以全球光学标杆蔡司为镜，看国内精密光学发展趋势

证券研究报告

2023年04月18日

精密光学行业深度报告

. 核心结论

全球光学光电子行业标杆。蔡司成立于1846年，至今已有177年历史。公司以显微镜业务起家，逐渐形成半导体制造、工业质量与研究、医疗技术和光学消费品市场四大业务板块，22年四大业务板块收入占比为31%、24%、26%、18%。公司业绩持续增长，22年营收、净利润为87.5、11.6亿欧元，同比16.3%、10.3%;2002-22年营收、净利润CAGR分别为 7.0%、15.8%。

半导体制造：全球前道光刻机市场主要被ASML、尼康、佳能垄断，2022年三家合计出货量551台。ASML独占螯头，系EUV唯一制造商。22年光刻机出货345台，其中EUV出货40台。高精密光学镜片作为“光刻机之眼”是光刻机最核心部件。蔡司凭借自身在光学设计、加工、检测环节的深厚积累，全球光刻镜头市占率达80%，是EUV极紫外光刻机镜头唯一供应商。

医疗：1）眼科手术器械：眼科领域需求刚性且强烈，是具有发展潜力的黄金赛道。据蔡司数据，2021年全球眼科手术器械市场规模为132亿美元，同比增长19%，其中蔡司21年市占率约为11%，仅次于爱尔康眼科；2)手术显微镜：伴随着手术对于精度更高、更清晰、更准确的影像需求逐步增长，手术显微镜在手术室内实现加速渗透，推动市场规模增长。蔡司产品矩阵丰富，不仅具备神经外科、眼科、耳鼻喉科、脊柱外科、整形、牙科、妇科手术显微镜，还推出机器人视觉系统，目前公司全球市场份额排名第一。

工业量测：工业量测广泛应用于汽车制造、航空航天、机械等领域，市场规模稳定增长。蔡司产品品类众多、技术先进，新一代接触式扫描测量机SPECTRUM让接触式扫描测量技术成为蔡司全系列测量设备标配，引领三坐标测量跨入“全扫描”时代，同时也将触脚延伸至更多中小用户。蔡司收购自动化三维坐标测量技术及三维测试软件、设备和系统供应商GOM，产品组合与GOM光学3D测量技术相结合，进一步开拓工业质量与研究市场。

显微镜：1）电子显微镜：目前，全球电镜市场竞争格局基本稳定，形成了赛默飞（含FEI)、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等几大电镜巨头。在中国市场，蔡司市占率为22%，排名第一。2）光学显微镜：国内绝大部分实验室和科研用高端光学显微镜主要被国外厂商徕卡、蔡司、尼康、奥林巴斯垄断。蔡司在显微镜领域积淀深厚，具备先发优势，其高端产品的高性能、高质量、高可靠性和稳定性已得到全世界用户的信赖与认可。

投资建议：近年来国家战略持续向高端制造、自主可控倾斜，高端精密光学国产替代趋势确定。看好国内厂商不断突破核心技术，加快实现高端精密光学国产替代进程。我们给予行业“超配”评级，重点推荐：永新光学、茂莱光学、炬光科技；建议关注：福晶科技、腾景科技、福光股份。

风险提示：高端产品推出进度不及预期、境外经营风险等。

行业评级超配

前次评级超配

评级变动维持

近一年行业走势

相对表现	1个月	3个月	12个月
光学光电子	5.42	12.31	9.07
沪深300	4.81	0.29	-0.94

分析师

单慧伟 S0800522120001

shanhuiwei@research.xbmail.com.cn

内容目录

一、蔡司：全球光学光电子行业标杆.. ..5
1.1 历史沿革：生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵... ..5
1.2 主营业务：立足光学光电子，布局四大业务板块.. ..5
1.3 财务分析：业绩稳定增长，半导体制造占比提升.. ..6
二、全球光学行业标杆，开拓高端光学蓝海市场.. ....7
2.1 半导体制造：蔡司为 EUV光学镜片唯一供应商，地位显着.. .....7
2.1.1光刻机：半导体工业皇冠上的明珠... ...7
2.1.2 蔡司：光刻镜头全球龙头，EUV光刻镜头唯一供应商.. ..12
2.2 医疗：医疗市场需求稳步提升，蔡司布局眼科器械和术用显微镜， ..12
2.2.1眼科手术器械：全球眼科器械市场高度集中，蔡司排名第二 ..12
2.2.2手术显微镜：术用显微镜市场空间广阔，蔡司为第一大供应商 ..13
2.3工业量测：高精度测量仪器发展迅速，蔡司产品技术先进. ..14
2.3.1工业X射线检测：市场增速稳定，蔡司产品种类繁多.... ..14
2.3.2三坐标检测：市场空间广阔，蔡司是全球领先的三坐标测量生产商. ..15
2.3.3三维测量设备：收购GOM集团，巩固自身技术领先地位 ..16
2.4 显微镜：高端显微镜下游需求旺盛，蔡司具备深厚的技术积累.. ….17
2.4.1电子显微镜：市场保持稳步增长，竞争格局相对稳定.... ..17
2.4.2 光学显微镜：发展历史悠久，蔡司布局高端光学显微镜， ..18
三、重点标的.. ..20
3.1 永新光学 (603297.SH)：显微镜业务起家，横向拓展车载光学、医疗光学及半导体设
备光学等领域.. ..21
3.2 茂莱光学(688502.SH)：国内领先的工业级精密光学厂商，下游涵盖半导体设备、生
命医疗、AR/VR、航空航天、激光雷达等高成长领域.. ..22
3.3 炬光科技 (688167.SH)：核心底层技术能力"产生光子+调控光子"全球领先，持续拓宽
产品应用领域.. ..25
3.4 福晶科技（002222.SZ)：全球激光晶体龙头，持续拓展激光器件、光学元件产品..27
3.5 腾景科技(688195.SH)：国内精密光学元组件、光纤器件领先厂商.. ..28
四、风险提.示. ..30

图表目录

图1：蔡司发展历程， ..5
图2：蔡司业务布局. ..6
图3：蔡司营业收入及同比. .6
图5：蔡司分业务收..
图8：光刻机简易工作原理图 ..7
图10：全球光刻机出货量（台）
图11：全球光刻机市场规模. ...8
图13：2022年全球光刻机市场份额(按出货量计） ...8
图14：光刻机五大核心基础硬件模组... ..0
图15：DUV光刻机光学系统.. ...11
图17：眼科手术下游需.. ..2
图18：眼科手术器械市场竞争格．..
图19：中国眼科器械市场规模及同比增速 ....1.3
图20：蔡司的手术显微镜产品.. ..14
图21：全球工业X射线检测市场规模及增速 ...14
图22：蔡司METROTOM 测量连接器.. .5
图23：ZEISS SPECTRUM 产品图 ..16
图24：测头可实现水平与垂直方向360度的自由旋转 ..16
图25：蔡司扫描技术... ...16
图26：蔡司收购GOM.. ..17
图 27：全球电子显微镜市场规模及同比增速. ..17
图 28：全球电子显微镜行业细分市场规模.
图29：中国扫描电子显微镜市场规模及同比增速 ...8
图30：中国扫描电子显微镜市场竞争格局.. ...8
图32：全球光学显微镜市场规模及同比增速..
图33：中国光学显微镜市场规模及同比增速. ..189
图34：国内共聚焦显微镜市场份
图35：蔡司光学显微镜. ...20
图 36：永新光学营业收入及同...
图37：永新光学分业务收入占比..
图39：茂莱光学归母净利润及同比.. ...22
图40：茂莱光学分业务收入占.. ..22
图41：茂.光学分下游收入占比…
图42：炬光科技营业收入及同比. ..26
图43：炬光科技分业务收入占比 .26
图44：福晶科技营业收入及同比， .27
图45：福晶科技分业务收入占比.. ..27
图46：腾景科技营业收入及同比. ..28
图47：腾景科技分业务收入. .28
表1：光刻机发展历程， .7
表2：全球主要光刻机厂商产品型号及核心参数 ..9
表3：蔡司在光刻机镜头的布局.. .12
表4：高端精密光学重点标的Wind一致预测. .20
表5：茂莱光学业务布局.. ..23
表6：茂莱光学主要下游客户收入占比 (收入单位：百万元) ..25
表7：炬光科技产品布局... .26
表8：福晶科技产品布局... ..27
表9：腾景科技产品布... ..28

