光電子產業明珠,下游應用廣泛
光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)子(zi)(zi)領(ling)域核心(xin)元器件(jian)。光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)子(zi)(zi)器件(jian)(國內簡(jian)稱光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian))是(shi)全球半導體行業(ye)(ye)的(de)一 個重(zhong)要細(xi)(xi)分(fen)賽道(dao),隨(sui)著光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)半導體產(chan)(chan)業(ye)(ye)的(de)蓬勃發(fa)展(zhan),光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)作為產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈上游核心(xin)元器件(jian), 目前已經(jing)廣泛(fan)應(ying)用于(yu)通信、工(gong)業(ye)(ye)、消費等眾多領(ling)域。根(gen)據 Gartner 分(fen)類,光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)子(zi)(zi)器件(jian)包(bao)括 CCD、CIS、LED、光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)探測器、光(guang)(guang)(guang)(guang)耦合器、激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)等品類。光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)作為光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)業(ye)(ye)核心(xin) 元器件(jian),按照是(shi)否發(fa)生(sheng)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)信號轉化(hua),可(ke)分(fen)為有(you)源(yuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)、無(wu)源(yuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)兩(liang)類,有(you)源(yuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian) 可(ke)進(jin)一步細(xi)(xi)分(fen)為發(fa)射(she)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)與(yu)接(jie)收芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian);無(wu)源(yuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)主要包(bao)括光(guang)(guang)(guang)(guang)開關芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)、光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)束器芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)等。 本篇報告(gao)中我(wo)們重(zhong)點討論激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)、光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)探測芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)等有(you)源(yuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)趨勢、市場空 間以及國產(chan)(chan)化(hua)機遇。
全球光電子器件(jian)市(shi)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)持續增長,2025 年(nian)(nian)市(shi)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)有(you)望(wang)突(tu)破 560 億美(mei)元。光芯(xin)(xin)片(pian)涵(han)蓋(gai)工 業(ye)用(yong)高功率(lv)激光芯(xin)(xin)片(pian)、通信用(yong)高速率(lv)激光芯(xin)(xin)片(pian)、手機人臉(lian)識別(bie)用(yong) VCSEL 等(deng)(deng)成熟應(ying)用(yong),以及 車用(yong)激光雷達(da)(da)和(he)硅光芯(xin)(xin)片(pian)等(deng)(deng)未來有(you)望(wang)實現爆發性增長的新(xin)領(ling)域(yu)。我們認為在通信、工業(ye)等(deng)(deng) 領(ling)域(yu)的應(ying)用(yong)深化,以及在車載(zai)激光雷達(da)(da)等(deng)(deng)新(xin)興領(ling)域(yu)的拓展,光芯(xin)(xin)片(pian)市(shi)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)有(you)望(wang)持續增長。 根據 Gartner 數據,2021 年(nian)(nian)全球光芯(xin)(xin)片(pian)(含 CCD、CIS、LED、光子探測器、光耦合器、 激光芯(xin)(xin)片(pian)等(deng)(deng))市(shi)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)達(da)(da) 414 億美(mei)元,預計 2025 年(nian)(nian)市(shi)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模(mo)(mo)(mo)有(you)望(wang)達(da)(da) 561 億美(mei)元,對應(ying)期 間 CAGR=9%。

光(guang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)細分(fen)(fen)品(pin)類多(duo),行業覆蓋領(ling)域廣。除(chu)上文中的按照有源/無源分(fen)(fen)類,光(guang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)還可以按照 材料體(ti)系(xi)及制(zhi)(zhi)造工(gong)藝(yi)的不同,分(fen)(fen)為 InP、GaAs、硅基和(he)薄膜鈮酸鋰四類,其中 InP 襯底主 要包括直(zhi)接調(diao)制(zhi)(zhi) DFB/電吸收調(diao)制(zhi)(zhi) EML 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)、探測(ce)器(qi)(qi) PIN/APD 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)、放大(da)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)、調(diao)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi) 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)等(deng),GaAs 襯底包括高功率(lv)激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)、VCSEL 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)等(deng),硅基襯底包括 PLC、AWG、調(diao) 制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)、光(guang)開(kai)關芯(xin)(xin)(xin)片(pian)等(deng),LiNbO3 包括調(diao)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)等(deng)。
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)目前已(yi)廣泛(fan)應用(yong)(yong)于通信(xin)(xin)(xin)、工(gong)業(ye)、消費、照明等領(ling)(ling)域(yu),下游(you)市場(chang)不斷拓展。例(li)(li)如在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang) 通信(xin)(xin)(xin)領(ling)(ling)域(yu),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模塊光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發射組(zu)件(jian)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接收組(zu)件(jian)的(de)核(he)心元器件(jian),分別實現(xian)了(le)(le)電信(xin)(xin)(xin)號(hao)向 光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)向電信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)轉化,決定(ding)著光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模塊的(de)傳輸速率(lv);工(gong)業(ye)領(ling)(ling)域(yu)中(zhong),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)同(tong)熱沉、 光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束整形器件(jian)等組(zu)成了(le)(le)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器、固體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)泵浦源(yuan),為激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器內的(de)工(gong)作介(jie)質實現(xian)粒 子數反轉提供(gong)能(neng)源(yuan)來源(yuan);消費領(ling)(ling)域(yu)中(zhong),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)已(yi)廣泛(fan)用(yong)(yong)于 3D 傳感(手(shou)機(ji)、汽車(che))等場(chang)景, 以車(che)載激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)為例(li)(li),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)是發射端、接收端核(he)心元件(jian),決定(ding)著激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)的(de)探測(ce)距離、 分辨率(lv)等多(duo)個關鍵性能(neng);照明領(ling)(ling)域(yu)方面,具體產品形態主(zhu)要為 LED 等。
進口替代星辰大海,國產化漸次突破
光模塊、激光器、激光雷達等中下游環節國產化順利,帶動上游光芯片國產替代進程
光(guang)(guang)模塊(kuai)、光(guang)(guang)纖(xian)(xian)激光(guang)(guang)器、激光(guang)(guang)雷達等(deng)產業鏈中(zhong)下(xia)(xia)游環節國(guo)產化進展順利。目前我(wo)國(guo)光(guang)(guang)模塊(kuai)、 光(guang)(guang)纖(xian)(xian)激光(guang)(guang)器、激光(guang)(guang)雷達等(deng)下(xia)(xia)游細(xi)分領域已具備較強(qiang)競(jing)爭(zheng)實(shi)力,推動相關領域國(guo)產化進展持 續邁進。 光(guang)(guang)模塊(kuai)方面,根(gen)據(ju) Lightcounting 于 2022 年 5 月發布的(de)統計數據(ju),2021 年全(quan)球前十大(da)光(guang)(guang)模 塊(kuai)廠(chang)商(shang)(shang),中(zhong)國(guo)廠(chang)商(shang)(shang)占據(ju)六(liu)席(xi),分別為旭創(與 II-VI 并列第(di)一)、華為海思(si)(第(di)三(san))、海信(xin)寬 帶(第(di)五)、光(guang)(guang)迅科技(ji)(ji)(第(di)六(liu))、華工正源(第(di)八(ba))及(ji)新易盛(sheng)(第(di)九);相比于 2010 年全(quan)球 前十大(da)廠(chang)商(shang)(shang)主要為海外廠(chang)商(shang)(shang),國(guo)內僅 WTD(武(wu)漢電(dian)信(xin)器件有限公(gong)司,2012 年與光(guang)(guang)迅科技(ji)(ji) 合并)一家(jia)公(gong)司入圍,體現出十年以來國(guo)產光(guang)(guang)模塊(kuai)廠(chang)商(shang)(shang)競(jing)爭(zheng)實(shi)力及(ji)市場地位的(de)快速(su)提升(sheng);

光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)(guang)器方面(mian),根據由中(zhong)(zhong)國(guo)科學院武漢文獻情報(bao)(bao)中(zhong)(zhong)心(xin)牽頭編(bian)寫(xie)的《2022 中(zhong)(zhong)國(guo)激(ji)光(guang)(guang)(guang)產業(ye)發 展報(bao)(bao)告(gao)》,國(guo)內市(shi)(shi)場前三大光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)(guang)器廠商中(zhong)(zhong),IPG 市(shi)(shi)場份額由 2018 年(nian)的 49.0%下(xia)降至(zhi) 2021 年(nian)的 28.1%,而銳科激(ji)光(guang)(guang)(guang)、創鑫激(ji)光(guang)(guang)(guang)市(shi)(shi)場份額由 2018 年(nian)的 17.3%/8.9%分別上升至(zhi) 2021 年(nian)的 27.3%/18.3%,此外杰(jie)普特、飛博激(ji)光(guang)(guang)(guang)、GW 光(guang)(guang)(guang)惠、大族(zu)光(guang)(guang)(guang)子、熱刺激(ji)光(guang)(guang)(guang)、凱普林(lin)等 國(guo)產品(pin)牌(pai)市(shi)(shi)場份額也進入前列,國(guo)產替代步伐(fa)持續邁進;
激(ji)光雷達方面,國內完善(shan)的(de)(de)汽車上(shang)游零部件(jian)/光通信(xin)產業(ye)鏈(lian)為激(ji)光雷達產業(ye)快(kuai)速發展奠定基 礎。根據 Yole 發布的(de)(de)《2021 年汽車與工(gong)業(ye)領域激(ji)光雷達應用(yong)報告》,截至 2021 年 9 月, 在全(quan)球公開(kai)的(de)(de) 29 個設計中(zhong)標(design win)中(zhong),中(zhong)國廠商共(gong)有(you) 7 項(xiang)激(ji)光雷達設計方案,其 中(zhong)速騰聚創、覽沃科技(ji)、華(hua)為和禾賽科技(ji)分別為 3/2/1/1 項(xiang),合計占全(quan)球方案總(zong)數(shu)的(de)(de) 23%, 是全(quan)球激(ji)光雷達市場重(zhong)要參與者。
光芯片部分細分市場已處于國產化加速滲透階段
在中下(xia)游(you)的激(ji)光(guang)(guang)(guang)器及相關設備國(guo)產化(hua)(hua)進展(zhan)持續(xu)推進背景下(xia),光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片作為(wei)上游(you)核心元(yuan)器件是 我國(guo)光(guang)(guang)(guang)電(dian)子領域國(guo)產化(hua)(hua)下(xia)一階段亟需突破的重點環節。從國(guo)產化(hua)(hua)進展(zhan)來看,當前我國(guo)高(gao)功 率激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片、部分高(gao)速(su)率激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(10G、25G 等)等已處于國(guo)產化(hua)(hua)加速(su)突破階段;而光(guang)(guang)(guang) 探測(ce)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片、25G 以上高(gao)速(su)率激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片仍處于進口替代早期階段,未來國(guo)產化(hua)(hua)提升空(kong)間廣闊。
制造工藝壁壘高,頭部廠商多采用 IDM 生產模式
光(guang)芯(xin)片(pian)(pian)工藝(yi)流程主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)芯(xin)片(pian)(pian)設(she)計、外延生長、晶圓制造等(deng)環節,頭部廠(chang)商(shang)多采(cai)用 IDM 生 產(chan)(chan)模(mo)(mo)式。相比于大規模(mo)(mo)集成(cheng)電(dian)路(lu)已形成(cheng)高(gao)度的(de)產(chan)(chan)業(ye)鏈分工,光(guang)芯(xin)片(pian)(pian)行(xing)業(ye)尚未形成(cheng)成(cheng)熟的(de)設(she) 計-代工-封測產(chan)(chan)業(ye)鏈。海外頭部光(guang)芯(xin)片(pian)(pian)廠(chang)商(shang)如 II-IV、Lumentum 等(deng)多采(cai)用 IDM(Integrated Device Manufacture,垂(chui)直整合制造)模(mo)(mo)式,主(zhu)(zhu)要(yao)系光(guang)電(dian)子器(qi)件遵循(xun)特色(se)工藝(yi),相比以線寬 為基準(zhun)的(de)邏輯工藝(yi),特色(se)工藝(yi)的(de)競爭能力(li)更(geng)加綜合,包(bao)括(kuo)工藝(yi)、產(chan)(chan)品(pin)、服(fu)務、平(ping)臺等(deng)多個 維度。光(guang)芯(xin)片(pian)(pian)技術門檻高(gao)、產(chan)(chan)品(pin)線難以標準(zhun)化(hua)(hua),廠(chang)商(shang)采(cai)用 IDM 模(mo)(mo)式可以擁有(you)單(dan)獨生產(chan)(chan)光(guang)芯(xin) 片(pian)(pian)的(de)能力(li),實現生產(chan)(chan)環節協同(tong)優化(hua)(hua),滿(man)足客戶多樣化(hua)(hua)需求。

IDM 廠商具有較強的(de)橫(heng)向(xiang)產品擴張能力(li)。各類(lei)有源、無源芯(xin)片(pian)(pian)核心工藝(yi)均包括(kuo)外延(yan)生長(chang)、 光(guang)(guang)刻(ke)、刻(ke)蝕、鍍膜等環節,根(gen)據長(chang)光(guang)(guang)華芯(xin)《4 月 28 日投資者關系活動記錄表》,三五(wu)族化合 物半(ban)導體的(de)光(guang)(guang)電子(zi)芯(xin)片(pian)(pian)領域中(zhong)約(yue) 70%的(de)設(she)備(bei)(bei)和工藝(yi)具備(bei)(bei)互通(tong)性,因此 IDM 模式下公(gong)司更容 易依(yi)托自身工藝(yi)平臺進行產品的(de)橫(heng)向(xiang)拓展。以長(chang)光(guang)(guang)華芯(xin)為(wei)例,公(gong)司依(yi)托在(zai)高功率半(ban)導體激(ji) 光(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)的(de)研(yan)發、技術及產業化的(de)“支點”優勢,橫(heng)向(xiang)擴展至 VCSEL 芯(xin)片(pian)(pian)及光(guang)(guang)通(tong)信(xin)芯(xin)片(pian)(pian)等 領域,提升公(gong)司綜合服(fu)務能力(li)。
光芯(xin)片(pian)(pian)上游材(cai)料(liao)、設(she)(she)(she)(she)備:國產化替(ti)代全面推(tui)進(jin),設(she)(she)(she)(she)備基本實現(xian)自(zi)主可(ke)控。光芯(xin)片(pian)(pian)產業鏈(lian)上 游為(wei)材(cai)料(liao)及生產設(she)(she)(she)(she)備。材(cai)料(liao)方(fang)面主要為(wei)三五族化合物半導體(ti)襯(chen)底,國內科(ke)研機構、企業等 積(ji)極推(tui)進(jin)襯(chen)底國產化替(ti)代;設(she)(she)(she)(she)備方(fang)面主要包括 MOCVD 設(she)(she)(she)(she)備、光刻機、刻蝕機、濺(jian)射鍍膜 機等,與數字(zi) IC 先進(jin)制程相比,光芯(xin)片(pian)(pian)并(bing)不依賴(lai)最先進(jin)半導體(ti)工(gong)藝(yi)制程的(de)設(she)(she)(she)(she)備,目前已(yi)基 本可(ke)實現(xian)國產化自(zi)主可(ke)控。
II-VI、Lumentum 等(deng)(deng)廠商(shang)市(shi)場布(bu)(bu)局(ju)全面(mian)(mian),通信(xin)、工業(ye)、消(xiao)費(fei)、國防等(deng)(deng)全面(mian)(mian)布(bu)(bu)局(ju)。根據我們 的梳理(li),II-VI、Lumentum 等(deng)(deng)海(hai)(hai)外(wai)領先的光芯片/光器件廠商(shang)布(bu)(bu)局(ju)的市(shi)場領域(yu)(yu)較為(wei)(wei)全面(mian)(mian),其 中 Lumentum 公司 2021 財(cai)年營(ying)收(shou)為(wei)(wei) 17.4 億(yi)美(mei)元,同比增長 3.8%;業(ye)務結(jie)構方面(mian)(mian),電信(xin)& 數通產品、工業(ye)&消(xiao)費(fei)產品、激光器產品營(ying)收(shou)占比分(fen)(fen)別為(wei)(wei) 61%、32%、7%。II-VI 公司方面(mian)(mian), 2021 財(cai)年營(ying)收(shou)為(wei)(wei) 31.1 億(yi)美(mei)元,同比增長 30.5%;業(ye)務結(jie)構方面(mian)(mian),總體可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)光子(zi)解決方 案(an)和化合物半(ban)導體兩大板塊(kuai),其中化合物半(ban)導體業(ye)務所切(qie)入的下游(you)領域(yu)(yu)中,消(xiao)費(fei)電子(zi)市(shi)場、 工業(ye)市(shi)場營(ying)收(shou)貢(gong)獻(xian)均約為(wei)(wei) 26%,其次分(fen)(fen)別為(wei)(wei)國防(19%)、通信(xin)(13%)、其他(包(bao)含醫療(liao)、 汽車(che)電子(zi)等(deng)(deng),約占 17%)。可(ke)以看到海(hai)(hai)外(wai)光芯片/光器件廠商(shang)所切(qie)入的下游(you)市(shi)場中,通信(xin)、 工業(ye)、消(xiao)費(fei)、國防等(deng)(deng)領域(yu)(yu)均實(shi)現了較為(wei)(wei)全面(mian)(mian)的布(bu)(bu)局(ju)。

