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1、證券研究報告:家用電器|深度報告 2023 年 2 月 19 日 市場有風險,投資需謹慎 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 行業投資評級行業投資評級 強于大市強于大市|維持維持 行業基本情況行業基本情況 收盤點位 6851.56 52 周最高 7846.5 52 周最低 5656.01 行業相對指數表現行業相對指數表現(相對值)(相對值)資料來源:聚源,中郵證券研究所 研究所研究所 分析師:肖垚 SAC 登記編號:S1340522070002 Email: 近期研究報告近期研究報告 節后 30 大中城市商品房銷售數據明顯回暖-2023.02.12 激光顯示激光顯示上游上游核心器件核心器件系列(
2、一):激光器系列(一):激光器 核心觀點核心觀點 1)激光顯示產品中光源成本占比約 40%,是產品降本的關鍵因素,激光顯示光源所用激光器主要為紅、綠、藍色半導體激光器,國內半導體激光器國產化率僅為 5%,海外廠商仍處主導、領先地位。2)參照光纖激光器發展進程,我們認為,在國產化率提升、技術升級、產能擴大等因素影響下,激光器產品價格勢必迎來大幅下降。3)顯示用半導體激光器降本可期。一方面,國內政策鼓勵激光產業發展,相關企業已持續取得紅、綠、藍光激光器的研發突破,其中紅光 LD 實現量產;藍光 LD 性能成熟,實現試量產;綠光 LD 性能實現突破。另一方面,藍光 LD 與藍光 LED 采用同種材料
3、體系,后者國內具備良好產業基礎,未來的產業化隨著影響半導體產業的摩爾定律發展,有較大性能提升和降本空間。4)激光顯示下游應用場景廣泛,為低滲透優質賽道,降本有望助推其在各細分場景中滲透率的提升,產業規模加速擴張。建議關注受益于激光行業降本趨勢;進軍車載,打開行業天花板;疫后影院租賃業務有望迎來強勁修復;在低滲透高成長的 C 端家用激光顯示領域中掌握核心競爭力的 ALPD激光顯示技術開創者光峰科技。風險提示:風險提示:國內顯示用激光器研發、量產進度不及預期,激光顯示技術滲透率提升不及預期風險。重點公司盈利預測與投資評級重點公司盈利預測與投資評級 代碼代碼 簡稱簡稱 投資評級投資評級 收盤價收盤價
4、 (元)(元)總市值總市值 (億元)(億元)EPSEPS(元)(元)PEPE(倍)(倍)2 2023023E E 2 2024E024E 2 2023E023E 2 2024E024E 688007.SH 光峰科技 買入 26.88 122.87 0.33 0.72 81 37 600060.SH 海信視像 未評級 15.36 200.86 1.49 1.70 10 9 資料來源:iFinD,中郵證券研究所(注:未評級公司盈利預測來自 iFinD 機構的一致預測)-28%-25%-22%-19%-16%-13%-10%-7%-4%-1%2022-022022-052022-072022-092
5、022-122023-02家用電器滬深300 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 目錄 1 1 激光顯示上游核心器件激光顯示上游核心器件激光器激光器 .4 4 1.1 1.1 激光器構造激光器構造 .4 4 1.2 1.2 激光器類型激光器類型 .5 5 1.3 1.3 激光器產業鏈激光器產業鏈 .6 6 2 2 激光器產業化進程激光器產業化進程 .8 8 2.1 2.1 中國激光技術起步早,停滯期后加速追趕中國激光技術起步早,停滯期后加速追趕 .8 8 2.2 2.2 光纖激光器實現國產替代,半導體激光器國產化率仍處較低水平光纖激光器實現國產替代,半導體激光器國產化率仍處較低水平 .8 8
6、 3 3 顯示用激光器國內外發展進程對比顯示用激光器國內外發展進程對比 .1212 3.1 3.1 激光顯示技術核心器件激光顯示技術核心器件三基色單色激光器三基色單色激光器 .1212 3.2 3.2 激光顯示技術國內外發展進程激光顯示技術國內外發展進程 .1212 4 4 國產化助推激光器降價,終端激光顯示產品有望大幅降本國產化助推激光器降價,終端激光顯示產品有望大幅降本 .1717 4.1 4.1 以光纖激光器為例,看國產化進程與激光器降價趨勢以光纖激光器為例,看國產化進程與激光器降價趨勢 .1717 4.2 4.2 激光顯示為低滲透優質賽道,降本有望助推滲透率提升激光顯示為低滲透優質賽道
7、,降本有望助推滲透率提升 .1717 5 5 風險提示風險提示 .1818 3ZmVuZgUsVcZyQvN9PaO9PsQqQnPtQjMoOsQlOoMqQ9PnNyQxNrNsPNZrNnO 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 圖表目錄圖表目錄 圖表圖表 1 1:激光顯示產品成本構成激光顯示產品成本構成 .4 4 圖表圖表 2 2:激光器構造激光器構造 .5 5 圖表圖表 3 3:激光器類型激光器類型 .5 5 圖表圖表 4 4:半導體激光器類型半導體激光器類型 .6 6 圖表圖表 5 5:激光器產業鏈激光器產業鏈 .7 7 圖表圖表 6 6:國內外激光產業發展歷程國內外激光產業發展歷
