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1、 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 1/87 Table_Main 光器件:從通信基石到智能之眼光器件:從通信基石到智能之眼 通信通信 評級:評級:看好看好 日期:日期:2022.09.04 分析師分析師 周鈴雅周鈴雅 登記編碼:S0950521040002 :021-61097645 : 行業行業表現表現 2022/9/4 資料來源:Wind,聚源 相關研究相關研究 通信模組:物聯網信息之源,創新擴散與成本紅利開啟新階段(2022/6/7)電信運營商:5G數字經濟平臺化引領者(2022/3/2)報告要點報告要點 應用升級與技術迭代并驅,光應用升級與技術迭代并驅,光模塊模塊通信基石地位凸顯通
2、信基石地位凸顯。光模塊、光器件作為實現光通信的功能載體,扮演著通信基石的角色。隨著下游數通、電信領域應用的不斷升級,電信運營商與云廠商開啟新一輪資本開支周期,對光模塊容量和技術難度需求持續提升,主流容量已達到 100G,400G、800G 均在推進部署中,據 Yole 預測,至 2026 年全球光模塊市場規模達 209 億美元,呈現量價齊升趨勢。中國光模塊廠商近十年取得長足進步,已占據全球主要份額,隨著光摩爾定律接近極限,未來硅光技術、CPO 等先進封裝技術有望成為產業競爭的主要著力點。我們認為產品迭代速度、前瞻技術布局、下游客戶資源將成為未來光模塊公司進一步勝出的關鍵。智能汽車激光雷達帶來新
3、機遇,光器件產業迎來智能之眼第二曲線智能汽車激光雷達帶來新機遇,光器件產業迎來智能之眼第二曲線。光器件作為光模塊的上游環節,是其重要組成部分,可分無源光器件和有源光器件兩大類別。中國無源光器件產品競爭力相對強,目前約構成 30%的全球市場份額,有源光器件由于缺少對關鍵技術掌握與裝備生產條件薄弱,僅在中低端細分市場初步具備產能,有較大提升空間。光器件市場細分料號繁多,定制化程度高,制造工藝與生產難度較大,市場呈現小而分散的特點,具備產品研制平臺化能力是光器件廠商做大做強的關鍵。隨著智能汽車激光雷達的應用,光器件產業正迎來新的機遇,光通信產業鏈與激光雷達產業鏈在技術平臺和產線具有一定復用性,經過多
4、年積累光器件廠商布局激光雷達市場具備技術優勢,通信技術加持有望開啟新維度競爭,也為光器件公司帶來第二增長曲線。我們認為創新研發能力、規模制造能力、品質管控能力是未來光器件廠商打造全球競爭力的關鍵。光芯片國產替代有望光芯片國產替代有望成為成為把把握通信與汽車兩大機遇的重要切入點握通信與汽車兩大機遇的重要切入點。光芯片是光模塊的核心器件,成本占比隨傳輸速率的提升而上升,處于產業鏈價值制高點,競爭壁壘最高。光芯片可分為激光器芯片和探測器芯片,由于具有溫度敏感的特性,遵循特色工藝,對工藝的穩定性和一致性要求苛刻,海外頭部廠商多采用 IDM 生產模式。目前光芯片國產化率低,高端芯片供給能力有限,海外廠商
5、起步早,具備全產業鏈覆蓋先發優勢,在高端高速領域廣泛布局。在國家政策的大力扶持下,中國光芯片國產化進程加速,目前已基本掌握 2.5G和 10G 光芯片核心技術,但整體產品品種較為單一,未來有望向多品類、高端產品方向拓展,全球份額有望進一步提升。同時從自主可控的角度看,把握上游材料、特色工藝到設備研制的一體化是實現國產替代的關鍵。投資建議:投資建議:光器件產業正迎來從通信基石到智能之眼的戰略發展機遇,電信與數通市場共同驅動新一輪增長周期,激光雷達市場打開第二增長曲線,同時光摩爾定律驅動產業創新,對廠商的前瞻技術布局、平臺化產品研制能力提出更高要求。建議重點關注稀缺平臺型光器件廠商天孚通信天孚通信
6、,激光雷達啟動布局的炬光科技炬光科技、光庫科技光庫科技、中際旭創中際旭創,中國半導體激光器芯片龍頭長光華長光華芯芯,PLC 分路器芯片龍頭仕佳光子仕佳光子,全球光模塊領先廠商新易盛新易盛、光迅科技光迅科技。風險提示:風險提示:1、若 5G、數據中心建設與行業政策扶持力度不及預期,將面臨復雜競爭環境,影響行業業務進展;2、若研發投入不足導致光通信產品迭代創新不及預期,將面臨核心技術競爭力降低的風險,影響行業競爭力;3、若匯率波動與預期不符,企業將面臨匯率風險。-22%-16%-10%-5%1%7%2021/82021/112022/22022/5通信滬深300 證券研究報告|行業深度 請仔細閱讀
7、本報告末頁聲明 Page 2/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 內容目錄內容目錄 1、應用升級與技術迭代并驅,光通信產業是通信基石.6 1.1、光通信:以光波作為傳輸媒介的通信方式.6 1.2、下游:電信與數通市場共同驅動新一輪增長周期.9 1.3、發展趨勢:全光網與葉脊架構變革帶來量價齊升.14 2、光模塊需求量價齊升,硅光布局與先進封裝成競爭關鍵.19 2.1、光模塊:實現光電轉換的核心部件.19 2.2、市場格局:全球市場相對分散,中國廠商快速崛起.23 2.3、發展趨勢:光摩爾驅動產業創新,硅光布局與先進封裝成競爭關鍵.28 3、光器件國產替代與平臺化
8、加速,激光雷達配套成第二曲線.34 3.1、光器件:光模塊的重要組成部分.34 3.2、市場格局:細分市場小而分散,中國有源光器件還需進一步提升.36 3.3、發展趨勢:平臺化構筑成本優勢,橫向拓展激光雷達第二增長曲線.40 4、光芯片是核心壁壘,亟待打造一體化國產替代產業競爭力.46 4.1、光芯片:光模塊的核心器件.46 4.2、市場格局:歐美日技術領先,中國國產化率低.48 4.3、發展趨勢:多品類拓展,打造一體化國產替代產業競爭力.53 5、相關標的.58 5.1、中際旭創(300308.SZ):全球光模塊龍頭廠商.58 5.2、新易盛(300502.SZ):全球頭部光模塊廠商.62
9、5.3、光迅科技(002281.SZ):中國首家上市通信光電子器件公司.65 5.4、天孚通信(300394.SZ):稀缺平臺型光器件廠商,順利突破激光雷達.68 5.5、光庫科技(300620.SZ):全球頭部鈮酸鋰調制器廠商.71 5.6、炬光科技(688167.SH):激光元器件領先企業,進軍激光雷達市場.75 5.7、長光華芯(688048.SH):中國半導體激光芯片龍頭.77 5.8、仕佳光子(688313.SH):中國領先的光電子核心芯片廠商.81 6、投資建議.84 7、風險提示.85 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:光通信頻譜資源示意圖.6 圖表 2:光通信器件與信息流的對應關系.
10、6 圖表 3:光通信產業鏈與中國企業全球市場競爭力.7 圖表 4:光通信的換代升級伴隨著傳輸容量的不斷提升.8 圖表 5:全球光模塊市場下游應用領域情況.9 圖表 6:全球移動數據流量及增速.10 圖表 7:中國 5G 基站建設情況.10 圖表 8:中國數據中心市場規模.10 圖表 9:電信運營商歷年資本開支情況.11 圖表 10:海外云廠商歷年資本開支及增速(單位:億美元).12 圖表 11:中國云廠商資本開支情況.12 圖表 12:信驊科技月度營收及增速(單位,萬元,新臺幣).13 圖表 13:2014-2026 年全球光傳輸市場規模情況.13 圖表 14:中國網絡系統的架構組成與主流光通
11、信技術情況.14 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 3/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 15:5G 光承載網絡的變化.15 圖表 16:5G 承載網主要前傳技術比較.15 圖表 17:光通信傳輸鏈路示意圖.16 圖表 18:2021 Q3 全球超大型數據中心數量(單位:個).16 圖表 19:數據中心網絡架構演變情況.17 圖表 20:2021 年全球數據中心流量預測.18 圖表 21:全球數據中心互連技術市場規模.18 圖表 22:光模塊結構示意圖(SFP+封裝).19 圖表 23:光模塊功能圖.20 圖表 24:光模塊的分類.20 圖表 25:交
12、換芯片技術演進路徑.21 圖表 26:中國光模塊行業相關政策.22 圖表 27:2020 年全球光模塊市場格局.23 圖表 28:2010-2021 年全球光模塊供應商 TOP10.23 圖表 29:光模塊廠商收并購情況.24 圖表 30:光模塊廠商核心競爭力.24 圖表 31:數據中心不同網絡架構對光模塊需求情況.25 圖表 32:全球以太網光模塊市場總營收(單位:百萬美元).25 圖表 33:電信領域光模塊市場規模及預測(單位:百萬美元).26 圖表 34:4G 和 5G 承載網架構圖.26 圖表 35:全球光模塊市場空間預測(單位:十億美元).27 圖表 36:光模塊技術升級路線圖.28
13、 圖表 37:光模塊每 bit 成本變化趨勢.29 圖表 38:光模塊每 bit 功耗變化趨勢.29 圖表 39:硅基光電子集成芯片概念圖.30 圖表 40:2004-2018 年間國際上硅光子在學術和產品領域的研究動態.30 圖表 41:CPO(光電共封裝)示意圖.31 圖表 42:光電共封裝技術(CPO)路線圖.32 圖表 43:2021 年 EOMs 下游應用分布情況.33 圖表 44:2026 年 CPO 下游應用分布情況.33 圖表 45:2022-2028 年全球CPO 在數據中心市場收入情況.33 圖表 46:光模塊的成本結構.34 圖表 47:光器件的分類及市場份額(按是否需要
14、外部電源驅動).35 圖表 48:光器件的分類(按功能分類).35 圖表 49:中國光器件產品銷售額構成(2018 年).36 圖表 50:光器件產品種類多.36 圖表 51:無源光器件全球廠商產能貢獻(2020 年).37 圖表 52:有源光器件全球廠商產能貢獻(2020 年).37 圖表 53:全球半導體激光器市場規模情況(單位:億美元).38 圖表 54:2016-2023 年中國光器件市場銷售規模(單位:億元).38 圖表 55:光器件與光模塊廠商毛利率情況.39 圖表 56:光器件廠商核心競爭力.39 圖表 57:光收發模塊國產化率測算情況(2017 年).40 圖表 58:5G 網
15、絡對光器件產品傳輸速率、傳輸距離的需求情況.41 圖表 59:數據中心主要場景對光器件傳輸距離和速率要求.41 圖表 60:光器件與光模塊廠商研發費用率情況.42 圖表 61:天孚通信核心技術平臺.42 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 4/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 62:激光雷達的構成.43 圖表 63:光通信企業在激光雷達領域業務布局情況.44 圖表 64:2021 年全球激光雷達市占率.44 圖表 65:2016-2032 年全球激光雷達在無人駕駛領域的出貨量及銷售額.45 圖表 66:2016-2022 年中國第三方醫學檢驗市場規模情況
16、.45 圖表 67:不同模塊產品的光芯片成本占比情況.46 圖表 68:光芯片的分類.46 圖表 69:激光器芯片分類與特點.47 圖表 70:探測器芯片分類與特點.47 圖表 71:光芯片、電芯片國產化率測算(2017 年).48 圖表 72:中國核心光電芯片產業化能力.48 圖表 73:各國在光子集成產業的發展戰略規劃情況.49 圖表 74:全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市場份額.49 圖表 75:全球 10G DFB 激光器芯片市場份額.49 圖表 76:中國芯片與有源光器類重點發展產品和發展目標.50 圖表 77:近期全球光芯片產業收購與布局情況.51 圖表 78:全
17、球高速率模塊光芯片市場空間及預測(百萬美元).51 圖表 79:2021-2026 年全球 VCSEL 市場規模(單位:十億美元).52 圖表 80:2019-2024 年中國光芯片占全球光芯片市場比例預測.52 圖表 81:激光器芯片生產過程.53 圖表 82:光芯片廠商關鍵業務數據指標比較.54 圖表 83:激光器芯片原材料成本構成(2021 年).55 圖表 84:全球 GaAs 外延片市場格局(2020 年).55 圖表 85:全球半導體前道光刻機銷售(2021 年).56 圖表 86:全球刻蝕設備市場格局(2020 年).56 圖表 87:全球光通信芯片設備與材料市場競爭格局.56
18、圖表 88:全球光模塊市場規模(按技術劃分,單位:百萬美元).57 圖表 89:2016 年全球光模塊市場格局(按技術劃分).57 圖表 90:2027 年全球光模塊市場格局(按技術劃分).57 圖表 91:中際旭創發展歷史.58 圖表 92:中際旭創歷年營業收入及增速.59 圖表 93:中際旭創歷年歸母凈利潤及增速.59 圖表 94:中際旭創歷年凈利率與毛利率.59 圖表 95:中際旭創歷年研發費用及研發費用率.59 圖表 96:中際旭創各類產品收入占營收比重.60 圖表 97:中際旭創境內與境外收入占營收比重.60 圖表 98:成都儲翰部分產品線.61 圖表 99:新易盛 2021 年產品
19、結構(按收入分類).62 圖表 100:新易盛歷年營業收入及增速.63 圖表 101:新易盛歷年歸母凈利潤及增速.63 圖表 102:新易盛歷年凈利率與毛利率.63 圖表 103:新易盛歷年研發費用及研發費用率.63 圖表 104:新易盛境內與境外收入占營收比重.64 圖表 105:新易盛境內與境外毛利率.64 圖表 106:新易盛在研項目情況統計.64 圖表 107:光迅科技發展歷史.65 圖表 108:光迅科技歷年營業收入及增速.66 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 5/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 109:光迅科技歷年歸母凈利潤及增速.66
20、 圖表 110:光迅科技歷年凈利率與毛利率.66 圖表 111:光迅科技歷年研發費用及研發費用率.66 圖表 112:光迅科技產品和技術平臺.67 圖表 113:光迅科技定增募投項目(單位:萬元).67 圖表 114:天孚通信發展歷史.68 圖表 115:天孚通信歷年營業收入及增速.69 圖表 116:天孚通信歷年歸母凈利潤及增速.69 圖表 117:天孚通信歷年凈利率與毛利率.69 圖表 118:天孚通信歷年研發費用及研發費用率.69 圖表 119:天孚通信高速光引擎募投項目情況(單位:萬元).70 圖表 120:北極光電發展歷程.70 圖表 121:光庫科技發展歷史.71 圖表 122:光
21、庫科技歷年營業收入及增速.72 圖表 123:光庫科技歷年歸母凈利潤及增速.72 圖表 124:光庫科技歷年凈利率與毛利率.72 圖表 125:光庫科技歷年研發費用及研發費用率.72 圖表 126:光庫科技部分榮譽示意圖.73 圖表 127:光庫科技定增募集資金項目投向(單位:萬元).73 圖表 128:加華微捷相關產品示意圖(高速模塊微連接).74 圖表 129:炬光科技發展歷史.75 圖表 130:炬光科技歷年營業收入及增速.75 圖表 131:炬光科技歷年歸母凈利潤及增速.75 圖表 132:炬光科技歷年凈利率與毛利率.76 圖表 133:炬光科技歷年研發費用及研發費用率.76 圖表 1
