永新光学研究报告：车载光学加速放量，五年五倍冲刺

1. 永新光学：技术沉淀深厚，五年五倍挑战

1.1 持股分散，激发创新

深耕产业 20 余年，成长为国内精密光学仪器领先者。永新光学成立于 1997 年，目 前是国家级高新技术企业，中国仪器仪表行业协会副理事长单位、光学仪器分会理事长单 位和光学显微镜国家标准制订单位。公司致力于生命科学、AI 智慧医疗和工业检测领域的 科学仪器国产化替代，为物联网、自动驾驶、工业自动化、人工智能和专业影像设备等产 业提供核心光学部件，是徕卡相机、德国蔡司、日本尼康等国际知名企业的核心供应商。

公司显微镜业务起家，光学元件组件占比快速提升。公司产品主要分为显微镜系列和 光学元件组件两大类，主要产品包括生物显微镜及工业显微镜、条码扫描仪镜头、平面光 学元件、专业成像光学镜片及镜头，拥有“NOVEL”、“NEXCOPE”、“江南”等自主 品牌，产品主要出口欧美、日本、新加坡等国家和地区。具体来看：

1）公司显微镜产品主要应用于生命科学、精密检测领域的教学科研需求，市场需求 稳定，是国家级制造业单项冠军示范企业。随着显微镜在教学、生命科学、纳米技术以及 半导体技术等领域的渗透，以及国内精密制造能力不断提高，国产显微仪器高端化和国产 替代的市场空间巨大。

2）条码扫描仪镜头：公司是下游全球领先客户的核心光学部件供应商。条码扫描仪 市场品牌集中度较高，讯宝科技、霍尼韦尔、得利捷和 NCR 为行业四大巨头，在商超、 金融、政府、物流、工业、服务机构等中高端市场占据主要份额。公司已经成为以上四家 知名企业的核心光学部件供应商。

3）机器视觉镜头：和下游龙头厂商进行合作。海外品牌如康耐视和基恩士凭借技术 领先优势主导机器视觉市场。公司是康耐视的光学元件组件供应商。

光学元件组件业务提速，营收占比明显提升。2021H1 受益于条码镜头及机器视觉客 户新品量产、疫情下物流行业过程管控需求增加，以及公司近年积极把握自动驾驶、激光 雷达等领域的市场机遇，公司光学元组件业务快速放量，上半年营收规模达到 2.31 亿元， 同比增长 71.45%，营收占比也提升到 62.58%。

公司股权结构相对分散，技术人员持股利于创新。根据公司最新股权结构图，永新光 学股权结构相对分散，第一大股东持股比例未超过 30%。公司通过员工持股平台（新颢投 资为发行人的员工持股平台）和个人持股（总经理毛磊是教授级高级工程师，享受国务院 政府特殊津贴专家，个人持股比例 2.94%）绑定公司和个人利益，利于公司创新的长期发 展。

1.2 独特的阶梯式成长之路

结合《清华管理评论》2021 年 6 月刊《永新光学：阶梯式学习铺就冠军之路》一文 讲解，永新光学的阶梯式成长之路确保了公司深厚的技术沉淀，为公司能够快速实现产品 裂变打下了良好的基础。

永新光学的技术升级之路可总结为：干中学-合作中学-研发中学

1）干中学（1997-2007）：永新光学的前身是宁波光学仪器厂，早期是一家以眼镜 为主营业务的集体企业，虽然生产显微镜，但起步晚，产品偏低端。1997 年中国香港知 名企业家曹光彪先生出资 1050 万元，宁波光学仪器厂以厂房、生产设备等作价出资 700 万元，双方共同设立“宁波永新光学仪器有限公司”。当时公司只能生产单一品种的低端 显微镜，以销往东南亚为主，年销售额不到 2000 万元。

机缘巧合下，摩托罗拉采购总监来中国寻求生产“光学激光读取镜头”合作厂商，永 新顺利拿到订单，这笔订单也帮助公司度过了亚洲金融危机。 1997-2007 年，公司通过与徕卡、蔡司、摩托罗拉等国际领先企业的持续合作，利 用定制化方案+以销定产模式和客户保持较为紧密的合作关系，通过“干中学”实现生产 工艺的稳步提升，并开始具备了一定的产品设计和生产能力。

