茂莱光学:深度(浙商)
来源:半导体风向标发布时间:2023-03-101541浏览
询问 AI作者:蒋高振 (执业证书号:S1230520050002) 联系人:蒋高振/赵洪 来源:浙商证券电子团队 |
具体参见2023年3月7日报告《茂莱光学:光刻机及量测设备零部件!》,如需完整报告及数据底稿,请联系我们团队成员或销售。
报告导读
茂莱光学是国内工业级精密光学综合解决方案提供商,产品可用于生命科学、半导体、虚拟现实、航空航天等多个领域。公司作为国内极少数能为光刻机、基因测序仪等高端仪器提供光学元件的企业,技术积淀深厚,市场地位稀缺。投资要点
高速成长的精密光学小巨人,多场景并举体量持续扩张茂莱光学成立于1999年,采用“多品种、小批量、定制化”的经营模式,赋能客户从开发、制造到升级全流程。2022年H1,公司前三大业务分别为生命科学(占比36.19%)、半导体(占比28%)以及AR/VR检测(占比10.16%),客户包括Camtek、KLA、Facebook、上海微电子、华大智造等多家行业龙头。2016-2022年公司营收6连增,2022年达4.39亿元,YoY32.36%,CAGR为22.49%。光学从消费级迈向工业级,催生高壁垒+广空间新蓝海工业级市场改变了光学器件的产业定位,拉升了其技术壁垒。依据沙利文,全球工业级精密光学市场规模有望从2022年的159.4亿人民币增长到2026年的267.6亿人民币,年均复合增长率约为13.8%。工业级精密光学市场兼具高壁垒和广空间特质,有望接力消费级市场成为又一优质赛道。助力半导体设备零部件国产替代,光学小巨人大有可为2022年H1,公司半导体业务收入达到0.58亿元,占比从2019年的13.91%提升到28%,成为公司第二大业务。公司可为半导体检测设备提供高精度镜头、光学系统,同时掌握光刻机曝光物镜超精密光学元件加工技术,目前产品已用于上海微电子的光刻机中。依据沙利文的统计,2021年公司在全球半导体工业级精密光学市场的占有率为3.0%,预计2022至2026年,全球半导体工业级精密光学市场规模将从35.5亿元增长至55.8亿元,公司份额有望进一步扩张。我们预计公司2023-2025年营收分别为5.86/7.59/9.54亿元,同比增速分别为33.68% /29.49%/25.62%,对应归母净利润分别为0.83/1.12/1.46亿元,同比增速分别为40.54%/35.60%/30.51%。对应EPS为1.56/2.12/2.77元,以发行价对应PE分别为44.55X、32.85X、25.17X。风险提示
下游市场规模扩张不及预期;汇率波动风险等

1茂莱光学:精密光学综合解决方案提供商
1.1产品覆盖光学组件、镜头和系统,客户多为各领域头部厂商茂莱光学作为精密光学综合解决方案提供商,专注于精密光学器件、光学镜头和光学系统的研发、设计、制造及销售。茂莱光学成立于1999年,公司成立初期以定制类光学器件的工艺研发和生产为主。目前公司已形成覆盖紫外到红外谱段的光学设计能力,高精度光学器件制造能力,光学镜头及系统的多变量主动装调能力,以及光学系统的垂直集成能力。产品广泛应用于半导体(包括光刻机及半导体检测装备)、生命科学(包括基因测序及口腔扫描等)、航空航天、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等领域。凭借垂直整合能力,为客户提供“光、机、电、算”一体化的解决方案。


技术储备丰富,核心技术人员具备较强光学领域研发能力。目前公司核心技术人员为宋治平、周威、杜兵强、马如银、余美群、苏志德六位。宋治平,高级工程师,2014年至今任江苏省光学学会镀膜专业委员会副主任,1983年-2000年任常州第二电子仪器厂工程师,2001年加入茂莱光学,现为公司总工程师;周威,应用光学博士学位,先后就职于RUDOLPH TECHNOLOGIES Inc、微软、华为,现为公司首席技术官。
IPO拟发行1320万股,募集资金9.2亿元,投资高端精密光学项目。根据最新申购结果,公司本次成功募集资金9.2亿元人民币,扣除发行费用1.09亿,实际募集资金8.11亿元。根据公司招股说明书披露,募集资金将用于高端精密光学产品生产项目、高端精密光学产品研发项目以及补充流动资金,项目建成后将实现对光学器件、光学镜头及光学系统等一系列光学产品的产能扩充。

