炬光科技与光子芯片（稀缺半导体激光器厂商）

炬光科技与光子芯片（稀缺半导体激光器厂商）2010 年，公司首款光纤耦合模块产品投产。公司在半导体激光器领域持续研发，积累半导 体激光器行业 Know-how，十年铸就行业领先。收购 LIMO，横向延伸到微光学领域，“产生光子” “调控光子”布局完善。2007 年刘兴胜博士创办西安炬光科技有限公司，次年公司推出第一款半导体激光器产品。同年 12 月，公司首个发明专利 F-mount®获得授权。公司主要聚焦四大业务板块：半导体激光、激光光学，汽车应用和光学系统：其中，半导体激光业务以高功率半导体激光元器件为基础，激光光学业务主要包括光束准直转换系列、光场匀化器等；汽车应用业务主要为智能驾驶激光雷达（LiDAR）与智能舱内驾驶员监控系统（DMS）；光学系统业务主要包括固体激光剥离线光斑、固体激光退火线光斑等。聚焦半导体激光器，半导体封装技术行业领先。

（报告出品方/作者：民生证券 方竞 陈蓉芳）

1 炬光科技：稀缺半导体激光器厂商

1.1 深耕半导体激光器十余年，上市开启新征程

炬光科技成立于 2007 年 9 月，是一家研发、生产、销售高功率半导体激光元器件和激光光 学元器件的生产企业，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统（包括激光雷达发射模组和 UV-L 光学系统等）新领域的业务。

公司为固体激光器、光纤激光器生产企业和科研院所，医疗美容设备、工业制造设备、光刻机核心部件生产商，激光雷达整机企业，半导体和平板显示设备制造商等提供核心元器件及应用解决方案，产品逐步被应用于先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用、信息技术五大领域。公司产品的技术水平、性能和可靠性指标会直接影响中下游激光应用设备的质量和性能，系产业链中的关键环节。

公司主要聚焦四大业务板块：

半导体激光、激光光学，汽车应用和光学系统：其中，半导体激光业务以高功率半导体激光元器件为基础，激光光学业务主要包括光束准直转换系列、光场匀化器等；汽车应用业务主要为智能驾驶激光雷达（LiDAR）与智能舱内驾驶员监控系统（DMS）；光学系统业务主要包括固体激光剥离线光斑、固体激光退火线光斑等。

聚焦半导体激光器，半导体封装技术行业领先。

2007 年刘兴胜博士创办西安炬光科技有限公司，次年公司推出第一款半导体激光器产品。同年 12 月，公司首个发明专利 F-mount®获得授权。

2010 年，公司首款光纤耦合模块产品投产。公司在半导体激光器领域持续研发，积累半导 体激光器行业 Know-how，十年铸就行业领先。收购 LIMO，横向延伸到微光学领域，“产生光子” “调控光子”布局完善。

2017 年炬光收购拥有国际领先光子调控技术的德国 LIMO 公司，横向布局“产生光子”和“调控光子”。

2018 年， LIMO 公司研发的 UV-L750 线光斑系统获得了国际光学工程学会（SPIE）颁发的全球光电行业最高荣誉之一 Prism Awards 棱镜奖。

2019 年起炬光科技对 LIMO 进行战略性重组，将光纤耦合模块和工业应用模块产线逐步转移至西安；同时公司裁撤 LIMO 生产、管理人员，只保留了研发人员，将激光光学产品的生产迁移到东莞炬光生产基地。

上市开启新征程，从上游拓展到中游应用，布局激光雷达、医美、泛半导体制程三大场景。 公司为成功迈入大规模商业化的中游领域，重点布局激光雷达、医美、泛半导体制程三大应用场景。

12 月 24 日公司成功 IPO 上市，募集资金用于开展炬光科技东莞微光学及应用项目（一期 工程）、激光雷达发射模组产业化项目、研发中心建设项目和补充流动资金项目。

1.2 股权架构清晰，科技背景浓厚

创始人刘兴胜博士，先后任职美国康宁公司、相干公司、恩耐公司，拥有290项专利。

刘兴胜博士直接持有公司 17.72%的股份，并通过与王东辉、西安宁炬、西安新炬、宋涛、李小宁、延绥斌、侯栋、田野、西安吉辰签署一致行动人协议间接控制炬光科技 14.27%股份的表决权，合计控制了炬光科技 31.99%股份的表决权，其股东有西安中科、陕西集成电路、国投高科等。

