华工科技硅光芯片（华工科技专题研究）
华工科技硅光芯片（华工科技专题研究）改制有望进一步加强资源协同，并为公司发展带来新活力。华中科技大产业集团是以华中科技大学为投资者的国有独资企业。公司转让后华中科技大产业集团剩 4.91%的股份，控股股东变为国恒基金。公司在 2020 年 9 月 14 日发布的征集公告当中表示，受让方需在保持现有团队稳定的条件下制定具体有效的经营管理团队激励方案或长效激励措施。1.3. 校企改革，加强资源协同并注入新动能1.2. 研发实力强劲，各领域实现创新突破研发投入持续提升，研发转化效果显著。华工科技背靠高校雄厚科研实力，拥有 6 个国家级研发平台；公司始终坚持技术发展路线。公司 2020 年研发投入 3.3 亿元，同比增加 14%，研发投入逐年增长。截至 2018 年底，公司已拥有 696 项专利，2020 年共申请专利 270 件，申请专利数逐年稳步提升，研 发投入效果显著。公司多个业务领域取得创新性突破。随着研发资金的不断投入，公
（报告出品方/作者：安信证券）
1. 脱胎高校，科研实力积淀深厚1.1. 深耕激光产业，重点开拓光模块与激光装备制造业务
华工科技脱胎于华中科技大学，是最早以激光为主业的上市公司之一。经过几十年来激光技术与传感器技术的积淀，公司形成了以激光加工技术为重要支撑的智能制造装备业务、以信息通信技术为重要支撑的光联接、无线联接业务，以敏感电子技术为重要支撑的传感器业务格局。公司 2015 年-2020 年收入增长稳健，2020 年实现收入 61.4 亿元，同比增长 12.4%。
产品覆盖广泛，子公司发展领域明确。华工科技业务主要围绕激光技术，具有覆盖广泛的产品线，主要可分为信息激光、能量激光及传感器三个板块；三个板块中，光模块、激光防伪、激光加工和传感器业务分别由子公司华工正源、华工图像、华工激光和华工高理进行开拓。
1.2. 研发实力强劲，各领域实现创新突破
研发投入持续提升，研发转化效果显著。华工科技背靠高校雄厚科研实力，拥有 6 个国家级研发平台；公司始终坚持技术发展路线。公司 2020 年研发投入 3.3 亿元，同比增加 14%，研发投入逐年增长。截至 2018 年底，公司已拥有 696 项专利，2020 年共申请专利 270 件，申请专利数逐年稳步提升，研 发投入效果显著。
公司多个业务领域取得创新性突破。随着研发资金的不断投入，公司在各领域也持续取得突破性成果，并荣获多项奖项。
1.3. 校企改革，加强资源协同并注入新动能
改制有望进一步加强资源协同，并为公司发展带来新活力。华中科技大产业集团是以华中科技大学为投资者的国有独资企业。公司转让后华中科技大产业集团剩 4.91%的股份，控股股东变为国恒基金。公司在 2020 年 9 月 14 日发布的征集公告当中表示，受让方需在保持现有团队稳定的条件下制定具体有效的经营管理团队激励方案或长效激励措施。
2. 光模块技术行业前列，发展前景广阔2.1. 5G 建设、数据中心驱动，市场保持高速增长
5G 新建基站数量仍将保持快速增长，光模块需求量约为 4G 基站 3-3.5 倍。国内 5G 宏基站数量约为 4G 基站的 1.5-2 倍，预测2021 与 2022 年为基站建设高峰期，随后每年新建数量会逐步降低。5G 基站光模块需求约为 4G 基站 3-3.5 倍，未来两年光模块需求仍将高速增长。
数据流量大幅增长，叶脊结构有望成为主流网络架构。数据中心网络架构的升级催生大量的光模块需求， 传统的网络结构为三层网络，采用纵向数据传输的方式，而随着云计算、虚拟化的不断应用， 用户间数据横向传输在传统架构下存在设备负载重、传输时延高的问题，网络结构更加扁平的叶脊结构将逐渐成为主流。
