(報告出品方/作者:國聯證券,孫樹明)
1 光模塊是光通信核心器件,國內廠商份額提升
1.1 光模塊廣泛應用于各類通信系統
光模塊是光通信核心器件
光模塊用于實現電光信號的轉換,是通信設備與光纖連接的核心器件。光模塊是 光發送模塊、光接收模塊、光收發一體模塊、光轉發模塊等多種模塊的統稱,在未加 說明的情況下指光收發一體模塊。
光模塊包括光學次模塊(Optical Subassembly,OSA)及電子次模塊(Electrical Subassembly,ESA)兩大部分。其中光學次模塊可分為光發射次模塊(Transmitter Optical Subassembly,TOSA)和光接收次模塊(Receiver Optical Subassembly, ROSA),核心組件主要包括激光器芯片(LD chip)和光探測器芯片(PD chip)。
電子次模塊主要包括電路板(Print Circuit Board Assembly,PCBA)上的數字 信號處理芯片(Digital Signal Processing,DSP)、時鐘數據恢復芯片 CDR(Clock and Data Recovery,CDR)、跨阻放大器(Transimpedance amplifier,TIA)和驅動芯 片(Driver)等。
主要光模塊的封裝類型
在單端口速率≤10Gbps 的時代,電接口和光接口存在競爭關系。單端口速率提 升到 25Gbps 之后,光接口成為網絡通信設備的主要選擇,光模塊成為各類通信系統 的核心器件。 光模塊可以根據封裝方式、傳輸速率、激光器類型、編碼方式等進行分類。其中 封裝方式的演變,可以最直觀的體現光模塊高速率、小型化的演進趨勢。從早期的 GBIC、SPF 封裝,到先進的 QSPF、QSPF-DD、OSPF 封裝,光模塊的速率從 1Gbps 提升到 800Gbps,封裝工藝的提升使得光模塊可以在體積基本不變的情況下適配更 高的速率要求。
光模塊應用場景和細分市場
按照不同的通信場景可以將光模塊市場劃分為以太網、連接器、傳輸、Fibre Channel、無線接入、有線接入等細分市場。 其中以太網光模塊主要用于服務器、交換器、路由器等數通網絡設備;光連接器 既 AOC(Active Optical Cables,有源光纜),用于服務器到 TOR 交換機的短距離連 接;CWDM/DWDM 光模塊主要用于各類光傳輸設備;Fibre Channel 光模塊專用于 存儲和高性能計算網絡。這四個細分市場主要客戶包括云計算廠商、互聯網廠商和電 信運營商等。 無線接入光模塊、有線接入光模塊分別對應無線網絡接入網和有線寬帶接入網, 是電信運營商細分市場。
2020 年以太網、CWDM/DWDM 兩個細分市場合計份額高達 77%。其中以太網 光模塊和光連接器(直連形式的一對以太網光模塊)這兩個細分市場以 34%的出貨 量貢獻了 53%的市場份額。CWDM/DWDM 光模以約 1%的出貨量貢獻了 24%的市 場份額。
2020 年有線接入光模塊市場以 43%的出貨量貢獻了 7%的市場份額,無線接入 市場以 20%的出貨量貢獻 14%的市場份額。 受益于數據通信流量增長,以太網和 CWDM/DWDM 光模塊從 100G 向 200G、 400G、800G 不斷迭代,成為光模塊市場增長的主要驅動力。
行業中游競爭關鍵:規模、技術、交付能力
光模塊行業的上游主要包括光芯片、電芯片、光組件企業。光組件行業的供應商 較多,但高端光芯片和電芯片技術壁壘高,研發成本高昂,主要由境外企業壟斷。 光模塊行業位于產業鏈的中游,屬于技術壁壘相對較低的封裝環節。 光模塊行業下游包括互聯網及云計算企業、電信運營商、數據通信和光通信設備 商等。其中互聯網及云計算企業、電信運營商為光模塊最終用戶。
作為光通信產業的中游行業,光模塊行業利潤率低于上游的芯片行業和下游的網 絡設備行業,需要承擔上游芯片采購的成本壓力。光模塊行業注重規模效應和資金優勢,是國內企業進入光通信行業的主要入口。
