2023年奥普光电分析报告:背靠长光所,军民综合光电业务联动启新程

  • 来源:中信证券
  • 发布时间:2023/09/11
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奥普光电分析报告:背靠长光所,军民综合光电业务联动启新程.pdf

奥普光电分析报告:背靠长光所,军民综合光电业务联动启新程。起步于长春光机所,产品多元化协同发展,母公司聚焦光电测控等仪器。奥普光电作为中国科学院长春光机所旗下唯一控股上市企业,经过多年的经营和发展,已经在光电测控领域形成强大的综合优势,逐步成长为军民共举、光机电一体化发展的企业。近年来,通过内生外延,公司业务版图逐渐扩大,产品包括光电测控仪器、光学材料、光栅编码器、高性能碳纤维复合材料制品等,呈现多元化协同发展的趋势。公司参控股多项业务可以形成联动,客户资源有一定重合,极大程度上提升了公司内部的资源利用效率。未来随着公司继续布局光电领域内具备协同基础的产业,通过技术和市场资源互动,其业务规模有...

长光所唯一控股上市平台,业务版图逐渐扩大

起源于中科院试验工厂,建立军民并举发展格局

前身为中科院光机所实验工厂,聚焦光、机、电一体化设备研制生产。奥普光电成立 于 2001 年 6 月,其前身是始建于 1958 年的中国科学院长春光机所试验工厂,是由中国 科学院长春光学精密机械与物理研究所等出资设立的高新技术企业。2010 年 1 月,公司 在深交所挂牌上市。经过多年的经营和发展,公司已在光电测控领域形成强 大的综合优势,并在技术、生产上处于国内同行业佼佼者。 曾参与多项国家重大工程项目,为国防建设做出突出贡献。公司在精密机械加工、光 学材料生产、光学元器件加工等方面独有几十项关键技术,创造多个“中国第一”。近年 来,公司参与了“祝融探火”、“羲和逐日”、“天和遨游太空”等多项国家重大工程项目, 参与了多项国家级重点研发项目、国家科技重大专项,并曾在“两弹一星”、“神舟”号载 人航天飞船等重大工程中建立功勋,在国内国防光电测控仪器设备领域处于领军地位。

积极开展对外投资与并购,拓展业务领域,建立军民并举的发展格局。2010 年上市 时,公司产品主要为军用产品,占有大部分军用光电经纬仪、军用电视测角仪等国防用光 电测控仪器市场,仅有部分 K9 玻璃属于民用范畴。2013 年,公司收购禹衡光学,新增光 栅传感器业务,主要针对民用,增强了公司在光电仪器设备领域的市场竞争力和市场占有 率,促进军品和民品两个方向协调发展。2022 年,公司增持长光宇航 40%股份,合计持 有 51.11%股权。长光宇航专业从事高性能碳纤维复合材料研发、生产及销售,产品应用 于航空航天、武器装备等多个领域。此次收购增加了公司的高性能碳纤维制品业务,丰富 了公司航天军工领域的产品类型。经过多年发展,公司已逐步成长为军民并举、光机电一 体化发展的企业,多项产品与技术处于同业领先地位。

背靠长春光机所,资源丰厚,股权结构稳定。公司自成立以来的长期实际控制人为中 国科学院长春光学精密机械与物理研究所,截至 2023 年一季报,中国科学院长春光学精 密机械与物理研究所直接持有公司42.4%的股份,为第一大股东;第二大股东为风华高科, 持有 4.99%的股份。长春光机所是中科院规模最大的研究所,也是我国光电领域成立最早 的研究所,光机所的强大技术支持和在行业内的广泛影响力必将对公司未来的持续发展产 生积极重要影响。根据公司公告,光机所曾于 2009 年公司上市前承诺“一旦用于科研目 的的任何军工产品可进行批量生产,本所将该等产品的生产全部投入长春奥普光电技术股 份有限公司”,此承诺可保证光机所对公司长期发展的支持。

截止 2023 年一季报,奥普光电共有 3 家直接控股子公司和多家参股公司。其中,3 家控股子公司均为与长春光机所共同孵化企业,其主营业务方向各有不同。禹衡光学是国 内光栅编码器龙头,长光易格主要业务为以熔模石膏型铸造为主的有色合金精密加工及相 关产品的研发、制造,新控股子公司长光宇航则主营碳纤维复合材料产业。

主营光电设备,多业务协同共促成长

公司主营业务为光电测控仪器设备、新型医疗检测仪器及光学材料等产品的研发、生 产与销售,公司内部多业务及资源形成协同效应,资源利用效率高。公司主导产品包括光 电经纬仪光机分系统、航空/航天相机光机分系统、新型雷达天线座、精密转台、军民两用 医疗检测仪器、光栅编码器、导弹火箭及空间结构件、K9 光学玻璃等。公司子公司禹衡 光学业务编码器可以直接用于光电经纬仪,K9 玻璃业务及参股子公司长光辰芯业务 CMOS 图像传感器也可以用于军工、科研类的光学仪器上。此外,公司新收购子公司长光 宇航的复合材料业务和公司传统的航空航天业务客户较为一致,未来有望借助于公司所拥 有的军工行业资源及渠道优势,实现快速发展。根据深交所互动易公司与投资者交流消息, 未来公司也将布局光电领域内具备协同基础的产业,通过技术和市场资源互动,进一步扩 大业务领域及规模。

