中國光通信行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展潛力及投資前景分析報告 DATE: 2022-03-30 16:24
01 光通信產(chǎn)業(yè)鏈
這幾幅圖描述了光通信行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，上游端是以光模塊和光纖光纜構成，光模塊的代表企業(yè)有新易盛、劍橋科技、光庫科技、光迅科技等，光纖光纜代表企業(yè)有亨通光電、長(cháng)飛光纖等。中游是光通信設備，代表企業(yè)有烽火通信、中興通訊等；下游是移動(dòng)運營(yíng)商，代表企業(yè)有中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通等。
光迅科技主要負責光模塊的制造，公司業(yè)務(wù)從初期的采購芯片代工生成光模塊，逐漸演變到自研自產(chǎn)光芯片，并且具備從芯片到器件/模塊到系統的垂直一體化能力。
02 光通信歷史發(fā)展階段
光通信行業(yè)的發(fā)展主要和移動(dòng)通信技術(shù)掛鉤，而我們可以從移動(dòng)通訊技術(shù)的更迭角度，將光通信行業(yè)發(fā)展分為多個(gè)階段。
第一個(gè)階段為初期快速發(fā)展階段（2006年至2015年）：該階段是以3G技術(shù)為基礎，整個(gè)光通信行業(yè)幾乎是從無(wú)到有的發(fā)展起來(lái)。
光模塊市場(chǎng)規模從2011年61.37億元，到2015年的101.39億元，年復合增長(cháng)率（CAGR）為13.37%。
第二個(gè)階段為中期穩定發(fā)展階段（2015年至2018年）：
該階段是以4G商用為起始點(diǎn)，大量的4G基站建設引發(fā)光通信行業(yè)的需求增長(cháng)，除此之外互聯(lián)網(wǎng)數據中心（IDC）此時(shí)也在蓬勃發(fā)展。
光模塊市場(chǎng)規模從2015年101.39億元增長(cháng)至2018年142.74億元，年復合增長(cháng)率（CAGR）為12.08%。
第三個(gè)階段為后期需求爆發(fā)階段（2018年至今）：該階段是以5G商用為起點(diǎn)，是目前我們經(jīng)歷的階段。除了5G基站的大量建設和數據中心的需求以外，一些第二類(lèi)需求增長(cháng)點(diǎn)也推動(dòng)了光通信行業(yè)的發(fā)展，例如光纖通信、無(wú)人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、量子通信等新增市場(chǎng)領(lǐng)域。
03 應用領(lǐng)域
光模塊行業(yè)需求領(lǐng)域主要有數據寬帶、電信通訊、Fttx（光纖通訊網(wǎng)絡(luò )）、數據中心、安防監控和智能電網(wǎng)等行業(yè)，目前我國光模塊需求主要集中在數通和電信通信領(lǐng)域。
2020年數通領(lǐng)域光模塊需求規模為108.57億元，占整個(gè)光模塊應用市場(chǎng)的48.29%，電信領(lǐng)域次之，2020年電信領(lǐng)域光模塊規模為104.94億元，占比為46.67%。
除了電信通信和數通以外，光電子技術(shù)逐漸在新興領(lǐng)域打開(kāi)市場(chǎng)。
光電子技術(shù)在高性能計算領(lǐng)域具有高性能、低成本和低功耗的特性，不僅擁有更快的傳輸速度，還闊以經(jīng)過(guò)集成技術(shù)將功耗降低50%以上。
光電子技術(shù)在高性能計算領(lǐng)域逐步成熟，在服務(wù)器、PC市場(chǎng)中將逐步替代銅互聯(lián)技術(shù)，實(shí)現規?；虡I(yè)應用。