上游高端光芯片關鍵技術由少數國外廠家壟斷,下游行業市場集中度高,頭部企 業議價能力很強。光模塊行業處在上下游擠壓之下,議價能力相對較弱,行業內部競 爭激烈。需要通過規模優勢、技術迭代和可靠的交付能力建立相對穩定的上下游合作 關系。
1.2 行業中游持續并購,國內企業積極入局
并購活躍:國內廠商積極入局,國際巨頭垂直整合
由于低端產品毛利率過低,許多海外廠商剝離相關光模塊業務專注于芯片和高端 產品,國內光模塊廠商則積極入局:劍橋科技 2018 年 5 月收購 Macom Japan 光模 塊資產,2019 年 3 月收購 Oclaro Japan 光模塊資產。 另一方面,光通信巨頭也經歷了一系列并購整合,以增強對整個產業鏈的垂直協 同,增強規模優勢,提高議價能力:2018 年 5 月 Lumentum 收購 Oclaro,2018 年 11 月 II-VI 收購 Finisar,2022 年國內光通信企業長飛光纖收購通過收購博創科技總 股本的 12.72%,取得公司實際控制權。
2017-2020 年,光模塊行業并購市場持續升溫。根據 S&P Capital IQ 公開并購 與交易信息數據庫統計,縱觀光通信產業上中下游,2019 年資本寒冬,整體并購市 場較 2018 年下降了超過 50%,但隨著市場的回暖,2020 年 1-8 月,整體并購市場 較 2018 年全年提升 20%。 從產業鏈環節來看,下游環節并購規模較大,但是受資本寒冬影響出現了較大規 模的波動;反觀上游環節,則受影響較小,持續保持高熱度;中游環節受益于各類光 纖資產利好,占比和并購規模均有明顯的上升。
因光通信市場持續整合,雖然整體市場交易數目有所減少,但是交易金額大幅提 升。與此同時,多家金融機構加快布局光通信產業,行業前景整體樂觀向好。
1.3 全球市場規模增長,國產份額持續提升
2021-2026 年全球光模塊市場兩位數增長
根據全球光模塊行業專業數據公司 Lightcounting 的統計數據,全球光模塊市場 規模在經歷 2016-2018 年連續三年的停滯之后,于 2019 恢復增長,2020 年全球光 模塊市場規模達到 81 億美元。Lightcounting 預計,2026 年全球光模塊市場規模為 176 億美元,2021-2026 年的復合年增長率為 13.68%。其中 2022-2024 年全球光模 塊市場規模分別為 107.65/119.56/132.62 億美元,同比增長 16.09%/11.06%/10.92%。
2021-2026 年境外市場增長快于境內市場
境外公有云廠商立足全球市場,有更好的成長性和網絡架構迭代速度??紤]國內 公有云和互聯網廠商面臨的國內市場飽和、國際化受阻困境等因素,Lightcounting 預測,2021-2026 年中國光模塊市場份額年復合增長率 5.8%,2021-2026 年境外光模塊市場額年復合增長率 15.1%。
數通市場驅動行業持續增長
根據法國市場研究和咨詢機構 Yole 統計,2020 年全球光模塊市場整體規模達 96 億美元,較 2019 年的 77 億美元增長近 25%。Yole 預計,全球光模塊市場整體 規模將從 2020 年的 96 億美元增長到 2026 年的 209 億美元,2021-2026 年的復合 年增長率為 14%。其中數據通信市場規模占比將由 55.2%提升到 2026 年的 77.2%, 2021-2026 年的復合年增長率為 19%,成為光模塊市場增長的主要驅動力。
受益市場份額提升,國產光模塊行業規模高速增長