新型叶脊结构光模块需求量为传统 44/88 倍。数据中心传统三层架构和改进三层架构所需的光模块数量为机柜数量的 8.8 和 9.2 倍，叶脊架构为 44 或 48 倍，使用同样数量的机柜所需的光模块数量约为三层架构的 5 倍之多，网络架构的升级将持续为光模块需求提供支撑。
数通光模块市场保持高增速，将成为主要增长来源。预测2025 年全球光模块市场规模将达 177 亿美元，2019-2025 年 CAGR 15%，维持高增速。分市场来看，至 2025 年电信光模块市场预计达 56 亿美元，CAGR 7%， 而数通市场将达到 121 亿美元，CAGR 20%。
2.2. 高端光模块技术壁垒高，打入芯片领域，供应链稳定
华工科技具备从芯片-TO-器件-模块的垂直整合能力，拥有管芯-TO-器件-模块的大规模现代化生产线体，并已建成国内先进的批量有源器件和光模块生产线。公司光通信业务由华工正源承担，产品覆盖有源光器件、无源光器件以及智能终端，25G 到 400G 光 模块实现全覆盖；并且公司业务向终端方面延伸， 现已提供家庭网关、路由器以及各种物联网终端产品。
公司光模块产品优势明显，5G 光模块以及数通光模块产品业内领先。
研发实力强劲，400G 数通光模块实现量产。公司在 2018 年推出首款 400G 数通光模块 QSFP-DD SR8 系列，解决了在信号完整性、光学、COB 关键工艺、散热及可 靠性等诸多设计难点，2020 年公司已实现 400G PAM4 光模块批量发货。
向上游芯片渗透，进一步稳定供应链。云岭光电成立后，华工正源将芯片生产部门及专有技术等相关资产剥离注入云岭光电，使云岭光电能够快速投入研发，已实现 10G 和 25G 芯片量产。通过布局芯片领域一方面可以稳定供应链，保障供货渠道稳定；另一方面可以降低成本，据测算，在光模块成本中，光器件占比约 73%，芯片在成本结构中处于占比较重；云岭光电对芯片有布局，将有效提升公司光模块毛利率。
3. 打入 25G 光芯片中高端市场，加深光模块业务护城河3.1. 原华工正源完整芯片生产部，现已实现 25G 光芯片全国产化
战略聚焦光芯片，拥有原华工正源完整芯片生产部。2018 年 1 月，华工科技投资 6000w 设立光芯片合资公司云岭光电，专研通信半导体激光器芯片。2018 年 2月，华工正源将 TO 封装设备，包括129 台芯片及 TO 生产线生产设备 5000w售于云岭光电。
公司光芯片进展快速，成为国内唯一实现 5G 用 25G 光芯片全国产化厂商。云岭光电2021 年 4 月25G CWDM 实现量产，同年 5 月 25G EML 完成研发；6 月完成 25G DFB 量产且通过国际通讯巨头可靠性测试，公司成为国内唯一实现 5G 用 25G 光芯片全国产化的企业。
大股东产生资源协同，核心人员持股提升粘性。公司高管拥有丰富光通信领域经验，核心高管持股提升战略协同一致性； 武汉芯光同辰为核心研发人员持股平台，增强公司研发人员粘性。
3.2. 下游领域景气度旺盛 国产化需求大，光芯片市场空间广阔
下游行业景气度持续向好，光芯片市场空间巨大。5G 数通市场快速发展，光模块需求量激增。预测至 2026 年，全球光模块市场份额将从 2020 年 80 亿增至 145 亿美元，CAGR 为 113%，光模块行业景气度持续向好。
国内芯片国产化需求大，催化下光芯片国产渗透率有望快速提升。我国光芯片市场规模将从 2020 年 6.1 亿增至 2025 年 182.3 亿，CAGR 为 197%，市场空间广阔，增速迅猛。公司作为国内唯一实现 5G 用 25G 光芯片全国产化的企业，有望提前受益于光芯片市场快速增长及高国产化替换需求。
