当前位置: 医疗机械 >> 医疗机械介绍 >> 专注精密光学,茂莱光学精雕细琢高端光学元
(报告出品方/分析师:财通证券张益敏)
1公司简介:深耕精密光学制造,多领域共同创收
1.1基本概况:以精密光学制造为本,定制化产品为源
茂莱光学是一家专注于精密光学综合解决方案提供商,从事精密光学器件、光学镜头和光学系统的研发、设计、制造及销售。
公司业务范围广阔,涵盖全球半导体光刻机及检测装备、生命科学及医疗(如基因测序与核酸检测)、航空航天、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测设备等诸多应用领域。
公司高度重视自主创新,提升科研能力并不断拓展产品的深度和广度;截至年6月30日,共拥有项境内外授权专利,其中包括12项境内发明专利。
1.2股权结构:茂莱投资为控股股东,范一、范浩为共同实际控制人
茂莱投资持有茂莱光学万股股份,占公司全部股份的79.29%,为公司实际控股股东。范一、范浩兄弟直接持有公司9.09%的股份,通过茂莱投资间接持有公司55.51%的股份,合计持有公司股64.60%的股份,且范浩担任公司董事长、范一担任公司董事和总经理,为公司的共同实际控制人。
1.3主营业务基本情况
公司作为精密光学综合解决方案提供商,主要产品覆盖深紫外DUV、可见光到远红外全谱段,为客户提供定制化的精密光学器件、光学镜头和光学系统。
公司的精密光学器件主要包括透镜、平片和棱镜三类,具有高面型、高光洁度、高精度镀膜等特点。
公司的光学镜头主要包括显微物镜系列、机器视觉镜头、成像镜头、监测镜头,具有超高精度、高分辨率、成像质量优质的技术特点。
公司的光学系统主要包括医疗检测光学系统模组、半导体检测光学模组、生物识别光学模组、AR/VR光学测试模组及光学检测设备,为终端客户提供光学、机械、电子、算法一体化的解决方案,从产品设计、样品交付到批量生产,提供一站式服务。
1.3.1公司营业收入快速增长,盈利能力较强
公司营业收入快速增长,盈利能力较强。公司年度、年度、年度、年度营业收入分别为2.亿元、2.亿元、3.亿元、4.亿元,同比增长20.75%、10.97%、34.61%、32.36%。年至年营业收入年复合增长率达到25.51%,呈较快增长趋势。
公司年度、年度、年度、年度归母净利润分别为万元、万元、万元、万元,同比增长42.50%、-4.69%、13.35%、24.60%,年至年归母净利润年复合增长率为10.41%,同样呈现稳步增长趋势。
1.3.2公司主营业务毛利稳步提高,毛利率有所波动
依靠“多品种,小批量,定制化”的经营模式,公司主营业务的毛利也随公司业务规模不断扩大而保持增长趋势,年至上半年,毛利分别为1.26亿元、1.45亿元、1.75亿元和1.05亿元。由于公司的产品均为定制化,受到客户需求差异和产品差异影响较大,加之原材料价格与产品结构的变化,导致主营业务毛利率出现波动。年至上半年,公司毛利率分别为56.71%、58.98%、52.87%、50.70%。
公司毛利主要来源于光学器件产品,各期占比分别为62.73%、56.83%、58.72%及51.70%。光学镜头和光学系统产品的毛利占比也较大,形成了以光学器件为体,光学镜头和光学系统为翼的“一体两翼”格局。公司深入结合客户需求进行差异化和定制化的精密光学产品开发,已具备较高的市场认可度和较强的客户粘性,从而使得毛利率水平相对较高。
1.3.3公司现有主要生产线产能及产能利用率情况
