来看。从成本端来看因为21年导入了6寸的产线,生产成本显著降低。从产品结构来看,毛利率提升主要因为单管毛利率提升和巴条占比提升,一方面是因为毛利率较高的单管芯片产品收入占高功率单管系列收入占比上升使得高功率单管系列产品毛利率上升,另一方面是因为毛利率 较高的高功率巴条系列收入占比上升。受益的稳定性和确定性来说,前面也说了未来单管裸芯片销售的占比会逐渐提升,而单管裸芯片的毛利率在60%左右显著高于其器件和模块毛利率。而巴条系列的毛利率虽然高,但占比持续提升的确定性并不高,原因有二,一个是单管系列的占比稳定提升是大概率的,其次是巴条下游主要是科研院所目前的应用领域还没有打开,而科研院所的采购与其研发进展有关,可能会存在波动性。基于以上情况来看,未来的综合毛利率维持在目前的水平是比较正常的。随着规模的提升仍有提升的空间。

  从三项费用率来看,从销售费用率来看逐年降低,且公司的销售人员极少,这也是公司产品竞争力的体现,在进口替代的进程中,国内能替代且能做IDM只有长光华芯,所以消费费用端未来也不会有太大增长,未来在新产品VCSEL的推广上会有新的销售费用,但体现在费用率上不会有什么变化。

  管理费用率上,剔19年股权激励影响外,逐年降低,主要受益于规模效应的体现。

  研发费用上,费用率逐年降低,但仍维持在20%的高投入水平,费用率虽然有所降低,但费用上仍是有较大的增长。

  公司的交流透露未来的研发仍会保持较高的投入状态,但随着规模效应的体现,管理层预期希望研发费用仍保持在20%左右,三项费用率维持在25%。我觉得这一预期是有望实现的。

  ROE的提升主要驱动是总资产周转率和净利率的提升,负债率是下降的。考虑公司上市后总资产变大,募投项目投入和产出需要时间,未来总资产周转率大概率是一个下降然后回升的状态,ROE也有望回升到较高的位置。

  因为公司是22年4月才上市的,目前半年报也还未出,所以还是用的21年未上市的数据,做一个大概的阐述吧。

  资产端应收占比较大,占营收的比重较大,但整体来看账龄和计提比例都还比较健康。客户相对也比较集中,主要是光纤激光器领域的头部玩家,坏账的风险相对较小;长光华芯整体来说属于高技术壁垒且总资产属性的公司,21年的固定资产占比并不大,主要还是公司处于成长的早期阶段,设备很多还是二手改造的,也符合阶段性特征。但不改变整体的生意属性。

  长光华芯的核心是芯片业务。而目前主要还是集中在光纤激光器的单管系列。下面大致捋一下空间。

  仅对应工业光纤激光器角度来讲,中国的市场对裸芯片的需求在 15 个亿左右,未来芯片市场每年仍有望保持双位数的年复合增长率,IPG的激光器芯片都是自己生产的。所以这块长光华芯很难渗透进去。纵向到器件和模块的话市场空间还会大一点,有机构测算对应华芯来说也是差不多10~15亿左右的规模。整个的趋势还是光纤激光器厂家采购裸芯片为主,没有封装能力的厂家会采购器件或者模组。

  从光纤激光器来看高功率光纤激光器的国产化率相对低一些,未来随着长光华芯单管芯片的功率不断提升,有望在光纤激光器的成本中提升价值量。

  巴条系列的空间相对比较模糊一点,从客户来讲目前还是以国防、科研院所等为主,应用领域主要包括工业泵浦、科学研究、生物医学、激光装备、军工领域。目前来说空间相对较窄。

  根据 Yole 预测,2020 年,VCSEL 激光器全球市场规模约为 11 亿美元,预计到 2025 年将增长至 27 亿美元,年复合增长率达到 19.67%。全球龙头公司朗美通和贰陆集团的产业链成熟,覆盖从芯片到激光器全产业链。国内公司有长光华芯、纵慧芯光等。纵慧芯光设计和研发能力强,是华为旗舰手机 VCSEL 的主要供应商;长光华芯 VCSEL 芯片已通过下游客户认证获得订单,也有供货华为。

  长光华芯有望成为国内重要的破局者。从应用行业来分最主要的是消费电子和激光雷达。激光雷达的复合增速高达80%左右,目前的基数相对还比较低,目前长光华芯的VCSEL芯片还未通过车规验证,但车规验证预计也即将通过。

