作者：知胜投资笔记
近期在密集研究学习科创板企业过程中，发现激光产业链是一个很值得关注的大赛道，长赛道。
激光产业链所在的光电子信息领域属于半导体的一部分，激光没有手机，电新，IC集成电路等行业那么热门，但他在国内的行业应用发展特别快，部分技术和工艺已经走到世界前列。
目前在A股已经有多家激光上市公司，涉及上游、中游、下游，产业链条非常齐全。其中武汉是中国激光产业重镇，单单光谷就有十多家激光上市企业，包括锐科激光，帝尔激光，华工科技，久之洋等等。
由于激光产业链比较成熟，齐全，有望在半导体行业率先实现整个产业链条突破，赢得局部战役全面胜利的局面。
今天要分析的长光华芯就属于激光产业链的上游环节，这是一家今年3月份刚在科创板上市的企业，公司团队已在国内激光半导体芯片领域深耕多年。
一、激光芯片行业
长光华芯的主营业务是高功率激光芯片，激光芯片在半导体里边处于什么位置呢？
我们先看一下半导体的分类，按照国际通行的半导体产品标准方式进行分类，半导体可以分为四类：集成电路，分立器件，传感器和光电子器件。激光芯片属于光电器件里边的光器件，半导体行业中IC集成电路占比最高（80%左右），光电器件占10%左右。
说起来激光，大家熟知的是激光应用环节，包括激光美容（光子刀，飞秒治疗近视等），激光切割，激光焊接，激光显示（激光投影）。现在激光最为广泛的应用是在工业领域，比如光伏行业，激光切割是不可替代的环节。
上图：长光华芯主要产品和下游应用场景，来源长光华芯招股说明书
大家都知道激光的能量比较高，首先我们了解一下激光是怎么来的。
激光光源可按其工作物质（也称激活物质）分为固体激光源（晶体和钕玻璃）、气体激光源（包括原子、离子、分子、准分子）、液体激光源（包括有机染料、无机液体、螯合物）和半导体激光源4种类型。目前半导体激光芯片因其稳定性，高功率，体系小等优点逐渐成为市场主流。
我们接下来主要介绍半导体激光原理。
顾名思义，“激光”是通过受激辐射激发光子整理后射出，激光（LD）是LED的基础上，叠加谐振腔整理，光电子的方向性更好，更聚焦，更亮，更强。
LED和LD的基础部分是一样的，利用III-V化合物做成的P-N结（带负电多的N (-：negative) 型半导体和带正电多的P (+：positive)型半导体）半导体材料通电后激发光子射出，目前常见的材料是氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)。
不同材料的半导体会产生不同光色，但直到现在还没有直接发出白光的半导体材料。红光，绿光最早被发明出来，而LED光源被广泛应用却是在蓝光LED被发明之后，日本的三位科学家赤崎勇（Akasaki Isamu），天野浩（Amano Hiroshi）和中村修二（Nakamura Shuji）因此获得2014年的诺贝尔奖。
（注：中村修二发明蓝光LED时是在日本日亚公司就职，目前光峰科技的蓝光激光光源主要是从日亚采购。）
蓝光LED被誉为照亮世界的最后一道“原色光”，三位日本科学家发明蓝光LED历程非常艰难，和很多伟大发明一样充满了偶然性，最终获得突破，从而带给世界白光LED革命性突破，为此我们值得重温一下当时的情景。
来源：蓝光LED被誉为照亮世界的最后一道“原色光”
目前商用白光LED采用最多的方式就是在蓝光LED基础上增加荧光粉涂层，从而出现绿光，黄光或红光，与蓝光一起合成为白色光。
好，那么这时候LED产生的光源还比较分散，通过谐振腔的整理，LED变成LD，整理之后的激光更聚焦，能量更强。相应的LD的成本也提高了很多，所以现在LED已经普遍应用，成本很低，但是LD的成本还比较高。
为什么我们细致了解一下激光产生的原理，这和我们后续分析企业的核心优势有关系，长光华芯正是掌握砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)基础材料工艺，再结合生产工艺，才能形成自己的核心竞争优势。
我们再来看一下半导体激光器的应用场景，不同场景使用光子类型不同，主要有能量光子，信息光子，显示光子，背后对应不同的激光波长。
上图：不同应用场景所需光子类型，来源长光华芯招股说明书