一、蔡司：全球光学光电子行业标杆

1.1历史沿革：生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵

蔡司是全球光学行业标杆企业。蔡司成立于1846年，至今已有177年历史。蔡司以生产显微镜起家，逐渐形成半导体制造技术、工业质量与研究、医疗技术和光学消费品市场四大业务板块，业务遍及全球近50个国家和地区，拥有约30个生产工厂、60家销售和服务公司以及27个研发基地，是光学和光电子领域的全球标杆企业。

生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵。1847年，公司开始生产显微镜；1890年，发布第一款相机光学镜头，切入光学消费品领域；1908年，开始转向眼科测量仪器的研发，进入医疗光学领域；1931年，开始研制电子显微镜，丰富了工业领域的产品矩阵；1968年，为Telefunken生产用于光刻的新型光学器件，标志着公司进入半导体制造领域。

图1：蔡司发展历程

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

1.2 主营业务：立足光学光电子，布局四大业务板块

布局四大业务板块，产品矩阵丰富。公司业务可划分为四个部分，共九个战略业务单元：

半导体制造技术（Semiconductor Manufacturing Technology)：包括光刻光学、光掩膜系统和过程控制解决方案，覆盖了微芯片生产的各种关键工艺。

工业质量与研究（IndustrialQuality&Research)：1）工业质量检测：例如坐标测量机、三维×射线检测设备等，被广泛用于汽车、工业、飞机建造、塑料工业等领域，提供生产质量检测；2）科学研究显微镜：包含光学、电子、离子、×射线显微镜，被广泛用于生命科学、材料研究、以及制药等行业。

医疗技术（MedicalTechnology)：包含眼科手术器械和手术显微镜及可视化系统。

消费市场（ConsumerMarkets)：包含视觉护理、摄影、运动光学等。蔡司是世界上最大的眼镜镜片制造商之一，除此之外，还为客户提供相机和电影镜头、望远镜等高端产品。

图2：蔡司业务布局

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

1.3 财务分析：业绩稳定增长，半导体制造占比提升

业绩实现稳定增长，持续投入高研发。蔡司过去20年业绩稳步增长,2002-22年营收CAGR7.0%、净利润CAGR15.8%。近几年随着半导体光刻需求快速增加，公司业绩加速增长。22 财年收入突破80亿欧元，达到87.54亿欧元，同比16.28%，归母净利润11.55亿欧元，同比10.34%。22财年公司研发费用率达13%，研发上保持高投入保证竞争优势。

图3：蔡司营业收入及同比

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

图4：蔡司净利润及同比

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

半导体制造技术占比持续提升。22 财年，受益于下游旺盛需求，四大板块业务收入均实现二位数增长，分别同比增长20.0%、14.7%、15.4%、12.6%。其中，半导体制造技术业务由于下游光刻需求快速增加，近两年增长加速，收入占比超过30%。

图5：蔡司分业务收入

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

图6：蔡司分业务收入占比

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

二、全球光学行业标杆，开拓高端光学蓝海市场

2.1半导体制造：蔡司为EUV光学镜片唯一供应商，地位显著

2.1.1光刻机：半导体工业皇冠上的明珠

光刻机是半导体工业皇冠上的明珠。芯片前道工艺七大设备包括光刻机、刻蚀机、镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机和其他设备。光刻机主要作用就是将掩膜板上的芯片电路转移到硅片，是IC制造中最为核心的环节。作为芯片制造过程中必不可少的精密设备，光刻机性能决定了芯片的制程和性能，因此光刻机被誉为半导体工业皇冠的明珠。

工作原理：在IC制作过程中，激光器作为光源发射光束穿透掩膜板及镜片，经物镜补偿光学误差，将线路图曝光在带有光感涂层的硅晶圆上，然后显影在硅片上，理论上相当于与照相机加投影仪组合。

图7：芯片晶圆加工流程

资料来源：头豹研究院，西部证券研发中心

图8：光刻机简易工作原理图

资料来源：头豹研究院，西部证券研发中心

发展历程：由于光刻机直接决定了晶体管尺寸，而晶体管尺寸对于芯片的性能起决定性作用。因此在半导体产业不断追求芯片尺寸更小、性能更强的背景之下，光刻机也不断创新迭代。从最早的普通光源到使用193nm 波长的DUV激光，再到13.5nm的EUV激光，制程节点已提升到7-3nm。据ASML，下一代EUV0.55NA光刻系统（将数值孔径从0.33提升至0.55）预计2025年投产，进一步提高芯片生产效率。

表1：光刻机发展历程

光源类型波长				制程节点（nm）	对应光刻机
EUV 光源 (Extreme Ultraviolet Lithography)		13.5nm	7-3nm	极紫外式光刻机	第五代
DUV 光源（Deep UItraviolet Lithography)	ArF+immersion	193nm（等效134nm）	45-7nm/130-65nm	浸入步进式/步进投影式光刻机	第四代
	F2	157nm				45-7
	ArF	193nm
	KrF	248nm	180.13nm	扫描投影光刻机	第三代
汞灯光源	i-Line	365nm	800-250nm	接触式/接近式光刻机	第二代
	h-Line	405nm			第一代
	g-Line	436nm

资料来源：头豹研究院，西部证券研发中心

图9：ASML光刻机发展进程

资料来源：ASML公司公告，西部证券研发中心

市场格局：全球光刻机市场三足鼎立，AMSL龙头地位凸显。全球前道设备光刻机市场已基本被 ASML、尼康、佳能所垄断，2022年三家光刻机厂商合计出货量达551台。按平均售价测算，2022年全球市场规模达189亿美元。其中，ASML独占螯头，22年实现光刻机出货345台，其中EUV光刻机出货40台，系EUV唯一供应商。据ASML，公司未来将大幅提升产能,预计2025-26年将实现年产90台EUV光刻机和600台DUV光刻机，并且在2027-28年增产20台HighNAEUV光刻机，未来市场潜力巨大。

图10：全球光刻机出货量（台)

资料来源：各公司公告，西部证券研发中心

图11：全球光刻机市场规模

资料来源：各公司公告，西部证券研发中心

图12：全球光刻机市场竞争格局

资料来源：头豹研究院，西部证券研发中心

图13：2022年全球光刻机市场份额 (按出货量计)

资料来源：各公司公告，西部证券研发中心

表2：全球主要光刻机厂商产品型号及核心参数

公司	型号	曝光方式	工艺节点(nm)	激光光源	NA	产率（片/h)
ASML	XE:3600D	步进扫描曝光（step-and-scan	3/5	13.5nm EUV	0.33	160
	NXE:3400C	exposure)	5/7	13.5nm EUV	0.33	170
	NXT:2050i	双重浸润式步进扫描曝光(Double	38	193nm ArF	1.35	295
	NXT:2000i	immersion step-and-scan	38	193nm ArF	1.35	275
	NXT198ODi	exposure)	38	193nm ArF	1.35	275
	NXT:1470		57	193nm ArF	0.93	300
	XT:1460K		65	193nm ArF	0.93	205
	XT:1060K	步进扫描曝光（step-and-scan	80		0.93	205
	NXT:870	exposure)	110	248nm KrF	0.8	330
	XT860N		110		0.8	260
	XT:860M		110		0.8	240
	XT:400L	NA	350	365nm 高压放电汞灯	0.65	230
	尼康	NSR-S635E	浸润式步进扫描曝光（immersion		193nm ArF		275
		NSR-S622D	step-and-scan exposure)	38		1.35	200
NSR-S322F		步进扫描曝光（step-and-scan	65	248nm KrF	0.92	230
NSR-S220D		exposure)	110		0.82	230
佳能	NSR-SF155	NA	280	365nm 高压放电汞灯	0.62	200
	FPA-6300ES6a	步进扫描曝光（step-and-scan	90		0.86	200
	FPA-6300ESW	exposure)	130	248nm KrF	0.7	NA
	FPA-3030EX6		150		0.65	NA
	FPA-5550iZ2		350		0.57
	FPA-5550iX FPA-3030i5a	NA	500	365nm 高压放电汞灯	0.37	NA
	FPA-3030iWa		350		NA
上海微	SSA600/20		800
	SSC600/10	步进扫描曝光（step-and-scan	90 110	193nm ArF 248nm KrF	NA NA	NA NA
	SSB600/10	exposure)	280	365nm 高压放电汞灯	NA	NA

