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发布时间:2024/01/01 | 作者:必一体育 点击量: 39
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  激光雷达较传统毫米波雷达具有超高的分辨率,测距精度可达毫米级,能够精确获得三维位置信息。激光雷达工作于近红外光学波段,通过发射激光束并探测回波信号来获取目标信息,降低了对外界光照条件或目标本身辐射特性的依赖程度。采用多激光线束扫描或直接投射的激光雷达可基于反射激光信号对一定距离内的周围环境建立实时度数字模型。

  越来越多的量产汽车已经开始搭载激光雷达,为激光和微光学技术开拓了广阔的应用空间。但同时智能驾驶和激光雷达行业商业化和上量节奏在截止报告期末仍远落后于行业预期,且激光雷达公司大多数未能实现盈利,运营风险较高,激光雷达市场对于激光和微光学产品带来的收入增速也仍不及预期,激光雷达行业已经进入行业洗牌和调整期。

  当独立的激光光学元器件无法满足复杂应用的需求时,光学系统可以通过光学元器件的有机组合以及更加复杂紧密的系统设计,实现对不同光束质量的半导体激光器、固体激光器和光纤激光器进行整形以输出特定光斑形状、功率密度和光强分布的光斑,从而形成针对特定应用的激光系统。如应用于OLED制程中的激光剥离,集成电路制程中的激光退火和新型显示制程中的巨量焊接等泛半导体制程领域,都需要通过相应的光学系统将不同类型的激光器转化为高均匀性的线光斑,来实现更高的加工效率和生产良率。

  中国是全球最大的集成电路芯片(IC)、显示面板市场,也是市场需求增长最快的国家。据《2022年全球及中国专用集成电路(ASIC)行业头部企业市场占有率及排名调研报告》,2022年,中国集成电路产业销售额预计为11,386亿元,同比增长8.9%,进口规模为4,156亿美元,同比下降3.9%,表明进一步国产化的趋势已然开始。新型显示、光伏太阳能、平板显示等泛半导体制程领域近年来也都呈现出了快速增长的市场态势。同时国家在政策上也大力扶持泛半导体制程等战略性新兴产业。在市场及政策的双轮驱动下,泛半导体制程相关产业呈现出了市场需求快速增长、新技术不断迭代及国产化加速的良好发展态势。随着泛半导体制程领域及激光技术的快速发展,激光在材料改性(光子与物质的相互作用)及非接触加热等方面越来越凸显出其先进性,而未来激光在泛半导体制程领域也将替代更多传统工艺,帮助整个工艺制成不断提升其技术性能、生产效率及加工良率。

  激光医疗是基于生物组织光热理论的一门新兴学科,基于生物组织对不同波长激光吸收效率不同的特性,被逐步应用于普外、皮肤、耳鼻喉、口腔、妇科、心血管、神经外科及肿瘤等不同领域。由于具有靶向吸收、效率更高、副作用小等独特优势,激光医疗逐渐成为各应用领域主流技术发展趋势。半导体激光由于具有涵盖波长更广的特性,使其在净肤、嫩肤、无创溶脂、荧光造影等多个领域得以逐步应用。光子与组织的相互作用,推动着激光技术进一步向民用普及,从而实现“人们的生活离不开光子”。

  激光行业正处于高速发展期,新兴应用领域不断涌现。因此,客户的定制化应用解决方案需求也相对较高,需要供应商充分理解客户的应用场景,协助客户一起提出合适的激光应用解决方案,在短时间内完成产品的设计开发和交付。

  公司所处的高功率半导体激光及激光光学行业属于战略新兴行业,是综合了光学、材料、力学、机械、物理、数学、电子和控制于一体的综合交叉学科的行业,具有较高的技术门槛。高功率半导体激光元器件、原材料及微光学元器件是光子产业链上游的核心元器件,其设计方法、制造工艺开发均需要持续的研发投入,通过长期的技术积累和沉淀才能建立技术领先优势,满足下游客户需求。光子应用模块、模组、子系统通常是开创性的应用方案,用于解决各行业具体的应用难题,因此定制化的特征显著。多种应用领域产品需求多样,需要对于特定需求及光电技术有深刻的理解和运营,具备快速响应能力。行业新进者很难在短时间内形成有竞争力的技术优势和应用解决方案,在一定程度上形成了较高的技术门槛和市场壁垒。