公司产品已稳定批量供货并已运用于电信/数通领域。
3.3. 技术实力 生产线完整 成本优势，光芯片加深公司光器件业务护城河
光芯片技术壁垒高，公司技术实力尽显。云岭光电现成为国内唯一可实现 5G 用 25G 光芯片全国产化厂商，截至 2020 年公司研发人员占比为 31.67%，高投入进一步维持其技术实力持续性。
公司生产线完整，增强光器件业务供应链能力。截至 2021H1，公司拥有世界先进半导体制造与检测设备 300 多台套， 百级/千级/万级净化厂房 6000 平米，年产光通信芯片 7500 万颗，TO 7200 万只。
公司光芯片已搭载于其光模块，为光组件业务带来巨大成本优势。公司现阶段 10G 光芯片可搭载于 25G 及以下光模块，25G DBL/EML 分别可搭载于 100G 中短距/中长距光模块；自研芯片将为公司光器件业务节省 20-30%成本，公司光组件业务带来巨大成本优势。
4.1. 下游需求旺盛，市场空间稳步增长
制造业智能化助力智能装备业务，公司龙头地位有望大幅受益。近年来，制造业数字化、智能化是国家的重点关注方向，至 2020 年要实现制造业重点领域智能化水平显著提升，2025 年实现制造业重点领域全面实现智能化。随着中低功率激光加工设备毛利率越来越低以及制造业的逐步向智能化转型，激光加工厂商开始向高功率产品段进军，预计未来高功率激光加工设备销量将有更大提升，而华工科技为此领域中有高技术壁垒的龙头企业，在制造业智能化浪潮下将充分受益。
公司汽车制造优势明显，成功开辟高景气度新能源汽车市场。公司自主研发的白车身激光智能焊接生产线、汽车制造大功率激光切割焊接装备、缸体高温打标机、汽车制造高质高效激光切割焊接装备等多项技术均收获了省级奖项或荣誉。公司还顺应制造业智能化潮流，提供了汽车智能制造平台，实现计划调度、 设备管理、智能分析决策等功能，强大的硬件技术和软件平台筑牢了华工科技在汽车制造领域的龙头地位。汽车轻量化的概念在行业内的逐渐兴起催生了新能源车的需求，激光加工技术便有助于降低整车重量，从而降低能耗。新能源车销量目前保持了较高的增速，高速增长的市场将有效提振激光加工业务。
5G 手机持续放量，精密激光业务迎发展契机。5G 手机出货在手机出货量中的占比也在逐步提高，4 月占比达 77.9%，未来出货量有望持续走高。华工在手机零部件加工中主要提供激光打标、焊接与切割等技术，其自研飞秒激光 器，使得公司在国内超快激光器中处于最领先的地位。
4.2. 激光加工龙头全产业链布局，有望提前受益于国产替换
国产替代空间大，公司高技术壁垒有望提前受益。截至 2019 年，华工科技高功率激光加工与中低功率激光加工市场份额在国内均处于行业领先地位。目前高功率激光加工设备对国外厂商还有较大的依赖，还有一定的国产替代空间，具有较高技术壁垒的领先企业有望受益。
创新能力突出，技术积累深厚。华工科技在智能装备和精密激光领域均具有极强的研发能力， 保持着领先于市场的技术水平。
激光设备领域产业链全覆盖，各子公司产业协同性强。华工激光为直接控股子公司， 华工法利莱为间接控股子公司，两公司承担激光设备业务，公司从芯片到激光器，再到激光 设备已实现产业链全覆盖，具有较强的资源整合能力，各子公司之间具有良好的产业协同效 应。
4.3. 激光防伪高壁垒 高毛利，公司营收稳定增长
华工科技在激光防伪领域存在较高的技术壁垒和客户壁垒。公司的高端防伪热帖膜以及 PC 层压膜等行业技术领先，首创的定位转移纸产品结合精密刻蚀技术、大幅面制版技术，构筑了行业领先优势，大幅提升包装技术壁垒。公司聚焦高端市场和优质客户， 抓住大客户开发的市场主线，与其他长期合作企业也保持了稳定的合作关系。