8、程 .8 8 圖表圖表 7 7:全球激光器市場規模及同比增速全球激光器市場規模及同比增速 .9 9 圖表圖表 8 8:全球激光器產品結構全球激光器產品結構 .9 9 圖表圖表 9 9:全球半導體激光器市場規模及同比增速全球半導體激光器市場規模及同比增速 .9 9 圖表圖表 1010:全球激光器應用市場結構全球激光器應用市場結構 .9 9 圖表圖表 1111:我國支持激光行業發展相關政策我國支持激光行業發展相關政策 .1010 圖表圖表 1212:中國激光器市場規模及占全球激光器市場比重中國激光器市場規模及占全球激光器市場比重 .1111 圖表圖表 1313:中國光纖激光器市場規模中國光纖激光器
9、市場規模 .1111 圖表圖表 1414:中國光纖激光器國產化率中國光纖激光器國產化率 .1111 圖表圖表 1515:中國半導體激光器市場規模及占全球半導體激光器市場比重中國半導體激光器市場規模及占全球半導體激光器市場比重 .1111 圖表圖表 1616:激光顯示技術發展歷程激光顯示技術發展歷程 .1212 圖表圖表 1717:紅、綠、藍光紅、綠、藍光 LDLD 國內外發展進程對比國內外發展進程對比 .1313 圖表圖表 1818:綠、紅激光器發光原理及特性綠、紅激光器發光原理及特性 .1414 圖表圖表 1919:氮化鎵產業鏈氮化鎵產業鏈 .1515 圖表圖表 2020:中國氮化鎵企業及代
10、表性業務中國氮化鎵企業及代表性業務 .1515 圖表圖表 2121:RGBRGB 激激光技術架構與光技術架構與 ALPDALPD技術架構對比技術架構對比 .1616 圖表圖表 2222:光纖激光器(光纖激光器(1kW1kW)國產)國產/進口價格對比進口價格對比 .1717 圖表圖表 2323:光纖激光器(光纖激光器(10kW10kW)國產)國產/進口價格對比進口價格對比 .1717 圖表圖表 2424:20162016-20212021 年激光電視銷售單價走勢年激光電視銷售單價走勢 .1818 圖表圖表 2525:20162016-20212021 年投影設備出貨結構變化年投影設備出貨結構變化
11、 .1818 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 1 1 激光顯示激光顯示上游上游核心器件核心器件激光器激光器 成本高昂是過去限制激光顯示產業發展的因素,產業降本有望提升激光顯示在下游應用場景中的滲透率,進一步開拓潛在市場空間。我們認為,研究激光顯示產品原材料構成以及相關行業產業化、國產化的發展對激光顯示行業滲透率提升進程具有重要參考意義。激光顯示產品核心原材料包括:激光器、顯示芯片以及鏡頭,本篇報告側重于對本篇報告側重于對激光器激光器進行詳細分析進行詳細分析,激光器是光源的核心器件,光,激光器是光源的核心器件,光源在激光顯示產品成本占比源在激光顯示產品成本占比約約 4 40 0%。圖表圖表
12、1 1:激光顯示產品成本構成激光顯示產品成本構成 資料來源:光峰科技招股說明書,中郵證券研究所 1.1 1.1 激光器構造激光器構造 激光器是利用受激輻射方法產生可見光或不可見光的一種器件,構造復雜,技術壁壘較高,是大量光學材料和元器件組成的綜合系統,居于整個激光產業鏈的核心中樞位置,主要由光學系統、電源系統、控制系統和機械機構四個部分組成,其中光學系統主要由泵浦源(激勵源)、增益介質(工作物質)和諧振腔等光學器件材料組成。作為終端設備的核心光學系統,激光器的性能往往直接決定激光設備輸出光束的質量和功率,是下游激光設備最核心的部件。泵浦源(激勵源)為增益介質提供能量激勵。增益介質受激后產生光子
13、從而生成并放大激光。諧振腔是光子特性(頻率、相位和運行方向)的調節場所,通過控制腔內光子振蕩來獲得高質量的輸出光源。38%15%13%34%光源成本DMD成本鏡頭成本其他成本 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 圖表圖表2 2:激光激光器構造器構造 資料來源:OSA 理事長(斯坦福)給美國白宮科學技術政策辦公室關于激光對美國就業、經濟貢獻的報告(2010),中郵證券研究所 1.2 1.2 激光器類型激光器類型 根據增益介質的不同,激光器可以分為固態(含固體、半導體、光纖、混合)、根據增益介質的不同,激光器可以分為固態(含固體、半導體、光纖、混合)、液體激光器、氣體激光器等。液體激光器、氣體激
14、光器等。由于穩定性好、功率較高、維護成本低,固態激光器的應用占絕對優勢。固態激光器中,半導體激光器具有效率高、體積小、壽命長、低能耗等優點,已經成為現代激光技術發展的重要基礎,具有戰略性的發展意義。圖表圖表3 3:激光激光器器類型類型 激光器類型激光器類型 增益介質增益介質 主要特點主要特點 固態激光器 固體、半導體、光半導體、光纖纖、混合 穩定性好、功率較高、維護成本低,適合產業化 液體激光器 化學液體 可選波長范圍大,但體積大、維護成本高 氣體激光器 氣體 激光光源質量高,但體積較大,維護成本較高 自由電子激光器 特定磁場中的電子束 可以實現超高功率并輸出優質激光,但制造技術和生產成本非常
