【研報】通信行業專題報告：硅光模塊大有可為-20200921（39頁）.pdf

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1、【國信國信通信通信 專題報告專題報告】 硅光模塊大有可為硅光模塊大有可為 證券分析師：馬成龍 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼： S0980518100002 2020年9月21日 證券分析師：程成 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼： S0980513040001 證券研究報告證券研究報告 摘要摘要 硅基光子技術在成本方面相對于傳統硅基光子技術在成本方面相對于傳統InP材料光子集成具有較大優勢，是光通信技術進一步發展的方向，也是下一代計算機技術的組材料光子集成具有較大優勢，是光通信技術進一步發展的方向，也是下一代計算機技術的組 成之一成之一 光模塊市場前景廣闊，當前處于

2、高成長賽道。硅光技術有望憑借其成本、傳輸速率優勢在光模塊領域規模應用。當前光模塊市場前景廣闊，當前處于高成長賽道。硅光技術有望憑借其成本、傳輸速率優勢在光模塊領域規模應用。當前5G和和400G系統系統 大型數據中心正處于規模建設初期，硅光模塊有望逐步被引入，預計到大型數據中心正處于規模建設初期，硅光模塊有望逐步被引入，預計到2024年占到高速光模塊市場的年占到高速光模塊市場的60%。 硅光模塊產業鏈的核心在于硅光芯片的商業化和量產，其它環節均有成熟配套，目前該領域以硅光模塊產業鏈的核心在于硅光芯片的商業化和量產，其它環節均有成熟配套，目前該領域以Intel、Luxtera為代表的歐美企業為主為

3、代表的歐美企業為主 導，國產化率極低，中國廠商更多以封裝廠的身份參與到產業中。導，國產化率極低，中國廠商更多以封裝廠的身份參與到產業中。 上市公司中，博創科技通過與芯片廠商上市公司中，博創科技通過與芯片廠商Sicoya的合作，在華為的支持下優先規模擴產硅光模塊，走在各大傳統光模塊廠商前列，在電的合作，在華為的支持下優先規模擴產硅光模塊，走在各大傳統光模塊廠商前列，在電 信領域有一定突破性，具備信領域有一定突破性，具備 了一定的先發優勢。同時公司產品未來也不排除大舉進軍數通領域，可重點關注。了一定的先發優勢。同時公司產品未來也不排除大舉進軍數通領域，可重點關注。 pOrOqPtPrPmQrNtO

4、oMrPtM6M9RbRmOnNoMmMeRoOuNlOtRpNaQmMwPNZmOsOwMmMoO 一一、硅基光集成技術簡述硅基光集成技術簡述 二二、硅光模塊應用前景硅光模塊應用前景 三三、硅光模塊產業鏈梳理硅光模塊產業鏈梳理 四四、上市公司及投資機會梳理上市公司及投資機會梳理 目目 錄錄 一一、硅基光集成技術簡述、硅基光集成技術簡述 電子集成技術簡述電子集成技術簡述 電子集成技術，也就是我們熟悉的集成電路技術（電子集成技術，也就是我們熟悉的集成電路技術（IC），是指采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互），是指采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻

5、、電容和電感等元件及布線互 連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構。連一起，制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然后封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構。 集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優點，同時成本低，便于大規模生產。集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優點，同時成本低，便于大規模生產。 當今半導體工業大多數應用的是基于硅的集成電路當今半導體工業大多數應用的是基于硅的集成電路。硅和鍺都具有良好的單向導電性，是重要的半導體基底材料。

6、但因為。硅和鍺都具有良好的單向導電性，是重要的半導體基底材料。但因為英特爾公司力推硅芯片英特爾公司力推硅芯片， 奠定了硅作為主要材料的半導體格局。奠定了硅作為主要材料的半導體格局。 由于受到由于受到RC（電阻電容）延遲經典物理效應的限制，電子技術難以突破納秒的門檻，制約了超高速信息傳輸的發展，光子成為新的信息傳輸的載（電阻電容）延遲經典物理效應的限制，電子技術難以突破納秒的門檻，制約了超高速信息傳輸的發展，光子成為新的信息傳輸的載 體，光子和電子的結合成為業界研究的重點。體，光子和電子的結合成為業界研究的重點。 圖圖1 1：分離電路：分離電路VSVS集成電路集成電路 資料來源：電子發燒友，國信