2）产学研合作中学（2008-2017）：该阶段公司意识要进行代工的转型升级。对内： 公司较早启动战略管理咨询，并制定了企业“基于精密制造”的突破型增长战略；对外： 一方面 2008 年公司全资并购了江南永新（前身是南京江南光学仪器厂）强化技术基础； 另一方面公司和国内高校开展产学研技术合作，与浙江大学、复旦大学、宁波大学等建立 合作关系。

该阶段公司成功为嫦娥二号、嫦娥三号制作降落相机镜头，并在 2016 年合作承担了 国家重大科学仪器开发项目“高分辨荧光显微成像仪研究及产业化”，为进入高端显微镜 市场打下良好基础。2017 年公司获得了工信部“单项冠军培育企业”称号。

3）研发（重大工程项目）中学（2018 年后）：该阶段公司陆续承担起多项国家重点 项目，研发实力进一步提升，并推动了公司在已有合作厂商的业务升级，如公司与徕卡、 蔡司等厂商进一步加深合作，并成为优秀供应商。同时，基于深厚的技术积累，公司加快 开拓车载镜头、激光雷达、机器视觉、人工智能类光学产品等新兴业务。

1.3 五年战略规划彰显长期发展信心

2021-2025 年为公司新战略规划阶段，产值和人均效率均目标为翻五倍。2020 年公 司制订完成新的五年战略规划（2021-2025 年），明确以“赋能型精准突破式发展战略” 为总体发展战略，计划通过 5 年时间，实现 5 倍产值规模和 5 倍人均效率。公司以显微镜 及光学元组件为两大核心业务板块，实现快速增长，打造“科学仪器和核心光学部件”国 际细分行业领军企业。

回顾过往目标制定及完成情况：稳扎稳打，持续兑现。通过梳理公司年报披露的 2018-2020 年目标制定和完成情况，我们发现公司不仅提出的目标清晰、规划清楚，且 稳定兑现。从业务进展角度进行梳理： 光学仪器/显微镜：公司的目标围绕高端和国产替代两大方面，兑现角度，2019- 2020 年公司完成了光学显微镜中的难度较高的共聚焦显微镜的客户试用—客户认可—首 台销售——小批量销售过程。

光学元件/组件角度：公司目标围绕专业类、装备类、医疗类、人工智能类产品，强 调和客户一起成长（即产业链纵向延伸和横向拓展战略）。兑现角度，在条码扫描仪方面， 公司实现从普通镜头——扫描镜头复杂部件业务——自主研发的超硬膜窗口技术居全球领 先的进阶；机器视觉方面液体变焦镜头实现批量出货；车载镜头从前片不断提升产能到为 储备镜头模组代工；激光雷达实现从早期布局—小批量验证阶段—客户群体扩展和部件到 整机代工双向延伸储备。

2021 年公司实现收入和利润高速增长，为五年计划的实现打开良好开端。2021 前三 季度公司实现营收 5.81 亿元，同比增加 44.63%，实现归母净利润 2.18 亿元，同比增长 130.60%，收入端高增长来源于 2021 上半年光学元件中条码镜头、机器视觉镜头、车载 镜头前片、激光雷达光学元组件的快速放量。

国内营收占比稳步提升，显微镜、光学组件毛利率水平实现稳步提升。受益于公司自 主品牌建设，2016-2020 年国内营收占比逐年稳步提升，2020 年达到 42%。毛利率角度， 受益于自主品牌建设的推进，2016-2020 年显微镜产品毛利率水平保持稳步提升，2020 年达到 36%。光学组件部分，2018 年后受益于下游厂商合作深化及公司新业务的开展， 毛利率进入上升趋势，2020 年达到 46%。 两大核心业务毛利率的提升带动公司整体毛利率水平持续提升。

毛利率的提升实质源于自动化程度的快速提升。从营业成本拆分和员工人数变化角度 来看，公司毛利率 2018-2020 年持续提升本质上是在于技术成熟后带来的自动化程度提 升。营收成本中直接人工成本在营收中占比从 2018 年 7.73%下降到 2020 年 7.16%；公 司生产人员人数从 2018 年 875 人下降到 737 人。