2020 年 9 月华为哈勃在最后一次增发时入股，投资 5000 万元认购 200 万股，持股 2.96%。

炬光科技重要子公司 LIMO 和东莞炬光紧密合作，优化公司结构。

LIMO 成立于 1992 年，是世界领先的光学和光束整形方案提供商之一，所拥有的“调控光子”技术全球领先，被誉为“光学整形专家”。

2018 年 8 月，炬光科技与 LIMO 签署《中外合资企业炬光（东莞）微光学有限公司章程》，设立东莞炬光主要用于微光学生产制造。

1.3 主营业务收入稳健，长期以来注重研发

主营业务收入稳健，激光光学收入占比提升。

报告期内主营业务稳健增长，21Q3 增速为 28.40%。2020年营收占比中，激光光学业务占比50.6%，贡献最大收入体量。其中半导体激光业务占比 38.8%，汽车应用业务占比 8.1%，光学系统业务占比 1.0%，其它业务占比 1.5%。

毛利率保持稳步上升，研发费用率高达 19.42%。

21Q3 半导体激光业务和激光光学业务毛利率分别为 50.67%和 64.73%，毛利率稳步上升。2018 年到 2021 年 Q3，炬光科技整体毛利率从 41.82%年上升至 56.51%，净利率从 5.26%上升至 15.86%。

公司注重科技研发，2019 年、2020 年、 2021 年 Q3 的研发费用分别为 7487.05 万元、6989.71 万元和 5043.84 万元，研发费用率分别为 22.35%、19.42%和 15.06%。

根据招股说明书，公司 2021 年预计归属于母公司股东的净利润为 6 000.00-7 000.00 万元，较 2020 年增长 72.07%-100.75%，扣除非经常性损益后归属于母公司股东的净利润 4 400.00-5 400.00 万元，较 2020 年增长 125.21%-176.39%。

1.4 公司首次公开发行，募集资金投向新兴应用

公司拟首次公开发行 2 249 万股人民币，筹集金额 10.10 亿元，计划投资于炬光科技东莞微 光学及应用项目（一期工程）、激光雷达发射模组产业化项目、研发中心建设项目和补充流动资金项目。募集资金项目分配如下：

2 立足“产生光子” “调控光子”两大基础能力

激光器应用场景广泛，材料加工是最大的终端市场。激光器作为能量源、照明和信息传输， 用于广泛的应用场景。

根据《2020中国激光产业发展报告》，2019年度全球激光器主要最终应用于激光材料加工和光刻市场、通信和光存储市场、科研和军事市场、医疗和美容市场、仪器与传感器市场、显示与打印市场等。

半导体激光器直接应用场景相对有限，可作为泵浦源用于更广阔领域。

激光器按增益介质，分为气体、液体、固态（固态、光纤、半导体）激光器。其中固态激光器应用最广泛、市场占有率最高；液体激光和气体激光效率低下，运行成本高。

公司深耕的半导体激光器虽然光电转换效率高、体积小、寿命长，但直接产生的光束质量差，直接应用领域有限，多应用于焊接、熔覆、淬火、表面热处理等材料加工领域，或作为泵浦源用于更多应用场景。

根据 Strategies Unlimited，2018 年半导体激光器在全球激光器市场销售收入占比仅为 17%，2019 年数据显示，其作为激光器泵浦源所延伸的应用占比达到 72.9%。

2.1 位于产业链最上游，解决国内“卡脖子”环节

上游元器件难进难出，竞争格局难打破。上游元器件影响下游产品性能，其验证、导入下游产品的周期长，进入客户供应链后较为稳定。

公司位于产业链最上游，最初聚焦半导体激光器。2017 年收购 LIMO 公司，将“产生光子”与“调控光子”技术相结合，开拓出更广泛的中下游应用领域。

2.2 产生光子：打破国外垄断实现国产替代

半导体激光器优势明显，潜在空间大。高功率半导体在效率、可靠性、成本、尺寸等各方面具有优势。

与固体激光器、光纤激光器等其他类型激光器相比，半导体激光器光电转换效率高，最高可达 60-70%；体积小、重量轻，常用产品体积仅为立方厘米量级；寿命长、可靠性高，高功率情况下可工作上万小时；工业化程度高、成本低，同一片半导体晶圆上可实现大量激光二极管芯片的集成。

炬光科技打破国外垄断，实现国产可替代。公司自主研发形成共晶键合技术、热管理技术、 热应力控制技术、界面材料与表面工程、测试分析诊断技术，开发的 120kW 半导体激光器使得中国成为继美、法之后第三个能够制备百千瓦级半导体激光器的国家。

公司为中国科学院、多家中央直属骨干企业、台积电、以色列飞顿、美国 Branson 等国内外知名客户提供高功率半导体激光器元器件，并牵头制定《半导体激光器总规范》《半导体激光器测试方法》两项国家标准。

公司在上游半导体激光元器件细分领域具有一定技术优势和市场地位。

公司产品 GS 传导冷却半导体激光器垂直阵列，采用高峰值功率激光二极管芯片的封装技术和热管理技术，输出功率在可比公司中处于领先水平；产品的波长范围优于美国相干公司，与法国 Lumibird 保持相当。

