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半導(dǎo)體激光器 激光切割 激光器
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華為投資,又一家激光企業(yè)即將IPO首發(fā)
材料來源:激光行業(yè)觀察          

炬光科技發(fā)布公告,該公司與保薦機構(gòu)(主承銷商)協(xié)商確定首次公開發(fā)行價格為78.69元/股。本次網(wǎng)上申購時間為2021年12月15日(T日)9:30-11:30、13:00-15:00。網(wǎng)下申購時間為2021年12月15日(T日)9:30-15:00。屆時,國內(nèi)又新增一家IPO激光上市企業(yè)。

公司是國內(nèi)半導(dǎo)體元器件和激光光學(xué)元器件領(lǐng)先供應(yīng)商,隨著“產(chǎn)生光子”和“調(diào)控光子”技術(shù)的成熟,公司將進一步發(fā)力元器件集成。

公司于 2007 年成立,成立以來即以半導(dǎo)體激光器為起點,立足于光子技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)的研發(fā),2008 年推出半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品,2017 年并購德國激光光學(xué)元器件、光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)研發(fā)及生產(chǎn)商LIMO,形成“產(chǎn)生光子”的半導(dǎo)體激光元器件和“調(diào)控光子”的激光光學(xué)元器件兩大業(yè)務(wù)板塊的戰(zhàn)略布局。基于以上技術(shù)布局,公司可為客戶提供半導(dǎo)體激光開放式器件、光纖耦合模塊、醫(yī)療美容器件和模塊、預(yù)制金錫材料、光場勻化器、光束擴散器、微光學(xué)透鏡組、激光雷達(dá)光源、激光雷達(dá)光學(xué)組件等產(chǎn)品。下游覆蓋先進制造、醫(yī)療健康、科學(xué)研究、汽車應(yīng)用、信息技術(shù)五大領(lǐng)域。公司傳統(tǒng)布局的上游元器件領(lǐng)域技術(shù)要求高,客戶認(rèn)證周期長,公司產(chǎn)品已經(jīng)形成強大的技術(shù)和客戶壁壘。近年,公司逐步發(fā)力市場更為廣闊的中游光子應(yīng)用模塊和系統(tǒng)領(lǐng)域, 豐富了產(chǎn)品的多元化程度,同時也將更加貼近客戶,了解市場需求的變化,給未來的業(yè)績規(guī);砷L打開空間。

公司在“產(chǎn)生光子”、“調(diào)控光子”的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域不斷深耕,形成核心技術(shù)壁壘。

公司曾牽頭承擔(dān)國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項等國家重大科技項目和牽頭制定《半導(dǎo)體激光器總規(guī)范》、《半導(dǎo)體激光器測試方法》兩項國家標(biāo)準(zhǔn),子公司 LIMO曾獲得國際光學(xué)工程學(xué)會 SPIE 頒發(fā)的全球光電行業(yè)最高榮譽之一 PrismAwards 棱鏡獎。公司創(chuàng)始人劉興勝曾任職美國康寧公司、美國相干公司、美國恩耐公司高級技術(shù)崗位。首席技術(shù)官 Chung-en Zah 先生為 Limo GmbH 執(zhí)行董事,曾任貝爾實驗室高級科學(xué)家及光電集成研究組負(fù)責(zé)人以及 Thorlabs, Inc 半導(dǎo)體激光技術(shù)研究部高級總監(jiān)。公司在激光領(lǐng)域積累了諸多底層技術(shù),在這些技術(shù)的加持下,公司生產(chǎn)的產(chǎn)品被應(yīng)用于全球頂尖的設(shè)備和場景,例如半導(dǎo)體激光器被應(yīng)用于擁有“人造太陽”之稱的國家慣性約束可控核聚變裝置重大項目、光場勻化器被應(yīng)用于世界頂級光刻機公司產(chǎn)品中。 

在半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域,公司憑借前瞻的技術(shù)布局和領(lǐng)先的工藝優(yōu)勢形成強大競爭力。