22、34:炬光科技激光雷達相關產品.76 圖表 135:長光華芯主要產品系列.77 圖表 136:長光華芯歷年營業收入及增速.78 圖表 137:長光華芯歷年歸母凈利潤及增速.78 圖表 138:長光華芯歷年凈利率與毛利率.78 圖表 139:長光華芯歷年研發費用及研發費用率.78 圖表 140:長光華芯產品研發和產業化的主要進展情況.79 圖表 141:長光華芯募集資金投資項目情況(單位:萬元).80 圖表 142:長光華芯高功率 VCSEL 系列產品示意圖.80 圖表 143:仕佳光子發展歷史.81 圖表 144:仕佳光子歷年營業收入及增速.82 圖表 145:仕佳光子歷年歸母凈利潤及增速.8
23、2 圖表 146:仕佳光子歷年凈利率與毛利率.82 圖表 147:仕佳光子歷年研發費用及研發費用率.82 圖表 148:仕佳光子境外收入及占總營收的比例.83 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 6/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 1 1、應用升級與技術迭代并驅,光通信產業是通信基石應用升級與技術迭代并驅,光通信產業是通信基石 1 1.1.1、光通信光通信:以光波作為傳輸媒介的通信方式以光波作為傳輸媒介的通信方式 光通信是一種以光波光通信是一種以光波作作為傳輸媒介為傳輸媒介的通信方式的通信方式。光波和無線電波同屬電磁波,光波的頻率比無線電波的頻率高,波長比無
24、線電波的波長短,因此光通信具有通信容量大、傳輸距離遠、信號串擾小、抗電磁干擾等優點,是目前世界最主流的信息傳輸方式,信息時代的基石。按傳輸介質的不同,光通信可分為大氣激光通信和光纖通信。大氣激光通信是利用大氣作為傳輸介質的激光通信;光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸介質的一種通信方式。光通信技術可利用的頻譜范圍包括紅外、可見光和部分紫外波段,與射頻通信的頻光通信技術可利用的頻譜范圍包括紅外、可見光和部分紫外波段,與射頻通信的頻譜需要分譜需要分配不同,光通信使用的頻段屬于空白頻譜,無需授權即可使用配不同,光通信使用的頻段屬于空白頻譜,無需授權即可使用。圖表 1:光通信頻譜資源示意圖 資
25、料來源:CSDN,可見光通信關鍵器件及通信芯片研究,五礦證券研究所 光通信系統由光通信系統由光發射機、通信通道和光接收機三部分組成光發射機、通信通道和光接收機三部分組成。從物理流的角度看,光通信系統分為光發射機、光纖通道、光接收機,其中光發射機的作用是將電信號轉換成光信號,并將得到的光信號發射到光纖中進行傳輸;光接收機的作用是將光纖輸出端接收到的光信號轉換成原始的電信號。從信息流的角度看,按照不同的作用可分為光信號產生、光信號調制、光信號傳輸、光信號處理、光信號探測五大類,如光收發模塊實現光電轉換,對應光信號產生、調制與探測作用,是光通信系統物理層的基礎構成單元,光分路器和光放大器對應光信號處
26、理。圖表 2:光通信器件與信息流的對應關系 資料來源:中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年),五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 7/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 光通信產業鏈由光芯片、光器件、光模塊、光設備構成光通信產業鏈由光芯片、光器件、光模塊、光設備構成。光光芯片芯片根據材料的不同可分為 InP、GaAs、Si/SiO2、SiP、LiNbO3、MEMS 等芯片,根據功能不同可分為激光器芯片、探測器芯片、調制器芯片;光器件光器件根據是否需要電源劃分為有源器件和無源器件,有源器件主要用于光電信號轉換,包括激光器、調制器
27、、探測器和集成器件等。無源器件用于滿足光傳輸環節的其他功能,包括光連接器、光隔離器、光分路器、光濾波器、光開關等;光模塊光模塊分為光收發模塊、光放大器模塊、動態可調模塊、性能監控模塊等。其中有源光收發模塊的產值在光通信器件中占據最大份額達 65%。從全球市場競爭力上看,光設備領域,中國企業已成長為產業引領者,如華為、中興、烽火;光器件領域,中國廠商主要集中在中低端產品,依靠封裝優勢在中低端市場已形成較強影響力,在高端有源器件、光模塊方面提升空間大;光電芯片領域,高端光芯片與配套集成電路芯片依舊是行業瓶頸,依賴海外國家,國產化率不超過 10%,中國光電子企業正處于追趕階段。圖表 3:光通信產業鏈
28、與中國企業全球市場競爭力 資料來源:優訊科技招股說明書,中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年),五礦證券研究所 光通信的換代升級伴隨著傳輸容量的不斷提升,每十年翻光通信的換代升級伴隨著傳輸容量的不斷提升,每十年翻 1000 倍倍。光通信的發展史最早可追溯到“烽火臺”,這是一種目視光通信;1880 年,亞歷山大格拉漢姆貝爾發明了一種利用光波作為載波傳輸話音信息的“光電話”,證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性,是現代光通信的雛型,由于沒有可靠、高強度的光源,且沒有穩定、低損耗的傳輸介質,光通信一直未能發展至實用階段。1966 年,華裔物理學家高琨博士在PIEE雜志上發表了論文
29、,從理論上證明了光纖作為傳輸媒介實現長距離、大容量通信的可能性,并論述了實現低損光纖的技術途徑,奠定了光纖通信的基礎;1970 年,美國康寧玻璃公司首先制成了衰減為 20dB/km 的低損耗石英光纖,確認了光導纖維可勝任作為光通信的傳輸介質。隨著半導體激光器和低損耗光纖的問世,基于光纖通信技術的光網絡取得了突飛猛進的發展,新的光器件和傳輸系統驅動著光纖通信網絡不斷的進步和發展,新技術的引入推動光通信傳輸容量大幅度提升,從 PDH(準同步數字系列)到 WDM(波分復用),單根光纖實現 100Tb/s的容量,接近極限。多維復用、光子集成技術等開始引入光通信網絡,推動系統容量進一步提升。請仔細閱讀本
30、報告末頁聲明 Page 8/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 4:光通信的換代升級伴隨著傳輸容量的不斷提升 資料來源:100G 硅光調制器集成芯片研究,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 9/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 1 1.2.2、下游:下游:電信與數通市場共同驅動電信與數通市場共同驅動新一輪新一輪增長周期增長周期 光通信下游應用領域主要分為電信市場光通信下游應用領域主要分為電信市場、數通市場數通市場、新興市場新興市場。光通信下游主要市場分為電信市場、數通市場、新興市場。電信市場是光通信最先發力
31、的市場,主要包括 5G 通信、光纖接入等,通信網絡建設推動光通信市場需求;數通市場是光通信增速最快的市場,主要包括云計算、大數據等,數據流量與數據交匯量的增長推動市場需求;新興市場包括消費電子、自動駕駛、工業自動化等市場,是未來發展潛力最大的市場。以光模塊為例,據 FROST&SULLIVAN 統計,全球光模塊市場規模從 2015 年的 75.1 億美元增長到 2020 年的 105.4 億美元,年復合增長率約為 7.0%,預計至 2024 年有望達到 138.2億美元。其中數通市場的增速高于電信市場,數通市場光模塊市場規模由 2015 年的 31.5 億美元增長到了 2020 年的 54.2
32、 億美元,年復合增長率為 14.5%,占比由 2015 年的 41.9%提高至 2020 年的 51.4%。由于下游 5G 網絡和數據中心的建設需求將持續增加,電信市場和數通市場的光模塊將繼續增長,數通市場受益于數據中心建設,增速更快,電信市場受制于電信運營商本身的發展戰略,對光模塊的需求相對穩定。預計至 2024 年全球光模塊在數通市場、電信市場的應用比例分別為 61%、39%。圖表 5:全球光模塊市場下游應用領域情況 資料來源:FROST&SULLIVAN,五礦證券研究所 全球移動數據流量指數型增長全球移動數據流量指數型增長,數據傳輸與數據交匯量激增。,數據傳輸與數據交匯量激增。隨著云計算
33、、大數據、物聯網、人工智能等信息技術的快速發展及加速應用,傳統產業及大眾生活形式的數字化轉變加速。移動支付、移動出行、遠程控制、高清視頻直播、移動餐飲外賣、虛擬現實等的普及,驅動數據流量和數據交匯量迎來爆發式增長。據愛立信統計,2021 年第三季度全球移動數據流量達 78EB,同比增長 42.0%,環比增長7.8%,與 2012 年第一季度相比,增長了 105 倍。全球移動數據流量呈指數型增長,主要原因是移動通信技術的演進與下游應用需求的興起,智能手機出貨量與移動用戶數逐年增長,移動應用創新產品快速迭代,帶來移動數據流量快速增長。58%49%39%42%51%61%0%20%40%60%80%
34、100%201520202024E電信應用數通應用 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 10/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 6:全球移動數據流量及增速 資料來源:愛立信,五礦證券研究所 5G 網絡加速建設網絡加速建設與與數據中心數據中心擴容,推動光通信市場進一步發展。擴容,推動光通信市場進一步發展。自 5G 商用牌照發放后,三大運營商積極開展 5G 網絡建設,據工信部統計,截至 7 月末,5G 基站總數達 196.8 萬個,成為全球首個基于獨立組網模式規模建設 5G 網絡的國家,5G 基站占移動基站總數的比例為 18.8%,占比較上年末提高 4.5p
35、ct。據 GSMA 預測,至 2025 年全球將有 13 億 5G 用戶,5G 網絡覆蓋率達到 40%,5G 移動終端的連接數量將達 14 億。受新基建、數字化轉型及數字中國遠景目標等國家政策促進及企業降本增效需求的驅動,中國數據中心業務收入持續高速增長,據信通院統計,2021 年中國數據中心行業市場收入達 1500 億元左右,近 3 年年均復合增長率達 30.7%。數據中心的持續擴容激發了光通信市場的快速發展潛力。圖表 7:中國 5G 基站建設情況 圖表 8:中國數據中心市場規模 資料來源:工信部,五礦證券研究所 資料來源:信通院,五礦證券研究所 0.7477.810%20%40%60%80
36、%100%120%010203040506070809012Q1 12Q3 13Q1 13Q3 14Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1 18Q3 19Q1 19Q3 20Q1 20Q3 21Q1 21Q3全球移動數據流量(EB/月)yoy0204060801001201401601802002019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 2022Q2中國5G基站數(萬個)33%29%33%28%27%0%5%10%15%20%25%30%3
37、5%02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,000201720182019202020212022E中國數據中心市場收入規模(億元)yoy 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 11/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 電信運營商新一輪資本開支周期正開啟,呈現增長態勢電信運營商新一輪資本開支周期正開啟,呈現增長態勢。移動牌照發放驅動每一輪資本開支周期,回顧運營商歷年資本開支情況,呈現明顯周期性,建設節奏與下游應用發展程度相關性高,同時由于技術迭代對網絡質量要求提高,運營商整體資本開支呈現增長趨勢。據三大運營商 2021 年財
38、報披露,2021 年三大運營商合計資本開支為 3393 億元,同比增長 2%,其中中國移動、中國聯通、中國電信資本開支分別為 1836 億元、690 億元、867 億元。據三大運營商 2022 年半年報披露,2022 年上半年三大運營商合計資本開支為 1621 億元,同比增長 27%,其中中國移動、中國聯通、中國電信上半年資本開支分別為 920 億元、284 億元、417 億元。5G 時代,中國首次與全球站在同一起跑線,步入領先梯隊,運營商新一輪資本開支周期正開啟,呈現增長態勢。圖表 9:電信運營商歷年資本開支情況 資料來源:中國移動,中國聯通,中國電信,五礦證券研究所 全球云計算巨頭資本開支
39、正逐步回暖全球云計算巨頭資本開支正逐步回暖。隨著海外疫情后的復工復產,云計算服務供應商的基礎設施建設逐步恢復。2022 年第一季度北美四大云計算巨頭資本開支合計為 355.18 億美元,同比增長 29.6%,資本開支顯著增長。其中,Amazon 2022 年第一季度資本開支為 149.51億美元,同比增長 23.7%,環比增長 10.9%,連續 12 個季度同比增長;Google 2022 年第一季度資本開支為 97.86 億美元,同比增長 64.7%,環比增長 53.3%;Microsoft 2022 年第一季度資本開支為 53.4 億美元,同比增長 4.9%,環比下降 9.0%;Meta
40、2022 年第一季度資本開支為 54.41 億美元,同比增長 26.4%,環比增長 1.3%。隨著云計算需求和數據流量的持續增長,全球云基礎設施和光網絡建設進入新一輪周期。-30%-20%-10%0%10%20%30%40%050010001500200025003000350040004500500020022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021 2022H1單位:億元中國移動中國聯通中國電信yoy_合計 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 12/87 Table_Page 通信
41、通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 10:海外云廠商歷年資本開支及增速(單位:億美元)資料來源:Amazon,Microsoft,Google,Meta,各公司官網,五礦證券研究所 國內云廠商國內云廠商資本開支資本開支整體同比增長整體同比增長,云基建投資仍為長期趨勢云基建投資仍為長期趨勢。國內方面,2022 年第一季度三大云廠商資本開支合計為 181.3 億元,同比增長 19%,保持增長態勢,增速回落。其中,阿里巴巴 2022 年第一季度資本開支為 92.0 億元,同比增長 52.3%;騰訊 2022 年第一季度資本開支為 70 億元,同比下降 9.5%;百度 2022 年第一季度資本開
