《鈮酸鋰晶體行業研究報告：AI革命催生新需求國產替代推動新方向-231204（25頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《鈮酸鋰晶體行業研究報告：AI革命催生新需求國產替代推動新方向-231204（25頁）.pdf（25頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 敬請參閱最后一頁特別聲明-1-證券研究報告 2023 年 12 月 4 日 行業行業研究研究 AIAI 革命催生新需求，國產替代推動新方向革命催生新需求，國產替代推動新方向 鈮酸鋰晶體行業研究報告 有色金屬有色金屬 AIAI 對算力需求是加速光模塊向對算力需求是加速光模塊向 800G800G 以上迭代的主要推動以上迭代的主要推動力。力。光通信是算力網絡的重要基礎和堅實底座，800G 光模塊具有高速傳輸、高密度、低功耗和高可靠性的特點，可廣泛適用于 IDC 數據中心、光通信骨干網等應用場景。因此 AIGC 的高速發展將加速光模塊向 800G 及以上產品迭代。根據 Light counting

2、預測，800G 光模塊有望從 2025 年底開始主導市場。按照銷售額口徑統計，800G 光模塊的占比有望從 2022 年的 7%上升至 2025 年的 50%，達到 16 億美元。調制器為光模塊核心部件之一調制器為光模塊核心部件之一，鈮酸鋰材料也是調制器的重要組成部分，鈮酸鋰材料也是調制器的重要組成部分。調制器是光模塊的重要組成部分之一，其主要功能是將電信號轉化為可傳輸的光信號。根據頭豹研究院 2022 年 6 月報告，在中端光模塊中，光器件成本占比約 73%；根據光庫科技 2020 年 8 月公告，預計 2023 年薄膜鈮酸鋰調制器成本構成中，直接材料費比例達到 59%，因而鈮酸鋰材料在調制

3、器中也是重要組成部分之一。薄膜薄膜鈮酸鋰調制器適配于鈮酸鋰調制器適配于高速率高速率光模塊光模塊，頭部企業均有布局，頭部企業均有布局。常見的電光調制器按材料劃分主要可以分為硅基調制器、磷化銦調制器和鈮酸鋰調制器。薄膜鈮酸鋰調制器具有尺寸小、帶寬大的優點，適配于 800G 等高速率光模塊場景?；诠杌恼{制器速率約為 60-90Gbaud，磷化銦（InP）調制器可達到 130Gbaud，薄膜鈮酸鋰調制器已有產品速率可達到 260 Gbaud。因而隨著后續 800G、1.6T甚至更高速率光模塊的推進，光/電單信道 200 Gbit/s 技術將會實現普及，鈮酸鋰技術路線未來可期。國內頭部企業新易盛、聯

4、特科技等均有鈮酸鋰產品或產業布局，華為及其旗下哈勃投資已參股鈮酸鋰晶體及薄膜鈮酸鋰企業。大尺寸大尺寸鈮酸鋰晶體制備工藝難度較大，長晶鈮酸鋰晶體制備工藝難度較大，長晶的的熱場設計熱場設計或或是核心環節之一。是核心環節之一。由于下游器件向小型化、批量化、低成本方向發展，因而也要求鈮酸鋰晶體材料向大尺寸方向發展，對于大尺寸(6-10 英寸)鈮酸鋰單晶生長來說，存在生長界面溫場調控困難、繼承性缺陷多、晶體熱應力大等問題，極易導致晶體開裂，因而單晶生長過程中的熱場設計或為最重要的環節之一。國內已有諸如天通凱巨（天通股份子公司）、南智芯材、德清華瑩（央企中電科技控股、華為參股）等企業布局大尺寸產品。大尺寸

5、鈮酸鋰晶片大尺寸鈮酸鋰晶片市場市場被國外廠商壟斷被國外廠商壟斷，國產替代，國產替代未來未來可期?？善?。全球鈮酸鋰單晶行業主要企業為日本信越化學、日本住友金屬、德國愛普科斯、德國 Korth Kristalle、中國臺灣兆遠科技、中國大陸德清華瑩和天通股份等。根據共研網數據統計，2021 年國內鈮酸鋰企業產能主要集中在德清華瑩和天通股份，約各占40%，而目前大尺寸鈮酸鋰晶片市場仍被國外廠商壟斷，國產率低于 5%。從各公司鈮酸鋰晶體產品指標對比看，如厚度偏差、翹曲度、透光范圍等核心指標國內企業已接近國外第一梯隊日本住友金屬、德國 Korth Kristalle 等企業，國產替代值得期待。預計預計

6、20252025 年全球鈮酸鋰晶體市場規模有望達到年全球鈮酸鋰晶體市場規模有望達到 35.35.0 0-4 40 0.4 4 億元億元。綜合考慮聲學級鈮酸鋰晶體在 SAW 濾波器下游應用以及光學級鈮酸鋰晶體在光模塊以及光纖陀螺等下游的應用，根據保守和樂觀兩種假設測算，預計 2025 年全球鈮酸鋰晶體市場規模有望達到 35.0-40.4 億元，2022-2025 年 CAGR 17.9%-23.6%，其中光模塊領域薄膜鈮酸鋰市場規模的占比將有望達到 7.2%-19.6%。投資建議：投資建議：建議關注國內布局鈮酸鋰晶體材料的天通股份。風險提示：風險提示：濾波器、光模塊需求不及預期、替代品技術路線快

7、速發展迭代等。增持（維持）增持（維持）作者作者 分析師：王招華分析師：王招華 執業證書編號：S0930515050001 021-52523811 分析師：馬俊分析師：馬俊 執業證書編號：S0930523070008 021-52523809 行業與滬深行業與滬深 300300 指數對比圖指數對比圖 -11%-6%0%5%10%12/2202/2304/2306/2308/23有色金屬滬深300 資料來源：Wind 要點要點 敬請參閱最后一頁特別聲明-2-證券研究報告 有色金屬有色金屬 投資聚焦投資聚焦 AI 對算力需求是加速光模塊向 800G 以上迭代的主要推動力。調制器為光模塊核心部件之一

8、，隨著后續 800G、1.6T 甚至更高速率光模塊的推進，光/電單信道200 Gbit/s 技術將會實現普及，鈮酸鋰技術路線未來可期。國內頭部企業新易盛、聯特科技等均有鈮酸鋰產品或產業布局，華為及其旗下哈勃投資已參股鈮酸鋰晶體及薄膜鈮酸鋰企業。我們我們的的創新之處創新之處 詳細拆分鈮酸鋰下游聲學級和光學級領域應用，并預測未來鈮酸鋰晶體市場規?？臻g。股價上漲的催化因素股價上漲的催化因素 1、下游需求如 SAW 濾波器以及 800G、1.6T 光模塊產品高速增長。2、薄膜鈮酸鋰技術路線大規模商用開啟。3、大尺寸鈮酸鋰晶體國產替代加速推進。投資觀點投資觀點 目前大尺寸鈮酸鋰晶片市場仍被國外廠商壟斷，

9、國產率低于 5%。綜合考慮聲學級鈮酸鋰晶體在 SAW 濾波器下游應用以及光學級鈮酸鋰晶體在光模塊以及光纖陀螺等下游的應用，預計 2025 年全球鈮酸鋰晶體市場規模有望達到 35.0-40.4億元，2022-2025 年 CAGR 17.9%-23.6%。建議關注國內布局鈮酸鋰晶體材料的天通股份。qViWcZpXmZqVcZtVuWlW6M9R6MpNnNmOoNiNpOsQkPpPsNaQpOoNNZsPnQwMqMrQ 敬請參閱最后一頁特別聲明-3-證券研究報告 有色金屬有色金屬 目目 錄錄 1、算力需求增長催生算力需求增長催生 800G 光模塊需求光模塊需求 .6 6 2、調制器是光模塊的

10、核心部件之一調制器是光模塊的核心部件之一 .9 9 3、薄膜鈮酸鋰調制器具有尺寸小、帶寬大的優點，適用于高速率光模塊薄膜鈮酸鋰調制器具有尺寸小、帶寬大的優點，適用于高速率光模塊 .1010 3.1、各類調制器梳理.10 3.2、鈮酸鋰調制器具有更高速率，順應單波 200G 及以上發展趨勢.13 3.3、國內外產業頭部企業均已布局鈮酸鋰調制器路線.14 4、長晶或為核心環節，國內企業產品部分指標已接近國外第一梯隊長晶或為核心環節，國內企業產品部分指標已接近國外第一梯隊 .1616 4.1、鈮酸鋰單晶生長過程中的熱場設計或為核心制備環節.16 4.2、大尺寸鈮酸鋰晶片仍被國外廠商壟斷，但國內企業產