VS 微通道冷却半导体激光器垂直阵列在连续工作条件下、准连续工作条件下的输出功率均优于 可比公司。

Vsilk 激光脱毛模块在准连续工作条件下的单巴峰值功率优于相干公司产品在连续工作条件下的单巴功率，但低于 Lasertel 同类产品；模块总功率与相干公司保持相当，但低于Lasertel 同类产品；标称占空比低于可比公司；密封等级优于可比公司，更适用于激光脱毛应用。

Fairy 激光无创溶脂模块输出功率优于可比公司；采用单巴条直接输出矩形、高均匀性光斑激光，光斑质量优于相干公司产品的圆形、高斯光斑。

2.3 调控光子：收购 LIMO 拓展微光学

通过光束整形拓宽半导体激光器的应用边界。高光束质量的激光容易满足应用场景所对应的光斑形状、功率密度、光强分布要求，但通过微光学透镜对激光进行整形，使光子在合适的 时间出现在合适的位置，低光束质量的激光（如半导体激光）也能实现功能。

炬光科技微光学透镜能够在零维（点）、一维（线）、二维（面）三个维度对各类型激光器进行光束整形。

无论何种入射光源类型，整形后均可形成圆形、矩形、线形等各种光斑形状，满足激光加工需求；也可形成较大的发散角，满足照明、3D 感知等应用需求。

光子调控技术拓展中下游客户的应用领域，公司同样受益于中下游客户业务增长。

如线光斑、面光斑在激光焊接、剥离和退火等领域大幅提升加工效率和效果，炬光科技向中下游供应光束整形核心元器件，拓展固体、光纤激光器的应用领域，降低其对光束质量的要求从而降低成本，公司作为上游供应商同样受益。

如 LIMO 的光束转换系统 Activation Line UV 借助特殊的微光学器件，使固体激光器现在也可用于激光剥离工艺，产能提升 30%以上，在柔性屏手机显示屏生产中的 OLED 剥离领域成功应用多年。

炬光科技收购 LIMO公司，具有国际领先的激光光学核心技术。在光学元件领域，LIMO 目 前是世界上主要的微光学玻璃镜片供应商之一，曾获得全球光电行业最高荣誉之一 Prism Awards 棱镜奖，具有全球领先的光子调控技术。

公司自主研发形成线光斑整形技术、光束转换技术、光场匀化技术（光刻机用）和晶圆级同步结构化激光光学制造技术。

其高效的基于晶圆的制造技术，一次性可生产出数以万计的微透镜，并保证质量稳定可靠。

显著提高的生产能力和高效率低成本运营意味公司可以在将来继续满足光学和激光应用技术领域不断增长的全球需求。

为世界顶级企业 A 公司和国内主要光刻机研发项目提供光刻机用光场匀化器，为美国相干公司、锐科激光、创鑫激光、长光华芯等提供核心元器件，为 C 公司提供像素控制 3D 打印线光斑系统（Pixeline）

炬光科技的激光光学元器件产品多项指标优于可比公司。

在单（非）球面柱面透镜（快轴准直镜）产品方面，公司能够设计并加工高阶非球系数的单柱面面型结构，且加工精度高，快轴准直镜产品的剩余发散角指标优于可比公司。

受益于公司微透镜阵列的高加工精度，光束转换器产品针对相同激光阵列芯片慢轴发光点之间的距离间隔，快轴剩余发散角指标优于可比公司；光场匀化器产品表面粗糙度在纳米级别，不均匀度指标优于可比公司。

公司采用高折率玻璃材质，光束扩散器产品相对于其他高分子材料的光束扩散器，能够实现更大的视场角，视场角指标优于可比公司。

建立了晶圆镀膜及晶圆精密切割自主生产能力，激光光学产品业务毛利率提升。

公司自 2019 年调整 LIMO 子公司架构，将激光光学业务后道生产能力和半导体激光产品线（ILS）调整至东莞炬光，建立了晶圆镀膜及晶圆精密切割自主生产能力，开始逐步以自主生产替代委托加工，自主加工生产成本低于委托加工价格。

2020 年公司进一步完成了镀膜及精密切割的工艺技术提升并拓展产能，随着子公司东莞炬光产能充分释放，大幅提高了生产效率，降低了自主加工生产成本。

3 迈向激光行业中游的光子应用大规模商业化

3.1 业务拓展拐点已至，迈向中游光子应用解决方案领域

掌握激光行业上游元器件关键环节，正在拓展中游光子应用模块和系统。

公司在激光行业产业链上游研发生产的半导体激光元器件和激光光学元器件可以直接应用于中游的光子应用模块与系统，比如激光雷达发射模块、光学系统等。

虽然目前公司主要营业收入仍来源于上游元器件领域，但是中下游应用领域的发展空间更加广阔。

公司具备“产生光子”和“调控光子”核心能力，正处于行业中游大规模商业化拐点，激光雷达业务即将实现中游应用领域的大规模变现场景。

重点布局激光雷达、泛半导体制程、家用医美三大中游应用领域，初期以起量为目标。

公司目前正在拓展的激光行业中游的光子应用模组、模块和系统主要是指“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和 UV-L（紫外线光斑系统，包括固体激光剥离和固体激光退火紫外线光斑系统）等的研发、生产和销售，属于上游核心元器件直接产生的市场应用。