7、證券經濟研究所 表表1 1：半導體材料：半導體材料 資料來源：電子發燒友，國信證券經濟研究所 分類材料電導率 導體鋁、金、鎢、銅等 半導體 硅、鍺、砷化鎵、磷化銦 等 絕緣體SiO2、SiON、Si3N4等 105S.1 109102S.1 10221014S.1 光子集成技術簡述光子集成技術簡述 光子集成技術，即光子集成電路技術（光子集成技術，即光子集成電路技術（PIC，Photonic Integrated Circuit），與電子集成技術科類似，只不過集成的是各種不同的光學器件或光），與電子集成技術科類似，只不過集成的是各種不同的光學器件或光 電器件，比如激光器、電光調制器、光電探測器、

8、光衰減器、光復用電器件，比如激光器、電光調制器、光電探測器、光衰減器、光復用/解復用器以及光放大器等。解復用器以及光放大器等。 通過將很多的光學元器件集成在一個單片之中，大規模單片通過將很多的光學元器件集成在一個單片之中，大規模單片PIC使得系統尺寸、功耗以及可靠性都得到大幅度提高，同時大大降低了系統成本。使得系統尺寸、功耗以及可靠性都得到大幅度提高，同時大大降低了系統成本。 隨著運營商網絡向隨著運營商網絡向100G/400G高速系統的不斷升級，低成本的集成技術成為必然選擇。高速系統的不斷升級，低成本的集成技術成為必然選擇。 現有現有PIC所采用的基底材料主要包括磷化銦（所采用的基底材料主要包

9、括磷化銦（InP）、砷化鎵（）、砷化鎵（GaAs）、鈮酸鋰（）、鈮酸鋰（LiNbO3）、）、Si/SiO2，目前，目前已經商用的大規模單片已經商用的大規模單片PIC采用的就采用的就 是磷化銦材料是磷化銦材料。 圖圖2 2：光子集成示意圖：光子集成示意圖 資料來源：訊石光通訊，國信證券經濟研究所 圖圖3 3：光子集成發展目標：光子集成發展目標 資料來源：訊石光通訊，國信證券經濟研究所 InPInP（磷化銦）（磷化銦） VS SiVS Si（硅）（硅） 目前大規模光子集成的材料主要是目前大規模光子集成的材料主要是InP，但是其由于價格昂貴，業界在探討基于硅的解決方案。，但是其由于價格昂貴，業界在探

10、討基于硅的解決方案。硅由于本身材料低廉且在半導體工藝中已實現成熟應用硅由于本身材料低廉且在半導體工藝中已實現成熟應用，半導體巨頭紛紛，半導體巨頭紛紛 探索硅光子的可能性。探索硅光子的可能性。 硅材料由于發光效率低等原因，在光通信領域受到了一定的限制。如，目前難以實現單片硅光集成，而是需要以硅為襯底，外接激光器，實現混合集成。硅基光混合集成硅材料由于發光效率低等原因，在光通信領域受到了一定的限制。如，目前難以實現單片硅光集成，而是需要以硅為襯底，外接激光器，實現混合集成。硅基光混合集成 （OEIC）可以說是過渡方案，但是在目前理論為突破前提下的可落地方案。當前，業界對于硅基激光器的研究已實現了一

11、定突破，未來有望實現單片集成的全光芯片。）可以說是過渡方案，但是在目前理論為突破前提下的可落地方案。當前，業界對于硅基激光器的研究已實現了一定突破，未來有望實現單片集成的全光芯片。 InP單片光子集成已有多年的發展歷史，目前已實現大規模集成的應用突破。硅基光子集成技術研究歷史較短，但研究力量和關注度極高，目前已有小批量落地產品。單片光子集成已有多年的發展歷史，目前已實現大規模集成的應用突破。硅基光子集成技術研究歷史較短，但研究力量和關注度極高，目前已有小批量落地產品。 Infinera是大規模是大規模InP PIC技術及產業的領導者；技術及產業的領導者；Intel、Luxtera等致力于硅基光

12、子集成的研究，對推動產業應用做了大量貢獻。等致力于硅基光子集成的研究，對推動產業應用做了大量貢獻。 硅光子除了在通信電子領域有廣闊應用前景，在光伏能源、自動控制、航空航天中均有重要作用。硅光子除了在通信電子領域有廣闊應用前景，在光伏能源、自動控制、航空航天中均有重要作用。 表表2 2：硅：硅 VS VS InPInP 材料在光通信領域的應用材料在光通信領域的應用 資料來源：電子發燒友，國信證券經濟研究所 優點缺點成熟應用場景 硅 成熟應用于電子集成電路，價格 便宜，工藝成熟，適合規?；?產 1、激光發射效率很低，硅基激光器非 常難以實現，2.需要引入Ge PD進行通 訊波段的接收探測，需要特