资料来源：各公司官网，西部证券研发重心

光刻机主要包含五大核心基础硬件模组：

1)光学系统:包含光源模组(Source)、照明模组(illumination module)和物镜模组(Optics)。紫外光从光源模组生成之后，被导入到照明模组，该系统要对光的能量、均匀度、形状进行检测和控制)，光穿过光罩后，物镜模组将影像聚焦成像在晶圆表面的光阻层上；

2）光罩模组：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。

3）晶圆模组：分为晶圆传送模组(Wafer Handler)及晶圆平台模组(Wafer Stage)。晶圆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，而晶圆平台模组（一般是双平台）负责承载晶圆及精准定位晶圆来曝光。

图14：光刻机五大核心基础硬件模组

资料来源：ASML，西部证券研发中心

光学系统是光刻机最核心的模块，决定光刻机的工艺能力：

1）光源：光刻机的工艺能力首先取决于光源的波长。在摩尔定律驱动下，光刻设备由从最早的普通光源到使用193nm波长的DUV激光，再到13.5nm的EUV激光，制程节点已提升到7-3nm。

2）照明系统：照明系统位于光源和物镜系统之间，通过调制，为掩膜提供成像曝光所需的照明模式和照明光场。照明系统主要包括扩束单元、光束整形单元、匀光单元以及照明物镜四个关键部分，其主要作用是提供高均匀性照明、控制曝光剂量和实现离轴照明,以提高光刻分辨率和增大焦深。

3）物镜系统：物镜系统作为“光刻机之眼”，决定了光刻机分辨率以及套值误差能力。通过大直径物镜可提升数值孔径从而提高光刻机分辨率，通过多镜片组合可修正图像的形变从而提高成像质量。目前ASMLDUV光刻机中先进机种投影物镜的高度超过1米，直径大于40厘米，物镜内各种镜片的数量超过15片。

图15：DUV光刻机光学系统

资料来源：华中科技大学，西部证券研发中心

图16：EUV光刻机示意图

资料来源：ASML，西部证券研发中心

2.1.2蔡司：光刻镜头全球龙头，EUV光刻镜头唯一供应商

高精密光学镜头作为“光刻机之眼”，是光刻机最核心部件。高数值孔径的镜头决定光刻机分辨率以及套值误差能力。蔡司凭借着自身在光学设计、加工、检测环节的深厚技术积累，是ASMLEUV极紫外光刻机镜头唯一供应商。目前，由蔡司生产的最新一代 EUV 光刻机反射镜最大直径1.2米，面形精度峰谷值0.12纳米，表面粗糙度20皮米（=0.02纳米=0.2埃)，比很多原子的直径都要小，也就是说达到了原子级别的平坦。凭借自身的先发优势和技术优势，蔡司在光刻机镜头市场地位显著，市占率达到80%。

表3：蔡司在光刻机镜头的布局

时间	里程碑
1977年	蔡司推出分辨率为 10um 的 S-planar 0/28.1透镜用于美国公司 David Mann（后来的GCA）制造的全球第一台晶圆步进机
1982年	蔡司生产了第一个工作波长为365nm（i线）的光学系统
	1998 年蔡司 Starlith 900 是世界上第一款批量生产的193nm 波长光刻光学器件，分辨率低于100nm
2005年	蔡司推出第一款光刻系统Starlith 1700i
	蔡司第一个大功率EUV 系统交付
	2007年蔡司 Starlith 1900i是世界上第一个达到 38nm 分辨率的浸入式光学器件
	2012年蔡司推出的第一个EUV 光学系统投入批量生产

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

2.2 医疗：医疗市场需求稳步提升，蔡司布局眼科器械和术用显微镜

2.2.1眼科手术器械：全球眼科器械市场高度集中，蔡司排名第二

眼科赛道患者基数庞大，呈现需求蓝海。眼科领域拥有庞大的患者群体，且患病率在逐渐提升，需求刚性且强烈，是具有发展潜力的黄金赛道。随着人口老龄化加剧，以及手机等电子产品普及，年龄相关性眼病、代谢相关性眼病、以及高度近视引发的眼底病变凸显。据WTO数据显示，全球至少有22亿人视力受损或失明，其中至少10亿人的视力损伤问题本可预防或尚待解决。随着经济条件的改善，居民健康意识逐渐增强，医疗保健支出的占比逐渐提升，带来巨大的需求蓝海。

全球市场竞争格局高度集中，蔡司排名第二。眼科手术器械包括用于诊断和治疗眼科疾病的眼科设备及相关仪器、辅助器械和植入耗材等。据蔡司数据，21年全球眼科手术器械市场规模为132亿美元，同比增长19%。其中，蔡司21年市占率约11%，仅次于爱尔康。

图17：眼科手术下游需求

资料来源：WTO，ALKON，西部证券研发中心

图18：眼科手术器械市场竞争格局

资料来源：ALKON，西部证券研发中心

国内眼科器械市场需求大，市场呈现进口垄断。伴随着青少年屈光不正患病率提高，中老年白内障手术量增加，我国眼科器械市场增长迅速，据贝壳研究院，2021年市场规模达375亿元，2017-21年CAGR为18.5%。而眼科医疗设备行业技术壁垒高，呈现极高的进口垄断率，蔡司、爱尔康、拓普康等海外公司占据绝大部分市场份额。

图19：中国眼科器械市场规模及同比增速

资料来源：贝壳研究院，西部证券研发中心

2.2.2手术显微镜：术用显微镜市场空间广阔，蔡司为第一大供应商

术用显微镜市场加速发展，潜力巨大。手术显微镜是专门设计用于手术环境的光学显微镜，通常用于执行显微手术，广泛应用于神经外科，眼科，牙科，肿瘤学和泌尿科等领域。由于手术对于精度更高、更清晰、更准确的影像需求逐步增长，而手术显微镜能够调节放大率、照明卓越且能够提供清晰的术野，因而在手术室内实现加速渗透，推动全球手术显微镜市场增长。据QYResearch，2019年全球手术显微镜市场规模为13.64亿美元，预计2026年将达到28.86亿美元，2020-26年CAGR为11.18%。从数量上看，2019年全球手术显微镜销售量为2.2万台台，预计2026年将达到5.2万台。

蔡司手术显微镜产品丰富，市场份额排名第一。蔡司目前不仅具备神经外科、眼科、耳鼻喉科、脊柱外科、整形、牙科、妇科手术显微镜，还推出机器人视觉系统，产品矩阵丰富。其中蔡司机器人手术显微系统的推出，可以帮助神经外科医生更好获得同步的4K3D手术视野，灵活应对颅脑及脊柱脊髓手术过程中的不确定性和复杂性，实现效率与精准性并存，帮助更多患者。

图20：蔡司的手术显微镜产品

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

2.3工业量测：高精度测量仪器发展迅速，蔡司产品技术先进

2.3.1工业X射线检测：市场增速稳定，蔡司产品种类繁多

工业X射线检测市场保持平稳增长。如果零部件利用传统测量机测量，隐藏性的结构信息只有将零件通过费时的层层破坏才能获得。而无损检测能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况。在无损检测领域，五大常规的检测方法有：射线检测、超声检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测及一些非常规如激光、电磁波、红外线等的检测方法，其中×射线可视性最好，可见可测，精度最高，可达纳米级，是最重要的一种检测手段，被广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。据QYReSearch，2021年全球工业X射线检测系统市场规模为12.32亿美元，预计2028年达16.58亿美元,2022-28年CAGR为4.86%。

