（报告出品方/分析师：德邦证券 陈海进 陈蓉芳）
01 茂莱光学：工业级精密光学多面手，高科技领域厚积薄发
1.1. 发展历程：从光学器件迈向“光、机、电、算”，扎根高精尖光学应用
茂莱光学科技股份有限公司是国内稀缺的工业级精密光学综合解决方案提供商，为客户提供“光、机、电、算”一体化的解决方案。
成立以来公司产品广泛应用于半导体、生命科学、航空航天、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等高端科技应用领域，服务于光刻机、半导体检测、高分卫星、探月工程、民航飞机等国家战略技术发展。
1999-2005年：从高精度光学器件出发，迈入半导体检测领域。
公司成立初期以定制类光学器件的工艺研发和生产为主，包括高精度的透镜、平片和棱镜等产品，公司2003年进入半导体检测市场，在高精度光学器件加工工艺方面积累了丰富的经验，并于2004年建立镜头及模组装配事业部，从光学器件走向模组开发。
2006-2018年：构建光学模组与系统能力，下游高端科技应用多元发展。
在半导体行业，公司涉足半导体前道光刻与后道封装检测设备市场，与行业领先企业开展了深度合作。
公司2006年进入安防领域，2009年进入生物医疗市场，并在医疗领域取得长足发展，公司分别于2013年、2014年自主研制了首台干涉仪和首台基因测序光机引擎。
2018年起进一步布局自动驾驶、AR/VR等新兴科技领域，目前已研制出用于汽车自动驾驶的激光雷达镜头、用于对AR/VR可穿戴设备进行光学测量的模组及设备等。
2019年至今：做大做强高端精密光学，下游面向所有工业领域。
2019年，公司已成长为面向所有工业领域的光机电解决方案供应商。同时，公司积极出海以服务海外客户和缓解贸易风险。
公司2019年于泰国兴建东南亚生产基地，组件光学镀膜中心。
2023年，公司登陆科创板，融资投建高端精密光学生产研发项目，将进一步增强公司在半导体、生命科学、AR/VR检测等高端科技领域的生产与研发能力。
1.2. 主营业务：光学器件半壁江山，半导体&生命科学等高科技下游需求共振
从产品形态区分，公司产品主要包括精密光学器件、光学镜头和光学系统三大类；从下游应用区分，公司产品覆盖生命科学、半导体（检测和光刻机）、航空航天、AR/VR检测、生物识别、自动驾驶等高附加值领域。
（1）精密光学器件：包括透镜、棱镜和平片，应用于光刻机、高分卫星、探月工程、民航飞机等国家重大战略发展领域。
（2）精密光学镜头：包括显微物镜、机器视觉镜头、成像镜头和监测镜头，应用于半导体检测设备、基因测序显微设备和3D扫描、光电传感、航天监测及激光雷达等领域。
（3）精密光学系统：主要包括半导体检测光学模组、医疗检测光学系统模组、生物识别光学模组、AR/VR光学测试模组及光学检测设备等，提供光机电算一体化的解决方案，助力相关行业的龙头企业开发前瞻性技术。
光学系统收入贡献提升，半导体&生命科学下游共振。
从产品形态看，公司收入主要来自光学元件，从2019年至2022年上半年，光学系统的收入贡献整体增加。
从下游应用领域看，生命科学是公司最主要的收入来源，半导体业务对收入的贡献逐年增长。
2021年度及2022年上半年，生命科学领域实现收入分别为1.15亿元和0.75亿元，占营业收入比例分别为34.81%和36.19%；半导体领域分别实现收入0.89、0.58亿元，占营业收入比例分别为26.71%、28.00%。
公司近年受益于半导体行业持续增长，2022年上半年半导体检测光学模组需求上升，拉动了光学系统对整体收入的贡献。
1.3. 公司架构：核心技术人员行业资深，美、泰子公司深耕海外主战场
总工担任高管行业资深，股权激励核心技术人员。