13、殊工藝；3. 硅折射率高導致波導尺寸小，與光纖耦 合難度大 無源PIC（如AWG） 磷化銦 能夠同時集成有源與無源光器件， 可保證工作波長為目前光通信廣 泛使用的1310nm和1550nm波段； 可以大規模生產，節約成本；可 同時實現激光發射、探測、光放 大以及電光調制 磷化銦是稀有材料，價格相對來說十分 昂貴；晶圓尺寸為2-3寸無法實現大規 模集成（產出低） 分立DML、EML、可 調光源等 圖圖4 4：光子集成發展歷程：光子集成發展歷程 資料來源：光電集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 硅光集成（硅光集成（OEICOEIC）-光模塊成為可見的落地應用光模塊成為可見的落地應用 硅基光電集成

14、（硅基光電集成（OEIC），即在硅的襯底上，實現光子的傳輸。其分為單片集成和混合集成。目前，光波復用），即在硅的襯底上，實現光子的傳輸。其分為單片集成和混合集成。目前，光波復用/解復用、光波長調諧和變換等器件解復用、光波長調諧和變換等器件 已可實現單芯片集成，而光模塊需要混合集成。雖然混合集成是過渡方案，但使得已可實現單芯片集成，而光模塊需要混合集成。雖然混合集成是過渡方案，但使得硅光技術在光模塊領域有了落地的應用硅光技術在光模塊領域有了落地的應用。 目前的混合集成方案是在硅基上同時制造出電子器件和光子器件，將電子器件（目前的混合集成方案是在硅基上同時制造出電子器件和光子器件，將電子器件（Si

15、-Ge量子器件、量子器件、HBT、CMOS、射頻器件、隧道二極管等）、射頻器件、隧道二極管等）、 光子器件（激光器、探測器、光開關、光調制器等）、光波導回路集成在同一硅片或光子器件（激光器、探測器、光開關、光調制器等）、光波導回路集成在同一硅片或SOI上。當前，硅基探測器（上。當前，硅基探測器（Ge探測器）、光調制器（探測器）、光調制器（Si- Ge調制器）、光開關、光波導等均已實現了突破，調制器）、光開關、光波導等均已實現了突破，激光器是最大瓶頸激光器是最大瓶頸，但也有了，但也有了Si基量子級鏈激光器、硅納米晶體激光器、硅基基量子級鏈激光器、硅納米晶體激光器、硅基III-IV族異質結構族異質

16、結構 混合型激光器、混合型面發射激光器等初步方案?；旌霞煞桨钢鸩匠墒觳⑦M入商用階段?；旌闲图す馄?、混合型面發射激光器等初步方案?；旌霞煞桨钢鸩匠墒觳⑦M入商用階段。 當然硅光混合集成技術在生物傳感、軍事、光學儀器、光計算領域也有廣泛應用。當然硅光混合集成技術在生物傳感、軍事、光學儀器、光計算領域也有廣泛應用。 圖圖5 5：光電子集成收發模塊示意圖：光電子集成收發模塊示意圖 資料來源：豆丁網，國信證券經濟研究所 圖圖6 6：硅基光電子集成電路示意圖：硅基光電子集成電路示意圖 資料來源：光電集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 硅基光電集成技術的未來硅基光電集成技術的未來 硅光芯片，即硅基光混合

17、集成在單芯片上的實現，將推動多技術領硅光芯片，即硅基光混合集成在單芯片上的實現，將推動多技術領 域的突破：域的突破： 硅芯片上的光子晶體結構可降低光速，硅芯片上的光子晶體結構可降低光速，光學數據緩沖存儲光學數據緩沖存儲成為可能成為可能 全光邏輯控制器件的突破，將幫助實現全光邏輯控制器件的突破，將幫助實現全光網絡交換系統全光網絡交換系統的到來的到來 在硅基光子器件中實現單光子探測，將推動在硅基光子器件中實現單光子探測，將推動量子通信量子通信的發展的發展 硅基光子技術在液晶顯示領域的應用，有望進一步推動硅基光子技術在液晶顯示領域的應用，有望進一步推動微投影技術微投影技術 的發展，催化新的信息顯示模