由于公司产品定制化的特性,公司的生产模式为“以销定产”,需要结合对客户和市场情况的预判等综合考量后制定生产方案。公司光学镜头的产能呈现先下降后上升的趋势,而光学系统的产能则逐年显著上升,各产品产能利用率始终保持在87%以上的高位。上半年,受下游产品需求激增而当前设备不足以支撑庞大产能需要的影响,两类产品的产能利用率有小幅下降。
为解决公司产能不足的问题,公司通过IPO为“高端精密光学产品生产项目”募集资金,从而引进一系列先进生产设备、检测设备以及其他辅助设备,以期对光学器件、光学镜头及光学系统的产能进行扩充。该生产项目实际落成后,有望有效缓解产能不足的问题,公司产品供应能力将得到进一步的提升。
1.3.4公司重视优秀研发团队构建,不断加大研发投入
公司不断加大研发投入,年至年,研发投入分别为万元、万元、万元和万元,占营业收入比分别为12.14%、13.71%、11.44%和12.53%,维持较高水平。同时,公司及子公司拥有共计项境内外授权专利,未来相关专利成果有望进一步地转化应用,为公司持续良性发展提供有效支撑。
1.4茂莱光学的主要产品类型
公司的核心产品为定制化的精密光学器件、光学镜头和光学系统。精密光学器件是对光学材料进行冷加工、抛光、镀膜、胶合等工序后得到的单个器件;光学镜头是以光学器件为基础,根据预设功能进行装配、测量、包装等工序生产而成的光学组件;公司的光学系统产品分为光学模组和光学检测设备,光学模组是多个独立光学镜头与器件、机械材料和电子材料的混合组装,光学检测设备在硬件模组的基础上进一步集成了算法开发、软件架构及代码编写。
精密光学器件:公司的精密光学器件主要包括透镜、平片和棱镜三类,具有高面型、高光洁度、高精度镀膜等特点,应用于光刻机、高分卫星、探月工程、民航飞机等国家重大战略发展领域。
公司研发的精密光学器件已应用于国产光刻机中,为光刻机国产化提供了重要支撑;公司自主研发的航天用滤光片可在复杂的外太空环境下实现多光谱高清成像,已成功应用于我国“资源系列”、“高分系列”、“海洋系列”等卫星载荷项目。
精密光学镜头:公司的光学镜头主要包括显微物镜系列、机器视觉镜头、成像镜头(航空航天用)和监测镜头,具有超高精度、高分辨率、成像质量优质的技术特点,可应用于半导体检测设备、基因测序显微设备和3D扫描、光电传感、航天监测及激光雷达等领域。
公司的视觉测量相机镜头组件被成功应用于执行我国空间站核心舱任务。
光学系统:公司光学系统主要包括医疗检测光学系统模组、半导体检测光学模组、生物识别光学模组、AR/VR光学测试模组及光学检测设备。公司为终端客户提供光学、机械、电子、算法一体化的解决方案,从产品设计、样品交付到批量生产,提供一站式服务,助力相关行业的龙头企业开发前瞻性技术。
2精密光学加工市场规模大,国产化前景广阔
近年来,生命科学、半导体和生物识别等下游应用领域需求的扩大极大推动了工业级精密光学市场的发展。该市场的规模从年的.6亿人民币增长到年的.7亿人民币,年均复合增长率达到10.8%。
展望未来,半导体和生命科学对工业级精密光学产品的需求有望持续扩大。元宇宙、大数据、AI、无人驾驶、AR/VR等也将带动光学元件的需求。
根据弗若斯特沙利文预测,全球工业级精密光学市场规模将从年的.4亿人民币增长到年的.6亿人民币,年均复合增长率为13.8%。
2.1生命科学领域市场规模:口腔扫描与基因测序为需求主力
工业级精密光学产品,在生命科学应用领域的市场有望持续扩大。根据弗若斯特沙利文的报告,预计至年全球生命科学领域工业级精密光学市场规模将从35.0亿元增长至52.5亿元。
公司的精密光学产品主要应用于基因测序仪、口内扫描仪等仪器设备中。截至年,公司在全球生命科学领域工业级精密光学市场的占有率为3.8%,未来仍存在较大的发展空间。