1.3下游多领域发展提速,公司规模持续扩张
营业收入再创新高,盈利情况整体保持上涨趋势。经营数据显示,2016-2022年间公司规模不断扩大,营业收入及盈利能力显著增强,营业收入实现6连增,2022年再创新高,达4.39亿元,同比增长32.36%,CAGR为22.49%。盈利方面,公司2022年归母净利润达0.59亿元,CAGR为24.30%,扣非归净利润达0.52亿元,同为历史最高。

光学器件、光学镜头和光学系统占据公司97%以上营收,生命科学、半导体及AR/VR检测是公司前三大下游应用。从业务类型看,光学器件、光学镜头和光学系统贡献公司绝大多数营收,近3年趋势看光学器件营收占比有所减低,技术更为复杂光学系统营收占比显著提升,由2019年的14%上升至2022年上半年的27%。从下游应用来看,生命科学及半导体领域产品销售提升较快,主要受益于行业景气度提升及对应市场需求回暖。

毛利率/净利率近两年出现一定下降趋势,主要受原材料价格和产品结构影响。2022年主营业务毛利率为49.52%,较上年度略微下降,主要系产品结构变化影响。2021年主营业务毛利率为52.88%,较2020年下降6.08pcts,主要系原材料价格上升及产品结构变化综合影响。当前公司主要毛利来自光学器件产品,贡献占比过半。
管理费用率和研发费用率相对较高,期间费用率随规模扩大有所摊薄,2022年数据较2020和2021年已有所回落。从期间费用率结构看,2022年公司管理费用率和研发费用率分别为17.69%和12.53%,显著高于财务费用和销售费用。从时间维度看,2020年和2021年公司期间费用同比大幅提升,一方面由于公司员工人数有所增长,职工薪酬提升;另一方面,公司高度重视研发投入,相应研发用原材料成本大幅提高,造成研发费用增幅较大。2021年上半年,公司研发费用率随业务规模的快速扩大而有所下降,叠加财务费用率变动的影响,期间费用率较2021年度有所下降。
2精密光学朝工业级迈进,带来广阔蓝海
传统的消费级光学市场以智能手机为主要应用,市场趋于成熟。工业级精密光学市场主要包括生命科学、半导体、航空航天等领域,对于光学元器件的精度有着更高的要求,光学元件的定位也从发生转变,其质量直接影响产品效能。
依据沙利文的预测,全球工业级精密光学市场从2019年的110.6亿人民币上升到2021年的135.7亿人民币,年均复合增长率达到10.8%。预计全球工业级精密光学市场规模将从2022年的159.4亿人民币增长到2026年的267.6亿人民币,市场将迎来加速成长,年均复合增长率约为13.8%。

2.1零部件成为半导体设备国产替代关键切入点
光刻机是半导体设备皇冠明珠,推动摩尔定律持续成长。光刻机是芯片制造中光刻环节的核心设备,技术含量、价值含量极高。它采用类似照片冲印的技术,把掩模版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上,经过十余代的发展迭代,目前最先进光刻机单次曝光可以做到低于5nm的分辨率。

光刻机技术壁垒极高,荷兰阿斯麦一家独大。2022年ASML光刻机营收约161亿美元,较2021年131亿成长23%,Canon光刻机营收约为20亿美元,Nikon光刻机业务营收约15亿美元,其中Canon与Nikon产品部分光刻机用于面板业,部分用于半导体,2022年三大企业光刻机营收合计接近200亿美元,合计市场份额超过90%。

ASML:ASML是光刻机绝对龙头,由于受到技术和巨额投资资金的限制,在高端光刻机领域,ASML一家独大,尼康和佳能已经放弃在高端光刻机领域的竞争。在光刻机发展历程中,ASML后来居上,首先采用了浸没式系统以提升分辨率,并在后续研发了EUV光刻系统,在21世纪后打败日本Nikon和Canon并逐步垄断高端市场。
NIKON:虽然理论上有除了EUV以外的所有类型光刻机产品,但近年来其ArF相关的高端产品出货量日趋萎缩,市场份额较低。(其出货的ArF光刻机里有相当一部分还是翻新机)
CANON:目前产品完全集中于特定工艺领域的i-Line和KrF设备。出货量增长趋势不错,但没有任何高端工艺用设备。

光刻机国产替代破局:从零部件一窥究竟。我国光刻机产业起步较晚,自主可控需求日益突出。光刻机产业链主要包括上游设备及配套材料、中游光刻机系统集成和生产及下游光刻机应用三大环节,技术极为复杂,涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术,部分机型所需的零部件更是多达数十万件,因此光刻机的生产通常涉及上千家供应商。