42、支為 19.28 億元,同比增長 34.1%。圖表 11:中國云廠商資本開支情況 資料來源:阿里巴巴,騰訊,百度,各公司官網,五礦證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%0501001502002503003504002019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q1單位:億美元AmazonGoogleMicrosoftMetayoy_合計-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0501001502002503002019Q12019Q22019Q32
43、019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q1單位:億元阿里騰訊百度yoy_合計 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 13/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 從從 BMC 芯片角度看芯片角度看,服務器行業進入新一輪景氣周期服務器行業進入新一輪景氣周期。信驊是全球服務器 BMC 芯片主要供應商,占全球市場份額 70%以上,其經營數據可以作為服務器行業景氣度的先驗指標。從信驊公布的月度營收數據看,從 2021 年 8 月至 2022 年 7 月營業收入已連續 12 個月保持超過 30%的同比增
44、速,行業呈現高景氣度。圖表 12:信驊科技月度營收及增速(單位,萬元,新臺幣)資料來源:Aspeed,五礦證券研究所 光通信市場進入新的增長周期,預計至光通信市場進入新的增長周期,預計至 2026 年全球光傳輸市場規模達年全球光傳輸市場規模達 181 億美元億美元。隨著全球數據量指數式發展,及對網絡技術的迭代升級推動光通信市場進入新的增長周期,同時在疫情影響下部分企業與個人對先進網絡設備的需求也進一步提升。據 DellOro Group 統計預測,至2026年全球光傳輸市場規模達 181億美元,五年復合增長率為3%,其中北美、EMEA、亞太地區、CALA 地區五年復合增長率分別為 2%、3%、
45、3%、5%。圖表 13:2014-2026 年全球光傳輸市場規模情況 資料來源:DellOro Group,五礦證券研究所-40%-20%0%20%40%60%80%100%0100200300400500600201701201707201801201807201901201907202001202007202101202107202201202207月營收(萬元)yoy020406080100120140160180200201420152016201720182019202020212022E2023E2024E2025E2026E單位:億美元DWDM Long Haul(LH)WDM
46、MetroMultiservice MultiplexerOptical Switch 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 14/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 1 1.3.3、發展發展趨勢:趨勢:全光網與葉脊架構全光網與葉脊架構變革帶來變革帶來量價齊升量價齊升 電信市場:數據流量攀升推動光網絡架構變革電信市場:數據流量攀升推動光網絡架構變革。電信網絡系統主要包括寬帶網建設、移動通信網絡、傳輸及接入系統等細分領域。隨著 5G 產業鏈、骨干網建設的推進,光纖接入、基站天線、無線系統設備、網絡優化等細分行業均呈現高景氣態勢。數據流量的不斷攀升使得作為流量重要載體
47、的光網絡需要在整體網絡架構上進行深刻變革,擴大網絡容量,增加網絡靈活性。中國的網絡系統是由骨干網城域網接入網三層架構組成。其中,骨干網主要是將城市之間連接起來的網絡系統,其作用范圍在幾十到幾千公里之間,主流的光通信技術包括 DWDM、ASON;城域網即所謂的寬帶城域網,在城市范圍內以 IP 和 ATM 電信技術為基礎,以光纖作為傳輸媒介,集數據、語音、視頻服務于一體的高帶寬、多功能、多業務接入的多媒體通信網絡,主流的光通信技術包括 SDH、MSTP;接入網指骨干網絡到用戶終端之間的所有設備,其長度一般為幾百米到幾公里,主流的光通信技術包括 EPON、GPON。圖表 14:中國網絡系統的架構組成
48、與主流光通信技術情況 資料來源:中際旭創公司公告,五礦證券研究所 5G 在業務特性在業務特性、接入網接入網、核心網等多個方面顯著變化核心網等多個方面顯著變化,承載網絡架構革新承載網絡架構革新。5G 引入增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低時延通信(uRLLC)、大規模機器類通信(mMTC)等典型業務場景。在無線接入網方面,重塑網元功能、互聯接口及組網結構;在核心網方面,趨向采用云化分布式部署架構,核心網信令網元將主要在省干和大區中心機房部署,數據面網元根據不同業務性能差異擬采用分層部署方案。在網絡架構方面,在網絡架構方面,5G 網絡對承載網的建設提出了更高的要求網絡對承載網的建設提出了更高的要
49、求。第一,5G 網絡架構以新型方式進行 AU 的多個連接,傳統的基站傳統的基站 BBU 重構為重構為 CU+DU 兩個邏輯網元,兩個邏輯網元,5G 承載網絡分承載網絡分為前傳為前傳、中傳中傳、回傳三個部分回傳三個部分;第二,5G 網絡由于 5G 移動通信帶寬的提升,對于光傳輸帶寬的要求亦有所提高,將采用更高速率的光連接技術和光模塊將采用更高速率的光連接技術和光模塊;第三,5G 網絡部署相對 LTE網絡更加多樣化,在前傳部分,除了較傳統的雙纖雙向光纖直連以外,還有單纖雙向、PON、無源 WDM、有源 WDM 等多種前傳接入方式:BiDi:在一根光纖里用兩個波長實現信號的雙向傳輸,節省光纖資源,以
50、及提高定時精度;PON:多個 ONU 節點通過時分復用的方式共用一根光纖來和 OLT 進行通信,節省光纖資 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 15/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 源,同時解決分散用戶接入問題,主要用于小基站接入或建網初期覆蓋情況;無源無源 WDM:多個波長復用同一根光纖,節省光纖資源,但靈活性有限,運維成本高;有源有源 WDM:通過傳輸網設備來接入基站,并基于傳輸網技術進行多個波長的復用,組網成本較高,維護成本低。圖表 15:5G 光承載網絡的變化 資料來源:是德科技,五礦證券研究所 圖表 16:5G 承載網主要前傳技術比較 雙纖雙向雙纖
51、雙向 光纖直連光纖直連 單纖雙向(單纖雙向(BiDiBiDi)光纖直連光纖直連 PONPON 無源無源 WDMWDM 有源有源 WDMWDM 關鍵技術關鍵技術 傳統技術 2 波長雙向傳輸 時分復用 定波長或可調諧波長/粗波分復用 傳輸網/密集波分 優點優點 部署簡單、低延時、較低成本 部署簡單、低延時、節省一半光纖資源、同步性能好 節省光纖資源、低成本 節省光纖資源、成本比有源 WDM 低 節省光纖資源、可靠性高、擴展性好、豐富網管信息 缺點缺點 光纖利用率很低 光纖利用率較低 帶寬受限、時延大 靈活性有限、運維成本高 傳輸設備部署成本高 資料來源:是德科技,五礦證券研究所 網絡速度需求的不斷
52、增長催生了全新高速網絡技術,網絡全光化穩步推進網絡速度需求的不斷增長催生了全新高速網絡技術,網絡全光化穩步推進。全光網絡是指信號只是在進出網絡時才進行電/光和光/電的變換,而在網絡中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。全光網發展至今,分為兩大階段全光網發展至今,分為兩大階段。第一階段為 2008-2017 年,這一階段的主要任務為“光進銅退”,其標志性的技術為 FTTx/FTTH,2017 年,中國電信完成了 2011 年啟動的“寬帶中國光網城市”既定目標,即 FTTH 和百兆入戶的比例都超過了 90%,標志著全光網 1.0 階段的實現;第二階段從 2017 年至今,該階段主要目標是在 20
53、30 年形成一個架構穩定,全網覆蓋,低碳節能、行業領先的全光底座。主要任務是夯實云網融合,其中包括全光傳輸,全光接種和全光交換,新一代光傳送網將以更高的資源利用效率和更經濟的方式,推動“隨需帶寬”網絡發展。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 16/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 17:光通信傳輸鏈路示意圖 資料來源:ETSI,安永分析,五礦證券研究所 數通市場:數通市場:超大規模數據中心數量持續快速增長,預計三年內突破超大規模數據中心數量持續快速增長,預計三年內突破 1000 個個。由于應用場景、數據結構復雜化,數據處理及信息交互更加頻繁,數通市場對數
54、據中心的規模及功能集成提出了更高的要求。傳統的中小型、分散型數據中心難以滿足數據中心廠商提高整體營運效率、降低能耗、節約成本的需求,全球數據中心向集中化、集成化方向發展。據 Synergy Research Group 統計,截至 2021 年第三季度末,全球超大規模提供商運營的大型數據中心數量增加到 700 個,以關鍵 IT 負載來衡量,美國占這些數據中心容量的 49%,中國排名第二,占總容量的 15%,預計運營數據中心安裝基數將在三年內突破 1000 個,并繼續快速增長。圖表 18:2021 Q3 全球超大型數據中心數量(單位:個)資料來源:Synergy Research Group,五
55、礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 17/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 數據中心網絡架構扁平化數據中心網絡架構扁平化,新型分布式葉脊式網絡架構興起新型分布式葉脊式網絡架構興起。數據中心的基本架構是將機柜中的服務器與底層交換機相連,底層交換機與上層交換機相連。早期數據中心仿照接入-城域-骨干結構的電信網絡,采用接入-匯聚-核心的三層架構,通過配置較高的收斂比,利用統計復用(平均 1/10 的服務器同時工作,則可只配置 1/10 的總上行帶寬,收斂比是 10:1)節約組網成本。由于網絡并發概率不斷提升、云計算和大數據等需求導致服務器間東西向數據流
56、增加,網絡架構扁平化需求強烈,新型分布式數據中心葉脊式網絡架構興起。葉脊(葉脊(leaf-Spine)網絡架構支持超大規模服務器集群)網絡架構支持超大規模服務器集群高密度高密度,節約機房資源節約機房資源。葉脊網絡架構由葉子層(即葉層)和脊椎層(脊層)組成。其中,葉子層包含了用于連接服務器、存儲設備的二層交換機(即葉交換機);脊椎層包含了用于路由轉發的三層交換機(即脊交換機),屬于網絡的骨干,在葉脊網絡架構中,每臺葉交換機都需要與架構中的脊交換機連接,通過這種設計,網絡中的每臺服務器與其他服務器進行數據傳輸時都只需要通過葉交換機和脊交換機即可,大幅提高數據傳輸效率。葉脊網絡架構可減少延遲、葉脊網
57、絡架構可減少延遲、突破突破流量瓶頸以及擴展網絡流量瓶頸以及擴展網絡帶寬等,具備更高的安全性和可用性。帶寬等,具備更高的安全性和可用性。圖表 19:數據中心網絡架構演變情況 資料來源:wind,騰訊,中際旭創公司公告,五礦證券研究所 超大規模數據中心與扁平化的網絡架構超大規模數據中心與扁平化的網絡架構,提升,提升數據中心內部的數據流量數據中心內部的數據流量。數據中心的超大規?;凹苫黾恿藬祿行膬炔康臄祿髁?,同時葉脊網絡架構增加了數據中心內部設備需求,明顯提升了連接端口數、內部設備的連接密度、接口速率及交換容量。據 Cisco 預測,2021 年數據中心內部數據流量占比 72%,數據中心之
58、間的數據流量占比 14%,數據中心與用戶之間的數據流量占比 15%,數據中心內部數據流量成為數據中心的主要數據量。截止到2021 年底,全球數據中心 IP 流量將從 2016 年的每年 6.8ZB 上升到 20.6ZB,全球范圍內的數據中心流量將以 25%的年復合增長率迅猛增長,云數據中心流量的年復合增長率則會高達27%。從 2016 到 2021 年,增長幅度達 3.3 倍。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 18/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 20:2021 年全球數據中心流量預測 資料來源:Cisco,五礦證券研究所 DCI 技術市場快速增長技
59、術市場快速增長。數據中心互連(DCI)技術是指將兩個或多個數據中心連接在一起共享資源。利用 DCI 技術,物理上獨立的數據中心可共享資源以平衡工作負載。由于企業、機構等對數據共享、數據備份的需求不斷提升,DCI 技術快速發展,疊加新冠疫情影響與政府政策支持,云服務蓬勃發展,全球和中國市場對數據中心互連的需求將繼續上升。據DellOro Group 統計預測,2021 年全球數據中心互連技術市場規模達到 26.2 億美元,預計至 2026 年將達到 30.3 億美元。圖表 21:全球數據中心互連技術市場規模 資料來源:DellOro Group,五礦證券研究所 05001,0001,5002,0
60、002,5003,0003,500201420152016201720182019202020212022E 2023E 2024E 2025E 2026E全球DCI市場規模(百萬美元)請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 19/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 2 2、光模塊需求量價齊升,硅光布局與先進封裝成競爭關鍵光模塊需求量價齊升,硅光布局與先進封裝成競爭關鍵 2.12.1、光光模塊模塊:實現光電轉換的核心部件實現光電轉換的核心部件 光模塊是光通信系統中完成光電轉換的核心部件。光模塊是光通信系統中完成光電轉換的核心部件。光模塊由光器件、功能電路和光接口等構
61、成,其中光器件是光模塊的關鍵元件,包括光發射組件(含激光器)、光接收組件(含光探測器),分別實現光模塊在發射端將電信號轉換成光信號,以及在接收端將光信號轉換成電信號的功能。光模塊:通信設備間數據傳輸的載體,實現傳輸媒體的光電相互轉化。光模塊:通信設備間數據傳輸的載體,實現傳輸媒體的光電相互轉化。在發射端,帶有信息的電信號從發射通道的電接口輸入,經過信號的整形和放大,驅動光發射組件內部芯片轉換為光信號,耦合進光纖后進行光信號傳輸;在接收端,采集來的光信號輸入模塊后由光接收組件內部光探測二極管轉換為電流信號,通過跨阻放大器后將此電流信號轉換成電壓信號,經限幅放大器放大后輸出相應信息的電信號。圖表