熱管理和熱應(yīng)力管理是提升半陣列半導(dǎo)體激光器輸出功率的主要難點,公司通過“無空洞”“無缺陷”貼片、無銦化封裝等工藝大大提升了半導(dǎo)體激光器的輸出功率,這其中涉及到共晶鍵技術(shù)、界面材料處理技術(shù)等基礎(chǔ)工藝的突破。如“無銦化封裝”即創(chuàng)造性的用金錫合成材料替換傳統(tǒng)的金屬銦作為焊接材料來進行大功率半導(dǎo)體的封裝,解決了銦焊料在高電流下容易產(chǎn)生電遷移和電熱遷移的問題,大幅增強了半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性;诖隧椉夹g(shù),公司所生產(chǎn)的激光器疊陣中的每個巴條可在更高結(jié)溫、更高輸出功率下工作,整體體積也變得更為小巧,封裝后重量僅為 2.3 克,產(chǎn)品性能甚至優(yōu)于相干公司 Lumibird。 

在激光微光學(xué)領(lǐng)域,公司并購 LIMO,獲得其光子調(diào)控能力加持,技術(shù)協(xié)同性進一步提升。

半導(dǎo)體激光器在效率、可靠性、成本、尺寸上與固體激光器和氣體激光器相比均有優(yōu)勢,然而半導(dǎo)體激光器的激光光束質(zhì)量較差,因此通過光學(xué)透鏡對激光進行整形后可以大大提升半導(dǎo)體激光的可用性。公司并購的LIMO深耕激光光學(xué)多年,具有全球領(lǐng)先的光子調(diào)控技術(shù),所生產(chǎn)的納米級精度折射型微透鏡陣列(ROE),能夠?qū)崿F(xiàn)在零維(點)、一維(線)、二維(面)三個維度對多種類型激光光束的精準(zhǔn)整形和調(diào)控,以滿足不同的應(yīng)用需求。與此同時,公司生產(chǎn)的微光學(xué)產(chǎn)品能夠在任意玻璃材料上實現(xiàn)二維甚至三維自由度的微米級、納米級結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對激光器的快軸準(zhǔn)直、慢軸壓縮、光束耦合等功能,大幅提升了激光光束質(zhì)量。高端制造領(lǐng)域,光場勻化器是多項光學(xué)高端設(shè)備如光刻機的重要核心器件,可將光刻機中準(zhǔn)分子激光器出射光束均勻地照射在被加工處理的集成電路晶圓上。公司所研發(fā)的光場勻化器采用晶圓級同步結(jié)構(gòu)化激光光學(xué)制造技術(shù)在微光學(xué)晶圓的上、下表面加工微納結(jié)構(gòu),經(jīng)過幾何光學(xué)及物理光學(xué)雙重設(shè)計考量,實現(xiàn)對激光光束的高度勻化,從而實現(xiàn)激光光束在半導(dǎo)體晶圓表面的均勻曝光,確保光刻機能高精度完成半導(dǎo)體晶圓加工和集成電路芯片制造。公司光場勻化器性能卓越,應(yīng)用于國內(nèi)主要光刻機研發(fā)項目和樣機中,進入 ASML、臺積電等廠商的供應(yīng)鏈。 

下游應(yīng)用廣泛,醫(yī)美、高端制造、汽車激光雷達(dá)等有望多點開花。

公司業(yè)務(wù)布局廣泛,上游的半導(dǎo)體激光激光光學(xué)業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)主要收入,正在拓展的汽車應(yīng)用和光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域有望在未來貢獻(xiàn)較大的業(yè)績彈性。具體業(yè)務(wù)來看,半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)以激光元器件為主,分為開放式器件、光纖耦合模塊、醫(yī)療美容器件和模塊、工業(yè)應(yīng)用模塊、預(yù)制金錫材料等。主要為固體激光器提供泵浦源或?qū)⒍鄠單管半導(dǎo)體激光元器件產(chǎn)生的光束通過光纖輸出以及為醫(yī)美、高端制造領(lǐng)域激光器提供光源以及元器件等;