光电测控仪器和光栅传感器是主要产品,新收购业务增长可期。从营收构成来看,公 司的产品可大致分为四类,其中,光电测控仪器作为公司成立伊始的主营业务,占比最高, 达到总营收的 47.85%,且在 2018 年至 2021 年四年间营收规模和营收占比均呈现上升趋 势,规模从 1.08 亿元增长至 3.15 亿元,2022 年受疫情及公司产品多样化影响营收及占比 略有下降。其次是光栅传感器,2022 年占总营收 30.3%,与光电测控仪器变化趋势类似。 公司新收购业务复合材料 2022 年营收 1.16 亿元,占比 18.5%,未来成长空间较大。

从盈利性来看,公司新并入业务复合材料及光栅传感器类业务的毛利率最高,2022 年整体分别达到 40.24%/38.65%。长光宇航在未收购前净利润一直呈现大幅增长趋势, 2019 年至 2022 年四年间净利润增速 CAGR 达 108.88%,预计收购后加上与奥普光电资 源整合及光机所的助力,复合材料业务会有更多增长机会。而光学材料和光电测控仪器整体毛利率水平较低,光电测控仪器生产销售毛利率呈下降趋势,主要是受到疫情管控和原 材料价格上升的影响。

建立核心研发团队,鼓励研发创新。公司高度重视技术创新及研发,坚持核心技术自 主可控的发展战略,从事高新技术研究、开发的人员约占全体员工的 20%以上,且公司研 发支出较为稳定。整体来看,公司技术创新及新产品研制开发能力较强,平均每年推出专 利和新技术 10 余项,多种技术和产品达到国内领先、国际先进水平。截止 2022 年底, 公司已拥有近 2000 台/套先进的精密机械光学加工设备和检测仪器,拥有各类有效知识产 权合计 149 件,其中专利 88 件、软件著作权 7 件、注册商标 54 件。2022 年,公司国防 军工资质持续完善,承制资格完成扩项,由“生产引领”向“研发引领”转型升级迈出具 有里程碑意义的重要一步。

营收保持稳健增长,营运能力整体向好发展

营收保持稳健增长。2018 年至 2022 年,公司营业总收入从 3.85 亿元增长至 6.27 亿 元,CAGR=12.97%,营业收入增长较为稳定。2022 年,公司全年营业收入达 6.27 亿元,同比增长 14.67%,归母净利润 0.82 亿元,同比增长 54.72%,营业收入和归母净利润出 现了大幅增长,一方面是因为公司收购长光宇航 40%股权后对其实现控股,纳入财务报表, 另一方面是公司原持有长光宇航 11.11%股权在本次股权收购过程中评估增值,确认的投 资收益有所增长。2023Q1,公司营收同比增长高达 63.79%,疫后恢复情况良好,增速可 观。

盈利能力略有提升,费用率整体较为稳定。2019 年至 2021 年,公司销售毛利率呈下 降趋势,主要原因是疫情管控及原材料价格上升,而净利率较为稳定。2022 年,公司销 售毛利率有所恢复,净利率有较大幅度提升,分别为 29.95%/16.56%,相比 2021 年分别 增长 0.41%/6.01%,净利率达到五年以来新高度。从费用端来看,公司期间费用长期较为 稳定,控费效果显著,销售费用率呈下降趋势。同时,公司注重研发投入,研发费用占比 长期稳定在 10%左右。

收购长光宇航后资产流动性有所下降,但仍能维持健康水平。2018-2021 年,公司资 产负债率稳定在 10%左右,2022 年,由于股权收购长光宇航后进行并表,而长光宇航流 动负债较多,因此总资产负债率上升至 30.31%,资产流动性亦有所下降,公司流动/速动/现金比率分别为 3.17/1.92/0.44,但仍维持在健康水平。

公司营运能力整体向好发展。公司近五年存货和应收账款周转天数整体有所下降,净 营业周期也因此有所改善。2022 年,公司存货周转天数和应收账款周转天数分别为 309.33/131.93 天。总资产周转率在 2018-2021 年逐渐提升,而在 2022 年,虽然整体公 司产品利润空间有所上升,但由于并购带来整体的资产总额增长大于营收增长,新并表业 务复合材料营收规模较小,因此公司资产运转效率有所下降。未来随着碳纤维业务规模的 增大,公司营运能力有望进一步改善。

深耕光电测控领域,产品多元化发展

光电测控技术实力领先,充分受益航天景气

深耕光机电一体化产品,产品覆盖全产业链。公司光电测控类产品包括光电经纬仪、 航天航空类产品和新型雷达天线座,产品覆盖从光机电算软到部件向整机设计开发、加工 制造、系统集成装调服务延伸的完整产业链。奥普光电传统光电测控业务以军用为主,主要产品光电经纬仪应用于战场上对飞机、导弹、卫星等目标的实况拍摄和定向测量。

光电测控仪器为核心业务,收入占比近一半。近年来公司光电测控仪器业务稳步发展, 2018-2022年该业务收入 CAGR达 7.60%,2022年该业务实现收入 3.00亿元,同比-4.75%, 收入占比 47.8%,贡献公司近半收入。2022 年该业务实现毛利润 0.68 亿元,占比 36.2%; 受直接材料占营业成本比重逐年上升影响,公司近年该业务毛利率呈稳中有降趋势,2022 年该业务毛利率为 22.54%,同比-4.82pcts。