國(guo)內光芯(xin)片(pian)廠商市(shi)場(chang)(chang)布(bu)(bu)局(ju)相對單一,未來(lai)發展(zhan)(zhan)有望對標海外廠商,橫向(xiang)拓(tuo)展(zhan)(zhan)空間廣(guang)。國(guo)內 廠商方(fang)面(mian),以長光華芯(xin)為(wei)例(li),除營收(shou)(shou)體量尚小的 VCSEL 業(ye)務以外,1H21 公司(si)所(suo)布(bu)(bu)局(ju)的下(xia) 游(you)市(shi)場(chang)(chang)包(bao)括:工(gong)業(ye)(營收(shou)(shou)占(zhan)比 77%)、科研及國(guo)防(21%)、醫美(1%),可以看出公司(si)目 前下(xia)游(you)市(shi)場(chang)(chang)尚以工(gong)業(ye)/國(guo)防等(deng)高功(gong)率(lv)應(ying)用(yong)場(chang)(chang)景(jing)為(wei)主。我們認為(wei)未來(lai)國(guo)內高功(gong)率(lv)激光芯(xin)片(pian)領先 廠商有望對標 II-VI、Lumentum 等(deng)海外廠商,業(ye)務布(bu)(bu)局(ju)橫向(xiang)擴展(zhan)(zhan)至光通(tong)信、消費等(deng)領域, 一方(fang)面(mian)由于通(tong)信等(deng)下(xia)游(you)市(shi)場(chang)(chang)需求(qiu)廣(guang)闊(根據 Laser Focus World,2020 年全(quan)球激光器下(xia)游(you) 市(shi)場(chang)(chang)中,通(tong)信與(yu)(yu)光存儲市(shi)場(chang)(chang)占(zhan)比 24.35%,為(wei)激光器應(ying)用(yong)第二大市(shi)場(chang)(chang)),光芯(xin)片(pian)廠商可通(tong)過 橫向(xiang)拓(tuo)展(zhan)(zhan)打開成長天花板;另一方(fang)面(mian),光通(tong)信、VCSEL 等(deng)芯(xin)片(pian)制造工(gong)藝(yi)(yi)與(yu)(yu)高功(gong)率(lv)半(ban)導體激 光芯(xin)片(pian)工(gong)藝(yi)(yi)復(fu)用(yong)程度較高,廠商基于自身技術積累(lei)有望順(shun)利切入。
海外公司業績&股價復盤:II-VI
II-VI 公(gong)司成立于(yu)(yu) 1971 年(nian)(nian),于(yu)(yu) 1987 年(nian)(nian)登陸納斯(si)達克(ke)上市(shi)。II-VI 公(gong)司發(fa)展(zhan)初期(qi)業(ye)務聚焦于(yu)(yu)碲 化(hua)(hua)鎘(ge)等(deng) II-VI 族(zu)化(hua)(hua)學(xue)元(yuan)(yuan)素相關材料,用于(yu)(yu)二氧化(hua)(hua)碳激(ji)光(guang)(guang)器(qi)中(zhong)的核心(xin)光(guang)(guang)學(xue)元(yuan)(yuan)器(qi)件等(deng)。步入 20 世紀 90 年(nian)(nian)代后,II-VI 開(kai)始嘗試通過外(wai)延并購的方式實現(xian)業(ye)務領(ling)域(yu)的擴張,早期(qi)具(ju)有里程(cheng)碑 意義的收(shou)(shou)購包括 2000 年(nian)(nian) II-VI 收(shou)(shou)購 Laser Power Optics 公(gong)司,強化(hua)(hua)了自身(shen)在紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)學(xue)領(ling)域(yu) 的競爭地位;以(yi)及(ji)(ji)(ji) 2010 年(nian)(nian)收(shou)(shou)購高意(Photop),該收(shou)(shou)購開(kai)啟了 II-VI 公(gong)司進軍光(guang)(guang)通信(xin)市(shi)場的 帷幕。近(jin)年(nian)(nian)來 II-VI 公(gong)司的重(zhong)要收(shou)(shou)購包括 2018 年(nian)(nian)收(shou)(shou)購全球光(guang)(guang)通信(xin)領(ling)域(yu)頭部(bu)公(gong)司 Finisar,以(yi) 及(ji)(ji)(ji) 2022 年(nian)(nian)收(shou)(shou)購全球激(ji)光(guang)(guang)器(qi)及(ji)(ji)(ji)激(ji)光(guang)(guang)設備(bei)領(ling)先(xian)企業(ye) Coherent 等(deng)。下文(wen)中(zhong)我們重(zhong)點(dian)對 2010 年(nian)(nian) 后(即收(shou)(shou)購高意后)II-VI 公(gong)司發(fa)展(zhan)歷程(cheng)進行復盤,分析各階段其業(ye)績變化(hua)(hua)背后的驅(qu)動(dong)因素 及(ji)(ji)(ji)股價表現(xian)。
2010 年(nian) 1 月(yue)~2011 年(nian) 5 月(yue):期間(jian)股(gu)價最(zui)大(da)漲幅達 131%,主要系(xi)(xi)期間(jian)公(gong)(gong)司(si)業(ye)績取得較快(kuai)成(cheng) 長的(de)(de)驅動。公(gong)(gong)司(si)營(ying)收由(you) FY2010(截至 2010 年(nian) 6 月(yue) 30 日的(de)(de)前 12 個月(yue))的(de)(de) 3.45 億美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)增(zeng)(zeng)(zeng) 長至 FY2011 的(de)(de) 5.03 億美(mei)(mei)元(yuan)(yuan),同比增(zeng)(zeng)(zeng)速(su)為 46%,公(gong)(gong)司(si)的(de)(de)多(duo)業(ye)務部門營(ying)收均實現較快(kuai)增(zeng)(zeng)(zeng)長; 凈(jing)利(li)潤由(you) FY2010 的(de)(de) 0.39 億美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)增(zeng)(zeng)(zeng)長至 FY2011 的(de)(de) 0.83 億美(mei)(mei)元(yuan)(yuan),同比增(zeng)(zeng)(zeng)速(su)為 114%,凈(jing)利(li) 潤的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)長一(yi)方面(mian)系(xi)(xi)公(gong)(gong)司(si)營(ying)收規模的(de)(de)提(ti)升,另一(yi)方面(mian)系(xi)(xi)合并 Photop 提(ti)高了公(gong)(gong)司(si)利(li)潤率水平。
2011 年 5 月~2014 年 10 月:期(qi)間股價最(zui)大跌幅達 60%,主(zhu)要系(xi)期(qi)間公司(si)(si)業績承壓。公司(si)(si) 營(ying)收(shou)由 FY2012的(de)(de)(de) 5.03億(yi)美元(yuan)增長至(zhi) FY2014的(de)(de)(de) 6.83億(yi)美元(yuan),對(dui)應期(qi)間 CAGR為(wei) 13.05%, 增長主(zhu)要系(xi)公司(si)(si)并(bing)(bing)購(gou) Laser Enterprise、Network Solutions 等(deng)帶來的(de)(de)(de)增長及(ji)光子學業務(wu)受益(yi) 于全(quan)球通信(xin)市場需求(qiu)擴張等(deng)因素的(de)(de)(de)拉動(dong);凈利潤由 FY2012 的(de)(de)(de) 0.60 億(yi)美元(yuan)持續(xu)(xu)下(xia)滑至(zhi) FY2014 的(de)(de)(de) 0.38 億(yi)美元(yuan),主(zhu)要系(xi)光伏市場及(ji)中國冶金市場需求(qiu)疲軟使(shi)硒、碲(di)價格下(xia)跌,導 致公司(si)(si)毛利率下(xia)降(jiang),公司(si)(si)毛利率由 FY2011 年的(de)(de)(de) 41.2%下(xia)降(jiang)至(zhi) FY2014 的(de)(de)(de) 33.2%;另一方 面(mian)并(bing)(bing)購(gou)帶來的(de)(de)(de)交易(yi)費用也導致業績承壓。為(wei)了減緩硒、碲(di)價格持續(xu)(xu)下(xia)跌對(dui)公司(si)(si)造(zao)成(cheng)凈利潤 持續(xu)(xu)下(xia)滑的(de)(de)(de)影響,公司(si)(si)于 FY2013 停止碲(di)的(de)(de)(de)產線以及(ji)對(dui)硒進(jin)行減產,并(bing)(bing)且(qie)通過收(shou)購(gou) Laser Enterprise 和(he) Network Solutions 等(deng)公司(si)(si),以進(jin)一步切(qie)入光通信(xin)賽道。
2014 年(nian) 10 月(yue)~2018 年(nian) 1 月(yue):期(qi)間(jian)(jian)股價(jia)最大(da)漲(zhang)幅達 375%,主要(yao)系(xi)期(qi)間(jian)(jian)公(gong)(gong)司(si)(si)業績復蘇,且 在此階段公(gong)(gong)司(si)(si)增(zeng)長動(dong)能實(shi)現(xian)向(xiang)光(guang)通信(xin)業務(wu)的(de)(de)轉變。公(gong)(gong)司(si)(si)營收(shou)由(you) FY2015 的(de)(de) 7.42 億美(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)增(zeng)長 至 FY2018 的(de)(de) 11.59 億美(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),對(dui)應期(qi)間(jian)(jian) CAGR 為(wei) 16.02%,其中 FY2015 營收(shou)的(de)(de)增(zeng)長主要(yao) 系(xi)激光(guang)解決(jue)方(fang)案(an)業務(wu)(工(gong)業市(shi)(shi)場)的(de)(de)增(zeng)長的(de)(de)驅(qu)動(dong),而(er)自(zi) FY2016 起激光(guang)解決(jue)方(fang)案(an)業務(wu)出現(xian) 放緩(huan),光(guang)子學業務(wu)快(kuai)速成(cheng)長受益于中國寬帶(dai)網絡建設、全球數據中心市(shi)(shi)場需求擴張(zhang)等因(yin)素, II-VI 公(gong)(gong)司(si)(si)的(de)(de)增(zeng)長動(dong)能實(shi)現(xian)由(you)工(gong)業市(shi)(shi)場向(xiang)光(guang)通信(xin)市(shi)(shi)場的(de)(de)切換;公(gong)(gong)司(si)(si)凈利(li)(li)潤(run)(run)由(you) FY2015 的(de)(de) 0.66 億美(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)增(zeng)長至 FY2018 的(de)(de) 0.88 億美(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),對(dui)應期(qi)間(jian)(jian) CAGR 為(wei) 10.06%,凈利(li)(li)潤(run)(run)的(de)(de)增(zeng)長一(yi)方(fang)面 系(xi)公(gong)(gong)司(si)(si)營收(shou)的(de)(de)提升(sheng),另一(yi)方(fang)面在并購業務(wu)產生的(de)(de)協調效應下(xia)產品組合利(li)(li)潤(run)(run)率提升(sheng)等因(yin)素推 動(dong)下(xia),公(gong)(gong)司(si)(si)毛利(li)(li)率由(you) FY2015 年(nian)的(de)(de) 36.6%提升(sheng)至 FY2018 的(de)(de) 39.9%。
018 年(nian) 1 月~2020 年(nian) 3 月:期(qi)(qi)間股價最大跌幅達 49%,市(shi)場主(zhu)要擔(dan)憂:1)公(gong)(gong)司(si)通(tong)信領域 業務(wu)增(zeng)(zeng)長放緩;2)中美(mei)貿易摩擦背(bei)景下(xia),公(gong)(gong)司(si)在(zai)中國市(shi)場業務(wu)或受(shou)阻(zu);3)公(gong)(gong)司(si) VCSEL 業務(wu)發展不及(ji)預(yu)期(qi)(qi)。期(qi)(qi)間公(gong)(gong)司(si)營收由(you) FY2018 的 11.59 億美(mei)元增(zeng)(zeng)長至 FY2020 的 23.58 億 美(mei)元,對(dui)應期(qi)(qi)間 CAGR 為(wei) 42.65%,增(zeng)(zeng)長主(zhu)要系(xi)收購(gou)(gou) Finisar 帶來(lai)營收的增(zeng)(zeng)長。FY2018~ FY2020 凈利潤分(fen)別為(wei) 0.88/1.08/-0.67 億美(mei)元,FY2020 年(nian)凈利潤為(wei)負主(zhu)要系(xi)受(shou)收購(gou)(gou) Finisar 產生的收購(gou)(gou)費(fei)用所影響,毛利率也因此降低,由(you) FY2018 年(nian)的 39.9%降低至 FY2020 的 34.4%。公(gong)(gong)司(si)業績(ji)該階(jie)段進(jin)入調整期(qi)(qi),期(qi)(qi)間通(tong)過收購(gou)(gou) Finisar 以強化在(zai)光通(tong)信領域競(jing)爭(zheng)實力。
2020 年(nian) 3 月(yue)(yue)~2021 年(nian) 2 月(yue)(yue):期(qi)間股(gu)價最大(da)漲幅達 344%,公司(si)(si)營收(shou)由 FY2020 的(de) 23.58 億(yi) 美元(yuan)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)至 FY2021 的(de) 31.06 億(yi)美元(yuan),同比增(zeng)(zeng)速達 31.72%,增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)主要系化(hua)合物(wu)半導體(ti)業(ye)務(wu) 中 3D 傳感業(ye)務(wu)快速增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)以及光子解決方(fang)案業(ye)務(wu)受(shou)益于 Finiasr 并表等因(yin)素影響(xiang),公司(si)(si)在通(tong)(tong) 信(xin)、消費電子、生命科(ke)學等終(zhong)端市(shi)場(chang)的(de)收(shou)入大(da)幅度增(zeng)(zeng)長(chang)(chang),通(tong)(tong)信(xin)市(shi)場(chang)光通(tong)(tong)信(xin)產品收(shou)入增(zeng)(zeng)長(chang)(chang) 30%, 3D 傳感產品的(de)強烈需求(qiu)推動消費電子產品收(shou)入增(zeng)(zeng)長(chang)(chang) 119%,生命科(ke)學市(shi)場(chang)收(shou)入增(zeng)(zeng)長(chang)(chang) 65%; FY2021 凈利(li)潤達 2.98 億(yi)美元(yuan),同比扭虧為盈,一方(fang)面系公司(si)(si)營收(shou)的(de)提升(sheng),另一方(fang)面是(shi)上 年(nian)因(yin)收(shou)購 Finisar 增(zeng)(zeng)加了大(da)量(liang)的(de)收(shou)購費用而導致毛利(li)率(lv)水平(ping)較低,該年(nian)度毛利(li)率(lv)顯著(zhu)回(hui)升(sheng), 公司(si)(si)毛利(li)率(lv)由 FY2020 年(nian)的(de) 34.4%回(hui)升(sheng)至 39.2%。
2021 年 2 月至(zhi)今:期間股價(jia)最大跌幅(fu)(fu)達(da) 53%,主要系供(gong)應(ying)(ying)(ying)鏈影響拖累(lei)公司業績。根據(ju) FY3Q22 財報顯(xian)示(shi),公司營收(shou)由 FY2021M9 的 22.98 億(yi)(yi)美(mei)元增長(chang)至(zhi) FY2022M9 的 24.30 億(yi)(yi) 美(mei)元,同比增速(su)達(da) 6%,增速(su)較為平緩(huan),增速(su)平緩(huan)主要系受(shou)疫情及(ji)供(gong)應(ying)(ying)(ying)鏈影響,公司表示(shi)因 供(gong)應(ying)(ying)(ying)鏈短缺對 FY3Q22 營收(shou)的負面(mian)影響達(da) 0.65 億(yi)(yi)美(mei)元,預計下一季度供(gong)應(ying)(ying)(ying)鏈帶來(lai)的負面(mian)影 響將提升至(zhi) 1 億(yi)(yi)美(mei)元;FY2022M9 凈利潤實現小幅(fu)(fu)度下降(jiang)主要系公司研發費用及(ji)合并(bing)所耗 費的交易(yi)費用的上(shang)升。