15、高 資料來源:長光華芯招股說明書,OFweek 激光網,基業常青,中郵證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6 顯示光子類型下,半導體激光器可分為紅、綠、藍三色激光器。顯示光子類型下,半導體激光器可分為紅、綠、藍三色激光器。固態激光器中的半導體激光器可直接使用也可作為光纖激光器和固體激光器等其他激光器的泵浦。依據不同的光子類型,下游激光器類型眾多。顯示光子分為紅、綠、藍三色激光器,主要用于激光電視、激光投影、汽車車燈等領域。圖表圖表4 4:半導體激光器類型半導體激光器類型 光子類型光子類型 激光器類型激光器類型 應用領域應用領域 能量光子 光纖激光器泵浦光纖激光器泵浦 打標、雕刻、切割
16、、焊接、金屬 3D 打印等材料加工領域,應用于航空航天、汽車制造、船舶制造、鋼鐵冶金、3C 電子、國防等 固體及超快激光器泵固體及超快激光器泵浦浦 精密切割、打孔、剝離、去除、劃片、調阻調頻、微納結構加工,應用于半導體微電子、顯示面板與照明、航空航天、汽車、太陽能、3C 電子、3D 增材制造等 直接半導體激光器 焊接、熔覆、淬火、表面熱處理,應用于汽車制造、發電設備、3C 電子、航空航天、高鐵、鋼鐵冶金等 生物醫學用激光器 醫美、理療、手術、光動力 定向能用激光器 科研與國防軍事 信息光子 光通信激光器 接入網、主干網、數據中心;5G、物聯網;硅光芯片 數據傳輸與運算 激光雷達與探測器 3D
17、人臉識別與輔助攝像、探測跟蹤、安防監控、無人駕駛、機器視覺、測距和尺吋測量 傳感器 液體、氣體等物質傳感器、接近傳感器等 中遠紅外、太赫茲激光器 檢測與影像、光電對抗 顯示光子顯示光子 紅、綠、藍三色激光紅、綠、藍三色激光器器 激光電視、激光投影、汽車車燈、激光照明等激光電視、激光投影、汽車車燈、激光照明等 資料來源:長光華芯招股說明書,中郵證券研究所 1.3 1.3 激光器產業鏈激光器產業鏈 激光器產業鏈上游上游由光學材料、光學器件、數控系統及電學器件構成,是激光產業的基石,準入門檻較高。代表企業:國外企業 Lumentum,-,歐司朗以及國內企業福晶科技、海創光電等。中游中游是利用上游激光
18、芯片及光電器件、模組、光學元件等作為泵浦源進行各類激光器的制造與銷售,包含光纖激光器及半導體激光器等。代表企業包括國外企業 IPG、SPI 以及國內企業創鑫激光及銳科激光等。下游下游指激光加工設備,終端包含汽車、石油、航空航天等應用行業。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 圖表圖表5 5:激光器激光器產業鏈產業鏈 資料來源:創鑫激光招股說明書,中郵證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 2 2 激光器激光器產業化進程產業化進程 2.1 2.1 中國激光技術起步早,停滯期后加速追趕中國激光技術起步早,停滯期后加速追趕 我國激光技術起步較早,起初與國際差距不大,在上世紀 60 年代,激
19、光器研發進程與國際同步,在十余年的停滯期間與國際拉開差距,1980 年后我國激光行業步入快速發展階段,中國政府將激光技術列為 2006-2020 年期間重點發展的前沿技術之一,而今我國中低功率的光纖激光器已完全實現國產化替代。圖表圖表6 6:國內外激光產業發展歷程國內外激光產業發展歷程 資料來源:前瞻產業研究院,ULS 官網,中郵證券研究所 2.2 2.2 光纖激光器實現國產替代光纖激光器實現國產替代,半導體激光器國產化率仍處較低水半導體激光器國產化率仍處較低水平平 半導體激光器占全球激光器市場規模的半導體激光器占全球激光器市場規模的 4 40 0-4545%。Laser Focus Worl
20、d 數據顯示,2015-2021 年預計全球激光器市場規模從 97 億元提升到 185 億元,其中二 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9 極管激光器(即半導體激光器)占比在 40%-45%區間,預計市場規模從 42 億元提升至 79 億元。激光器用途廣泛,應用于娛樂、顯示與打印領域激光器用途廣泛,應用于娛樂、顯示與打印領域激光器銷售額達激光器銷售額達 4 4.40.40 億美億美元,元,占比約為占比約為 3%3%。激光器的用途十分廣泛,目前可應用于材料加工、通訊、傳感、研發、軍事、醫療等領域。據2020 年中國激光產業發展報告數據顯示,2019年材料加工與光刻市場/通信與光儲存市場/科研與軍