航天发射加快叠加有效载荷提升,光电测控类产品迎快速发展。根据国家统计局数据 显示,2022 年我国全年成功完成 62 次宇航发射;2023 年 6 月 7 日,我国成功发射了力 箭一号遥二运载火箭,将 26 颗卫星送入预定轨道,达成我国一箭多星发射的最高纪录。 随着我国一箭多星、火箭可回收、低成本小卫星等领域取得突破,我们预计未来我国航天 发射将迎来快速增长期。随着航天器推进技术的进步,有效载荷(航天器上完成特定任务 的设备或仪器)持续提升,以 SpaceX 星际飞船为例,马斯克表示在现在的星舰(6 个发 动机和 33 个助推器)基础上增加 3 个发动机,理论可以使发射到近地轨道(LEO)的火 箭有效载荷从 150 吨增加到 220 吨或更多,提高近 50%。在航天领域,精密测试测量技 术要求高,以满足火箭发射、卫星观测、空间交会等需求,而光电测试测量技术作为现代 精密测量技术的核心,其应用产品广泛使用在该领域。伴随航天发射加快以及有效载荷的 提升,光电测控类产品料将迎来快速发展。

技术实力领先,多重壁垒成就公司领先地位。据公司公告,作为光电经纬仪生产的龙 头企业,奥普光电在精密机械加工、光学元器件加工、光机装调、光学材料备制等方面独 有几十项关键技术,平均每年推出专利和新技术 10 余项,在航空航天及国防用光电测控 仪器设备产品研发和生产方面拥有技术领先优势。

长期配套军工单位和国防科研院所,客户渠道稳固。公司光电测控领域产品主要供应 军工单位和国防科研院所,近年来参与了“祝融探火”、“羲和逐日”、“天和遨游太空”等 多项国家重大工程项目。军工行业计划性与确定性强,军工集团或下属单位与军工配套企 业建立供应关系后不会轻易变更。作为光机所下属唯一控股上市平台,奥普光电承接了大 量所内优质资源,与各大军工集团形成长期配套合作关系,配套关系稳固。

光学玻璃及医疗仪器稳步发展,打造多元增长点

K9 光学玻璃熔炼及相关设备设计具备独特优势,料将受益于光学镜头需求提升。光 学玻璃是加工高精度光学元件及高品质照明元件的优质材料,应用于投影机、单反相机、掌纹仪等光学仪器以及先进照明系统上。奥普光电目前拥有双料道冷顶式瓷铂连熔玻璃生 产线 1 条,年产光学玻璃 1000 余吨,生产的光学玻璃折射率、色散系数、光学均匀性等 指标均达到国内领先水平,根据奥普光电公司官网数据,目前全球超过 70%的投影机中的 光学引擎采用奥普光电生产的光学玻璃。随着移动智能终端、物联网、云计算等新兴应用 领域扩展,高透明度、具备优异光学性能的光学镜头的需求与日俱增,奥普光电光学玻璃 业务规模有望持续增长。

新型医疗仪器贡献多元增长点。奥普光电医疗器械产品包括眼科检查、眩晕诊疗、快 速体检、理疗、康复训练、生物检测、医疗辅助六类。医疗检测技术成熟,新型医疗仪器 产品完善。目前,产品主要用于飞行员、驾驶员、操作员等特殊人群的身体指标快速检测, 具有集成化、便携化、数字化等优点。当前新型医疗仪器较多供应军队,主要单位包括各 军医院、疗养院、招飞体检单位、空军医学研究所/医院等;在民用领域,医疗仪器主要运 用于综合医院、社区医疗检查室等。随着新型医疗仪器业务向民品领域推广,产品功能与 应用场景有望持续扩张,新型医疗仪器业务规模有望持续增长。

控股禹衡光学,国内光栅编码器龙头企业

位移传感,数控系统的关键零部件

国内数控系统市场规模超过百亿元人民币,目前有望迎来新一轮增长周期。根据 MIR 统计,我国 2022 年数控系统市场规模为 135 亿元,相较于数千亿元的数控机床市场规模 占比较低,主要因为我国数控机床国产化率低,进口机床往往价值量较高且不在国内生产。 数控系统与通用自动化板块相关性较高,目前已进入周期底部,有望迎来新一轮增长周期。

国产数控系统具有较大替代空间,一旦国产化进程提速,国内数控系统将在较短时间 内适配国内主要数控机床。国内数控系统市场来看,2017-2022 年发那科、三菱和西门子 的市占率持续提升,国产替代趋势不明显。究其原因,数控系统需要同机床长时间合作, 并且不断迭代才能逐步适配,因此国内数控机床生产商普遍使用同一供应商提供的数控系 统以力图二者实现最佳配合。若使用新的供应商,虽然可降低采购成本,但同样对机器的 性能也会产生影响。一旦出现“断供”风险,或者存在政策推动,国产数控系统有望快速 完成国产替代,产品性能也将会在较短时间内随着与下游客户的不断适配而快速提升。

位移传感是数控系统的核心零部件,非开环运动控制系统均存在位置传感器,广义上 数控系统还包含伺服电机和位置传感器,目前光栅测量为主要位置传感技术。数控系统为 非开环运动控制系统,分为半闭环控制系统和全闭环控制系统,目前半闭环控制系统使用 最为广泛,半闭环控制系统通过采样伺服电机或丝杆旋转角度检测,全闭环控制系统还采 用了位置检测装置。目前角度检测主要通过编码器来实现,位置检测主要通过光栅尺。