11、品部分指標已接近國外第一梯隊.17 5、鈮酸鋰晶體市場空間測算鈮酸鋰晶體市場空間測算 .1818 6、投資建議投資建議 .2121 6.1 天通股份以材料為核心，電子材料+專用裝備協同發展.21 7、風險分析風險分析 .2323 敬請參閱最后一頁特別聲明-4-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖目錄圖目錄 圖 1：先進計算機技術產業體系框架.6 圖 2：算力和實際收益的投入產出比.6 圖 3：計算力指數與經濟指數相關性分析.7 圖 4：我國算力規模及其增速.7 圖 5：全球生成式 AI 計算市場規模預測.8 圖 6：全球光模塊細分市場規模及其預測.8 圖 7：全球光模塊需求預測.9 圖 8：光模

12、塊工作原理圖.9 圖 9：光模塊的構成.10 圖 10：光模塊成本占比構成（2022 年 6 月）.10 圖 11：薄膜鈮酸鋰調制器成本占比構成（預計 2023 年）.10 圖 12：基于諧振環結構的硅基調制器結構示意圖.11 圖 13：環形腔型石墨烯光調制器示意圖.12 圖 14：HHI 設計的雙驅 LnP 馬赫曾德爾調制器.12 圖 15：有機聚合物調制器電極和波導層的示意圖.12 圖 16：薄膜鈮酸鋰調制器示意圖.13 圖 17：薄膜鈮酸鋰調制器芯片結構面截圖.13 圖 18：薄膜鈮酸鋰電光調制器與傳統鈮酸鋰調制器實物對比.13 圖 19：鈮酸鋰晶體制備流程圖.16 圖 20：熱場裝置示

13、意圖.17 圖 21：2021 年國內鈮酸鋰單晶產能占比統計.17 圖 22：2001 年-2023 年前三季度營收變化.21 圖 23：2001 年-2023 年前三季度歸母凈利潤變化.21 圖 24：2001 年-2023 年前三季度毛利率、凈利率變化（%）.22 圖 25：2001 年-2023 年前三季度費用率變化（%）.22 圖 26：2016-2022 年磁性材料銷售量（百萬 PCS/PRS）.22 圖 27：2016-2022 年藍寶石晶體材料和專用設備銷售量.23 敬請參閱最后一頁特別聲明-5-證券研究報告 有色金屬有色金屬 表目錄表目錄 表 1：調制器類型及其性能參數.11

14、表 2：三類主流調制器性能對比.14 表 3：800G 光模塊技術方案演進.14 表 4：國內布局鈮酸鋰調制器技術路線的企業梳理.14 表 5：部分海外廠商鈮酸鋰調制器參數.15 表 6：天通股份鈮酸鋰相關專利.16 表 7：鈮酸鋰晶體國內主要廠商.17 表 8：鈮酸鋰晶體主要廠商參數對比.18 表 9：聲學級和光學級鈮酸鋰下游應用.18 表 10：鈮酸鋰晶體市場規模.20 敬請參閱最后一頁特別聲明-6-證券研究報告 有色金屬有色金屬 1 1、算力算力需求增長需求增長催生催生 800G800G 光模塊需求光模塊需求 算力是數字經濟時代新生產力，已成為推動數字經濟發展的核心力量、支撐數字經濟發展

15、的堅實基礎，對推動科技進步、促進行業數字化轉型以及支撐經濟社會發展發揮重要的作用。圖圖 1 1：先進計算機技術產業體系框架：先進計算機技術產業體系框架 資料來源：中國算力發展指數白皮書（2022 年），光大證券研究所整理 根據中國信通院中國算力發展指數白皮書(2021 年)測算，算力每投入1 元，將帶動 3-4 元的經濟產出。在 IDC、浪潮信息和清華大學聯合編制的2022-2023 全球計算力指數評估報告中，IDC 通過對樣本國家的 IT 支出與數字經濟、GDP 的投入產出比計算，IT 支出每投入一美元資金可以拉動 15 美元的數字經濟產出，拉動 29 美元的 GDP 產出。圖圖 2 2：算

16、力和實際收益的投入產出比：算力和實際收益的投入產出比 資料來源：2022-2023 全球計算力指數評估報告，光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-7-證券研究報告 有色金屬有色金屬 另外，20222023 全球計算力指數評估報告也顯示，十五個樣本國家的計算力指數平均每提高1點，國家的數字經濟和GDP分別增長3.6 和1.7，并且預計該趨勢在 2023 年到 2026 年繼續保持。圖圖 3 3：計算力指數與經濟指數相關性分析：計算力指數與經濟指數相關性分析 資料來源：2022-2023 全球計算力指數評估報告，光大證券研究所整理 算力水平方面，據中國算力發展指數白皮書（2022 年），美

17、國、中國、歐洲、日本在全球算力規模中的份額分別為 34%、33%、14%和 5%，全球基礎算力競爭以美國和中國為第一梯隊且差距在不斷縮小。據中國信息通信研究院測算，2021 年我國計算機設備算力總規模達到 202EFlops，全球占比約為 33%，保持 50%以上的高速增長，高于全球增速；其中，基礎算力、智能算力、超算算力規模分別為 95EFlops、104EFlops、3EFlops，同比增速分別為 24%、85%和 30%。圖圖 4 4：我國算力規模及其增速：我國算力規模及其增速 資料來源：中國算力發展指數白皮書（2022 年），光大證券研究所整理 人工智能受算力發展的直接影響，Chat

18、GPT 的推出引起全球范圍內的廣泛關注，AIGC 表現出強勁的市場潛力。在 IDC 預測中，全球 AI 計算市場的規模將從 2022 年 195.0 億美元增長到 2026 年的 346.6 億美元，CAGR 達到 15.46%，其中生成式 AI 計算市場規模將從 2022 年的 8.2 億美元增長到 2026 年的 109.9億美元。AI 的快速發展推動算力需求快速上升。敬請參閱最后一頁特別聲明-8-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖圖 5 5：全球生成式：全球生成式 AIAI 計算市場規模預測計算市場規模預測 資料來源：2022-2023 全球計算力指數評估報告，光大證券研究所整理 光通信

19、則是算力網絡的重要基礎和堅實底座，預計這將進一步推動海外云巨頭對于數據中心硬件設備的需求增長與技術升級。據 Light counting 預測，全球光模塊的市場規模在未來 5 年將以 CAGR11%保持增長，2027 年將突破200 億美元。800G 光模塊具有高速傳輸、高密度、低功耗和高可靠性的特點，可廣泛適用于 IDC 數據中心、光通信骨干網等應用場景。AIGC 的高速發展將進一步促進數據流量的持續增長和包括光模塊在內的 ICT 行業的發展，加速光模塊向 800G 及以上產品迭代。圖圖 6 6：全球光模塊細分市場規模及其預測：全球光模塊細分市場規模及其預測 資料來源：Light count

20、ing，光大證券研究所整理 800G 光模塊是最新一代光傳輸系統的標配，擁有巨大的市場潛力。據行業知名研究機構 Light Counting 預測，800G 光模塊有望從 2025 年開始主導市場。按照銷售額口徑統計，400G 光模塊的市場規模有望從 2022 年的 11 億美元下降至 2025 年的 8 億美元；800G 光模塊的市場規模有望從 2022 年的 2 億美元上升至2025年的16億美元，800G光模塊的占比有望從2022年的7%上升至2025年的 50%。敬請參閱最后一頁特別聲明-9-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖圖 7 7：全球光模塊需求預測：全球光模塊需求預測 資料來源

21、：Lightcounting 預測，光大證券研究所整理 2 2、調制器是光模塊的核心部件之一調制器是光模塊的核心部件之一 在光通信網絡中，光模塊是光纖通信系統中的核心器件，是交換機與設備之間傳輸的載體，主要用于光網絡通信設備上如匯聚交換機、核心路由器、OLT、DSLAM 等設備的光接口。光模塊是一個功能模塊，是進行光電和電光轉換的光電子配件，是光收發一體模塊（Optical Transceiver）。光模塊的主要作用是發送端把設備的電信號轉換為光信號，接收端把光信號轉換為設備的電信號，實現光電信號的轉換。圖圖 8 8：光模塊工作原理圖：光模塊工作原理圖 資料來源：CSDN，光大證券研究所整理