62、22:光模塊結構示意圖(SFP+封裝)資料來源:5G 承載光模塊白皮書,五礦證券研究所 光模塊可按傳輸速率光模塊可按傳輸速率、復用技術復用技術、適用光纖類型適用光纖類型、封裝形式分類封裝形式分類。光模塊的型號命名方式通常為:傳輸速度+波長+傳輸距離+單模/多模+封裝類型。按傳輸速率分類,可分為 10Gb/s、25Gb/s、40Gb/s、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s 等,傳輸速率越高,技術難度越高;按復用技術分類,可分為時分復用系統、波分復用系統;按照光纖類型,可分為單模光纖、多模光纖,單模光纖適用于遠程通訊,多模光纖適用于短距離通訊;按照封裝形式,可分為 SFP、SFP+、S
63、FP28、QSFP+、QSFP28 以及 QSFP-DD 等多種,為滿足行業標準組織的多源協議,光模塊的封裝形式呈多樣化,SFP 表示 10G 以下光模塊的封裝類型,SFP+、XFP 表示是 10G 光模塊的封裝類型,SFP28 表示是 25G/32G 光模塊的封裝類型,QSFP+表示是40G/56G 光模塊,QSFP28 代表的是 100G 光模塊的封裝類型。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 20/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 23:光模塊功能圖 資料來源:5G 承載與數據中心光模塊,五礦證券研究所 圖表 24:光模塊的分類 資料來源:聯特科技招
64、股說明書,五礦證券研究所 分類標準分類標準特征特征傳輸速率指每秒傳輸比特數,通常傳輸速率越高,代表的技術難度越高;光模塊的發展方向之一是高傳輸速率850nm 波段用于多模光纖傳輸,傳輸距離短,多用于 2km 以內短距離傳輸1310nm 波段用于單模光纖傳輸,傳輸損耗大色散小,一般用于 40km 以內的傳輸1550nm 波段用于單模光纖傳輸,傳輸損耗小色散大,一般用于 40km 以上的長距離傳輸,最遠可以無中繼直接傳輸120kmCWDM系列(粗波分復用)使用 20nm 間隔的波長,將多個波長的光信號復用進一根光纖內傳送數據DWDM(密集波分復用)使用 0.4nm 或者 0.8nm 間隔的波長,將
65、多個波長的光信號復用進一根光纖內傳送數據纖芯較細,只能傳輸一種模式的光,適用于遠程通訊纖芯較粗,可傳輸多種模式的光。多模光纖模間色散較大,適用于短距離通訊封裝形式光模塊的封裝形式呈多樣化,滿足行業標準組織的多源協議(MSA)單模光纖多模光纖適用光纖類型SFP、SFP+、XFP、SFP28、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD、OSFP 等光模塊類別光模塊類別155Mb/s、622Mb/s、1.25Gb/s、2.5Gb/s、2.97Gb/s、4.25Gb/s、6.1Gb/s、8.5Gb/s、10Gb/s、25Gb/s、40Gb/s、100Gb/s、200Gb/s、400Gb/s、800Gb/
66、s等WDM(波分復用系統)850nm、1310nm、1550nm等波段時分復用系統復用技術 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 21/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 交換芯片技術交換芯片技術演進推動光模塊更迭代升級演進推動光模塊更迭代升級。下游應用快速發展帶動流量激增,網絡帶寬需求增加,推動以太網交換機和光學器件進步,交換芯片約每 2 年升級一次,交換芯片容量不斷提升,帶寬從 2010 年的 640Gb/s 逐步提升至 2020 年 25.6Tb/s,速率從 2010 年的 10Gb/s提升至 2020 年 100Gb/s,芯片制程也不斷提升,從 2010
67、年的 240nm 提升至 2020 年的7nm,功耗不斷降低。交換機之間連接需要高端光模塊來完成,交換芯片的技術演進推動光模塊更新換代,一般交換芯片的推出到光模塊新產品放量需要 2-3 年時間,交換芯片向大容量、高速率、低功耗方向發展,光模塊隨之迭代升級。圖表 25:交換芯片技術演進路徑 資料來源:Co-packaged datacenter optics Opportunities and challenges,五礦證券研究所 中國頒布系列政策支持光模塊產業發展中國頒布系列政策支持光模塊產業發展。光模塊是信息光電子技術領域核心的光電子器件,廣泛應用于數據中心與 5G 承載網的建設,是構建現代
68、高速信息網絡的核心技術。2018 年,中國電子元件行業協會發布中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年),該發展路線圖量化了 2020 年以及 2022 年核心光模塊產品的發展規劃,確保 2022 年中低端光電子芯片國產化率超過 60%,高端光電子芯片的國產化率突破 20%;2022 年國內企業占據全球光通信器件市場份額的 30%以上。中國頒布一系列政策支持光模塊產業的發展,包括國家加大對光電子芯片共性關鍵技術的研發資金的支持、迅速提高核心器件國產化率和培育具有國際競爭力大企業等,同時政府相關部門大力支持 5G 網絡的改建與數據中心的升級,增加光模塊的市場需求。請仔細閱讀本報告
69、末頁聲明 Page 22/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 26:中國光模塊行業相關政策 時間時間 政策政策 頒布主體頒布主體 主要內容主要內容 20152015 年年 關于實施“寬帶中國”2015 專項行動的意見 工信部 加快信息基礎設施建設、大幅提升寬帶網絡速率和支撐智能制造發展;完善網間互聯結算長效機制,深入推進互聯網網絡架構優化,實現互聯網網間互聯帶寬擴容新增 600G 20152015 年年 三網融合推廣方案 國務院辦公廳 在全國范圍推動廣電、電信業務雙向進入;加快下一代廣播電視網、電信寬帶網絡建設,繼續做好電信傳輸網和廣播電視傳輸網建設升級改
70、造的統籌規劃 20152015 年年 關于印發促進大數據發展行動綱要的通知 國務院 將大數據作為提升政府治理能力的重要手段;大力推動政府部門數據共享;推動大數據與移動互聯網、物聯網、云計算的深度融合,深化大數據在各行業的創新應用,積極探索創新協作共贏的應用模式和商業模式 20182018 年年 中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年)中國電子元件行業協會 2020 年中國需實現 200G、400G 產品規?;a,核心光電芯片市場 30%的國產化;2022 年實現 400G 速率以下產品所用核心光電芯片 50%的國產化。1T 以上速率的光收發模塊實現市場突破 20202020
71、 年年 關于推動工業互聯網加快發展的通知 工信部 加快工業互聯網等新型基礎設施建設,推動工業互聯網在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合創新,培植壯大經濟發展新動能,支撐實現高質量發展 20202020 年年 關于推動 5G 加快發展的通知 工信部 全力推進 5G 網絡建設、應用推廣、技術發展和安全保障,充分發揮 5G 新型基礎設施的規模效應和帶動作用,支撐經濟高質量發展 20212021 年年 全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案 發改委,網信辦,工信部,國家能源局 在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝,以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點,發展數
72、據中心集群,引導數據中心集約化、規?;?、綠色化發展 20212021 年年 “十四五”數字經濟發展規劃 國務院 到 2025 年,數字經濟邁向全面擴展期,數字經濟核心產業增加值占 GDP 比重達到 10%;加快建設信息網絡基礎設施。建設高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數字信息基礎設施。有序推進骨干網擴容,協同推進千兆光纖網絡和 5G 網絡基礎設施建設;推進云網協同和算網融合發展;有序推進基礎設施智能升級 資料來源:國務院,工信部,中國電子元件行業協會,發改委,網信辦,國家能源局,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 23/87 Table_
73、Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 2.22.2、市場格局:全球市場相對分散,中國廠商快速崛起市場格局:全球市場相對分散,中國廠商快速崛起 全球光模塊市場相對分散。全球光模塊市場相對分散。光模塊行業的國外主要企業包括 Finisar(被 II-VI收購)、Molex 和 AOI等;國內主要企業包括中際旭創、光迅科技、海信寬帶、新易盛和華工正源等。據 Yole統計 2020 年全球光模塊市場格局,美國企業占據約 45%的市場,中國企業占據約 40%的市場,日本企業占據約 8%的市場,市場競爭激烈,整體市場集中度較低,CR5 為 63%。近近 10 年中國光模塊廠商快速崛起年中國光模
74、塊廠商快速崛起。中國高度重視光通信發展,憑借著不斷增強的工藝、技術實力和人才隊伍建設,中國光模塊的知名度和競爭實力逐漸突出,與美國、日本龍頭企業的發展差距在不斷縮小。據 LightCounting 統計,自 2010 年至 2021 年,全球前十家光模塊廠商中,中國企業從 1 家增長至 6 家,分別是旭創科技、華為、海信寬帶、光迅科技、華工正源、新易盛,其中旭創科技(中際旭創)全球排名第一。圖表 27:2020 年全球光模塊市場格局 資料來源:Yole,五礦證券研究所 圖表 28:2010-2021 年全球光模塊供應商TOP10 排名排名 2010 2016 2018 2021 1 Finis
75、ar Finisar Finisar II-VI&Innolight(tie)2 Opnext Hisense Innolight 3 Sumitomo Accelink Hisense Huawei(HiSilicon)4 Avago Acacia Accelink Cisco(Acacia)5 Source Photonics FOIT(Avago)FOIT(Avago)Hisense 6 Fujitsu Oclaro Lumentum/Oclaro Accelink 7 JDSU Innolight Acacia Broadcom 8 Emcore Sumitomo Intel HGG
76、9 WTD Lumentum AOI Eoptolink 10 NeoPhotonics Source Photonics Sumitomo Molex 資料來源:LightCounting,五礦證券研究所,注:標紅的為中國廠商 16%11%10%8%8%6%6%6%4%4%4%3%3%2%2%6%II-VILumentum旭創科技海信寬帶光迅科技住友思科博通Intel華工正源NeoPhotonics立訊精密新易盛Fujitsu Optical ComponentsAOI其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 24/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 產業持續
77、整合,提升產品、技術競爭力產業持續整合,提升產品、技術競爭力。隨著技術發展,光模塊產業的研發與擴產門檻不斷提高,通過收購等方式獲得產業鏈各環節先進技術,集中度和規模競爭力優勢不斷提升,多家廠商進行了收并購,主要可分為三種類型:橫向整合橫向整合,無源和有源合并,不同產品線之間的補充協同,形成更全的產品線;縱向整合縱向整合,設備廠商、集成商收購光器件廠商,形成完整的解決方案,減少核心光器件外購;技術整合技術整合,引入硅光子等代表未來的先進技術,形成更強的競爭力。圖表 29:光模塊廠商收并購情況 收購方收購方 并購方并購方/引進技術引進技術 收并購方向收并購方向 華為華為 Caliopa 硅光子技術
78、 鴻騰科技鴻騰科技 Avago 光模組產線 光模塊與 100G 光收發器 太辰光太辰光 光動瑞芯源 平面光波導芯片 中際旭創中際旭創 蘇州旭創 光模塊 博創科技博創科技 成都迪普光電科技 光電技術、通信設備 新易盛新易盛 引進博通 7nm 的 400G 光模塊生產線 光模塊 華工正源華工正源 參投云嶺光電 高速光芯片 II II-VIVI Finisar 光器件 劍橋科技劍橋科技 Oclaro Japan,Inc 高速光芯片 MACOM 光模塊 新易盛新易盛 Alpine 硅光子技術 II II-VIVI Coherent 激光器設備供應商 資料來源:華經產業研究院,21ic 電子網,光通信之
79、家,wind,五礦證券研究所 光模塊廠商核心競爭力光模塊廠商核心競爭力:產品迭代速度產品迭代速度、前瞻技術布局前瞻技術布局、下游、下游客戶資源客戶資源。光模塊廠商的商業模式是自產或外購相關芯片與光器件進行封裝,生產成光模塊產品進行銷售。其下游客戶的供應商管理一般是認證制,通過下游客戶的測試認證后,方可具備參與招標的資格,因此光模塊廠商有較強的客戶粘性,客戶資源是光模塊廠商獲取訂單的前提。下游應用快速發展推動流量激增,網絡架構變革速度快,對上游光模塊廠商的產品迭代能力提出較高要求,同時新技術的引入與成熟亦將帶來產業格局變動,前瞻技術布局與積淀是光模塊廠商長期競爭力。圖表 30:光模塊廠商核心競爭
80、力 資料來源:五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 25/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 數通領域的光模塊迭代速度高于電信領域數通領域的光模塊迭代速度高于電信領域。光模塊的升級主要體現在速率升級,隨著數據中心的快速演進,速率要求不斷提高,下游應用需求推動光模塊迭代,亞馬遜、谷歌、微軟都曾表示他們計劃三年左右升級一次光連接產品,相對于電信領域,數通領域的光模塊迭代速度更快。由于國內數據中心起步較晚,國內數通領域迭代進度相較北美慢,隨著國內數據中心的高速發展,我們預計未來有望追趕北美廠商。數通領域數通領域:葉脊架構下光模塊需求顯著增加,云計算發展打
81、開高速光模塊市場空間:葉脊架構下光模塊需求顯著增加,云計算發展打開高速光模塊市場空間。葉脊網絡架構擴大了接入和匯聚層,大幅提升網絡效率,尤其是高性能計算集群或高頻流量通信設備的互聯網絡。隨著葉脊網絡架構的普及,數據中心的光模塊需求將從 25/100G 向 50/200/400G 提升,同時葉脊架構下單機柜需要配置的光模塊數量也將顯著增加,與傳統三層架構相比,新型葉脊架構所需光模塊數量是其 5 倍多。同時,隨著大型以及超大型云計算數據中心建設,高速率交換機出貨量占比快速提升,將為高速光模塊帶來更廣的市場空間。圖表 31:數據中心不同網絡架構對光模塊需求情況 架構類型架構類型 傳統三層架構傳統三層