根據 Yole 統計數據,2020 光模塊廠商市場份額前兩名依然由美企 II-VI(原 Finisar)和 Lumentum 占據,分別為 16%和 11%,但是相比于 2019 年,二者的市 場占比均下降了 3%。 在頭部廠商市場占比出現下降的背景下,國內廠商中際旭創以 10%的市場份額 位居第三名,相比于 2019 年增長了 1%。同時海信寬帶、新易盛等國內廠家首次進 入 TOP 10 榜單,國內廠商市場份額從 2019 年的 31%強勢增長到 2020 年的 40%。 同時光迅科技、華工正源等廠家 2020 年全球份額對比 2019 年均有下降,國內廠商 全球市場份額提升的同時,國內光模塊市場競爭格局加劇。
根據 Lightcounting 的統計數據,從 2010 年到 2020 年,國內光模塊廠商全球份 額從 16.8%提升到 43.9%。2011-2020 年平均每年提升 3.1%,最近 5 年平均每年提 升 3.2%。從 2010 年到 2020 年,中國前 10 名組件和模塊供應商的總收入增長了 9.3 倍。相比之下,2010-2020年非中國光學元件和模塊供應商的綜合收入增長了2.0倍。
我們按照國產廠家 2022-2024 年市場占有率率每年增加 3%,結合 Lightcounting 全球光模塊市場預測數據,我們測算 2022-2024 年國內光模塊行業規模分別為 54.28/63.64/74.32 億美元,同比增長分別為 22.95%/17.25%/16.78%。(報告來源:未來智庫)
2 需求側:數通市場高增,電信市場放緩
2.1 IDC 云計算行業帶動數通光模塊增長
數據中心內部流量的高增長
Cisco 2020 年發布的全球互聯網用戶、固定網絡速率的增長數據,印證了互聯 網流量的增長趨勢。2018-2021 全球互聯網用戶數保持約 6.4%的年復合增長率,固 定網絡速率年復合增長率為 19%,移動網絡速率復合增長率為 31%。可以推算 2018-2021 年,全球網絡流量年平均增長率約為 27%,介于 25%-30%之間。
根據 Cisco 可視化網絡指數(VNI)和全球云指數(GCI)發布的數據,全球互 聯網流量呈現出兩個重要的趨勢:一是從 2017 年開始,全球互聯網流量增長不斷趨 緩,年平均增長率穩定在 20%左右。二是云計算流量增長成為驅動增長的主要驅動 力。2021 年全球僅 0.2ZB 的流量不經過數據中心,占全球流量比例只有 0.96%。從 增速上看,2016-2021 年全球數據中心流量復合增速達 25%。 從工信部、CNNIC 的統計數據看,中國的移動互聯網流量在經過 4G 時期的高 速增長后,從 2018 年后快速回落,年平均增長率穩定在略高于 30%的水平,國內互 聯網流量增長率逐漸和全球流量增長速率趨同。
大數據、云計算、AI 等技術的發展,讓大量的東西向流量在數據中心內部交互。 根據 Cisco 的統計數據,在全球范圍內用戶訪問流量只占全部流量的 14%,數據中 心東西向流量占比為 86%。而北美的用戶訪問流量只占全部流量的 9%,東西向流量占比為 91%。 2013-2021 年,全球云計算流量占比從 73.3%提升到 81.2%,北美云計算流量 占比從 76.7%提升到 87.3%。參照北美和全球云計算占比差異,隨著我國東數西算 規劃落地,產業數字化水平不斷提升,算力網絡基礎設不斷完善,我國的 IDC 內東 西向流量、云計算流量占比還有提升空間,有望驅動 IDC 行業光模塊需求增長。
北美下游企業資本開支保持增長
下游云計算廠商和互聯網企業資本開支是數通光模塊市場的重要關聯指標。境外 云廠商(Amazon、Microsoft)資本開支 2019Q2-2022Q1 連續 12 個季度同比增長, 進入 2021 年雖然增速放緩,依然保持了 20%的同比增長。互聯網公司(Apple、meta、 Google)資本開支 2020 年 Q4 開始正增長,2022 年 Q1 同比增長超過 40%。根據 Dell'Oro Group 預測,2022 年 Amazon、Google、meta 和 Microsoft 四家公司的數 據中心合計資本支出將超過 200 億美元,全球數據中心資本支出將同比增長 17%。
