【研報】光模塊行業深度報告：雙引擎驅動把握光模塊確定性投資機遇-20200412[60頁].pdf

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1、 證券證券研究報告研究報告 | 行業行業策略報告策略報告 通信通信 | 通信通信 推薦推薦（維持維持） 雙引擎驅動，把握光模塊確定性投資機遇雙引擎驅動，把握光模塊確定性投資機遇 2020年年04月月12日日 光模塊行業深度報告光模塊行業深度報告 上證指數上證指數 2797 行業規模行業規模 占比% 股票家數（只） 132 3.5 總市值（億元） 16342 2.9 流通市值 （億元） 12011 2.6 行業指數行業指數 % 1m 6m 12m 絕對表現 -10.0 5.7 -7.0 相對表現 -2.3 8.4 0.7 資料來源：貝格數據、招商證券 相關報告相關報告 1、 光迅科技(00228

2、1.SZ)具備 稀缺芯片自研能力的光器件一體化 龍頭 2020-03-15 2、 天孚通信（300394）光模塊產 業鏈重構下的一體化光器件龍頭 2019-07-15 3、 天孚通信（300394.SZ）匠 心精神打造國內稀缺的一站式領先 光器件平臺 2019-01-01 5G 和云計算數據中心同時進入新周期起點，5G 新應用將帶動數據流量十倍級別 爆炸式增長。光模塊作為網絡建設的關鍵部件，有望迎來技術代際更迭和需求高 速增長雙引擎驅動，是流量爆發邏輯最受益的細分領域。25G 前傳起量、100G 需 求恢復和 400G 蓄勢待發驅動行業規?？焖僭鲩L，未來光模塊產業鏈將由中國企 業主導，行業卡位

3、優秀并具備上游芯片能力的行業龍頭將引領產業發展。 5G 網絡網絡+數據中心雙數據中心雙引擎引擎驅動，驅動，光模塊進入黃金發展期光模塊進入黃金發展期。5G 網絡規模建設落 地，5G 新應用帶動數據流量快速爆發。電信運營商和云巨頭資本開支雙雙回 暖，疊加流量驅動帶來的光模塊速率提升，光模塊迎來技術代際更迭和需求 爆發的雙輪驅動。光模塊產業鏈格局呈現橄欖球式分布，模塊封裝競爭較為 激烈，具備高端光模塊技術引領和核心芯片能力的公司將占據長期領先優勢。 5G 前傳前傳 25G 灰光模塊市場預期明確，彩光模塊或成為產業黑馬灰光模塊市場預期明確，彩光模塊或成為產業黑馬。市場對 25G 光模塊 2020 年需

4、求規模的爆發預期認同度較高，產業鏈準備充分。無線前傳 可采用多種傳輸技術實現，我們判斷 2020 年將主要收斂為光纖直驅和無源波 分兩大方案，光纖直驅主要采用 25G 灰光模塊，競爭較 4G 時代更為激烈。無 源波分的規模落地將打開 CWDM 彩光模塊的市場空間， 建議關注運營商對無 源波分產品的推廣落地情況和集采進度，把握新增市場投資機會。 數通市場代際更迭，數通市場代際更迭，100G 需求恢復，需求恢復，400G 蓄勢待發蓄勢待發。超大規模數據中心建 設持續高景氣， 100G 需求仍具備相當生命力， 400G 光模塊需求側從數據中心 架構到交換機設備結構已具備應用條件，供給側解決方案完善成

5、熟，400G 光 模塊產業蓄勢待發。硅光技術逐漸成熟，未來將成為重要高速解決方案之一。 投資建議：投資建議：5G 規模建設與數據中心雙雙進入向上景氣周期，光模塊核心受益 流量持續爆發。建議從賽道卡位龍頭、新市場突破、核心芯片自供能力和一 體化器件平臺四個維度精選五個行業優質企業。重點推薦【中際旭創】【光 迅科技】【新易盛】【天孚通信】；建議關注【劍橋科技】【太辰光】【博 創科技】【華工科技】（電子組覆蓋）。 風險提示：風險提示：5G 建設不及預期建設不及預期，數通光模塊代際更迭不及預期數通光模塊代際更迭不及預期，產品價格過快產品價格過快 下滑下滑，疫情進一步惡化的風險疫情進一步惡化的風險 余俊