费用率控制良好，研发投入持续提升。除了 2020 年因公司支付股份款及新厂房预估 折旧增加及股权激励计提导致管理费率增加以外，2016-2021Q3 公司管理费用率水平保 持在较低水平；销售费用率在 2021 年前三季度降低至 5%以下。研发投入角度，公司逐 年增加研发投入，2016 年以来研发费用占比一直保持提升趋势。

2. 行业：汽车智能化提速

当前汽车行业的发展迎来新一轮的变革，出于更友好、安全的出行体验以及环境保护 等目的，传统燃油车不再是各大车厂后续发展的方向，相反汽车电动化和智能化成为行业 发展趋势。 汽车电动化和智能化是相互促进的关系，一方面电动化是基础，为智能化的展开蓄力 （智能化的功能的实现本质需要大量的后台算力，需要靠电力驱动），另一方面，智能化是向消费者体现出差异化功能的窗口，通过抢占消费者心智，可加速电动化进程。当前， 行业电动化技术储备已经具备良好基础，智能化将成为行业下一阶段发展重心，而特斯拉 以及小鹏、蔚来、理想等国内造车新势力的存在，将有望加速整个行业智能化进程。

汽车智能化的终极目标就是无人/自动驾驶，从设计的架构来看，主要涉及感知、决 策和执行三个环节，其中感知层是基础，主要通过各类传感器实现。 1）感知定位层硬件主要靠传感器实现，分为车辆运动、环境感知和驾驶员检测三部 分，分别检测车的运动情况、路况的变化和驾驶员的驾驶情况。 车辆运动传感器：速度和角度传感器提供车辆线控系统的相关横向和纵向信息（主要 来自车身底盘）。惯性导航+全球定位系统提供全姿态信息参数和高精度定位信息。 驾驶员监测传感器：由车内摄像头和生物电传感器组成，通过收集驾驶员面部细节以 及心脏等部位数据，最终通过计算分析驾驶员是否在正常驾驶。 环境感知传感器：这类传感器类似于人的视觉和听觉，是实现自动驾驶功能的核心部 件。由激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达组成。

当前自动驾驶处在 L2 级向 L3 级别过渡阶段，激光雷达配置方案是大部分主流厂商的 选择。当前 L3 级的发展路线，大部分车厂是在高速 L2 上面做升级。L3 与 L2 的差异更多 是让车辆负责主要周边监控，人类驾驶员只是部分复杂场景主导，因此到 L3 更强调感知 层的作用，利用传感器准确传输驾驶周围信息。

目前在 L3 级别感知层的实现路径上，主要有以下两种类型： 1）视觉路线：特斯拉选的方案，强调“弱硬件强算法”，即对硬件传感器要求较低， 一般只需要摄像头和毫米波雷达即可，但对算法要求极高。 视觉方案的优点在于硬件已经较为成熟，成本低，但由于摄像头捕捉到的环境信息为 2D 的，需要利用算法将 2D 信息转化为 3D 呈现；同时毫米波雷达探测角度小，远距离探 测能力一般，仍需要优异的算法进行弥补。因此这种视觉解决方案对厂商的算法能力要求 非常高，而算法的搭建需要海量的数据作为基础，目前业内只有特斯拉具备完全自主软硬 件算法的掌握与开发能力，且在数据储备、商业化变现等方面占据较为明显的优势，因此 视觉方案是特斯拉选择的部署方案。

2）激光雷达路线：除特斯拉外，大部分主流车厂选择的方案，强调“强硬件弱算 法”，是实现弯道超车的利器。 激光雷达方案就是在原来摄像头、毫米波雷达视觉方案的基础上增加了激光雷达，可 以实现远距离、全方位探测，收集到的数据更加全面和立体，因而对于后期算法处理能力 要求有明显降低。 在自动驾驶这个领域里，特斯拉具备较为明显的先发优势，而其他传统车厂或者新势 力厂商大多起步较晚，在较短时间里无法用到类似特斯拉一样的强大的算法能力。而通过 强化硬件部署能力，弱化算法层要求，既可以加快达到 L3 级自动要求，又有希望在新一 轮竞争中实现弯道超车。

在传感器方面：摄像头由于其成熟的技术和较低的成本，成为智能驾驶必备元素；当 前自动驾驶处在 L2 级向 L3 级别过渡阶段，增加激光雷达的配置方案是大部分主流厂商的 选择。本章将重点分析激光雷达和车载镜头行业的发展情况。（报告来源：未来智库）