激光光學(xué)業(yè)務(wù)主要包含光束準(zhǔn)直轉(zhuǎn)換系列,光場勻化器、光束擴散器、微光學(xué)透鏡組、微光學(xué)晶圓等,主要實現(xiàn)激光光束準(zhǔn)直以及實現(xiàn)廣場勻化、光束擴散等功能;

汽車應(yīng)用業(yè)務(wù)主要包含激光雷達(dá)面光源、激光雷達(dá)線光源、激光雷達(dá)光源光學(xué)組件等;

光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要包含固體激光剝離線光斑、固體激光退火線光斑等系統(tǒng)。2020年公司激光光學(xué)產(chǎn)品、半導(dǎo)體激光產(chǎn)品業(yè)務(wù)分別實現(xiàn)收入 1.79/1.40 億元,分別占總收入的 49.72%和 38.89%,其余業(yè)務(wù)合計實現(xiàn)收入 0.41 億元,占總收入的 11.39%。收入端近年較為平穩(wěn),內(nèi)部業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)有所變化,其中半導(dǎo)體激光業(yè)務(wù)在 2020 年和2021 年上半年因下游受疫情影響導(dǎo)致業(yè)務(wù)需求減少,而該業(yè)務(wù)中的預(yù)制金錫薄膜陶瓷熱沉同時期開始獲得國內(nèi)外光纖激光器廠商批量訂單,對沖其他子業(yè)務(wù)的業(yè)績下滑,因此整體波動不大。而激光光學(xué)產(chǎn)品 2019 年由于下游光纖激光器行業(yè)景氣度下降,以及 LIMO 受到德國經(jīng)濟下滑的影響業(yè)績不佳。2021 年激光光學(xué)業(yè)務(wù)在上半年已經(jīng)超過 2019 年全年,一方面由于公司對 LIMO 的重組大幅提升了其運營效率,另一方面也由于公司強化了對國內(nèi)客戶的支持,讓相關(guān)收入大幅提升。而汽車領(lǐng)域的激光雷達(dá)產(chǎn)品和光學(xué)系統(tǒng)業(yè)務(wù)蓄勢待發(fā),未來有望成為公司新的業(yè)務(wù)成長點。

公司近年并沒有滿足于元器件的生產(chǎn),而是向下游逐步延伸,在醫(yī)美、半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用,未來有望打開廣闊的市場空間。

在醫(yī)美領(lǐng)域,公司的 Vsilk 系列專業(yè)用激光脫毛模塊、Fariy 系列專業(yè)用激光無創(chuàng)溶脂模塊產(chǎn)品自 2018 年起開始獲得量產(chǎn),獲以全球知名醫(yī)療美容設(shè)備公司以色列飛頓為首的一眾國內(nèi)外重要客戶青睞;公司和英國知名醫(yī)療美容公司 Cyden 簽訂《排他協(xié)議》,獨家供應(yīng)醫(yī)療美容產(chǎn)品中的激光器,開發(fā)家用激光醫(yī)療業(yè)務(wù),訂單折合人民幣約 8 億元;此外公司的激光脫毛、激光熒光造影、激光溶脂等產(chǎn)品亦獲得國內(nèi)外眾多廠商的青睞。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域,公司為客戶提供光刻機曝光系統(tǒng)中的核心激光光學(xué)元器件廣場勻化器,是荷蘭ASML 光學(xué)設(shè)備核心供應(yīng)商的重要供應(yīng)商。公司還為上海微電子、北京華卓精科提供半導(dǎo)體激光退火系統(tǒng)及核心元器件。

在顯示面板生產(chǎn)領(lǐng)域,激光剝離是柔性 OLED面板生產(chǎn)的關(guān)鍵制程之一,公司固體激光剝離紫外線光斑系統(tǒng)已經(jīng)取得國際主流面板廠商如韓國 LG 電子、京東方、日本夏普生產(chǎn)線中部分份額,固體激光退火紫外線光斑系統(tǒng) 2020 年已經(jīng)交付第一臺樣機,打破相干公司準(zhǔn)分子激光退火過去十年來在該領(lǐng)域的全球優(yōu)勢地位。