21、事市場/醫療與美容市場/儀器與傳感器市場/娛樂、顯示與打印市場的銷售額分別為 60/40/18/13/12/4 億美元,占比分別為 41%/27%/12%/9%/8%/3%。圖表圖表7 7:全球激光器市場規模及同比增速全球激光器市場規模及同比增速 圖表圖表8 8:全球激光器產品結構全球激光器產品結構 資料來源:Laser Focus World,中郵證券研究所 資料來源:Laser Focus World,中郵證券研究所 圖表圖表9 9:全球半導體激光器市場規模及同比增速全球半導體激光器市場規模及同比增速 圖表圖表1010:全球激光器應用市場結構全球激光器應用市場結構 資料來源:Laser F
22、ocus World,中郵證券研究所 資料來源:2020 年中國激光產業發展報告,中郵證券研究所 97 108 138 149 147 160 185-5%0%5%10%15%20%25%30%-50 100 150 2002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E全球激光器市場規模(億美元)同比(%)(右軸)43%45%43%41%40%42%43%57%55%57%59%60%58%57%0%20%40%60%80%100%201520162017201820192020 2021E非二極管激光器二極管激光器(即半導體激光器)42 48 59 61 59 67
23、79-10%-5%0%5%10%15%20%25%-20 40 60 80 1002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E半導體激光器市場規模(億美元)同比(%)(右軸)3%材料加工與光刻市場通信與光儲存市場科研與軍事市場醫療與美容市場儀器與傳感器市場娛樂、顯示與打印市場 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10 政策大力支持激光行業發展,我國激光行業迎來快速發展階段,國產化進展政策大力支持激光行業發展,我國激光行業迎來快速發展階段,國產化進展加快。加快。21 世紀以來,我國發布多項政策大力支持激光行業發展,2009 年科技部發布國家火炬計劃優先發展技術領域,提出要
24、發展新型激光加工設備,包括大功率激光器、激光精密加工和蝕刻成套設備、激光切割設別等。2017 年我國將高性能激光器、準分子激光退火設備、半導體激光器件、高性能全固態激光器件、光纖激光器件、固態激光材料以及稀土激光晶體等納入到戰略性新興產業重點產品。圖表圖表1111:我國我國支持激光行業發展相關政策支持激光行業發展相關政策 時間 政策 內容 2009 科技部發布國家火炬計劃優先發展技術領域 重點提出要發展新型激光加工設備,包括大功率激光器、激光精密加工和蝕刻成套設備、激光切割設別等。2015 國務院發布中國制造 2025 將智能制造作為主攻方向,推進制造過程智能化,在重點領域重點試點建設智能工廠
25、/數字化車間,加快人機智能交互、工業機器人、智能物流管理,增材制造等技術和裝備在生產過程中的應用。2016 科技部發布“十三五”國家科技創新規劃 加快研制具有自主知識產權的大功率光纖激光器。2017 科技部發布“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃 實現高端產業激光制造裝備的自主開發,形成激光制造的完整產業體系,促進我國激光制造技術與產業升級,大幅提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力。發改委發布戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄 將高性能激光器、準分子激光退火設備、半導體激光器件、高性能全固態激光器件、光纖激光器件、固態激光材料以及稀土激光晶體等納入到戰略性新興產業重點產品。202
26、0 發改委發布加強“從 0 到 1”基礎研究工作方案 重點支持激光制造、光電子器件及集成、云計算和大數據等重大領域,推動關鍵核心技術突破。資料來源:OFweek 行業研究中心,中郵證券研究所 我國激光器行業規模發展迅速,在我國激光器行業規模發展迅速,在全球激光器市場中所占比重逐步提升全球激光器市場中所占比重逐步提升。2020 年中國激光器市場規模達 109 億元,占全球激光器市場 69%的份額。從激光器結構來看,國產光纖激光器行業發展迅速,已逐步實現由以來進口向自主研發、替代進口到出口的轉變。據 2020 年中國激光產業發展報告數據顯示,預計至 2020年小功率光纖激光器可以近 100%國產化
27、,中功率/大功率光纖激光器國產化率預計為 61%/58%。中國半導體激光器中國半導體激光器產業化較晚,產業化較晚,國產化率較低國產化率較低。2019 年中國半導體激光器市場規模僅占全球半導體激光器行業的 5%。半導體激光器除了隨著直接使用之 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11 外,也是光纖激光器的泵浦源,隨著我國光纖激光器行業的快速發展,半導體激光器將與工業激光市場共同發展,并隨著光纖激光器的爆發而迎來新的增長點,2015-2019 年我國半導體激光器行業市場規模從 9 億元提升至 20 億元,期間復合增長率達 23%。圖表圖表1212:中國激光器市場規模及中國激光器市場規模及占全球激光器