高功(gong)率半導體(ti)(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)作為光(guang)(guang)(guang)纖/固(gu)體(ti)(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)泵浦源的(de)(de)核(he)心(xin)能(neng)量來源,是決(jue)定激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)性(xing)能(neng)及 成本(ben)的(de)(de)核(he)心(xin)元器(qi)件(jian)。展(zhan)望行(xing)業(ye)未來發展(zhan)趨勢(shi),我(wo)們(men)判斷: 1) 隨著激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)行(xing)業(ye)降(jiang)本(ben)的(de)(de)持續(xu)推進,以(yi)及激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊接、清洗、熔覆(fu)等新興需求(qiu)的(de)(de)涌現,我(wo)們(men) 認(ren)為激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)行(xing)業(ye)滲(shen)透率提升空間依舊廣闊(kuo),有(you)望帶動上游(you)半導體(ti)(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)市場規模持續(xu) 增長(chang)。我(wo)們(men)測算國內激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(除光(guang)(guang)(guang)通信)市場規模有(you)望由(you) 2021 年的(de)(de) 9 億元增長(chang)至 2023 年的(de)(de) 17 億元,對應(ying)(ying) 2021~2023 年 CAGR 為 33.3%; 2) 在下游(you)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)廠商(shang)降(jiang)本(ben)訴求(qiu)推動下,激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)向更高功(gong)率快(kuai)速迭(die)代,或帶動行(xing)業(ye)門檻持 續(xu)提升,頭部廠商(shang)盈(ying)利(li)能(neng)力預計維(wei)持高位(wei); 3) 在光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)行(xing)業(ye)國產替(ti)代持續(xu)推進,以(yi)及供(gong)應(ying)(ying)鏈安全訴求(qiu)背景下,預計將進一步(bu)拉動 國產激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)需求(qiu)。
隨著長光(guang)(guang)(guang)華芯等(deng)高(gao)功(gong)率激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)芯片(pian)領域頭(tou)部國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)技(ji)術的(de)持續突破,技(ji)術實力已達到全球 領先水平;客戶方(fang)面,長光(guang)(guang)(guang)華芯等(deng)公司(si)已切入銳科(ke)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)、創鑫激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)等(deng)頭(tou)部光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器廠(chang)(chang)商(shang)(shang), 推動對 Osram、II-VI、Lumentum 等(deng)海(hai)外廠(chang)(chang)商(shang)(shang)進口替代的(de)步(bu)伐。未來隨著國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)更高(gao)功(gong)率產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan) 品(pin)的(de)導入以及新建產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能的(de)落地,有望加速(su)國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)份(fen)額提升,我們預(yu)計國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)份(fen)額有望由(you) 2020 年(nian)的(de) 21%提升至 2025 年(nian)的(de) 80%。
高功率半導體激光芯片是決定激光器性能的核心元件
高(gao)功率半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)芯片:激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)泵(beng)浦源(yuan)核心(xin)上(shang)(shang)游。高(gao)功率半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)芯片可用于制造(zao)光(guang)(guang)(guang) 纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和固(gu)體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)泵(beng)浦源(yuan),其工作原(yuan)理是通過對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)工作物質的激(ji)(ji)勵和抽運(yun)激(ji)(ji)活粒(li)子 到高(gao)能級(ji),從(cong)而實現(xian)粒(li)子數反轉。半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)泵(beng)浦源(yuan)主(zhu)要由 COS 芯片(激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)芯片、熱沉等)、 殼體(ti)(ti)及(ji)其他材(cai)料(liao)組成(cheng),根據(ju)《激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)制造(zao)商(shang)情》(2020 年(nian) 08 月刊 130 期(qi)),泵(beng)浦源(yuan)成(cheng)本可占 光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)總成(cheng)本比例的 50%以上(shang)(shang)。

技術發展:持續向更高功率快速迭代,行業門檻抬升
光纖激(ji)(ji)光器(qi)廠商降(jiang)本(ben)訴求推動下,高功率半導體激(ji)(ji)光芯(xin)(xin)片輸出功率持(chi)續提升。伴隨光纖激(ji)(ji) 光器(qi)的國產替(ti)代加速與激(ji)(ji)烈市(shi)場競爭,激(ji)(ji)光器(qi)價(jia)(jia)格呈逐(zhu)年下降(jiang)趨勢。根據《2020 中國激(ji)(ji)光 產業發展報告》,以 6kw 激(ji)(ji)光器(qi)為例,2017 年國產及(ji)進口(kou)的平(ping)均(jun)價(jia)(jia)格分(fen)別為 75~120、 120~180 萬元,而 2019 年國產及(ji)進口(kou)的平(ping)均(jun)價(jia)(jia)格分(fen)別下降(jiang)至 30~40、55~65 萬元。通過 提高單管(guan)芯(xin)(xin)片功率,可(ke)以顯著減少芯(xin)(xin)片及(ji)配套(tao)器(qi)件的使用,降(jiang)低泵(beng)源(yuan)(yuan)(yuan)用的光學材料成(cheng)(cheng)本(ben)和 結構成(cheng)(cheng)本(ben)。根據創鑫(xin)激(ji)(ji)光招(zhao)股書,2017 年創鑫(xin)突破(po) 12W 單管(guan)芯(xin)(xin)片泵(beng)源(yuan)(yuan)(yuan),使聲光調 Q 脈沖 光纖激(ji)(ji)光器(qi)自制泵(beng)源(yuan)(yuan)(yuan)單位(wei)成(cheng)(cheng)本(ben)同比下降(jiang) 42.43%,2018 年公司研發 18W 芯(xin)(xin)片泵(beng)源(yuan)(yuan)(yuan),進一步 使泵(beng)源(yuan)(yuan)(yuan)單位(wei)成(cheng)(cheng)本(ben)同比下降(jiang) 12.50%。
激(ji)光(guang)芯(xin)(xin)片廠商通過(guo)持續提升產品(pin)輸出功(gong)率(lv)(lv)鞏固競爭實力。以(yi)國(guo)產高(gao)功(gong)率(lv)(lv)半導體激(ji)光(guang)芯(xin)(xin)片廠 商長(chang)光(guang)華芯(xin)(xin)產品(pin)發展歷程來看(kan),長(chang)光(guang)華芯(xin)(xin)成立于(yu) 2012 年(nian),成立之初研發出 13W 以(yi)上高(gao)亮 度單(dan)管芯(xin)(xin)片;2019 年(nian)推出 15W 單(dan)管芯(xin)(xin)片,2020 年(nian)推出 18W、25W 單(dan)管芯(xin)(xin)片,2021 年(nian)實 現 30W 單(dan)管芯(xin)(xin)片量(liang)產,產品(pin)向更高(gao)功(gong)率(lv)(lv)段(duan)持續快速迭代。

市場空間:2023 年國內激光芯片(除光通信)市場規模有望達 17 億元
我(wo)們(men)測算至 2023 年,國內激光(guang)芯片(pian)(除光(guang)通信)市場規模(mo)有望(wang)由 2021 年的 8.9 億元增長 至 17.3 億元,對(dui)應(ying)期間 CAGR 為 33.3%。我(wo)們(men)基于如(ru)下假設:
1) 根據(ju)《2021 中(zhong)國激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)業發展報(bao)告》,2020 年國內光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)出貨量(工業用(yong))為(wei)(wei)(wei) 56000 臺, 其中(zhong) 1-3kW 、 3-6kW 、6-10kW 及 10kW 以(yi)上 功(gong)率激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)出 貨量分(fen)別(bie) 為(wei)(wei)(wei) 38000/14000/2400/1600 臺。我們認(ren)為(wei)(wei)(wei) 1-3kW 光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)有望受手持激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接市場需 求推(tui)動而實現快速(su)(su)增長(chang),6kW 以(yi)上光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)市場規模主要(yao)隨高(gao)功(gong)率市場激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)需求 持續(xu)增長(chang),假設 2021~2023 年 1-3kW 同(tong)(tong)(tong)比(bi)(bi)增速(su)(su)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei) 90%/70%/60%,3-6kW 同(tong)(tong)(tong)比(bi)(bi) 增速(su)(su)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei) 95%/70%/60%,6-10kW 同(tong)(tong)(tong)比(bi)(bi)增速(su)(su)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei) 100%/95%/85%,10kW 以(yi)上同(tong)(tong)(tong) 比(bi)(bi)增速(su)(su)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei) 120%/105%/100%,則我們預計(ji) 2021~2023 年國內光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)出貨功(gong) 率同(tong)(tong)(tong)比(bi)(bi)增速(su)(su)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei) 96%/77%/69%。
2) 根據長光(guang)(guang)華芯(xin)招(zhao)(zhao)股書(shu),截至 2021 年(nian)底公司(si)(si)單管芯(xin)片電(dian)(dian)光(guang)(guang)轉換(huan)效(xiao)率(lv)達 60%~65%,產品 技術水平與國(guo)外先(xian)進水平同步,我(wo)(wo)們(men)保(bao)守估計 2021~2023 年(nian)國(guo)內光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器電(dian)(dian)光(guang)(guang)轉 換(huan)效(xiao)率(lv)保(bao)持 60%不變(bian)。根據創(chuang)鑫激(ji)光(guang)(guang)招(zhao)(zhao)股書(shu),公司(si)(si)合(he)束器產品耦(ou)合(he)輸(shu)出總(zong)體(ti)合(he)束效(xiao)率(lv) 超過(guo) 98%,耦(ou)合(he)效(xiao)率(lv)達國(guo)內先(xian)進水平,我(wo)(wo)們(men)假(jia)設(she)激(ji)光(guang)(guang)芯(xin)片耦(ou)合(he)輸(shu)出效(xiao)率(lv) 2021~2023 年(nian)保(bao)持穩定,維持在(zai) 98%;
3) 激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片單(dan)(dan)瓦(wa)價(jia)格(ge)方(fang)面,根據長光(guang)華芯(xin)(xin)(xin)(xin)招股書,公司 2020 年及 1H21 單(dan)(dan)管(guan)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片單(dan)(dan)價(jia)分 別(bie)為(wei) 18.95/14.1 元,單(dan)(dan)管(guan)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片平(ping)均(jun)功(gong)率(lv)(lv)分別(bie)為(wei) 15W/18W,即 2020/2021 年單(dan)(dan)瓦(wa)價(jia)格(ge) 分別(bie)為(wei) 1.26/0.78 元(2021 年以(yi) 1H21 價(jia)格(ge)為(wei)代(dai)表(biao)),對應的 2021 年同(tong)比降幅(fu)為(wei) 38%。 未來來看,我們(men)認為(wei)中游激光(guang)器廠(chang)商基于降本角度的考(kao)慮(lv),以(yi)及在(zai)高(gao)功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導體激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin) 片規模化量產、技(ji)術突破下(xia)(xia)單(dan)(dan)瓦(wa)價(jia)格(ge)預計保持下(xia)(xia)降趨勢;降幅(fu)方(fang)面,我們(men)認為(wei)經(jing)歷近 年國內激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片價(jia)格(ge)的快速下(xia)(xia)行(xing),以(yi)及隨著(zhu)激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片向(xiang)更(geng)高(gao)功(gong)率(lv)(lv)發(fa)展(zhan)背景下(xia)(xia),行(xing)業出 貨(huo)結構或向(xiang)更(geng)高(gao)價(jia)值量產品傾斜,我們(men)預計 2022~2023 年激光(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)片單(dan)(dan)瓦(wa)價(jia)格(ge)降幅(fu)或 較 2021 年趨緩,假設分別(bie)同(tong)比下(xia)(xia)降 20%/15%;
4) 根據 Laser Focus World 數據,2020 年(nian)(nian)工業用(yong)激光(guang)(guang)器占比(bi)(bi)、非工業用(yong)激光(guang)(guang)器占比(bi)(bi)(除(chu) 光(guang)(guang)通信)分(fen)別(bie)為 39%、36%。工業用(yong)激光(guang)(guang)器方(fang)面(mian)(mian),我(wo)們認為行(xing)業市場(chang)規模有望在激光(guang)(guang) 焊接、激光(guang)(guang)清洗等(deng)新興應(ying)用(yong)快(kuai)速發展下保(bao)持穩健增長,預計(ji) 2021~2023 年(nian)(nian)國(guo)內工業 用(yong)激光(guang)(guang)器占比(bi)(bi)分(fen)別(bie)為 40%/41%/42%。非工業用(yong)激光(guang)(guang)器方(fang)面(mian)(mian),我(wo)們假設(she) 2021~2023 年(nian)(nian)占比(bi)(bi)保(bao)持穩定,分(fen)別(bie)為 37%/36%/35%;
基于(yu)以(yi)上假設,我們測(ce)算 2021~2023 年國內激光(guang)芯片(除光(guang)通信(xin))市場規(gui)模分別為 8.9/12.3/17.3 億元,對應期間 CAGR 為 33.3%。
競爭格局:海外起步早,國產廠商逐漸趕超,長光華芯系國內廠商份額第一
2020 年國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)高功(gong)率(lv)(lv)激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)份(fen)額(e)占比超 20%。高功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導體激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)方面,美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)和歐(ou)洲起 步(bu)較早(zao),技(ji)術上(shang)具(ju)備(bei)領先(xian)優(you)勢(shi),傳統國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)巨(ju)頭包括(kuo) II-VI、Lumentum、ams Osram、IPG 等(deng)(其中 IPG 主要為自(zi)用(yong));國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)半(ban)導體激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)行(xing)業隨(sui)著技(ji)術的不斷突破,處于快(kuai)速發(fa)展 期,主要廠商包括(kuo)長(chang)光(guang)(guang)(guang)華芯(xin)(xin)、武漢銳(rui)晶、度亙激(ji)光(guang)(guang)(guang)、華光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)電、深圳瑞波等(deng)。根據長(chang)光(guang)(guang)(guang)華 芯(xin)(xin)招股書測算,2020 年長(chang)光(guang)(guang)(guang)華芯(xin)(xin)、武漢銳(rui)晶占國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)高功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導體激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)市場份(fen)額(e)分(fen)別達(da) 13.4%/7.4%,國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)率(lv)(lv)近 21%。我們認為未(wei)來在長(chang)光(guang)(guang)(guang)華芯(xin)(xin)、武漢銳(rui)晶等(deng)公司持續開拓下,半(ban) 導體激(ji)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)化(hua)進程有望持續邁進。