美国的Illumina、ThermoFisherScientific、华大智造在基因测序仪的市场竞争中具备较大优势,国产化替代存在广阔空间。根据BCCResearch发布的报告,中国基因测序市场规模预计到年将达29亿美元,全球基因测序市场规模预计到年将达亿美元。
在全球口腔扫描仪市场中,Sirona、3Shape、AligniTero、Carestream等海外知名品牌牢牢占据主导地位。BrandEssence的报告显示,年全球3D牙科扫描仪市场规模预计将达到15.94亿美元,年至年间的复合年增长率为11.50%。
2.2半导体领域:光刻与量测拉动光学元件需求
公司的精密光学产品应用于光学量测设备和光刻机中。
茂莱光学能够提供量测设备光学显微成像镜头及系统,光刻机光学系统中的光学器件、投影物镜,以及用于工件台位移测量系统的棱镜组件。根据弗若斯特沙利文的报告,年公司在全球半导体领域工业级精密光学市场的占有率为3.0%,市场份额较小。
2.2.1光刻机:由大量精密光学元件组成
光刻机是集成电路制造的核心设备,年全球半导体设备市场中光刻机占比超24%。且随着半导体制程升级,晶体管尺寸缩小,图案转移难度加大,光刻机的重要性和开支占比有望继续提升。
中国大陆以成熟制程为主的半导体产线不断扩产,产生了大量光刻设备的需求。年ASML有高达27.4亿欧元的营收来自中国大陆(其全球第三大市场);全球光刻设备市场规模超亿美元。
光刻机的运行需光源、照明、掩膜台、物镜、工件台等多个精密系统组合工作。相比其他半导体零件,光刻机零件单个价值量高,技术难度大。贸易限制导致海外供应链风险剧增,国内光学企业相关元件出货量有望快速提升。
2.2.2量测设备与上游光学元件:国内市场规模不断扩大
量测设备市场是除光刻、薄膜沉积、刻蚀大类外,最大的半导体设备细分类市场之一。随着集成电路工艺制程的进步,量测设备的市场规模逐年上升,年全球市场规模达到.1亿美元,仅次于刻蚀、光刻、CVD,相比于年的76.5亿美元增长36.1%。
受益于国内晶圆厂的大幅扩产,中国大陆量测设备市场规模不断攀升,年市场规模已达到21亿美元,折合人民币约亿元,占全球量测设备市场总额的27.4%。
据精测电子预估,目前中国半导体量测设备市场已进一步上升到人民币亿元,未来5年预计复合增长率为14%。
量测设备涉及到多种光学技术,国内企业在相关领域起步晚,技术积累薄弱,相比于海外企业有着很大的差距。在国内包含成熟制程在内的所有半导体生产线上,国产前道量测设备的整体占比只有2%,国内企业成长空间广阔。
随着海外对中国半导体施加越来越多的限制,量测设备的重要性不断凸显,有望加速光学量测设备的国产化。随着国产光学量测设备企业出货量提升,光学量测元件的数量将增加,有望为茂莱光学带来更多的产品需求。
2.3XR领域:硬件市场前景广阔,苹果入局有望指引风向
XR头显需求短期承压,硬件创新有望带领行业重回增长。根据WellsennXR数据,受疫情、宏观经济冲击、重要产品涨价等多重因素影响,年全球AR/VR总出货量为万台,同比下滑2.74%,需求短期承压。
年是硬件大年,Quest3、苹果MR、PSVR2、PICO5等多款新品有望相继面世,预计行业在供给需求共振下重回高速增长。WellsennXR预测年全球XR出货量将达万台,同比增长29.37%,至年将增长至万台,3年复合增速达54.62%。
苹果MR入局催化行业热潮,有望指引行业创新风向。根据TheInformation报道,苹果MR更多参数细节释出。该产品拥有4K硅基OLED显示器、自动瞳距调节、度FOV、分体式电池设计、虚实切换等诸多特色配置,其中以硅基OLED显示器与自动瞳距调节为代表的配置均为前瞻式创新设计。