图21：全球工业X射线检测市场规模及增速

资料来源：QYResearch，西部证券研发中心

蔡司X射线扫描检测设备产品品类众多，技术先进。蔡司旗下拥有BOSELLO2D、VoluMax3D以及METROTOM3D系列X射线测量设备。其中第三代计算机断层扫描METROTOM1500不仅采用新的3k检测器可生成更高分辨率的3D体数据集，即更多体素可以检测到更小的缺陷；同时还可以一次扫描海量的零部件特征，扫描速度更快，时间可减少75%。

图22：蔡司METROTOM测量连接器

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

2.3.2三坐标检测：市场空间广阔，蔡司是全球领先的三坐标测量生产商

三坐标测量机是先进精密仪器测量机，市场空间广阔。其可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。其功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，主要用于机床、机械、航空航天、汽车、五金、模具等行业的轮廓和表面形状、尺寸、角度位置及一些部位进行测量，也可以对零件的尺寸和形位公差进行精密测量，能完成精确的零件检测，过程控制等任务，市场空间广阔。据Market growth report 数据显示，2022年全球三坐标测量机市场规模为57.15亿美元，预计2029年可达到72.09亿美元。

蔡司是全球领先的三坐标测量生产商。其产品包含了通用的桥式测量机、悬臂式测量机、在线测量机，以及引领测量前沿技术的复合式测量中心和纳米级测量机等。蔡司不仅在测量技术的科研上取得了世界瞩目的成就，其所有的主要部件，如控制柜、软件、传感器、探针等均为蔡司独立研发生产，确保了产品高品质和高性能的传承。

蔡司的新一代接触式扫描测量机SPECTRUM具备高精度、高品质的特点，为模具测量提供高效率的解决方案。该产品特有的扫描测量技术能够在单位时间内获取更多的测量点数据，而且仅需一次扫描路径规划，就能全面地反映工件尺寸及偏差信息，不仅大大地提高了测量效率，更能保证测量的精确度和稳定性。新一代SPECTRUM自发布以来就受到业界关注，它让接触式扫描测量技术成为蔡司全系列测量设备的标准配置，引领三坐标测量真正跨入了“全扫描”时代，同时也将触脚延伸至更多的中小用户。

图23：ZEISS SPECTRUM产品图

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

图24：测头可实现水平与垂直方向360度的自由旋转

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

图25：蔡司扫描技术

单点测量

被测点之间的表面或特征可以通过插值法估计，但是重大偏差可能仍被忽略。

蔡司扫描技术

该技术精度高、速度快，可沿一条路径测量数以千计的点。

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

2.3.3三维测量设备：收购GOM集团，巩固自身技术领先地位

蔡司收购GOM，进一步拓展工业测量产品组合。2019年4月11日，蔡司宣布完成对自动化三维坐标测量技术及三维测试软件、设备和系统供应商GOM的收购。2023年1月GOM正式加入蔡司中国，并成立了新的业务部门光学解决方案业务单元。此次收购，旨在进一步巩固双方在行业内的技术领先地位，尤其是在光学数字化系统领域。展望未来，蔡司将不断探索更先进完整的光学解决方案，提高企业生产的智能化水平，满足制造产品的转型升级需求。

从技术层面，整合后的蔡司工业测量丰富了原有的产品线，可以覆盖不同客户的光学需求，提供更完整的光学解决方案。蔡司的产品组合与光学3D测量技术相结合，将进一步开拓工业质量与研究市场，创造新的机会，尤其表面测量和数字化解决方案都将成为额外的增长动力。例如ZEISSGOM三维光学扫描系统，借助3D传感器，可实现高精度检测注塑模具，其逆向工程允许制造3D 模型，配合简单易用的高性能软件平台colin3D，可以生成精准度高的测量报告。此外，利用不同的镜头，可按不同的部件尺寸在瞬间完成测量范围的调整，进而实现对塑料和金属打印增材制造应用的高精度光学三维测量。

图26：蔡司收购GOM

资料来源：公司官网，西部证券研发中心

2.4 显微镜：高端显微镜下游需求旺盛，蔡司具备深厚的技术积累

2.4.1电子显微镜：市场保持稳步增长，竞争格局相对稳定

市场规模：近年来随着全球对生命科学、材料研究的探索和研究持续深入，以及对半导体需求不断扩大等，推动了高校、科研院所、半导体工业等领域对电子显微镜的需求，全球电子显微镜行业市场规模呈不断增长趋势。据日本电子数据，2020 年全球电子显微镜市场规模为27.64亿美元,预计2026 年将达到 38.87%,2021-26 年CAGR为5.8%。其中，扫描电子显微镜为主要细分市场，占比74%。而透射电镜则由于技术水平和价格高、操作难度大，分辨率可达原子级别，主要对样品晶体结构进行分析等，应用市场还尚未完全打开和释放，故总体规模还较小，占全球电镜的26%左右。

竞争格局：从行业参与者情况来看，由于技术水平较高、资金/人才投入大等因素影响，全球电子显微镜参与企业较少。目前，全球电镜市场竞争格局基本稳定，形成了赛默飞(含FEI)、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等几大电镜巨头。

图27：全球电子显微镜市场规模及同比增速

资料来源：日本电子，西部证券研发中心

图28：全球电子显微镜行业细分市场规模

资料来源：日本电子，西部证券研发中心

国产替代：近年来，中国扫描电子显微镜市场规模呈现逐年增长的态势且增速较快，均在10%左右。2020 年，中国扫描电子显微镜市场规模实现16.72亿元，受疫情影响，各单位对于扫描电子显微镜等科学仪器的采购预算增幅有所下调，故其同比增长率较2018-19年略有下滑，仅为9.21%。但由于国内扫描电子显微镜的技术水平与国际先进水平有一定差距，中国的扫描电子显微镜行业市场主要被海外知名扫描电子显微镜生产企业所占据，市场集中度较高，CR4在75%以上，其中蔡司市占率为22%，排名第一。

图29：中国扫描电子显微镜市场规模及同比增速

资料来源：前瞻研究院，西部证券研发中心

图30：中国扫描电子显微镜市场竞争格局

资料来源：前瞻研究院，西部证券研发中心

蔡司：蔡司扫描电子显微镜历经30多年的创新发展，目前包括EVO系列、Sigma系列、GeminiSEM系列以及MuItiSEM系列，能够提供高分辨率的表面信息及出色的材料对比度，被广泛运用于电镜科学及应用领域，如纳米技术、材料分析、半导体失效分析、生命科学和质量控制。

图31：蔡司扫描电子显微镜

资料来源：蔡司官网，西部证券研发中心

2.4.2光学显微镜：发展历史悠久，蔡司布局高端光学显微镜

市场规模：光学显微镜发展历史较久，成本优势明显，是全球显微镜市场的重要组成部分。根据GrandViewResearch数据显示，2015年全球光学显微镜约占全球整个显微镜市场规模(65.9亿美元)的37%，即24亿美元左右。虽然低分辨率、放大倍数和表面视野限制了光学显微镜的使用，但是光学显微镜历史悠久，技术较成熟，成本整体平均水平也较电子显微镜低。同时，生产厂商也逐渐将光学显微镜与CCD的结合，并逐渐将软件信息甚至于人工智能技术应用于光学显微镜中，使得光学显微镜操作更加简单和高效。因此，光学显微镜在全球显微镜中将会继续保持重要的地位，未来五年全球光学显微镜市场将以约6%的CAGR增长，2026年有望达到61亿美元。