高速率激光芯片:低端市場國產化成熟;中高端市場漸次突破
高速(su)率激(ji)光芯片作(zuo)為光模塊(kuai)發射(she)端核心元器件,很(hen)大程度上決定(ding)了光模塊(kuai)的(de)傳輸(shu)速(su)率。展(zhan) 望高速(su)率激(ji)光芯片行業未來(lai),我們(men)判斷:
1) 行業出(chu)貨結構向 25G 及以(yi)上(shang)(shang)速(su)(su)(su)率(lv)芯(xin)片(pian)進一步(bu)傾(qing)斜。在數通以(yi)及電信(xin)市(shi)場需求(qiu)的(de)(de)拉(la)動下(xia), 我們測算全球(qiu)高(gao)(gao)速(su)(su)(su)率(lv)激光(guang)芯(xin)片(pian)市(shi)場規模將由(you) 2021 年(nian)(nian)的(de)(de) 11 億(yi)美元(yuan)提(ti)升至(zhi) 2025 年(nian)(nian)的(de)(de) 19 億(yi)美元(yuan),對(dui)應期(qi)(qi)間 CAGR 為 14%;其中 25G 及以(yi)上(shang)(shang)速(su)(su)(su)率(lv)芯(xin)片(pian)市(shi)場規模預(yu)計由(you) 2021 年(nian)(nian) 的(de)(de) 8 億(yi)美元(yuan)提(ti)升至(zhi) 2025 年(nian)(nian)的(de)(de) 17 億(yi)美元(yuan),對(dui)應期(qi)(qi)間 CAGR 為 20%,出(chu)貨金額的(de)(de)占比有(you) 望由(you) 2021 年(nian)(nian)的(de)(de) 73%提(ti)升至(zhi) 2025 年(nian)(nian)的(de)(de) 90%,有(you)望實現超越行業的(de)(de)增長,我們認(ren)為驅動 因素主要系全球(qiu)移(yi)動通信(xin)、數據中心等領域通信(xin)系統向更(geng)快傳輸速(su)(su)(su)率(lv)升級背景下(xia),更(geng)高(gao)(gao) 速(su)(su)(su)率(lv)的(de)(de)激光(guang)芯(xin)片(pian)需求(qiu)有(you)望快速(su)(su)(su)釋放(fang)。
2) 2.5G、10G 芯(xin)片(pian)部(bu)分(fen)市(shi)(shi)場已(yi)(yi)實現進口替代,未來國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)商(shang)有(you)望突破(po) 25G 核(he)心市(shi)(shi)場。2.5G 及以下光(guang)芯(xin)片(pian)方面,我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)已(yi)(yi)基(ji)本實現國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化;在(zai)(zai)(zai) 10G 芯(xin)片(pian)方面,源(yuan)杰(jie)科(ke)技等國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)商(shang) 已(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)部(bu)分(fen)細(xi)分(fen)市(shi)(shi)場取得領(ling)先的(de)份額(e),但(dan)部(bu)分(fen)較高技術門檻市(shi)(shi)場仍(reng)依賴進口。25G 及以 上市(shi)(shi)場為我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化薄弱環節,根據 ICC 統(tong)計,25G 光(guang)芯(xin)片(pian)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化率約(yue) 20%,但(dan) 25G 以上光(guang)芯(xin)片(pian)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化率仍(reng)較低約(yue) 5%。我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)廠(chang)(chang)商(shang)在(zai)(zai)(zai)應(ying)用于(yu) 5G 基(ji)站(zhan)前傳光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)的(de) 25G DFB 激光(guang)器芯(xin)片(pian)有(you)所突破(po),數據中心市(shi)(shi)場光(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)企業開始逐(zhu)步(bu)使用國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)商(shang)的(de) 25G DFB 激光(guang)器芯(xin)片(pian)。
高速率激光芯片:光通信系統核心上游元器件
高(gao)速率激光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian):光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)發(fa)射端(duan)(duan)核(he)心(xin)上游元器件,為(wei)系(xi)統(tong)(tong)(tong)帶(dai)寬(kuan)的(de)(de)決(jue)定因(yin)素之一(yi)。根據 源杰(jie)科技招(zhao)股(gu)書,光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)包括激光(guang)(guang)(guang)(guang)器芯(xin)片(pian)(pian)與探(tan)測器芯(xin)片(pian)(pian),在光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)信(xin)(xin)的(de)(de)產(chan)業 鏈中(zhong),光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)可以進一(yi)步組裝加(jia)工成光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)子器件,再集成到光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)信(xin)(xin)設備(bei)的(de)(de)收(shou)發(fa)模塊實(shi)(shi)現廣 泛應用。光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)傳輸信(xin)(xin)號(hao)過程中(zhong),發(fa)射端(duan)(duan)通(tong)(tong)過激光(guang)(guang)(guang)(guang)器芯(xin)片(pian)(pian)進行(xing)電(dian)(dian)光(guang)(guang)(guang)(guang)轉換(huan)(huan),將(jiang)電(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)轉 換(huan)(huan)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao),經過光(guang)(guang)(guang)(guang)纖傳輸至接收(shou)端(duan)(duan),接收(shou)端(duan)(duan)通(tong)(tong)過探(tan)測器芯(xin)片(pian)(pian)進行(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)轉換(huan)(huan),將(jiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao)轉 換(huan)(huan)為(wei)電(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)。本章中(zhong)我們重點討論發(fa)射端(duan)(duan)中(zhong)的(de)(de)高(gao)速率激光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian),作為(wei)實(shi)(shi)現電(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)轉換(huan)(huan)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang) 信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)核(he)心(xin)上游元件,高(gao)速率激光(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)是決(jue)定信(xin)(xin)息傳輸速度和網絡可靠性(xing)的(de)(de)關鍵元件之一(yi)。
行(xing)業(ye)未來有望向更高(gao)(gao)(gao)調制(zhi)速(su)率(lv)(lv)發(fa)展(zhan)。調制(zhi)速(su)率(lv)(lv)是(shi)衡量(liang)(liang)高(gao)(gao)(gao)速(su)率(lv)(lv)激光(guang)(guang)芯(xin)片性能的(de)(de)(de)核(he)心指標之一, 其(qi)指的(de)(de)(de)是(shi)信號被調制(zhi)以(yi)后在單位時(shi)間內(nei)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua),即單位時(shi)間內(nei)載波參數變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)次(ci)數,它是(shi) 對(dui)符號傳(chuan)輸速(su)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)一種(zhong)度量(liang)(liang)。光(guang)(guang)芯(xin)片的(de)(de)(de)調制(zhi)速(su)率(lv)(lv)較大程度上決定了光(guang)(guang)模塊向高(gao)(gao)(gao)速(su)率(lv)(lv)演進的(de)(de)(de) 速(su)度。按(an)照調制(zhi)速(su)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)不(bu)同,高(gao)(gao)(gao)速(su)率(lv)(lv)激光(guang)(guang)芯(xin)片可分為 2.5G、10G、25G 及以(yi)上各速(su)率(lv)(lv)光(guang)(guang)芯(xin) 片,光(guang)(guang)芯(xin)片調制(zhi)速(su)率(lv)(lv)越(yue)高(gao)(gao)(gao),對(dui)應的(de)(de)(de)光(guang)(guang)模塊單位時(shi)間傳(chuan)輸信號量(liang)(liang)越(yue)大。隨著更高(gao)(gao)(gao)速(su)率(lv)(lv)光(guang)(guang)模塊 的(de)(de)(de)持(chi)續發(fa)展(zhan),預計(ji)將(jiang)帶動更高(gao)(gao)(gao)速(su)率(lv)(lv)激光(guang)(guang)芯(xin)片需求的(de)(de)(de)釋放。

定量測算:2025 年全球高速率激光芯片市場規模有望突破 19.37 億美元
我們基(ji)于源杰科技于 2022 年(nian) 5 月 7 日發布的(de)第一輪審核問詢函回復中的(de)測算,得到 2021 年(nian)全球(qiu)高(gao)速率(lv)激光(guang)芯片市(shi)場規模為 11.38 億美(mei)元(yuan),預計(ji)至 2025 年(nian)將增長至 19.37 億美(mei)元(yuan), 對應 2022~2025 年(nian) CAGR 為 14.22%。具體假設(she)如下(xia):
根據(ju)(ju) LightCounting 數據(ju)(ju): 5) 2021 年全球 2.5G 及(ji)以下光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)約(yue)(yue)(yue)(yue) 5.58 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang) 市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)(包含(han)光(guang)(guang)(guang)纖接(jie)入(ru)(ru)(ru)和 4G/5G 移動(dong)通信網(wang)絡)分(fen)別約(yue)(yue)(yue)(yue) 1.24 /4.34 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan);10G 光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai) 市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)約(yue)(yue)(yue)(yue) 14.40 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)分(fen)別約(yue)(yue)(yue)(yue) 6.00/8.41 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan); 25G 及(ji)以上速率(lv)光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)約(yue)(yue)(yue)(yue) 67.22 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)分(fen)別 約(yue)(yue)(yue)(yue) 41.71/25.51 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)。 6) 預測至(zhi) 2025 年,全球 2.5G 及(ji)以下光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)約(yue)(yue)(yue)(yue) 0.46 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi) 場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)分(fen)別約(yue)(yue)(yue)(yue) 0.41/0.05 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan);10G 光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)約(yue)(yue)(yue)(yue) 11.90 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong) 數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)分(fen)別約(yue)(yue)(yue)(yue) 2.66/9.24 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan);25G 及(ji)以上速率(lv)光(guang)(guang)(guang)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo) 約(yue)(yue)(yue)(yue) 140.11 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan),其(qi)中(zhong)數據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)/接(jie)入(ru)(ru)(ru)網(wang)市(shi)(shi)(shi)場(chang)(chang)分(fen)別約(yue)(yue)(yue)(yue) 86.03/54.08 億(yi)(yi)美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)。
根據源杰科技回復(fu)意見中的數據: 7) 2.5G 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)、10G 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)、25G 及(ji)(ji)以上光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)對(dui)應的光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊毛利率分別為(wei) 25%、25% 和 30%; 8) 直接(jie)材料(liao)占(zhan)光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊成本比(bi)(bi)例為(wei) 80%; 9) 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)(含(han)發(fa)射(she)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)+探測(ce)(ce)(ce)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian))及(ji)(ji)組件占(zhan)數據中心光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊材料(liao)比(bi)(bi)例為(wei) 50%,光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian) (含(han)發(fa)射(she)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)+探測(ce)(ce)(ce)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian))及(ji)(ji)組件占(zhan)接(jie)入(ru)網光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊材料(liao)比(bi)(bi)例為(wei) 85%; 10) 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)(含(han)發(fa)射(she)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)+探測(ce)(ce)(ce)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian))占(zhan)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)及(ji)(ji)組件材料(liao)比(bi)(bi)例為(wei) 70%。