目前光栅检测是位置检测的主流,综合成本和性能均优于其他位置检测装置。位置检 测装置主要采用栅式测量系统,包括感应同步器、球栅、容栅、磁栅等,光栅测量系统的 综合性能较优,且制造成本更低,根据《绝对式光栅传感器关键技术的研究》(胡国良), 目前光栅测量系统在整个测量领域里市场份额可以占到 80%以上,利用光线照射光栅标尺 或码盘,将光学信号转化为电学信号,性能和成本同样优于激光测量等其他位置测量装置。 除光栅检测外,磁性位置检测也有一定的市场份额,磁性传感相较于光电传感更加稳固耐 用。磁编码器就是利用磁场与导体之间位置变化而改变的霍尔电势差来推导旋转的角度。

光栅尺和编码器均属于光栅检测传感器,光栅尺用于位移传感,编码器用于角度传感, 后者使用范围更广。光栅尺利用光的衍射,光源和标尺相对运动后,会出现莫尔条纹信号, 再利用读数头及后续电路读取信号,不同运动位置会产生不同的信号强度,从而测量位移 量。编码器的码盘上有规则地刻有透光和不透光的线条,在码盘两侧,安放发光元件和光 敏元件。当圆盘旋转时,光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化,光敏元件输出波形 经过整形后变为脉冲,码盘上有之相标志,每转一圈输出一个脉冲,根据脉冲的不同来检 测位置。光栅尺和编码器均分为增量式和绝对式,增量式通过计算自参考点的增量脉冲信 号的数量而获得位置值,绝对式可检测全量程范围内任意位置的单值函数关系,绝对式编 码器无需回零,可以随时监控,可提高工作效率,是未来的发展趋势。

光栅尺和编码器等位置检测传感器与伺服系统具有较强的匹配关系,数控机床是位置 传感器目前最主要的应用领域。根据MIR统计,目前国内伺服系统市场规模大约为200-250 亿元,根据华中数控招股书,伺服系统约占数控系统成本的 45%,根据中国机电一体化技 术应用协会,伺服系统约占工业机器人成本的 25%,因此可以通过 MIR 的数控系统和工 业机器人市场规模数据测算其使用的伺服系统市场规模。经过我们测算,数控机床用伺服 系统是目前伺服系统的主要应用领域,约占伺服系统总市场规模的四分之一,工业机器人用伺服系统目前占比并不高,其他伺服系统主要用于电子制造、光伏、锂电、物流、电梯 等领域。位置检测传感器与伺服系统直接匹配,因此其主要应用领域也是数控机床;据《数 控机床结构原理与应用》(陈子银),编码器主要用在机床及机器人中;根据 MIR 数据,光 栅尺也主要应用在机床中;此外,电子制造、航空航天(坐标测量仪)等也是位置传感器 的主要应用方向。

数控系统出货时一般包括伺服电机及编码器,编码器对于数控系统控制精度的作用非 常显著,国产数控系统厂商大多使用国产编码器,自主可控程度较高。数控系统厂商出货 时一般配有编码器,光栅尺一般由下游客户选派,西门子等高端数控系统厂商也会提供光 栅尺的装配及统一出货。全球编码器市场以外资为主,主要包括德国的海德汉、雷尼绍, 以及日本的多摩川等,主要供货至西门子、海德汉、三菱等中高端数控系统。国产厂商的 编码器多选用禹衡光学以及艾而特、锐鹰等国产厂商,自主可控程度较高。

国内编码器/光栅尺市场有望持续增长,国产厂商仅禹衡光学占有较高市场份额。2022 年国内编码器和光栅尺市场规模分别为 25.8 亿元和 14.7 亿元,根据 MIR 预测,随着新一 轮通用设备周期,编码器/光栅尺市场规模有望持续增长,且增速加快。目前国内编码器/ 光栅尺主要以海德汉等国外厂商为主,国内厂商仅禹衡光学在编码器领域有较高市场份额。

深耕五十余年,专业光栅编码器及光学仪器生产制造商

作为中国最早的光电编码器及光学仪器专业制造商,禹衡光学的历史浓缩着中国光电 编码器工业化的发展史。奥普光电控股子公司禹衡光学(控股 65%)前身是始建于 1965 年的长春第一光学仪器厂,2005 年成立禹衡光学,2013 年被奥普光电控股,成为长春光 机所产业集团中的一员。作为吉林省首批认定的国家高新技术企业,半个世纪以来,禹衡 光学一直专注于光栅传感器的研制与生产,从 1967 年中国第一台工业编码器、1984 年第 一台国产机床编码器、1986 年第一台国产电梯编码器,到如今国内领先的高端传感器系 列,禹衡光学始终跑在行业前端,弥补了国产高端编码器的空白。

产品覆盖面广、通用性强。目前,禹衡光学拥有长光数显、禹衡时代、长光启元、长 光启衡四家子公司,主营编码器、旋转变压器、光栅尺等六大类不同产品,在数控机床、 伺服电机、电梯、航空航天、机器人等多种行业和领域都有重要应用。目前,公司的光栅 编码器已通过欧盟 RoHS 检测、CE 认证、防爆认证及军工产品实验验证等多项权威认证, 市场覆盖至全国 34 个省市自治区及全球 40 多个国家和地区。公司高端传感器系列不仅可 以提供 BiSS-C、西门子 DQ 通讯协议,也和多个数控厂家完成通讯协议的对接,可实现 不换系统增加绝对尺或角度编码器的操作。公司后续计划持续优化目前高端产品的性能, 如提高光栅位移传感器准确度和稳定性、考虑不通压缩空气的新型光栅尺等,同时也将重 点发展半导体方向。