图32：全球光学显微镜市场规模及同比增速

资料来源：Grand View Research，西部证券研发中心

国产替代：早在20世纪70、80年代，全球的光学显微镜生产便从日本逐渐转移至我国，我国目前已能够生产95%的教育类和普及类显微镜，成为全球光学显微镜加工制造中心。据前瞻研究院，2020年中国光学显微镜市场规模约在24亿元，预计2026年有望达到46亿元。而我国光学显微镜制造企业偏重于生产低端教育用显微镜，绝大部分实验室和科研用高端光学显微镜如系统显微镜、共焦显微镜和超分辨显微镜等主要被徕卡、蔡司、尼康、奥林巴斯垄断。以共聚焦显微镜为例，徕卡、蔡司、奥林巴斯、尼康在国内市场份额超过85%。近几年，国产高端光学显微镜在生命科学、材料学等领域都取得了长足进步，出现了高端光学显微镜国产替代速度加快的趋势。2021年，永新光学完成共聚焦显微镜首单销售，正式进军“百万级”高端光学显微镜领域。

图33：中国光学显微镜市场规模及同比增速

资料来源：前瞻研究院，西部证券研发中心

图34：国内共聚焦显微镜市场份额

资料来源：Grand View Research，西部证券研发中心

蔡司在光学显微镜领域积淀深厚。公司1857年生产出世界上第一台复合式显微镜，并发明了显微镜无限远光路系统、科勒照明技术、相差观察技术、微分观测技术以及复消色差物镜等，推动了显微镜与检验技术的历史进程。至今世界显微镜制造标准中80%都以蔡司厂的生产标准为主。目前蔡司已经在高端显微镜领域实现广泛布局，其产品的高性能、高质量、高可靠性和稳定性已得到全世界广大用户的信赖与认可。

图35：蔡司光学显微镜

资料来源：蔡司官网，西部证券研发中心

三、重点标的

投资建议：近年来国家战略持续向高端制造、自主可控倾斜，高端精密光学国产替代趋势确定。看好国内厂商不断突破核心基数，加快实现高端精密光学国产替代进程。我们给予行业“超配”评级，重点推荐：永新光学（603297.SH)、茂莱光学（688502.SH)、炬光科技（688167.SH)；建议关注：福晶科技（002222.SZ)、腾景科技（688195.SH)、福光股份（688010.SH)。

表4：高端精密光学重点标的Wind一致预测

公司	代码	股价	EPS		PE（倍）
			2023E	2024E	2023E	2024E
永新光学	603297.SH	84.11	2.94	4.02	29	21
茂莱光学	688502.SH	238.73	1.42	1.84	168	130
炬光科技	688167.SH	139.06	2.18	3.38	64	41
福晶科技	002222.SZ	30.34	0.64	0.79	47	38
腾景科技	688195.SH	31.54	0.70	1.01	45	31
福光股份	688010.SH	29.59	0.31	0.47	95	63
平均					75	54

资料来源：wind，西部证券研发中心（最新股价为2023年4月17日收盘价)

3.1永新光学(603297.SH)：显微镜业务起家，横向拓展车载光学、医疗光学及半导体设备光学等领域

国内光学显微镜单向制造冠军，业务持续向车载光学、医疗光学、设备类光学等领域拓展。永新光学是中国光学精密仪器及核心光学部件供应商，涵盖光学显微镜和光学元组件两大业务体系，2021年业务占比分别为60.7%和37.2%。公司主要产品包括光学显微镜、条码扫描仪镜头、液态镜头、车载镜头前片、激光雷达光学元件及部件等，拥有“江南”“NEXCOPE”“NOVEL”等自主品牌，产品主要出口欧美、日本、新加坡等国家和地区。

光学显微镜：永新作为国内光学显微镜龙头，持续突破卡脖子领域。21-23年陆续发布了工业级检测显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、科研级双层光路倒置显微镜NIB1000、超分辨率显微镜等高端产品，并持续向导航手术显微镜等其他产品突破。

视觉领域：1）条码扫描仪：公司是全球条码扫描仪行业前四大巨头Zebra、NCR、得利捷、霍尼韦尔的核心供应商，在商超、金融、政府、物流、工业、服务机构等对扫描设备识别速度、准确率、耐用性要求更高的中高端市场占据主要份额；2）机器视觉：公司是全球首批实现液态镜头批量生产企业，主要供应全球机器视觉龙头康耐视。

车载光学：公司是国内最早布局激光雷达光学业务厂商之一，开发出多款应用于机械旋转式、半固态式、固态式车载激光雷达光学镜头与光学元件，与禾赛、Innoviz、图达通、北醒光子等国内外多家激光雷达方案商建立合作，并已进入麦格纳制定产品供应商名单。此外，公司还将激光雷达客户群体扩展至轨道交通和工业领域，将产品从以光学部件为主扩展至激光雷达整机代工。

医疗光学：公司持续拓展医疗光学设备领域，数字切片扫描仪、病理诊断电动显微镜、NCM细胞成像仪等产品已批量销售；同时加快新品研发，23年有望实现内窥镜核心镜头量产销售，供应国内头部厂商。

图36：永新光学营业收入及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图37：永新光学分业务收入占比

资料来源：wind，西部证券研发中心

3.2 茂莱光学 (688502.SH)：国内领先的工业级精密光学厂商，下游涵盖半导体设备、生命医疗、AR/VR、航空航天、激光雷达等高成长领域

国内领先的工业级精密光学供应商，多领域业务齐头并进。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。2021年各项业务占比分别为57.0%、20.5%、20.0%。公司凭借垂直整合能力，为客户提供“光、机、电、算”一体化的解决方案。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。为科技应用领域客户提供高精度、高复杂度、高附加值的核心光学器件及解决方案，促进生命科学领域的跨越发展，赋能光刻机及半导体装备升级换代，为航空航天、生物识别、AR/VR 检测及无人驾驶提供强有力的光学技术支撑。2021年各下游应用占比分别为34.8%、26.7%、9.0%、8.2%、6.6%、4.0%。随着国产替代进程加快叠加技术持续突破，公司业绩快速增长,2022年公司实现营业收入4.39亿元，同比增长32%;归母净利润0.59亿元，同比增长25%。

图38：茂莱光学营业收入及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图39：茂莱光学归母净利润及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图40：茂莱光学分业务收入占比