截至2023年一季报，茂莱投资持有本公司59.47%的股份，为公司的控股股东。
公司实控人为范一、范浩兄弟，范一、范浩兄弟直接持有公司6.82%的股份，通过茂莱投资间接持有公司41.63%的股份，合计持有公司48.45%的股份，范浩担任公司董事长、范一担任公司董事和总经理。
公司副董事长宋治平亦为公司核心技术人员，担任总工程师，具有高级工程师资格，在光学领域具有丰富的生产研发经验，自2014始任江苏省光学学会镀膜专业委员会副主任。
周威为公司核心技术人员，具有多年美国光学研发经历，担任首席技术官，曾任微软资深光学工程师、华为2012 Lab美国西雅图研究所光学测试总监。2021年12月，公司针对周威与现任副总经理王陆进行了股权激励。
境外市场为公司主战场，公司境外设立生产&销售子公司。
2019至2022年上半年，境外收入分别占公司总营收的69.70%、72.74%、76.78%、79.79%，境外收入占总收入的比重逐年增加。
为了为更好的服务境外客户、避免贸易摩擦带来的影响，公司分别在美国、泰国、香港设立三家子公司，美研中心主营光学产品海外销售及技术研发服务，泰国茂莱主要进行光学器件、光学镜头、光学系统的境外生产与销售，香港茂莱主营业务为提供咨询服务及投资控股。
1.4. 财务概况：高科技下游提振营收净利齐增，高研发投入构筑核心技术竞争力
半导体、生命科学等下游需求提振，营收、净利持续增长。
公司2021、2022年营收显著增长，2020、2021、2022年营业收入分别为2.46亿元、3.31亿元、4.39亿元，同比增长10.97%、34.61%、32.36%。
2021及2022年净利润亦显著改善，2020、2021、2022年归母净利润分别为0.42、0.47、0.59亿元，同比增长-4.69%、13.35%、25.07%。
受益于生命科学、半导体设备、AR/VR检测设备、生物识别等下游市场需求的提升，公司营业收入及净利润均呈现出稳中向好的趋势。
2018年以来，公司毛利率水平保持49%以上，各业务毛利率水平相近。
2018-2022年，公司整体毛利率保持在49%以上。2022年毛利率较2021年有所下降，2021及2022年毛利率分别为52.87%及49.52%。
2022年，公司销售净利率亦有所下降，自2021年的14.24%下降至13.45%。
公司毛利率下降主要受产品结构变化影响。
司期间费用最大的两项为管理费用与研发费用，净利率有所下降主要受人员薪酬上涨，以及2021年末开始摊销的股份支付影响。
按产品类别区分，2022年上半年，光学元件、光学镜头、光学系统以及服务业务的毛利率分别为51.52%、51.90%、48.09%及52.99%，光学系统毛利相对较低。
研发费用投向大研发团队建设，研发费率高于同行业可比公司。
公司高度重视研发，2018-2022年，公司研发费用逐年上升。2021及2022年，公司研发费用分别为0.45亿元及0.54亿元，2022年公司研发费用同比增长19.69%。2019年至今，公司研发费用同比增长率保持在16%以上。
与同行业可比公司福光股份、永新光学、蓝特光学以及腾景科技相比，公司研发费率处在较高水平，2018-2021年，公司研发费率均显著高于同行业可比公司。2022年，公司研发费率低于蓝特光学，主要为蓝特光学营收下降所致。公司研发费用主要投向研发团队建设，截至2022年6月30日，公司共有技术研发人员172人，占公司员工总数的20.07%。
自主研发九大核心技术，构筑光刻、半导体检测、AR/VR检测、无人驾驶等应用领域技术竞争力。
截至2022年6月30日，公司及子公司拥有总计125项境内外授权专利，覆盖下游领域包括光刻机、半导体检测设备、VR/AR检测、无人驾驶、生物识别、生命科学以及航空航天。