发光波长受制于禁带宽度，两者之间的关系为发光波长( nm) = 1240 /禁带宽度(eV)。比如要实现波长为460 nm 的蓝色发光需要禁带宽度为2.7 eV 以上的宽禁带半导体，比如GaN，这是中村修二等研究GaN以实现蓝光LED最根本的物理原因。
太阳光是最丰富的，能量来源是核聚变，产生了多种波长：
紫外线，XY射线是400nm以下波长；
可视光线处于400nm~750nm，光的三原色RGB波长分别是：R红色：620nm~780nm，G绿色：490nm~560nm；B蓝色：420nm~450nm。
我们常说的工业激光所用的激光波长属于红外线，通常是在800nm~1300nm，而光通信芯片主要使用1300nm~1500nm波长光子。
长光华芯目前做的光子主要是介于波长800nm~1500nm，因为他主要聚焦砷化镓（主要做近红外波段的激光芯片，比如工业光纤激光器的泵浦芯片等）和磷化铟（中红外激光芯片，比如大部分光通讯芯片产品）两种材料。
我跟踪关注的另外一家企业光峰科技，则是用的可见光波长，主要是蓝色激光。这一块在长光的战略规划中也有涉及，只是我理解还需要技术突破和时间。
未来公司核心仍然是芯片，坚持“一平台、一支点，横向拓展，纵向延伸”的战略，“一支点”就是高功率芯片，横向拓展包括VCSEL芯片、光通讯芯片、中红外激光芯片、可见光激光芯片等。
来源：长光华芯5月份调研纪要
小结一下：长光华芯目前聚焦高功率EEL和VCSEL芯片，主要应用于工业激光，医美，3D打印，3D传感，激光雷达，光通信芯片等。
可以说激光芯片为工业激光和光通信、激光投影行业提供高功率、高效率的基础光源，而长光华芯就是泛激光产业的宁德时代。
二、企业商业模式
长光华芯做的产品主要是激光产业链上游的光学元件和器件，具体包括：激光芯片（高功率单管，巴条），激光器件，光纤耦合模块，直接半导体激光器等，其中核心是激光芯片，公司表示芯片占公司收入长期会在50%以上。
上图：激光产业链上中下游情况介绍，来源长光华芯招股说明书
高功率单管就是激光芯片，制作过程与半导体芯片类似，都要经过硅晶圆制造、IC设计、IC制造、IC封测等一系列过程，最终制成一小片芯片，即称为单管半导体激光器。激光巴条可看做是多个半导体单管并排形成的激光器单条，称之为一个bar，实质上是在同一基底上构建一系列半导体激光器单管而形成的，也叫线阵激光器。
上图：长光华芯主要产品展示，来源长光华芯招股说明书
激光芯片的原理是以电激励源方式，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掺杂 III-V 族化合物的半导体材料，如 GaAs（砷化镓），InP（磷化铟）等，这个底层材料是长光华芯掌握的核心技术之一。
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：Edge Emitting Lasers）和面发射激光芯片（VCSEL：Vertical Cavity Surface EmittingLaser）两种，目前长光华芯这两种都可以做。
上图：EEL和VCSEL，来源长光华芯招股说明书
公司的商业模式属于芯片行业里边的IDM模式（Integrated Device Manufacture，垂直整合制造），相对Fabless模式，IDM资产更重，但是就裸芯片而言毛利空间大，作为激光应用的最底层产品，我认为用这种模式更好，毛利空间更大。
上图：Fabless和IDM模式，来源长光华芯招股说明书
公司目前的核心业务就是做高功率激光芯片，这是公司的第一增长曲线。
目前激光应用市场主要分高功率（>1.5KW），中功率（<1.5KW），和低功率（<100W）三种。其中低功率激光器基本上已经全部国产化，中功率国产化占比提升很快，2020年达到60%+，高功率国产化提升也很快，但是万瓦功率以上还需要提升，并且中高功率激光器中的芯片，目前还是国外为主，而长光华芯要做的就是中、高功率激光器中的芯片的绝对国产替代。
事实上该部分激光芯片的整体市场规模并不大，毕竟是裸芯片，零部件，目前大概国内15亿，国外15亿，全球共计30亿市场份额。