公司选择激光雷达、泛半导体制程、家用医美这三个领域进行重点布局主要是基于以下原因：

1）近年来智能驾驶兴起，激光雷达是汽车智能化发展必不可少的大需求应用，抓住这个趋势有利于起量；

2）激光医学迎来发展成熟期，特别是激光医美行业正处于新兴时期；

3）泛半导体制程价值量高，技术难度与医美类似。

目前情况来看，公司相比同行业国际龙头企业成立时间较短，存在综合规模较小等市场竞争劣势，在产品布局上存在较大差距，中下游领域仍处于研发投入和市场拓展阶段，初期以起量为目标，未来光子应用解决方案业务增长潜力巨大。

3.2 激光雷达：前装上车在即，临近大规模商业化拐点

激光雷达极具多样化应用价值，全球市场保持高速发展势态。

激光雷达应用范围广，可以用于无人驾驶、ADAS、服务型机器人、智慧城市等各个领域，根据沙利文研究数据，至 2025 年全球激光雷达市场规模为 135.4 亿美元，较 2019 年的 6.8 亿美元可实现 64.5%的年均复合增长率。

随着人工智能、5G 技术的逐渐普及，无人驾驶、ADAS 和车联网等多方面的需求推动，激 光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势。

2019 年中国激光雷达市场规模仅有 2.3 亿美元，约占 2019 年全球市场规模的三分之一。

根据 Frost & Sullivan 预测，2025 年中国激光雷达市场规模将达到 43.1 亿美元，较 2019 年实现 63.1%的年均复合增长率。

激光雷达较传统毫米波雷达具有超高的分辨率，测距精度可达毫米级，能够精确获得三维位置信息。

激光雷达工作于近红外光学波段，通过发射激光束并探测回波信号来获取目标信息，降低了对外界光照条件或目标本身辐射特性的依赖程度。

采用多激光线束扫描或直接投射的激光雷达可基于反射激光信号对一定距离内的周围环境建立实时多维度数字模型。

传统激光雷达厂商、大批激光雷达创业公司、科技巨头正参与到车规级激光雷达市场的混战中。

当前激光雷达行业龙头仍为 Velodyne 等机械式激光雷达厂商，但由于机械式方案未有完全成熟的车规级产品，三类玩家正在场内抢夺前装量产的时间窗口：

传统 Tier1 厂商法雷奥、大陆、电装等；激光雷达创业公司 Luminar、Aeva、Quanergy、Ibeo、禾赛科技、速腾聚创、镭神智能等；科技巨头华为、大疆（Livox）等。

目前车规级激光雷达产品整体方案设计的发展总体方向为低成本、高性能、高集成度、固态化。

各厂商根据自身技术储备选择了不同的技术方案以求达到 OEM 厂商的需求，激光雷达厂商通过对激光雷达发射系统，接收系统，信息处理系统和扫描系统的设计组合形成特色方案。

激光雷达组成与发射端激光器类型：典型的激光雷达主要由发射端、接收端、扫描系统和信息处理系统组成。

激光雷达的关键部件按照信号处理的信号链，包括控制硬件 DSP（数字信号处理器）、激光驱动、激光发射发光二极管、发射光学镜头、接收光学镜头、APD（雪崩光学二极管）、TIA（可变跨导放大器）和探测器。

其中多个关键元器件仍存在价格高昂或技术未成熟的问题，成为前装量产量产关键瓶颈。

发射端激光的产生来自于激光发射器，有半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和二氧化碳气体激光器四种类型，或者也可以分为 EEL、VCSEL 和光纤激光器。发射端激光器仍由国外厂商主导，国产替代稳步发展。

激光发射器上游目前仍以国外厂商为主，包括国外的欧司朗、Lumentum 、滨松等，国内有深圳瑞波光电子、常州纵慧芯光等。

国内激光器厂商正在打通中上游产业链，以激光行业锐科激光、创鑫激光为代表已实现多环节自研。

炬光科技入局激光雷达应用场景，未来产品逐步迭代成熟后有望借助低成本等优势实现国产替代。

国外大型激光器厂商有美国相干公司，主要生产氩/氪离子激光器，二氧化碳激光器和半导体激光器等，其他国际知名激光器厂商还包括 IPG、恩耐、通快激光、罗芬激光，德国 Laserline、三菱重工、川崎重工等。

光纤激光器光电效率高、光束质量好，是目前市场份额最大的工业激光器，根据前瞻研究院数据显示，2020年中国光纤激光器厂商中，IPG光电所占市场份额最大，其次是锐科激光，创鑫激光和恩耐公司。