競爭格局:部分 2.5G/10G 市場已實現國產化,25G 市場進口替代空間廣闊
部分 2.5G/10G 市場(chang)已實(shi)現(xian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化,25G 市場(chang)進口替代(dai)空(kong)間廣闊。海(hai)外(wai)光(guang)(guang)(guang)通信(xin)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)憑借先(xian) 發優勢積累(lei)核心技(ji)術(shu)及(ji)生產(chan)(chan)經驗,逐步(bu)實(shi)現(xian)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)閉(bi)環建立起(qi)較高(gao)的(de)行(xing)業(ye)(ye)(ye)壁壘。國(guo)(guo)(guo)內方面, 近年來(lai)伴隨相關產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)政策的(de)扶持(chi)以(yi)及(ji)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)加大創(chuang)新投入,逐漸涌現(xian)出源杰科(ke)技(ji)、云嶺光(guang)(guang)(guang)電、 武漢敏(min)芯(xin)等一批優秀光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)。當(dang)前 2.5G/10G 激光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)已實(shi)現(xian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化突(tu)破,25G 及(ji)以(yi)上高(gao)速率(lv)(lv)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化率(lv)(lv)仍多依賴進口,未來(lai)伴隨國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)廠商技(ji)術(shu)的(de)進一步(bu)提升,對高(gao) 速率(lv)(lv)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)進口替代(dai)有望持(chi)續推(tui)進。 2.5G 及(ji)以(yi)下(xia)產(chan)(chan)品已實(shi)現(xian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化。2.5G 及(ji)以(yi)下(xia)速率(lv)(lv)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)方面,我(wo)國(guo)(guo)(guo)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)已基本掌握 核心技(ji)術(shu),2.5G 光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)市場(chang)已基本實(shi)現(xian)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)化。根據(ju) ICC 統計(ji),2021 年全球 2.5G 及(ji)以(yi)下(xia) DFB/FP 激光(guang)(guang)(guang)器芯(xin)片(pian)(pian)(pian)市場(chang)中,國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)廠商占(zhan)(zhan)比(bi)較高(gao),其中,占(zhan)(zhan)比(bi)超(chao)過 10%的(de)較為(wei)(wei)領(ling)先(xian)的(de)廠商 包括武漢敏(min)芯(xin)(份(fen)額(e)(e)為(wei)(wei) 17%)、中科(ke)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(份(fen)額(e)(e)為(wei)(wei) 17%)、光(guang)(guang)(guang)隆科(ke)技(ji)(份(fen)額(e)(e)為(wei)(wei) 13%)、光(guang)(guang)(guang)安 倫(份(fen)額(e)(e)為(wei)(wei) 11%)。
25G 及以(yi)上速率(lv)產(chan)品進口替代空間廣闊。25G 及以(yi)上光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)包(bao)括 25G、50G、100G 激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang) 器及探測器芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。隨著 5G 建設推(tui)進,我(wo)國光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)廠商在應用于 5G 基站前(qian)傳光(guang)(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)的(de) 25G DFB 激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器芯(xin)(xin)片(pian)(pian)有所突破(po),數據(ju)中心市場(chang)光(guang)(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)企業(ye)開始逐步(bu)使(shi)用國產(chan)廠商的(de) 25G DFB 激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器芯(xin)(xin)片(pian)(pian),根據(ju) ICC 統(tong)計(ji),25G 光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)國產(chan)化率(lv)約 20%,但 25G 以(yi)上光(guang)(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)國產(chan) 化率(lv)僅為 5%。
車(che)載(zai)激(ji)光(guang)(guang)雷達有(you)望為(wei)(wei)光(guang)(guang)探(tan)測芯(xin)(xin)片行(xing)業帶(dai)來(lai)(lai)新的(de)發(fa)展機(ji)遇(yu)(yu)。目前(qian)光(guang)(guang)探(tan)測芯(xin)(xin)片已廣泛(fan)應用于手 機(ji)、光(guang)(guang)通(tong)信(xin)、智能(neng)家電(掃地機(ji)器人等(deng))等(deng)場(chang)景,隨著車(che)載(zai)激(ji)光(guang)(guang)雷達產(chan)業的(de)快速發(fa)展,我 們認為(wei)(wei)光(guang)(guang)探(tan)測芯(xin)(xin)片作為(wei)(wei)激(ji)光(guang)(guang)雷達接收(shou)端(duan)核心元器件,有(you)望迎(ying)來(lai)(lai)新的(de)發(fa)展機(ji)遇(yu)(yu)。從技(ji)術(shu)方案 來(lai)(lai)看,SPAD/SiPM 相比 APD 具有(you)更(geng)強的(de)探(tan)測靈敏度(倍(bei)增能(neng)力),同時 SiPM 為(wei)(wei)陣列形(xing)式 更(geng)易于與陣列光(guang)(guang)源相匹(pi)配(pei),且更(geng)易集成(cheng) CMOS 工藝(yi)降低成(cheng)本,故 SPAD/SiPM 有(you)望是激(ji)光(guang)(guang) 雷達接收(shou)端(duan)芯(xin)(xin)片的(de)未來(lai)(lai)之選。襯底(di)材料(liao)方面,出(chu)于成(cheng)本優勢及技(ji)術(shu)成(cheng)熟度考量,硅基材料(liao) 在目前(qian)及未來(lai)(lai)一段(duan)時間內引領市場(chang)。
光探測芯片:探測器核心元件,實現光信號轉換為電信號
光電探測器主要實現光信號向電信號轉換,光探測芯片是其中核心。光電探測器能夠檢測 光信號并完成光信號向電信號的轉換,具體而言,光通信系統傳輸信號時,發射端通過激 光器芯片進行電光轉換,經過光纖傳輸至接收端,接收端通過探測器芯片進行光電轉換, 將光信號轉換為電信號。光探測芯片是光電探測器內部的核心元器件,因器件結構的不同, 使得由其構成的探測器在應用領域上有所區別。 光電探測器廣泛應用于軍用與民用領域,我們重點關注光通信和激光雷達應用。光電探測 器在軍用以及民用領域均有廣泛用途,可以應用在光通信、自動駕駛(激光雷達)、消費電 子、醫療器械、物聯網、檢驗檢測(ce)、安(an)防等領域。本(ben)篇報告中(zhong)我們主要討論(lun)其在(zai)光(guang)(guang)(guang)通信和(he) 車(che)載(zai)激光(guang)(guang)(guang)雷達等民用領域中(zhong)的應用。根據(ju) 2022 年維科網(wang)及前瞻產(chan)業研究數據(ju),光(guang)(guang)(guang)器(qi)件(jian)在(zai)光(guang)(guang)(guang) 模塊中(zhong)成(cheng)本(ben)占比(bi) 73%,而在(zai)光(guang)(guang)(guang)器(qi)件(jian)中(zhong),光(guang)(guang)(guang)接收次(ci)模塊 ROSA(以探測(ce)芯片(pian)為主)成(cheng)本(ben)占比(bi) 32%。根據(ju) 2022 年 Icbank 半導(dao)體行業觀(guan)察數據(ju),光(guang)(guang)(guang)探測(ce)芯片(pian)在(zai)激光(guang)(guang)(guang)雷達的成(cheng)本(ben)中(zhong)占 20%~30%。

技術發展:APD 向 SPAD 發展;材料以硅基為主
以器件結構方案分類:APD 主導現行應用,激光雷達未來趨于 SPAD
光探(tan)測(ce)芯片可(ke)分(fen)(fen)為(wei) PIN、APD、SPAD、SiPM 四類。依(yi)據器(qi)件結構方(fang)案可(ke)以將光探(tan)測(ce)芯片 分(fen)(fen)為(wei) PIN-PD 光電(dian)二極(ji)管、APD 雪崩二極(ji)管、SPAD 單光子(zi)雪崩二極(ji)管以及 SiPM(或稱 MPPC,濱松根據其(qi)原理(li)命(ming)名(ming))硅光電(dian)倍增管等。PIN、APD 工作(zuo)(zuo)在線性(xing)模式(shi)下,偏置(zhi)電(dian)壓(ya) 低于(yu)雪崩電(dian)壓(ya),對(dui)入(ru)射光電(dian)子(zi)起(qi)到線性(xing)放大作(zuo)(zuo)用,增益(yi)能力較低;SPAD、SiPM(SPAD 的(de)一(yi)種(zhong)陣列衍生)工作(zuo)(zuo)在蓋革模式(shi)下,該模式(shi)偏置(zhi)電(dian)壓(ya)高(gao)于(yu)雪崩電(dian)壓(ya),增益(yi)能力高(gao),單個 光子(zi)吸收即可(ke)使探(tan)測(ce)器(qi)輸出電(dian)流達到飽和。
1)光(guang)通信領域:APD 較 PIN 應(ying)用(yong)(yong)(yong)更廣(guang)泛,SPAD 不適用(yong)(yong)(yong) 。主流方(fang)案(an)(an)是 APD 與 PIN,APD 使用(yong)(yong)(yong)更廣(guang)泛。PIN 方(fang)案(an)(an)只能實現光(guang)電轉換功(gong)能,沒有倍增能 力,輸出光(guang)電流較弱,因此對環境要求高(gao),僅(jin)適用(yong)(yong)(yong)于(yu)低(di)靈(ling)敏度(du)、中短距離(li)的場景。APD 除(chu) 了可以實現光(guang)電轉換功(gong)能外,還(huan)具有一定的倍增能力,以及更高(gao)的靈(ling)敏度(du)、更好的環境適 配(pei)性(xing)等,作為(wei)(wei)代價 APD 在成本上比(bi) PIN 更高(gao)。對于(yu)多數場景來說是比(bi) PIN 更可靠(kao)的方(fang)案(an)(an), 因為(wei)(wei)廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)于(yu)光(guang)通信領域。
2)激光(guang)雷達(da)(da)(da)領域:APD 是(shi)(shi)(shi)(shi)現行成(cheng)熟方(fang)案,SPAD/SiPM 是(shi)(shi)(shi)(shi)未(wei)來(lai)發展趨勢(shi) 。APD 目(mu)前應用最廣(guang)泛,而 SPAD 和 SiPM 是(shi)(shi)(shi)(shi)未(wei)來(lai)之(zhi)選。對(dui)于激光(guang)雷達(da)(da)(da)領域,APD 也(ye)是(shi)(shi)(shi)(shi)目(mu)前 應用最廣(guang)泛的(de)探測(ce)芯片方(fang)案,因其具備 10-100 倍(bei)的(de)增(zeng)益能(neng)力(li)(li),能(neng)在(zai)(zai)低光(guang)強環境(jing)下完成(cheng)有效 探測(ce)。激光(guang)雷達(da)(da)(da)未(wei)來(lai)會更傾向(xiang)于 SPAD/SiPM(SiPM 本(ben)質上(shang)是(shi)(shi)(shi)(shi) SPAD 的(de)陣列(lie)形式(shi)),原因是(shi)(shi)(shi)(shi): SPAD/SiPM 相對(dui) APD 具備兩大(da)優勢(shi):1)SPAD/SiPM 是(shi)(shi)(shi)(shi)工作在(zai)(zai)蓋(gai)革模式(shi)下的(de)雪崩(beng)二極管, 理論上(shang)的(de)增(zeng)益能(neng)力(li)(li)是(shi)(shi)(shi)(shi) APD 的(de) 100 萬倍(bei)以上(shang),可在(zai)(zai)更低的(de)光(guang)強環境(jing)下完成(cheng)探測(ce)任務;2)SiPM 是(shi)(shi)(shi)(shi)多個 SPAD 的(de)陣列(lie)形式(shi),與未(wei)來(lai)的(de)陣列(lie)式(shi)光(guang)源契(qi)合,并(bing)可獲得(de)更高的(de)可探測(ce)范圍,也(ye)更 易(yi)集成(cheng) CMOS 工藝(yi)。國外(wai)知名激光(guang)雷達(da)(da)(da)廠商 Ouster、ibeo、Opsys 等(deng)均已在(zai)(zai)布局(ju) VCSEL+SPAD 方(fang)案的(de)激光(guang)雷達(da)(da)(da),預計將于未(wei)來(lai)三年內(nei)陸續推出。

市場空間:光探測芯片全球市場規模 45.6 億美元,海外龍頭雄踞市場
全(quan)球光探(tan)(tan)(tan)測(ce)芯片(pian)市(shi)(shi)場(chang)規模(mo) 45.6 億(yi)美元,APD 市(shi)(shi)場(chang) CR3 為 45%。根據(ju) Gartner 數據(ju)及(ji)預(yu)測(ce), 2021 年(nian)全(quan)球光探(tan)(tan)(tan)測(ce)芯片(pian)市(shi)(shi)場(chang)規模(mo)為 45.6 億(yi)美元,基(ji)于光電探(tan)(tan)(tan)測(ce)器在光通信、視頻成(cheng)像、激 光雷達(da)、醫學(xue)探(tan)(tan)(tan)測(ce)領域的廣泛應用前(qian)景,預(yu)計 2022E-2025E全(quan)球光探(tan)(tan)(tan)測(ce)芯片(pian)市(shi)(shi)場(chang)保(bao)持 10.0% 的年(nian)均復合增(zeng)速,至 2025 年(nian)市(shi)(shi)場(chang)規模(mo)達(da) 66.7 億(yi)美元。APD 作為目前(qian)主流(liu)技(ji)術方案(an),根據(ju) QYResearch 數據(ju),2020 年(nian),First-sensor、濱松和 Kyosemi 為市(shi)(shi)場(chang)份額前(qian)三名(ming),CR3 達(da) 到 45%,市(shi)(shi)場(chang)較為集中,但新晉企業也能占據(ju)一定的份額。
全球(qiu) SiPM 市(shi)場(chang)集中度較(jiao)高。根據 QYResearch 數(shu)據,全球(qiu) SiPM 市(shi)場(chang)主要(yao)集中于(yu)頭部企 業,2020 年以安森美(mei)、濱(bin)松、博通(tong)為首的頭部廠商合計市(shi)占率達到(dao) 83%,SiPM 產品技術 難度大,進入門檻(jian)高,且業內收(shou)購事件頻繁,新進入者較(jiao)難立足。

光探測芯片產業鏈:海外巨頭產品成熟,國產替代需持續磨劍
光探測芯片(pian)(pian)整體(ti)(ti)國產(chan)(chan)(chan)化率低系(xi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)體(ti)(ti)系(xi)的(de)不完(wan)整、不穩定(ding)。國內廠(chang)(chang)商在(zai)光探測芯片(pian)(pian)領(ling)(ling)域的(de) 市(shi)占率較(jiao)低,根(gen)本在(zai)于(yu)沒有完(wan)整、穩定(ding)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)加(jia)工(gong)體(ti)(ti)系(xi)。根(gen)據中國電子(zi)(zi)元件行(xing)業協會發布 的(de)《中國光電子(zi)(zi)器件產(chan)(chan)(chan)業技(ji)術發展(zhan)路線圖(2018-2022 年)》以及電子(zi)(zi)工(gong)程世界研究,我國 SPAD 等(deng)光芯片(pian)(pian)發展(zhan)高度(du)依(yi)賴(lai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝及封(feng)裝測試(shi)。比(bi)如目前(qian)在(zai) SPAD 領(ling)(ling)域做(zuo)的(de)較(jiao)好的(de)安(an) 森美(mei)擁(yong)有大(da)批量封(feng)裝測試(shi)經(jing)驗(并外延收購 SPAD 廠(chang)(chang)商)、CIS/CCD 玩家佳能、索尼(擁(yong) 有完(wan)善(shan)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)體(ti)(ti)系(xi))。然而,我國廠(chang)(chang)商生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝較(jiao)不成(cheng)熟,且(qie)缺少本土優質代(dai)工(gong)平臺,因(yin)而 在(zai)芯片(pian)(pian)流片(pian)(pian)加(jia)工(gong)上(shang)嚴重依(yi)賴(lai)如美(mei)國、新加(jia)坡、德國等(deng)國家的(de)代(dai)工(gong)廠(chang)(chang),加(jia)之熟悉相關工(gong)藝的(de) 技(ji)術人員稀缺,造成(cheng)關鍵(jian)技(ji)術發展(zhan)緩慢、芯片(pian)(pian)研發周期較(jiao)長、效率較(jiao)低等(deng),因(yin)而與(yu)海外技(ji) 術存在(zai)差距。
海外公司產品成熟、布局全面,已在下游廣泛應用
海外巨頭(tou)產品(pin)成熟布局全面(mian),已(yi)在下游廣泛(fan)應用。海外方(fang)面(mian),濱(bin)松(song)、First Sensor、博(bo)通(tong)等 廠家布局全面(mian),實現從 PD、APD 到(dao) SPAD/SiPM 的光探測芯片產品(pin)全覆蓋,濱(bin)松(song)已(yi)在積極 轉移戰略重(zhong)心,自 APD 向 SPAD/SiPM 的轉化。此外安森美、Lumentum、II-VI、Kyosemi、 索尼、佳能、Excelitas 等企業(ye)也在各自涉獵領域(yu)實力出眾,引領行(xing)業(ye)發展。
國內公司規劃分明,APD 廠商相對成熟,創新性企業重點布局 SPAD/SiPM
國(guo)產(chan)(chan)(chan)替代方(fang)(fang)興(xing)未艾,創企(qi)重(zhong)點布局(ju) SPAD/SiPM。國(guo)內目前(qian)參與廠商較(jiao)散,產(chan)(chan)(chan)品體系豐(feng)富度(du)、 成(cheng)熟度(du)低,廠商對(dui)于探(tan)測芯片(pian)方(fang)(fang)案的選擇(ze)較(jiao)為分明,以光(guang)(guang)(guang)迅科技(ji)、光(guang)(guang)(guang)森(sen)電子、三安光(guang)(guang)(guang)電為 首的公司選擇(ze)傳(chuan)統成(cheng)熟的 PIN-PD、APD 領域,產(chan)(chan)(chan)品較(jiao)多運用于光(guang)(guang)(guang)通信(xin)產(chan)(chan)(chan)業(ye)鏈中(zhong);以芯視 界、靈(ling)明光(guang)(guang)(guang)子、阜時科技(ji)為首的一(yi)眾創企(qi)較(jiao)多選擇(ze)布局(ju)未來方(fang)(fang)向(xiang)的 SPAD/SiPM,國(guo)產(chan)(chan)(chan) SPAD/SiPM 探(tan)測器正陸續應用于消費電子、激光(guang)(guang)(guang)雷達、AR/VR、醫療等領域。