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

图41：茂莱光学分下游收入占比

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

表5：茂莱光学业务布局

	分类	类别产品名称	产品介绍	应用领域简介
	精密光学器件	半导体DUV 光学透镜透镜	该产品选用高纯度石英、CaF2材料，经由高质量抛光、半导体紫外光谱段镀膜后可实现高面型与表面光洁度，口径在	该产品用于光刻机光学系统照明、曝光模块，是保证光刻机高成像质量的关键组件。
		飞机抬头显示系统光学器件	100mm-300mm，达到深紫外波段要求。该产品包含离轴透镜、离轴非球面透镜、自由曲面透镜，产品可实现形状不规则、轻量化设计，涂漆厚度达到微米级别，产品表面处理可满足航空级抗冲击要求。	该产品用于飞机的抬头显示系统（HUD）中，，可实现外界景象与HUD 显示信息的叠加融
		窄带多光谱滤光片	该产品可将多个谱段滤光区域集成于同一片基底材料上，产品平均透过率达 92%，具有高陡度、带外响应小、谱段之间	合。该产品用于“资源系列”“高分系列”“海洋系列”等航天卫星的探测器相机镜头，保证了
		平片荧光滤光片	的防干扰间隔小等特点，可满足我国资源调查、天文气象等方面的遥感需求。	相机优质的光学性能。
				该产品主要用于PCR分析仪、基因测序仪、
			该产品一般包含激发滤光片、发射滤光片和二向色镜，特点是对干扰光的隔离度好，自发荧光小。该产品可满足荧光检	荧光免疫分析仪、荧光显微镜等生物分析和检
			测系统对滤光片的高透过率、高截止深度、高截止陡度、高	测仪器中，是生物分析技术中重要的光学器
			定位精度以及高环境稳定性的要求。	件。
			该产品主要功能为使互相垂直的两光振动间产生附加光程差 (或相位差)，利用合成波长信号以便于探测。该产品为胶合	该产品主要用于口腔扫描仪器中的光学扫描
	高精度干涉组合镜	相位延迟窗口件，具备超薄厚度、产品相位延迟精度高的特性，可满足超高表面精度及光洁度要求，加工工艺复杂。	头，是三维扫描技术中图像采集的重要光学器件，可进行牙齿扫描信息读取。
			该产品主要功能为改善光学系统像质，减少光能损失，增加该产品主要用于大气环境探测与监测卫星的
		成像清晰度，保护刻度面。公司所使用的光胶技术可实现最	光学系统，是卫星光学系统中光信息采集和转
		棱镜光线折返异形棱镜	多 10 个光学器件的胶合,光学平行差在2"以内,实现干涉，	步，换的重要光学部件，直接影响数据采集的精
			保证检测精度。	度。
			该产品主要功能为以特定角度转折光线。公司研制的异形折返棱镜出射角与入射角角度偏离公差精度高，透过率高达	该产品主要用于口腔扫描仪器中的光学扫描头，是三维扫描技术中的图像采集关键光学器
精密光学镜头	显微物镜显微物镜系列系列	99.9%，可满足客户对整体透过率及表面精度的严格要求。	件，直接影响图片信息和光路传输的精度。
		该产品主要功能为显微成像，倍率涵盖2X-30X，齐焦距离	该产品目前主要应用于基因测序显微系统和
		45、60、95mm，工作波长覆盖 360nm~1,100nm，在 20X 物镜系列中分辨率可达到 335nm，视场1.25mm。	半导体检测系统，保证测序和光刻设备的检测精度。
	3D检测镜头机器视觉镜头	该产品主要功能为实时在线检测，满足在线检测紧凑化、小	该产品主要应用于半导体和3D 扫描传感器
		型化、易配置的要求。该系列镜头具备超小工作距离、大景	中，是锡焊膏检测、自动光学检测（AOI)、坐
		深、大视场、大相对孔径的特点，根据使用要求，还可以内置分光棱镜、偏振器件等。	标检测（CMM）系统的重要光学组件。
	工业扫描物镜航天星敏/监测相机	谱工作范围。在此基础上，还可实现柔性配置高感光度、光谱切换筛选、超短工作距离、多工作距离可调等多种功能。该产品可在复杂的外太空环境下实现多光谱成像，结构设计	应用于光电传感器和光电保护装置上，快速有效地解决了众多自动化技术的难点问题。该产品主要应用于星敏追踪及卫星监测，是星
	镜头成像镜头	轻量化，具有宽光谱、大视场、高分辨率、成像质量好的特点。该产品主要功能为识别周围环境，获得环境的深度信息。该	相机的关键成像系统，已被应用于我国空间站核心舱任务。
	无人驾驶激光雷达镜头	产品通光口径大，无热化设计，耐候性强，可满足高低温、	该产品主要应用于汽车自动驾驶的激光雷达系统中，保证雷达的成像质量。
监测镜头紫外镜头	振动、冲击等行业试验标准。	该产品为I-line 谱段（365nm）使用的紫外高端镜头，具有分该产品主要应用于晶圆缺陷检测，是保证半导
			辨率高、数值孔径值大的特点，可以对紫外光学系统的色差进行校正，保证系统良好的性能。	体检测系统像质的重要组件，可实现较高的分辨率和检测通量。
		X射线镜头	该产品由13 组透镜组成，其中包含3组胶合器件,工艺复杂，具备精度高、成像质量好、分辨率高的特点。该产品主要功能为通过X射线图像增强器的CsI屏幕将图像转换到大尺寸CCD上，从而进行疾病诊断。	该产品主要应用于医疗成像设备中，是该设备实现X射线图像转换的重要组件，可实现对肺部信息的精准提取和检测。
光学系统	医疗检测光学系统模组	基因测序光机引擎	该产品包含物镜、筒镜及照明组件，同时配置相应的自动对焦系统以及移动平台，通过生物荧光滤光片组对可检测谱段进行筛选，精准定位碱基。该产品主要功能为探索目标对象基因序列，实现筛选特征片段、针对性治疗/识别特征基因片段等生物学研究及应用。	该产品应用于全基因组测序、超深度外显子组设测序、表观基因组测序、转录组测序和肿瘤Panel等测序项目。该类产品在“2019-nCoV”疫情期间助力“火眼实验室”，用于快速破解病毒序列确定病毒类型。
		PCR 基因扩增光学模组	该产品主要功能为通过对荧光信号的检测来监测整个PCR的扩增过程，以获得实时在线描述的PCR 过程动力学曲线。将扩增和检测合二为一同时进行，降低传统方法中各种人为因素的影响，提高检测的自动化水平和准确度。该产品实现了 PCR 从定性到定量的转变，不仅可靠性高、特异性强、灵敏度高，还能实现多重反应。	该产品主要应用于核酸检测设备，实现实时、准确、无污染的自动化检测。
		眼科扫频OCT光学模组	该产品通过不同的透镜阵列实现最大广角拍摄眼底的血流信号，获得高分辨率的横断层图像，呈现大范围的眼底信息供医生判断。	该产品应用于医院眼科检查中的光学相干断层扫描(OCT)，可提高检查效率，降低漏诊概率，实现眼科疾病多病种诊断。
	半导体检测光学模组	半导体检测光学模组	该产品具备视场范围广、测试分辨率高的特点，通过模块化的设计，帮助客户降低整个测试系统的成本和维护频率，且该大幅减少了维护时间，同时使检测仪器对微小缺陷的控制能够达到较高的水平。	产品主要用于半导体装备晶圆缺陷检测系能统中，可提升有效视场范围，提高检测速度。
	生物识别光学模组	生物识别光学模组	该产品是生物识别仪的硬件部分，主要功能为通过对获取的身份信息、生物信息进行识别与匹配，进行个人身份的鉴定，具体包括虹膜扫描仪模组、护照扫描仪模组、指纹掌纹扫描仪模组等产品。	该产品主要应用于海关身份认证以及大型企业安防管理身份认证等场景，配合软件系统可快速捕获生物特征，精准地做出身份判断。
	AR/VR光学测试模组	AR/VR光学测试模组	该产品是AR/VR 光学测试整机设备的核心组成部分，可获取被测产品的图像和光学性能，模拟人眼的大小、位置和视野与光圈位于镜头内部的其他镜头不同，AR/VR镜头的光圈位于镜头前面，这使成像系统的入射光瞳能够在NED头戴式设备内定位在人眼观看时的相同位置。	该产品主要用于AR/VR近眼显示器的测量，。适用于头戴式增强现实(AR)、混合现实(MR)和虚拟现实（VR）的设备检测，在研发和生产阶段对AR/VR可穿戴设备进行表征和质量控制。
	AR/VR光学检测设备	AR/VR光学检测设AR备	该产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/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。	该产品主要用于AR/VR可穿戴虚拟现实设备性能测试，全方位模拟人类显示设备色彩、亮度信息的响应度，对AR/VR 显示设备投射的视觉信息的色彩亮度能力进行精确测量，为产品设计和成品装调提供详实依据。

资料来源：招股说明书，西部证券研发中心

表6：茂莱光学主要下游客户收入占比 (收入单位：百万元)

业务分类		主要客户	2020收入	占比	2021年收入	占比	1H22收入	占比
生命科学	口腔扫描	ALIGN	22.6	9.2%	51.1	15.4%	31.7	15.3%
	口腔扫描	Meopta	：	：	10.7	3.2%	9.2	4.5%
	基因测序	华大智造	12.2	4.9%	20.0	6.0%	13.5	6.5%
半导体	半导体检测	Camtek	13.6	5.5%	29.5	8.9%	20.7	10.0%
		康宁集团	4.5	1.8%	19.1	5.8%	11.8	5.7%
		CYBEROPTICS	11.6	4.7%	10.9	3.3%	6.5	3.1%
		中安半导体	2.0	0.8%	-	-	2.6	1.3%
	光刻机	上海微电子	4.5	1.8%	8.1	2.4%	4.7	2.3%
ARVR检测		Facebook	12.8	5.2%	13.9	4.2%	16.9	8.2%
ARVR检测		Microsoft	12.2	5.0%	6.7	2.0%	1.9	0.9%
生物识别		IDEMIA	18.2	7.4%	11.1	3.3%	1.3	0.6%
		Mack Technolog	0.5	0.2%	0.6	0.2%	0.5	0.2%
		HID	3.7	1.5%	9.2	2.8%	3.8	1.8%
		Flex	-	-	2.8	0.8%	3.7	1.8%
航空航天		Thales LAS France SAS	9.2	3.7%	9.7	2.9%	3.2	1.5%
		北京空间机电研究所 (508所)	20.0	8.1%	13.3	4.0%	2.3	1.1%
		中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所	3.6	1.5%	3.4	1.0%	2.0	1.0%
无人驾驶		Waymo LLC	3.9	1.6%	5.7	1.7%	4.6	2.2%
无人驾驶		Flex	4.0	1.6%	5.7	1.7%	0.3	0.2%
其他		SICK AG	4.2	1.7%	5.7	1.7%	5.2	2.5%
		Gooch & Housego PLC	10.6	4.3%	9.7	2.9%	3.1	1.5%
		苏州苏茵光学科技有限公司	3.8	1.5%	1.1	0.3%	2.8	1.3%
合计			246.2	100.0%	331.5	100.0%	206.8	100.0%