2.1 激光雷达：2022 年或是量产元年，行业 CAGR 超 90%

根据扫描方式的不同来分，当前激光雷达可分为机械式、半固态（转镜、MEMS 型等） 和固态型（Flash 和 OPA 型等）三大类。 机械旋转式虽方案成熟，但较难通过车规认证，混合固态是当前主流方案。机械旋转 式激光雷达是发展最早的激光雷达，其工作原理是通过内部的马达带动激光束进行水平方 向 360°旋转扫描。机械激光雷达由于是通过机械部件进行旋转扫描，因此其体积一般较 大，难以实现集成，同时由于存在运动部件，激光雷达的可靠性较差且寿命短，较难通过 车规级认证。

混合固态激光雷达处于机械式和全固态之间，主要分为转镜、MEMS 微振镜和棱镜三 种，其中转镜激光雷达是最早上车量产方案。这种方案是指反射镜的镜面围绕圆心不断旋转扫描激光的方法，2017 年，奥迪发布的全球首款量产的 L3 级自动驾驶汽车 A8 上搭载 的激光雷达使用的就是转镜结构。MEMS 虽然没有机械式激光雷达探测角度范围大，但其 具备良好的性能、探测距离及高分辨率，同时体积减小、可靠性提高且成本可实现明显降 低，目前有望成为作为下一个上车量产方案。 固态式激光雷达：激光雷达长期演进方向，技术仍未完全成熟。固态式激光雷由于内 部有没有需要旋转和可动的扫描部件，可实现高集成度，且更易满足车规级设备在连续振 动、高低温、高湿高盐等环境下连续工作的要求。固态激光雷达主要有 OPA 光学相控阵 和 Flash 闪光激光雷达两种。 从机械式向固态迁移，激光雷达技术不断成熟，可逐步满足车规要求。

成本端：激光雷达单价从万美元下探到千美元附近。 成本较高是激光雷达一直未得到大面积普及的原因之一，最早一代的机械旋转式激光 雷达在刚推出的时候，如 Velodyne 的机械式激光雷达产品单价往往在万元美金以上。最 近几年，激光雷达的单价已经开始出现明显下降。

2020 年 CES 展会期间，多家参展供应商发布低成本车载激光雷达，价格明显下探均 在 1000 美元以下。在 CES2020 展会期间，Velodye、速腾聚创、大疆等明星科技公司 均推出新一代激光雷达：在激光雷达业界名气最盛的 Velodyne 推出新品 Velabit，仅一 副扑克牌大小，价格为 100 美元，全车需要装 5 个；大疆内部孵化出来的子公司览沃 Livox 新推出两款激光雷达 Horizon 和 Tele-15，价格分别为 999 美元、1499 美元。

2022 年可视为激光雷达量产元年。将 2022 年视为激光雷达量产元年，主要出于以 下 2 个判断：（1）多款搭载激光雷达的车型将在 2022 年量产，其中包括了小鹏、蔚来、 非凡汽车等众多厂商；（2）2022 年 CES 展上多家激光雷达厂商发布多款了车规级别激 光雷达新方案，如速腾聚创、禾赛科技等。

中期 2025 年，我们预计车载激光雷达全球市场规模超 60 亿美金。2022 年激光雷达 发展提速，新势力车厂+激光雷达厂商均有明显变化，对于智能辅助驾驶市场激光雷达市 场规模可保持乐观。2021-2022 年我们看到了更多积极变化的因素，具体表现在：1）众 多激光雷达厂商在本年度发布新型方案，华为也开始加入激光雷达阵列，发布激光雷达方 案的厂商明显增多；2）小米、苹果等新势力厂商同样加入智能汽车行业。我们认为新玩 家的不断加入和现有玩家方案的快速更新迭代，有望加速智能驾驶演进的进程，激光雷达 的渗透率有望实现快速增长。我们对于激光雷达 2025 年智能辅助驾驶市场规模测算如下：

市场规模 = 乘用车市场销量 ∗ 前装渗透率 ∗ 单车配激光雷达个数 ∗ 激光雷达单价

1）乘用车市场销量：根据乘用车市场信息联席会数据，2020 年全球汽车销量总计 7803 万辆，同比下降 13%（主要受疫情影响）。结合历史数据，我们近似假定 2025 年 全球乘用车销量约为 9000 万辆（假设疫情影响消除，需求日渐恢复）。