國內公有云市場份額主要由阿里云、騰訊云、華為云占據,其中騰訊、阿里巴巴 兩家上市企業資本開支在 2014-2019 年間保持了 30%以上的高速增長,2020 年受到 國內互聯網監管趨嚴影響,阿里巴巴的資本開支開始下降,但是兩個頭部云計算公司 的合計資本開支依然保持在 1000 億人民幣以上。快手、美團兩家選擇自建 IDC 的頭 部互聯網公司,2019-2021 年合計資本開支三年復合增長率為 48.27%,但是其資本 開支規模遠低于云計算企業。
產業鏈中游企業相關業務營收保持兩位數增長
數據中心服務器 CPU、網卡、顯卡等行業的銷售數據和光模塊需求正相關,我們從Intel和英偉達兩家頭部企業的營收,可以看到全球數通產業的需求增長態勢。 截至 2021 年 Q4,Intel 和英偉達兩家公司的營收合計,已經連續10個財季保持 10%以上的同比增長率 。 其中2021年Q1-Q4同比增長率分別為11.44%/18.02%/27.92%/34.78%,增長率不斷提高。
數通光模塊行業規模有望兩位數增長
我們認為數通光模塊主要包括數據中心內部的以太網光模塊、光連接器(AOC、DAC)、CWDM/DWDM。其中把 CWDM/DWDM 光模塊歸為數通光模塊的主要原因 是,這一細分市場的增長動力主要來自于微軟等互聯網公司的數據中心互聯需求。 Lightcounting 預測,2022-2024年全球數通光模塊市場規模分別為91.81/103.58/117.34 億美元,分別同比增長18.99%/12.82%/13.28%。
2.2 高端光模塊驅動數通光模塊市場增長
數據中心網絡架構演進:高端光模塊是必然選擇
網絡數據流量迅猛增長,特別是東西向流量的增長,不斷推動數據中心網絡架構 演進。當前 Spine-Leaf 結構的 CLOS 網絡已經在主要的云計算數據中心得以部署。 在 Spine-Leaf 結構中,數據中心互聯場景分別為 TOR-Server、Leaf-TOR、Spine-Leaf、 DCI,其中前三個場景在數據中心內部,第四個場景為長距離的數據中心互聯。 CLOS 架構下,一般按照 Leaf-TOR、Spine-Leaf、DCI 場景下的光模塊速率等 于 TOR-Server 互聯光模塊速率的 4 倍來配置光模塊。按照 10G/40G、25G/100G、 100G/400G、200G/800G 的路線演進。同時 TOR-Server 場景下,AOC/DAC 直連 方案正替代獨立的可插拔光模塊,成為短距離互聯場景下的低成本優選方案。
光模塊能力和網絡設備能力同步演進。數據中心網絡架構演進的背后,是以太網 交換機 ASIC 芯片能力的不斷提升。當前 12.8T 的 ASIC 芯片,需要匹配小型化和低 功耗的 400G 光模塊,實現在 1U 的盒式交換機上集成 32 個 400G 端口的需求。 IMT-2020(5G)推進組預測,數據中心交換芯片吞吐量2023年將達到51.2Tb/s,2025 年之后達到 102.4Tb/s,需要 800G 甚至 1.6T 的光模塊與之適配。
頭部企業網絡演進需要高端光模塊
頭部云計算和互聯網廠商是先進網絡架構最積極的實踐者。亞馬遜、谷歌、微軟、 meta 等企業 2019 開始就在其超大型數據中心內部采用 100G/400G 架構,商用部署 400Gb/s 光模塊。 國內互聯網廠家中,短視頻公司的流量增長和機房空間壓力最大,2021 年字節 跳動成為國內第一個批量集采 400G 光模塊的客戶。
2022 年,國內外主要的互聯網企業和公有云服務商均進入 100G/400G 架構規 模部署期,200G/800G 架構的測試工作也將逐步完成,并開始在生產環境部署。100G 以上的光端光模塊銷量有望穩步增長。
成本因素驅動 200G 和 400G 同步放量