2021年公司单管+巴条的收入4.17亿，如果按照市场化公司采购3亿收入（另外一部分是模块收入和科研院所采购），占国内15亿市场的20%（招股说明书披露2020年占市场13.41%）。
公司的目标是未来2年做到80%份额，可见团队非常自信，核心是技术已经追平世界水平，正在扩大产能5-10倍，加上国内生产制造优势，的确有获得高市场份额的可能性。
如果未来做到15亿的50%-80%就是7.5亿-12亿，还有4.5-9亿的净增量，随着规模增加，成本摊薄，毛利率还会有所提升，同时考虑到可能参与市场竞争降价，按照25%净利率，单管+巴条净利润会达到1.88-3亿（长光华芯2021年收入4.29亿，利润1.15亿，净利润率26.8%）。
目前高功率激光芯片方面竞争对手主要是国外II-VI，IPG等，国内是山东华光，武汉锐晶，度亘激光，深圳瑞波等。
武汉锐晶主要向锐科激光内部供货，山东华光的大股东是浪潮信息，业务相对分散，前几年冲击上市未果，产能会是一个问题。其它企业的产能相对不足，高功率芯片尚未量产，长光华芯对比有1-3年的规模优势。
公司第二增长曲线是VCSEL在3D传感和激光雷达的业务放量。
公司目前第二类收入是VCSEL，去年该部分收入819万。VCSEL技术商业应用来自于苹果公司2017年在iphon X率先推出3D扫描人脸识别，将VCSEL芯片应用快速商用化。但是至今国内手机商还没有大规模采用3D传感技术，除了华为和荣耀（长光给华为mate供货，纵慧芯光给荣耀供货，同属华为投资产业链企业）。
这一块我认为随着VCSEL成本下降，3D传感方案还是会受到各大手机品牌的青睐，甚至成为标配。不过目前手机销量下滑，属于存量高，预期数量降低。
目前市场比较追捧的是VCSEL在汽车激光雷达上边的应用。激光雷达基本上是国产智能汽车选定的核心路线，目前华为和北汽推出的极狐已经亮相，下半年小鹏，蔚来，理想，华为系列等新车都会逐渐加载。因为单车激光雷达/激光芯片加载价值比较高，这一块未来预计有较高增量。
长光华芯和业内禾赛，速腾聚创，图达通，奥比中光等都有合作，为他们提供基础芯片。包括同为华为投资的炬光科技，也是长光华芯的合作伙伴。
公司去年在VCSEL收入800多万，但是未来这一块业务不好预计，尽管大家对未来有一个行业收入判断，但是我认为激光雷达何时放量，量到多少的不确定性还是有的。
不过因为公司做的是底层技术，不管哪家激光雷达公司做，他都是激光芯片的重要选择之一，所以VCSEL是公司极具前途的第二增长曲线。
公司第三增长曲线则是公司在光通信芯片的技术突破和量产。
公司在招股说明书中提到了自己可以做光通信芯片，不过在2021年业务收入中没有单独看到这一块的收入，可能放到了其他业务里边，原因可能是产能顾不上？技术尚未具备领先力？也可能在和客户做测试。
光通信芯片的市场是比较大的，难度是比较高的。为什么这么说？单单在A股上市的光模块公司就有中际旭创，新易盛，光迅科技等。
而中国公司在全球光模块中的占比其实还是比较小的，其中中际旭创做的最好，主要以100G以上的高速光模块，去年收入76亿。
下边这个数据比较早了，2016年全球光模块市场份额649亿，如果拿去年中中际旭创收入占10%左右。
光模块中，芯片成本占比较高，该部分目前主要还是国外采购，我们在中际旭创的供应商中可以看到主要是国外采购。
国内有企业可以生产一些25G的光通信芯片，比如光迅科技，还有一些创业企业在做，也是未来国产替代的一个重要方向。
相对而言，长光华芯具备这个能力，而且更有优势，就看什么时候开始发力。
注：国内主要生产光通信芯片的企业
公司第四增长曲线则是我们对长光华芯未来的期待，生产可见光激光芯片，也就是蓝光LD芯片。
这个是极有可能的，因为该技术的原理部分已经由诺奖科学家解决了，生产核心是工艺的问题，而这正是长光华芯的优势。
就说目前成熟的单管EEL部分，原理大家都清楚，但是为何迟迟没有突破，还在用国外的芯片，想必核心原因就是在工艺。
生产制造环节：原理，工艺，良品率，成本，这几个因素的结合决定了公司的产品是否有核心竞争力。对此，我们可以看一下公司最近调研的回答：
来源：公司6月份调研纪要
对此预计公司在完成第一，第二，第三业务实现目标前后，会逐步开启自己针对不同波长光源的研发和生产，届时招聘团队甚至收购相关优秀公司都有可能。