02 工业级精密光学：高精尖的光学制造，半导体&生命科学等领域需求共振
半导体、生命科学、AR/VR检测领域使用工业级精密光学器件，对面形精度、镀膜、表面光洁度要求较消费电子光学器件更为苛刻。工业级精密器件对工业精密光学具有尺寸两极化、高精密度、使用特殊材料等趋势，更加考验生产技术水平。
（1）尺寸两极化：典型超大尺寸已经达到甚至超过1m；
（2）精密度：最高的面型精度要求达到λ/200、表面粗糙度达到0.1nm以下。
（3）特殊材料：除了熔石英、光学玻璃等硬脆材料，还出现了超硬脆性材料，如碳化硅，以及软脆材料，如磷酸二氢钾（KDP）激光晶体等特殊材料。
2.1.半导体制程环节：曝光透镜为光刻机价值核心，国产透镜亟待突破
高精度、高价值的光刻透镜：投影物镜是光刻机中最昂贵、最复杂的核心部件之一，单片镜片价值可达上万美元。光刻机中光学元件主要应用在曝光、照明、能量探测，光路系统等场景。光刻机曝光系统包括照明系统和投影物镜。
（1）高精度：为了精确成像，严格控制像差，光刻机透镜平整度和光洁度要求度极高，如果投影物镜镜片直径和中国版图由东至西的跨度一样大，则ASML投影物镜因加工产生的平整度高低起伏小于4公分（即小于一颗乒乓球的直径）。
（2）高价值：超高精密的光学镜片的生产，需要精度最高的打磨机和最细的镜头磨料，以及计算机数控光学表面成形技术（CCOS）相关的熟练技术工人。因此，单片镜片的价值量极高，据激光制造网报道，上海微电子（SMEE）光刻机使用的镜片单片价值达数万美元。
高用量、大体量的光刻透镜：典型的投影物镜可包含高达30块镜片，60个光学表面，直径最大达0.8m，重量可达500kg。
数值孔径是衡量透镜系统收集和聚焦光线能力的参数，直接影响光刻机的成像精度。单个透镜本身会导致相差，因此提高数值孔径方法之一是将多个精度更高的透镜和反射镜集成。ASML DUV高端投影物镜的像差则被控制在2nm。
这也导致高精度光刻机镜片用量与体量极大，透镜组目前数值孔径最大的光学系统高度超过1.2米，重量超过1吨。目前主流的光刻机镜片在20片以上。
光刻机国产化任重道远，光刻透镜蔡司一家独大，光刻透镜亟待国产厂商攻克。
目前，ASML作为全世界最主要的光刻机生产厂商，其光刻透镜主要由蔡司提供，国内尚无光学透镜厂商具备与蔡司比肩的制造能力。光刻机国产化仍是我国半导体行业艰巨而重要的任务，因此上海微电子的光刻机国产化进程备受关注。
目前，上海微电子目前实现了90nm制程的光刻机量产，更高制程的前道光刻设备亟待攻克，离不开国产光学厂商的支持。
目前，公司主要为光刻机光学系统提供用于匀光、中继照明模块的光学器件、投影物镜，以及用于工件台位移测量系统的棱镜组件。
2.2. 半导体检测设备：贯穿半导体生产前道与后道，光学检测海外大厂占优
半导体检测的光学设备贯穿前道与后道，光学检测是最主流的量测技术，能够显著降低半导体制造损失。半导体检测贯穿整个半导体制造过程，可避免制造损失的指数式增长。量检测设备分为光学和电子束技术路线，其中光学占主流。2020年全球半导体检测和量测设备市场中，光学、电子束占比分别为75.2%、18.7%。
（1）前道：前道检测的对象是工艺过程中的晶圆，主要用于识别并定位产品表面存在的杂质颗粒沾污、机械划伤、晶圆图案缺陷等问题。
（2）后道：后道测试主要关注的是在所有晶圆工艺完成后芯片的各种电性功能，主要聚焦于检测批次产品的质量。其中包括元器件的外观、尺寸检查及测量。
半导体检测设备呈现寡头垄断格局，海外大厂占据优势地位。根据国际半导体产业协会（SEMI）发布的数据，半导体设备（包括晶圆制造设备、检测设备和封装设备）的全球总销售额在2022年预计达到1,175亿美元，较2021年的1,025亿美元增长14.7%。2020年，全球以及中国最大的量测设备厂商均为科磊半导体，分别占有50.8%以及54.8%的份额。