82、架構 改進的三層架構改進的三層架構 新型葉脊架構新型葉脊架構 光模塊相對機柜數倍數 8.8 倍 9.2 倍 44 倍/48 倍 資料來源:中財網,51CTO,五礦證券研究所 圖表 32:全球以太網光模塊市場總營收(單位:百萬美元)資料來源:LightCounting,光通信之家,五礦證券研究所 電信領域電信領域:我們我們預計預計 CWDM/DWDM 光模塊在光模塊在 5G 時期增長迅速時期增長迅速,占據占據主要市場份額主要市場份額。CWDM/DWDM 指用于城域網、骨干網 40km 以上長距離傳輸的彩光模塊,其中 CW DM 主要應用在城域網接入層、企業網、校園網等,DWDM 主要應用于遠距離
83、、大容量的長途干線網絡。5G 時期數據流量需求快速增長,DWDM 大幅增加了網絡的容量并充分利用光纖寬帶資源,隨著 DCI 和企業應用的興起,DWDM 光模塊市場規模有望快速增長,占據電信領域主要市場份額。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 26/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 從數量上看,從數量上看,5G 網絡架構連接更緊密網絡架構連接更緊密,所需光模塊數量更多所需光模塊數量更多。為了應對 5G 網絡海量設備連接、復雜的應用場景,5G 承載網架構由 4G 的前傳回傳的兩級網絡架構演變為前傳中傳回傳三級網絡架構,5G 將原 4G 無線接入網功能模塊重新拆分,
84、網絡架構的連接更緊密,連接端口更復雜,所需的光模塊數量更多,5G 所需的前傳光模塊是所需的前傳光模塊是 4G 時期的時期的 3-4 倍倍。從速率上看從速率上看,5G 光模塊速率明顯提升光模塊速率明顯提升,800G 光光模塊開始部署模塊開始部署。由于 5G 網絡相對 4G 網絡具有超高速率、超大帶寬、超大容量及低時延的特點,單個 5G 基站所需的 5G 光模塊的數量及速率更高,5G 前傳光模塊從 4G 時期的 10G 及以下升級到 25G/50G;5G 回傳光模塊由 4G 時期的 10-40G 演進為 100G/200G/400G,800G 光模塊開始部署。圖表 33:電信領域光模塊市場規模及預
85、測(單位:百萬美元)資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 圖表 34:4G 和 5G 承載網架構圖 資料來源:聯特科技招股說明書,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 27/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 預計至預計至 2026 年全球光模塊市場規模達年全球光模塊市場規模達 209 億美元億美元。據 Yole 統計,2020 年全球光模塊市場規模達 96 億美元,其中電信市場 43 億美元,占比 45%,數通市場 53 億美元,占比 55%。隨著 5G 商用時代的來臨,在高數據速率模塊應用、大型云服務和國家電信運營商推動的驅動下
86、,光模塊市場將進入新的增長周期,據 Yole 預測 2026 年光模塊市場產生的收入有望達到 209 億美元,2020-2026 年的整體復合年增長率預計為 14%;其中電信市場收入規模為58 億美元,2020-2026 年復合年增長率為 5%,數通市場收入規模為 151 億美元,2020-2026年復合年增長率為 19%。圖表 35:全球光模塊市場空間預測(單位:十億美元)資料來源:Yole,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 28/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 2.32.3、發展趨勢:光摩爾驅動產業創新,發展趨勢:光摩爾驅動產業創新,硅
87、光布局與先進封裝成競爭關鍵硅光布局與先進封裝成競爭關鍵 光模塊技術發展趨勢光模塊技術發展趨勢:可熱插拔可熱插拔、小型化小型化、高速率高速率、智能化智能化、集成化集成化。隨著光通信系統集成度的不斷提升,光模塊技術不斷發展,光模塊技術升級路線按主流封裝形式可劃分為三代:第一代第一代(1995-2000):):以以 1X9、GBIC、SFF 形式為主流代表形式為主流代表。1X9 是較早的光模塊應用,是固定的光模塊產品。隨后向熱插撥、小型化兩個方向演進。熱插撥方向形成了 GBIC 光模塊,作為獨立模塊使用,無需切斷電源即可定位故障,方便了光模塊的管理與維修。小型化方向形成了 SFF 光模塊,SFF 光
88、模塊采用精密光學及電路集成工藝,尺寸僅有 1X9 的一半,增加了通信設備端口密度,降低單位端口的功耗及成本。第二代第二代(2000-2028):):以以 SFP、QSFP、QSFP-DD/OSFP 等形式為代表等形式為代表。隨著數據通信網絡向高速率、大容量發展,通信設備端口密度提升,推動光模塊不斷突破技術限制,向小型化、高速率、智能化、集成化方向發展。以目前廣泛應用的 SFP 形式為例,其兼具 GBIC 的熱插撥和 SFF 高集成小型化優勢。此外,光模塊也由 10G-40G 升級到 100G/200G/400G 高速光模塊領域,并且演化出數據診斷等智能化功能。第三代第三代(2024 年之后年之
89、后):):以光電共封裝(以光電共封裝(CPO)形式為代表,主要采用硅光集成技術)形式為代表,主要采用硅光集成技術。據聯特科技招股說明書預計到 2024 年,800G 高速光模塊會進入規?;a階段,光電共封裝、硅光集成技術會在速率、能耗、成本方面逐漸超越傳統光模塊。這一時期是光模塊的創新發展時期,光模塊的產品成本、性能、技術等會進一步完善,以適應新一代信息技術加速升級革新的發展需求,推動光模塊向超高速率、超高集成度方向發展,凸顯高端光模塊競爭優勢。圖表 36:光模塊技術升級路線圖 資料來源:聯特科技招股說明書,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 29/87 Table_Page
90、 通信通信 2022 年 9 月 4 日 光摩爾定律推動技術創新發展光摩爾定律推動技術創新發展,光模塊每光模塊每 4 年左右演進一代,比特成本下降一半,功耗下降年左右演進一代,比特成本下降一半,功耗下降一半。一半。網絡流量爆發式增長,網絡流量每 9-12 個月翻一番,骨干光通信設備每 2-3 年升級一次,光電領域的“光摩爾定律”,光模塊每 4 年左右演進一代,比特成本下降一半,功耗下降一半。同時微電子芯片和光電子芯片的物理極限被不斷迫近,微電子芯片內部集成度不斷提高,晶體管尺寸不斷微縮導致量子效應的影響加劇,晶體管的不可靠性顯著增加,在微電子和光電子產業的共同發展和需求引導下,硅光技術應運而生
91、。硅光可以實現芯片的高集成度、低成本、規模制造,是實現光電合封、光電集成的最佳選擇。圖表 37:光模塊每 bit 成本變化趨勢 圖表 38:光模塊每 bit 功耗變化趨勢 資料來源:C114,五礦證券研究所 資料來源:C114,五礦證券研究所 硅光集成技術硅光集成技術(PIC)是未來光模塊市場發展的主要趨勢是未來光模塊市場發展的主要趨勢。隨著 5G 通信技術向海量連接、大容量方向發展,為了實現信號全面覆蓋,光通信設備需要布局大量的光模塊,光模塊需要實現高密度連接,驅動光模塊向高集成化方向發展。硅光集成技術是基于硅和硅基襯底材料,利用現有成熟的 CMOS 工藝實現多種光器件的高度功能集成,具有超
92、高速率、超低功耗、超低規?;杀镜忍匦缘男乱淮夹g。當前主流的光集成技術以稀有材料磷化銦作為主要材料,材料成本昂貴,難以實現大規模集成。硅為材料的光集成技術兼具數據的交換、存儲以及處理,是下一代光通信的技術趨勢。從成本上看從成本上看,硅材料本身價格低廉且已經成熟應用于電子集成電路,材料成本低廉以及具有成熟的工藝基礎,適合規?;a;從數據安全上看從數據安全上看,以磷化銦為材料的光集成技術只負責數據的交換,不涉及數據的存儲與處理,不利于通信信息安全;從速率上看從速率上看,基于光在傳播上的天然優勢,硅光芯片可以突破通過銅線來傳播電信號的速率瓶頸,具備超高傳輸速率,可實現 Pb/s 量級的傳輸,有望
93、打破 Tb/s 的光通信傳輸速率瓶頸。在電信領域,硅光技術助力光模塊尺寸與成本降低;在數通領域,硅光技術助力成品率進一步提升,在高速應用場景優勢明顯。目前硅光集成技術仍處于初期發展階段,光子芯片需要與成熟的電子芯片技術融合,運用電子芯片先進的制造工藝及模塊化技術,其研發及產業化以 Intel、Luxtera 為代表的國外企業為主導,國產化率較低。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 30/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 39:硅基光電子集成芯片概念圖 資料來源:Intel,五礦證券研究所 硅光硅光集成技術已取得了許多進展和突破集成技術已取得了許多進展和突
94、破,硅光產業鏈不斷完善硅光產業鏈不斷完善。1969 年美國貝爾實驗室提出集成光學概念,受到技術和商用化限制,直至 21 世紀初,以 Intel 和 IBM 為首的企業與學術機構才開始重點發展硅芯片光學信號傳輸技術,隨著資本的投入與研發的推進,硅光子技術在產品化方面有多項突破,技術標準相繼形成,已逐漸從學術研究驅動轉變為市場需求驅動的良性循環。硅光技術的高度硅光技術的高度集成特性在對尺寸更加敏感的消費領域存在更大需求,消費電集成特性在對尺寸更加敏感的消費領域存在更大需求,消費電子、智能駕駛子、智能駕駛、量子通信等領域有較大發展空間、量子通信等領域有較大發展空間。圖表 40:2004-2018 年
95、間國際上硅光子在學術和產品領域的研究動態 資料來源:100G 硅光調制器集成芯片研究,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 31/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 CPO(Co-packagedoptics,光電共封裝技術),光電共封裝技術)是是一種新型的高密度光組件技術一種新型的高密度光組件技術,可以取代傳統的前面板可插入式光模塊,將硅光電組件與電子晶片封裝相結合,使引擎盡量靠近 ASIC以減少高速電通道損耗和阻抗不連續性,將電子晶片輸出的高速電訊號轉化為光訊號,以提高互連密度,功耗減少,實現遠距離傳送。圖表 41:CPO(光電共封裝)示意圖
96、資料來源:芯東西,五礦證券研究所 CPO 是實現高速率是實現高速率、大帶寬大帶寬、低功耗網絡的必經之路低功耗網絡的必經之路。大數據、云計算、AI等應用需求的發展,驅動數據中心規模不斷擴大,對帶寬容量與高速數據傳輸速率的需求明顯增加。與此同時,摩爾定律趨于平緩,芯片制造技術接近物理瓶頸,從系統的角度對性能優化從而實現速從系統的角度對性能優化從而實現速率提升成為必選之路率提升成為必選之路。CPO 具有的功耗低、帶寬大的特點,將硅電路和光學器件并排集成在同一封裝上,可提升提高輸入/輸出(I/O)接口的能源效率,從而延長傳輸距離。當數據中心的數據傳輸在帶寬密度要求大幅提升且單通道速率超過 100Gbp
97、s,傳統可插拔光模塊和板載光學器件在成本效益方面,將很難與 CPO 技術相媲美。多家廠商前瞻性布局多家廠商前瞻性布局CPO相關技相關技術與產品術與產品,預計至預計至2023-2025年年得到實際應用得到實際應用。目前AWS、微軟、Meta、谷歌等云計算巨頭,思科、博通、Marvell、IBM、英特爾、英偉達、AMD、臺積電、格芯、Ranovus 等網絡設備龍頭及芯片龍頭,均前瞻性地布局 CPO 相關技術及產品,并推進 CPO 標準化工作。國外 COBO 和 OIF 等行業組織成立了工作組,國內中科院計算所牽頭成立 CCITA 聯盟制訂前沿互連技術標準籌備相關工作。據 Intel、Broadco
98、m 等廠商預計,至 2023-2025 年間 CPO 技術有望得到實際應用,對應的芯片產品亦將逐步推向市場。CPO 的成熟與商業化有望引發光模塊競爭格局變革的成熟與商業化有望引發光模塊競爭格局變革。CPO 主要涉及 3 類核心技術挑戰高密度的光電(驅動)芯片設計技術、高密度及高帶寬的連接器技術、封裝和散熱技術。隨著 CPO 技術的成熟與商業化,將促進產業整體升級及生態供應鏈的重組,為光模塊競爭格局帶來變數,先進技術前瞻布局與積淀的廠商有望獲得先發優勢。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 32/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 42:光電共封裝技術(CPO
99、)路線圖 資料來源:Co-packaged datacenter optics Opportunities and challenges,五礦證券研究所 預計至預計至 2027 年全球年全球 CPO 市場收入達市場收入達 54 億美元億美元。未來 CPO 將成為云提供商數據中心的主導使能技術,最初將應用于超大規模數據中心,據 CIR 預測,至 2023 年 CPO 在超大規模數據中心的收入規模占總收入的比例將達到 80%;隨后低時延與高速率應用將推動 CPO 需求,人工智能、機器學習等領域有望成為主要驅動因素。據 CIR 預計,至 2027 年全球 CPO市場收入達 54 億美元,預計至 20
100、25 年交換速率達 102.4Tbps,與傳統可插拔光學器件相比,CPO 功耗將降低 30%,每比特成本降低 40%。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 33/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 43:2021 年 EOMs 下游應用分布情況 圖表 44:2026 年 CPO 下游應用分布情況 資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 圖表 45:2022-2028 年全球CPO 在數據中心市場收入情況 資料來源:CIR,五礦證券研究所 HPC&AI Clusters3%Core Routi
101、ng&Optical Transport42%Cloud DC Switches17%Other38%HPC&AI Clusters56%Core Routing&Optical Transport4%Cloud DC Switches38%Other2%請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 34/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 3 3、光器件國產替代與平臺化加速,激光雷達配套成第二曲線光器件國產替代與平臺化加速,激光雷達配套成第二曲線 3.13.1、光光器件器件:光模塊的重要組成部分光模塊的重要組成部分 光器件是光模塊的重要組成部分。光器件是光模塊的重要組成
102、部分。根據聯特科技招股書披露,光器件是光模塊的重要組成部分,在成本中占比 37%,主要包括 TOSA、ROSA 及構成 TOSA、ROSA 的組件,如 TO、波分復用器、TO 座、TO 帽、隔離器、透鏡、濾光片等配套件。圖表 46:光模塊的成本結構 資料來源:聯特科技招股說明書,五礦證券研究所 按是否需要外部電源驅動,按是否需要外部電源驅動,光器件可分為有源光器件和無源光器件光器件可分為有源光器件和無源光器件。據 Ovum 統計,光通信器件市場中,光有源器件占據大部分的市場份額,占比約為 83%,光無源器件市場份額占比約為 17%。有源光器件負責光信號發射、接收,光信號轉換為電信號、電信號轉換