22、光模塊電子元器件主要由激光器、調制器、接收器和控制芯片等部分組成。激光器是光模塊中最重要的部分之一，其功率和穩定性直接決定了數據傳輸質量的好壞。調制器是光模塊的另一個重要組成部分，其主要功能是將電信號轉化為可傳輸的光信號，也就是將數字信號或模擬信號調制到激光器輸出的光波中，實現數字光傳輸。接收器是光模塊中用于接收光信號的元器件，其主要功能是將接收到的光信號轉換為電信號，以供后續電子設備進行處理。接收器在接收光信號時，需要進行放大和濾波等處理，以提高信號的質量并降低噪聲。敬請參閱最后一頁特別聲明-10-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖圖 9 9：光模塊的構成：光模塊的構成 資料來源：CSDN，

23、光大證券研究所整理 根據 2022 年 6 月頭豹研究院數據，在中端光模塊中，光器件成本占比約73%，電路芯片占比約 18%。在光器件中，光發射組件和光接收組件合計占比約 80%。根據 2020 年 8 月光庫科技公告顯示，預計 2023 年薄膜鈮酸鋰調制成本構成中，直接材料費比例最高，達到 59%。圖圖 1010：光模塊成本占比構成（：光模塊成本占比構成（20222022 年年 6 6 月）月）圖圖 1111：薄膜鈮酸鋰調制器成本占比構成（預計：薄膜鈮酸鋰調制器成本占比構成（預計 20232023 年）年）59%3%15%4%9%10%直接材料費直接工資制造費用銷售費用管理費用研發費用 資料

24、來源：頭豹研究院，光大證券研究所 資料來源：光庫科技公告，光大證券研究所 3 3、薄膜薄膜鈮酸鋰調制器具有尺寸小、帶寬大鈮酸鋰調制器具有尺寸小、帶寬大的優點的優點，適用于適用于高速率高速率光模塊光模塊 3.13.1、各類各類調制器梳理調制器梳理 根據調制光的屬性，光調制器可分為幅度調制器、偏振調制器、相位調制器、波長調制器等。根據光調制中所使用材料的光學特性，主要可以分為折射率調制器和吸收調制器這兩類。根據不同工作原理，光學調制器可分為聲光、電光、全光調制器等。光通信行業中使用到的調制器一般是電光調制器，是現代通信產業的核心部件，通過將通信設備中的高速電子信號轉化為光信號，在光纖中實現信息的遠

25、距 敬請參閱最后一頁特別聲明-11-證券研究報告 有色金屬有色金屬 離高速傳輸。光調制器的性能不僅決定了發射光信號的碼率、質量和傳輸距離，也是光模塊尺寸和功耗的決定性因素。因此，電光調制器是高速光通信鏈路核心器件之一。目前，常見的電光調制器按材料劃分主要可以分為硅基調制器、石墨烯調制器、磷化銦（Indium Phosphide，InP）調制器、聚合物調制器和鈮酸鋰（Lithium Niobate，LN）調制器等。表表 1 1：調制器類型及其性能參數：調制器類型及其性能參數 硅基調制器硅基調制器 石墨烯調制器石墨烯調制器 磷化銦磷化銦 聚合物調制器聚合物調制器 鈮酸鋰（薄膜）鈮酸鋰（薄膜）化學式

26、 Si C InP 有機電光聚合物 LiNbo3 年份 2022 2011 2021 2015 2022 機構 北京大學 加州大學伯克利分校 中國半導體所 蘇黎世聯邦理工 中山大學 結構 基于布拉格光柵 吸收型 微環調制器 MZM 雙偏振IQ調制器芯片 帶寬 110GHz 1.2GHz 20 GHz 70GHz 110 GHz 其余特性 OOK 信號：110 Gb/s 調制深度：4 dB 消光比：43.3dB 消光比：25 dB 半波電壓：1 V 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 硅基調制器是利用硅材料的等離子色散效應來實現對光場的調控，從而實現高速的電光轉

27、換。硅基調制器具有尺寸小、工藝兼容、制造成本低等優點。然而，受限于硅材料中載流子的遷移速度，硅基調制器的線性度較差，進而會影響整個微波光子系統的動態范圍。除此之外，硅基調制器的消光比較小，因此不適用于長距離的通信場景。圖圖 1212：基于諧振環結構的硅基調制器結構示意圖：基于諧振環結構的硅基調制器結構示意圖 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 對于石墨烯調制器而言，可以通過化學摻雜或外加偏置電壓調控石墨烯中的載流子濃度，從而實現電控石墨烯的光吸收能力。但是，石墨烯調制器的能耗較大，同樣不適用于長距離傳輸系統中，并且石墨烯調制器無法承受高功率電信號的驅動。敬請參

28、閱最后一頁特別聲明-12-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖圖 1313：環形腔型石墨烯光調制器示意圖：環形腔型石墨烯光調制器示意圖 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 InP（磷 化銦）調 制器 中的 電光 轉換 是由 量子 阱限 制斯 塔克 效應（Quantum-Confined Stark Effect，QCSE）來實現的，其主要原理是通過控制外加電場的變化，引起載流子變化從而實現折射率變化，但同時伴隨電致吸收。由于 InP 屬于 III-V 族材料，因此 InP 調制器可以實現與激光器和探測器的單片集成，但是面臨電光調制帶寬受載流子遷移速率的限制、調制

29、線性度差、器件損耗較大的缺點。圖圖 1414：HHIHHI 設計的雙驅設計的雙驅 LnPLnP 馬赫曾德爾調制器馬赫曾德爾調制器 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 有機聚合物電光調制器是利用有機聚合物被極化以后，在外部電場的作用下，材料的折射率會隨著電場的變化而發生變化，從而實現電光調制。盡管有機聚合物電光調制器的調制帶寬較大，但是它可能會發生退極化以及老化的現象，從而引起信號傳輸不穩定的問題。圖圖 1515：有機聚合物調制器電極和波導層的示意圖：有機聚合物調制器電極和波導層的示意圖 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 敬請

30、參閱最后一頁特別聲明-13-證券研究報告 有色金屬有色金屬 鈮酸鋰材料具有較強的電光效應，其折射率會隨著外部驅動電壓發生線性變化，是實現電光調制功能的重要材料之一。通常來說，鈮酸鋰調制器的響應時間在飛秒級別以上，它的透明窗口寬，溫度特性好，因此利用鈮酸鋰可以實現快速、穩定的電光調制。目前，大多數商用鈮酸鋰調制器采用的是塊體材料鈮酸鋰，基于鈦擴散或質子交換制成的波導。這些波導的纖芯和包層之間的折射率對比度較低，其光學模式的尺寸非常大。較弱的光學限制要求金屬電極與光波導間隔很遠，降低了電光效率。以上原因導致了傳統鈮酸鋰調制器的尺寸較大，并且需要很高的驅動電壓。除此之外，傳統的分立式鈮酸鋰器件無法進

31、行片上集成，不利于系統集成化的進一步發展。圖圖 1616：薄膜鈮酸鋰調制器示意圖：薄膜鈮酸鋰調制器示意圖 資料來源：張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理 近年來，隨著材料、光子集成與微納加工等相關科學與技術的快速發展，出現了許多具有高調制速率、低功耗、低成本以及高集成度的電光調制器，其中最典型的是薄膜鈮酸鋰調制器。體材料鈮酸鋰電光調制器中的波導對光學模式的限制能力較弱，導致器件的電光調制效率偏低，存在器件半波電壓高、帶寬受限、尺寸大等不足。與傳統的體材料鈮酸鋰相比，薄膜鈮酸鋰在繼承其固有線性電光效應強和本征光損耗低等優點的同時，可以大幅度縮短調制電極與波導之間的間距，從而

32、獲得較大的電光調制效率。圖圖 1717：薄膜鈮酸鋰：薄膜鈮酸鋰調制器芯片結構面截圖調制器芯片結構面截圖 圖圖 1818：薄膜薄膜鈮酸鋰電光調制器與傳統鈮酸鋰調制器實物對比鈮酸鋰電光調制器與傳統鈮酸鋰調制器實物對比 資料來源：楊鵬毅一種基于薄膜鈮酸鋰調制器芯片的新型電光調制器，光大證券研究所 資料來源：楊鵬毅一種基于薄膜鈮酸鋰調制器芯片的新型電光調制器，光大證券研究所 3.23.2、鈮酸鋰調制器具有更高速率，順應單波鈮酸鋰調制器具有更高速率，順應單波 200G200G 及以及以上發展趨勢上發展趨勢 根據華經產業研究院觀點，目前行業內的主流電光調制器有三種，其基底分別采用硅、磷化銦和鈮酸鋰材料，并