2.3. 生命科学：口腔扫描&基因测序，精密光学用武之地
口腔扫描仪：目前数字化口内扫描设备多是基于光学原理制造的，精度要求在微米级别。
口内扫描系统依据其使用光源不同可分为两大类：（1）基于激光技术的口内扫描系统，技术原理主要为平行共焦成像技术和激光三角测量等技术；（2）基于可见光技术的口内扫描系统，技术原理是通过静态图像采集、视频捕获及实时图像捕捉等技术方法采集图像。
口腔扫描广泛应用于牙体缺损修复等牙科诊疗中，数字化印模的精度，是影响修复体密合性和修复最终成败的关键。因此，口腔扫描仪需要具备极高的精度，牙颌模型扫描仪的平均扫描精度可达到10μm，口内数字化扫描仪的平均扫描精度约为20μm。
海外口内扫描技术比较成熟，目前国内口扫市场仍以外资品牌为主。海外口腔扫描仪的企业主要有3 shape, Sirona，3M，Carestream，D4D，ALIGN，Planmeca等。据松佰牙科统计，海外口扫价格在9万元以上，国产口扫价格在2.5-4万元间。
基因测序：光学系统作为信息收集和传输通道，是高通量荧光显微成像的重要环节。基因测序仪具有极高的技术壁垒，是光学、机械、电子、分子生物学等多学科的结合。荧光显微成像技术结合荧光激发和显微技术，在基因测序领域有着重要的应用。
基因测序采用链终止法，在DNA转录末端引入带有荧光标记的寡核苷酸，通过激光聚焦光束，不同荧光素会发出不同颜色荧光，从而实现标记核苷酸排序。近年来，随着突破光学衍射极限的超分辨成像技术的不断发展，显微成像分辨率得到不同程度的提高,最高的分辨率可达纳米级别。
打破海外巨头垄断，华大智造国内基因测序仪第一梯队。
根据BCC Research，全球基因测序市场于2021年达到157亿美元，2026年将达到377亿美元，2018-2023年复合增长率为19.1%；根据观研天下统计，中国基因测序仪和耗材市场规模于2020年达到43.98亿元，预计2022年达到78.11亿元。
Illumina和Thermo Fisher均为全球规模领先的基因测序仪生产厂商，目前华大智造全覆盖产品体系完全对标Illumina，并且是全球三家具有自主研发并量产临床级高通量基因测序仪能力的企业之一。
2019年，在基因测序仪及耗材领域，华大智造市场份额占全球市场的19.80%，仅次于Illumina。
2.4. AR/VR检测：光学检测高精度模拟人眼，充分受益光学显示持续升级
AR/VR光学检测需要模拟人眼并量化人眼对亮度和颜色的感知。AR/VR光学检测通过模拟人眼的锥光仪系统的近似大小、位置和视场角的特征，从而模拟人眼的视觉感知。
检测设备基于在实际空间采集到的虚像的光学信息，利用视觉算法对拍摄出的AR/VR产品显示效果的图形进行分析，来检验包括亮度、色度及其均匀性、图像对比度、FOV等一系列显示特征。
AR/VR光学系统、显示系统、摄像头为主的传感系统都需要AR/VR光学检测设备。
AR/VR检测设备较消费电子精细度要求极高，是对软硬件的综合考验。
成像系统的分辨率要求比显示器更高。从硬件上对镜头、亮色度计等规格要求提升，在软件上对厂商的算法效率、稳定性提出更高要求。沉浸式的显示需求带来空间图形、角度视场、近眼位置和定位追踪等多种测试需求。
AR/VR相比手机等消费电子，除了在亮度颜色要求上进一步提升外，还引入了空间图像、角度视场、近眼位置等检测内容，此外曲面屏幕带来曲面成像畸变，眼动追踪等交互需求带来各类识别和定位用模组测试需求。