发射端激光器 EEL 向 VSCEL 发展趋势，炬光产品布局完善。

1）EEL ：作为光源具有高发光功率密度的优势，但 EEL 激光器因为其发光面位于半导体晶圆的侧面，使用过程中需要进行切割、翻转、镀膜、再切割的工艺步骤，极大地依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性难以保障。

2）VCSEL：垂直腔面发射激光器（VCSEL）的发光面与半导体晶圆平行，具有面上发光的特性，其所形成的激光器阵列易于与平面化的电路芯片键合，符合固态式激光雷达的发展需要。

VCSEL 在精度层面由半导体加工设备保障，且易于和面上工艺的硅材料微型透镜进行整合，提升光束质量。公司 EEL（边发射激光器）和 VCSEL（垂直腔面发射激光器）类的激光雷达模组发射器都有布局。

905nm 为主流波长选择，机械式为主流技术选择。

Yole 的激光雷达供应链分析数据显示：

1）按波长划分：由于成本低，EEL 的 905nm 仍然是原始设备制造商首选的波长，尽管如此，1550nm 激光雷达正在赢得市场。

2）按技术划分：尽管 MEMS 和 Flash 激光雷达正在兴起，机械式（Mechanical）激光雷达仍然被原始设备制造商广泛使用。除了按波长和按技术路径划分之外，

3）按供应商划分：市场份额情况显示，在公开的 29 项设计大奖中，有 8 项是 Valeo 的 这使得 Valeo 目前成为 ADAS 车辆的领先激光雷达供应商，截至 2021 年第 3 季度，Valeo 公司的 SCALA 也是唯一在 ADAS 汽车上起量的激光雷达。

公司激光雷达模组覆盖多技术路线，以 FLASH 为主，标准化基础上为客户提供定制产品。 公司参与多种技术路线的产品开发，激光雷达技术方案中的全固态 FLASH、混合固态 MEMS 和 FMCW 路线都有相应布局。

公司目前已有产品体系中包括：

1）激光雷达面光源：AL01 系列光 源模组、AT01/02 系列 VCSEL 光源模组；2）激光雷达线光源：LE01 905nm EEL 线光斑光源模组；3）激光雷达光源光学组件。

激光雷达已成为公司第一大规模的中游变现应用场景，预计 2023 年收入体量达 5.4 亿元。

根据公司招股说明书披露，2018 至 2021 年上半年，公司激光雷达业务营收分别为 219.44 万元、2 272.5万元、2 916.39万元和 1 233.50万元，2018-2020年年均复合增长率为 264.56%。

根据公司回复函，2021 年至 2023 年公司激光雷达（汽车应用）业务收入预计分别可达 0.66 亿元、1.5 亿 元和 5.4 亿元。

计划募资投建激光雷达发射模组生产基地。

公司将建设激光雷达发射模组生产基地，以更好地满足市场对车载激光雷达发射模组的需求。根据公司招股说明书，项目规划建筑面积约 12 000 平方米，计划利用公司位于西安高新区丈八六路 56 号的现有厂区空置土地，通过投资新建厂房及仓库等基础设施，引进一系列国内外先进生产及检测设备，并配备相应的生产和技术人员，实现对公司激光雷达发射模组产品的产业化生产，打造激光雷达发射模组生产基地。

本项目建设期为 24 个月，计划总投资 16 702.81 万元，随着项目建设完成，公司激光雷达发射模组产能将实现较大幅度提升，设计产能为年产激光雷达发射模组 3 069 917 台。通过本项目的实施，公司将进一步提升市场销售规模，提高公司产品的市场占有率，并强化产品质量控制。

3.3 泛半导体制程：广泛布局光刻、线光斑系统与集成电路检测

光学系统将与信息技术、先进制造等领域深度融合。

当独立的激光光学元器件无法满足复杂应用的需求时，光学系统可以通过光学元器件的有机组合以及更加复杂紧密的系统设计，实现对不同光束质量的半导体激光器、固体激光器和光纤激光器进行整形以输出特定光斑形状、功率密度和光强分布的光斑。

在半导体集成电路、平板显示等精密制造领域，如应用于激光剥离和激光退火的线光斑，都需要通过光学系统来实现。

根据 CINNO Research 数据，未来三年面板厂商已公布的扩产计划超过 3 000 亿元，其中大量资金都将投资于光学系统或相关设备，光学系统行业具有广阔的市场发展空间。美国相干公司凭借 ELA 在行业内处于优势地位，近几年业务增长较快，体现了光学系统技术研发对于中下游产业的重要价值。

未来，一方面显示技术与物联网、大数据、人工智能等前沿技术深度融合，为全行业带来转型升级的重要机遇；另一方面随着 5G 技术正式商用的日益发展，大量场景化应用促进光学系统进入跨界融合、智能创新阶段。