從 2016-2021 年,隨著光模塊技術的迭代,短距光模塊單 bit 成本每年同比降低 30%,長距光模塊 bit 成本每年同比降低 28%,與之對應的是單個光模塊速率從 100G 提升到 400G。 2022-2026 年,光模塊能力將繼續向 800G 和 1.6T 演進,光模塊單 bit 成本持續 降低。根據 Lightcounting 預測數據,2022-2026 年,以太網短距光模塊單 bit 成本每 年下降 33%以上,DWDM 長距光模塊單 bit 成本每年降低 16%。
根據 Lightcounting 統計和預測數據,截至到 2021 年底,短距 400G 光模塊對 比 100G 和 200 光模塊還沒有形成成本優勢,25G/100G 架構是數據中心內部網絡成 本最低的方案,這成為 25G/100G 架構向 100G、400G 架構演進放緩的主要因素。
同時,為適應不斷增長的流量,云計算公司仍要繼續提升流量轉發能力。根據 Lightcounting統計和預測,全球 Top5 云計算公司(Alibaba、Amazon、meta、Google、 Microsoft)的累計光端口能力,2021-2026 年將保持 45%的年復合增長率。 2022 年開始,出于網絡架構、業務屬性、流量增長、成本因素的考慮,全球 Top5 云計算公司會持續推進網絡升級。meta 和阿里處于成本考慮,選擇了從 100G 向 200G 過渡的方案,這將推動 200G 光模塊和 400G 光模塊需求會同步提升。 2022 年,800G 光模塊開始批量部署,預計其市場份額會在 2024 年超過 400G 光模塊。
數據中心內部光模塊需求
數據中心內部存在海量的互聯需求,低成本是驅動數據中心光模塊技術不斷發展 的主要動力。接入線纜呈現多樣化趨勢,部分方案通過調整機柜布局來降低互連距離, 通過對傳輸距離需求做更精細的區分,選擇不同的光模塊類型來降低成本,包括采用 更低成本的直連銅纜(DAC)替代光纜。
400G 光模塊放量,是 2022-2023 年數據市場的主要增長需求。帶動服務器 25G 光模塊向 100G 光模塊升級,同時網絡設備 100G 光模塊向 400G 升級。 根據 Lightcounting 2022 年最新的統計和預測數據,2022-2024 年,全球以太網 光模塊市場將保持快速擴張,分別達到 56.32/62.58/68.14 億美元。其中 100G 及以 上光模塊銷售收入占比會快速提升,分別達到 89%/91%/93%。400G 以上光模塊需 求增長將成為行業未來收入增長的主要因素,分別達到 34%/40%/48%。
數據中心互聯需求
現代虛擬化技術的廣泛應用使得多個物理上分開的數據中心可以像一個虛擬的 數據中心一樣工作,大型互聯網企業可以在多個數據中心和業務之間分擔負荷、有效 降低數據中心對電力供應的要求,并便于快速部署。這一技術趨勢使得 IDC 之間的 流量高速增長,云廠商和 IDC 運營商開始選擇自建 IDC 互聯網絡,以替代高成本的 電信運營商數據專線,節省成本的同時,也便于自主快速擴容。
根據 Lightcounting 2022 年最新的統計和預測數據,2022-2024 年,全球 CWDM/DWDM 光模塊分別達到 26.88/31.74/38.6 億美元。100G 及以上光模塊銷售 收入達到90%以上,其中400G以上光模塊收入占比分別達到30.8%/46.3%/62.3%,占比增長迅速。
2.3 電信 5G 和有線接入市場增長放緩
5G 光模塊市場:前傳負增長,中回傳慢增長
5G 網絡由于引入大帶寬和低時延的應用場景,需要對 RAN(Radio Access Network,無線接入網)體系架構進行改進。 4G RAN 主要包括 RRU(Remote Radio Unit, 射頻拉遠單元)和 BBU(Building base band Unit,基帶處理單元)兩個網元。5G RAN 包括 AAU(Active Antenna Unit, 有源天線單元)、CU(Centralized Unit,集中式單元),DU(Distributed Unit,分部 署單元)。 CU 和 DU 部署的兩種不同方式:CU 和 DU 分開部署的方式,相應的承載網也 分成三部分,AAU 和 DU 之間是前傳(Fronthaul),DU 和 CU 之間是中傳(Middlehaul), CU 以上是回傳(Backhaul);CU 和 DU 合設的方式,其承載網的結構和與 4G 類似, 僅包括前傳和回傳兩個部分。