我们预计苹果MR产品有望于今年下半年正式面世,参考苹果历代创新产品,我们认为该产品的发布有望催化行业热潮,树立标杆效应,并为产业链发展起到指引作用。
展望年,随着Meta、索尼时隔多年再次推陈出新,叠加苹果MR等重磅产品入局,硬件大年有望来临,驱动行业重回增长。
光学模组是XR设备的核心部件,是决定显示效果的关键部件。
VR、AR均使用双目成像的近眼显示方案,原始图像经过光学模组畸变后在双眼独立成像,人脑再进行合像从而产生逼真的立体视觉。
畸变效果、成像角度与双眼焦距的契合度等都将影响最终双目立体成像的体验效果,影响最终的沉浸感体验,因此光学模组是决定XR设备显示效果的核心部件。
VR光学方案从非球面透镜、菲涅尔透镜向Pancake方案演化。
Pancake方案是采用反射偏振片与四分之一波片调整偏振光形态,使得光线在半反半透镜和反射偏振片之间来回反射之后再透射出去。
消费级VR市场对产品的轻薄度、成像质量、佩戴体验有着较高的要求,Pancake采用光路折叠方案使模组更轻薄,较之传统的菲涅尔透镜更顺应市场需求。
AR光学方案正从离轴光学、棱镜、自由曲面、BirdBath等向光波导方案演化。
目前自由曲面、BirdBath技术较为成熟。光波导方案由于具备透过率高、眼动范围大的优势,未来将引领新一代AR产品潮流。
光波导技术总体上可以分为几何光波导和衍射光波导两种。其中几何光波导利用几何光学的反射和折射原理,实现难度低,但FOV参数会有瓶颈。
衍射光波导技术基于表面浮雕光栅,利用波导介质的全内反射特性和微纳光栅的衍射特性,来实现虚拟图像信息的传输和重定向,在人眼前方空间显示虚拟图像,并且仍然保证现实环境不被遮挡。
公司AR/VR领域产品应用符合行业创新趋势,客户覆盖行业主流大客户。
公司应用于AR/VR领域的产品主要分为AR/VR光学测试模组和AR/VR光学检测设备,AR/VR光学测试模组可获取被测产品的图像和光学性能,模拟人眼的大小、位置和视野,是AR/VR光学检测设备核心模块。
AR/VR光学检测设备品包含成像质量测试模块、视差测试模块、自动对准模块、被测物夹持六维调整模块、防碰撞传感器模块等,为AR/VR可穿戴设备的研发/生产各阶段提供多功能/可自动化的一站式测试。
可进行亮度、色度、对比度、均匀度、像素和线条缺陷等标准测试,以及用于AR/VR显示分析的测试,包括倾斜边缘对比度、图像失真以及图像残留等测试。
公司主要客户包括XR行业巨头Microsoft与Meta,以及芬兰光学检测厂商OptoFidelityOy,未来随着XR终端销量的持续增长,公司相关检测模组、设备收入有望迎来快速成长。
至年全球AR/VR领域工业级精密光学市场规模从3.4亿元迅速增长至7.0亿元,复合年增长率达43.5%;而AR/VR产品检测作为AR/VR产品进入市场之前的必要环节,其在开发流程中的重要性将也日益显现。弗若斯特沙利文的报告预计至年,AR/VR领域的工业级精密光学市场规模将从9.2亿元扩大至20.3亿元,复合年增长率达21.9%。
年公司在全球AR/VR领域工业级精密光学市场的占有率为3.0%,市场规模较小。
2.4航空航天:平视显示器与卫星传感
在航天领域,空测绘相机、高光谱相机、登陆车车载镜头、空间目标天基观测系统等设备都需要用到工业级精密光学产品。而在航空领域,工业级精密光学产品主要运用在飞机传感器、平视显示器(HUD)等设备中。
公司已将自主研发的星舰航天光学设计与制造技术和航空抬头显示(HUD)元件加工技术两项核心技术应用于卫星与国家空间站项目以及民用飞机。