VCSEL 基于量(liang)產(chan)成本(ben)低、波(bo)長穩定等(deng)(deng)(deng)優勢,隨著(zhu) VCSEL 功率(lv)密度等(deng)(deng)(deng)性能持(chi)續(xu)提(ti)升(sheng),有(you)望(wang) 成為半固態/固態激光(guang)雷(lei)達(da)(da)發(fa)射端(duan)核心元(yuan)器件。展望(wang) VCSEL 芯片(pian)行業未(wei)來(lai)發(fa)展趨勢,我(wo)們 判(pan)斷:1)需(xu)求(qiu)端(duan)有(you)望(wang)伴(ban)隨全球車載(zai)激光(guang)雷(lei)達(da)(da)出貨量(liang)快速提(ti)升(sheng)而(er)釋放。我(wo)們測算(suan)國內激光(guang)雷(lei) 達(da)(da)用 VCSEL 芯片(pian)市場規(gui)模有(you)望(wang)由 2022 年(nian)的(de) 0.26 億元(yuan)增長至 2025 年(nian)的(de) 10.14 億元(yuan),對應 2023~2025年(nian)CAGR為238.3%;2)目前海外龍頭(tou) Lumentum、II-IV 占(zhan)據(ju)市場主要份額(2020 年(nian)合計(ji)占(zhan)比 80%),而(er)長光(guang)華芯等(deng)(deng)(deng)頭(tou)部(bu)國內廠商有(you)望(wang)在技術不斷成熟、客戶認證推進等(deng)(deng)(deng)背景 下加速進口替代步伐。
VCSEL 光源優勢突出,受激光雷達應用推動市場規模快速增長
車(che)載(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da)有望催生 VCSEL 行業新機(ji)遇(yu)。相較 LED 和 EEL 等(deng)其(qi)他光(guang)(guang)(guang)(guang)源,VCSEL 激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang) 器(qi)具有許多優(you)勢(shi),例如量產成(cheng)本低(晶圓級工藝)、波長(chang)穩定性(xing)高(gao)(gao)(溫漂小)、易于(yu)(yu)二維集 成(cheng)、低閾值電流(liu)、可高(gao)(gao)頻調制、沒有腔面閾值損傷等(deng)。根據 Yole《VCSEL 市場及技(ji)(ji)(ji)術趨勢(shi) 報告》,自 2017 年蘋(pin)果在(zai) iPhoneX 中引入(ru) 3D 傳感功能后,VCSEL 在(zai)消費電子領(ling)域(yu)快速(su)發(fa)(fa) 展(zhan),主要應用(yong)(yong)領(ling)域(yu)逐漸(jian)由 850nm 器(qi)件(jian)的(de)高(gao)(gao)速(su)數據通信應用(yong)(yong)轉向 940nm 器(qi)件(jian)的(de) 3D 傳感應用(yong)(yong)。 近年來伴隨汽車(che)“智能化“進(jin)程推進(jin),車(che)載(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da)市場呈快速(su)增長(chang),VCSEL 有望迎來第 二個(ge)大規(gui)模應用(yong)(yong)機(ji)遇(yu)。 2021 年禾(he)賽科技(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)布(bu)首(shou)個(ge) VCSEL 車(che)規(gui)級長(chang)距(ju)半固態(tai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da)。近年來伴隨技(ji)(ji)(ji)術的(de)發(fa)(fa)展(zhan), VCSEL光(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)功率(lv)(lv)密(mi)度(du)和亮度(du)實現了大幅提高(gao)(gao),為其(qi)在(zai)車(che)載(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da)領(ling)域(yu)的(de)應用(yong)(yong)提供可能, 2021 年禾(he)賽科技(ji)(ji)(ji)和 Lumentum 合作(zuo)發(fa)(fa)布(bu)業界首(shou)個(ge)基于(yu)(yu) VCSEL 打造的(de)車(che)規(gui)級長(chang)距(ju)半固態(tai)激(ji)(ji)(ji) 光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da) AT128,其(qi)中每臺 AT128 包含(han) 128 個(ge) VCSEL 陣列(lie),在(zai) 10%反(fan)射率(lv)(lv)情況下探測距(ju)離(li) 可達(da)(da)(da) 200 米。我們認為未來在(zai)低成(cheng)本、高(gao)(gao)效(xiao)率(lv)(lv)等(deng)優(you)勢(shi)推動下,VCSEL 有望激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(da)(da)領(ling)域(yu)獲 得更(geng)大的(de)應用(yong)(yong)市場。
市場空間:2025 年國內激光雷達用 VCSEL 芯片市場有望達 10.14 億元
根據我們于 2022 年(nian) 7 月 14 日(ri)發布的(de)《長光華芯:光耀中國芯,激光芯片(pian)國產化(hua)領軍(jun)者(zhe)》中 的(de)測(ce)算,2022 年(nian)國內(nei)激光雷達用 VCSEL 芯片(pian)市場規(gui)模(mo)有望達 0.26 億元,預計至 2025 年(nian)達 到 10.14 億元,對應 2023~2025 年(nian) CAGR 為 238.3%。
技術發展:多結實現功率密度提升
多結(jie)(jie) VCSEL 技(ji)術發(fa)展推動 VCSEL 在(zai)車(che)(che)載(zai)激光(guang)雷(lei)達領域的(de)(de)應用。車(che)(che)載(zai)激光(guang)雷(lei)達應用要(yao)求 VCSEL 需(xu)具有(you)較高(gao)的(de)(de)功率(lv)密(mi)度(du)(du)以(yi)實現(xian)長(chang)距(ju)離探測(ce),目前常用的(de)(de)提升功率(lv)密(mi)度(du)(du)的(de)(de)辦法(fa)為多結(jie)(jie) VCSEL 技(ji)術。多結(jie)(jie) VCSEL 技(ji)術在(zai)結(jie)(jie)構上通(tong)過(guo)周期性(xing)垂直地將幾個 PN 結(jie)(jie)疊(die)在(zai)一起,實現(xian)了 更(geng)高(gao)的(de)(de)光(guang)學效(xiao)率(lv)、更(geng)高(gao)的(de)(de)功率(lv)密(mi)度(du)(du)和更(geng)高(gao)的(de)(de)斜率(lv)效(xiao)率(lv),有(you)效(xiao)降低(di)器件的(de)(de)熱負荷和封裝(zhuang)尺寸。 2022年(nian)4月VCSEL巨頭Lumentum發(fa)布(bu)五(wu)結(jie)(jie)/六(liu)結(jie)(jie)VCSEL,最高(gao)功率(lv)密(mi)度(du)(du)超過(guo)1400W/mm2, 國(guo)內方(fang)面縱慧(hui)芯光(guang)、長(chang)光(guang)華(hua)芯等公司均已(yi)實現(xian)五(wu)結(jie)(jie) VCSEL 產品突破。

從各公司(si)公開資(zi)料(liao)來看,EEL 方面,歐(ou)司(si)朗產(chan)品最高功率(lv)密(mi)度接近 60000W/mm2;VCSEL 芯片方面,海外廠商 Lumentum 2022 年 4 月(yue)發布 M51-100 產(chan)品最高功率(lv)密(mi)度超過 1400W/mm2,國內(nei)廠商長光華芯的《投資(zi)者關系活動記錄表(5 月(yue))》顯示公司(si) VCSEL 功率(lv) 密(mi)度已達 1200W/mm2。伴隨 VCSEL 供(gong)應商不(bu)斷改進多(duo)結 VCSEL 技(ji)術(shu),VCSEL 亮度有望 繼續縮小與(yu) EEL 的差(cha)距,依(yi)靠其低成(cheng)本(ben)優勢(shi)獲取廣泛市(shi)場。
競爭格局:Lumentum、II-IV 主導市場,國內廠商漸突圍
國(guo)(guo)內廠商研發與制造(zao)水(shui)(shui)平與國(guo)(guo)際領先水(shui)(shui)平尚有(you)(you)一定差距,國(guo)(guo)產化(hua)替(ti)代進(jin)程有(you)(you)望持續推進(jin)。目 前,海外(wai)龍頭(tou) Lumentum、II-IV 憑(ping)借技(ji)術(shu)優勢主導芯片市場,根(gen)據 Yole 數據,Lumentum、 II-IV 兩家(jia)公(gong)司 2019、2020 年市場份額合(he)計占比分別為 67.7%和 79.6%。在生產模(mo)式(shi)上, Lumentum 將(jiang)外(wai)延環節外(wai)包(bao),II-VI 自產外(wai)延片。國(guo)(guo)內傳感應用類 VCSEL 企業(ye)主要包(bao)括長(chang)光(guang)(guang) 華芯、縱慧(hui)芯光(guang)(guang)、睿熙科技(ji)、博升光(guang)(guang)電、檸檬光(guang)(guang)子、瑞識科技(ji)等,多為創業(ye)型企業(ye),其中長(chang) 光(guang)(guang)華芯等頭(tou)部廠商采用 IDM 模(mo)式(shi),打造(zao)核(he)心(xin)競爭力。
VCSEL 產業鏈梳理
VCSEL 產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)主(zhu)要(yao)由(you)結構設(she)計、外(wai)延生長(chang)、晶(jing)圓制造、封裝測試四個環(huan)(huan)節(jie)組成,產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)高度 細分、專業(ye)(ye)化(hua)程(cheng)度高、擁有較高的(de)技術門檻。相(xiang)較邊發射激光器在光刻(ke)、鍍(du)膜等環(huan)(huan)節(jie)的(de)核(he)心 工藝門檻,VCSEL 的(de)多層外(wai)延結構對外(wai)延環(huan)(huan)節(jie)的(de)技術要(yao)求很高。目前海外(wai)廠商在產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)各 環(huan)(huan)節(jie)占據主(zhu)導地位,國內廠商不斷跟進。
硅(gui)光芯(xin)片(pian)(pian)具(ju)有高(gao)集(ji)成度(du)、低成本、高(gao)速光運輸的特點,在光子(zi)集(ji)成化背景(jing)下發展前景(jing)廣闊。 硅(gui)光芯(xin)片(pian)(pian)下游應(ying)用(yong)(yong)場景(jing)豐富,主(zhu)要可以(yi)分為三大(da)應(ying)用(yong)(yong)領域(yu):連接(jie)(用(yong)(yong)于數據(ju)中心(xin)和電(dian)信(xin)領 域(yu)的光通(tong)信(xin)連接(jie))、傳感(用(yong)(yong)于環(huan)境測量或識別,如激(ji)光雷達)和計算(suan)(用(yong)(yong)于新一代(dai)計算(suan)的 量子(zi)光學(xue)),目前硅(gui)光芯(xin)片(pian)(pian)多用(yong)(yong)于光通(tong)信(xin)領域(yu),未來有望在 FMCW 激(ji)光雷達、光子(zi)計算(suan)等 領域(yu)進(jin)一步(bu)(bu)延拓。硅(gui)光產業(ye)鏈方面(mian)(mian),目前海外(wai)廠商(shang)占(zhan)主(zhu)導地位,國(guo)(guo)(guo)內廠商(shang)仍(reng)處(chu)于持續跟(gen)進(jin) 的階段,我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)光器件(jian)研(yan)究(jiu)方面(mian)(mian)與國(guo)(guo)(guo)際先進(jin)國(guo)(guo)(guo)家同時(shi)起步(bu)(bu),研(yan)究(jiu)水平也相當,但在硅(gui)光 芯(xin)片(pian)(pian)產業(ye)化發展和產業(ye)鏈方面(mian)(mian),國(guo)(guo)(guo)內廠商(shang)與海外(wai)頭部廠商(shang)仍(reng)有較(jiao)大(da)差(cha)距。
光子芯片:以光波為載體,具備高速度、高并行性、高帶寬、低損耗特點
光(guang)(guang)子集成(cheng)(cheng)(cheng)大(da)勢(shi)所趨,硅(gui)光(guang)(guang)芯片(pian)(pian)發展前景廣闊。光(guang)(guang)子芯片(pian)(pian)根據基(ji)材(cai)的(de)(de)不同,大(da)致可(ke)分(fen)為(wei)兩類: 一種(zhong)是在以(yi) InP 為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)“有源材(cai)料”上集成(cheng)(cheng)(cheng)制(zhi)(zhi)作元件(jian)(jian)的(de)(de)光(guang)(guang)芯片(pian)(pian);另一種(zhong)則是在以(yi)硅(gui)為(wei)代(dai) 表(biao)的(de)(de)“無源材(cai)料”上制(zhi)(zhi)作的(de)(de),即硅(gui)光(guang)(guang)芯片(pian)(pian)。硅(gui)光(guang)(guang)是以(yi)硅(gui)光(guang)(guang)子學為(wei)基(ji)礎的(de)(de)低成(cheng)(cheng)(cheng)本、高(gao)速的(de)(de)光(guang)(guang) 通信(xin)技(ji)術,利用基(ji)于(yu)硅(gui)材(cai)料的(de)(de) CMOS 微電(dian)子工藝實(shi)現光(guang)(guang)子器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)集成(cheng)(cheng)(cheng)制(zhi)(zhi)備,融(rong)合了(le) CMOS 技(ji)術的(de)(de)超大(da)規模(mo)邏(luo)輯、超高(gao)精度(du)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)特(te)性以(yi)及光(guang)(guang)子技(ji)術超高(gao)速率、超低功耗的(de)(de)優(you)(you)勢(shi),把 原本分(fen)離器(qi)件(jian)(jian)眾多的(de)(de)光(guang)(guang)、電(dian)元件(jian)(jian)縮小集成(cheng)(cheng)(cheng)到至一個獨立(li)微芯片(pian)(pian)中,實(shi)現高(gao)集成(cheng)(cheng)(cheng)度(du)、低成(cheng)(cheng)(cheng)本、 高(gao)速光(guang)(guang)傳輸。與分(fen)立(li)器(qi)件(jian)(jian)光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)相比(bi),硅(gui)光(guang)(guang)子器(qi)件(jian)(jian)無需(xu) ROSA 或 TOSA 封(feng)裝,集成(cheng)(cheng)(cheng)度(du)更(geng)高(gao), 更(geng)加適應未來高(gao)速流量傳輸處理需(xu)要,與此同時更(geng)緊密的(de)(de)集成(cheng)(cheng)(cheng)方(fang)式(shi)降低了(le)光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)的(de)(de)封(feng)裝和 制(zhi)(zhi)造成(cheng)(cheng)(cheng)本,基(ji)于(yu)以(yi)上優(you)(you)勢(shi),硅(gui)光(guang)(guang)芯片(pian)(pian)技(ji)術廣受(shou)關注。