光刻机的三大基础硬件模组:
1)照明光学模组:紫外光从光源模组生成之后,被导入到照明模组(illumination module),在这里,要检测及控制光的能量、均匀度、以及光的形状,光穿过光罩后,聚光镜(Proiection Lens)将影像聚焦成像在晶圆表面的光阻层上。曝光系统=光源+照明系统+投影物镜。激光器/汞灯提供光源;照明系统均匀照明掩膜;投影物镜使得高分辨率成像。
2)光罩模组:可分为光罩传送模组(Reticle Handler)及光罩平台模组(Reticle Stage)。光罩传送模组负责将光罩由光罩盒一路传送到光罩平台模组。而光罩平台模组负责承载及快速来回移动光罩。ASML的光刻机成像的方式其实是扫描(scan)的方式,如同打印机一般。从照明系统打到光罩的光是条形光,所以光罩必须移动来完成扫描。
3)晶圆模组:晶圆模组分为晶圆传送模组(Wafer Handler)及晶圆平台模组(Wafer Stage)。晶传送模组负责将晶圆由光阻涂布机一路传送到晶圆平台模组。而晶圆双平台模组负责承载晶圆及精准定位晶圆来曝光。

半导体DUV光学透镜是保障光刻机成像质量的关键,有望率先实现国产替代。根据弗若斯特沙利文的报告,2019至2021年,全球半导体设备领域工业级精密光学市场从22.3亿元增长至29.9亿元,复合年增长率达15.8%;沙利文预计,2022至2026年,全球半导体领域工业级精密光学市场规模将从35.5亿元增长至55.8亿元,有望催化产业链本土化转移。
2.2生命科学应用拉升光学技术壁垒,降本催化市场扩容
生命科学领域精密光学应用主要包括基因测序仪和口腔医学仪器两大类。2021年,以基因测序、牙科扫描等为主的全球生命科学领域工业级精密光学市场规模为30.4亿元,预计2022至2026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。
光学系统在基因测序仪中承担图像采集和输出功能,对产品定制化要求极高。基因测序仪是测定DNA片段的碱基顺序、种类和定量的仪器,可用于临床诊断和科学研究多个场景,是遗传病诊断、农业研究、食品安全等场景的关键设备。其中,光学系统以定制化为主,需要满足快速对焦、超高分辨率、高透光率等多重要求,技术要求复杂。

光学器件在基因测序仪中的物料成本占比在10%左右,迎来国产替代机遇。依据华大智造的招股说明书,2021年公司基因测序仪物料成本中,光学器件采购金额约为1.62亿元,占比9.82%。华大智造海外采购占比呈逐年下降态势,光学器件曾是主要海外采购对象。随着国际贸易争端频发,光学器件有望率先完成采购转移,催生国产替代机遇。
技术升级推动基因测序市场成本优化,催化下游场景延伸。近年来,高通量测序技术逐步对传统的Sanger测序技术进行替代,大幅降低测序成本。根据美国国家卫生院数据,随着高通量测序技术的大规模使用,人类全基因组测序的成本实现了快速的降低,在2009年降低至10万美元左右,在2015年已降低至1,000美元左右。而目前,华大智造测序仪DNBSEQ-T7系列已经可实现测序成本降至约500美元。
随着基因测序成本逐步下探,未来基因测序仪有望在非医疗领域得以拓展,催生增量市场空间。根据Markets and Markets以及灼识咨询,预计到2030年,全球基因测序仪及耗材市场规模将达到245.8亿美元,中国基因测序仪及耗材市场规模将达到303.9亿元。

2.3VR/AR处于从0到1创新期,有望拉动光学器件同步放量
AR/VR接棒智能手机,硬件创新带来消费电子行业新爆发点。2010年以来,智能手机取代PC成为消费电子市场的中坚驱动力,但近年来缺少重大创新导致智能手机增速放缓乃至消费电子行情不及以往。智能手表、智能手环、TWS耳机等可穿戴设备虽带来了一些亮点,但产品本身的价值量和创新程度导致其无法像PC、智能手机引领消费电子行业发展。
随着硬件产品的迭代,VR/AR终端在3D显示、沉浸式交互内容生态等方面已展现出颠覆性的创新。全球科技巨头及相关厂商发力布局,VR/AR产品迎来放量成长,其所应用的光学器件也有望在技术方案和搭载数量上迎来升级,催化光学检测设备迎来量价同升。
依据IDC,2022年国内AR/VR出货首次突破百万台,达120.2万台,其中VR出货110.3万台。预计到2026年,国内VR设备出货量将突破千万台大关,渗透空间广阔。