在高端制造領(lǐng)域,公司的高功率半導(dǎo)體激光器和激光光學(xué)元器件應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。公司的超高速像素控制 3D 打印線光斑系統(tǒng)能夠讓打印速度提升至當(dāng)前點光源打印速度的上百倍,有望成為新一代低成本高效率的 3D 打印技術(shù)。

在激光熔覆領(lǐng)域,公司基于無銦化高功率半導(dǎo)體激光元器件結(jié)合激光光學(xué)勻化技術(shù)開發(fā)的 Dlight 系列激光熔覆用工業(yè)應(yīng)用模塊大幅提高了裝備制造業(yè)的工業(yè)化效率和精細(xì)化水平。公司產(chǎn)品憑深厚的技術(shù)積累,一方面,可以突破高端設(shè)備供應(yīng)鏈,逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代;另一方面也可以將激光的應(yīng)用不斷拓展到新的應(yīng)用領(lǐng)域。無論是半導(dǎo)體生產(chǎn)制造還是醫(yī)療美容市場抑或高端制造市場,下游需求預(yù)計都將持續(xù)維持高景氣狀態(tài),將有力助推公司的業(yè)績實現(xiàn)騰飛。 

高等級自動駕駛功能逐步成為旗艦車型標(biāo)配,公司業(yè)務(wù)全面布局光學(xué)組件、光源、解決方案,有望盡享行業(yè)紅利。

隨著汽車智能化技術(shù)的不斷推進,高等級自動駕駛車型即將在 2022 年迎來大規(guī)模量產(chǎn)元年,伴隨著相關(guān)車型的落地,激光雷達(dá)的市場規(guī)模將進入快速增長期。在汽車激光雷達(dá)領(lǐng)域,公司可提供微光學(xué)元器件、光源模塊、組裝制造服務(wù)和解決方案。光學(xué)元器件方面,公司可提供線光斑光場勻化器、光束勻化擴散器等;光源模塊和模組方面,公司為汽車行業(yè)多家客戶和合作伙伴提供激光雷達(dá)光源模組;解決方案和服務(wù)方面,公司為客戶提供激光雷達(dá)發(fā)射端光源模塊、激光雷達(dá)整機的批量組裝制造服務(wù)等。

激光雷達(dá)光源光學(xué)組件領(lǐng)域,公司的產(chǎn)品具有較高壁壘。

公司的快軸準(zhǔn)直鏡和光束準(zhǔn)直器可應(yīng)用于多線機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)技術(shù)路線中,將邊發(fā)射激光器的原始發(fā)散角整形成為特定發(fā)散角,光勻化器和光束擴散器等可將固體激光光束或 VCSEL 光束整形成為寬角度 、高均勻度的探測視場,可用于智能駕駛中短距離 Flash 激光雷達(dá)技術(shù)路線中。

激光器光源領(lǐng)域,公司的產(chǎn)品布局全面且快速迭代。

公司的激光發(fā)射器涵蓋面光源和線光源兩大方向,面光源方面有 Flash 面光源模塊AL01和基于VCSEL 的AX 系列。線光源產(chǎn)品中包含基于VCSEL的 LX 系列,以及基于 EEL 的 LE 系列。以基于 EEL 的線光源 LE 系列為例,目前最新產(chǎn)品已經(jīng)更新至 LE02 Pro,2022 年 9 月發(fā)布。該模塊基于 905nm 波長邊發(fā)射激光器生產(chǎn),可實現(xiàn) 700w 以上的峰值功率,小于 5ns 的激光脈沖,小于 0.15°的快軸準(zhǔn)直發(fā)散角,可實現(xiàn) 11°或者 25°慢軸平頂分布 FOV。相比上一代產(chǎn)品,該模塊在實現(xiàn)了小型化的同時,可以在較寬的工作頻率下保持高峰值功率,同時具有行業(yè)領(lǐng)先的性能、更高的技術(shù)成熟度和可制造性、以及更低的量產(chǎn)成本,可用于高線束密度、高分辨率、長距離探測的混合固態(tài)激光雷達(dá)。在行業(yè)快速成長的前夜,公司已經(jīng)全面布局核心部件市場,未來有望盡享行業(yè)發(fā)展紅利。