18、式的發展，催化新的信息顯示模式 圖圖7 7：硅基光電子集成電路示意圖：硅基光電子集成電路示意圖 資料來源：光電集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 計算機光互聯計算機光互聯- -硅光技術最有想象力的應用場景硅光技術最有想象力的應用場景 計算機的互連包括計算機站間、機柜間、電路板間、芯片間和芯片內的互連。計算機站間、機柜間已經和正在采用光纖實現光互連，而電路板間、計算機的互連包括計算機站間、機柜間、電路板間、芯片間和芯片內的互連。計算機站間、機柜間已經和正在采用光纖實現光互連，而電路板間、 芯片間芯片間 和芯片內的互連都是依靠銅線等金屬進行的，它們之間的互連受電子器件和芯片內的互連都是依靠銅線等

19、金屬進行的，它們之間的互連受電子器件(電阻電容）效應的影響，信息的傳輸速率大大降低，解決這一電阻電容）效應的影響，信息的傳輸速率大大降低，解決這一 難題的辦法就是難題的辦法就是采用硅光子器件來提高傳輸速率采用硅光子器件來提高傳輸速率。一個硅基光互連系統主要包括外部光源、耦合器、光波導、調制器。一個硅基光互連系統主要包括外部光源、耦合器、光波導、調制器/光開光和光電探測器等。光開光和光電探測器等。 采用電子互聯，計算機芯片間傳輸速度可達采用電子互聯，計算機芯片間傳輸速度可達12Gb/s，而采用硅光子器件可輕易提高到，而采用硅光子器件可輕易提高到40Gb/s（2010年數據）。年數據）。硅光技術在

20、片上互連、片間互連硅光技術在片上互連、片間互連 的應用，將推動計算機光互連甚至是光計算的革命，使得計算速度全面提升的應用，將推動計算機光互連甚至是光計算的革命，使得計算速度全面提升，這是硅光技術的重要應用領域。也正是如此，這是硅光技術的重要應用領域。也正是如此，Intel、思科等巨頭全、思科等巨頭全 力研究硅光技術，以期在未來的技術革命中繼續引領潮流力研究硅光技術，以期在未來的技術革命中繼續引領潮流 圖圖1010：硅光在計算機互連中的應用速率：硅光在計算機互連中的應用速率 資料來源：光電集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 圖圖8 8：集成電路中的能耗分布：集成電路中的能耗分布 資料來源：光電

21、集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 圖圖9 9：點對點的光互連總線：點對點的光互連總線 資料來源：光電集成技術研究綜述，國信證券經濟研究所 二二、硅光模塊應用前景硅光模塊應用前景 光模塊市場前景廣闊光模塊市場前景廣闊 光模塊是實現光電轉化的核心器件，其伴隨數據交換需求的增長而增長。目前，光模塊廣泛運用于光模塊是實現光電轉化的核心器件，其伴隨數據交換需求的增長而增長。目前，光模塊廣泛運用于FTTx、通信基站、承載網、數據中心等節點。其中，需要高速、通信基站、承載網、數據中心等節點。其中，需要高速 傳輸的承載網、數據中心，是硅光技術的重要應用場景傳輸的承載網、數據中心，是硅光技術的重要應用場景

22、根據根據LightCounting數據，數據，2018年全球光模塊市場規模約年全球光模塊市場規模約60億美元，其中電信承載網市場規模億美元，其中電信承載網市場規模17億美元，每年以億美元，每年以15%的速度增長，接入網市場規模約的速度增長，接入網市場規模約12億美元，億美元， 年增長率約年增長率約11%，而數據中心和以太網市場規模已達，而數據中心和以太網市場規模已達30億美元，未來億美元，未來5年復合增長率達年復合增長率達19% 圖圖1111：光模塊理論示意圖光模塊理論示意圖 資料來源：中國光電子器件產業技術發展路線圖2018-2022，國信證券經濟研究所整理 圖圖1212：光模塊示意圖光模塊