光電子技術(shù)在消費電子市場(chǎng)也有機遇，步入5G時(shí)代后，智能穿戴、AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）、智能家居等領(lǐng)域將會(huì )爆發(fā)式增長(cháng)，以銅為連接介質(zhì)的消費電子在信息傳輸速度、傳輸距離方面會(huì )受到極大挑戰，而以光纖為連接介質(zhì)則可以突破瓶頸，確保數據高質(zhì)量無(wú)損傳輸。
光電子在未來(lái)也會(huì )開(kāi)啟汽車(chē)電子市場(chǎng)，光電子中的激光雷達技術(shù)可應用于200米范圍內的障礙物和新人檢測，以及車(chē)內駕駛艙感測，駕駛員疲勞提醒和手勢操作駕駛技術(shù)等智能駕駛領(lǐng)域。
光電子技術(shù)在新興的元宇宙市場(chǎng)也將打開(kāi)，2021是元宇宙元年，各大巨頭紛紛跑步入場(chǎng)元宇宙，從4G+異動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)主線(xiàn)過(guò)渡到5G+元宇宙成為可能。
元宇宙的發(fā)展將使數據流量呈現高速增長(cháng)態(tài)勢，這使得數據中心迎來(lái)進(jìn)一步擴張的機遇，從而帶動(dòng)光模塊、陶瓷插芯和光纖連接器等基礎元器件的旺盛需求。
04 技術(shù)工藝
光模塊市場(chǎng)除了按照應用領(lǐng)域劃分以外，還可以按照技術(shù)工藝劃分。
光模塊的主要功能是進(jìn)行光電轉換，在發(fā)送端將電信號轉變成光信號，再通過(guò)光纖進(jìn)行傳送，到了接收端再將光信號轉變成電信號。
隨著(zhù)數據流量需求的不斷增長(cháng)，光模塊從技術(shù)工藝上逐漸以100M至1G至10G至40G至200G至400G至1T為方式演變。
光模塊技術(shù)工藝提升的主要作用是能夠提高數據的吞吐量，能最大限度地提高數據中心的帶寬與端口密度。
400G光模塊未來(lái)的趨勢是為了實(shí)現寬增益、低噪聲、小型化和集成化等作用，為下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與超大規模數據中心提供優(yōu)質(zhì)的光通信模塊。
400G 成為電信網(wǎng)絡(luò )高速光模塊市場(chǎng)的主流類(lèi)型，電信網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)對大帶寬需求爆發(fā)較早，2018年開(kāi)始400G應用已經(jīng)進(jìn)入電信骨干網(wǎng)，隨著(zhù)5G建設，城域網(wǎng)將啟用400G光模塊傳輸。
根據OVUM（分析與咨詢(xún)公司）的預計，2018年至2021年電信網(wǎng)絡(luò )高速光模塊市場(chǎng)從40億美元增長(cháng)到55億美元，到2024年400G光模塊市場(chǎng)規模占比將超過(guò)50%。
100G和400G是數據中心高速光模塊市場(chǎng)的主流類(lèi)型。光模塊在數據中心內部互連和數據中心間DCI技術(shù)連接起著(zhù)至關(guān)重要的作用，隨著(zhù)5G和AI等出現，對更高帶寬的需求日益增長(cháng)。
根據LightCounting的預估，2019年數據中心光模塊銷(xiāo)量超過(guò)5000萬(wàn)個(gè)。根據OVUM的預計，2018年至2024年數據中心高速光模塊市場(chǎng)從25億美元增長(cháng)到60億美元，復合年增長(cháng)率16%。
40G光模塊在2020年退出新增需求，100G成為高速光模塊需求量最大的類(lèi)型，400G在2020年開(kāi)始批量部署并成為未來(lái)增速最快的類(lèi)型。
總的來(lái)說(shuō)10G、100G、400G這三種技術(shù)工藝是光模塊目前景氣度最高的，但是未來(lái)的主流市場(chǎng)會(huì )朝高精尖的技術(shù)工藝發(fā)展，10G光模塊的需求會(huì )下降，400G光模塊的需求會(huì )爆發(fā)。