硅光芯片下游應用多點開花
硅光芯片當前主要應用于光通信等領域
下游應用領域廣泛,預計硅光芯片全球市場規模 2020~2025 年 CAGR 為 52.4%。硅光芯 片是基于硅晶圓開發出的光子集成芯片,在尺寸、速率、功耗等方面具有獨特優勢,可廣 泛應用于光通信(5G)、數據中心、人工智能、醫療檢測(ce)、高階計(ji)算、自動駕駛(shi)、國防(fang)等領 域。根據 Yole 預測(ce),全球(qiu)硅(gui)光市場規(gui)模有(you)望從 2019 年的(de)(de) 4.8 億美(mei)元(yuan)增長至 2025 年的(de)(de) 39.5 億美(mei)元(yuan),2020~2025 年 CAGR 達 52.4%。
5G 時代帶(dai)(dai)(dai)來數(shu)據流量(liang)快(kuai)速(su)增(zeng)(zeng)長,硅(gui)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片以低成(cheng)(cheng)本解(jie)決傳輸速(su)率(lv)問題(ti)。數(shu)據中心處理高(gao)速(su) 率(lv)流量(liang)需(xu)求不斷的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)升對光(guang)(guang)(guang)通信性能(neng)提(ti)(ti)出了更(geng)高(gao)要(yao)求,要(yao)求光(guang)(guang)(guang)通信行業技(ji)術(shu)持續迭(die)代升級(ji) 以提(ti)(ti)高(gao)光(guang)(guang)(guang)通信產品的(de)(de)(de)(de)適應(ying)性和(he)技(ji)術(shu)性。原有的(de)(de)(de)(de)Ⅲ-V 族半導體激光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片成(cheng)(cheng)本較(jiao)高(gao),并且能(neng)承 受的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)帶(dai)(dai)(dai)寬受限(xian),50Gbps 成(cheng)(cheng)為單通道傳輸速(su)率(lv)瓶頸,無法滿(man)足更(geng)高(gao)帶(dai)(dai)(dai)寬的(de)(de)(de)(de)需(xu)求。與(yu)傳統(tong)(tong) 光(guang)(guang)(guang)模塊方案(an)(an)相(xiang)比,硅(gui)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片將(jiang)多路激光(guang)(guang)(guang)器(qi)、調(diao)(diao)(diao)制(zhi)器(qi)、探測器(qi)等(deng)光(guang)(guang)(guang)/電芯(xin)片都集成(cheng)(cheng)在硅(gui)光(guang)(guang)(guang)芯(xin)片 上,硅(gui)光(guang)(guang)(guang)模塊在高(gao)速(su)率(lv)下,仍(reng)具(ju)有器(qi)件(jian)小(xiao)、穩定(ding)性強(qiang)和(he)硅(gui)材料能(neng)耗(hao)低的(de)(de)(de)(de)特性,較(jiao)傳統(tong)(tong)光(guang)(guang)(guang)模 塊具(ju)有一定(ding)優勢,硅(gui)光(guang)(guang)(guang)子技(ji)術(shu)能(neng)夠解(jie)決 400G 通信時代需(xu)要(yao)面對的(de)(de)(de)(de) PAM4 電調(diao)(diao)(diao)制(zhi)方案(an)(an)帶(dai)(dai)(dai)來 的(de)(de)(de)(de)巨(ju)大(da)損耗(hao)和(he) 8*50G 的(de)(de)(de)(de) QSFP-DD 方案(an)(an)引(yin)發的(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)數(shu)量(liang)增(zeng)(zeng)加與(yu)工作(zuo)帶(dai)(dai)(dai)來溫度提(ti)(ti)升帶(dai)(dai)(dai)來的(de)(de)(de)(de)溫 漂等(deng)挑戰性問題(ti)。硅(gui)光(guang)(guang)(guang)方案(an)(an)目前被部分(fen)數(shu)據中心所(suo)采(cai)用(yong),硅(gui)光(guang)(guang)(guang)產業有望得(de)到快(kuai)速(su)發展。
硅光 FMCW 或將成為激光雷達優質解決方案
硅(gui)(gui)光(guang)以其集成(cheng)(cheng)化(hua)(hua)優(you)勢,有(you)(you)(you)效解(jie)(jie)決(jue) FMCW 可靠性驗(yan)(yan)證難度大、成(cheng)(cheng)本較高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。FMCW 路(lu) 線的(de)興(xing)起(qi)與(yu)硅(gui)(gui)光(guang)技(ji)術的(de)發展密不可分(fen),早期(qi)的(de) FMCW 激光(guang)雷(lei)達(da)(da)都是由各種分(fen)立器件堆(dui)疊(die)起(qi) 來,組件調(diao)試和器件成(cheng)(cheng)本都非常高(gao),很難達(da)(da)到(dao)大規模(mo)商業(ye)化(hua)(hua)落(luo)地需求。但隨(sui)著硅(gui)(gui)半導體(ti)產 業(ye)的(de)成(cheng)(cheng)熟,基于硅(gui)(gui) CMOS 半導體(ti)生態發展起(qi)來的(de)硅(gui)(gui)光(guang)技(ji)術平臺,可有(you)(you)(you)效把這些分(fen)立的(de)器件 集成(cheng)(cheng)到(dao)同一(yi)塊芯片(pian)上,乃(nai)至理想狀態下(xia)在 FMCW 中能(neng)將光(guang)學(xue)鏡(jing)頭和掃描部件芯片(pian)化(hua)(hua),保障 性能(neng)的(de)同時降低成(cheng)(cheng)本,有(you)(you)(you)望有(you)(you)(you)效解(jie)(jie)決(jue) FMCW 解(jie)(jie)決(jue)方案的(de)可靠性驗(yan)(yan)證難度大、成(cheng)(cheng)本較高(gao)的(de)問(wen) 題(ti)。芯片(pian)級封(feng)裝、圖(tu)像級分(fen)辨率,硅(gui)(gui)光(guang) FMCW 有(you)(you)(you)望成(cheng)(cheng)為(wei)激光(guang)雷(lei)達(da)(da)關鍵(jian)技(ji)術路(lu)徑(jing)之一(yi)。

光子計算:硅光子用于量子信息處理
以硅光(guang)(guang)芯片為基(ji)礎的(de)(de)光(guang)(guang)計(ji)(ji)算(suan)(suan)有望(wang)逐步取(qu)代電子芯片計(ji)(ji)算(suan)(suan)場景。據(ju) OpenAl 統(tong)計(ji)(ji),自 2012 年 以來(lai),每 3-4 個月人(ren)工智能的(de)(de)算(suan)(suan)力(li)需求將翻倍,摩(mo)爾定律帶來(lai)的(de)(de)算(suan)(suan)力(li)增長已無法滿足需求, 硅光(guang)(guang)芯片更(geng)高計(ji)(ji)算(suan)(suan)密度與更(geng)低(di)能耗的(de)(de)特性(xing)能有效的(de)(de)解決極致算(suan)(suan)力(li)的(de)(de)應用需求。在數(shu)(shu)據(ju)搬運(yun) 方(fang)面,光(guang)(guang)通信具(ju)有較(jiao)大的(de)(de)優勢;運(yun)行(xing)速率方(fang)面,目前(qian)大數(shu)(shu)據(ju) AI 以線(xian)性(xing)運(yun)算(suan)(suan)為主,光(guang)(guang)的(de)(de)矩陣 乘法并(bing)行(xing)能力(li)較(jiao)強,延時低(di)于電芯片,并(bing)且在傳(chuan)播(bo)的(de)(de)過程中(zhong)不會發(fa)熱。根(gen)據(ju)達摩(mo)院預測, 未(wei)來(lai) 5-10 年以硅光(guang)(guang)芯片為基(ji)礎的(de)(de)光(guang)(guang)計(ji)(ji)算(suan)(suan)將逐步取(qu)代電子芯片的(de)(de)部分計(ji)(ji)算(suan)(suan)場景。
全球硅光產業鏈全景:海外大廠搶先布局,國內廠商持續跟進
海外(wai)大(da)廠搶先(xian)布(bu)(bu)(bu)局(ju),國(guo)內廠商(shang)(shang)持(chi)續跟進(jin)。目(mu)(mu)前(qian)全球硅(gui)光(guang)(guang)領域產業(ye)(ye)化較(jiao)領先(xian)的(de)玩家包(bao)括思科(ke)、 Intel 和 Inphi。近幾(ji)年(nian)來包(bao)括思科(ke)、華為、Ciena、Juniper 等(deng)(deng)(deng)巨頭紛紛通過收(shou)購布(bu)(bu)(bu)局(ju)硅(gui)光(guang)(guang) 技術。目(mu)(mu)前(qian) Intel、IBM、NEC、NTT、Fujitsu 等(deng)(deng)(deng)企(qi)業(ye)(ye)都針(zhen)對(dui)硅(gui)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片產業(ye)(ye)進(jin)行了(le)布(bu)(bu)(bu)局(ju),Marvell、 思科(ke)、諾基亞等(deng)(deng)(deng)斥資百億(yi)美元先(xian)后并(bing)購 Inphi、Acacia、Elenion 等(deng)(deng)(deng)硅(gui)光(guang)(guang)領域的(de)創(chuang)新企(qi)業(ye)(ye)。 目(mu)(mu)前(qian),Intel 和臺積(ji)電均(jun)大(da)力開發硅(gui)光(guang)(guang)子制造工藝技術,已經形成了(le)較(jiao)為完整(zheng)的(de)硅(gui)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片產 業(ye)(ye)鏈。我國(guo)在硅(gui)光(guang)(guang)器件研(yan)究方(fang)(fang)面與(yu)國(guo)際先(xian)進(jin)國(guo)家同時(shi)起步(bu),研(yan)究水(shui)平也相(xiang)當,但在硅(gui)光(guang)(guang)芯(xin)(xin) 片產業(ye)(ye)化發展和產業(ye)(ye)鏈方(fang)(fang)面,國(guo)內廠商(shang)(shang)與(yu)海外(wai)頭部廠商(shang)(shang)仍(reng)有較(jiao)大(da)提升空間。
長光華芯:光耀中國芯,激光芯片國產化領軍者
深耕高(gao)(gao)功率半導體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian),縱向+橫向打(da)造激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業“中國(guo)芯(xin)”。公(gong)司(si)系國(guo)內(nei)少數(shu)具備高(gao)(gao) 功率激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)量產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能(neng)力的(de)企(qi)業之一,實現(xian)了(le)高(gao)(gao)功率激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)化與進口替(ti)代(dai)。根據公(gong) 司(si)招股書測(ce)算(suan),2020 年(nian)(nian)公(gong)司(si)占(zhan)國(guo)內(nei)高(gao)(gao)功率半導體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)市場份額的(de) 13.4%,位(wei)居國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)廠 商第一位(wei),2021 年(nian)(nian)公(gong)司(si)已(yi)實現(xian) 30W 單管(guan)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)量產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan),技術(shu)實力全(quan)(quan)球領先。在產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品布局(ju)上, 一方(fang)面(mian),公(gong)司(si)通過縱向延伸打(da)通芯(xin)片(pian)(pian)(pian)→器件→模組→半導體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)條(tiao)(tiao),實現(xian)了(le)在高(gao)(gao) 功率單管(guan)系列、高(gao)(gao)功率巴條(tiao)(tiao)領域的(de)全(quan)(quan)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業鏈(lian)布局(ju);另一方(fang)面(mian),公(gong)司(si)基(ji)于高(gao)(gao)功率半導體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang) 芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)技術(shu)優勢以及設計(ji)和(he)量產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能(neng)力,切入 VCSEL 及光(guang)(guang)通信芯(xin)片(pian)(pian)(pian)賽道(dao),已(yi)建(jian)立了(le) VCSEL 產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品包(bao)含外延生長、條(tiao)(tiao)形(xing)刻蝕(shi)、端面(mian)鍍膜、劃片(pian)(pian)(pian)裂片(pian)(pian)(pian)、特(te)性(xing)測(ce)試、封裝(zhuang)篩選和(he)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)老化的(de) 完整工藝(yi)線。