弗若斯特沙利文的报告显示,年全球航空航天领域工业级精密光学的市场规模为9.0亿元,由于近年来各国对航空航天行业不断加大投资,因此预计到年该领域工业级精密光学市场规模将达到13.8亿元。
2.5生物识别:指纹识别为最大细分类
生物识别技术被广泛应用于政府、军队、银行、安全防务等领域。中国的生物识别市场规模从6年的亿元增长至年的亿元,年均复合增长率为20.7%。
作为指纹采集仪的核心部件,光学成像镜头的精度直接影响指纹图像的还原逼真程度,具有较高的技术要求。公司的非接触式指纹识别模组,能够满足大流量环境中对于可靠性高、识别快速精准的使用要求。
弗若斯特沙利文的报告显示,至年全球生物识别领域工业级精密光学的市场规模从7.4亿元扩大至9.8亿元,伴随着技术的进一步升级和相关产品价格的下降,生物识别的渗透率有望迅速上升,预计至年该领域精密光学市场规模将从11.9亿元扩大至27.2亿元,复合年增长率达到23.0%。
2.6自动驾驶:激光雷达产品为主
公司自发研制的激光雷达光学系统通光口径大,能够在极端环境下稳定工作,且系统与外部的接触面具有防雾、防眩光的优良性能,已应用于L4/L5自动驾驶系统的激光雷达。
弗若斯特沙利文的报告显示,至年全球无人驾驶领域工业级精密光学的市场规模从3.3亿元扩大至7.6亿元,年均复合增长率为51.8%;在无人驾驶时代,激光雷达等感知设备的出货量有望快速增长,从而推动工业级精密光学产品市场扩张,预计至年,该领域工业级精密光学市场规模将从10.2亿元跃升到25.0亿元,复合年增长率为25.1%。
3茂莱深度布局国内光学产业,技术实力强
3.1国内光学产业崛起,茂莱光学有望乘风破浪
德国和日本在全球精密光学技术上处于领先地位。
德国依托于光学镜片和镜头研制领域的先发优势,诞生了徕卡(Leica)、卡尔·蔡司(CarlZeiss)等世界精密光学巨头,精密光学产业规模以5%的年均增长速度,从1年的亿欧元增至8年的亿欧元。
日本的精密光学工业则凭借着极具吸引力的性价比后来居上,成立了佳能(Canon)、尼康(Nikon)、富士(Fuji)等大型企业。
近年来,在全球发达国家和地区光电产业结构加速调整的背景下,中国大陆正逐渐成为世界精密光学制造业的主要生产基地。随着国内经济和技术水平的迅速提升,各类电子设备制造产业体系也在逐步完善,对于精密光学的需求不断增加。茂莱光学有望借此机会,扩大市场份额,获得良好的发展前景。
3.2研发能力日益增长,制造工艺精度极高
公司通过多年积累沉淀,已形成覆盖从光学制造到光学、光机、光机电系统的设计及装配测量全产业链各个环节的研发设备。同时,公司积极成立研究中心,在南京设立光学测量工程技术研究中心,针对半导体及自动驾驶等前沿技术领域开展研究工作。
光学制造需要达到微米级甚至纳米级的加工精度,对技术人员、制造工艺、加工设备的要求都非常高。
技术人员方面,公司经过多年的技术培养,已拥有一批经验丰富、技艺精湛、操作娴熟的技术骨干,掌握了抛光、磨边、镀膜、成型、胶合、装调、测试等全流程的光学制造工艺。
制造工艺方面,公司已通过自主研发掌握了一系列核心加工技术,具备精密光学镀膜技术、高面形超光滑抛光技术和高精度光学胶合技术,加工水平较高,部分工艺能够达到纳米级精度。加工设备方面,公司引进莱宝镀膜机、SSI拼接干涉仪、磁流变抛光设备等进口加工设备,与公司工艺流程控制技术相结合,实现光学元器件量产。
3.3核心技术商业化,与产业深度融合