AR/VR光学检测设备需求增长预计较长时间更加接近AR/VR产能增长率，而非AR/VR产能二阶导。我们认为由于每一代设备之间复用性较差，因此未来长时间内AR/VR检测设备都会以全新设备为主。因此，以AR/VR换代周期统计的AR/VR检测的需求增长在较长时间内都会与AR/VR出货量成比例，而非AR/VR产能的增长。
2.5. 市场空间：半导体、生命科学等多领域需求共振，下游空间增量广阔
半导体与生命科学下游共振，工业级精密光学市场稳定增长。根据弗若斯特沙利文发布的《全球及中国精密光学市场独立行业研究报告》，受到生命科学、半导体以及生物识别等下游应用领域需求的驱动，工业级精密光学市场从2019年的110.6亿元上升到2021年的135.7亿元，年复合增长率达到10.8%。
作为当前科技发展的前沿阵地，半导体和生命科学在未来几年仍将吸引大量投入，对工业级精密光学产品的需求有望扩大。
此外，在元宇宙、大数据、AI等技术概念的驱动下，无人驾驶以及AR/VR等领域呈现爆发式发展的趋势，为工业级精密光学产品带来广阔的空间。
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，年均复合增长率为13.8%。
根据公司2021年的营业收入，2021年公司在全球精密光学工业级应用领域的市场份额约为2.4%，其中占生命科学工业级精密光学的市场份额约为3.8%。
03 公司聚焦：定制化塑造客户粘性，精密制造工艺行业前沿
3.1. 客户资源：背靠一线高科技大厂持续成长，定制化服务客户塑造粘性
海外销售网络服务国际一线高科技大厂，定制化响应培育客户黏性。
凭借技术实力和垂直整合能力，公司与Camtek、KLA、CYBEROPTICS、上海微电子、ALIGN、Thermo Fisher、Bio-Rad、华大智造、Waymo、Microsoft、Facebook、IDEMIA、北京空间机电研究所（508所）等多家全球领先的高科技企业及科研院所达成合作伙伴关系。
主要受益于（1）定制化服务与产品开发的提前介入：公司主要为客户提供定制化的精密光学产品，公司通常在客户提出产品概念的阶段就开始介入，能够对客户高度定制化的需求做出快速响应。
（2）海外销售网络建立：切入众多客户公司建立了完善的运营管理体系和营销服务体系，销售网络覆盖欧洲、北美、中东等国家和地区。
公司切入多个头部大客户良性发展，深度受益半导体、生命科学、AR/VR等高增长下游。公司多个头部大客户营收逐年上升。
（1）半导体大客户：检测领域主要包括Camtek和康宁集团。Camtek是世界领先的以色列全自动光学检测设备商，2020年公司来自Camtek的收入为1360.93万元，2021年为2952.91万元，主要由于公司新品10倍显微物镜进入批量交付，且5倍显微物镜等多款显微物镜的需求量增长较快。康宁集团2022年上半年实现销售1179.22万元，公司主要向其销售半导体检测设备透镜。
公司光刻机领域大客户主要为上海微电子。公司除了提供光刻机透镜外，亦提供其它可应用于光刻机光学产品，单光刻透镜业务而言，2021年全年，公司产生光刻机透镜收入509.72万元，2022年上半年已产生销售244.33万元。
（2）生命科学大客户：主要为ALIGN与华大智造。ALIGN为全球口扫头部企业，公司亦与国内基因测序龙头华大智造深度合作，公司为华大智造研制的基因测序光学引擎是国内较早可商用的基因测序光学引擎之一，并在“2019-nCoV”疫情期间助力华大智造“火眼实验室”，是其新冠病毒测序系统的核心光学引擎供应商。
（3）AR/VR检测大客户：主要为Facebook及Microsoft。公司主要向Facebook销售检测模组和设备，截至2022年6月30日，公司与Facebook于2021年11月签订的190.50万美元合同仍在履约中；公司主要向Microsoft销售检测模组，2021年8月签订的131.59万美元合同仍在履约中。
