半导体激光芯片第一股!激光雷达+光通信芯片量产在即

海豚读次新(全市场最深度的新股解读都在这里,客观中立不吹水)

文/海豚音

引言

依托中科院长光所技术积累,打破外资垄断,已达国际水平,这只破发的硬核科技股是否具有吸引力?

长光华芯——继炬光科技后又一半导体激光厂商,且华为几乎前后脚入股了这两家半导体激光厂商,华为旗下的哈勃投资2020年9月、2020年12月分别斥资5000万、7600万增资入股炬光科技、长光华芯,截至上市前哈勃为炬光科技第十三大股东,持股比例为2.96%,位居长光华芯第七大股东,持股4.98%,相比较而言哈勃在长光华芯持股占比更高。此外华为在激光雷达产业链还投资了纵慧芯光、南京芯视界。

与炬光主要外购半导体激光芯片不同,长光华芯为半导体激光芯片第一股,为少数国内具有半导体激光芯片设计能力的公司,同时还是家IDM厂商,这也是为什么长光华芯虽然收入规模较低,且扣非利润连连亏损,激光雷达方面的VCSEL业务进展没有炬光快,但是市场仍然对其高度关注,发行价也定得着实在不低!那么其质地究竟如何,其破发后是否是个黄金坑?且看海豚今日为你深度剖析!

此前关于炬光科技的剖析链接如下:

激光核心元器件第一股!部分产品国际领先,用于光刻机、半导体、医疗、智能驾驶多领域

1.全球进入“光制造”时代

半导体激光器被誉为高端制造的“心脏”,目前我国仍主要依赖进口

激光技术因深刻影响着社会变革,被称为20世纪四项重大发明之一(另外三项为原子能、半导体、计算机),世界已经进入“光制造”时代:

  • “光制造”——制造业的利器
  • “光通讯”——海量数据的高速公路
  • “光传感”——智能时代的慧眼
  • “光医学”——健康与美的保护神
  • 激光显示,激光照明
  • ....

    数据显示美国年 GDP 总产值的 50%与高水平激光应用相关,发达国家更是在汽车、航空等主要的大型制造产业中已 经基本完成了用激光加工工艺对传统工艺的更新换代。

    激光加工作为新型制造技术和手段相对于传统加工工艺,具有适用对象广、材料变形小、 加工精度高、低能耗、污染小、非接触式加工、自动化加工等优点。激光加工按用途可分为激光切割、激光打标、激光 雕刻和激光焊接等工艺,广泛应用于航空航天、汽车、 船舶、钢铁、显示面板、半导体、消费电子等

    2020年全球激光器市场规模为160亿,其中材料加工与光刻、通信与光存储、医疗与美容三大领域收入占比分别为39.6%、24.5%、12.8%,也是主要使用高功率半导体激光芯片的市场。未来智能设备、消费电子、新能源对激光器的需求不断增长,同时医疗、美容仪器设备等新兴领域持续拓展,市场规模仍将保持稳定增长。

    激光器按增益介质分类如下:

    按运转方式主要可以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,其中红外激光器(用于“热加工”)、紫外激光器(用于“冷加工”)应用最为广泛。

    这其中半导体激光器被誉为高端制造的“心脏”,在各类激光器中拥有最佳的能量转化效率,除了直接使用外,一方面可以作为光纤激光器、固体激光器、超快激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源使用,另一方面,随技术不断突破,还被广泛直接应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国防等领域。2021年全球半导体激光器市场规模已达79.5亿美元,同比增长超18%。

    我国虽然中低端工业激光器相对自给自足,但是高端激光器则需要从国外进口,以主流的光纤激光器为例:2020年我国光纤激光器市场规模已达94.2亿,在工业激光器市场站的占比已达53%,其中小功率光纤激光器(100W以下)已基本实现国产替代,中功率光纤激光器(≤1.5kw)国产化率已达60%以上,高功率尤其万瓦级激光器国产化率为55%左右,还有待进一步提升。但是高功率半导体激光芯片作为工业激光器的核心器件仍严重依赖进口,据估算目前国内激光芯片市场规模约为5.3亿。

    2.国内最大的半导体激光芯片厂商

    依托中科院长光所技术积累,产品已达国际先进水平,国内市占率达13.4%

    公司创始人为闵大勇,在2008年创立了锐科激光、2009年创立了固态激光器公司华日精密后,2012年又参与设立了长光华芯,值得一提的是中科院长光所(长春光机电所)为公司第三大股东(2020年转让给长光集团,持股比例为8.7%),可以说这其中隐藏了一支半导体激光科研领域的“国家队”,依托中科院长春光机所技术积累打破了我国激光行业上游环节半导体激光芯片依赖进口的局面,攻克了一直饱受桎梏的外延生长、腔面处理、封装和光纤耦合等技术难题。

    再之后国投创投、哈勃投资、中科院创投等明显股东也纷纷入股,发行前持股比例分别为10.3%、4.98%、4.93%

    目前公司已成为国内最大的高功率半导体激光芯片厂商,国内市占率为13.4%(高于锐科激光旗下武汉锐晶7.4%的市占率),全球市占率为3.9%。

    公司采用IDM模式,为国内唯一一家打通VCSEL和蓝光激光器外延和芯片工艺的厂商,激光芯片性能指标与国外先进水平同步,已建成3寸、6寸(2021年开始导入)半导体激光芯片量产线;同时还建立了半导体激光芯片 GaAs(砷化镓)和 InP (磷化铟)两大材料体系。

    半导体激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为两大类:

    1. 边发射激光芯片(EEL):在芯片的两侧镀光学膜形成谐振腔,沿平行于 衬底表面发射激光

    2. 面发射激光芯片(VCSEL):能够实现垂直于芯片表面发射激光,具有低阈值电流、稳定单波长工作、可高频调制等优点。

    公司构建了边发射和面发射两大芯片结构工艺技术和制造平台,同时公司依托高功率半导体激光芯片的量产能力,一方面纵向往器件、模块及直接半导体激光器延伸,成功开发了多款光纤耦合模块及直接半导体激光器等产品;一方面横向往 VCSEL 芯片及光通信芯片等半导体激光芯片扩展,将应用领域拓展至消费电子、激光雷达、激光通信等。截至目前公司业务产品线如下图:

    ....