28、占全球激光器市場市場比重比重 圖表圖表1313:中國中國光纖光纖激光器市場規模激光器市場規模 資料來源:中商情報網,Laser Focus World,中郵證券研究所 資料來源:2020 年中國激光產業發展報告,中郵證券研究所 圖表圖表1414:中國光纖激光器國產化率中國光纖激光器國產化率 圖表圖表1515:中國半導體激光器市場規模中國半導體激光器市場規模及占全球半導體激及占全球半導體激光器市場比重光器市場比重 資料來源:2020 年中國激光產業發展報告,中郵證券研究所 資料來源:OFweek 產業研究院,Laser Focus World,中郵證券研究所 50%63%69%68%69%0%2
29、0%40%60%80%02040608010012014020172018201920202021E中國激光器市場規模(億美元)中國激光器占全球激光器市場比重(%)(右軸)2941547177838601020304050607080902014201520162017201820192020E中國光纖激光器市場規模(億元)72%100%17%61%1%58%0%20%40%60%80%100%120%2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E小功率(1.5kw)3%4%4%4%5%0%1%2%3%4%5%6%-5 10 15 20 25201520162
30、01720182019中國半導體激光器市場規模(億元)中國半導體激光器占全球半導體激光器比重(%)(右軸)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12 3 3 顯示用顯示用激光激光器國內外發展進程對比器國內外發展進程對比 3.1 3.1 激光顯示激光顯示技術核心器件技術核心器件三基色單色激光器三基色單色激光器 激光顯示使用三基色單色激光器(紅色、藍色、綠色激光器)或單色激光器+熒光輪進行顯示成像。顯示用激光器經歷了從氣體激光器、全固態激光器到半導體激光器的轉變。早期,顯示光源主要為氬離子激光/氪離子激光等氣體激光器。由于氣體激光器體積大、耗電高、壽命短且易損壞,不能使激光顯示技術實現產業化;上世紀
31、80 年代末,大功率半導體激光及全固態激光器應用于激光顯示領域,激光顯示技術向實用化邁進;進入 21 世紀后,半導體激光器性能提升,應用于激光顯示中具競爭力,中科院許祖彥院士曾總結過半導體激光器作為顯示光源的優勢:1)可由電流直接激勵,效率更高;2)工作物質衰減較慢,使用壽命長;3)體積小。圖表圖表1616:激光顯示技術發展歷程激光顯示技術發展歷程 時間 階段 發展歷程 1960 概念階段 早期的氣體激光器,以氦-氖激光器或者氪高子激光器輸出紅光光源、以氬高子激光器輸出綠色、藍色光源。氣體激光器體積龐大,光電轉換率低,難以工業化生產。受技術的限制,激光顯示發展緩慢。1990 研發階段 上個世紀
32、 90 年代,全固態激光器的出現推動了激光顯示技術進入到了研發階段。21 世紀 產業示范及規?;a階段 進入 21 世紀后,半導體激光器性能提升,應用于激光顯示具競爭力。該時期開始孕育成熟的技術產業鏈,三菱電氣、三星、德州儀器、歐司朗、耶拿光學等都將激光顯示產業化為作為目標競相開展研發。激光顯示的各個產品化方向,不論是大屏幕還是手機式投影儀都得到了全面發展。資料來源:OFweek 激光網,激光顯示技術的研究現狀及進展,中郵證券研究所 3.2 3.2 激光顯示技術國內外發展進程激光顯示技術國內外發展進程 國外十分重視半導體技術的發展,在激光電視的光源領域長期布局投入了大量資源開展激光光源基礎材
33、料、器件、工藝與設備的研究,處于領先地位。與國際同行相比,國內研發和生產的三基色 LD 在器件的功率、效率、可靠性等方面尚有差距。三基色 LD 發展進程有所差異,具體如下:請務必閱讀正文之后的免責條款部分 13 紅光 LD:日本的索尼日立、Oclaro、三菱及 USHIO 等公司處于領先地位,2019年日本 USHIO 推出脈沖工作效率達 3.5W 638nm 的紅光 LD,2022 年我國瑞波光電2.5W 638nm 芯片以及 2W 665nm 芯片實現量產,實現追趕。藍光 LD:2014 年日本日亞藍光 LD 單管輸出功率超過 4W,2021 年我國三安光電 3.5W 藍光 LD 實現試量
34、產,技術逐步成熟。綠光 LD:2021 年日本日亞實現完全滿足 BT.2020 標準的 532nm、8W 輸出功率的綠光 LD 產品,同年我國中科院蘇州納米所實現輸出光功率可以達到 1.7W 的綠光 LD 芯片,尚處研發階段,性能有待提升。圖表圖表1717:紅、綠、藍光紅、綠、藍光 L LD D 國內外發展進程對比國內外發展進程對比 激光器 國外發展進程 國內發展進程 紅光 LD 2006:日本索尼展示了 643 nm 波長的高功率半導體激光器,輸出功率高達 3W。其在產品驗證階段已經確認輸出功率可提高到 7W。2009:日本索尼發布發布用于彩色投影儀的 638 nm 半導體激光器,隨后功率不