光学系统将朝向更高透过率、更高均匀性、更高功率密度的方向不断演进。

公司光刻领域的光场匀化器技术精度已超越海外知名企业：

公司为半导体光刻应用领域提供光刻机曝光系统中的核心激光光学元器件——光场匀化器，公司的微透镜阵列由于加工精度高，表面粗糙度在纳米级别，光场匀化器产品不均匀度指标优于可比公司。

主要技术优势表现在：

1）可处理各种场几何形状；

2）均匀性达到技术极限 ((<1% P-V)；

3）高 NA、高填充因子和极化保持；

4）光学效率高达 90%，有助于降低高昂的激光能量成本；

5）采用优质材料制成，例如熔融石英、CaF2；

6）适用于多种不同激光源（例如准分子激光器、固态激光器和半导体激光器）。

1）平板显示激光剥离、激光退火：

固体激光剥离（LLO）紫外线光斑系统用于国际主流面板厂商生产线曾取得初步的市场份额，主要客户为韩国 APS 和韩国 LG 电子；固体激光退火（SLA）紫外线光斑系统 2020 年已交付第一台样机，目的在于打破相干公司准分子激光退火过去十年来在该领域的全球优势地位，成为柔性显示行业低温多晶硅退火工艺的全新解决方案，主要客户为 RayVis Inc.。

2）半导体集成电路晶圆退火：

公司于 2020年交付的样品已通过全球最大半导体晶圆代工制造商台积电的产线验证并成功进入台积电供应链，预期 2021 年开始订单将逐步爬坡并形成稳定供应 于 2020 年下半年取得国内领先半导体设备集成商上海微电子和北京华卓精科的订单，公司开发的用于集成电路晶圆退火的高功率半导体激光器模块已经取得初步成功。

3）半导体集成电路检测：

公司的激光光学元器件产品在半导体集成电路检測设备中得到应用，客户包括 N 公司、美国科磊半导体和美国 Zygo 公司等。

3.4 家用医美：综合布局激光脱毛、溶脂、嫩肤、净肤产品模组

医美行业消费热点持续，激光美容仪器市场规模可观。近年来激光美容技术快速发展，安全且快捷的激光美容仪器能显著满足消费者需求，吸引了大量的潜在消费群体。

激光脱毛通过使激光穿过皮肤表层到达毛发根部毛囊，达到使毛发失去再生能力同时又不损伤周边组织的效果。

激光溶脂运用一定能量的特殊激光在体外对着肥胖部位照射数分钟将体内脂肪溶化掉，从而达到明显的瘦身效果。

激光医美创伤小、恢复快、适合皮肤日常管理，深受消费者追捧。据 P&S Market Research 数据显示 全球家用医美设备市场 2023 年将达到 167 亿美元。

专用医美向家用医美转型，高技术光子解决方案赋能医疗健康业务发展。

公司医美业务在 2018 至 2020 年期间累计收入 3 亿，客户覆盖以色列、意大利、韩国、中国等，与多家知名医疗设备制造商保持合作。

公司提供激光线光斑和面光斑光子技术应用解决方案，提高了各类激光器的工作效率、普及率及可用性，现已开始应用于以激光脱毛和溶脂为代表的医疗健康领域。

1）家用激光脱毛：

原理与专业级激光脱毛相同，家用激光可以达到更高的能量密度，公司提供针对家用脱毛的整体解决方案，包括激光光源以及光学的整体模块。独特的光学设计可以实现高能量密度、大光斑治疗，根据客户需求可提供定制化产品。

2）家用激光嫩肤：

采用 1470nm 波长非剥脱点阵技术，可有效刺激胶原蛋白增生并实现皮肤新生，对痘印、痘坑、细纹等有明显的改善作用，且更适用于家用环境。公司开发的家用激光嫩肤激光模块可以形成单点、多点或者点阵的光斑，提高治疗效率和效果，根据客户需求也可提供定制化产品。

与著名医用激光仪器公司 Cyden 签署 8 亿元框架协议。

公司医疗健康产品在 2018至 2021 前半年间实现收入 30573.69 万元，其中家用医美产品占比还比较少，但目前公司已与全球知名家用医疗健康设备厂商英国 Cyden 公司签署了总价值约 8 亿元人民币的长期独家战略合作协议，约定炬光科技独家向 Cyden 供应医疗美容产品中的激光器，开发家用激光医疗相关业务。

公司家用医美业务未来向嫩肤、净肤方向拓展。

根据产品的应用效果和需求特征统计出美容市场激光美容产品的结构特征，市场认可度最高的调 Q 激光美容仪在美容祛斑、祛疤，改善肌肤领域具有明显效果；规模第二的皮秒激光美容仪针对色素性疾病和色斑问题严重的肌肤有很好的应用效果；而点阵激光美容仪则主要针对毛孔粗大、细纹、肌肤暗沉、痘印、痘坑、红血丝等肌肤问题。