  公司自成立以来主要从事光子产业链上游的高功率半导体激光元器件和原材料(“产生光子”)、激光光学元器件(“调控光子”)的研发、生产和销售,目前正在积极拓展光子产业链中游的光子应用模块、模组、子系统(“提供光子应用解决方案”)业务,重点布局汽车应用、泛半导体制程、医疗健康三大应用方向。产品被逐步应用于先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用、消费电子等领域,经过十余年时间发展,公司已在高功率半导体激光、激光光学领域积累了一定的技术优势和市场地位,在重点布局的三个应用方向,不仅技术领先,而且具有先发优势,目前已经取得了一定的商业成绩,未来将成为公司增长的主要动力。

  公司重视新产品和新技术的开发与创新工作,持续的研发投入和先进的核心技术水平一直是公司保持竞争优势的核心因素,公司凭借成熟度较高的高功率半导体激光元器件、原材料和微光学设计及大批量制造的工艺能力,通过持续高强度的科技创新,可根据客户最新需求定制开发、为客户提供性能优异、质量稳定的产品,公司多种产品技术指标已达到行业先进水平。公司产品的市场地位获得众多行业知名客户的认可,在客户资源方面积累了强大的竞争优势,具有较高行业和市场地位:

  ① 公司多年来为中国科学院等科研院所开发和提供高性能产品。公司是预制金锡薄膜工艺和金锡共晶键合工艺的技术领导者,在此领域拥有超过10年的技术沉淀。公司自2020年起对外供应预制金锡薄膜氮化铝衬底材料产品,目前已具备月产能超过200万只的大批量生产制造能力,与国内外多家客户建立了合作关系,已通过多家重要客户35W高功率可靠性验证并进入批量交付阶段,正在打破日本公司的垄断地位。

  ② 公司在激光光学元器件领域技术优势明显。为世界企业提供光刻机用光场匀化器,公司的光场匀化器基于光场匀化核心技术,能够实现对激光光束的高度匀化,以满足光刻机等高端应用需求,产品应用于国内主要光刻机研发项目和样机中,并供应给世界光学公司,最终应用于全球高端光刻机生产商的核心设备。此外,公司为相干公司、创鑫激光等行业知名企业提供单(非)球面柱面透镜(快轴准直镜)等光束准直转换系列产品。

  ③ 公司在汽车应用领域,为汽车激光雷达等领域客户提供从核心激光和光学元器件到发射光源模组的各类解决方案,具有全面的技术能力,产品覆盖点、线、面等不同类型的激光雷达发射光源模组及光学元器件、组件,可应用于机械旋转式激光雷达、混合固态激光雷达、全固态激光雷达等多种激光雷达技术路线。公司通过研发创新和市场拓展,与全球范围内多家汽车一级供应商及激光雷达公司展开广泛合作。公司正在为德国集团供应Flash LiDAR量产阶段的激光雷达发射模组,但其出货量受到激光雷达行业整体上量节奏影响报告期内未达预期;公司于2021年获得客户B客户激光雷达发射模组定点项目,并已于2022年三季度基本完成量产产线建设,但在项目量产前的验证计划和时间安排上公司与B公司有分歧,截至2022年底此分歧仍在协商解决中,在报告期内此项目并未如期实现量产,解决分歧可能需要较长时间;公司在线光斑扫描式激光雷达领域与其他激光雷达客户也开展了合作项目,受到整体行业进展影响项目有一定延期,公司有可能在2023年获得新的项目定点。

  ④ 公司在泛半导体制程方面取得显著进展。在集成电路领域,公司目前有成熟的应用于光刻、逻辑芯片、功率器件及存储芯片退火的光学元器件和激光模块与系统,其中应用于逻辑芯片退火制程的激光系统产品已在2家国内领先的半导体设备集成商、2家全球规模前五的晶圆代工厂完成工艺验证,打破了国外公司在这一领域的长期垄断,不仅实现进口替代,更实现进口淘汰。在显示面板领域,公司的固体激光器激光剥离系统,除了继续斩获新建产线订单以外,目前也在积极拓展针对已建产线的升级改造市场。在新型显示领域,公司的可变线光斑系统已经开始应用到终端客户的巨量焊接制程当中,并正在配合相关客户开发更多其他工艺段的产品和工艺。在锂电池激光干燥应用和半导体先进封装激光辅助键合应用中,公司积极进行业务拓展,均拿到了首套样机订单。随着整个泛半导体制程领域技术的快速发展以及国产替代进程的加速,公司的线光斑及光学整形技术和相关系统产品获得越来越多的行业客户认可,也将在泛半导体制程领域大幅面、大批量的生产场景中凸显出其高加工效率和生产良率的优势。