公司将自主研发放在重要位置,不断推进技术创新与产品创新,已拥有大视场高分辨率荧光显微系统设计与制造技术、高通量集成电路测试设备光学系统设计与制造技术、非接触式生物信息采集系统开发及制造技术等九大核心技术,并将这些核心技术产业化,把核心技术所形成的产品应用于半导体、生命科学、航空航天、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等高端科技领域,以助力光刻机、半导体检测、高分卫星、探月工程、民航飞机等国家战略技术的发展。
3.4茂莱光学与客户开展紧密合作
区别于国内同业公司主要采用的生产、销售标准化产品的模式,公司根据客户的定制化、差异化需求开发精密光学产品,既能够不断提升自身研发创新能力,又能够进一步加深与客户之间的紧密合作,形成相辅相成、相互促进的良性关系。
具体而言,公司已在各个应用领域与Camtek、KLA、上海微电子、ALIGN、谷歌母公司Alphabet旗下自动驾驶平台Waymo、Microsoft、Facebook、IDEMIA、北京空间机电研究所(所)等众多全球范围内领先的高科技企业及关键技术领域的科研院所达成长期战略合作伙伴关系,为公司进一步扩张打下良好基础。
通过与全球领先的高新技术公司和关键技术领域的科研所建立合作关系,公司积极参与到光学产品及国家科技重大专项和重大战略任务的设计研发中,在半导体、生命科学、航天航空等领域都做出了重大贡献。
4报告总结与盈利预测
精密光学元件业务:
茂莱光学的精密光学元件产品应用广泛,服务于航空航天、半导体、生命科学等多个产业,拥有很高的加工精度。
综合考虑上述行业的发展态势和光学元件国产化进程,公司精密光学元件业务收入有望实现稳步增长。
我们预计公司精密光学元件业务至年的收入增速分别为18.00%/13.80%/13.80%,毛利率为50.00%/50.00%/50.00%。
先进光学系统:
茂莱光学的先进光学系统,以模组的形式服务于基因测序、半导体检测、AR/VR检测。考虑到上述行业在国内发展速度较快,我们预计公司先进光学系统业务至年的收入增速分别为45%/20%/20%,毛利率为46%/46%/46%。
高端光学镜头营收:
茂莱光学的高端光学镜头运用于半导体、生命科学、生物识别、自动驾驶等领域,基于上述行业发展较快,我们预计公司高端光学镜头业务至年的收入增速分别为25%/20%/20%,毛利率为46%/46%/46%。
其他主营业务:
我们预计公司其他主营业务至年的收入增速分别为20%/30%/20%,毛利率为50.27%/50.27%/50.27%。
综上,我们预计茂莱光学23/24/25年营收为5.60/6.58/7.73亿元,同比增长27.73%/17.48%/17.36%,毛利率为47.85%/47.80%/47.75%。
我们预计公司年至年的归母净利润为1.06/1.83/2.28亿元,选取永新光学、蓝特光学、炬光科技、福晶科技作为可比公司,至年对应的平均PE值为36.8/26.4倍。
5风险提示
半导体业务增长放缓:半导体光学元件的需求量,与下游光刻与量测设备的出货量相关。年下半年以来,全球各大晶圆厂开始逐步削减产能和资本开支,国内晶圆厂的产能利用率也出现下滑。晶圆厂对光刻量测设备的需求放缓,可能影响半导体光学元件需求。
贸易摩擦影响:茂莱光学有较大比例营收来自海外;若贸易摩擦加剧,公司的海外业务可能被波及;同时,公司有部分生产抛光与镀膜设备来自海外进口,海外供应限制可能影响新设备的交付。
产品研发进度不及预期:高精度光学元件是下游半导体检测设备、光刻机、生命科学仪器等产品的核心组成部分,对其工艺质量要求高,涉及多种微纳加工工艺,研发难度较大,若研发或工艺验证进度不及预期,会拖累公司未来的业绩。
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