  光通信芯片:国产光芯片基础薄弱,与美日厂商差距较大。全球高端光芯片基本被国外厂商垄断, 其中,我国在高端芯片领域的自主技术研发和投入实力方面相对较弱,目前主要集中 在中低端光芯片产品的研发、制造。在中兴、华为等通信设备的强势助攻下,中国成 为世界上最大的光器件消费大国,市场占比约为35%。国内企业在无源器件、低速光 收发模块等中低端细分市场较强,然而以高速率为主要特征的高端光芯片技术,还掌 握在美日企业手中(美、日企业占据了全球高端光芯片超过 50%市场份额,占据我国 高端光芯片 90%以上的市场份额),我国高速率光芯片国产化率仅 3%左右。国内企业目前只掌握了 10Gb/s 速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片,以及 PLC/AWG 芯 片的制造工艺以及配套 IC 的设计、封测能力,25Gb/s 的工艺能力及产能配套都无法形成规模;单通道 25Gbps 光芯片大部分已可国产化,电芯片部分国产化,但绝大多数 25Gb/s 速率模块使用的光电芯片只能做到小批量供货,大部分还要依赖进口。50Gbps以上的光电芯片,只有很少部分器件可国产化。更为高端的 100G 光通信系统,其中可调窄线宽激光器、相关光发射/接收芯片均高度依赖进口。光通信芯片的空间还是比较大的,而且国内的光模块的市场占比也大。激光通信的市场规模预计到 2027 年将达到 11.4 亿美元。其中数据中心是其增长最快的一个细分领域。目前长光华芯的光通信芯片还未批量出货,目前导入产品包括 10G 的 EML、探测器 APD,未来随着公司老厂房的 3 寸线产能资源转向光通信后,有望逐步导入更多类产品。

  从空间上来说,产业链上游的空间相对中下游来说是比较小的,但目前的长光华芯目前的收入规模还比较小,只有4.29亿的营收规模。相对来说长光华芯还是有比较大的增长空间的,未来不管是单管、巴条还是VCSEL都不是静态的而是会以一个较高的增速在增长当中的。而这是目前已知的几块业务,未来随着长光华芯的战略横向拓展,纵向延伸,空间会进一步的打开。还有一点是长光华芯一直没有说的,目前半导体激光器的应用面相对光纤激光器这种偏窄,更多应用在其泵浦源的光源,主要是因为半导体激光器直接应用的光束质量较差的原因,未来随着半导体激光器短板的解决及应用的打开,长光华芯有望迎来这一潜在的市场

  国外主要竞争对手有美国贰陆公司、朗美通、 恩耐集团、IPG 等,上述企业同时从事下游的广泛业务,综合实力相对较强。其中恩耐集团和 IPG 自产芯片仅用于生产自身下游产品,不对外销售。

  国内能够提供工业领域半导体激光芯片的公司以长光华芯、山东华光、度亘光电、华辰芯光和武汉锐晶为主。华光光电、度亘光电和长光华芯均为 IDM 模式,具备从芯片设计、外延生产、晶圆制造等全流程产品制备能力,其中长光华芯在产品技术指标上显著领先其他竞争对手,如华光光电在其官网上芯片好像只有巴条,功率只有200W和长光华芯还是有很大的差距的,华光封装的单管激光器主要还是以中低功率为主。武汉锐晶产品主要向关联方锐科激光销售,下游客户覆盖范围相对有限。器件和模块层面,炬光科技、凯普林、和星汉激光布局了相关业务,主要通过对外采购芯片进行模块封装供给下游厂商,长光华芯、山东华光等激光芯片公司亦有所布局。另外,炬光科技还从事部分激光光学业务,处于发行人的上游环节。

  招股书中测算,2020年公司高功率半导体激光芯片在国内市场的占有率为13.41%, 在全球市场的占有率为 3.88%。武汉锐晶在全球市场的占有率为 2.15%,在国内市场的占有率为 7.43%。