激光防伪业务营收稳定增长。华工科技激光防伪业务具有几大业务板块中最高的毛利率，定位转移纸 2020 年销售额同比增长达到 64%。纸张业务的扩张同时也促进了收入的增长，2020 年收入达到 4.3 亿元。
5. 传感器领先布局新能源汽车，华为造车格局迎来新变化5.1. 传感器市场持续扩容，温度传感器需求稳定攀升
物联网时代产业革命推动传感器市场持续扩容，汽车领域需求占比最高。物联网时代来临，预测到 2025 年物联网将产生 2.7 万亿到 6.2 万亿美元之间的经济效益，而传 感器作为物联网技术最重要的数据采集入口预期同步受益。预计 2018 至 2023，物联网传感器市场的复合年均增长率将为 23.9%，增速迅猛领跑整个传感器行业。近年来中国传感器市场规模持续增长，近 5 年增长率均保持在两位数，在 2019 年达到 2188 亿元。从中国传感器下游应用领域来看，发展最快的是汽车电子、工业制造与网络通信市场，汽车传感器市场前景广阔。
温度传感器市场份额占比靠前，用途广泛，需求稳定增长。预测全球温度传感器市场规模将从 2020 年的 63 亿美元增长到 2027 年的 88 亿美元，复合年均增长率为 4.8％。而亚太地区因其快速的工业化成为温度传感器行业增长的主要贡献者。
热敏电阻技术为温度传感器基石，国内产业链完整，内资企业后来者居上。电阻传感器利用导体的电阻值随着温度的变化而变化这一原理，通过测量电阻值计算被测物体的温度。近年来，我国的温度传感器在国家政策的支持下，已经形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业链，诞生了如华工高理、汇北川等代表企业。
5.2. 华工传感器技术积累深厚，竞争能力强势
传感器龙头，业务涵盖 NTC、PTC 和汽车电子三大板块。华工科技核心子公司华工高理电子有限公司是温度传感器的全球领军企业，主要产品有 NTC 系列热敏电阻、PTC 系列热敏电阻和汽车电子。华工高理深耕传感器行业多年，有着极高的技术壁垒和极强的研发能力，客户资源丰富。公司建有教育部敏感陶瓷工程研究中心、国家 CNAS 实验室，并获得了国家知识产权示范企业称号，拥有全球最大的交付保障能力。
NTC 温度传感器：行业领跑者，全球家电名企核心供应商。公司自主研发 NTC 热敏电阻及温度传感器，打破了国外垄断，掀起中国家电温度传感器国产化浪潮。随后，华工高理相继成为全球 100 多家知名家电企业的温度传感器核心供应商。公司作为核心供应商成为变频空调全面取代定频空调最大的受益者，并且在智慧厨房和灶具防干烧强制标准的发展趋势下获益颇丰。截至 2020 年 底，公司温度传感器为行业绝对龙头，且在家电领域的市场份额还在持续提升。公司近年来全力实施“双循环”战略，在巩固国内领先地位的同时，积极拓展海外业务抢占日韩、欧美市场份额。2020 年公司温度传感器出口业务在疫情的不利因素下依然实现同比增长 23.5%，出海业务成为新的增长点。
PTC 发热组件：与 NTC 共同组成空调系统应用于新能源汽车。公司自主研发国内首个新能源汽车用 PTC 加热器，成功切入全球知名电动车供应商体系，使公司成为新能源 PTC 加热领域的头部企业。国内每 10 台新能源汽车中有 6 台 PTC 加热器来自华工高理，市占率上优势明显。
汽车电子：主要包括光敏、湿敏等传感器，用于车灯、雨刷器自动感应控制。华工在汽车电子和车用传感器领域掌握了汽车智能控制的 PWM 控制技术，发展温度传感器、 PM2.5 传感器等产品，再次打破国外垄断，实现了进口替代。