前傳光模塊用于連接 BBU 與 RRU/AAU 的光鏈路,傳輸距離主要包括 300m、 1.4km 和 10km 等。當前 5G 前傳光模塊以 10G、25G 為主,2022 年 50G 前傳光模 塊逐步實現批量部署。
5G 和 4G 對比,光模塊增長主要來自三個因素:高頻段需要更多的基站、高速 率需要更大的帶寬、增加中傳環節需要更多的連接,這一增長邏輯在 2019-2020 年 已經體現。展望 2021-2025 年,5G 建設節奏的變化成為影響我國 5G 光模塊業務增 長的主要因素。 根據工信部最新數據,截至 2021 年底,我國累計建成并開通 5G 基站 142.5 萬 個,占全球 5G 基站數量的 60%。每萬人擁有 5G 基站數達到 10.1 個,實現覆蓋全 國所有地級市城區、超過 98%的縣城城區和 80%的鄉鎮鎮區的 5G 網絡覆蓋。我國 十四五期間的 5G 基站建設目標為每萬人擁有 5G 基站數達到 26 個,十四五開局之 年,已經完成十四五 38.8%的建設目標,2022-2025 年,5G 基站建設將穩步推進。 根據 Lightcounting 預測數據,5G 前傳光模塊市場從 2020 年開始負增長, 2022-2024 年,全球 5G 前傳光模塊市場份額分別達到 6.57/6.32/5.93 億美元。
5G 中回傳接入層通常以環形拓撲為主,典型帶寬需求為 50/100Gb/s。隨著 400Gb/s 30/40km 光模塊技術方案的日益成熟和 800Gb/s 光模塊的演進升級,下一 階段 5G 中回傳光模塊將面臨更多新型方案的選擇。
受益于 100G 以上高端光模塊的引入,5G 中回傳市場預期高于 5G 前傳市場。 根據 Lightcounting 的預測數據,2022-2024 年,全球 5G 中回傳光模塊市場份額分 別達到 2.42/2.45/2.47 億美元,對行業整體規模沒有影響。
有線接入市場增速處不斷下降
截至 2021 年底,我國建成 10G PON 端口 786 萬個,已具備覆蓋 3 億戶家庭的 能力。十四五期間,我國規劃建設 10G 及以上 PON 端口 1200 萬個,目前已經完成 65.5%,剩余任務有望在 2022 和 2023 年完成建設,建設規模逐年放緩。另一方面, 千兆 5G 網絡將對有線接入網絡產生替代效應,進一步抑制有線接入市場需求增長。 根據 Lightcounting 預測數據,2022-2024 年,全球有線接入光模塊市場分別達到 6.86/7.21/6.88 億美元,從 2024 年開始負增長。(報告來源:未來智庫)
3 供給側:產能東移趨勢和高端芯片制約共存
3.1 戰略新興產業,國內產能不斷提升
光模塊:戰略性新興產業重點產品
國家發改委 2013 年發布的《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》,把光 纖、光纖接入設備、光傳輸設備、高速光器件等光通信設備作為下一代信息網絡產業 的重要組成部分,持續推動國內高端光器件行業規?;l展,提高核心光電子芯片國 產化水平。
定增擴產,產業東移趨勢明顯
2020 年以來,國內光模塊廠商聚焦數據中心市場高端光模塊需求,持續提升產 能,累計新增高端模塊年產能 700 萬片,高端產能東移趨勢明顯。
800G 光模塊研發達成進度實現領先