23、示意圖 資料來源：飛速光纖，國信證券經濟研究所整理 圖圖1313：20172017- -20232023年全球光模塊市場規模及結構預測（百萬美元）年全球光模塊市場規模及結構預測（百萬美元） 資料來源：Lightcounting，國信證券經濟研究所整理 硅光模塊有望逐步替代傳統光模塊硅光模塊有望逐步替代傳統光模塊 根據根據Intel的硅光子產業發展規劃，硅光模塊產業已經進入快速發展期，的硅光子產業發展規劃，硅光模塊產業已經進入快速發展期，2022年，硅光子技術在每秒峰值速度、能耗、成本方面將全面超越傳統光模塊。年，硅光子技術在每秒峰值速度、能耗、成本方面將全面超越傳統光模塊。 當前來看，當前來看

24、，硅光硅光模塊的工藝難度大，封裝成本較高，在模塊的工藝難度大，封裝成本較高，在1.52美元美元/GB。但是傳統光模塊的成本在。但是傳統光模塊的成本在1+美元美元/GB，難以進一步降低，而硅光模塊的成本理論上有望降，難以進一步降低，而硅光模塊的成本理論上有望降 至至0.3美元美元/GB，在規模量產情況下具有極強的成本優勢。，在規模量產情況下具有極強的成本優勢。 近些年，大量光通信龍頭企業涌入硅光技術的研發和產業化中，成果顯著。近些年，大量光通信龍頭企業涌入硅光技術的研發和產業化中，成果顯著。 表表3 3：硅光子模塊性能指標硅光子模塊性能指標 資料來源：100G硅光調制器集成芯片研究，國信證券經濟

25、研究所整理 圖圖1414：100G100G光模塊均價走勢光模塊均價走勢 資料來源：Lightcouting，國信證券經濟研究所整理 表表4 4：硅光模塊最新進展硅光模塊最新進展 資料來源：訊石光通信，國信證券經濟研究所整理 2013201620192022 Flops20P160P1.28E10.2E Aggregate BW80 Pbps640 Pbps5.12 Ebps40.8 Ebps Ennergy/bit75 pJ/bit11 pJ/bit1.7 pJ/bit250 fJ/bit Size 2400 mm3/Gbps 120 mm3/Gbps 6 mm3/Gbps 50 mm3/Gb

26、ps Cost6 $/Gbps1 $/Gbps0.16 $/Gbps 0.02 $/Gbps 時間進展 2018新加坡AMF公司推出多層SiN-on-Si集成平臺 2019Intel推出400G硅光子收發器 2019 新加坡Compound Tek公司推出硅光芯片工藝設計工具 庫 2019美國Juniper公司發布400G硅光模塊 2020加拿大Ranovys推出硅光平臺Odin 2020Intel將硅光引擎與交換機甲集成 2020Sifotonics交付超過500萬個鍺硅光電器件 5G時代網絡升級或逐步引入硅光技術時代網絡升級或逐步引入硅光技術 硅光技術有望突破當前光通信傳輸速率瓶頸硅光技術

27、有望突破當前光通信傳輸速率瓶頸。光通信系統的每一次升級，都有賴于新技術的引入。當前主流的。光通信系統的每一次升級，都有賴于新技術的引入。當前主流的100G網絡系統下，相干光通信技術和波分復用技術網絡系統下，相干光通信技術和波分復用技術 已被大量應用，隨著流量的繼續快速攀升，后續骨干網向已被大量應用，隨著流量的繼續快速攀升，后續骨干網向400G、800G甚至甚至1.6T演進，單模光纖演進，單模光纖100Tb/s的傳輸速度或成為門檻。而硅光子集成技術的引入，有望的傳輸速度或成為門檻。而硅光子集成技術的引入，有望 打破這一限制，實現打破這一限制，實現Pb/s量級的傳輸量級的傳輸 5G時代，核心骨干網

28、向時代，核心骨干網向400G系統升級，或逐步引入硅光子技術，實現高速度大容量的數據傳輸系統升級，或逐步引入硅光子技術，實現高速度大容量的數據傳輸 圖圖1515：光纖通信網絡進化歷程光纖通信網絡進化歷程 資料來源：100G硅光調制器集成芯片研究，國信證券經濟研究所整理 圖圖1616：5G5G承載組網架構承載組網架構 資料來源：工信部，國信證券經濟研究所整理 5G是新基建七大領域之一（特高壓、新能源充電樁、是新基建七大領域之一（特高壓、新能源充電樁、5G 基站建設、大數據中心、人工智能、工業互聯網和城際高速鐵路和城市軌道交通），基站建設、大數據中心、人工智能、工業互聯網和城際高速鐵路和城市軌道交通