6、余俊 021-33938892 S1090518070002 研究助理 歐子興歐子興 重點公司主要財務指標重點公司主要財務指標 股價股價 19EPS 20EPS 21EPS 20PE 21PE PB 評級評級 光迅科技 32.00 0.55 0.72 0.89 44.4 36.0 4.9 強烈推薦-A 中際旭創 57.52 0.72 1.26 1.90 45.7 30.3 6.1 強烈推薦-A 天孚通信 45.55 0.82 1.21 1.49 37.6 30.6 8.0 強烈推薦-A 新易盛 65.01 0.90 1.38 1.64 47.1 39.6 12.3 審慎推薦-A 劍橋科技 36

7、.72 0.13 0.81 1.49 45.3 24.6 5.4 未予評級 資料來源：wind、公司數據、招商證券（劍橋科技盈利預測數據來自wind一致預期） -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 Apr/19Aug/19Nov/19Mar/20 (%)通信滬深300 行業研究行業研究 Page 2 正文目錄 一、5G 電信與 400G 數通市場共振，光模塊行業站在新景氣周期起點 . 7 1、5G 時代運營商資本開支回暖提升光模塊產業景氣 . 7 2、云計算巨頭資本開支回暖疊加 400G 產品升級換代，打開數通光模塊增長新空間 8 3、光模塊產業鏈格局呈橄欖球式分布，中游模塊

8、封裝競爭激烈凸顯高端產品價值 . 10 二、5G 建設進入密集落地期，光模塊迎來規模爆發節點 . 14 1、5G 網絡建設進入高景氣，光模塊有望獲無線網承載網雙驅動 . 14 2、25G 光芯片產能提升，25G 光模塊超頻方案成本優勢或降低 . 15 3、5G 前傳向光纖直驅+無源波分方案收斂，光模塊市場有望聚焦 25G 灰光模塊和 CWDM 彩光模塊 . 17 4、承載網規模落地建設，釋放中回傳光模塊需求 . 21 三、5G 新應用帶動需求側景氣高企，供給側國內廠商蓄勢待發，400G 光模塊逐步成為 數通市場主角 . 22 1、需求側：超大規模數據中心建設進入 400G 時代，引領技術發展趨

9、勢 . 22 2、需求側：400G 交換生態圈已成熟，提振光模塊需求空間，加速市場爆發。 . 27 3、供給側：上游芯片+無源器件準備就緒，400G 光模塊蓄勢待發 . 31 4、硅光模塊，400G 光模塊市場的攪局者還是賦能者？ . 34 四、行業面臨變革機遇，四個維度精選細分賽道龍頭 . 40 1、從四個維度布局光模塊優質企業 . 40 2、優中選優，五大龍頭卡位核心賽道 . 43 3、光迅科技（002281.SZ） ：具備稀缺芯片自研能力的光器件一體化龍頭 . 44 4、中際旭創（300308.SZ） ：全球高速光模塊龍頭 . 48 5、天孚通信（300394.SZ） ：國內稀缺的一站式

10、光器件平臺龍頭 . 49 6、新易盛（300502.SZ） ：高速光模塊新龍頭 . 52 7、劍橋科技（603083.SZ） ：高端光模塊崛起新勢力 . 55 五、投資建議 . 58 圖表目錄 圖 1：韓國 4G 和 5G 移動數據流量對比 . 7 圖 2：三大運營商資本開支增速從 2019 年開始由負轉正，重回上升通道 . 8 圖 3：2020 年三大運營商無線和傳輸投資實現增長 . 8 qRqPnNsOtOrPpNqRvNrQsR6M9RbRmOnNtRrReRoOqMjMoPmQbRqQzQMYpMqNwMmMzR 行業研究行業研究 Page 3 圖 4：2020 年三大運營商無線和傳輸