  ⑤ 公司在专业医疗健康领域多年来与以色列飞顿、美国史赛克等多家全球知名医疗设备商保持战略合作,不仅提供专业医疗健康激光元器件,更进一步将业务延伸到专业净肤模组等解决方案;在消费者医疗健康领域,与全球知名设备厂商签订独家合作协议。

  (1)上游高功率半导体激光元器件将具有更高的性能,泵浦类应用将持续快速发展,直接应用类将有更多的应用场景。

  近年来,半导体激光元器件持续朝着输出功率更高(单管45W连续、单巴800W准连续)、发射波长更短(400nm以下)、超小型、长寿命的方向发展,对元器件的键合工艺、热管理技术、材料研究等关键技术领域不断提出新的挑战。

  高功率半导体激光元器件的下游应用可分为泵浦类和直接应用类。半导体激光器泵浦类应用受全球(尤其中国)光纤激光器、固体激光器市场快速增长推动,将随之持续增长;直接应用类领域,通过与光束整形技术结合,可以实现半导体激光器满足特定应用需求的光斑形状、功率密度、光强分布,从而实现激光从传统零维(点)拓展至一维(线)、二维(面)的创新应用方式。目前半导体激光器光源已经渗透到包括金属切割、激光熔覆、激光焊接等对功率和光束质量有一定要求的加工应用领域,未来还将渗透到越来越多在高端制造、人工智能和生命科学等领域的应用场景中。

  (2)上游激光光学元器件面向广泛的应用场景,在激光作为能量源载体的应用中将向更高精度、更高性能发展,在新一代信息技术应用中将向设计紧凑、大批量低成本制造发展。

  光子技术的应用和推广不仅仅依赖于各类产生光子的激光器,同时也需要配套光学元器件对产生的光子进行控制,以达到对光子最精确和高效的应用。作为光子传播与控制的关键,光学技术尤其是近年来快速发展的微光学技术正在使光子作为能量源和信息传输与传递的载体得到前所未有的广泛应用。

  激光光学元器件在各应用领域中使用广泛、意义重大,近年来,多种多样的应用场景对激光光学元器件提出了新的要求。在激光加工等激光作为能量源载体的应用中,对激光光学元器件的尺寸精度、仿形精度、表面质量等方面的要求已经达到微纳米级,也对如损伤阈值(LIDT)、长期可靠性等方面提出了更高的要求;而在近年来兴起的激光成像技术、激光显示技术及3D感知技术、增强现实/虚拟现实技术、生物识别技术、下一代硅光技术、生物传感、智能终端等新一代信息技术的应用中,要求配套的光学元器件设计紧凑、缩小体积、提高集成度,同时易于实现大批量、低成本制造,从而要求光学元器件在生产技术、加工工艺、原材料等方面均需进行调整,以更好地满足客户需求。

  (3)中游光子应用模块和系统将在下业逐渐渗透,助力行业技术升级换代,满足更高的应用场景需求,带来更多经济效益。

  激光具有传递能量、传播信息和照明三种基本功能,在传统的工业领域已经得到广泛应用。随着激光技术和与之相辅相成的光子调控技术的进一步发展,一方面会促进现有下游应用技术的革新迭代,另一方面激光技术会逐渐渗透到新兴领域。

  在新一代智能汽车中,光电技术至关重要:基于激光与光学技术的汽车激光雷达(LiDAR)正被逐步应用于辅助驾驶与无人驾驶技术领域;基于近红外VCSEL激光光源的智能舱内驾驶员监控系统(DMS)将逐步取代传统LED光源,为AI预警系统提供更丰富准确的舱内驾驶员行为信息以做出更准确的判断;基于激光显示的增强现实抬头显示系统(AR HUD)可将辅助驾驶信息和导航信息即时投射在前挡风玻璃上;基于激光与光学整形的智能矩阵车。