103、為光信號等工作,具體組件包括負責發射光信號的直調激光器、外調激光器,負責接收光信號的光探測器、光接收器,負責調解光性能的光相位調制器、光強度調制器及相干光收發器等其他集成器件。不同組件從信號源頭和傳輸過程對光信號加以調整,應用材料包括激光二極管、光電二極管、半導體發光二極管等。無源光器件運轉無需外加能源驅動,工作過程不涉及光電轉換或電光轉換,不產生或接收光信號,負責光信號調節、相干、隔離、過濾、連接等控制類工作,為光信號傳輸系統設置關鍵節點。具體組件包括拉曼光放大器、光隔離器、光濾波器(光合濾波器、光分濾波器)、光衰減器、波分復用器、光耦合器、光纖連接器、光纖延遲線、光分插復用器、光開關、光背
104、板等。光器件37%光芯片19%集成電路芯片22%PCB5%結構件11%低值易耗品6%包裝材料0%請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 35/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 47:光器件的分類及市場份額(按是否需要外部電源驅動)資料來源:Ovum,中國電子元件行業協會,中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年),五礦證券研究所 按功能分類按功能分類,光器件可分為發送接收器件光器件可分為發送接收器件、波分復用器件波分復用器件、增益放大器件增益放大器件、開關交換器件開關交換器件、系統管理器件系統管理器件。發送接收器件發送接收器件位于光通訊傳輸渠
105、道兩級。發送器件需確保電光信號轉換準確性,調制器件在組合形式、強度等方面對光信號進行處理,提高傳輸效率。光探測器件位于信號接收終端,需完整捕捉光信號并準確轉換成電信號;波分復用器件波分復用器件承擔光信號過濾、光波峰值調節、光信號整合等工作。其中,陣列波導光柵可將性質相近的光波經整合匯聚于單一光纖進行傳輸;增益放大器件增益放大器件可通過多種形式優化光信號。不同波長有信號強弱之分,增益放大器件可借強光波信號帶動弱光波信號;開關交換器件開關交換器件負責光信號隔離、過濾、連接等工作。其中,光交叉連接器可自動連接不同波長光信號,維持光波網穩定,遠期有望在 5G 全光網系統建設中發揮更加重要的作用;系統管
106、理器件系統管理器件從通訊系統穩定性角度出發,全面檢測光信號傳輸過程,通過色散補償等技術維護光信號傳輸準確性。圖表 48:光器件的分類(按功能分類)發送接收發送接收 波分復用波分復用 增益放大增益放大 開關交換開關交換 系統管理系統管理 光調制器件 薄膜濾波器 光放大器 光開關 光性能監控管理器件 光發送器件 全息光柵 光隔離器 光交叉連接器 色散補償器 光接收器件 光環行器 分路耦合器 波長變換器 偏振模色散管理模塊 光收發器件 陣列波導光柵 光衰減器 可調濾波器 光電探測器件 光交錯復用器 增益平衡器 可調激光器 資料來源:OFweek,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 3
107、6/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 3.23.2、市場格局:細分市場小而分散,中國有源市場格局:細分市場小而分散,中國有源光光器件器件還需進一步提升還需進一步提升 市場格局市場格局:完全競爭市場完全競爭市場,產產品種類多,市場份額分散,各部件產品性能與需求不同。品種類多,市場份額分散,各部件產品性能與需求不同。光器件市場呈現充分競爭格局,各類器件種類繁多,生產廠商多,行業的市場化程度高。各廠商在各自擅長的領域發揮優勢,形成其在某類產品上特有的競爭優勢。從需求的角度看,TOSA(光發射次模塊)器件銷售規模較高,占比約 50%,其次為 ROSA(光接收次模塊),
108、占比約 30%。我們我們預計未來仍以預計未來仍以 TOSA、ROSA 產品為主要構成,結構件類產品附加值隨技術升產品為主要構成,結構件類產品附加值隨技術升級而相應提升級而相應提升。圖表 49:中國光器件產品銷售額構成(2018 年)資料來源:OFweek,五礦證券研究所 圖表 50:光器件產品種類多 資料來源:天孚通信公司官網,五礦證券研究所 48%32%9%8%2%1%TOSAROSA尾纖結構片濾光片其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 37/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 發達國家在發達國家在 1975 年后逐步形成光器件產業年后逐步形成光器件產業,
109、中國相比國外中國相比國外起步起步約晚約晚 5 年年。20 世紀 70 年代中旬,中國有源光器件及無源光器件研究活動萌芽,由于國家光纖通信發展初期科研和工程的需要,中國在光器件領域的研究和生產起步不算晚,但相關工業基礎薄弱,科研投入不夠及體制機制等方面原因,中國光器件在核心技術和高端產品方面與國際先進水平仍有差距中國光器件在核心技術和高端產品方面與國際先進水平仍有差距。中低端產能向中國轉移中低端產能向中國轉移。中國廠商主要集中在中低端產品的研發、制造上,受益于中國工程師紅利,在中低端市場上中國廠商具有價格優勢,形成規?;a優勢,占據主導地位。產品方面,中國產品方面,中國無源無源光器件產品競爭力
110、相對強,有源光器件產品還需進一步提升。光器件產品競爭力相對強,有源光器件產品還需進一步提升。中國政府高度重視光器件生產技術發展進度,陸續出臺多項政策文件,營造良好政策環境,基于政策、經濟關鍵變化,全球無源光器件產業開始向中國轉移,中國企業集中布局光隔離器、光分路器、開關元件、光濾波器等無源光器件產品,其產能逐漸達到國際水平,構成約 30%全球無源光器件銷售市場份額;有源光器件由于缺少對關鍵技術掌握與裝備生產條件薄弱,完善產業鏈、整合產能等方面資源有限,在中低端細分市場領域,初步具備產能,但工藝提升空間較大,在全球市場貢獻產能相對較小,相對進展較慢,目前仍落后于美國、日本等發達國家。半導體激光器
111、產業化水平是薄弱半導體激光器產業化水平是薄弱環節環節。高端激光器芯片幾乎全部依賴進口,相應的材料工藝、制造工藝平臺能力與工藝人才的儲備都是限制快速創新的瓶頸,是下一步要大力推進的方向。圖表 51:無源光器件全球廠商產能貢獻(2020年)圖表 52:有源光器件全球廠商產能貢獻(2020年)資料來源:頭豹研究院,五礦證券研究所 資料來源:頭豹研究院,五礦證券研究所 半導體激光器市場半導體激光器市場保持穩定增長保持穩定增長。半導體激光器以半導體材料作為激光介質,以電流注入二極管有源區為泵浦方式的二極管/激光器(以電子受激輻射產生光),具有電光轉換效率高、體積小、壽命長等特點,可以應用于醫療、工業、國
112、防、科研以及激光雷達等領域,此外還可以作為光纖激光器、現代固體激光器的泵浦源,泵浦增益介質晶體或光纖產生光,以獲得更好的光束質量,應用于更廣泛的下游領域。據 Laser Focus World 統計,2020 年全球半導體激光器市場規模為 67.2 億美元,隨著全球智能化發展,其市場規模有望繼續保持穩定增長。II-VILumentum昂納光迅FinisarNPTNSumitomoCoAdnaNEL其他FinisarOclaroSumitomoLumentumAcaciaFujitsu光迅NPTNAAOI其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 38/87 Table_Page 通信通信 202
113、2 年 9 月 4 日 圖表 53:全球半導體激光器市場規模情況(單位:億美元)資料來源:Laser Focus World,五礦證券研究所 中國光器件市場銷售規模增速略高于全球市場,預計至中國光器件市場銷售規模增速略高于全球市場,預計至 2023 年達年達 298 億元億元。受益于全球云廠商資本開支的提升與中國 5G 網絡建設的穩步推進,中國光器件市場進入新一輪的增長,增速略高于全球市場,據頭豹研究院預測,至 2023 年中國光器件市場銷售規模達 298 億元,2018 年至 2023 年年復合增長率達 12.1%。圖表 54:2016-2023 年中國光器件市場銷售規模(單位:億元)資料來
114、源:頭豹研究院,五礦證券研究所 -10%-5%0%5%10%15%20%25%01020304050607080902015201620172018201920202021E全球半導體激光器市場規模(單位:億美金)yoy050100150200250300350201620172018201920202021E2022E2023ETOSAROSA尾纖結構片濾光片其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 39/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 光器件廠商整體盈利能力比光模塊廠商好光器件廠商整體盈利能力比光模塊廠商好。對比光器件廠商與光模塊廠商的毛利率情況,光器件
115、廠商毛利率約在 50%左右,光模塊廠商毛利率約在 30%左右,光器件廠商整體盈利能力比光模塊廠商好。究其原因,首先,光器件產品定制化程度高,包括產品方案、型號規格、技術圖紙等多維度,制造工藝、生產難度較大,因此毛利率較高,據天孚通信招股說明書披露,2014 年其非標品占比達 64.7%,占比高;此外,光器件產品種類多,市場分散,單個產品占下游成本的比重較低,客戶對質量的關注度更高,價格敏感性相對較低,使得光器件廠商毛利率水平高。圖表 55:光器件與光模塊廠商毛利率情況 資料來源:wind,五礦證券研究所,注:優訊科技 2021 年數據是三季報數據 光器件廠商核心競爭力光器件廠商核心競爭力:創新
116、研發能力創新研發能力、規模制造能力規模制造能力、品質管控能力品質管控能力。光器件是高精密度元器件,光器件廠商的商業模式是采購相關原材料,對光器件的光路、機械、電路及熱學設計研發,采用訂單式生產或自主備貨的模式生產,向下游光模塊廠商、設備商等客戶提供光器件產品。我們認為,創新研發能力、規模制造能力、品質管控能力是光器件廠商的三大核心競爭力。光通信技術迭代升級對器件商的創新研發能力提出要求,產品迭代速度是維持客戶粘性的重要因素;光器件產品種類多,市場分散,專用設備少,因此規模效應明顯,規模制造能力可幫助器件商有效控制成本;光器件是光通信系統和設備的基礎,是必不可少的一部分,同時在下游產品成本占比較
117、低,因此下游客戶對品質的追求重于對價格的敏感,光器件廠商的產品生命周期管理服務與品質管控能力成為重要衡量標準。圖表 56:光器件廠商核心競爭力 資料來源:五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 40/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 3.33.3、發展趨勢:平臺化構筑成本優勢,發展趨勢:平臺化構筑成本優勢,橫向拓展激光雷達第二增長曲線橫向拓展激光雷達第二增長曲線 趨勢一:趨勢一:攻破高端核心技術,提升核心產品國產化率攻破高端核心技術,提升核心產品國產化率。目前美國、日本等科技發達國家光器件廠商憑借既有核心技術,持續占據高端光器件市場頭部。而中國的光
118、電子器件企業擁有自主知識產權的高端核心技術不多,對國外芯片和特種材料的依賴性較大,具有核心競爭能力的產品較少,企業整體實力仍然偏弱,產品結構不夠合理,同質化嚴重,所提供的產品也多集中在中低端,產品附加值不高,國際市場競爭能力和盈利能力還有待提高。中國光器件廠商在發揮低成本優勢的同時,逐漸加大對高端器件研發的投入,提升核心產品國產化率,同時依托產能突破,著手布局垂直一體化生產線,有望進一步替代全球光器件行業產業鏈各層級產能,驅動中國廠商在全球范圍市場份額的擴容和議價能力的提升。圖表 57:光收發模塊國產化率測算情況(2017年)資料來源:中國光電子器件產業發展路線圖 2018-2022 年,五礦
119、證券研究所 向高速率向高速率、長距離長距離、低功耗低功耗技術方向演進技術方向演進。電信領域,5G 網絡升級對光器件廠商的設計制造能力提出更高要求,5G 高帶寬、低時延、廣連接的網絡特點對傳輸速率提出更高要求,城域核心層、骨干網主要部署長距離傳輸的 100G 以上 DWDM 相干調制產品,目前該領域核心器件國產化率低,隨著 5G 商用進程的推進和深入,為具有核心技術實力的光器件廠商打開新空間;數通領域,隨著云計算業務的擴張,數據流量指數型增長,帶動全球數據中心建設,大型數據中心的擴容、新建及性能優化需求進一步釋放,傳輸速率向更高速率過渡發展,對光器件廠商迭代演進能力提出更高要求。0%10%20%
120、30%40%50%60%70%80%90%100%低于10Gb/s10Gb/s25Gb/s及以上 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 41/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 58:5G 網絡對光器件產品傳輸速率、傳輸距離的需求情況 項目項目 接入網接入網 傳輸網傳輸網 固網接入固網接入 無線前傳無線前傳 城域接入層、城域匯聚層城域接入層、城域匯聚層 城域核心層、骨干網城域核心層、骨干網 波分復用波分復用 灰光為主,未來根據需要部署彩光 逐漸向彩光過渡,CWDM、MWDM、LWDM、DWDM 方案并存 高速率灰光和彩光并存 彩光為主 傳輸速率傳輸速率 10
121、G 及以下 10G、25G,未來根據需要部署 100G 10G、25G、50G、100G、200G 100G、200G、400G 傳輸距離傳輸距離 20km 以下 10km、20km 40km 以上,50G 以上 10km 亦有應用 40km 以上 技術難度技術難度 較低 適中 較高 較高 資料來源:優訊科技招股說明書,五礦證券研究所 圖表 59:數據中心主要場景對光器件傳輸距離和速率要求 場景場景 距離距離 速率速率 機柜內部服務器和柜頂交換機互聯 10km 以 100G 為主,向 400G 過渡 資料來源:優訊科技招股說明書,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 42/87
122、Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 趨勢二:一站式解決方案,打造平臺構筑成本優勢趨勢二:一站式解決方案,打造平臺構筑成本優勢。首先,目前設備廠商對于復雜結構設計的光器件專用設備較少,光器件的方案設計決定著生產制造設備的選型,需要廠商自主設計、搭建并改進產品設計方案,打造制造平臺能夠較大程度提高研發效率,根據生產快速對產能進行分配,降低產品生產成本,并響應客戶需求變化,提高研發復用率,構筑成本優勢;此外,下游供應鏈認證程序繁雜,各大光通信廠商都有各自的供應鏈體系,有嚴格的供應商資質審查程序,需要對供應商的技術水平、生產條件、設備狀況、質量保證體系、財務指標等多方面情況的