11、投資占比持續提升 . 8 圖 5：海外云計算四巨頭資本開支持續回升 . 9 圖 6：2017 年-2019 年國內云計算三巨頭資本開支 . 9 圖 7：數通光模塊歸一化均價（左）和年均降價速率（右） . 10 圖 8：LightCounting 對數通光模塊需求預測 . 10 圖 9：SFP 封裝光模塊的結構圖 . 11 圖 10：橄欖型格局分布的光通信產業鏈 . 12 圖 11：5G 承載網絡結構 . 14 圖 12：全國 5G 基站建設規模預測（萬站） . 15 圖 13：采用 25G 光芯片的光模塊原理圖 . 15 圖 14：采用超頻 10G 光芯片的光模塊原理圖 . 17 圖 15：5

12、G 前傳光纖直驅方案 . 17 圖 16：5G 前傳無源波分方案 . 17 圖 17：灰光模塊商業模式 . 18 圖 18：CWDM 波分復用器結構圖 . 18 圖 19：CWDM 無源波分系統波長使用情況 . 18 圖 20：彩光模塊商業模式 . 19 圖 21：中國移動無源波分設備商中標次數統計 . 20 圖 22：5G 承載網整體架構示意圖 . 21 圖 23：5G 承載設備的光口需求 . 21 圖 24：全球數據中心和機架數量統計及預測 . 22 圖 25：2018 年美國數據中心建設結構占比 . 22 圖 26：全球超大規模數據中心持續增長 . 22 圖 27：超大規模數據中心規模占

13、比逐步提升 . 22 圖 28：各國超大規模數據中心占比 . 23 圖 29：2021 年全球數據中心流量流向 . 23 圖 30：三層 CLOS 網絡架構模型 . 24 圖 31：對折三層 CLOS 網絡架構模型 . 24 圖 32：Spine+Leaf 網絡架構和傳統三層網絡架構對比 . 24 圖 33：數據中心相關設備互聯 . 25 圖 34：Facebook F4 數據中心架構 . 27 行業研究行業研究 Page 4 圖 35：Facebook F16 數據中心架構 . 27 圖 36：Facebook F16 數據中心架構通過重用 100G 光模塊實現所需帶寬 . 27 圖 37：

14、Minipack 前視圖&后視圖 . 29 圖 38：Minipack 交換機結構框圖（16100G 場景） . 29 圖 39：Minipack 交換機結構框圖（4400G 場景） . 29 圖 40：交換芯片推出時間與對應光模塊大規模商用關系 . 31 圖 41：高精度高穩定度透鏡為數據中心模塊產品提供優質連接 . 33 圖 42：基于 DSP 方案的 400G 光模塊電路圖 . 33 圖 43：硅光方案與傳統分立式方案對比 . 35 圖 44：硅光方案的集成優勢 . 35 圖 45：硅芯片的多種光源解決方案 . 35 圖 46：Intel 的 400G DR4 硅光模塊 . 35 圖 4

15、7：硅光模塊 2018-2024 年的快速爬坡 . 36 圖 48：硅光市場目前競爭格局 . 37 圖 49：400G QSFP-DD DR4 硅光模塊系統框圖 . 37 圖 50：硅光模塊的產業鏈 . 38 圖 51：Intel 的硅光產品發展路線 . 39 圖 52：中國前 10 和國外前 7 光器件光模塊供應商銷售額 . 41 圖 53：光芯片在不同級別光模塊中的高成本占比 . 42 圖 54：光模塊行業從 IDM 模式轉為垂直產業模式 . 42 圖 55：2018 年至今光模塊相關公司股價走勢（以 2018 年 1 月 2 日為股價基點） . 44 圖 56：光迅科技外延內生的發展歷程