  2019年,全球 VCSEL激光器市场规模为 9.6 亿美元,美国厂商合计占比 72%,居于绝对主导地位。其中,朗美通为世界龙头,全球市场占有率高达49%。贰陆集团占比14%,美国博通占比9%。欧洲厂商奥地利微电子占比 11%,德国通快占比 9%,合计20%。国产厂商仅纵慧芯光一家上榜,市占率为 2%,纵慧芯光是华为 Mate 30 Pro 中 VCSEL 的主要供应商,而且纵慧芯光在VCSEL激光雷达方面的进展也要比长光华芯快一步。2020 年贰陆和朗美通两家的市占达到了 80%,其中贰陆集团 2019 年和2020 年收入增速分别为 92%、62%,均高于朗美通(2019 年 35%,2020 年 19%),贰陆集团收入迅速赶上朗美通得益于苹果和 Finisar 之前强大的供应关系,而 Finisar 于 2019 年被贰陆集团收购。

  总体来看测距方式未来将从 TOF 逐渐向 FMCW 切换,( FMCW 不会被其他 FMCW 和 TOF 激光干扰)且两种测 距方式将会在不同场景中共存。按扫描方式分可以分为机械式、混合固态、固态激光雷达。机械旋转激光雷达是最早的扫描方式,但零件多、寿命短、价格贵、体积大。混合固态是当前激光雷达最主流的结构,也是未来十年车规量产的最佳路线。固态激光雷达是激光雷达的发展方向,主要包括 Flash 激光雷达和 OPA 激光雷达。

  Flash 激光雷达更适合用VCSEL 主要原因在于: VCSEL 相较于 EEL 具备更大的发光面积,视场角可以做得比较大;如果把 EEL 用在 Flash 上则光学设计会很复杂,需要好的光学设计去扩散 EEL发出来的光。但是 VCSEL作为Flash 激光雷达光源最大的问题在于光功率密度不够,目前最高水平的 VCSEL 光功率密度为 1400W/mm2(Lumentum5 层结 VCSEL),而 EEL 最高已经到60000W/mm2(欧司朗 3 层结 EEL)。而发射功率每提高 1 倍,则激光雷达探测距离将提升 19%。

  光通信芯片领域大致情况如下,长光华芯也处于起步阶段,目前导入产品包括 10G 的 EML、探测器 APD,未来随着公司老厂房的 3 寸线产能资源转向光通信后,有望逐步导入更多类产品。光模块中际旭创规模已经做到了全球第一,但光芯片领域基本被国外垄断,希望长光华芯能在通信光芯片领域有所突破,能成为重要的破局者之一。

  从行业整体上来看,我国的激光产业链相对国外还有较大的差距。国外的激光整个产业链都已经非常成熟,其间经过很多的并购重组,在当时各个细分上的龙头可能都已经被现存的龙头收购重组了,国外的各个头部企业的产业链条基本都比较完整,产品矩阵也远优于长光华芯,包括研发的材料体系和平台上都处于领先。

  从长光华芯的个体上来看,高功率半导体芯片领域基本和国外现金水平同步,但其它的如光通信芯片、VCSEL、材料体系上还存在较大的差距。相对国内的竞争对手而言长光华芯凭借优异的产品、先进的技术及IDM的模式处于领先的位置,且由于半导体激光芯片领域存在较高的技术壁垒且IDM模式的重资产属性,产品上不断迭代的周期领先度,客户资源的集中度上来看,已经形成了比较高的壁垒。且仅高功率半导体芯片领域而言上游空间并不大,新玩家进入的吸引力不是特别强。

  主要由以下几个:1、IDM的模式、2、研发能力和核心技术强、3、产品迭代速度快、4、技术资源材料体系的平台具有较好的延伸性、5、国内的国产替代的先发优势

  公司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。

  公司已建成覆盖芯片设计、外延、光刻、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等 IDM 全流程工艺平 台和 3 吋、6吋量产线 吋量产线为半导体激光行业内的主流产线 吋量产线为该行业内最大尺寸的产线,相当于是硅基半导体的 12 吋量产线, 应用于多款半导体激光芯片开发,突破一系列关键技术,是少数研发和量产高功率半导体激光芯片的公司之一。同时,依托公司半导体激光芯片的技术优势,公司业务向下游延伸,开发器件、模块及终端直接半导体激光器,上下游协同发展,公司在半导体激光行业的综合实力逐步提升。

  未来的成长从公司“一平台、一支点、横向扩展、 纵向延伸”的发展战略来进行延伸。

  “一平台”指以公司与苏州高新区政府共建的苏州半导 体激光创新研究院为平台

  纵向延伸主要指垂直链条的打通,从最上游的芯片向下延伸到器件、模块、半导体激光器的终端。

  以上我觉得是长光华芯未来的成长驱动力的方向性来源,也是成长的基石,在这基础上比较容易形成较好的产品结构。拆分来看主要有以下几块:

  半导体激光芯片等核心部件逐步实现国产化,长光华芯已经具备国产替代的条件,在政策支持的加持下,产能扩充的支撑下长光华芯的单管芯片的市占率有望快速提升,公司的目标是2年左右国内市占达到80%。21年的市占大概是20%多的水平。未来单管功率的持续突破,也能带来更多的应用和更大的空间。比如未来光纤激光器的国产替代和竞争会聚集在高功率和超高功率的激光器市场,如果单管功率不能满足相应要求就会无缘这块市场。

  激光应用领域渗透速度加快、范围变广,这里短期来看主要还是激光雷达带来的增量,激光雷达未来是个不可多得的高确定性高增长行业。主要关注过车规情况,最核心的是定点的情况,这才是业绩兑现的核心。

  光通信芯片逐步渗透,这块说实话A股翻一下真没有特别能打的,光迅的光芯片也只是满足自身低速率的光模块用。静待长光华芯的光芯片量产,关注其产品指标和市场推广,只要有产品对应我国庞大的通信市场也是大有可为。

  用于高功率激光器的光电子元器件需求进一步增长,特别是半导体激光光束质量问题解决后会给半导体激光带来更多的应用场景。

  新的6寸产能对成本降低的效果非常明显,未来规模扩大后带来的规模效益将有望进一步降低成本。

  毛利率这块可以看往上过往经营情况的分析,但是长光华芯的巴条芯片毛利率真的是超高,完全体现了其技术优势,但由于下游的应用目前主要是生物医疗、科研以及国家战略高技术领域,应用空间较小,且不透明,未来能否开拓更大的应用领域是其巴条发展的关注点。

  部分募集资金用于新建 6 吋线 月,据公司公开披露,新扩 6 吋生产线产能已经完成爬坡,产能已达到 500 万颗/月,预计产能增加5倍。随着产能瓶颈的突破,公司未来市占率有望在国产替代驱动下获得快速提升。

  在多结技术上,公司6结VCSEL产品与众多一线头部激光雷达客户建立合作关系,当 前公司正处于集中送样阶段,3Q 有望通过车规级认证。

  2、 激光雷达路线众多,还未有一个路线具有压倒性的优势能跑出来,公司VCSEL的路径未来未成为主流的风险,虽然还有3D传感等应用,但会显著影响到市场原本对于长光华芯的预期,或者公司的VCSEL产品性能和价格与国外产假缺乏竞争力导致失去激光雷达这一块市场;

  4、 纵向延伸过程中长光华芯可能会失去一部分竞争优势,在扩大市场空间的同时会拉低毛利率。如下是长光华芯的毛利率情况,模块的毛利率是比较低的,未来改善的空间也不会太大。

  这是炬光科技的毛利率情况,器件的毛利率较为接近,但光纤耦合模块完全没有竞争力。因为长光的核心是芯片,做模块除芯片外所有的材料都要外采,价格较高。而且越往后做效益会有递减,简单的说就是芯片在器件和光纤耦合模块中的成本占比是逐步降低的。芯片在光纤耦合模块中的占比只有10%。(可以同时看一下炬光科技和长光华芯两者光纤耦合模块的销量情况)

  复合高价值的特征,目前仍处于成长初期,产品增长的衔接较好,单管先爆发,激光雷达可能一年后爆发。

  国内高功率半导体激光芯片的一哥,已经进入到国产替代快速渗透期,后续的产品的接力增长潜力较大,激光雷达又是未来难得的高确定高增长的行业。

  判断估值主要通过生意属性、成长性、过往财务指标、历史估值水平、过往的股权交易类或股权激励类支撑,通过以上这些在根据基本面是否变化成长阶段变迁市场周期位置对估值做一些调节

  从价值上来说长光华芯是必定会属于要给予溢价公司。公司刚刚上市,从技术上,行业上相对可以对标的炬光科技上市时间也比较短,而且都受到了市场的热捧,估值已经非常高了。从未来3年来看长光华芯的增速大概率是可以连续50%以上,按60%的复合增速来看,24年的业绩大致为4.7亿左右,对应目前的股价为42倍左右。可以说是透支了差不多2年的业绩。从个人角度来说给予50倍左右的估值去透支一年的业绩我还是能接受的。大概是在140亿左右可以谨慎做多。仓位上也应该要有相应约束。

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