3.2. 技术优势：先进精密制造工艺与设备，实现行业前列加工品质
公司主要产品大多数技术指标看齐甚至优于与国内外同行业公司，球面加工、镀膜等加工技术具有优势。
公司绝大多数产品生产与加工技术与国内外可比公司，Jenoptik、Newport、福光股份、永新光学，持平或更优。
但也存在少部分技术指标弱于可比公司，如非球面加工的表面光洁度弱于Jenoptik，变焦镜头变倍比弱于福光股份，显微物镜头孔径数值弱于永新光学。
公司精密光学器件的球面加工、非球面加工、柱面加工及镀膜等技术，在尺寸、角度、面形等方面的控制水平均达到或超过同行业公司公开披露的技术指标，具有较强的市场竞争力。
公司自主完成核心工序，镀膜可支持航天观测应用，抛光/镀膜/胶合具有技术优势。
（1）自主完成核心工序：抛光、镀膜和胶合在光学器件加工过程中难度最大，也最为关键，直接决定了光学器件的性能。公司自主完成对产品质量有重大影响或包含核心技术的关键工序，如高性能镀膜、棱镜胶合以及各类高精度平面、球面、非球面、柱面抛光等。
（2）抛光、镀膜、胶合设备先进：公司抛光技术、镀膜技术、多棱镜胶合技术等加工水平较高，部分工艺可实现纳米级精度。
公司拥有一台直径1.9m的超大型镀膜机，最大可实现Φ1.6m基片的镀膜，已多次为航天和天文观测领域提供服务。为提高产品的表面光洁度，公司专门建立了十万级无尘抛光车间，表面光洁度最高可达10/5。
04 盈利预测及估值分析
光学器件：光学器件产品主要为平片、透镜与棱镜，下游应用领域包括口腔扫描、生物识别、半导体检测、光刻以及航空航天。
公司光刻透镜业务导入国内光刻机龙头公司上海微电子，并有望迅速成长，将带动光学器件业务整体增长，因此，2024/2025年预计光学器件业务增长率为22%/24%。
毛利率方面，2022年受产品结构变动影响毛利率有所下滑，据公司2023年一季报，23Q1毛利率为51.68%有所回升，预计随着公司产品放量规模效应形成，以及高毛利的光刻透镜业务成长，毛利率将进一步改善并保持在较高水平，预计2023/2024/2025年毛利率为53%/55%/55%。
光学镜头：光学镜头主要包括机器视觉镜头、显微物镜、成像镜头以及监测镜头，下游应用领域包括半导体检测、口腔扫描、生物识别、无人驾驶、航空航天等。
光学镜头下游领域较多，预计未来将受益于多个下游领域的需求增长，2024/2025年预计营收增长率为20%/20%。毛利率预计将保持52%左右，维持相对稳定的水平。
光学系统：光学系统主要包括医疗检测光学模组、半导体检测光学模组、AR/VR测试模组和检测设备，以及生物识别模组。
光学系统在AR/VR领域有较好的应用，公司深入合作Facebook、微软等大客户，预计AR/VR检测业务的增长将带动光学系统的成长。预计2024/2025年光学系统业务营收增长率未30%/30%，毛利率预期将保持在相对稳定的50%水平。
报告总结：
我们看好茂莱光学光刻等半导体领域厚积薄发和其它工业级精密光学下游的持续开拓，预计公司23-25年实现收入5.55/6.85/8.52亿元，实现归母净利润0.75/1.05/1.37亿元，以5月31日市值对应PE分别为146/104/80倍。选取可比公司永新光学、蓝特光学、腾景科技，可比公司对应23-25年PE均值为40/28/20倍。
05风险提示
公司研发进展不及预期，下游需求不及预期，海外贸易摩擦风险。
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报告来自【远瞻智库】