33、且根據其優缺點不同，可適用于不同通信距離的應用場景?；诠杌恼{制器速率約為 60-90Gbaud，基于磷化銦（InP）敬請參閱最后一頁特別聲明-14-證券研究報告 有色金屬有色金屬 調制器可達到 130Gbaud，而基于 LiNbO3 的調制器可能超過 130Gbaud?；谶@種優勢，鈮酸鋰調制器在長途相干光傳輸和超高速數據中心的場景具備良好的競爭力，主要用在 100Gbps 以上的長距骨干網相干通訊和單波 100/200Gbps 的超高速數據中心中。表表 2 2：三類主流調制器性能對比三類主流調制器性能對比 調制器類型調制器類型 應用場景應用場景 優點優點 缺點缺點 速率速率 硅基調制器

34、短程的數據通信用收發模塊 尺寸小 性能一般，高速長距離通信網絡不適用 60-90Gbaud 磷化銦基調制器 中距和長距光通信網絡收發模塊 調制效率高，驅動電壓小，帶寬可調制，器件結構緊湊 對材料和工藝要求高，成本和集成難度大 130Gbaud 鈮酸鋰基調制器 100G 及以上長距骨干網相干通信 電光系數大、調制帶寬大、波導傳輸損耗小、穩定性好、發展成熟 體積較大 130Gbaud 薄膜鈮酸鋰基調制器 100G 及以上長距骨干網相干通信 尺寸小、帶寬大 耦合效率低 130Gbaud，已有產品達到260Gbaud 資料來源：華經產業研究院，張宇佳集成電光調制器特性分析及應用研究，光大證券研究所整理

35、 根據 OFweek 光通訊網，鈮奧光電開發的薄膜鈮酸鋰調制器芯片目前已可實現超低驅動電壓（V1V）和高速率（最新記錄 260Gbaud）。薄膜鈮酸鋰調制器的低半波電壓、大調制帶寬、低光學損耗、高線性度以及高消光比等優點是實現高速光通信和高性能微波光子系統的理想途徑。根據頭豹研究院觀點，QSFP-DD 是 400G 光模塊主流的封裝形式，其主要通過 8*50Gbps 實現 400G 速率，隨著后續 800G、1.6T 甚至更高速率光模塊的推進，也將推動單波 100G 以上技術不斷發展。根據中興光電子技術有限公司800Gbit/s 光模塊技術及應用的觀點，從長期來看（2026 年前），光/電單信

36、道 200 Gbit/s 技術將會實現普及；從短期來看（2024 年前），由于單信道 200 Gbit/s 的光電芯片器件和均衡技術目前尚不成熟，產業界仍需要時間來突破相關技術瓶頸，因而鈮酸鋰技術路線未來可期。表表 3 3：800G800G 光模塊技術方案演進光模塊技術方案演進 產品迭代產品迭代 技術方案技術方案 （預計）商用時間（預計）商用時間 第 1 代 8 光 8 電：光接口 8*100Gbit/s，電接口 8*100Gbit/s 2021 年 第 2 代 4 光 8 電：光接口 4*200Gbit/s，電接口 8*100Gbit/s 2024 年 第 3 代 4 光 4 電：光接口 4

37、*200Gbit/s，電接口 4*200Gbit/s 2026 年 資料來源：中興光電子技術有限公司等800 Gbit/s 光模塊技術及應用，光大證券研究所整理 3.33.3、國內外產業頭部企業均已布局鈮酸鋰調制器路線國內外產業頭部企業均已布局鈮酸鋰調制器路線 考慮到薄膜鈮酸鋰材料優異的性能，當前主要光模塊廠商新易盛、聯特科技等以及供應商光迅科技、華工科技等均已布局鈮酸鋰技術路線。表表 4 4：國內布局鈮酸鋰調制器技術路線的企業梳理國內布局鈮酸鋰調制器技術路線的企業梳理 廠商廠商 鈮酸鋰相關產品布局鈮酸鋰相關產品布局 新易盛 OFC 大會上新易盛的最新 800G 光模塊包括基于薄膜鈮酸鋰調制器

38、 TFLN 技術的 800G OSFP DR8，配合 5nm DSP 以及集成的 TIA，這款光模塊具有 11.2W 的業界領先的功耗水平，為 800G 光模塊功效樹立了新的標準。DSP 直接驅動 TFLN，實現了出色的光發射性能。中際旭創 投資者關系平臺反饋：薄膜鈮酸鋰材料具有良好的電光效應和應用前景，公司會根據市場需求開發相關產品。聯特科技 對硅光和薄膜鈮酸鋰兩項技術的發展都比較看好，會在兩項技術上并行。公司年報已披露有基于薄膜鈮酸鋰調制技術的 800G 光模塊產品。光迅科技 根據公司的投資者活動關系記錄表反饋：創新中心和公司均在研發，未來薄膜鈮酸鋰是調制器的重要方式，目前公司也有小批量的

39、供貨。華工科技 根據公司 2023 半年報，公司圍繞當前 InP（磷化銦）、GaAs（砷化鎵）化合物材料，布局硅基光電子、鈮酸鋰、量子點激光器等新型材料方向，自主研發并行光技術（CPO、LPO 等），積極推動新技術、新材料在下一代 1.6T、3.2T 等更高速產品應用。元芯光電 2023 年 9 月 19 日的 CIOE 2023 光博會上，元芯光電展示可調諧激光器、DFB 激光器、薄 敬請參閱最后一頁特別聲明-15-證券研究報告 有色金屬有色金屬 膜鈮酸鋰調制器，經過三年的推廣與技術沉淀，三大產品目前在客戶端均完成驗證。鈮奧光電 鈮奧光電開發的薄膜鈮酸鋰調制器芯片目前已可實現超低驅動電壓（V

40、1V）和超大帶寬（最新記錄 260Gbaud），功耗較硅光調制器等解決方案顯著降低。光庫科技 公司擁有了全球一流的技術團隊并掌握了包括芯片設計、芯片制程、封裝和測試等核心技術，具備了開發高達 800Gbps 及以上速率的薄膜鈮酸鋰調制器芯片和器件的關鍵能力。華為 2022 年 8 月濟南晶正電子(鈮酸鋰單晶薄膜供應商)發生工商變更，新增持股 5%的華為哈勃投資；2020 年 6 月中電科技德清華瑩（國內早研制生產鈮酸鋰壓電晶體材料和聲表面波濾波器產品的企業之一）出現工商變更，新增華為技術有限公司等 4 位股東。資料來源：各公司官網、公告，光大證券研究所整理 表表 5 5：部分海外廠商部分海外廠

41、商鈮酸鋰鈮酸鋰調制器參數調制器參數 廠商廠商 類別類別 產品產品 工作波長工作波長 驅動電壓驅動電壓 插入損耗插入損耗 消光比消光比 工作溫度工作溫度 光學帶寬光學帶寬（-3dB3dB）日本 Fujitsu 強度調制器 40G FTM7939EK 1530 to 1610 nm 3.5V40Gbps 8.0dB 20dB-5-75 C 25 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 40G FTM7938EZ 1530 to 1610 nm 1.8 V(*2),3.5 V(*3)40Gbps 10 dB 20dB-5-75 C 25 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 40G FTM79

42、37EZ 1530 to 1610 nm 3.5 V40Gbps 8.0dB 20dB-5-75 C 25 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 20G FTM7920FBA 1530 to 1610 nm 5.0V 12.5Gbps 8.0V22Gbps 4.0dB -5-75 C 10 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 20G FTM7920FCA 1530 to 1610 nm 5.0V 12.5Gbps 8.0V22Gbps 4.0dB -5-75 C 10 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 20G FTM7920FSA 1530 to 1610 nm 5.0V 1

43、2.5Gbps 8.0V22Gbps 5.0dB -5-75 C 10 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 10G FTM7929FB 1530 to 1610 nm 3.0V 5.5dBC 6.0dBL 20dB-5-75 C 9 GHz 日本 Fujitsu 強度調制器 10G FTM7927FBA 1530 to 1610 nm 16GHz 時5.0V 6.0dB -5-75 C 9 GHz(參考 130MHz)日本 Fujitsu 強度調制器 10G FTM7936EKA 1530 to 1610 nm 32GHz 時6.0V 6.0dB -5-75 C 25 GHz(參考 13