2）L3 级别搭载激光雷达方案渗透率：根据《汽车产业中长期发展规划》、《智能汽 车创新发展战略》等国家规划以及行业自身发展的规律等，预计 2020 年底，我国市场中 L1/L2/L3 级别自动驾驶汽车渗透率合计达到 50%，L3 级别开始进入市场；到 2025 年， 各级别自动驾驶渗透率合计达到 80%，其中 L3 级别为 20%，L4 级别开始进入市场。 由于一般 L2+/L3 级别智能驾驶车辆才开始搭载激光雷达，同时考虑到目前特斯拉并 不采用激光雷达方案以及全球各地渗透率进程不一。我们近似假定 2025 年全球 L3 级别 车辆且配备激光雷达方案的渗透率为 10%，即上述 L3 级渗透率的一半。

3）单车搭载个数：根据目前发布的搭配激光雷达的车辆的配置情况来看，大部分车 辆搭载的激光雷达的数量在 1-3 个之间（部分车型计划搭载 4 个），保守估计，我们假定 2025 年单车搭载的平均激光雷达个数为 1.5 个。

4）激光雷达单价：2020 年我们看到激光雷达的单价下探到 1000 美元附近。我们认 为后续激光雷达还会继续保持单价下降趋势，假定 2025 年激光雷达平均单价下降到 450 美金。即使如此，较低的价格会对渗透率提升大有裨益。

远期 2030 年：若激光雷达渗透率超 30%，激光雷达市场空间超千亿人民币。

1）关于全球车辆：考虑远期 2030 年全球人口增加和生活水平的提高，我们假定全 球车辆需求有一定增长，保守假设增加至 1 亿辆；2）关于渗透率：根据智研咨询数据， 到 2030 年全球乘用车 L1/L2 级别渗透率达到 30%，L3 级别渗透率会达到 21%，L4/L5级别渗透率会达到 15%，即合计 L3 级别及以上渗透率达到 36%。考虑到存在厂商并没有 选择激光雷达方案，我们假设远期 2030 年激光雷达在乘用车市场渗透率为 35%；

3）关于单车配置数量：考虑到随着汽车自动驾驶将会进阶到 L3 级别及以上，我们认 为单车部署激光雷达数量会有提升，假定单车平均数量从 1.5 提升到 2 个；4）关于激光 雷达平均单价：假设激光雷达产业逐步走向成熟，单价下降到 250 美金。则远期 2030 年 市场规模测算如下：年市场规模 = 万 ∗ % ∗ ∗ = 亿美元

2.2 车载镜头：乘数效应放大行业增长

自动驾驶渗透率和单车平均部署镜头个数仍处在低位，二者提升的乘数效应推动行业 规模快速扩大。由于相对成熟的产业链，车载镜头相较于其他传感器（如激光雷达、毫米 波雷达等）具备明显的成本优势，因而成为汽车智能化的首选方案。考虑到当前成熟的产 业链，我们认为其单价下降的空间有限，相反自动驾驶渗透率提升和单车配置摄像头个数 的提升将实现行业提速发展。

自动驾驶渗透率当前仍处在较低水平，2020-2025 年空间超翻倍。以中国为例， 2020 年已售出的 L2 级别及以上的乘用车渗透率约为 13%。根据 HIS Markit 预测数据， 2025 年我国 L2 级别及以上自动驾驶渗透率将达到 34%，相较于 2020 年空间翻倍以上。 自动化程度提升驱动单车部署镜头数量增长，2026 年单车部署镜头将从 2021 年 2.3 颗提升至 3.8 颗。车载镜头作为高级驾驶辅助系统（ADAS）的重要组成部分，其需 求从后视向侧视、环视、前视、内视多个方位拓展。通常，一辆车 ADAS 系统需要 6 个摄 像头（4 颗环视+1 颗前视+1 颗后视），智能化程度更高的车辆会需要 8 个甚至更多的摄 像头，如特斯拉 Model Y、ModelS 等车型单车均配置 9 个摄像头（3 个前视+2 颗环视 +3 个后视+1 颗内视），蔚来车 ET7 搭载了 11 个摄像头，小鹏 P7 单车安装 14 颗摄像 头。