35、斷突破。2014:日本 Oclaro 推出 638 nm/700 mW 激光二極管,為多橫模 AlGaInP 激光器。2019:日本 USHIO 推出更高功率雙發光點激光器,其在25、連續電流 2.4A 下,可實現 2.4W 連續工作功率,而在頻率 120Hz、占空比 30%、電流為 3.3A 的脈沖條件下,脈沖工作功率可達 3.5W,為世界上最高功率 638nm 激光器。2018:山東華光制備出了連續輸出功率高達 4.2W 的660nm 半導體激光器。2020:國內山東華光光電、深圳瑞波光電、中科院半導體所等開展了紅光 LD 的研發,實現了 650nm 紅光LD 的規?;a,紅光 LD 輸
36、出功率達 1W 638nm。2021:三安光電預計于 2022Q1 實現紅光 LD1.5W 的試試量產量產。2022:瑞波光電已量產已量產 0.5W、1W、2.5W 638nm 芯片以及 2W 665nm 芯片,研發出 665 nm 單發光點、40m條寬和 110m 條寬結構的紅光 LD。藍光 LD 1992:日本索尼研制出波長 447nm 的半導體藍光激光器。1995:日本 Nichia 制成連續運轉 420 nm 氮化物藍光激光器,其使用壽命達 10000 小時。2007:日本 Nichia 推出脈沖振蕩輸出的 420nm 的半導體激光器以及連續振蕩輸出達 1 W 的藍光半導體激光器。20
37、14:德國歐司朗發布 1.4W/450nm 新型高功率激光二極管以及 20 發光點的功率達到 50W 的藍光激光器面陣,適用于專業級高端投影儀。2014:日本 Nichia 藍光 LD 單管輸出功率超過 4W 并接連推出了 14/20/24 芯片的更高功率藍光光源產品,功率最高可達 125W,可滿足激光電視的應用需求。2004:中科院半導體所研制出我國第一臺 GaN 藍光激光器。2020:中科院半導體藍光 LD 單管最大輸出功率已達2.8W(實驗室),中科院蘇州納米所小功率藍光 LD 性性能能接近接近德國歐司朗水平德國歐司朗水平。2021:廈門大學康俊勇、李金釵團隊與三安光電聯合技術攻關項目取
38、得突破性成果,超 8 瓦大功率 InGaN藍光激光器設計和制作已達到國際水準,三安光電藍光 LD 3.5W 試量產試量產,預計于 2021 年 Q4 實現藍光 LD 4.0W 的量產量產。綠光 LD 2017:日本 Nichia 綠光 LD 單管功率已實現 1W 輸出,壽命超過 2 萬小時。2018:日本 Nichia 推岀了波長 525nm、接近 BT.2020 超高清國際電視標準的綠光 LD 模塊,輸出功率也進一步提高至2020:中科院蘇州納米所綠光 LD 最大輸出功率達500mW。2021:中科院蘇州納米所實現了輸出光功率可以達到1.7W 的綠光 LD 芯片。請務必閱讀正文之后的免責條款
39、部分 14 8.5W/11W。2021:日本 Nichia 實現完全滿足 BT.2020 標準的 532nm、8W 輸出功率的綠光 LD 產品。資料來源:2020 中國激光電視產業白皮書,各公司官網,中郵證券研究所 相較于綠光、紅光 LD、藍光 LD 成本更低,原因在于:1)綠光發光效率僅為藍光的 40%,材料結構的差異導致制造成本較高;2)紅光穩定性低,需采用額外半導體器件 TEC 進行控溫,系統效率較低,成本較高;3)藍光 LD 與藍光 LED 采用同種材料體系,國內具良好產業基礎,成本較低。圖表圖表1818:綠、紅激光器發光原理及特性綠、紅激光器發光原理及特性 發光原理 特性 綠激光器
40、采用的是 InGaN/GaN(銦鎵氮/鎵氮)的量子阱結構,綠激光器量子阱中的 In(銦)組分較高,較高的 In 組分會使得量子阱的晶格失配較大,晶格失配一方面會產生應力導致的極化電場,降低量子阱內電子和空穴的復合幾率;另一方面會嚴重影響晶體質量,增加量子阱內的各種缺陷。發光效率低:目前效率最高的直接發光的半導體綠激光的發光效率僅為藍光的 40%,直接發光的綠光單芯片的器件出光功率不足藍光芯片的 25%。紅激光器 采用的是 AlGaInP(鋁鎵銦磷)的材料體系,溫度敏感性高,通常需要使用 TEC(半導體制冷片)控溫;TEC 需要一個邏輯控制來保證在環境溫度變化和激光電流變化的時候,激光溫度仍然能
41、穩定在適宜的溫度上。成本高、不穩定、降低了系統效率:由于 TEC 是半導體器件,需要輸入電能工作,所以使用 TEC 降低了系統效率,提高了成本;同時 TEC 有凝露的問題,為了防范該問題導致紅激光短路、燒毀,需要對紅激光進行防水封裝,進一步推高了采購成本。資料來源:光峰科技招股說明書,中郵證券研究所 藍光藍光 LDLD 與藍光與藍光 LEDLED 采用同一材料體系,同為采用同一材料體系,同為 GaNGaN(氮化鎵)材料體系(氮化鎵)材料體系。氮化鎵(GaN)主要是指一種由人工合成的半導體材料,是第三代半導體材料的典型代表,氮化鎵產業國外重點企業包括日本住友、美國 Cree、德國英飛凌、韓國LG