三、公司股东和团队
长光华芯上市前十大股东如下：
华丰投资实控人是锐科激光董事，可见长光华芯和锐科激光关系非同一般。
苏州英镭是管理团队持股平台，技术合伙人王俊是大股东，现任董事长也在其中，团队很多是武汉激光企业工作背景。
除此之外，还有两个员工持股平台苏州芯诚（42人），芯同（33人），成本5元，对比今日股价已有22倍回报。
长光集团是长春光电所，也是长光华芯天使投资人，长光的名字正由此而来。
哈勃代表华为，国投，苏新，璞玉都是投资机构。近期科创板推出满三年，市场有担心大股东解禁风险，长光则是今年刚刚上市。
公司核心团队
现任董事情况
董事长总经理应该是综合管理能力较强，核心股东的代言人。
王军和廖新胜主要是研发和技术，也是重要股东，和董事长同为公司核心技术人员。
高管团队如下，在公司均有持股，且比例不低，预计后期可能还会做股权激励，但不会那么快，毕竟上市前已经做了三轮股权激励。
作为一家IDM企业，公司员工数量真不算多，尤其是这个销售人员，可真是少啊，好像上个月调研公司还说：暂时不准备增加销售人员（产能扩大5-10倍）。
其中研究生和本科生比例还是比较高的，团队整体也比较年轻，40岁以下占87%。
四、业绩和股价回顾
公司近四年业务情况，19年亏损一个多亿主要是因为股权激励做了1.3亿（2020年525万，2021年572万，我认为短期不会再做大额的股权激励）。
具体拆分产品来看，高功率单管和巴条是公司当前的主要产品，具体会以裸芯片和模块的形式出售，而且公司表明裸芯片的比例将不低于50%，公司解释了，对于大客户，主要出售裸芯片，对于中小客户，公司帮助做成模块后出售。公司始终强调芯片是自己的核心，专注于芯片的提高功率，提质降本。
最新Q1业绩依然保持高速增长，Q2受疫情有所影响，但是按照公司陈述影响不大，不改全年目标规划。
目前公司新工厂已经进入搬迁，调试，试产阶段，预计9月份产能和良品率会上一个大台阶，到年底产能提高2-3倍。
之前公司回应过公司大客户比较集中，主要是锐科和创鑫，公司的回答是：产能不足，只能供部分客户需求。
最近访谈提到VCSEL客户也是忙得不能完全覆盖，整体来说市场非常火爆，就看公司能否接得住，接得牢。
看一下公司上市以来的股价走势。4月1号上市，发行价88元，募资27.39亿，当日破发，最低到60.2元，然后跟随4月2日科创反弹上涨，最高上涨超过一倍，目前股价113.77元，市值154.27亿，124PE。
五、风险和问题
企业的核心优势是比较明显的，核心技术突破，工艺，产能，以及IDM模式的资金壁垒，以及聚集长春，武汉，苏州三地核心团队和资源。
存在的风险主要有以下几点：
1、国外企业降价竞争；
2、国内创业企业追赶，市场争夺；
3、企业自身扩产速度和良品率不达预期；
4、VSCEL在3D视觉和激光雷达的应用增长不达预期；
（欢迎补充）
六、业绩预测和估值
前边提到公司目前高功率单管和巴条占市场20%左右份额，公司目标三年达到80%，我们就按照60%计算，15*1.1*1.1*1.1*0.6=12亿，净利率25%利润为3亿。
三年后VSCEL预计已经开始贡献比较客观的利润，姑且按照1个亿计算，再加上公司其他业务贡献，2024年整体净利润毛估估按照4-4.5亿利润计算。
对照券商分析师的一致预期，差别不是很大。
（以下省略500字）该处关于公司估值部分，本来有一个判断，担心影响市场参与者，做价值投资的，欢迎私信讨论。
综合来讲，长光华芯作为高功率激光芯片的IDM企业，公司在核心技术，生产工艺，产能提升等极具优势。国内中游激光企业在过去以及未来几年将会继续国产替代，激光雷达，光通信也会继续快速发展，而长光华芯就是为激光产业链条企业提供激光动力源。
可以说，中游激光企业如果不用长光的芯片，一开始在成本上，技术品质上就输给竞争对手一个身段；VCSEL行业也是如此，所以长光华芯的未来非常值得期待。
技术领先，行业卡位，长光华芯，将怀抱中华赤子之心，与国产激光产业长征，长存，长耀！
$长光华芯(SH688048)$ $炬光科技(SH688167)$ $锐科激光(SZ300747)$
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