123、進行調查,產品要經過試樣、小批量供貨等環節,對可靠性、穩定性進行評估,再經過多次審查反復整改后方能認定為供應商,光器件產品種類多而分散,對于下游客戶而言,采購一站式解決方案,一方面提高自身采購效率,另一方面可綜合滿足定制化需求,一站式解決方案適合小批量零星采購,有助于提高下游廠商生產效率。圖表 60:光器件與光模塊廠商研發費用率情況 資料來源:wind,五礦證券研究所,注:優訊科技 2021 年數據是三季報數據 圖表 61:天孚通信核心技術平臺 資料來源:天孚通信公司官網,五礦證券研究所 0%2%4%6%8%10%12%14%16%20182019202020212022H1天孚通信(光器件)
124、優訊科技(光器件)中際旭創(光模塊)新易盛(光模塊)請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 43/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 趨勢三趨勢三:橫向拓展第二增長曲線橫向拓展第二增長曲線,光通信廠商在光學領域有長期積淀,技術與產線有一定復,光通信廠商在光學領域有長期積淀,技術與產線有一定復用性用性。激光雷達激光雷達:是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發射探測信號(激光束),然后將接收到的目標回波與發射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數。激光雷達上游主要是光器件
125、和電子元件,核心組件主要有激光器、掃描器及光器件、光電探測器及接收芯片等。圖表 62:激光雷達的構成 資料來源:禾賽科技招股說明書,五礦證券研究所 光光通信通信產業鏈與激光雷達產業鏈有一定復用性產業鏈與激光雷達產業鏈有一定復用性。由于激光雷達的設計與制造需要大量光學器件、激光器等技術積累,與光通信產業鏈公司在光學領域的長期積累有共通之處,技術平臺和產線具有一定復用性,因此光通信產業鏈公司布局激光雷達市場具有相當大的技術優勢。多家多家廠商進軍廠商進軍激光雷達領域激光雷達領域,通信技術加持開啟新維度競爭,通信技術加持開啟新維度競爭。伴隨著人工智能時代的到來,光通信廠商正在逐漸向激光雷達領域延伸。在
126、底層工藝與技術上,光通信和激光雷達具有一定共通性。2020 年 7 月 2 日,世界知識產權組織國際局公布了華為的一項有關激光雷達的專利,發明名稱為一種激光雷達測量模組和激光雷達,據 Yole 統計,2021 年華為全球激光雷達市占率達 3%,進展迅速。此外,多家光模塊產業鏈企業切入激光雷達賽道,天孚通信目前已為國內外多個激光雷達廠商提供配套產品,并組織專人專項跟進,未來隨著激光雷達市場應用需求的增加,有望逐步增加銷售收入;中際旭創目前已對激光雷達核心技術進行了比較深入的研發和探索;光庫科技自主開發了面向 ToF 激光雷達應用基于鉺鐿共摻光纖放大器的 1550nm 光源模塊,目前處于小批量生產
127、階段。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 44/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 63:光通信企業在激光雷達領域業務布局情況 公司公司 業務布局概況業務布局概況 華為華為 2020 年 7 月 2 日,世界知識產權組織國際局公布了華為的一項有關激光雷達的專利,發明名稱為一種激光雷達測量模組和激光雷達,2021 年華為全球激光雷達市占率達 3%天孚通信天孚通信 目前已為部分激光雷達廠商提供小批量產品交付,并組織專人專項跟進 中際旭創中際旭創 目前已成立專業團隊,在激光雷達等光通信行業的外延領域進行深入挖掘和研究 光庫科技光庫科技 成立激光雷達事業部,為國內
128、外多家基于光纖激光器 1550nm 光源方案的激光雷達公司提供全系列高性能、低成本、高可靠性的光纖元器件 資料來源:yole,天眼查,天孚通信公司公告,中際旭創公司公告,光庫科技公司公告,五礦證券研究所 圖表 64:2021 年全球激光雷達市占率 資料來源:Yole,五礦證券研究所 預計至預計至 2025 年年全球激光雷達在無人駕駛市場銷售額達全球激光雷達在無人駕駛市場銷售額達 46.6 億美元億美元。隨著自動駕駛技術的發展和普及,激光雷達市場規模將進一步擴大,同時激光雷達單價的下降也將進一步促進激光雷達的使用。據 Yole 統計及預測,出貨量方面,2020 年全球激光雷達在無人駕駛市場的出貨
129、量約為 14 萬個,預計至 2025 年將增長到 130 萬個,預計至 2032 年出貨量將接近 740 萬個;銷售額方面,2020 年全球激光雷達在無人駕駛市場銷售額約為 12 億美元,2025 年將增長到 46.6 億美元。28%10%7%7%7%7%7%4%4%3%3%3%3%7%法雷奧速騰聚創Luminar大疆電裝大陸CeptonInnovizIbeoInnovusion禾賽科技華為Velodyne其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 45/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 65:2016-2032 年全球激光雷達在無人駕駛領域的出貨量及銷售
130、額 資料來源:Yole,五礦證券研究所 中國第三方醫學檢驗市場規模增長迅速,目前仍處于起步階段中國第三方醫學檢驗市場規模增長迅速,目前仍處于起步階段。據 Frost&Sullivan 數據,中國第三方醫學檢驗市場(包括新冠檢測)由 2016 年的 117 億元增至 2021 年的 369 億元,復合年增長率為 25.8%,預計 2022 年增長至 398 億元,與發達國家相比,目前仍處在起步階段,2020 年中國 ICL 的滲透率僅為約 6%,遠低于日本的 60%、德國的 44%以及美國的35%。高端激光檢測設備原理與光器件產品原理類似,于光通信廠商而言,技術與制造平臺具備一定復用性,隨著中國
131、醫學檢測市場發展,有望打開新的增長空間。圖表 66:2016-2022 年中國第三方醫學檢驗市場規模情況 資料來源:Frost&Sullivan,五礦證券研究所 01020304050607080900100200300400500600700800201620172018201920202021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 2031E 2032E出貨量(萬個)銷售額(億美元)0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%05010015020025030035040045020162017201
132、82019202020212022E中國第三方醫學檢驗市場規模(億元)yoy 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 46/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 4 4、光光芯片芯片是是核心壁壘,核心壁壘,亟待打造一體化國產替代亟待打造一體化國產替代產業產業競爭力競爭力 4.14.1、光光芯片芯片:光模塊的核心器件光模塊的核心器件 光芯片是光模塊的核心器件,光芯片是光模塊的核心器件,成本占比隨光模塊速率的提升而上升成本占比隨光模塊速率的提升而上升。光芯片的性能與傳輸速率直接決定光通信系統的傳輸效率,是光模塊的核心器件。據頭豹研究院統計測算,光芯片在低端、中端、高端模塊
133、的成本占比分別約為 30%、50%、70%,隨著光模塊速率的提升,光芯片在光模塊的成本占比提升。圖表 67:不同模塊產品的光芯片成本占比情況 資料來源:Finisar 官網,頭豹研究院,五礦證券研究所 光芯片按功能可分為激光器芯片和探測器芯片光芯片按功能可分為激光器芯片和探測器芯片。其中激光器芯片主要用于發射信號,將電信號轉化為光信號,探測器芯片主要用于接收信號,將光信號轉化為電信號。激光器芯片按出光結構可進一步分為面發射芯片和邊發射芯片,面發射芯片包括 VCSEL 芯片,邊發射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片;探測器芯片主要有 PIN 和 APD 兩類。圖表 68:光芯片的分類 資料
134、來源:中國電子元件行業協會,源杰科技招股說明書,五礦證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%低端模塊中端模塊高端模塊光芯片成本占比 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 47/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 光芯片光芯片通通常采用常采用 III-V 族元素化合物半導體為襯底族元素化合物半導體為襯底。光芯片廠商通常采用三五族化合物磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs)作為芯片的襯底材料,磷化銦和砷化鎵具有高頻、高低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等優點,符合高頻通信的特點,因而在光通信芯片領域得到重要應用。其中,磷化銦(InP)襯底用于制作
135、FP、DFB、EML 邊發射激光器芯片和 PIN、APD 探測器芯片,主要應用于電信、數據中心等中長距離傳輸;砷化鎵(GaAs)襯底用于制作 VCSEL面發射激光器芯片,主要應用于數據中心短距離傳輸、3D 感測等領域。圖表 69:激光器芯片分類與特點 產品類別產品類別 工作波長工作波長 產品特性產品特性 應用場景應用場景 VCSELVCSEL 800-900nm 線寬窄,功耗低,調制速率高,耦合效率高,傳輸距離短,線性度差 500 米以內的短距離傳輸,如數據中心機柜內部傳輸、消費電子領域(3D 感應面部識別)FPFP 1310-1550nm 調制速率高,成本低,耦合效率低,線性度差 主要應用于
136、中低速無線接入短距離市場,由于存在損耗大、傳輸距離短的問題,部分應用場景逐步被 DFB 激光器芯片取代 DFBDFB 1270-1610nm 譜線窄,調制速率高,波長穩定,耦合效率低 中長距離的傳輸,如 FTTx 接入網、傳輸網、無線基站、數據中心內部互聯等 EMLEML 1270-1610nm 調制頻率高,穩定性好,傳輸距離長,成本高 長距離傳輸,如高速率、遠距離的電信骨干網、城域網和數據中心互聯 資料來源:源杰科技招股說明書,五礦證券研究所 圖表 70:探測器芯片分類與特點 產品類別產品類別 工作波長工作波長 產品特性產品特性 應用場景應用場景 PINPIN 830-860/1100-16
137、00nm 噪聲小,工作電壓低,成本低,靈敏度低 中長距離傳輸 APDAPD 1270-1610nm 靈敏度高,成本高 長距離單模光纖 資料來源:源杰科技招股說明書,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 48/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 4.24.2、市場格局:歐美日技術領先,中國國產化率低市場格局:歐美日技術領先,中國國產化率低 中國光芯片國產化率低,高端芯片自給能力有限中國光芯片國產化率低,高端芯片自給能力有限。據 中國光電子器件產業發展路線圖 2018-2022 年披露,中國在光通信領域的核心芯片國產化率低,僅掌握了 10Gb/s 速率
138、及以下的激光器、探測器、調制器芯片,及 PLC/AWG 芯片的制造工藝與配套 IC 的設計、封測能力,整體水平與國際標桿企業有較大差距,尤其是高端芯片能力比美日發達國家落后 1-2 代以上。圖表 71:光芯片、電芯片國產化率測算(2017年)資料來源:中國光電子器件產業發展路線圖 2018-2022 年,五礦證券研究所 圖表 72:中國核心光電芯片產業化能力 光光/電芯片電芯片 對應光模塊對應光模塊 國外產品化能力國外產品化能力 國內產品化能力國內產品化能力 典型廠商典型廠商 25G 波特率 DFB 25Gb/s BiDi 批量 樣機 Lumentum、住友、海信、光迅 25Gb/s Dupl
139、ex LR 25G 波特率波長可調 LD 25Gb/s 波長可調 樣機 開發階段/25G 波特率 PIN 25Gb/s BiDi 批量 小批量 Albis、光迅、SiFotonics 25Gb/s duplex 300m 25Gb/s LR 25Gb/s Tunable 25G 波特率激光器驅動器/TIA 25Gb/s BiDi 批量 開發階段 Maxim、Semtech 25Gb/s duplex 300m 25Gb/s LR 25Gb/s Tunable 25G 波特率 DFB 50Gb/s PAM4 10km 批量 開發階段 Macom、瑞薩 25G 波特率 EML 50Gb/s PAM
140、4 40km 批量 開發階段 三菱、住友 25G 波特率 PIN 50G PAM4 10km 批量 小批量 GCS、光迅 25G 波特率 APD 50G PAM4 40km 批量 開發階段 SiFotonics、Macom 50G 波特率 EML 100Gb/s PAM4 10km 樣品 實驗室 NeoPhotonics 100Gb/s 相干集成光收發芯片 100/200Gb/s 相干 批量 批量 光迅、海思 相干 DSP 批量 開發階段 NEL、Inphi、海思 25G 波特率線性驅動器/線性TIA 50Gb/s PAM4 10/40km 批量 樣品 Inphi、Macom PAM4 DSP
141、 批量 開發階段 Inphi、海思 資料來源:5G 承載光模塊白皮書,五礦證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%低于10Gb/s10Gb/s25Gb/s以上光芯片電芯片 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 49/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 歐美日起步較早歐美日起步較早,技術領先技術領先,在高速高端領域廣泛布局,在高速高端領域廣泛布局。光芯片主要使用光電子技術,海外在近代光電子技術起步較早、積累較多,海外光芯片公司普遍具有從光芯片、光收發組件、光模塊全產業鏈覆蓋能力,擁有先發優勢,通過積累核心技術及生產工藝,逐步實現產業閉環
142、,建立起較高的行業壁壘,在光芯片高速高端領域廣泛布局,在可調諧激光器、超窄線寬激光器、大功率激光器等領域有深厚積累。圖表 73:各國在光子集成產業的發展戰略規劃情況 國家國家 時間時間 戰略規劃戰略規劃 美國 2015 年 建立“國家光子集成制造創新研究所”,打造光子集成器件研發制備平臺 歐盟 2014 年 實施“地平線 2020”計劃,集中部署光電子集成研究項目 日本 2004 年 實施“先端研究開發計劃”,部署光電子融合系統技術開發項目 資料來源:駐舊金山總領館經商室,歐盟“地平線 2020 計劃”及對我國“2011 計劃”的啟示,日本先進科學儀器研 發項目管理經驗及啟示,五礦證券研究所