在国内光栅编码器市占率相对较高,生产能力领先。长期以来,光栅编码器新兴市场 和高端市场均由多摩川、海德汉等海外品牌主导,目前国内厂商仅有禹衡光学在编码器领 域有较高市场份额,占比 7.7%,在规模及产品上能够与海外厂商同台竞技。公司生产能 力较强,主导产品光栅编码器年生产能力达 150 万台,同时也建立了高端位移传感器智能 化制造生产线,未来随着生产制造能力的提升及高端产品需求的增多,公司市占率有望进 一步提升。

公司与下游客户长期保持深度合作,客户包含大连机床、云南机床、科德数控、华中 数控、广州数控等,如与高档数控机床华中数控全方位合作、配套业务,与广州数控共同 合作机床、电机类业务,与沈阳机床也有几十年的合作历史,客户较为稳定。 协助制作行业标准,参与多项国家重大专项,行业地位领先。 1) 在行业标准上,禹衡光学先后主持制定、修订、参与起草了《光栅旋转编码器》 《光栅角度编码器》《光栅角位移测量系统》等多项行业标准。2021 年,公司主 起草的国家标准《用于数控系统的光栅传感器通信协议(NCEC)规范》已申报 立项,这将加快国产高端光栅传感器发展,提升国产机床关键零部件的配套能力。 2) 在科技专项研发上,近年来,公司先后承担参与了有关光栅位移传感器领域所有 的国家重大科技专项。通过重点项目建设,公司先后研制出了绝对式光栅尺、角 度编码器、旋转变压器等一系列高端位移传感器产品,解决了高精度位移传感器 卡脖子问题,多款产品成功打破国外出口管制,并且完美实现了国产替代。

研发能力强、技术水平高。公司面向高端市场研发出多款产品,壁垒较高。禹衡光学 研发投入一直处于较高水平,其拥有专利数量逐年稳定上涨。近年来,公司作为牵头单位, 先后承担多项国家重大专项项目,这些项目的实施及产业化,使得公司在高精密光栅尺及 高端编码器等方面拥有核心竞争力。公司主营业务编码器集光、机、电和软件于一体化, 既有技术门槛,又有制造门槛。此类高端产品的研发和制造,对企业的综合实力以及对专 有技术、制造方面经验的积淀要求很高,竞对企业短时间内较难突破。 1) 2016 年,禹衡光学开始光栅尺关键技术研发和产业化工作,2019 年正式向市场推出 了 JFT 系列绝对式光栅尺。该系列产品使用多项核心技术,具有高抗干扰性、高抗 污染性等优点,顺利通过了中国机床协会的产品鉴定,代表其性能已经达到国际先进 水平,填补了国产市场空白,标志着中国自主研发绝对式光栅尺正式进入市场推广期。 2) 2019 年,公司又推出了 JZN/JKN 系列光栅角度编码器,产品关键核心技术自主可控, 重复精度高、性能稳定,是禹衡光学冲击高端市场的又一款重要产品。该编码器主要 性能指标达到了国际同类产品先进水平和国内领先水平,并且制造工艺、装调与检测 设备完善,建立了生产线,具备了产业化能力,产品经试用已得到用户的认可。

突破国外技术垄断,部分产品能实现国产替代。目前,禹衡光学通过自主创新已经成 功打破了在高档数控机床、工业及服务机器人等行业的国外传感器垄断格局,部分高端产 品与国外同类产品无技术差别,能够实现国产替代。如 JFT 系列绝对式光栅尺,准确度等 级达±3μm/m,分辨力最高达 2.5nm,性能指标已达到国外同类产品的水平。与国内厂家 相比,公司销量、规模和技术实力都占据绝对优势;与国外厂商相比,公司也具有价格优 势,价格整体上是国外同类产品的 70%,物美价廉。

受益于高端装备自主可控、国产替代趋势,公司高端系列产品得到市场验证后业绩有 望改善。2019-2021 年,禹衡光学营收及归母净利润稳定增长,净利润三年复合增速超过 50%。2022 年,禹衡光学营业收入/归母净利润为 1.79 亿元/1244.79 万元,同比分别下降 13.94%/8.53%,主要受到疫情及原材料价格上升的影响。未来随着公司重点发展高端位 移传感器产品,叠加高端装备自主可控、国产化替代趋势,公司产品结构、毛利率、营收 业绩等有望得到进一步优化。

增资控股长光宇航,打造航天复材成长曲线

航天碳纤维复材核心供应商,收入业绩快速成长

专注航天碳纤维复材,涵盖载人航天、深空探测、武器装备等领域。长光宇航于 2014 年成立,2022 年 8 月成为奥普光电控股子公司(持股 51.11%),主要从事碳纤维复材制 品的研发、生产和销售。公司目前形成复合材料空间结构、复合材料光学相机、复合材料 卫星结构、复合材料弹体结构、复合材料箭体结构、复合材料发射装置、复合材料喷管、 复合材料桁架结构等 8 大系列产品,产品广泛应用于载人航天、深空探测、武器装备、商 业航天、卫星等领域,多项成果填补国内空白。