政策指明发展航向,应用场景逐步拓张。2022年11月1日,工信部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》,在硬件技术和生态场景两方面明确给出发展规划。《计划》分别从推进关键技术融合创新、提升全产业链条供给能力、加速多行业多场景应用落地、加强产业公共服务平台建设、构建融合应用标准体系等方面提出了5大重点任务,设置了关键技术融合创新、全产业链条供给提升、多场景应用融合推广3大重点工程,明确了主要突破方向和重大事项。
政策推动虚拟现实赋能实体经济,软硬两端的创新升级离不开产业链的同步升级。硬件层面,《计划》提出围绕近眼显示、渲染处理、感知交互、网络传输、内容生产、压缩编码、安全可信等关键细分领域,做优“虚拟现实+”内生能力,强化虚拟现实与5G、人工智能、大数据、数字孪生等技术的深度融合,叠加“虚拟现实+”赋能能力。

硬件技术创新催生光学方案的同步演进,拉动光学检测模块需求。虚拟现实设备感知交互能力的强化离不开光学传感器数量和规格的升级,而每次迭代都将催生检测模块的动态更新,在拉动其价值量提升的同时推动设备需求量增长。
沙利文预测,2022至2026年VR/AR领域工业级精密光学市场规模将从9.2亿元增长至20.3亿元,复合年增长率达21.9%。
3依托技术积淀发挥乘数效应,拥抱多元场景3.1定制化能力是公司战略核心,技术积淀深厚公司采用“多品种、小批量、定制化”的经营模式,赋能客户从前期开发到后期迭代的全过程,客户黏性高。依据公司招股书,2021年,公司在全球生命科学/半导体/ARVR领域工业级精密光学市场的市占率分别为3.8%/3.0%/3.0%。公司定制化能力突出的本质是其深厚的光学设计及加工能力,即能够依据客户给出的产品参数限制快速完成精密加工,镀膜技术和抛光技术是精密光学的两大核心。一、镀膜技术:镀膜以蒸发沉积、磁控溅射等方式将氧化物或金属等材料均匀覆盖在光学元件表层,令光学元件具备增透、抗干扰等特定功能。镀膜技术的演进是光学元件性能提升以及场景拓展的起点,是令光学走向精密化的技术核心。AR增透膜是光学元件中最基础、最通用的镀膜技术。增透膜利用了光的干涉原理,通过控制薄膜的厚度和折射率来实现光线的增透,在光路传输中起到至关重要的基础性功用。出于准直、放大等光线处理要求,多次传输是精密光学系统光路的普遍特性,因此低透光率的缺陷会在光路中被一层层放大,成倍影响最终的光效。增透膜的技术难度主要体现在:对膜材的特定折射率要求和现实中膜材固有物理特性并不完全匹配。增透膜对薄膜厚度和折射率的要求被特定的物理公式限定,但现实的薄膜材料折射率由自身属性固定,二者只能近似,无法完全匹配。理论上,最理想的透过率要求膜材的折射率等于空气折射率和元件折射率乘积的算数平方根。举例来看,一般空气折射率在1.0左右,玻璃折射率在1.5-1.7左右,对应折算出理想膜材的折射率在1.224/1.304左右,但实际中并没有精准贴合理论要求的镀膜材料,这就要求光学企业通过合理的材料选择(同时还需考虑材料成本、机械稳定性等因素)、多层膜制备等技术手段来无限接近100%透过率的理想目标。
公司可实现覆盖紫外、可见、红外波段的镀膜设计和制造,具有增透(AR)、高反(HR)、分光(Beam splitter)、滤光(Filter)等各类产品的镀膜能力。公司拥有一台直径1.9m的超大型镀膜机,同时引进德国莱宝高端镀膜机,形成高端生物滤光片的设计和开发能力。


3.2从技术积淀期步入红利释放期,三大业务主线逐步清晰

毛利率假设:
4.2 估值考虑业务结构的相似程度,我们选取同样布局精密光学元件的永新光学、蓝特光学作为可比公司;考虑到公司在半导体设备零部件领域的稀缺性,我们选取同样涉足半导体领域的奥普光电作为可比公司。2022-2024年可比公司PE均值分别为61.34X、31.21X、21.89X。公司2022-2024年PE分别为62.61X、44.55X、32.85X。(以发行价计算)。与其他公司相比,公司下游为工业级精密光学市场,地位相对稀缺,建议关注公司后续发展。

5 风险提示

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