29、），2020年以來政治局會年以來政治局會 議多次要求加快議多次要求加快5G建設建設 2019年年6月月6日工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放日工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，商用牌照，10月底運營商宣布月底運營商宣布5G商用商用 2019年是國內年是國內5G基站建設元年，基站建設元年，2020年是年是5G基站建設爆發期，三大運營商資本開支計劃明確基站建設爆發期，三大運營商資本開支計劃明確 圖圖1717：運營商資本開支計劃：運營商資本開支計劃 資料來源：工信部，國信證券經濟研究所整理 2375 2547 2997 3384 3753 4386 35

30、62 3083 2869 2998 3348 7% 18% 13% 11% 17% -19% -13% -7% 5% 12% -25% -20% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 20102011201220132014201520162017201820192020 運營商資本開支合計（億元）增速 表表4：三大三大運營商運營商5G建設情況建設情況 5G資本開支（億元）20192020增速 中國移動2401000317% 中國電信93453389% 中國聯通793

31、50343% 合計合計4121803338% 5G新建基站數（萬）20192020增速 中國移動525400% 中國電信 6（其中有2萬與聯通 共建共享） 25（前三季度，與聯 通共建共享） 317% 中國聯通 6（其中有2萬與電信 共建共享） 25（前三季度，與電 信共建共享） 317% 合計合計1550233% 資料來源：運營商年報，國信證券經濟研究所整理 2020年進入年進入5G規模建設期規模建設期 參考參考4G周期，周期，2020-2022年是國內年是國內5G建設高峰期建設高峰期 5G建設初期進度不如建設初期進度不如4G迅猛，或將推遲高點到來的年份，整體建設進度或更加平穩迅猛，或將推遲

32、高點到來的年份，整體建設進度或更加平穩 表表5 5：運營商基站數預測：運營商基站數預測 資料來源：工信部，國信證券經濟研究所整理 4G基站新增數（萬座）2013 2014 20152016201720182019合計 中國移動7634041365568310 中國電信6123338282121159 中國聯通183134111442141 合計1483104113759065 增速增速498%25%8%-33%19%-27% 累計1497201314389479609 5G新增基站數預測（萬座）20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 中國移動52560706050

33、40310 中國電信+中國聯通10253035252020165 合計155090105857060 增速增速233%80%17%-19%-18%-14% 累計1565155260345415475 5G基站建設進度預判：基站建設進度預判：2020-2022年達到高峰期年達到高峰期 海外海外5G5G亦于亦于2020年進入規模建設期年進入規模建設期 2019年年4月，美韓兩國搶先宣布月，美韓兩國搶先宣布5G商用，歐洲處于積極跟進狀態，英德意西等商用，歐洲處于積極跟進狀態，英德意西等16國共國共27家運營商啟動家運營商啟動5G，截至，截至2019年年10月底，全球已有月底，全球已有32個國家個國家

34、/地區的地區的58家運家運 營商實現營商實現5G商用。目前落后的日本在加大追趕力度，計劃于商用。目前落后的日本在加大追趕力度，計劃于2020年春季推出年春季推出5G商用服務。商用服務。 2019年全球年全球5G基站出貨量約為基站出貨量約為100萬臺，萬臺，2020年全球多數國家年全球多數國家/地區陸續進入地區陸續進入5G規模建設期，華為預計年規模建設期，華為預計年2020年全球年全球5G基站累計發貨量將達到基站累計發貨量將達到150萬萬 圖圖1717：全球各區域：全球各區域5G5G規模建設時間點預測規模建設時間點預測 資料來源：5G行業應用，國信證券經濟研究所整理 表表6 6：歐美日韓：歐美日

35、韓5G5G建設情況建設情況 資料來源：國信證券經濟研究所整理 5G商用時間5G頻段建設進度 韓國2019.43.5GHz、28GHz 2019年底，5G基站已超過19萬個，覆蓋韓國 93%的人口 美國2019.4 T-Mobile（600M）、 Sprint（2.5GHz）、 Verion（28GHz）、 AT 25G APD和ROSA工業溫度，高靈敏度，應用于更長距離的5G前傳光網絡，主要在韓國和中國部署 50G PIN和APD主要應用于中國的5G中傳光網絡 4x25G PIN用于大容量100G數據中心互連應用，主要在美國的超大規模數據中心部署 4x100G PIN用于下一代400G數據中心