空间结构件为主要产品,收入业绩快速增长。受益于下游航天领域旺盛需求,长光宇 航近年收入及归母净利迅速增长,2022 年营业收入达 2.42 亿元,同比增长 42.27%,三 年复合增速达 43.59%;归母净利达 0.72亿元,同比增长91.64%,三年复合增速达 108.89%。 其中,箭体拉升/弹体结构件和空间结构件为收入毛利主要贡献端,2020 年合计占长光宇 航收入的 99.12%及毛利润的 99.98%。受“快舟”系列运载火箭发动机喷管订单拉动,公 司 2021 年 1-11 月固体火箭发动机喷管业务收入占比达 23.7%,成为重要的业绩成长点。

物化性能出色,航天碳纤维复材蓬勃发展

物化性能出色,减重效果良好。碳纤维是一种高温条件制备的含碳量在 90%以上的纤 维材料,既有碳素材料的固有特性,又兼具纤维材料的柔软性和可加工性,具备低密度、 高模量、高强度、抗疲劳、抗震动、耐高温、耐腐蚀等优点:1)低密度:碳纤维密度远 小于钢的、铝;2)高强度:拉伸强度是钢的 16 倍,铝的 12 倍;3)高模量:拉伸模量是 传统玻璃纤维的 2~3 倍。4)抗疲劳:碳纤维复材一般没有主裂纹,而其大量微裂纹会消 耗大量能量,从而获得更高好的抗疲劳性;5)抗震动:碳纤维复材固有频率高于金属材 料,可避免在工作状况下产生共振;且碳纤维复材是多相材料,阻尼系数大,振动衰减快。

多领域拉动需求扩容,航空航天器碳纤维复材用量提升为大势所趋。轻质、高强度为 各类航空航天器的核心目标,先进材料的应用正不断推动航空航天器结构减重的发展。碳 纤维复材具备低密度、高模量、高强度等优势,同时在耐热性、耐腐蚀性、抗震性、耐湿 性等方面表现良好,在各类航空航天器中用量占比均呈逐渐提升趋势。

轻量化助力射程及精度提升,导弹领域碳纤维需求快速增长。碳纤维复材主要用于导 弹中发动机壳体、防热弹体蒙皮、鼻锥和喷管喉衬、发射筒中,以及弹体、弹体整流罩、 弹翼、尾翼、支架、仪器舱、雷达罩、进气道、诱饵舱等部位的主/次承力结构部件。据中 科院宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,早在 20 世纪 60 年代,复合材料就在美国北 极星战略导弹中取得应用,随后的民兵、海神、三叉戟等系列导弹中也均使用了复材;我 国陆基洲际导弹东风-31 弹头、潜射洲际弹道导弹巨浪-2 的发动机喷管等也使用了碳纤维 复材。

1) 发动机壳体:导弹轻量化。据中科院宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,导 弹固体火箭发动机三级结构质量每减少 1kg,可增加有效射程 16km,如美国“三 叉戟 2”潜地弹道导弹一、二级发动机壳体、M51 弹道导弹一、二级发动机壳体 均使用碳纤维复材;

2) 防热弹体蒙皮:高超导弹防隔热。伴随导弹马赫数提升,导弹蒙皮温度会快速升 高,普通金属合金难以满足温度要求,碳纤维增强陶瓷基复材成为蒙皮最好选择。 据中科院宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,美国 X-47B 高超声速飞行器使 用了碳陶复材用来防热,最高耐热温度可达 1700℃;

3) 鼻锥和喷管喉衬:洲际导弹耐烧蚀。由于碳/碳纤维复材具备优异的热力学性能, 同时在烧蚀过程中烧蚀率低、烧蚀均匀对称,主要用于造洲际弹道导弹的鼻锥和 发动机喷管。据中科院宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,美国民兵-3,MX、 SICBM、三叉戟 I 型、卫兵导弹均在鼻锥或发动机喷管喉衬中使用碳-碳复材;

4) 发射筒:轻量化。除导弹本身,碳纤维复合材料在发射筒中也有应用。据中科院 宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,美国 MX 和平卫士洲际战略导弹发射筒 采用传统高强钢时重超 100 吨,使用碳纤维复材后仅 2 吨;我国战略导弹发射筒 也采用了部分碳纤维复材筒段,相较于铝合金重量减少 28%。

绝热、轻量等特性优秀,运载火箭碳纤维复材应用广泛。由于碳纤维复材具备比强度 高、绝热性好等优点,其被广泛应用于制造固体发动机壳体结构、箭体整流罩、仪器舱、 级间段、发动机喷管喉衬、卫星支架、低温贮箱等部件,其中发动机壳体为典型应用场景。 由于火箭发动机运转时需承受轴压、弯曲、扭转及横剪等外部载荷,故需使用高强中模型 碳纤维。据中科院宁波材料所碳纤维及其复合材料实验室,近年来我国多种型号运载火箭 在卫星接口支架、整流罩、筒、梁等结构中广泛应用碳纤维复材,有效提升运载火箭发射 有效载荷。

核心配套多款弹箭,商业航天潮头起舞

高频发射叠加政策支持,我国商业航天事业蓬勃发展。近年来,我国每年完成航天发 射任务次数持续上升,根据中国航天科技集团发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2022 年)》, 2022 年全球共实施 186 次航天发射任务,其中中国实施了 64 次,发射 188 个航 天器,发射次数和发射载荷质量均位居世界第二。在商业航天领域,中国政府陆续发布了 《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025 年)》等多项发展规划,积极鼓励 国内社会资本参与中国民用空间基础设施建设和应用开发,牵引商业航天稳步发展。根据 《2022 商业卫星产业蓝皮书》(新华社中国经济信息社),我国商业航天市场规模从 2016 年的 4441.8 亿元增长至 2021 年的 12626 亿元,CAGR 约 19%。 战备需求叠加演训消耗,导弹将加速放量。导弹作为实现区域拒止、超视距作战、精 确打击的核心武器,在现代战争中成为左右战场的胜负手。在武器平台后周期配套列装及 战略储备需求下,下游导弹需求正加速放量;同时,近年来我军持续加强练兵备战,实弹 化演训背景下导弹消耗量提升。