42、、三星等,中國企業代表有晶元光電、三安光電、臺積電、華燦光電等。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 15 圖表圖表1919:氮化鎵產業鏈氮化鎵產業鏈 資料來源:第三代半導體-氮化鎵技術洞察報告,中郵證券研究所 國內氮化鎵企業眾多,產業鏈完備,國內氮化鎵企業眾多,產業鏈完備,藍光藍光 L LD/LEDD/LED 生產生產成本成本較較低。低。藍光 LED及藍光 LD 具有良好的產業基礎,成本較低,并且未來的產業化將按照影響半導體產業的摩爾定律發展,有很大的性能提升和成本下降空間。圖表圖表2020:中國氮化鎵企業及代表性業務中國氮化鎵企業及代表性業務 資料來源:第三代半導體-氮化鎵技術洞察報告,中郵證
43、券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 16 相較于純激光顯示技術,光峰 ALPD激光顯示技術采用藍激光激發熒光的方式獲得低成本高效率的綠光和紅光,成功克服了紅綠激光器的效率和成本問題。圖表圖表2121:R RGBGB 激光技術架構與激光技術架構與 A ALPDLPD技術架構對比技術架構對比 純激光技術架構 ALPD激光技術架構 資料來源:光峰科技招股說明書,中郵證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 17 4 4 國產化助推激光器降價,終端激光顯示產品有望大幅降本國產化助推激光器降價,終端激光顯示產品有望大幅降本 4.1 4.1 以光纖激光器為例,看國產化進程與激光器降價趨勢以光纖
44、激光器為例,看國產化進程與激光器降價趨勢 國產化推動激光器國產化推動激光器價格下滑,海內外廠商產品價格下滑,海內外廠商產品兩年內降幅高達兩年內降幅高達 7 70 0%。以 1kW光纖激光器價格為例,2017 年國產/進口平均價格分別為 12/18 萬元,國產價格較進口便宜 33%。另外,隨著國產化率提升、產業規模擴張、技術突破、行業競爭加劇等因素影響下,激光器產品價格迅速下滑,2017-2019 年,1kW 光纖激光器國產/進口價格分別下滑 67%/69%;10kW 光纖激光器則分別下滑 72%/71%,國內、海外廠商產品價格降幅一致,高達 70%。圖表圖表2222:光纖激光器(光纖激光器(1
45、 1kWkW)國產)國產/進口價格對比進口價格對比 圖表圖表2323:光纖激光器(光纖激光器(1 10kW0kW)國產)國產/進口價格對比進口價格對比 資料來源:觀研天下,中郵證券研究所 資料來源:觀研天下,中郵證券研究所 4.2 4.2 激光顯示為低滲透優質賽道,降本有望助推滲透率提升激光顯示為低滲透優質賽道,降本有望助推滲透率提升 激光顯示下游應用場景廣泛,降本有望推動各細分場景滲透率提升。激光顯示下游應用場景廣泛,降本有望推動各細分場景滲透率提升。以激光電視為例,2016-2021 年激光電視銷售單價從 4.01 萬元/臺降至 1.68 萬元/臺。投影顯示的應用場景廣泛,具體應用場景可分
46、為:新興顯示場景(車載、AR、手機)、傳統顯示場景(激光電視、智能微投、工程商教、激光影院放映)。數據顯示,2016-2021 年激光光源出貨量占比從 0 突破至 11%,激光顯示為低滲透優質賽道,生產成本下降有望助推其在各細分場景中滲透率的提升。12418 6 0510152020172019國產平均價格(萬元)進口平均價格(萬元)30085400115010020030040050020172019國產平均價格(萬元)進口平均價格(萬元)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 18 圖表圖表2424:2 2016016-20212021 年激光電視銷售單價走勢年激光電視銷售單價走勢 圖表圖表25
47、25:20162016-20212021 年投影設備出貨結構變化年投影設備出貨結構變化 資料來源:華經產業研究院,中郵證券研究所 資料來源:觀研天下,中郵證券研究所 綜上,核心觀點如下:1)激光顯示產品中光源成本占比達 38%,是產品降本的關鍵因素,激光顯示光源所用激光器主要為紅、綠、藍色半導體激光器,國內半導體激光器國產化率僅為 5%,海外廠商仍處主導、領先地位。2)參照光纖激光器發展進程,我們認為,在國產化率提升、技術升級、產能擴大等因素影響下,激光器產品價格勢必迎來大幅下降。3)顯示用半導體激光器降本可期。一方面,國內政策鼓勵激光產業發展,相關企業已持續取得紅、綠、藍光激光器的研發突破,
48、其中紅光 LD 實現量產;藍光 LD 性能成熟,實現試量產;綠光 LD 性能實現突破。另一方面,藍光 LD 與藍光 LED 采用同種材料體系,后者國內具備良好產業基礎,未來的產業化隨著影響半導體產業的摩爾定律發展,有較大性能提升和降本空間。4)激光顯示下游應用場景廣泛,為低滲透優質賽道,降本有望助推其在各細分場景中滲透率的提升,產業規模加速擴張。5 5 風險提示風險提示 國內顯示用激光器研發、量產進度不及預期,激光顯示技術滲透率提升不及預期風險。-0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50201620172018201920202021激光電視均價