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

3.3 炬光科技（688167.SH)：核心底层技术能力“产生光子+调控光子”全球领先，持续拓宽产品应用领域

国内光子行业领先厂商，产品品类持续扩张。炬光科技起步于“产生光子”的高功率半导体激光器，2017年并购LIMO 后拥有“调控光子”的技术能力，目前已形成Focuslight和LIMO两大品牌。公司依靠核心底层技术一“产生光子”+“调控光子”，纵向拓展激光行业中游的光子应用模块和系统“提供解决方案”，涵盖三大高成长应用领域：激光雷达、家用医美、泛半导体制程，打开长期成长空间。长期来看，在上游业务方面，开放器件、预制金锡材料、光场匀化器等业务有望延续快速增长，硅光学业务有望成为公司远期增长看点。在中游业务方面，公司泛半导体制程业务有望在集成电路、先进显示、光伏、锂电等应用场景取得突破，业务收入保持高增长态势。2022年公司实现营业收入5.52亿元，同比增长15.98%；归母净利润1.27亿元，同比增长87.56%。

图42：炬光科技营业收入及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图43：炬光科技分业务收入占比

资料来源：wind，西部证券研发中心

表7：炬光科技产品布局

业务类型	产品线主要应用产业主要客户情况
半导体激光业务	开放式器件	固体激光器、医疗健康、高端工业制造	中国科学院、D公司、青岛奥美克医疗科技有限公司、E公司、F公司
	光纤耦合模块	固体激光器、医疗健康、高端工业制造	AMPLITUDE SYSTEMES、H 公司、EdgeWave GmbH、中国科学院、英诺激光科技股份有限公司
	医疗美容器件和模块	医疗健康	OPTOPRIM 集团、以色列飞顿、M公司、北京宏强富瑞技术有限公司、北京凯尔斯科技开发有限公司
	工业应用模块	高端工业制造	必盛激光
	预制金锡材料	光纤激光器	创鑫激光、美国 LDX Optronics Inc.
激光光学业务	单（非）球面柱面透镜	光纤激光器、半导体集成电路芯片制程与检测	创鑫激光、锐科激光、苏州长光华芯光电技术股份有限公司
	光束转换器	高端工业制造、医疗健康、智能辅助驾驶	相干公司、TeraDiode,Inc.、Hanamura Optics Corp.
	光束准直器	智能辅助驾驶、高端工业制造	Velodyne Lidar Incorporated Lumibird
	光纤耦合器	智能辅助驾驶、高端工业制造	Velodyne Lidar Incorporated Trimble Europe B.V.
	光场匀化器	高端工业制造、半导体光刻、半导体集成电路芯片制程与检测	A公司
	光束扩散器	高端工业制造、半导体光刻	相干公司
	微光学透镜组	高端工业制造、半导体光刻、医疗健康、半导体集成电路芯片制程与检测	C公司
汽车应用业务(激光雷达）	激光雷达面光源	智能辅助驾驶	德国大陆集团
	激光雷达线光源	智能辅助驾驶	Argo AI, LLC
	激光雷达光源光学组件	智能辅助驾驶	T公司
光学系统业务	固体激光剥离线光斑	显示面板	韩国 APS、韩国 LG 电子
光学系统业务	固体激光退火线光斑	显示面板	RayVis Inc.

资料来源：公司招股说明书，西部证券研发中心

3.4福晶科技（002222.SZ)：全球激光晶体龙头，持续拓展激光器件、光学元件产品

全球领先的激光晶体公司。公司聚焦于激光和光通讯领域，为固体激光器、光纤激光器和光模块厂商提供核心元器件产品，主营业务为晶体元器件、精密光学元件及激光器件等产品的研发、制造和销售。经过三十余年的发展，公司形成了晶体、精密光学和激光器件产品完善的加工链和供货能力。产品已被相干、光谱物理、通快、IPG、大族激光、英诺激光、英谷激光、华日激光、锐科激光、创鑫激光、杰普特等国内外知名激光器公司广泛采用。公司与客户建立了良好的合作关系，在客户中享有良好的声誉，并树立了良好的品牌形象。公司2022年营业收入为7.68亿元，同比增长12%。

分产品看：1）激光晶体：晶体核心产品处于行业领先，其中LBO、BBO全球市场占有率第一；2）精密光学：精密光学产品业务规模稳步提升；3）激光器件：自主研发的声光器件、磁光器件等器件产品获得紫外激光器、光纤激光器、超快激光器及光通讯客户的认可并实现批量供应，部分器件产品打破国外厂商垄断局面并实现国产替代。随着产品体系的丰富和完善，公司综合竞争能力进一步增强，成为业内少数能够为激光客户提供“晶体+光学元件+激光器件”一站式综合服务的供应商。

图44：福晶科技营业收入及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图45：福晶科技分业务收入占比

资料来源：wind，西部证券研发中心

表8：福晶科技产品布局

类别	产品图示用途
晶体	非线性光学晶体、激光晶体、双折射晶体、磁光晶体、声光及电光晶体、闪烁晶体等	主要用途：作为固体激光器的工作物质、非线性频率转换、磁光材料、电光材料等主要细分应用市场：固体激光器、光纤激光器
精密光学元件	非球面透镜、球面透镜、柱面透镜、反射镜、窗口片、棱镜、波片、偏振镜、分光镜、光栅等	主要用途：应用于激光器谐振腔、准直聚焦、光路传输、光束整形、偏振转换、分光合束等主要细分应用市场：固体激光器、光纤激光器、光通讯、AR/VR、激光雷达、半导体设备

西部证券2023年04月17日

类别	产品	图示	用途
激光器件	磁光器件、声光器件、电光器件、驱动器、光开关、光学镜头(扫描场镜、扩束镜)、光纤传输器件等		主要用途：光纤与固体激光器的声光调制器、电光调制器、Q开关、隔离器等主要细分应用市场：固体激光器、光纤激光器、光通讯

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

3.5 腾景科技（688195.SH)：国内精密光学元组件、光纤器件领先厂商

国内光电子元器件领先企业。公司专业从事各类精密光学元组件、光纤器件研发、生产和销售，产品主要应用于光通信、光纤激光等领域，处于光通信产业链上游。同时公司目前还在积极拓展量子信息科研、生物医疗、消费类光学等多个新兴领域。凭借在光学光电子领域深厚的技术沉淀，公司已掌握四大核心技术，分别为“光学薄膜类技术”“精密光学类技术”“模压玻璃非球面类技术”和“光纤器件类技术”，涵盖光电子元器件制造的主要环节，能够为客户提供定制化的光电子元器件产品，现已与全球主要的光模块/设备厂商和光纤激光器厂商建立了合作关系，例如光通信领域的Lumentum、Finisar、华为等，光纤激光领域的锐科激光、nLIGHT等。2022年公司营业收入为3.44亿元，同比增长14%。