根据咨询机构 ICV 最新数据，2021 年，全球单车平均配置数量为 2.3 颗，预计到 2026 年这一数值将达到 3.8 颗。全球汽车前装用的摄像头总量将从 2021 年的 1.65 亿颗 增长至 2026 年的 3.7 亿颗，2022-2026 年的 CAGR 预计达到 16.2%。预计 2026 年， 全球车用摄像头前装市场规模达到 306 亿美元。

3. 前瞻布局，车载新品放量

永新光学在车载相关业务的布局集中在车载激光雷达和车载镜头及前片两部分。车载 激光雷达主要涉及其中光学部分，包括车载镜头、窗口片、滤光片等元件和组件，未来公 司有望进一步延伸至激光雷达模块代工部分。车载镜头方面，公司主要供应车载镜头前片、 车载镜头两部分，其中车载镜头前片是当前营收主要部分，车载镜头在 2018 年已开发多 款环视、前视、內视镜头，为切入镜头模组厂商做好了储备。

3.1 激光雷达镜头出货量破万

2018 年已与激光雷达厂商实现合作，2021 年激光雷达镜头出货超万件。通过公司 年报梳理，我们发现公司早在 2018 年就已经和激光雷达厂商 Quanergy 达成合作（考虑 到公司 2018 年上市，或在此前已经有相关业务合作），布局相关业务，到 2021 年实现 小批量供货，共历时 3 年。 根据公司公告，2021 年公司激光雷达镜头出货量为 1.19 万件，对应营收规模为 320 万元。我们认为公司作为前瞻布局厂商之一，较早完成了车厂复杂和长周期的认证过 程。因此结合激光雷达行业即将量产的分析，我们认为公司有望充分受益下游行业发展。

3.2 车载镜头前片出货量迅速提升

车载镜头前片出货量快速提升，镜头模组静待突破。从 2018 年公司开始向 Sony 提 供车载镜头前片，公司车载镜头前片从 2018 年 100 万片提升至 2021 年 650 万片。车载 镜头方面，2018 年已经开发多款环视、前视、內视镜头，并接洽多家国内外车载镜头模 组厂商，未来拿到车载镜头组装的批量订单也将带来业务增量。（报告来源：未来智库）

4. 盈利预测

根据公司近三年年报的披露拆分情况，公司营收分为显微镜和光学元件两大部分，其 中光学元件部分应用范围包括条码扫描仪镜头、机器视觉镜头、车载（车载镜头、激光雷 达镜头等）等，结合公司最新公告的披露值，我们分别对营收里显微镜、光学元件系列以 及光学元件里面车载业务进行拆分预测。

1. 高端化策略带动下，预计公司显微镜收入继续保持稳健增长。光学显微镜显微镜行 业经过近百年发展，行业进入成熟阶段。当前显微镜下游主要用于教育、科研、半导体等 领域，行业呈现出高端海外厂商主导，低端国内厂商集中的特点。世界高端光学显微镜主 要集中在德国和日本，以永新光学等为代表厂商，属于第二梯队，向高端市场进行突破。 根据公司公告，2021 年公司高端系列显微镜根据产品类型不同，销售价格在 5000 元100 万元不等，实际均价达到约 2 万元/台，远高于公司之前千元水平的平均单价。我们 认为随着公司显微镜内部销售结构的优化，公司这部分收入将保持稳健增长。预计 2021/2022/2023 年显微镜收入增速分别为 20.9%、23.1%、22.9%，2021/2022/2023 年显微镜毛利率分别为 37%、37.5%、37.7%。

2. 车载业务、机器视觉、扫描镜头等业务快速发展，带动公司光学元件收入保持高速 增速。公司 2018 年上市募投项目已经陆续完成，2021 年开始陆续释放产能，结合上文 对于激光雷达以及车载镜头行业趋势分析，近三年公司光学元件部分将进入快速发展阶段， 预计 2021/2022/2023 年光学元件收入增速分别为 56.0%、46.4%、43.8%，对应毛利率 分别为 46.0%、45.4%、45.1%。对于其中车载业务，我们预计公司 2022/2023 年收入 增速分别为 132.0%、134.8%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）