44、0MHz)日本 Fujitsu IQ/QAM 調制器 100G FTM7977HQ-A 1530 to 1610 nm 7.0Vpp 14.0dB 22dB主 MZI 20dB子 MZI-5-75 C 23 GHz 日本 Fujitsu IQ/QAM 調制器 40G FTM7962EP 1530 to 1610 nm 3.5V22Gbps 7.0 dB 22dB主 MZI 20dB子 MZI-5-75 C 22GHz 日本 Fujitsu IQ/QAM 調制器 40G FTM7961EX 1530 to 1610 nm 7.0V22Gbps 7.5dB 22dB主 MZI 20dB子 MZI-

45、5-75 C 22GHz 日本 Fujitsu IQ/QAM 調制器 40G FTMT960EX 1530 to 1610 nm 4.0V 9.5 dB 22dB主 MZI 20dB子 MZI-5-75 C 25 GHz 住友 強度調制器 40G T.DKH1.5-40PD-ADC 1.55m 5.0V1GHz 4.0Vpp20GHz 9 dB 20 dB 0-70 C 25 GHz 住友 強度調制器 10G T.DKH1.5-10PD-ADC 1.55m 5.0V1GHz 4.0Vpp20GHz 5.5 dB 20 dB 0-70 C 8 GHz 住友 IQ/QAM 調制器 100G T.S

46、BXH1.5PL-25PD-AI 1.55m 7.5Vpp 14.0dB 22dB主 MZI 20dB子 MZI 0-70 C 23GHz 住友 IQ/QAM 調制器 40G T.SBZH1.5-20PD-ADC 1.55m DC PortA5.0V,DC PortB5.0V,DC PortC15.0V1kHz RF PortA4.0V,RF PortB4.0V20Gbps 9.0dB 20dB 0C70C 20GHz 資料來源：各公司官網，光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-16-證券研究報告 有色金屬有色金屬 4 4、長晶或為核心環節，國內企業產品部分長晶或為核心環節，國內企業產

47、品部分指標指標已接近國外第一梯隊已接近國外第一梯隊 4.14.1、鈮酸鋰單晶生長過程中的熱場設計或為鈮酸鋰單晶生長過程中的熱場設計或為核心制備核心制備環節環節 鈮酸鋰需要經過單晶生長、退火極化、定向等數十個流程，制備流程復雜，工藝難度大，國內目前部分廠商如天通股份等已掌握單晶生長、切片、黑化、拋光等技術申請專利。圖圖 1919：鈮酸鋰晶體制備流程圖鈮酸鋰晶體制備流程圖 資料來源：天通凱巨宣傳資料，光大證券研究所整理 表表 6 6：天通股份鈮酸鋰相關專利天通股份鈮酸鋰相關專利 專利名稱專利名稱 發明人發明人 申請日申請日 一種大尺寸鈮酸鋰晶體的制備方法 徐秋峰等 2023/5/6 一種鈮酸鋰單面

48、拋光片背面不良的返工方法 徐秋峰等 2022/6/2 一種鈮酸鋰單面拋光片的清洗方法 徐秋峰等 2022/4/19 一種大尺寸超薄高精度鈮酸鋰晶片邊緣加工方法 沈浩等 2021/11/3 大尺寸超薄高精度鈮酸鋰晶片加工方法 沈浩等 2020/12/8 一種大尺寸超薄鈮酸鋰晶片的切片方法 沈浩等 2021/8/18 一種大尺寸超薄鈮酸鋰基片的雙面拋光方法 沈浩等 2019/11/6 一種鉭酸鋰或鈮酸鋰晶體基片黑化方法 姚志炎等 2016/8/12 資料來源：中國知網專利搜索，光大證券研究所整理 由于下游器件向小型化、批量化、低成本方向發展，因而也要求鈮酸鋰晶體材料向大尺寸方向發展，其中單晶生長為

49、最核心的環節之一，根據徐秋峰專利 一種大尺寸鈮酸鋰晶體的制備方法中介紹：國內現有鈮酸鋰產品以 4 英寸為主，對于大尺寸(6 英寸、8 英寸、10 英寸)鈮酸鋰單晶生長來說，存在生長界面溫場調控困難、繼承性缺陷多、晶體熱應力大等問題，極易導致晶體開裂。同時大尺寸鈮酸鋰晶體存在較高的邊際溫度，使得鋰離子易高溫揮發，導致鈮酸鋰晶體中含有大量的本征缺陷，以及晶體居里溫度不穩定且一致性差，嚴重影響晶體的質量，限制了其在許多領域的應用。因而單晶生長過程中的熱場設計或為最重要的環節之一。公開號為CN113529170A 的發明專利公開了一種超大尺寸鈮酸鋰單晶的生長方法，采用提拉法制備小尺寸晶體，在小尺寸晶體

50、生長結束后提拉一段細頸，然后進入擴肩、等徑和收尾階段，完成超大尺寸鈮酸鋰單晶的生長，以此解決中心熱量對流不利問題。公開號為 CN111206282A 的發明專利公開了一種 8 英寸鈮酸鋰晶體的生 敬請參閱最后一頁特別聲明-17-證券研究報告 有色金屬有色金屬 產方法，采用多層溫場，保證溫場均勻無突變，避免晶體多晶和開裂；制備多晶原料時進行多次混合燒料，確保晶體居里溫度穩定。2023 年 5 月 8 日，位于徐州經開區的天通凱巨科技有限公司鈮酸鋰大尺寸晶片項目正式量產，意味著在光通信領域關鍵原材料上成功突破“卡脖子”技術，實現國產化替代。圖圖 2020：熱場裝置示意圖：熱場裝置示意圖 資料來源：

51、專利 夏宗仁一種鈮酸鋰晶體生長的熱場裝置，光大證券研究所整理，圖中：1.保溫帽，2.感應器，3.外保溫坩堝，4.徑向溫場調節器，5.底層，6.鈮酸鋰 多晶料，7.生長坩堝，8.內襯筒，9.保溫層。4.24.2、大尺寸鈮酸鋰晶片大尺寸鈮酸鋰晶片仍仍被國外廠商壟斷被國外廠商壟斷，但國內企業，但國內企業產品部分產品部分指標已接近國外第一梯隊指標已接近國外第一梯隊 全球鈮酸鋰單晶行業主要企業為日本信越化學、日本住友金屬、德國愛普科斯、德國 Korth Kristalle、中國臺灣兆遠科技、中國大陸德清華瑩和天通股份等。根據共研網數據統計，2021 年國內鈮酸鋰企業產能主要集中在德清華瑩和天通股份，約各

52、占 40%，而目前大尺寸鈮酸鋰晶片市場仍被國外廠商壟斷，國產率低于 5%。國內已有諸如天通凱巨（天通股份子公司）、南智芯材、德清華瑩等企業布局大尺寸產品，未來國產替代可期。圖圖 2121：20212021 年國內鈮酸鋰單晶年國內鈮酸鋰單晶產能占比統計產能占比統計 40%40%20%中電科德清華瑩天通股份其他企業 資料來源：共研網，光大證券研究所整理。從主要各公司官網展示的產品指標看，如厚度偏差、翹曲度、透光范圍等核心指標國內企業已接近國外第一梯隊日本住友金屬、德國 Korth Kristalle 等企業。表表 7 7：鈮酸鋰：鈮酸鋰晶體國內主要廠商晶體國內主要廠商 公司公司 技術團隊技術團隊

53、產品進度產品進度 天通股份 自主研發 公司自主研發長晶技術和長晶設備，已批量成功開發出 4-6 英寸不同規格、品種的聲表級晶體和聲表級鈮酸鋰、鉭酸鋰、摻雜鉭酸鋰晶片和黑化拋光晶片，產品質量穩定，已為多家國內、外公司認證通過。公司已開發出 8 英寸壓電晶體材料。2022 年 11 月公司完成定增，其中，“大尺寸射頻壓電晶圓 敬請參閱最后一頁特別聲明-18-證券研究報告 有色金屬有色金屬 項目”的設計產能為年產 420 萬片大尺寸射頻壓電晶圓。南智芯材 南智芯材由南京大學院士團隊領銜，主要從事鈮（鉭）酸鋰的研發及產業化，公司創始團隊從事鈮酸鋰晶體研究近 40 年。已經能夠量產大尺寸光學級晶體，打破

54、國外壟斷。鈮（鉭）酸鋰晶體產業化項目自去年 7 月簽約落戶常熟經濟技術開發區，項目進展迅速，16000 平方米的廠房將于 11 月底完成驗收并逐步投用，至 2025年底，200 臺套直拉單晶爐將全面投產。中電科技德清華瑩 中科院上海硅酸鹽研究所產學結合 目前產品公司專業生產壓電功能晶體材料和聲表面波器件,主營的鈮酸鋰、鉭酸鋰 3、4晶體年產能達到 18 噸,晶片年加工能力 100 萬片,聲表面波器件年產能 1.2 億只,自主知識產權?，F主要研發生產 3-8英寸鈮酸鋰鉭酸鋰晶片、聲表面波濾波器（SAW）、聲表面波傳感器、環行器和隔離器等系列產品。恒元光電 核心技術團隊起源于山東大學晶體材料國家重