16、 . 45 圖 57：光迅科技全芯片全產品全市場的一體化布局 . 46 圖 58：光迅科技近年營收保持增長趨勢 . 46 圖 59：光迅科技近年凈利潤整體呈增長態勢 . 46 圖 60：光迅科技近年毛利率和凈利潤率持續承壓 . 47 圖 61：光迅科技近年各產品銷售收入增長情況（百萬元） . 47 圖 62：光迅科技近年海外營收占比逐漸提升 . 47 圖 63：光迅科技近年國內外營收增長情況（百萬元） . 47 圖 64：中際旭創 2019Q2 單季度營收開始觸底反彈 . 48 圖 65：中際旭創 2019Q2 單季度歸母凈利潤增速轉正 . 48 行業研究行業研究 Page 5 圖 66：中際

17、旭創光模塊營收占比持續增長 . 49 圖 67：中際旭創銷售毛利率和銷售凈利潤率 . 49 圖 68：天孚通信主要產品線 . 50 圖 69：天孚通信營業收入穩定增長 . 50 圖 70：天孚通信凈利潤整體呈增長趨勢 . 50 圖 71：天孚通信光有源器件營收占比持續增加 . 51 圖 72：天孚通信國內外毛利率變動情況 . 51 圖 73：新易盛發展歷程 . 52 圖 74：公司股權結構（截止于 2019 年 9 月 30 日） . 53 圖 75：新易盛 2019 年營業收入恢復高增長 . 53 圖 76：新易盛 2019 年凈利潤觸底反彈 . 53 圖 77：新易盛近年營收構成 . 54

18、 圖 78：新易盛近年毛利率及凈利率 . 54 圖 79：新易盛近年國內外收入占比 . 54 圖 80：劍橋科技近年營業收入情況 . 55 圖 81：劍橋科技近年歸母凈利潤情況 . 55 圖 82：2014 年至今劍橋科技營收構成情況 . 56 圖 83：近年劍橋科技各主營業務收入增長情況 . 56 圖 84：劍橋科技股權結構（截止于 2019 年 9 月 30 日） . 57 圖 85：通信行業歷史PEBand . 59 圖 86：通信行業歷史PBBand . 59 表 1：近 10 年全球光模塊供應商 Top10 變化情況 . 13 表 2：光模塊的主要器件和芯片 . 16 表 3：不同激

19、光發射芯片和接收芯片的特點及應用 . 16 表 4：2020 年以來三大運營商無源波分重大采購項目 . 19 表 5：數據中心常見的光模塊使用場景 . 26 表 6：市場主要交換機種類對比 . 28 表 7：主流交換機制造商的 400G 數據中心交換機產品 . 29 表 8：400G 交換機主要相關芯片 . 30 表 9：400G 光模塊的主流 PMD . 31 行業研究行業研究 Page 6 表 10：400G 光模塊主流制造商的封裝情況 . 32 表 11：主流光模塊電芯片廠商的 400G 產品 . 33 表 12：主流 400G 光模塊廠家產品情況 . 34 表 13：主流電信設備商的光

20、模塊供應商 . 40 表 14：光模塊產業鏈細分龍頭受益邏輯 . 43 表 15：估值對比表 . 58 行業研究行業研究 Page 7 一、5G 電信與 400G 數通市場共振，光模塊行業站在新 景氣周期起點 1、5G 時代運營商資本開支回暖提升光模塊產業景氣 5G 商用落地將有望帶動移動數據流量的激增，推高數據中心數據流量。商用落地將有望帶動移動數據流量的激增，推高數據中心數據流量。5G 高速率的 特點將大大提升移動數據使用流量，網速提升 10 倍后，用戶相應的使用需求也會隨之 上漲，業界預測 5G 網絡的 DOU 至少是 60G。參考韓國 5G 商用后情況，5G 網絡月均 整體流量從 20