图46：腾景科技营业收入及同比

资料来源：wind，西部证券研发中心

图47：腾景科技分业务收入

资料来源：wind，西部证券研发中心

表9：腾景科技产品布局

分类		产品	介绍
精密光学元组件	平面光学元件	滤光片（Filter)）	公司的滤光片产品主要应用于光通信、生物医疗、消费类光学领域，是光收发模块的关键元件，用于实现特定波长的光通过，阻止其他波长的光通过。公司的滤光片产品包括粗波分复用器(CWDM)滤光片、局域网波分复用器(LWDM)滤光片、10G无源光纤网络(PON)滤光片、二向色滤光片等。
		偏振分束器(PBS)	公司的偏振分束器主要应用于光通信、光纤激光、量子信息科研领域，是光通信器件、光纤激光器、量子信息科研项目的关键元件，用于按照总体强度百分比、波长或偏振状态分割光线。
		消偏振分束器(NPBS)	消偏振分束器是光通信器件、量子信息科研项目的干涉关键元件，用于按照总体强度百分比分割光线而不受入射光偏振态影响。

2023年04月17日

		反射镜(Mirror)	公司的反射镜产品主要应用于光纤激光领域，是光纤激光器泵源的关键元件，用于将单管功率小、发散角度较大、光束质量较差的激光转化合并输出为发散角较小、光束质量较好、功率大的泵浦光。
		窗口片(Window)	公司的窗口片产品主要应用于光通信、量子信息科研等领域，是光路中保护电子元件、传感器、半导体元件的基础光学元件，用于防止电子传感器、检测器或其他敏感光电子元器件被外界环境因素（如湿气或其它微量污染物）损坏。
		棱镜(Prism)	公司的棱镜产品主要应用于光通信领域，是光开关、光环行器、波分光梳等光通信器件的关键元件，用于将光束折转、反射，实现光信号切断、双向通信等光路设计功能。
		波片(Waveplate)	波片又称为相位延迟片，公司的波片产品主要应用于光通信领域，是波长选择开关(WSS)模块、量子信息科研领域的关键元件，用于改变光的相位，满足不同入射角度和温度的设计要求。
	球面光学元件	透镜 (Lens)	公司的透镜产品主要应用于光通信、光纤激光领域，是波长选择开关（WSS）模块、掺饵光纤放大器（EDFA）模块、光纤激光器等的关键元件，用于光的准直、耦合、聚焦、扩束或其它整形需要。
	球面光学元件	柱面镜(Cylindrical Lens)	公司的柱面镜产品主要应用于光通信、光纤激光领域，是波长选择开关（WSS）模块的关键元件，用于光的一维准直、耦合、聚焦、扩束或其它整形需要。
	模压玻璃非球面透镜(Aspheric Lens)		公司的模压玻璃非球面透镜产品主要应用于光通信、光纤激光领域，是发射激光二极管（LD）光源封装、光纤激光器泵源等的关键元件，用于光的准直、耦合、聚焦、扩束需要。
	光学组件	光栅	公司的光栅产品主要应用于光通信、光纤激光领域，是实现激光器波长锁定、横纵模选取及控制、激光线宽压窄及提高激光器工作温度范围的关键组件，用于使入射光的振幅或相位（或两者同时）受到周期性空间调制。
		光波导组件	公司的光波导组件产品主要应用于AR领域，是AR设备光学显示系统实现小型化与高性能的关键组件，满足近眼显示设备中调制光束、增大视场角、增大动眼眶的需要。
		光学镜头	公司的光学镜头产品主要应用于生物医疗领域，是OCT等眼科医疗设备光学系统的关键组件，实现光学成像、扫描等功能。
		波分组件(Z-block)	公司的波分组件产品主要应用于光通信领域，是高速光收发的关键组件，实现波长复用及解复用的功能，满足新一代光通信趋势更小体积、更高密度与更高能效的要求。
光纤器件	镀膜光纤器件		公司的镀膜光纤器件产品包括镀膜光纤线（High Power FiberPolishing and Coating）和光纤头（FiberTipAssembly)，镀膜光纤线作为光纤激光器泵源的尾纤，用于高功率光纤激光的光纤耦合，具备高功率激光耐受能力；光纤头是在镀膜光纤线的一端装配上陶瓷插芯或毛细管形成的组合件，可用于激光的耦合传输。
	准直器(Collimator)		公司的准直器产品主要应用于光通信、光纤激光领域，是光收发模块、光纤激光器的关键器件，用于将光纤内的传输光转变成准直光（平行光)，或将外界平行(近似平行）光耦合至单模光纤内。
	声光器件(AO-Device)		公司的声光器件产品主要应用于光纤激光领域，是调Q脉冲光纤激光器的关键器件，用于高速调节激光谐振腔的损耗，使激光器可以脉冲方式输出激光。

资料来源：公司公告，西部证券研发中心

四、风险提示

1、高端产品推出进度不及预期：若相关公司无法按预期推出高端光学产品或已推出的高端光学产品销售不及预期，将会影响核心竞争力，进而对盈利能力造成不利影响。

2、境外经营风险：如果业务所在国家或地区的政治经济形势、产业政策、法律法规等发生重大不利变化，将给相关公司的境外经营业务带来不利影响。

西部证券一投资评级说明

行业评级	超配：	行业预期未来6-12个月内的涨幅超过市场基准指数10%以上
	中配：	行业预期未来6-12个月内的波动幅度介于市场基准指数-10%到10%之间
	低配：	行业预期未来6-12个月内的跌幅超过市场基准指数10%以上
公司评级	买入：	公司未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数20%以上
	增持：	公司未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%到20%之间
	中性：	公司未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数变动幅度相差-5%到5%
		卖出：公司未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数大于5%

报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系，基于报告发布日后6-12个月内公司股价（或行业指数）相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中，A股市场以沪深300指数为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500指数为基准。

分析师声明

本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。

联系地址

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以全球光学标杆蔡司为镜，看国内精密光学发展趋势

精密光学行业深度报告

. 核心结论

行业评级 超配

近一年行业走势

分析师

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图表目录

一、蔡司：全球光学光电子行业标杆

1.1历史沿革：生产显微镜起家，逐步拓展产品矩阵

1.2 主营业务：立足光学光电子，布局四大业务板块

1.3 财务分析：业绩稳定增长，半导体制造占比提升

二、全球光学行业标杆，开拓高端光学蓝海市场

2.1半导体制造：蔡司为EUV光学镜片唯一供应商，地位显著

2.1.1光刻机：半导体工业皇冠上的明珠

光刻机主要包含五大核心基础硬件模组：

2.1.2蔡司：光刻镜头全球龙头，EUV光刻镜头唯一供应商

2.2 医疗：医疗市场需求稳步提升，蔡司布局眼科器械和术用显微镜

2.2.1眼科手术器械：全球眼科器械市场高度集中，蔡司排名第二

2.2.2手术显微镜：术用显微镜市场空间广阔，蔡司为第一大供应商

2.3工业量测：高精度测量仪器发展迅速，蔡司产品技术先进

2.3.1工业X射线检测：市场增速稳定，蔡司产品种类繁多

2.3.2三坐标检测：市场空间广阔，蔡司是全球领先的三坐标测量生产商

单点测量

蔡司扫描技术

2.3.3三维测量设备：收购GOM集团，巩固自身技术领先地位

2.4 显微镜：高端显微镜下游需求旺盛，蔡司具备深厚的技术积累

2.4.1电子显微镜：市场保持稳步增长，竞争格局相对稳定

2.4.2光学显微镜：发展历史悠久，蔡司布局高端光学显微镜

三、重点标的

3.1永新光学(603297.SH)：显微镜业务起家，横向拓展车载光学、医疗光学及半导体设备光学等领域

3.2 茂莱光学 (688502.SH)：国内领先的工业级精密光学厂商，下游涵盖半导体设备、生命医疗、AR/VR、航空航天、激光雷达等高成长领域

3.3 炬光科技（688167.SH)：核心底层技术能力“产生光子+调控光子”全球领先，持续拓宽产品应用领域

3.4福晶科技（002222.SZ)：全球激光晶体龙头，持续拓展激光器件、光学元件产品

3.5 腾景科技（688195.SH)：国内精密光学元组件、光纤器件领先厂商

四、风险提示

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