自主研发进军传感器新领域，开拓业务新天地。公司除传统温度传感器业务外，依托公司在传感器研发领域的技术竞争优势，积极在各领域布局新业务，寻求新的增长 点。2020 年公司组建核心技术团队，压力传感器研发起步，湿度传感器的推广和应用项目也提升日程。公司也在积极研发耐 400-500 度高温的高端传感器，适应高端家电、 防弹窗等新业务的需求。
5.3. 汽车行业景气度向上，传感器业务有望放量增长
政策催化新能源汽车行业景气度持续高涨。 2020 年我国新能源汽车产销量分别为 136.6/136.7 万辆，从车企销量来看，新能源汽车明显放量。 政策方面，新能源汽车被列为国家战略性新兴产业，从直接的补贴政策到市场化驱动的双积分政策，行业一直以来受到相关政府部门的坚定支持。渗透率方面，2021 年 5 月新能源车市场渗透率已超过 10%，新能源车渗透率不断提升。
新能源汽车市场带动 PTC 加热器，传感器业务有望进一步增长。首先，新能源汽车要求热管理系统同时需兼具冷却和制热功能。其次新能源汽车采用电机取代发动机提供动力，电机余热非常少。热泵价格昂贵且技术要求更高，因此市面上更多采用 PTC 加热器技术调节车内温度。随着新能源汽车销售的火热 和渗透率的不断提高，华工传感器业务有望进一步放量增长。
车用 PTC 空调系统市场现期市场空间约为 22.5 亿元，潜在市场空间约 324 亿元。假设仅在新能源车中具有搭载 PTC 空调系统的需求，2020 年市场新能源车渗透率为 6%的情况下测算市场空间约为 22.5 亿元；考虑到新能源汽车市场接受度不断提升， 销量保持高速增长，假设长期潜在渗透率有望达 60%，同时考虑到乘用车销量和单套系统价值量保持温和增长，测算未来 5 年/10 年总体市场空间将分别达 135/378 亿元。
造车新势力崛起打破现有汽车传感器格局，给公司业务带来新机遇。汽车传感器供应商提供的传感器是定制化的。成为汽车主机厂的供应商需经过多轮筛选过程，历时长，竞争激烈。随着新造车势力崛起，新能源汽车格局趋向多元化，其热管理传感器供应格局有望迎来重塑， 也为国内车用传感器企业带来了更多机会。
5.4. 华为入局新能源汽车，华工为其金牌供应商
华为积极布局智能新能源汽车行业，聚焦 ICT 技术和智能汽车增量部件。华为近年来依托其深厚的信息与通信 ICT 技术储备切入智能汽车领域，有望后发制人。2020 年 10 月华为正式 发布智能汽车解决方案品牌 HI，定位汽车界的 Intel，实现 Huawei Inside。据发布会介绍， HI 全栈解决方案集芯片、操作系统、感知硬件、决策融合算法、云计算等优势为一体，打造 1（CC 架构） 4（智能驾驶等四大系统） N（激光雷达、AR-HUD 等全套智能化部件）的 汽车技术闭环。通过全栈式布局，华为欲从根出发来实现软件定义汽车，聚焦汽车智能化赋能，提供高质量的软硬件服务。
华工为华为金牌核心供应商，传感器领域有望开启新一轮增量。华工科技与华为在激光先进装备制造业务和光通信业务上合作多年，是华为 25 家金牌供应商之一。华工与华为在光模块业务上关系紧密，2020 年的业务合作总量约为 27 亿元，2021 年预计将实现翻倍增长。考虑到华工在汽车 PTC 加热器和综合热管理系统上的优势， 且华为近年来在新能源汽车领域的不断发力，未来华工凭其在华为光电器件高口碑，有望为 公司传感器业务开启新一轮增量。
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