55、點實驗室，擁有 20 多年鈮酸鋰晶體方面的研發經驗。目前公司有 4-8 寸鈮酸鋰產品，成功突破了 8 英寸 X 軸向高品質光學級鈮酸鋰晶體材料的產業化關鍵技術，并建立了一條批量化的生產線?？迫鹚紕?公司成功開發了 3 英寸，4 英寸 TGG 晶體，4 英寸、6 英寸和 8 英寸 LT 和 LN 晶體等。在生產加工方面，公司配置了多條完善的生產加工和組裝線，實現了從晶體生長、切割、滾圓、研磨、拋光、鍍膜到器件組裝及檢測的全覆蓋。武漢優光科技 官網展示鈮酸鋰晶體產品 芯飛睿 官網展示鈮酸鋰晶體產品 勻晶光電 已布局光學級/聲學級鈮酸鋰晶體及基片產品 資料來源：中國專利網，各公司官網，天通股份公告，

56、光大證券研究所整理 表表 8 8：鈮酸鋰：鈮酸鋰晶體主要廠商參數對比晶體主要廠商參數對比 廠商廠商 產品規格產品規格 產品核心參數產品核心參數 天通凱巨 4/6 英寸鈮酸鋰晶片 背面粗糙度 Ra 0.2m0.1m；正面粗糙度 Ra1nm；總體厚度偏差 TTV5m，PLTV95%；翹曲度（SORI）40m；彎曲度（BOW）40m；厚度 200-1000m15m 勻晶光電 3 英寸鈮酸鋰晶片 居里溫度 Tc 1142(CLN)、1205(SLN)；TV410um；平整度10 80%透明孔徑；厚度 300um-3000um10um 科瑞思創 4，6鈮酸鋰晶棒和晶圓 居里溫度 11405；厚度 0.2

57、5，0.35，0.50(mm)；TTV5m；粗糙度 Ra1nm；曲翹度40m 武漢優光科技 鈮酸鋰晶體 居里溫度 11405；透光范圍 420-5200nm 德清華瑩 鈮酸鋰晶體，3-8 英寸鈮酸鋰晶片 居里溫度 Tc 1194-1210；透光波段 311-5600nm 日本住友金屬 4/6 英寸鈮酸鋰晶片 NTV4m，PLNTV 100%；Sori50m；厚度 35020m Korth Kristalle 鈮酸鋰晶體 透光范圍 0.32-5.2 m；反射損失 14.6%0.633m；熔點 1253 資料來源：各公司官網，天通股份公告，集微網，光大證券研究所整理 5 5、鈮酸鋰晶體市場空間測算

58、鈮酸鋰晶體市場空間測算 鈮酸鋰根據不同應用場景分光學級和聲學級，被用于制備聲學濾波器、諧振器、延遲線、電光調制器、電光調 Q 開關、相位調制器等器件。這些器件在手機、電視機、光通訊、激光測距、電場探測器等發揮重要的作用。表表 9 9：聲學級和光學級鈮酸鋰下游應用聲學級和光學級鈮酸鋰下游應用 類別類別 特性特性 應用場景應用場景 聲學級鈮酸鋰 體居里溫度高，壓電效應的溫度系數小，機電耦合系數高，介電損耗低，晶體物化性能穩定。諧振器、換能器、延遲線、濾波器等，應用最為廣泛的是聲表面波濾波器件(SAWF)。光學級鈮酸鋰 電光效應、非線性光學效應性能突出。電光調制器、相位調制器、集成光開關、電光調 Q

59、 開關、電光偏轉、高電壓傳感器、波前探測、光參量振蕩器以及鐵電超晶格等。資料來源：孫軍鈮酸鋰晶體及其應用概述 根據智研咨詢報告，2022 年全球鈮酸鋰單晶市場規模為 3.17 億美元，中國鈮酸鋰單晶行業市場規模逐年攀升由2016年的1.32億元增長至2022年的3.56億元；2022 年進口鈮酸鋰單晶和國產鈮酸鋰單晶的均價分別為 488 元/片和 208元/片；2022 年國內鈮酸鋰單晶需求量為 162 萬片；據此計算出 2022 年海外需求約為 365 萬片。假設按照聲學級鈮酸鋰：光學級鈮酸鋰=9:1 的比例測算，則 敬請參閱最后一頁特別聲明-19-證券研究報告 有色金屬有色金屬 2022年

60、全球聲學級鈮酸鋰晶體和光學級鈮酸鋰晶體需求量分別為474萬片和53萬片。根據半導體企業 Resonant 統計，2016-2020 年全球射頻濾波器市場規模從50 億美元增長至 150 億美元，平均復合增長率為 31.6%，預計到 2025 年市場規模有望超過 302 億美元。根據頭豹研究院2020 年中國射頻濾波器行業精品報告的數據，按照約 0.17 美元單個射頻濾波器價值量測算，全球射頻濾波器數量有望從 2022 年 1157.6 億個上升至 2025 年的 1761.7 億個。根據 Yole 預測，2022 年 SAW 濾波器占比為 40%，我們假設后續 SAW 濾波器的占比保持 40%

61、不變。根據切割數量=（晶圓面積/芯片面積-*（晶圓直徑/芯片對角線長度）*良率計算，假設 SAW 濾波器芯片尺寸為 0.95mm*0.65mm，良率為 80%，則單個 4 英寸鈮酸鋰晶圓可制造濾波器數量為 9086 個，對應全球 SAW 濾波器消耗聲學級鈮酸鋰晶體數量有望從 2022 年的 458.7 萬片上升至 2025 年的 698 萬片；全球聲學級鈮酸鋰晶體需求有望從 2022 年的 474.1 萬片上升至 2025 年的713.9 萬片。根據 Light Counting 預測，假設 400G 光模塊的市場規模從 2022 年的 11億美元下降至 2025 年的 8 億美元；800G

62、光模塊的市場規模從 2022 年的 2 億美元上升至 2025 年的 16 億美元?？紤]到薄膜鈮酸鋰調制器在長距離場景更有優勢，我們做兩種情形假設：保守估計：2025 年 800G 光模塊中，薄膜鈮酸鋰調制器占比達到 5%；400G光模塊中，薄膜鈮酸鋰調制器占比達到 1%。按照前文切割數量的公式計算，假設 50%良率，單個 4 英寸鈮酸鋰晶圓可制造薄膜鈮酸鋰調制器數量 25 個，假設按照單通道 200G 測算，單個 400G 光模塊和 800G 光模塊各使用 2 個和 4 個薄膜鈮酸鋰調制器，則全球光模塊領域消耗光學級鈮酸鋰晶體數量有望在 2025 年達到 2.3 萬片。樂觀估計：2025 年

63、 800G 光模塊中，薄膜鈮酸鋰調制器占比達到 15%；400G光模塊中，薄膜鈮酸鋰調制器占比達到 5%。按照前文切割數量的公式計算，假設 50%良率，單個 4 英寸鈮酸鋰晶圓可制造薄膜鈮酸鋰調制器數量 25 個，假設按照單通道 200G 測算，單個 400G 光模塊和 800G 光模塊各使用 2 個和 4 個薄膜鈮酸鋰調制器，則全球光模塊領域消耗光學級鈮酸鋰晶體數量有望在 2025 年達到 7.1 萬片。根據華經產業研究院觀點，光學鈮酸鋰下游光纖陀螺占比較大，對鈮酸鋰的需求較為依賴，預計中國光纖陀螺市場規模有望從 2021 年的 156.6 億元上升至2024 年的 257.7 億元，202

64、1 年-2024 年 CAGR18%，我們以此增速近似替代其他領域光學級鈮酸鋰晶體數量的增速。結合以上保守和樂觀兩種假設，我們預計2025 年全球鈮酸鋰晶體需求有望達到 802.7-807.6 萬片。根據光庫科技公告，假設 2022-2025 年薄膜鈮酸鋰調制器價格為 5865 元/件，對應 2022-2025 年毛利率分別為 29%/32%/35%/50%，假設薄膜鈮酸鋰晶體占營業成本的比例為 15%，以此推算出 2022-2025 年光模塊領域薄膜鈮酸鋰晶體單價為 15805.6/15137.8/14469.9/11130.7 元每片。根據先前保守和樂觀的假設，預計 2025 年光模塊領域