源杰科技:國內領先的高速率激光芯片廠商,IDM 模式鑄就核心競爭力
優質高(gao)速(su)率半導體(ti)光(guang)芯(xin)片供(gong)(gong)應商,進(jin)入國(guo)(guo)內(nei)(nei)(nei)外(wai)知名運(yun)營(ying)商網絡供(gong)(gong)應體(ti)系。公司聚(ju)焦(jiao)于光(guang)芯(xin) 片行業,主要(yao)產品包(bao)括 2.5G、10G、25G 及(ji)更高(gao)速(su)率激光(guang)器(qi)芯(xin)片系列產品等(deng)(deng)。經過(guo)多年研(yan) 發和(he)產業化積累,公司已(yi)擁有多條(tiao)覆蓋 MOCVD 外(wai)延生(sheng)長、光(guang)柵工(gong)藝、光(guang)波導制作等(deng)(deng)全(quan)流 程自主可(ke)控的生(sheng)產線,實現向客(ke)戶 A1、海信寬帶(dai)、中(zhong)(zhong)(zhong)際(ji)旭創(chuang)、博創(chuang)科技(ji)、銘普光(guang)磁等(deng)(deng)國(guo)(guo)際(ji) 前十大(da)以及(ji)國(guo)(guo)內(nei)(nei)(nei)主流光(guang)模塊廠商批(pi)量供(gong)(gong)貨(huo),產品最終應用于中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)移動、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)聯通(tong)、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)電 信、AT&T 等(deng)(deng)國(guo)(guo)內(nei)(nei)(nei)外(wai)知名運(yun)營(ying)商網絡中(zhong)(zhong)(zhong),已(yi)成為國(guo)(guo)內(nei)(nei)(nei)領先的光(guang)芯(xin)片供(gong)(gong)應商。由于下游客(ke)戶在 選擇光(guang)芯(xin)片產品時需要(yao)經過(guo)較長的驗證(zheng)過(guo)程,公司率先進(jin)入供(gong)(gong)應商體(ti)系,建立了較高(gao)的客(ke) 戶資源壁壘。
云嶺光電:致力于成為國際一流的光芯片供應商
專(zhuan)注中高端(duan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片市場,擁有自主(zhu)知識(shi)產權。武漢云嶺光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電有限公(gong)司由國際領(ling)先(xian)的(de)(de)(de)芯(xin)片專(zhuan) 家(jia)團隊與華工(gong)(gong)科(ke)技(ji)(ji)于(yu) 2018 年 1 月共同發起設(she)立,承載近 20 年的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)探(tan)索與市場實踐(jian),專(zhuan) 注于(yu)中高端(duan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)通信(xin)半導體(ti)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片產品,是擁有完全自主(zhu)知識(shi)產權,具備(bei)(bei)全流(liu)程生(sheng)(sheng)產能力的(de)(de)(de) IDM 光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片企業(ye)。 云嶺光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電主(zhu)營業(ye)務(wu)為(wei)(wei) 2.5G/10G/25G 全系(xi)列激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(LD)和(he)探(tan)測(ce)器(PD)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片及(ji)封裝(zhuang)(zhuang)類 產品。公(gong)司建有光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片研制(zhi)平臺,擁有 MOCVD 材料生(sheng)(sheng)長,器件工(gong)(gong)藝(yi)制(zhi)備(bei)(bei),和(he)后(hou)端(duan)測(ce)試(shi)封 裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)完整生(sheng)(sheng)產線(xian),從海外引入(ru)具有國外光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片大(da)廠多年工(gong)(gong)作經驗的(de)(de)(de)核(he)心(xin)技(ji)(ji)術(shu)團隊,掌握 10G/25G 高速率光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)收發芯(xin)片設(she)計、高質量材料生(sheng)(sheng)長、關鍵工(gong)(gong)藝(yi)制(zhi)備(bei)(bei)、和(he)封裝(zhuang)(zhuang)測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)核(he)心(xin)技(ji)(ji) 術(shu)。公(gong)司具備(bei)(bei)年產芯(xin)片 7500 萬(wan)顆、TO 7200 萬(wan)只的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產能力,致力于(yu)成為(wei)(wei)世界(jie)一(yi)流(liu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin) 片企業(ye),為(wei)(wei)全球光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)通信(xin)企業(ye)提供優質全系(xi)列光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)芯(xin)片。

武漢敏芯:國內先進的全系列光芯片供應商
武漢敏芯(xin)(xin):致力成為(wei)國內光(guang)(guang)通信(xin)器(qi)(qi)件領域的頭(tou)部芯(xin)(xin)片(pian)(pian)供應商(shang)。武漢敏芯(xin)(xin)半(ban)導體股份有限公 司成立于 2017 年 12 月,是(shi)一家從事半(ban)導體光(guang)(guang)電(dian)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)研發、制造和(he)(he)銷售(shou)的高新技(ji)術企(qi)業(ye)。 產品涉(she)及光(guang)(guang)通信(xin)、工業(ye)激(ji)光(guang)(guang)、傳感(gan)和(he)(he)消費等(deng)領域。作為(wei)光(guang)(guang)通信(xin)領域國內首家獨立的全系(xi)列(lie) 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)供應商(shang),公司主營業(ye)務為(wei) 2.5G/10G/25G/50G 全系(xi)列(lie)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和(he)(he)探測(ce)器(qi)(qi)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)及封裝 類產品。
中科光芯:掌握完整的光芯片及器件全產業鏈生產線
創始人研(yan)(yan)發實力強,公司(si)技(ji)術儲備(bei)豐富。福建中(zhong)科(ke)(ke)光(guang)芯光(guang)電科(ke)(ke)技(ji)有(you)限公司(si)(簡稱(cheng)中(zhong)科(ke)(ke)光(guang)芯), 成立(li)于 2011 年(nian),由中(zhong)科(ke)(ke)院福建物質結構研(yan)(yan)究所(suo)課題組組長、博(bo)士生(sheng)導師,擁有(you)二十多(duo)年(nian)半 導體激光(guang)器研(yan)(yan)發及(ji)光(guang)電子集成制(zhi)程(cheng)平臺(tai)經驗(yan)的(de)蘇輝博(bo)士創立(li)。 產(chan)(chan)品(pin)線完(wan)整,長期承擔國家(jia)(jia)項(xiang)(xiang)(xiang)目。公司(si)擁有(you)完(wan)整的(de)外(wai)延生(sheng)長、芯片(pian)微納加(jia)工及(ji)器件封(feng)裝(zhuang)產(chan)(chan) 業線,現有(you)產(chan)(chan)品(pin)包括外(wai)延片(pian)、芯片(pian)、TO 器件、光(guang)器件、模塊等,是(shi)一家(jia)(jia)真(zhen)正(zheng)擁有(you)獨立(li)自主 知識產(chan)(chan)權的(de),能(neng)夠獨立(li)設計并量產(chan)(chan)光(guang)芯片(pian)和器件的(de)高新技(ji)術企業。中(zhong)科(ke)(ke)光(guang)芯還(huan)長期承擔科(ke)(ke) 技(ji)部定向(xiang)(xiang)專項(xiang)(xiang)(xiang)、科(ke)(ke)技(ji)部重點研(yan)(yan)發計劃(hua)、863 計劃(hua)和其(qi)他國家(jia)(jia)級項(xiang)(xiang)(xiang)目,福建省重大科(ke)(ke)技(ji)專項(xiang)(xiang)(xiang)、 企業橫向(xiang)(xiang)項(xiang)(xiang)(xiang)目等,重點開發高可靠(kao)性和高性能(neng)激光(guang)和探測器件芯片(pian)。

靈明光子:國內領先的光子探測芯片廠商,三大產線多元化布局
聚焦單光子探測器賽道,dToF 技術優勢明顯。靈明光子創立于 2018 年,致力于單光子探 測器(SPAD)賽道,為手機、激光雷達、機器人、無人機、VR/AR 設備等應用提供自主 研發的高性能 dToF 深度傳感器芯片。dToF(direct time-of-flight,直接測量飛行時間)直 接向測量物體發射光脈沖,測量反射光脈沖和發射光脈沖之間的時間間隔來計算待測物體 的距離。dToF 可以單點測距,也可以配合掃描或光學鏡頭進行成像,為未來元宇宙中(zhong)物理 世(shi)(shi)界和(he)數字信息世(shi)(shi)界的實時交(jiao)互填補 3D 智(zhi)慧感(gan)知拼圖。 三大產(chan)品線針對性設計,核心技術壁壘較(jiao)高。靈明光(guang)(guang)(guang)子 SPAD 產(chan)品三大產(chan)業(ye)線包括(kuo)硅光(guang)(guang)(guang)倍 增管(SiPM)、有限點 dToF 芯片(pian)及模組、單光(guang)(guang)(guang)子成像陣列(SPADIS)及 dToF 模組。公(gong) 司掌握國際(ji)領先的 SPAD 器件設計和(he)工藝能力,基于(yu)波長(chang) 905nm 處的單光(guang)(guang)(guang)子探測效率(PDE) 達到 25%,為世(shi)(shi)界紀錄(lu)級別,遠超行業(ye)平均的 5%-18%,可以(yi)實現探測距離(li)更遠、功(gong)耗更 低、體積更小。同時,靈明光(guang)(guang)(guang)子也擁有國內唯一、全球稀缺的成熟 3D 堆疊 dToF 芯片(pian)設計 和(he)工藝能力,并已成功(gong)研(yan)發多款 3D 堆疊 SPADIS 芯片(pian)。
南京芯視界:深耕 dToF 領域,SPAD 技術領先
先(xian)進的(de)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)件設(she)計及單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)成(cheng)(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術,在(zai)(zai)技(ji)(ji)術和實(shi)用(yong)性(xing)上處(chu)于(yu)領先(xian)地位。 visionICs(芯視界前身)于(yu) 2016 年在(zai)(zai)美國硅谷(gu) Santa Clara 市成(cheng)(cheng)立,成(cheng)(cheng)立之初即開(kai)始(shi) dToF 研發(fa),并堅持走單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)直(zhi)接 ToF 的(de)技(ji)(ji)術路線(xian)。公司擁有芯片(pian)級的(de)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)件設(she)計和單光(guang)(guang)(guang) 子(zi)(zi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)成(cheng)(cheng)像(xiang)技(ji)(ji)術,主營基(ji)于(yu)單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)探(tan)測(ce)(ce)(ce)的(de)一維和三維 ToF 傳(chuan)感(gan)芯片(pian)。硅谷(gu)的(de)海外研發(fa)機構 為芯視界提供技(ji)(ji)術支撐。 單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)方(fang)案(an)顯著降(jiang)低(di)能耗(hao)。芯視界發(fa)布(bu)全球領先(xian)的(de)基(ji)于(yu)單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)激光(guang)(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)距(ju) ToF 芯 片(pian),在(zai)(zai)低(di)成(cheng)(cheng)本 CMOS 工藝(yi)上實(shi)現(xian)(xian)了高(gao)靈(ling)敏度、高(gao)分辨率單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)陣列,集成(cheng)(cheng)了自主研發(fa) 的(de)高(gao)精度測(ce)(ce)(ce)距(ju)電(dian)(dian)路和抗干擾數字算法。相比(bi)較(jiao)于(yu)目前修(xiu)改 CMOS 像(xiang)素圖像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)而實(shi)現(xian)(xian)的(de) 間接 ToF 三維測(ce)(ce)(ce)距(ju),基(ji)于(yu)單光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)像(xiang)素(SPAD)陣列的(de)直(zhi)接 ToF 擁有超(chao)高(gao)的(de)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)探(tan)測(ce)(ce)(ce)靈(ling)敏 度,實(shi)現(xian)(xian)低(di)激光(guang)(guang)(guang)功(gong)率下(xia)的(de)遠距(ju)離探(tan)測(ce)(ce)(ce),降(jiang)低(di)整體系(xi)統的(de)功(gong)耗(hao)和成(cheng)(cheng)本。
阜時科技:掌握 SPAD 芯片核心技術,切入乘用車激光雷達供應鏈
阜時科技 2017 年 11 月底成立(li)于(yu)深圳(zhen),重(zhong)點(dian)研發生(sheng)物傳感及機器(qi)視(shi)覺系(xi)列芯(xin)片(pian)及配(pei)(pei)套(tao)算(suan)法 SDK,為手(shou)機集(ji)成商(shang)、方案商(shang)及終端品(pin)牌(pai)客戶提供(gong)高(gao)性能(neng)(neng)的(de)(de)系(xi)統級完(wan)整解決方案,致力于(yu) 推(tui)動人機交(jiao)互智能(neng)(neng)化升(sheng)級。公司目前(qian)已積(ji)累積(ji)累了 SPAD、光(guang)學傳感和人臉識(shi)別三大(da)產(chan)品(pin)線(xian)(xian), 產(chan)品(pin)和技術已經服務了 10 多個行(xing)業,為手(shou)機、IoT、自主移動設備、汽車等終端提供(gong)芯(xin)片(pian) 及完(wan)整的(de)(de)技術解決方案,旗下共有超過 50 款(kuan)不同型號的(de)(de)六大(da)類(lei)芯(xin)片(pian)產(chan)品(pin)。 服務配(pei)(pei)套(tao)完(wan)善,覆蓋(gai)一(yi)線(xian)(xian)廠商(shang)。公司一(yi)邊(bian)自主開(kai)發有廣闊(kuo)市場前(qian)景的(de)(de)、可(ke)實(shi)現商(shang)業價值的(de)(de) 芯(xin)片(pian),一(yi)邊(bian)為一(yi)線(xian)(xian)品(pin)牌(pai)廠商(shang)定制芯(xin)片(pian),且從調(diao)試(shi)、測(ce)試(shi)、算(suan)法驗證到(dao)售后(hou)配(pei)(pei)套(tao),均提供(gong)高(gao) 品(pin)質的(de)(de)一(yi)條龍(long)服務。具有完(wan)整的(de)(de)芯(xin)片(pian)設計、軟(ruan)硬件支持、核(he)心算(suan)法開(kai)發等能(neng)(neng)力,已成功量 產(chan)應用(yong)于(yu)一(yi)線(xian)(xian)廠商(shang)。

縱慧芯光:深耕 VCSEL 芯片核心技術,把握車載激光雷達機遇
掌握自主知識產權(quan) VCSEL 芯片技術。縱慧芯光(guang)(Vertilite)成立于 2015 年,是一(yi)家(jia)創新(xin)型 的(de)光(guang)電半導體企業(ye),致(zhi)力于為(wei)全球客戶提供(gong)高功(gong)率以及(ji)高頻率 VCSEL 解(jie)決(jue)方案(an),主要研發 生(sheng)產 VCSEL 芯片、器(qi)件(jian)及(ji)模組等(deng)產品(pin)。公(gong)司(si)由來(lai)自業(ye)界(jie)(jie)的(de)經驗豐富的(de)科學家(jia)和(he)工(gong)程師組成, 已(yi)成功(gong)發布了(le)高性(xing)(xing)能(neng)產品(pin),適用(yong)于 3D 傳感(gan),光(guang)通信(xin),工(gong)業(ye)自動(dong)化,生(sheng)物醫(yi)學應用(yong),汽車應 用(yong),消費電子(zi)和(he) LiDAR 解(jie)決(jue)方案(an)的(de)多樣化應用(yong)。 研發實力領先(xian)(xian),產品(pin)性(xing)(xing)能(neng)先(xian)(xian)進(jin)。公(gong)司(si)擁有卓越的(de)研發團隊,世(shi)界(jie)(jie)頂尖的(de)科技研發實力。公(gong) 司(si)主要以研發生(sheng)產 VCSEL 芯片、器(qi)件(jian)及(ji)模組為(wei)主營業(ye)務(wu)(650 到 1000 納米波(bo)段)。公(gong)司(si)產 品(pin)性(xing)(xing)能(neng)已(yi)達到世(shi)界(jie)(jie)先(xian)(xian)進(jin)水平,在(zai)國內(nei)處(chu)于絕對領先(xian)(xian)地位。公(gong)司(si)產品(pin)廣泛應用(yong)在(zai) 3D 感(gan)知、虛 擬(ni)現(xian)實/增強(qiang)現(xian)實、自動(dong)駕駛、生(sheng)物醫(yi)療(liao)傳感(gan)器(qi)和(he)高速光(guang)通信(xin)等(deng)領域,目前(qian)已(yi)與國內(nei)頂尖的(de) 手機終端廠商和(he)模組廠商深度合作(zuo),具有廣闊的(de)市場前(qian)景(jing)。
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