多款弹/箭核心供应商,充分受益航天景气。目前长光宇航有三大类产品,主要涵盖导 弹及商业航天领域,其中箭体/弹体结构件产品主要用于商业运载火箭箭体及导弹弹体,包 括“快舟一号甲”、“快舟十一”等型号火箭的整流罩、舱段等;固体火箭发动机喷管产品用于“快舟”系列运载火箭等;空间结构件产品用于空间光学相机、卫星、空间站等的结 构件。长光宇航和航天领域主要军工集团及院所建立稳固合作关系,主要客户涵盖航天科 工集团、航天科技集团、中国科学院等。随着导弹领域景气修复及商业航天的蓬勃发展, 长光宇航料将核心受益。

拥有五大核心技术,扩产奠定长期成长基础。公司在国产碳纤维预浸料制备、复合材 料结构仿真分析、树脂配方研制、复合材料模具设计、复合材料成型五个方向拥有核心技 术,具有 40 多项授权专利及软件著作权,在预浸料环节具备较强技术实力。据奥普光电 公司公告,长光宇航已完成产能升级,升级后产能将达 800 套/年,达前期产能的 2.3 倍。 伴随航天领域景气持续,扩产料将奠定公司长期成长基础。

高业绩承诺彰显发展信心,超额奖励提高团队积极性。据奥普光电公司公告,长光宇 航承诺实现 2022-2024 年扣非归母净利分别不低于 5000 万元/6500 万元/8000 万元,同 比分别不低于+31.89%/+30.00%/+23.08%,三年业绩承诺期归母净利累计不低于 1.95 亿 元。据奥普光电公司公告,长光宇航 2022 年实现扣非归母净利 7111 万元,超出前期业绩 承诺,奠定快速成长基调。同时,若年度累计扣非归母净利实现额超出承诺值,则超额部 分的 50%(且不超过长光宇航交易作价的 20%)用于奖励长光宇航技术团队及业务骨干。 超额激励有利于提高长光宇航核心团队的积极性,助推公司快速发展。

参股长光辰芯,国产高端 CMOS 芯片蓬勃发展

专注高端领域,国内 CMOS 图像传感器龙头

奥普光电持有长春长光辰芯微电子股份有限公司(以下简称“长光辰芯”)25.56%股 份。长光辰芯成立于 2012 年 9 月,主要从事高性能 CMOS 图像传感器的研发、设计、测 试与销售及相关的定制服务,具备科学级背照式 CMOS 图像传感器、14/16bit ADC、高分 辨率大靶面、stacking、一维和二维拼接、电荷域全局快门像素等核心技术能力,产品应 用于机器视觉、工业检测、科学成像、医疗成像、专业影像、虚拟现实等多个领域。 产品布局机器视觉、科学仪器和专业影像等领域,应用领域持续扩张。长光辰芯推出 的系列化 CMOS 图像传感器产品主要应用于机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技领 域,面向科学成像与工业成像两大市场。针对科学成像市场,推出 GSENSE 系列图像传 感器芯片,实现读出噪声水平极低、暗电流极低、量子效率更高、像素尺寸更大。针对工 业成像市场,长光辰芯开发了电荷域全局快门像素-2.5um,是基于电荷域全局快门技术的 高分辨率产品。针对工业领域的细分行业,先后推出了帧频高达 1000fps 的高速芯片;同 时深耕线扫市场,推出从 2K 到 16K 分辨率的线阵产品系列等。此外,长光辰芯积极扩展 医疗、交通等新领域,并向用户提供 CMOS 图像传感器的定制服务。

业绩高速增长,近 3 年扣非归母净利润复合增速 148.43%。受益于核心技术突破与下 游应用领域扩张,长光辰芯产品销量与收入实现稳步增长。根据长光辰芯招股说明书,长 光辰芯营业收入从 2020 年的 1.98 亿元上升至 2022 年的 6.04 亿元,2020-2022 年 CAGR74.66%;近两年净利润为负的主要原因为 2021-2022 年实施员工持股计划,扣非 归母净利仍保持上升趋势,从 2020 年的 0.44 亿元上升至 2022 年的 2.71 亿元,2020-2022 年 CAGR148.43%;CMOS 图像传感器产品销量从 2020 年的 2.72 万颗上升至 2022 年的 13.81 万颗,2020-2022 年销量规模 CAGR125.33%,产品正处快速放量阶段。

技术实力领先,打破国外垄断。长光辰芯技术实力领先,在高性能 CMOS 图像传感 器的像素设计、电路设计、工艺开发等方面积累了一系列具有完全自主知识产权的核心技 术,包括全局快门像素、高动态范围像素、高灵敏度像素、三维成像图像传感器等技术。 2021 年 10 月,长光辰芯与大疆等单位合作研发首个国产 8K 超高清图像传感器芯片,打 破长期以来国外在该领域的垄断;截至 2022 年 12 月 31 日,长光辰芯及其控股子公司于 境内外拥有已获授权的专利共计 29 项,其中包括 27 项发明专利,2 项实用新型专利,技 术能力较强。