上述占据市场份额较大的美容仪器主要发挥嫩肤、净肤功效，炬光科技未来也将向以点阵激光模组为代表的家用嫩肤和家用净肤方向继续拓宽业务领域。

公司正在进行家用激光嫩肤模块研发，预测营收将迎来大幅增长。

家用嫩肤市场是家用美容内较大的应用领域，客户需求模块化的解决方案。

公司正在开发的项目整合激光器、光学设计、驱动模组开发等，为客户提供激光嫩肤整体解决方案，正处于样机组装测试阶段，项目目标是为客户开发 1470nm 波长多点均匀输出的家用激光嫩肤模块，根据框架协议预测，公司家用嫩肤业务的营业收入将在 2021/2022/2023 年分别达成 583.7 / 3904.88 / 7402.2 万元。

4 盈利预测与估值分析

4.1 营业收入假设

半导体激光业务：

根据 Strategies Unlimited 的全球激光市场分析报告预测，2019-2025 年全球高功率半导体激光元器件市场规模将从 16.40 亿美元快速增长到 28.21 亿美元，复合增速达 9.46%。

国产替代已成大势，未来炬光科技也将在激光器业务上获得更大加速度。

2020 年起，公司预制金锡薄膜陶瓷热沉产品开始获得国内外光纤激光器厂商批量订单，预计未来三年市场份额将快速提升，成为公司半导体激光业务未来新的增长点。

2020 年公司的半导体激光器产品通过验证并成功进入全球最大半导体晶圆代工制造商台积电的供应链中，预计 2021 年开始订单将逐步爬坡，未来三年保持高增速，半导体激光业务增速将高于行业增速，因此我们预测 2021- 2023年对应营收为 18786/26179/33818 万元，年同比增长为 34.6%/39.4%/29.2%，毛利率将随着行业成熟而略微下降，分别为 50.0%/48.0%/48.0%。

激光光学业务：公司激光光学元件主要下游为光纤激光器。

根据 laser focus world 数据，全球工业激光器 2020 年市场规模稳中有升，由 2019 年的 50.35 亿美元增至 51.57 亿美元，其中光纤激光器占比达 52.68%，因此公司下游市场相对稳定，预计未来维持低个位数增长。

国内方面，国产设备由于技术、质量及售后服务的竞争优势，正在逐步取代进口的激光产品，据武汉文献情报中心统计，从 2018 年到 2020 年，在中国光纤激光器市场中 IPG 和相干公司等海外公司市场份额分别下滑 15.5pcts、1.3pcts，而锐科激光、创鑫激光等国内企业市场份额均获得提升，分别上升 6.6 pcts、4.3 pcts，国产替代愈演愈烈，下游客户份额提升，将拉动公司激光光学业务增长。此外，公司对 LIMO 进行战略重组，显著提升了激光光学业务销量和收入水平。

子公司东莞炬光新增光束准直转换系列产品的后端生产线，即新增镀膜、切割、清洗、检验环节，大幅提升了运营效率，降低了生产成本，售价也随之降低，较低的价格优势使得公司产品的市场份额不断扩大；因此我们预测2021-2023年对应营收为22385/25743/28317万元 ，年同比增长25.0%/15.0%/10.0%，考虑到光束准直转换系列产品平均单位毛利率可能会有波动下降情况，所以预测整体毛利率分别为 54.0%/49.0%/49.0%。

汽车应用业务：

公司为汽车激光雷达客户提供从核心激光、光学元器件到模组的各类解决方案，产品销售与激光雷达（尤其是车载激光雷达）行业发展高度相关。

据 TSR 预测，2019- 2024 年全球激光雷达出货量在 2024 年将超过 350 万，复合增速达 110%，市场规模将超过 40 亿 美金，复合增速达 64%。

由于上游元器件出货量与激光雷达数量成倍数关系，可以预见其市场规模将同步高速增长。同时公司已经与客户签订高价值量订单，前期技术积累即将大规模变现。

公司产品已通过 IATF16949 质量管理体系认证、德国汽车工业协会 VDA6.3 过程审核，已经与全球范围内多家汽车一级供应商及激光雷达公司展开广泛合作，包括 Velodyne、Luminar 以及福特旗下知名无人驾驶公司 Argo AI 等，其中激光雷达线光源产品已与多家客户建立新产品开发项目。

2019 年，公司与德国大陆集团签署总金额约 4 亿元的激光雷达框架协议。

2021 年，公司与 B 公 司签订《车用激光器领域框架合作协议》。

目前处于前期合作阶段的客户也将陆续转化，逐步形成订单并贡献营收。我们预测 2021-2023 年对应营收为 6595/15407/54048 万元，年同比增长126.2%/133.6%/250.8%，鉴于激光雷达商用化早期毛利率较高，此后将呈下降趋势，毛利率分别为 45%/34%/30%。