憑借在激光雷達(dá)領(lǐng)域的技術(shù)積累與量產(chǎn)能力,公司簽約大單并與 Velodyne LiDAR、Luminar、福特 Argo AI 等達(dá)成合作協(xié)議,業(yè)績有望快速落地。

目前,公司已經(jīng)和包括 Velodyne LiDAR、Luminar、福特旗下的無人駕駛公司 ArgoAI 等公司達(dá)成合作意向或建立合作項目。Luminar 是激光雷達(dá)領(lǐng)域的后起之秀。作為全球 1550 納米固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,Luminar 在乘用車和 Robotaxi 領(lǐng)域都吸引了較多客戶,其首先與沃爾沃汽車正式簽署多年供應(yīng)協(xié)議,約定將在其 2022 年上市的汽車自動駕駛系統(tǒng)中使用激光雷達(dá)傳感器。2021 年 3 月,Luminar 又與上汽集團達(dá)成合作,后者計劃在其新款 R 品牌汽車上安裝 Luminar 的激光雷達(dá)傳感器和軟件。同年 5 月,Luminar與小馬智行聯(lián)合發(fā)布一體式自動駕駛傳感系統(tǒng),搭載 Iris 系列激光雷達(dá),實現(xiàn) 360°全方位多傳感器融合方案,賦能 Robotaxi。目前,公司的激光雷達(dá)發(fā)射模組已經(jīng)簽署4 億元框架協(xié)議,2020 年完成自動化產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)品可靠性驗證等前期工作,進入量產(chǎn)爬坡和交付期,為行業(yè)首次實現(xiàn)固體激光雷達(dá)發(fā)射模塊的規(guī);a(chǎn)。

2020 年 9 月,華為控股的哈勃投資以 5,000 萬元認(rèn)購公司增發(fā)的 200 萬股股份。依托其深厚的 ICT 技術(shù)儲備,華為近年來智能汽車業(yè)務(wù)加速擴張,已經(jīng)從業(yè)務(wù)探索期(2013-2015)、合作研發(fā)期(2016-2019)逐步走向產(chǎn)品落地階段(2019-至今)。2020年,華為攜車載三大計算平臺 CDC、MDC、VDC,鴻蒙操作系統(tǒng)、AR-HUD、激光雷達(dá)、七合一電驅(qū)動系統(tǒng)、TMS、云服務(wù) Octopus 等多款產(chǎn)品以智能汽車增量供應(yīng)商身份亮相上海車展,將汽車業(yè)務(wù)上升至戰(zhàn)略地位。華為自 2016年開始研發(fā)激光雷達(dá),2021 年華為宣布其車規(guī)級激光雷達(dá)率先搭載于北汽 ARCFOX 極狐 HBT。華為所發(fā)布的 96 線中長距激光雷達(dá),不僅在性能上較行業(yè)內(nèi)其他激光雷達(dá)有了大幅的提升,生產(chǎn)成本也從數(shù)萬美元降低至 1000 美元以下,引領(lǐng)了激光雷達(dá)行業(yè)降本增效的趨勢。當(dāng)前,華為以 Tier1 供應(yīng)商的身份,與包括北汽、長安、廣汽在內(nèi)的多家車企達(dá)成合作,推動智能汽車行業(yè)發(fā)展。華為以激光雷達(dá) Tier 1 身份向公司投資,有利于公司進一步深入激光雷達(dá)市場,擴大激光雷達(dá)相關(guān)元器件產(chǎn)品業(yè)務(wù)規(guī)模。

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