21、19 年 4 月的 5,938TB/月提升到 2020 年 2 月的 132,057TB/月，使用量 10 個月內增長 22.24 倍，已超過 4G 流量使用量的 1/4。2020 年 2 月，韓國 5G 用戶 DOU 高達 25.22GB，同期的 4G DOU 僅為 9.26GB，5G 數據使用量約為 4G 的 2.72 倍。根據工信部統計數據顯示，2020 年 2 月國內 DOU 達到 8.88GB，按照韓國早期 5G/4G 的比例推算，當月國內 5G 用戶平均月流量已突破 20GB。此外 5G 時代的到來 將提升數據中心流量和推動數據中心設備的更新換代。車聯網、AR/VR、高清視頻直播

22、等 5G 下游應用的高速發展和企業上云的大趨勢將帶動數據中心流量的提升，從而推動 數據中心的代際更迭，使其核心網絡從 100G 提升至 400G 升級。 圖圖 1：韓國韓國 4G 和和 5G 移動數據流量對比移動數據流量對比 資料來源：wind、招商證券 隨著隨著 5G 商用落地， 三大運營商資本開支明顯回升， 有望打開電信市場新增長空間。商用落地， 三大運營商資本開支明顯回升， 有望打開電信市場新增長空間。 2018 年，4G 網絡建設已進入尾期，運營商資本開支下滑底谷。2019 年 6 月工信部向中國移 動、中國聯通、中國電信、中國廣電發放 5G 牌照，標志著 5G 商用的正式落地，5G

23、建設周期正式拉開帷幕。從 2019 年起三大運營商資本開支增速開始由負轉正，2019 年三大運營商資本開支達到約 2999 億元，同比增長 4.50%，預計 2020 年合計資本開 支約為 3348 億元，同比增長 11.65%，進一步確立了三大運營商資本開支重回上升通 道的趨勢。國家高層和各部委多次強調加快國家高層和各部委多次強調加快 5G 建設，我們認為建設，我們認為 2020 年三大運營商有年三大運營商有 望年內調整資本開支，進一步優化和擴大望年內調整資本開支，進一步優化和擴大 5G 投資，整體資本開支在投資，整體資本開支在 5G 規模建設的拉規模建設的拉 動下出現較大增長， 三大運營商

24、動下出現較大增長， 三大運營商 2020 年全年實際資本開支同比增速有望超過年全年實際資本開支同比增速有望超過 15%， 接， 接 近近 3500 億元。億元。 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 2019-042019-052019-062019-072019-082019-092019-102019-112019-122020-012020-02 5G月度移動數據使用量(TB)4G

25、月度移動數據使用量(TB) 5G 人均移動數據使用量(MB)4G人均移動數據使用量(MB) 行業研究行業研究 Page 8 圖圖 2：三大運營商資本開支增速從：三大運營商資本開支增速從 2019 年開始由負轉正，重回上升通道年開始由負轉正，重回上升通道 資料來源：三大運營商公告、招商證券 運營商資本開支聚焦無線網和承載網， 有望帶動前傳光模塊和中回傳光模塊需求的放量運營商資本開支聚焦無線網和承載網， 有望帶動前傳光模塊和中回傳光模塊需求的放量 增長。增長。從各運營商 2019 年的投資結構上來看，移動網絡和傳輸網絡的資本開支占比高 達 75%左右，是運營商 CAPEX 增長的主要部分。2019 年三大運營商投向無線網無線網合計 約 1469 億元，同比增長 25.59%，投資占比接近 50%。在此基礎上，2020 年無線網資 本開支進一步增長 23.23%， 達 1810 億元， 已超過 TDD-LTE 整體規模建設的首年 （2014 年，1719 億元） ，略低于 FDD-LTE 規模建設首年（2015