36、光互連 4x25G APD ROSA用于3040km擴展距離的100G光纖網絡連接 32Gbaud，64GBaud 集成相干接收器芯片 應用于100G，200G，400G等速率的相干光傳輸 表表1010：公司：公司20192019年出貨產品清單年出貨產品清單 資料來源：芯旸科技，國信證券經濟研究所整理 圖圖4141：公司：公司100G100G200G200G相干集成相干集成ICRICR芯片芯片 資料來源：芯旸科技，國信證券經濟研究所整理 下一代光電技術，國家重點扶持方向下一代光電技術，國家重點扶持方向 我國在光模塊產業鏈中，上游核心芯片和器件一直比較弱，尤其是我國在光模塊產業鏈中，上游核心芯片

37、和器件一直比較弱，尤其是25Gb/s以上的高速高端芯片領域國產化率極低。在目前的硅光技術中，依然呈現出這種態勢，國產廠以上的高速高端芯片領域國產化率極低。在目前的硅光技術中，依然呈現出這種態勢，國產廠 商更多依靠封裝能力與歐美芯片廠商合作，來切入產業鏈，后期通過技術積累提升自研芯片技術是重要發展方向。商更多依靠封裝能力與歐美芯片廠商合作，來切入產業鏈，后期通過技術積累提升自研芯片技術是重要發展方向。 在工信部在工信部2017年頒布的年頒布的中國光電子器件產業技術發展路線圖中國光電子器件產業技術發展路線圖2018-2022中，就將“加強核心有源激光器、硅基光電子芯片及上游材料的設計、制造工藝平臺

38、建設與工中，就將“加強核心有源激光器、硅基光電子芯片及上游材料的設計、制造工藝平臺建設與工 藝人才培養”作為重要技術創新目標，并在硅基相干光收發芯片、硅基藝人才培養”作為重要技術創新目標，并在硅基相干光收發芯片、硅基100G PAM-4調制芯片、硅基波導光開關、可變光衰減器陣列芯片等方向給出了具體的發展目標。調制芯片、硅基波導光開關、可變光衰減器陣列芯片等方向給出了具體的發展目標。 2017年，上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項，到了年，上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項，到了2018年年1月，國內第一個硅光子工藝平臺在上海成立，目前上海的硅光子技術基礎研究能力與世界領先水平基月，國內

39、第一個硅光子工藝平臺在上海成立，目前上海的硅光子技術基礎研究能力與世界領先水平基 本同步，但在加工制造線上稍落后本同步，但在加工制造線上稍落后 圖圖4343：光模塊模塊及芯片國產化率光模塊模塊及芯片國產化率 資料來源：中國光電子器件產業技術發展路線圖2018-2022，國信證券經濟研究所整理 圖圖4242：中國在光模塊不同產業鏈環節的地位中國在光模塊不同產業鏈環節的地位 資料來源：中國光電子器件產業技術發展路線圖2018-2022，國信證券經濟 研究所整理 圖圖4444：上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項 資料來源：中科院上微所官網，國信證券經濟研究所

40、整理 四四、上市公司及投資機會梳理上市公司及投資機會梳理 博創科技博創科技攜手攜手SicoyaSicoya領跑國內硅光模塊技術公司領跑國內硅光模塊技術公司 博創科技是國內領先的無源器件提供商，其基于平面光波導技術（博創科技是國內領先的無源器件提供商，其基于平面光波導技術（PLC）的光分路器波分復用器（）的光分路器波分復用器（WDM）、光衰減器（）、光衰減器（VOA）等國內市場份額領先，對光纖耦合等工藝）等國內市場份額領先，對光纖耦合等工藝 具有多年的經驗積累具有多年的經驗積累 公司是公司是Sicoya的戰略合作伙伴，其基于的戰略合作伙伴，其基于Sicoya的硅光芯片推出前傳的硅光芯片推出前傳2

41、5G硅光模塊，成功中標華為硅光模塊，成功中標華為2020年上半年光模塊采購項。此外公司于年上半年光模塊采購項。此外公司于2020 年初領先推出數通年初領先推出數通400G DR4硅光模塊，并通過了國內互聯網大廠的測試認證。隨后，公司與、陜西源杰共同成立中外合資有限公司，擴大硅光硅光模塊，并通過了國內互聯網大廠的測試認證。隨后，公司與、陜西源杰共同成立中外合資有限公司，擴大硅光 模塊產能。模塊產能。 我們預計公司產品未來也不排除將大我們預計公司產品未來也不排除將大 舉進軍數通領域，畢竟在更高速的應用上，硅光的領先優勢將表現的更加明顯。舉進軍數通領域，畢竟在更高速的應用上，硅光的領先優勢將表現的更