目前國內多個企業具備 400G 及以下光模塊量產能力。從 2020 開始,中際旭創、 光迅科技率先發布了 800G 光模塊產品,進入 2021 年 II-VI 以及國內多家光模塊廠商 相繼發布 800G 光模塊產品。在 800G 這一最高端的細分領域,國內光模塊廠商的研 發進度已經初具先發優勢。
3.2 成本優勢加速產業東移、優化布局提升利潤空間
光模塊封裝領域研發成本較低
我們對全球光模塊市場 TOP10 中的中外企業研發投入進行對比:境外企業選取 II-VI 和 Lumentum 兩家公司,國內企業選取中際旭創、華工科技、光迅科技、新易盛 4 家公司。2019-2021 年,境外光模塊企業的研發投入遠高于國內企業,分別是國 內企業研發投入的 1.6/2.3/1.9 倍。前國內外 400G 和 800G 光模塊研發進基本一致, 可以看出在光模塊封裝領域,國內企業的研發成本顯著低于美國企業。
布局產業上游可以提升盈利能力
在毛利率對比環節,我們加入了光模塊上游的光庫科技進行對比。可以看到以光 組件為主營業務的光庫科技,毛利率在 45%左右,高于以模塊為主要業務的企業。 境外光模塊企業毛利率平均在 35%,國內 4 家光模塊企業的平均毛利率在 25%,說 明高端模塊的利潤空間較高。我們認為,隨著 200G-400G 光模塊放量,800G 高端 光模塊領域產品研發進度向國外廠家看齊,國內光模塊企業的毛利率水平有望提升到 30%以上。
從營收規模看,產業具備繼續向國內轉移的空間
根據 Lightcounting 的統計和預測數據,2021 年國內企業市場規模達到 44.15 億 美元,市場份額達到 51%。從單個企業角度對比,2021 年 II-VI 和 Lumentum 兩家 公司光模塊業務營收分別為 200.6/112.8 億元。國內中際旭創、華工科技、光迅科技、 新易盛 4 家分別為 77.0/101.67/64.86/29.08 億元,國內頭部企業和兩家國際頭部廠 商的市場規模還是較大差距。同時 2020 年,II-VI 和 Lumentum 兩家公司市場份額均 有 3%的下降。 2022 年,隨著 200G/400G 光模塊放量,800G 光模塊批量部署,國內光模塊企業有望憑借成本優勢繼續擴大市場份額。
3.3 高端芯片受制于人,國產替代尚需時日
100G/400G 光模塊已量產,核心芯片國外領先
目前基于單波 50Gb/s 和 100Gb/s 的 100G/400G 光模塊產品,國內外已有多家 廠商實現量產,但核心光電芯片器件仍以國外廠商為主。根據 IMT 工作組 2021 年 10 月分布的《5G 承載與數據中心光模塊》白皮書接受,國內海思、海信、光迅等企 業先后完成單通道 50Gb/s 相關的光電芯片研發工作,53GBand 探測器、激光器、 DSP 等光電芯片均有國內廠家完成樣品測試工作。
800G 光電芯片依然是美國企業領跑
800Gb/s 光模塊相關產品研發及標準化是當前行業熱點,國內外多個標準化組織 競相開展相關工作。IEEE802.3 工作組、OIF(Optical Internetworking Forum,光 互聯網論壇)、IPEC(The International Photonics & Electronics Committee,國際 光電委員會)已對 800Gb/s 直調直檢和相干方案進行了立項,800G Pluggable MSA 已發布 8×100Gb/s 100m 和 4×200Gb/s 2km 規范。
8×100Gb/s 光模塊核心光電芯片器件仍為單通道 100Gb/s 的激光器、探測器光 芯片,Driver、TIA 和 DSP 電芯片。其中 DSP、單通道 100Gb/s 的緊湊型 Driver 和 TIA 均已推出,電芯片產業鏈相對成熟。EML&DML、硅光(SiPh)和 VCSEL 等光 電芯片解決方案,依然是有主要由博通、思科等美國企業提供。
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