光学系统业务：该业务主要产品为固体激光剥离（LLO）和固体激光退火（SLA）。

公司固体激光剥离（LLO）紫外线光斑系统已取得国际主流面板厂商生产线中初步的市场份额，预计该部分收入稳定增长。

公司固体激光退火（SLA）紫外线光斑系统 2020 年已交付第一台样机，未来有望打破相干公司准分子激光退火过去十年来在该领域的全球优势地位，预计 SLA 在 2021- 2022 年快速渗透，贡献较大收入，同时由于全球 OLED 需求增速不高，因此 2023 年预计光学系统业务销量同比增速将逐渐下滑。

预计 2021-2023 年光学系统销量同比增速分别为 200%、233%、50%，对应销量分别为 3套、10套、15套，光学系统单价较高，分别为 433万元、340万元、367 万元，对应收入分别为 1300 万元、3400 万元、5500 万元，同比分别增长 258.22%、161.54%、61.76%。

光学系统初期毛利率较高，随着出货量增长，毛利率将下降，预计 2021-2023 年的毛利率分别为 19.00%、19.00%、19.00%。

我们预测 2021-2023 年对应营收为 1300/3400/5500 万元， 年同比增长 258.2%/161.5%/61.8%，毛利率分别为 19.0%/19.0%/19.0%。

综上，预计公司 2021-2023 年收入分别为 4.9/7.1/12.1 亿元，预计公司 2021-2023 年归母净利润为 0.63/1.17/2.27 亿元。

4.2 费用假设

销售费用：

2019-2020 年公司销售费用率远高于可比公司，主要因为公司收入规模相对较小，且销售部门国际化程度高，外籍销售薪酬较高。

随着公司收入规模快速扩大，销售费用率将下降，预计 2021-2023 年公司的销售费用率分别为 7.2%、6.1%和 4.6%。

管理费用：

公司管理费用率与可比公司相当，2019-2020 年较高，主要因为对 LIMO 整合后，裁撤部分冗余员工并支付辞退补偿等重组费用，同时管理人员增多，其薪酬增加。

随着公司收入规模快速扩大，管理费用率将下降，预计 2021-2023 年公司的管理费用率分别为 13.2%、10.8% 和 6.8%。

研发费用：

公司研发费用率较高，一是因为公司收入规模尚小，二是因为公司技术投入强度较大，多个应用解决方案的研发仍亟待大量研发投入（如激光雷达、固体激光退火线光斑等系统级解决方案），因此预计公司未来 2 年研发费用仍然较高，在收入规模显著扩大后，研发费用率预计较快下降，预计 2021-2023 年公司的研发费用率分别为 16.8%、12.8%、8.4%。

财务费用：

公司近 3 年有息负债主要为短期借款，金额稳定，考虑 IPO 融资获得的现金存款利息增加利息收入，根据三张报表的勾稽计算得出财务费用，2021-2023 年财务费用率分别为-1.0%、1.0%和1.0%。

4.3 估值分析

公司主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件、激光光学元器件的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统。

根据公司主营业务及商业模式，选取可比公司腾景科技、福晶科技、蓝特光学、锐科激光、杰普特、联赢激光等。可比公司对应 2021~2023 年 PE 均值为 71.73/40.89/27.83 倍，中位数为 57.20/40.04/28.08 倍。

预计公司 2021-2023 年归母净利润为 0.63/1.17/2.27 亿元，对应 PE 288/155/80 倍。激光雷达对公司业务贡献增量主要从 23 年开始，公司 2023 年 PEG 为 0.85，略高于可比公司中值 0.61，考虑到公司会受益于激光雷达行业从 0 到 1 突破，23 年之后成长性依然显著，且年底处于估值切换期。

5 风险提示

激光雷达行业发展不及预期：

激光雷达行业总体仍处于前期发展阶段，商业化量产进度和不同技术路线的选择上仍有较大不确定性，若该领域发展放缓导致市场需求低于预期则公司产品在新兴应用领域的销售存在较大不确定性的风险。

公司技术路线拓展不及预期：

公司总体仍处于研发投入和应用拓展阶段，实现一定收入但尚未取得较大稳定盈利。公司如未能在研发方向上做出正确判断，或未能收获预期的下游市场应用效果，前期的研发投入将难以收回，对公司业绩产生不利影响，公司将面临研发失败的风险。

法律法规风险：

子公司 LIMO位于德国多特蒙德，海外客户是公司重要的收入和盈利来源，同时公司部分原材料来自境外供应商。

公司跨国经营受国际政治环境、国家间贸易政策和国内外法律法规的影响。如果未来国际政治环境、经济环境和贸易政策发生重大变化，或公司的经营管理能力不能与跨国经营需求相匹配，或存在公司对相关法律政策的理解不够深入等情形，未来公司的生产经营和盈利能力将受到不利影响，可能导致跨国经营及贸易政策相关风险。

商业化落地不及预期：

公司或子公司与多家公司签订框架协议，部分协议进度略有延后，以上框架协议如未能顺利履约将对公司未来收入和盈利情况造成不利影响。

因此，公司存在商 业化落地风险。

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