49、(萬元/臺)0%4%7%8%10%11%0%20%40%60%80%100%201620172018201920202021燈泡光源出貨占比(%)LED光源出貨占比(%)激光光源出貨占比(%)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 19 中郵證券投資中郵證券投資評級說明評級說明 投資評級標準 類型 評級 說明 報告中投資建議的評級標準:報告發布日后的 6 個月內的相對市場表現,即報告發布日后的 6 個月內的公司股價(或行業指數、可轉債價格)的漲跌幅相對同期相關證券市場基準指數的漲跌幅。市場基準指數的選?。篈 股市場以滬深 300 指數為基準;新三板市場以三板成指為基準;可轉債市場以中信標普可轉債指數
50、為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普500 或納斯達克綜合指數為基準。股票評級 買入 預期個股相對同期基準指數漲幅在 20%以上 增持 預期個股相對同期基準指數漲幅在 10%與 20%之間 中性 預期個股相對同期基準指數漲幅在-10%與 10%之間 回避 預期個股相對同期基準指數漲幅在-10%以下 行業評級 強于大市 預期行業相對同期基準指數漲幅在 10%以上 中性 預期行業相對同期基準指數漲幅在-10%與 10%之間 弱于大市 預期行業相對同期基準指數漲幅在-10%以下 可轉債 評級 推薦 預期可轉債相對同期基準指數漲幅在 10%以上 謹慎推薦 預期可轉債相對同期基準指數漲幅在
51、5%與 10%之間 中性 預期可轉債相對同期基準指數漲幅在-5%與 5%之間 回避 預期可轉債相對同期基準指數漲幅在-5%以下 分析師聲明分析師聲明 撰寫此報告的分析師(一人或多人)承諾本機構、本人以及財產利害關系人與所評價或推薦的證券無利害關系。本報告所采用的數據均來自我們認為可靠的目前已公開的信息,并通過獨立判斷并得出結論,力求獨立、客觀、公平,報告結論不受本公司其他部門和人員以及證券發行人、上市公司、基金公司、證券資產管理公司、特定客戶等利益相關方的干涉和影響,特此聲明。免責聲明免責聲明 中郵證券有限責任公司(以下簡稱“中郵證券”)具備經中國證監會批準的開展證券投資咨詢業務的資格。本報告
52、信息均來源于公開資料或者我們認為可靠的資料,我們力求但不保證這些信息的準確性和完整性。報告內容僅供參考,報告中的信息或所表達觀點不構成所涉證券買賣的出價或詢價,中郵證券不對因使用本報告的內容而導致的損失承擔任何責任??蛻舨粦员緢蟾嫒〈洫毩⑴袛嗷騼H根據本報告做出決策。中郵證券可發出其它與本報告所載信息不一致或有不同結論的報告。報告所載資料、意見及推測僅反映研究人員于發出本報告當日的判斷,可隨時更改且不予通告。中郵證券及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或者計劃提供投資銀行、財務顧問或者其他金融產品等相關服務。證券期貨投資者適當性管理辦法于
53、 2017 年 7 月 1 日起正式實施,本報告僅供中郵證券客戶中的專業投資者使用,若您非中郵證券客戶中的專業投資者,為控制投資風險,請取消接收、訂閱或使用本報告中的任何信息。本公司不會因接收人收到、閱讀或關注本報告中的內容而視其為專業投資者。本報告版權歸中郵證券所有,未經書面許可,任何機構或個人不得存在對本報告以任何形式進行翻版、修改、節選、復制、發布,或對本報告進行改編、匯編等侵犯知識產權的行為,亦不得存在其他有損中郵證券商業性權益的任何情形。如經中郵證券授權后引用發布,需注明出處為中郵證券研究所,且不得對本報告進行有悖原意的引用、刪節或修改。中郵證券對于本申明具有最終解釋權。請務必閱讀正
54、文之后的免責條款部分 20 公司簡介公司簡介 中郵證券有限責任公司,2002 年 9 月經中國證券監督管理委員會批準設立,注冊資本 50.6 億元人民幣。中郵證券是中國郵政集團有限公司絕對控股的證券類金融子公司。中郵證券的經營范圍包括證券經紀、證券投資咨詢、證券投資基金銷售、融資融券、代銷金融產品、證券資產管理、證券承銷與保薦、證券自營和與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問等。中郵證券目前已經在北京、陜西、深圳、山東、江蘇、四川、江西、湖北、湖南、福建、遼寧、吉林、黑龍江、廣東、浙江、貴州、新疆、河南、山西等地設有分支機構。中郵證券緊緊依托中國郵政集團有限公司雄厚的實力,堅持誠信經營,踐行普惠服務,為社會大眾提供全方位專業化的證券投、融資服務,幫助客戶實現價值增長。中郵證券努力成為客戶認同、社會尊重,股東滿意,員工自豪的優秀企業。中郵證券研究所 北京 電話:010-67017788 郵箱: 地址:北京市東城區前門街道珠市口東大街 17 號 郵編:100050 上海 電話:18717767929 郵箱: 地址:上海市虹口區東大名路 1080 號郵儲銀行大廈 3樓 郵編:200000 深圳 電話:15800181922 郵箱: 地址:深圳市福田區濱河大道 9023 號國通大廈二樓 郵編:518048