05 行業(yè)空間（全球角度）
光器件市場(chǎng)保持快速增長(cháng)，根據LightCounting的預測，2019年至2023年全球光器件市場(chǎng)規模從70億美元增長(cháng)到120億美元，年復合增長(cháng)率為14.42%
5G將帶來(lái)光模塊市場(chǎng)強勁增長(cháng)，中國移動(dòng)研究院以建設200萬(wàn)基站為例推算，預計將帶來(lái)4800萬(wàn)支光模塊需求。
25G/50G/100G高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳引入，100G/200G/400G高速光模塊將在傳輸匯聚和核心層引入。
光電芯片是
光器件的核心部件，主要包括光芯片（化合物半導體激光器芯片、光電探測器芯片）和電芯片。
在高端模塊中，光芯片成本占比通常在40%~60%，電芯片成本占比通常在10%~30%，兩者合計占高端光模塊成本的80%。
5G通用頻率明顯高于4G通訊，電磁波具有頻率越高，則波長(cháng)越短的特點(diǎn)。5G使用更高的頻率導致信號覆蓋能力大幅減弱，信號覆蓋同一個(gè)區域，通信設備商需建設5G基站的數量超過(guò)需建設4G基站的數量，大概為4G基站數量的1.5到2倍。
所以5G需要更大量的基站建設，拉動(dòng)通信設備商對光通信芯片需求。截至2018年12月31日，中國共有372個(gè)4G基站，可以推算出中國未來(lái)將一共建設558到744萬(wàn)個(gè)5G基站，共需光模塊約3412萬(wàn)個(gè)。
從基站的建設周期分析，中國三大運營(yíng)商在2013年12月獲得4G牌照，到2018年基本完成4G網(wǎng)絡(luò )的全面覆蓋，因此4G網(wǎng)絡(luò )的建設周期在4年左右。由于5G基站建設數量會(huì )超過(guò)4G基站數量，因此5G網(wǎng)絡(luò )的建設周期會(huì )比4G長(cháng)，預計在5到6年。
未來(lái)5年光通信芯片行業(yè)享受5G時(shí)代與數據流量暴漲的紅利，2023年中國光通信芯片市場(chǎng)預計增長(cháng)至33.9億美元，年復合增長(cháng)率為21.3%。
06 行業(yè)競爭格局
目前全球光模組產(chǎn)業(yè)中做的最優(yōu)質(zhì)的是美國企業(yè)，中國和日本次之，其中國內許多企業(yè)需要海外的芯片回來(lái)做封裝。
光迅科技2020年光模組市場(chǎng)占比8%，全球排名第四，國內排名第三。光迅科技在光芯片領(lǐng)域全球市占率排第一，占比40%之多，有比較強的全球競爭力。
全球光通信行業(yè)頭部企業(yè)是美國的菲尼薩（Finisar），它是垂直一體化產(chǎn)品全覆蓋公司，目前收益主要來(lái)源于100G模塊產(chǎn)品線(xiàn)（芯片全部資產(chǎn)）。
目前國內光芯片國產(chǎn)化率較低，低端產(chǎn)品（低于10Gb/s）的光芯片基本上能滿(mǎn)足內需，國內公司基本都能產(chǎn)出，有80%的國產(chǎn)化率。
中端產(chǎn)品中，目前我國10Gb/s（信號傳輸速率）的光芯片國產(chǎn)化率相對較高，接近50%，能夠實(shí)現量產(chǎn)的公司主要有：光迅科技、昂納科技、海信寬帶、華工科技。
高端產(chǎn)品（25Gb/s以上）的國產(chǎn)化很低只有2%，絕大多數產(chǎn)品完全依賴(lài)進(jìn)口，國內的供應商（光迅科技）只有25Gb/sPIN等個(gè)別器件可以少量提供。
國內供應商中，研發(fā)面向5G、數據中心等應用的多款25Gb/s以上速率半導體激光器芯片的公司只有三家：光迅科技、華為海思、海信寬帶（未上市）。