42、加明顯。 公司在技術成熟度、產能、客戶認可等各個方面均處于國內硅光賽道領先公司，先發優勢明顯。公司在技術成熟度、產能、客戶認可等各個方面均處于國內硅光賽道領先公司，先發優勢明顯。 預計預計20202022年收入為年收入為8.4/16.6/24.9億元，歸母凈利潤為億元，歸母凈利潤為0.95/2.2/3.5億元，考慮到收入的高增長和利潤的釋放空間，維持“買入”評級。億元，考慮到收入的高增長和利潤的釋放空間，維持“買入”評級。 表表1111：博創科技：博創科技定增投入項目定增投入項目 資料來源：博創科技，國信證券經濟研究所整理 圖圖4545：博創科技歷年研發費用率情況：博創科技歷年研發費用率情況

43、資料來源：Wind，國信證券經濟研究所整理 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 20152016201720182019Q3 研發費用率 序號項目名稱 項目投資金額 （萬元） 使用募集資金金額 （萬元） 1年產245萬只硅光收發模塊技改項目4309143000 2年產30萬只無線承載網光收發模塊項目1402514000 3補充流動資金2300023000 合計8011680000 亨通光電亨通光電源于源于RockleyRockley技術，開始布局硅光賽道技術，開始布局硅光賽道 亨通光電是國內擁有“光纖預制棒亨通光電是國內擁有“光纖預制棒-光纖光纖-光纜光纜-光器件光器件-海洋通信及裝

44、備海洋通信及裝備-通信服務”通信服務” 完整光通信產業鏈的企業，是國內知名的光纖光纜公司。完整光通信產業鏈的企業，是國內知名的光纖光纜公司。 2018年，公司引入年，公司引入Rockley的硅光子芯片技術，成立合資公司亨通洛克利（持股比例分別為的硅光子芯片技術，成立合資公司亨通洛克利（持股比例分別為75.1%、24.9%），并于），并于2020年定增實施年定增實施 100G/400G 硅光模塊研發及量產項目。目前亨通洛克利已基本完成硅光模塊研發及量產項目。目前亨通洛克利已基本完成 100G 硅光模塊量產的研發，并提前布局硅光模塊量產的研發，并提前布局 400G 硅光收發模塊的研發硅光收發模塊的

45、研發 表表1212：亨通光電：亨通光電定增投入項目定增投入項目( (萬元萬元) ) 資料來源：亨通光電，國信證券經濟研究所整理 圖圖4646：亨通洛克利：亨通洛克利400G QSFP400G QSFP- -DD DR4DD DR4硅光模塊硅光模塊 資料來源：亨通光電，國信證券經濟研究所整理 序號項目名稱 項目投資金額（萬 元） 使用募集資金金額 （萬元） 1PEACE跨洋海纜通信系統運營項目283513273000 2100G/400G硅光模塊研發及量產項目11047586500 3補充流動資金144500144500 合計538488504000 分析師承諾分析師承諾 作者保證報告所采用的數

46、據均來自合規渠道，分析邏輯基于本人的職業理解，通過合理判斷并得出結論，力求客觀、公正，結論不受任何第三方的授意、影響，特此聲明。 風險提示風險提示 本報告版權歸國信證券股份有限公司（以下簡稱“我公司”）所有，僅供我公司客戶使用。未經書面許可任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報 告正式完整的觀點，一切須以我公司向客戶發布的本報告完整版本為準。本報告基于已公開的資料或信息撰寫，但我公司不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測 僅反映我公司于本報告公開發布當日的判斷，在不同時期，我公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及

47、推測不一致的報告。我公司或關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券頭寸 并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務服務。我公司不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態；我公司將隨時補充、更新和修訂有關信息及資料，但不保證及時公開發布。 本報告僅供參考之用，不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下，本報告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失 的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內容和信息并自行承擔風險，我公司及雇員對投資者使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任 何法律責任。 證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明 本公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢業務是指取得監管部門頒發的相關資格的機構及其咨詢人員為證券投資者或客戶提供證券投資的相關信息、分析、預測或建議，并直 接或間接收取服務費用的活動。 證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式，指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析，形成證券估值、投資評級等投資分析意見，制 作證券研究報告，并向客戶發布的行為。