65、薄膜鈮酸鋰晶體的市場規模有望達到 2.5-7.9億元。綜上所述，根據保守和樂觀假設，預計 2025 年全球鈮酸鋰晶體市場規模有望達到 35.0-40.4 億元，2022-2025 年 CAGR 17.9%-23.6%，其中光模塊領域薄膜鈮酸鋰市場規模的占比將有望達到 7.2%-19.6%。敬請參閱最后一頁特別聲明-20-證券研究報告 有色金屬有色金屬 表表 1010：鈮酸鋰晶體市場規模：鈮酸鋰晶體市場規模 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 全球射頻濾波器市場規模（億美元）198.5 228.3 262.6 302.0 單個濾波器價值量（美元

66、）0.17 0.17 0.17 0.17 全球射頻濾波器數量（億個）1157.6 1331.5 1531.6 1761.7 全球 SAW 濾波器滲透率（%）40%40%40%40%全球射頻濾波器使用鈮酸鋰壓電材料占比 90%90%90%90%單個 4 英寸鈮酸鋰晶圓可制造濾波器數量（個/片）9086 9086 9086 9086 全球 SAW 濾波器消耗聲學級鈮酸鋰晶體數量（萬片）458.7 527.6 606.8 698.0 其他領域聲學級鈮酸鋰晶體數量（萬片）15.5 15.6 15.8 15.9 全球聲學級鈮酸鋰晶體需求（萬片）474.1 543.2 622.6 713.9 保守假設：4

67、00G 光模塊市場規模（億美元）11.0 11.5 10.0 8.0 400G 光模塊單價(美元/個）400.0 400.0 400.0 400.0 400G 光模塊出貨量（萬個）275.0 287.5 250.0 200.0 400G 以上光模塊薄膜鈮酸鋰調制器滲透率 0%0%0%1%800G 光模塊市場規模（億美元）2.0 4.0 9.0 16.0 800G 光模塊單價(美元/個）600.0 600.0 600.0 600.0 800G 光模塊出貨量（萬個）33.3 66.7 150.0 266.7 800G 以上光模塊薄膜鈮酸鋰調制器滲透率 0%0.0%1%5%光模塊領域薄膜鈮酸鋰調制器

68、數量（萬個）0.0 0.0 6.0 57.3 單個 4 英寸薄膜鈮酸鋰晶圓可制造調制器數量（個/片）25 25 25 25 全球光模塊領域消耗光學級薄膜鈮酸鋰晶體數量（萬片）0.0 0.0 0.2 2.3 其他領域光學級鈮酸鋰晶體數量（萬片）52.7 62.2 73.4 86.6 全球鈮酸鋰晶體需求（萬片）526.8 605.4 696.2 802.7 光模塊領域薄膜鈮酸鋰晶體單價（元/片）15805.6 15137.8 14469.9 11130.7 光模塊領域薄膜鈮酸鋰晶體市場規模（億元）0.0 0.0 0.3 2.5 全球鈮酸鋰晶體市場規模（億元）21.4 24.5 28.6 35.0

69、樂觀假設：400G 光模塊市場規模（億美元）11.0 11.5 10.0 8.0 400G 光模塊單價(美元/個）400.0 400.0 400.0 400.0 400G 光模塊出貨量（萬個）275.0 287.5 250.0 200.0 400G 以上光模塊薄膜鈮酸鋰調制器滲透率 0%0%1%5%800G 光模塊市場規模（億美元）2.0 4.0 9.0 16.0 800G 光模塊單價(美元/個）600.0 600.0 600.0 600.0 800G 光模塊出貨量（萬個）33.3 66.7 150.0 266.7 800G 以上光模塊薄膜鈮酸鋰調制器滲透率 0%0.0%5%15%光模塊領域薄

70、膜鈮酸鋰調制器數量（萬個）0.0 0.0 35.0 180.0 單個 4 英寸薄膜鈮酸鋰晶圓可制造調制器數量（個/片）25 25 25 25 全球光模塊領域消耗光學級薄膜鈮酸鋰晶體數量（萬片）0.0 0.0 1.4 7.1 其他領域光學級鈮酸鋰晶體數量（萬片）52.7 62.2 73.4 86.6 全球鈮酸鋰晶體需求（萬片）526.8 605.4 697.3 807.6 光模塊領域薄膜鈮酸鋰晶體單價（元/片）15805.6 15137.8 14469.9 11130.7 光模塊領域薄膜鈮酸鋰晶體市場規模（億元）0.0 0.0 2.0 7.9 全球鈮酸鋰晶體市場規模（億元）21.4 24.5 3

71、0.2 40.4 資料來源：智研咨詢，Yole，Light Counting，立鼎產業研究院，光庫科技、天通股份公司公告，光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-21-證券研究報告 有色金屬有色金屬 6 6、投資建議投資建議 考慮到聲學級鈮酸鋰晶體在 SAW 濾波器下游應用以及光學級鈮酸鋰晶體在光模塊以及光纖陀螺等下游的應用，鈮酸鋰晶體行業未來可期，目前大尺寸鈮酸鋰晶片市場仍被國外廠商壟斷，國產率低于 5%。我們建議關注國內布局鈮酸鋰晶體材料的天通股份。6 6.1.1 天通股份天通股份以材料為核心，電子材料以材料為核心，電子材料+專用裝備專用裝備協同發展協同發展 天通股份主要圍繞“以材料

72、為核心，電子材料+專用裝備協同發展”的發展戰略，聚焦在粉體材料和專用裝備、晶體材料和專用裝備兩條業務。電子材料中主要產品包括磁性材料、藍寶石晶體材料和壓電晶體材料，專用設備產品主要為晶體材料專用設備和粉體材料專用設備。公司上市來營業收入不斷增長，2001年-2022 年 CAGR 為 14.36%，其中 2017-2022 年營業收入 CAGR 達到 15.64%，近年來營收增長依然強勁，反映公司在經歷多年成長后依舊具備十足潛力。圖圖 2222：20200101 年年-2022023 3 年年前三季度前三季度營收變化營收變化 圖圖 2323：20200101 年年-2022023 3 年年前三

73、季度前三季度歸母凈利潤變化歸母凈利潤變化 -60%-40%-20%0%20%40%60%80%0510152025303540455020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023前三季度營業收入(左軸，億元）增長率（右軸，%）-3000%-2500%-2000%-1500%-1000%-500%0%500%1000%-4-20246820012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520

74、162017201820192020202120222023前三季度歸母凈利潤（左軸，億元）增長率（右軸，%）資料來源：公司公告，光大證券研究所 資料來源：公司公告，光大證券研究所（2010 年/2013 年扭虧為盈，且增速無經濟意義）公司 2022 年實現營業收入 45.08 億元，同比增長 10.35%，營業收入增長主要來源于專用裝備制造與安裝業務中光伏設備業務、電子材料制造業務中磁性材料制造業務和電子部件制造與服務；實現歸母凈利潤 6.69 億元，同比增長61.30%；實現扣非歸母凈利潤 3.67 億元，同比增長 25.81%。公司 2022 年毛利率和凈利率分別為 25.43%和 14

75、.95%，毛利率同比下降 0.5Pct，但是凈利率提升 4.6Pct，系 2022 年期間費率同比下滑 1.24Pct 同時 2022 年投資凈收益較2021 年顯著提升。2023 年前三季度公司實現營業收入 28.88 億元，同比-15.25%；歸母凈利潤 2.79 億元，同比-57.22%；2023 年前三季度公司毛利率和凈利率分別為22.28%和 9.77%，較 2022 年報下滑 3.15Pct 和 5.19Pct。根據公司公告，公司2023 年前三季度歸母凈利潤同比下滑主要系 2022 年同期公司取得轉讓博創科技股權投資收益基數較高所致。敬請參閱最后一頁特別聲明-22-證券研究報告

76、有色金屬有色金屬 圖圖 2424：20200101 年年-2022023 3 年前三年前三季度季度毛利率、凈利率變化（毛利率、凈利率變化（%）圖圖 2525：20200101 年年-2022023 3 年前三季度費用率變化（年前三季度費用率變化（%）-40-30-20-10-10 20 30 40 50 20012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023前三季度毛利率凈利率 -5051015202530200120022003200420052006200720