积极维护客户资源体系,自主建设与整合产业链。长光辰芯生产的高性能 CMOS 图 像传感器运用于机器视觉、科学仪器和专业影像等高科技领域,其技术门槛较高、验证周 期较长。据长光辰芯招股书,为了维护产业链稳定性,中游零部件及系统集成厂商、下游 终端应用厂商在选定上游供应商后,一般不会对其进行替换,行业具有较高的客户资源壁 垒。作为 CMOS 图像传感器行业的领军企业,长光辰芯深耕行业多年,客户涵盖国内外 各大机器视觉、科学仪器设备、系统集成厂商和科研院所,例如 Teledyne (特励达)、 Vieworks、海康机器人、长春光机所等,形成了强大的客户资源体系。

此外,长光辰芯致力于自主建设和整合产业链,并通过对外投资的方式实现对产业链 上游的布局。长光辰芯自主建设了晶圆测试、芯片全光电验证、可靠性验证、芯片终测的 测试平台和体系,满足了公司对 CMOS 图像传感器的研发和测试需求;长光辰芯自主开 发了平台化的芯片及晶圆数据分析系统,实现对芯片及晶圆的全自动检测及数据分析,降 低了对晶圆测试和芯片测试服务商的依赖。此外,通过投资长光圆辰、长光正圆、积高电 子、长光启辰等多家企业,长光辰芯实现对在晶圆代工、芯片封装、封装材料等上游领域 的主动布局,并通过日常业务往来与上游厂商建立起良好、稳定的合作关系。

协同效应稳固领先优势,有望获得高投资回报。CMOS 图像传感器可以作为光电测控 仪器的重要组成部分,提供高灵敏度、高速度和高分辨率的图像采集功能。奥普光电参股 长光辰芯后,可与其协同开发创新,在光电测控仪器领域获得其最先进的 CMOS 图像传 感器技术支持。同时通过参股长光辰芯,奥普光电可以在市场开拓和营销方面与其协同, 拓展新的应用领域和客户群体,增加品牌影响力以提升市场份额和行业地位。近年来,长 光辰芯利润增长幅度较大,市场认可程度较高。目前长光辰芯 IPO 已获上交所受理,有望 在科创板登陆,料为奥普光电带来可观的投资回报。

CMOS 市场规模持续扩大,高端产品盈利性更强

国产化率提升与新应用场景推动,CMOS 市场持续增长。据沙利文(转引自头豹研究 院)统计,2026 年全球 CMOS 图像传感器市场规模预计达到 2374 亿元,2021 年至 2026 年复合增速为 11.8%;2026 年国内市场规模预计达到 1247 亿元,2021 年至 2026 年复合 增长率 8.0%。长光辰芯现阶段 CMOS 图像传感器的下游应用领域包括机器视觉、科学仪 器和专业影像等高科技领域,市场需求迅速增长,国产替代空间大。以机器视觉领域为例, 据 GGII 预测,中国机器视觉市场规模将从 2022 年的 170.65 亿元增长至 2027 年的 565.65 亿元,2022 年至 2027 年 CAGR 约 27.08%。目前,我国机器视觉企业和外资企业相比仍 有较大差距,大多数以 CMOS 图像传感器为代表的关键基础核心器件仍需从国外领先厂 商进口。其他领域如科学仪器、医疗成像等领域,CMOS 图像传感器市场也面临着被外资 企业占据的局面。未来随着国内 CMOS 图像传感器企业的规模和技术水平的不断提升, CMOS 图像传感器的国产替代将成为大势所趋。

CMOS 图像传感器集中度高,行业壁垒高。根据 Yole 统计,全球 CMOS 图像传感 器市场近年来由 Sony(索尼)、Samsung(三星)、OmniVision(豪威)、STMicroelectronics (意法半导体)等四家厂商主导,合计占据 2021 年全球 CMOS 图像传感器市场超过 80% 的市场份额,总体上集中度较高。且 CMOS 图像传感器行业对技术等要求较高,进入门 槛高,除长光辰芯外,目前主要以欧美日知名厂商为主。

公司在 CMOS 机器视觉、科学仪器应用领域市占率较高。不同应用领域对于 CMOS 图像传感器的要求存在明显差异,长光辰芯产品主要应用于机器视觉、科学仪器和专业影 像等高科技领域。根据 Yole (转引自长光辰芯招股书)统计,2021 年,公司在 Industrial (含机器视觉)CIS(CMOS 图像传感器)的全球市占率为 7.36%,排名第四,在 Defense & Aerospace(含科学仪器)CIS(CMOS 图像传感器)的全球市占率为 6.24%,排名第 六,在国内企业中均排名第一。

主营高端领域,毛利率水平高于同行业公司。根据长光辰芯招股说明书,2022 年, 公司毛利率高达 77.63%,高于境内/境外可比公司均值 27.79%/48.49%。一方面,公司自 身产品性能和技术指标达到国际先进水平,具备较强的产品竞争力与稀缺性,相对研发周 期长,研发难度、前期投入较高,下游客户采购时会充分考虑供应商的前期投入与竞争环 境;另一方面,与可比公司不同,公司高性能 CMOS 图像传感器主要应用于科学仪器与 机器视觉领域,同消费电子等其余应用领域相比毛利率更高。

编辑:火腿肠
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