77、08200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023前三季度銷售費用率管理費用率財務費用率期間費用率 資料來源：公司公告，光大證券研究所 資料來源：公司公告，光大證券研究所，2017 年及之前研發費用計入管理費用 后續公司積極完成產業戰略布局和客戶結構轉型，新材料產業基地、電子部品產業基地和專用裝備產業基地建設完成并投入運營，公司經營逐步向好。公司磁性材料銷售量總體保持穩定，濾波磁性材料和鎳鋅磁性材料銷售量總體處于下降趨勢。圖圖 2626：20201616-20222022 年磁性材料銷售量（百萬年磁性材料銷售量（百萬 P

78、CS/PRSPCS/PRS）0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 2016201720182019202020212022NFC鐵氧體磁片開關電源磁性材料濾波磁性材料鎳鋅磁性材料 資料來源：公司公告，光大證券研究所 公司藍寶石晶體材料銷量呈現分化的趨勢，藍寶石窗口片 2020-2022 年銷量相對穩定，但相較 2017-2019 年大幅度下降；藍寶石襯底總體呈上升趨勢，但 2022 年出現下滑；藍寶石晶棒增長迅速，2022 年銷量同比增長達 156.97%。專用設備方面，公司重點關注光伏硅片生長及加工設備、鋰電正極燒結設備市場，受益于相關政策和公司專用設備的核

79、心競爭力，公司專用設備銷售量保持連年穩定增長，2017-2022 年復合增長率達到了 22.84%。敬請參閱最后一頁特別聲明-23-證券研究報告 有色金屬有色金屬 圖圖 2727：20201616-20222022 年藍寶石晶體材料和專用設備銷售量年藍寶石晶體材料和專用設備銷售量 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 2016201720182019202020212022藍寶石窗口片(萬片，左軸)藍寶石襯底片(萬片，左軸)專用設備(臺，

80、左軸)藍寶石晶棒(萬mm，右軸)資料來源：公司公告，光大證券研究所 公司壓電晶體材料以鉭酸鋰和鈮酸鋰為主，具有非線性效應、電光效應、聲光效應、光折變效應、壓電效應與熱釋電效應等多種物理特性,在表面聲波器件、光電器件、聲光器件等方面獲得廣泛的應用。尤其是鈮酸鋰單晶薄膜在薄膜濾波器、集成光電器件等領域的性能具有明顯優勢，被稱為新一代信息和通信技術的關鍵材料。據 2022 年年報披露，公司自主研發長晶技術和長晶設備，已批量成功開發出 4-6 英寸不同規格、品種的聲表級晶體和聲表級鈮酸鋰、鉭酸鋰、摻雜鉭酸鋰晶片和黑化拋光晶片，產品質量穩定，已為多家國內、外公司認證通過。公司也已開發出 8 英寸壓電晶體

81、材料。2022 年 11 月 16 日天通股份公告，完成定增募資 23.45 億元，用于大尺寸射頻壓電晶圓項目、新型高效晶體生長及精密加工智能裝備項目、補充流動資金及償還銀行借款。2023 年 5 月 8 日，位于徐州經開區的天通凱巨科技有限公司鈮酸鋰大尺寸晶片項目正式量產，根據公司公告預測，該項目完全達產后實現年均凈利潤 2.6 億元，IRR16.92%（所得稅后）。風險提示：風險提示：新建產能不及預期、下游需求不及預期等。7 7、風險分析風險分析 算力增長需求不及預期；下游 SAW 濾波器成長以及光模塊等應用領域推廣不及預期；薄膜鈮酸鋰因產業化難度過大導致商業化進程不及預期；市場空間測算主

82、要依據公開信息網站數據，針對如濾波器 SAW 占比、光模塊中薄膜鈮酸鋰調制器占比等預測值可能由于技術迭代，商業化不及預期等原因與實 敬請參閱最后一頁特別聲明-24-證券研究報告 有色金屬有色金屬 際值存在偏差。同時薄膜鈮酸鋰大規模商用化之后的價格也可能與目前預測的有偏差，故而市場規模的測算也可能存在一定偏差。敬請參閱最后一頁特別聲明-25-證券研究報告 行業及公司評級體系行業及公司評級體系 評級評級 說明說明 行行 業業 及及 公公 司司 評評 級級 買入 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 15%以上 增持 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%至 15%；中性

83、 未來 6-12 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%；減持 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%至 15%；賣出 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 15%以上；無評級 因無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使無法給出明確的投資評級?；鶞手笖嫡f明：基準指數說明：A 股市場基準為滬深 300 指數；香港市場基準為恒生指數；美國市場基準為納斯達克綜合指數或標普 500 指數。分析、估值方法的局限性說明分析、估值方法的局限性說明 本報告所包含的分析基于各種假設，不同假設可能導致分析結果出現重大不同。本

84、報告采用的各種估值方法及模型均有其局限性，估值結果不保證所涉及證券能夠在該價格交易。分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法，使用合法合規的信息，獨立、客觀地出具本報告，并對本報告的內容和觀點負責。負責準備以及撰寫本報告的所有研究人員在此保證，本研究報告中任何關于發行商或證券所發表的觀點均如實反映研究人員的個人觀點。研究人員獲取報酬的評判因素包括研究的質量和準確性、客戶反饋、競爭性因素以及光大證券股份有限公司的整體收益。所有研究人員保證他們報酬的任何一部分不曾與，不與，也將不會與本報告中具體的推薦

85、意見或觀點有直接或間接的聯系。法律主體聲明法律主體聲明 本報告由光大證券股份有限公司制作，光大證券股份有限公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格，負責本報告在中華人民共和國境內（僅為本報告目的，不包括港澳臺）的分銷。本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格編號已披露在報告首頁。中國光大證券國際有限公司和 Everbright Securities(UK)Company Limited 是光大證券股份有限公司的關聯機構。特別聲明特別聲明 光大證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）成立于 1996 年，是中國證監會批準的首批三家創新試點證券公司之一，也是世界 500 強企

86、業中國光大集團股份公司的核心金融服務平臺之一。根據中國證監會核發的經營證券期貨業務許可，本公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。本公司經營范圍：證券經紀；證券投資咨詢；與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問；證券承銷與保薦；證券自營；為期貨公司提供中間介紹業務；證券投資基金代銷；融資融券業務；中國證監會批準的其他業務。此外，本公司還通過全資或控股子公司開展資產管理、直接投資、期貨、基金管理以及香港證券業務。本報告由光大證券股份有限公司研究所（以下簡稱“光大證券研究所”）編寫，以合法獲得的我們相信為可靠、準確、完整的信息為基礎，但不保證我們所獲得的原始信息以及報告所載信息之準確性和完整性。光大證券

87、研究所可能將不時補充、修訂或更新有關信息，但不保證及時發布該等更新。本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次發布時光大證券研究所的判斷，可能需隨時進行調整且不予通知。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議?？蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本報告中的信息或所表述的意見并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求。投資者應當充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報告內容，不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果，本公司及作者均不承擔任何法律責任。不同時期，本公司可能會撰寫并發布與本報告所載信息、建議及預測不一致

88、的報告。本公司的銷售人員、交易人員和其他專業人員可能會向客戶提供與本報告中觀點不同的口頭或書面評論或交易策略。本公司的資產管理子公司、自營部門以及其他投資業務板塊可能會獨立做出與本報告的意見或建議不相一致的投資決策。本公司提醒投資者注意并理解投資證券及投資產品存在的風險，在做出投資決策前，建議投資者務必向專業人士咨詢并謹慎抉擇。在法律允許的情況下，本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易，也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。投資者應當充分考慮本公司及本公司附屬機構就報告內容可能存在的利益沖突，勿將本報告作為投資決策的唯一信賴依據

89、。本報告根據中華人民共和國法律在中華人民共和國境內分發，僅向特定客戶傳送。本報告的版權僅歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、復制、轉載、刊登、發表、篡改或引用。如因侵權行為給本公司造成任何直接或間接的損失，本公司保留追究一切法律責任的權利。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券研究所光大證券研究所 上海上海 北京北京 深圳深圳 靜安區南京西路 1266 號 恒隆廣場 1 期辦公樓 48 層 西城區武定侯街 2 號 泰康國際大廈 7 層 福田區深南大道 6011 號 NEO 綠景紀元大廈 A 座 17 樓 光大證券股份有限公司關聯機構光大證券股份有限公司關聯機構 香港香港 英國英國 中國光大證券國際有限公司中國光大證券國際有限公司 香港銅鑼灣希慎道 33 號利園一期 28 樓 Everbright SEverbright Securitiesecurities(UK)(UK)Company LimitedCompany Limited 6th Floor,9 Appold Street,London,United Kingdom,EC2A 2AP