143、中國政策大力扶持中國政策大力扶持,國產化進程加速國產化進程加速。中國政府在光電子技術產業進行重點政策布局,2017年中國電子元件行業協會發布中國光電子器件產業技術發展路線圖(2018-2022 年),明確 2022 年 25G 及以上速率 DFB 激光器芯片國產化率超過 60%,實現高端光芯片逐步國產替代的目標。中國光芯片企業已基本掌握中國光芯片企業已基本掌握 2.5G 和和 10G 光芯片的核心技術光芯片的核心技術。經過多年發展,目前 2.5G 光芯片市場已基本實現國產化,據 ICC 統計,2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市場中,中國光芯片企業已占據接近 80%的
144、市場份額;10G 光芯片,除了部分型號產品有較高技術門檻,依賴進口,亦已基本實現國產化,據 ICC 統計,2021 年中國廠商源杰科技全球市場份額達 20%,排名第一,超過住友電工、三菱電機等海外廠商。圖表 74:全球 2.5G 及以下DFB/FP激光器芯片市場份額 圖表 75:全球 10G DFB 激光器芯片市場份額 資料來源:ICC,五礦證券研究所 資料來源:ICC,五礦證券研究所 17%17%13%11%9%7%4%22%武漢敏芯中科光芯光隆科技光安倫仕佳光子源杰科技中電13所其他20%15%6%6%6%4%2%41%源杰科技住友電工云嶺光電中電13所中科光芯三菱電機武漢敏芯其他 請仔細
145、閱讀本報告末頁聲明 Page 50/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 76:中國芯片與有源光器類重點發展產品和發展目標 重點發展產品重點發展產品 發展目標發展目標 20202020 年年 20222022 年年 10Gb/s1577nm 高功率、25Gb/s 及以上速率 EML 芯片及器件 實現 10Gb/s 大功率、25Gb/s 速率 EML 芯片及器件的產業化,10Gb/s 速率 EML 芯片的國產化率達到 50%左右,25Gb/s 速率芯片國產化率達到 30%左右 10Gb/s 速率 EML 芯片的國產化率達到 80%左右,25Gb/s 速率 EM
146、L 芯片國產化率達到50%左右,50Gb/s 速率 EML 芯片達到國產化率 20%25Gb/s 及以上速率 DFB(含工溫)芯片及器件 該型產品規模銷售,并不斷替代進口,擴大市場占有率,市場占有率超過 30%實現該型產品市場占有率超過 60%非氣密、高功率 DFB 激光器芯片及器件 該型產品規模銷售(應用),實現該型產品市場占有率達到 10%左右 實現該型產品市場占有率超過 40%寬帶多通道可調諧激光器芯片及器件 該型產品形成市場突破,實現規?;瘧?實現該型產品市場占有率超過 30%25Gb/s 及以上速率 VCSEL 芯片及器件 該型產品規模應用,并不斷替代進口,實現該型產品市場占有率達
147、到 1020%實現該型產品市場占有率達到 3040%硅基相干光收發芯片(100G/200G,400G/600G,1T)芯片及器件 支撐 100Gb/s-600Gb/國產化光收發模塊的規模應用 支撐 1Tb/s 國產化光收發模塊的規模應用,不斷擴大市場占有率 硅基 100GPAM-4 調制芯片(陣列)支撐 100Gb/s(單通道)、400Gb/s(4 通道)光收發模塊或有源光纜的規模生產 持續提升市場占有率 硅基波導光開關、可變光衰減器陣列芯片 該型產品規模銷售,實現該型產品市場占有率超過 10%實現該型產品在大端口光交叉連接(OXC)模塊中的規模應用,市場占有率達到 40%25Gb/s 及以上
148、速率 TIA、LDDriver 芯片 實現國產化 25Gb/sIC 芯片產品規模銷售,并不斷替代進口,擴大市場占有率,實現該型產品國內市場占有率超過 510%實現國產化 25Gb/sIC 國內市場占有率提升至 30%,實現國產化 100Gb/sIC 芯片銷售突破 PLC 型 AAWG 芯片及器件 該型芯片產品規模銷售,并不斷替代進口,實現該型產品市場占有率達到 40%實現該型產品市場占有率超過 70%LiNbO3 基光調制器芯片及器件 該型產品市場占有率超過 510%,并不斷替代進口,擴大市場占有率 實現該型產品市場占有率超過 30%MEMS 光開關、VOA 芯片 該型產品規模銷售,并不斷替代
149、進口,擴大市場占有率 實現該型產品國內市場占有率超過 40%資料來源:中國光電子器件產業發展路線圖 2018-2022 年,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 51/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 頭部頭部廠商積極布局光芯片領域。廠商積極布局光芯片領域。隨著存儲、計算等需求的增長,摩爾定律逐步接近極限,光電芯片得到全球各領域頭部廠商關注,多家廠商投資或收購相關企業,如 2022 年英特爾與英偉達投資芯片光學公司 Ayar Labs,華為投資微源光子科技等,積極布局光芯片領域,完善自身生態體系,為未來技術變革創新奠定基礎。圖表 77:近期全球光
150、芯片產業收購與布局情況 公司公司 時間時間 事件事件 英特爾 2022 年 投資芯片光學公司 Ayar Labs,Ayar Labs 的光學 I/O 技術可以滿足下一代硅光子技術的人工智能架構的設計需求 英偉達 2022 年 投資芯片光學公司 Ayar Labs 華為 2022 年 投資微源光子科技,微源光子是一家智能汽車傳感器核心器件供應商,包括混合集成電路、片式元器件、光電子器件、高性能激光器芯片、配套光電模組及傳感器等 華為 2020 年 入股長光華芯,長光華芯專注于半導體激光芯片、器件及模塊等的研發、制造及銷售 資料來源:天眼查,Ofweek 光通訊,長光華芯公司公告,五礦證券研究所
151、高速率光芯片市場快速增長高速率光芯片市場快速增長,預計至預計至 2025 年達年達 43.4 億美元億美元。全球流量快速增長、各場景對帶寬的需求不斷提升,帶動高速率模塊器件市場的快速發展,在高速傳輸需求不斷提升的背景下,25G 及以上高速率光芯片市場快速增長。據 Omdia 預測,從 2019 年至 2025 年,25G以上速率光模塊所使用的光芯片占比逐漸擴大,整體市場空間將從 13.6 億美元增長至 43.4億美元,年復合增長率達 21.4%。圖表 78:全球高速率模塊光芯片市場空間及預測(百萬美元)資料來源:Omdia,五礦證券研究所 05001,0001,5002,0002,5003,0
152、003,5004,0004,5005,0002019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E高速率模塊光芯片市場空間及預測(百萬美元)請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 52/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 預計至預計至 2026 年年全球全球 VCSEL 市場市場將達到將達到 24 億美元,億美元,2021-2026 年年復合復合增長率為增長率為 13.6%。據Yole 統計預測,在數據通信和移動應用的推動下,2026 年全球 VCSEL 市場預計將達到 24億美元,2021-2026 年復合增長率為 13.6%,其中用于汽車和移動設
153、備的 VCSEL 將增長至5700 萬美元,2021-2026 年復合增長率達 122%。圖表 79:2021-2026 年全球VCSEL 市場規模(單位:十億美元)資料來源:Yole,五礦證券研究所 中國光芯片廠商的全球份額有望進一步提升中國光芯片廠商的全球份額有望進一步提升。據 ICC 預測,2019-2024 年中國光芯片廠商銷售規模占全球光芯片市場的比例將不斷提升,其中中高速率光芯片增速更快,預計至2024 年中國 25G 以上光芯片全球市場份額有望接近 20%。圖表 80:2019-2024 年中國光芯片占全球光芯片市場比例預測 資料來源:ICC,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁
154、聲明 Page 53/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 4.34.3、發展趨勢、發展趨勢:多品類拓展,:多品類拓展,打造一體化國產替代產業競爭力打造一體化國產替代產業競爭力 趨勢一趨勢一:中國光芯片廠商由單品類產品向:中國光芯片廠商由單品類產品向多品類矩陣多品類矩陣、高端產品拓展高端產品拓展 光芯片的生產過程包括晶圓制造和芯片制造兩個環節光芯片的生產過程包括晶圓制造和芯片制造兩個環節。晶圓制造包括晶圓外延結構生長、光柵結構制作、波導光刻工藝、金屬化制程、減薄退火工藝,芯片制造包括解理鍍膜工藝、封測分選、可靠性驗證。光芯片生產環節要求芯片設計與晶圓制造環節相互反
155、饋與驗證,以實現產品的高性能指標、高可靠性。光電子器件遵循特色工藝光電子器件遵循特色工藝,對工藝的穩定性和一致性要求苛刻對工藝的穩定性和一致性要求苛刻。光芯片具有溫度敏感的特性,其工作溫度每變化 1,激光器發射的波長會漂移 0.08nm 至 0.1nm,由于光的特殊物理性質,光芯片不要求先進制程,但對工藝的穩定性和一致性要求苛刻。IDM 生產模式助力工藝的穩定性與多樣性生產模式助力工藝的穩定性與多樣性,快速響應客戶需求快速響應客戶需求。IDM 是指包含芯片設計、芯片制造、封裝測試在內全部或主要業務環節的生產經營模式。因為光電子器件遵循特色工藝,對工藝、產品、服務、平臺等多個維度有著更高要求,使
156、得特色工藝的競爭能力更加綜合。IDM 一方面可以更好的把控生產過程,有效控制生產良率、周期交付、產品迭代與風險管控等,另一方面有助于縮短產品研發周期,將研發技術與生產經驗結合,更快提升和改進新技術,推出新產品。歐美頭部光電子器件企業多采用 IDM 模式。圖表 81:激光器芯片生產過程 資料來源:源杰科技招股說明書,五礦證券研究所 目前中國光芯片廠商產品種類單一目前中國光芯片廠商產品種類單一,未來有望向多品類未來有望向多品類、高端產品高端產品方向方向拓展拓展。由于中國光電子器件企業擁有自主知識產權的高端核心技術不多,對國外芯片和特種材料的依賴性較大,具有核心競爭能力的產品較少,企業整體實力仍然偏
157、弱,產品結構不夠合理,同質化嚴重,國產廠商集中研發實力實現技術突破,目前多為單一品類,多集中在中低端,產品附加值不高。我們認為,隨著國產廠商研發持續推進,與 IDM 產線平臺的建立,未來有望向多品類方向橫向拓展,同時攻破高端高速高頻領域產品,實現綜合競爭實力的增強與全球市占率的提升。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 54/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 82:光芯片廠商關鍵業務數據指標比較 公司簡稱公司簡稱 毛利率毛利率 是否實現大批量供貨是否實現大批量供貨 2.5G2.5G 激光器產品激光器產品 10G10G 激光器產品激光器產品 25G25G 激
158、光器產品激光器產品 MACOM 56.33%全新光電 42.11%未披露 聯亞光電 41.03%仕佳光子 25.32%小批量供貨階段 送樣階段 長光華芯 52.82%在光通信芯片系列產品方面,已具備晶圓制造、芯片加工、封裝測試的全流程生產能力 源杰科技 65.16%資料來源:源杰科技招股說明書,五礦證券研究所;注:全新光電、聯亞光電的 2.5G、10G、25G 激光器產品是指對應的激光器外延片 注:毛利率為 2021 年數據 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 55/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 趨勢二趨勢二:上游半導體設備與材料為卡脖子環節,下一步重點突
159、破方向:上游半導體設備與材料為卡脖子環節,下一步重點突破方向 光芯片上游主要包括設備及材料供應商光芯片上游主要包括設備及材料供應商。光芯片主要原材料為襯底,輔料包括金耙、特殊氣體、三甲基銦、光刻膠、封裝材料和其他材料等,其他原材料包括顯影液、光刻掩模板、異丙醇、砷化氫等材料。據源杰科技招股說明書披露,襯底在原材料的占比約 30%-50%之間,占比最大。光芯片的主要生產設備包括光刻機、刻蝕機及外延設備等。圖表 83:激光器芯片原材料成本構成(2021 年)資料來源:源杰科技招股說明書,五礦證券研究所 目前大規格、高品質襯底基本為目前大規格、高品質襯底基本為境外廠商壟斷境外廠商壟斷。InP 襯底、
160、GaAs 襯底市場集中度高,主要在海外廠商,中國廠商在材料合成、晶體生長、材料熱處理和材料特性等方面取得了進步,但整體產能規模較小,大尺寸產能不足,基本被海外廠商占據。圖表 84:全球 GaAs 外延片市場格局(2020 年)資料來源:Yole,五礦證券研究所 33%6%6%6%5%3%4%5%31%襯底金耙高純氫磷化氫液氮三甲基銦光刻膠管帽其他53%26%8%4%3%2%4%IQEVPECSumitomo ChemicalsIntelliEPIII-IVLandmark其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 56/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 中國半導
161、體設備產業環節薄弱中國半導體設備產業環節薄弱,高端設備被海外巨頭把控高端設備被海外巨頭把控。光刻機方面,全球光刻機主要市場被 ASML(荷蘭阿斯麥)、Canon(日本佳能)和 Nikon(日本尼康)三家供應商占據絕大部分市場份額,其中高端光刻機被荷蘭ASML 廠商所壟斷,ASML 在EUV領域占比達100%??涛g機方面,全球刻蝕設備領域中,硅基刻蝕主要被 Lam 和 AMAT 壟斷,介質刻蝕主要被TEL 和 Lam 壟斷。中國在半導體設備產業環節較薄弱。圖表 85:全球半導體前道光刻機銷售(2021 年)圖表 86:全球刻蝕設備市場格局(2020 年)資料來源:ChipInsights,五礦證
162、券研究所 資料來源:Gartner,中商產業研究院,五礦證券研究所 圖表 87:全球光通信芯片設備與材料市場競爭格局 中國本土廠商中國本土廠商 國際巨頭企業國際巨頭企業 InPInP 襯底襯底 鼎泰芯源、北京世紀金光、云南鍺業 日本住友電工、美國 AXT GaAsGaAs 襯底襯底 大慶佳昌、中科晶電、云南鑫耀 美國 AXT、日本住友電工、德國弗萊貝格 光刻機光刻機 上海微電子 荷蘭 ASML、日本 Nikon、日本 Canon 刻蝕機刻蝕機 中微半導體 美國泛林集團、日本東京電子、美國應用材料 資料來源:頭豹研究院,五礦證券研究所 050100150200250300350ASMLNikon
163、Canon全球半導體前道光刻機銷售數量(臺)47%27%17%9%LamTELAMAT其他 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 57/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 預計至預計至 2027 年年,硅光集成技術光模塊占比有望達到硅光集成技術光模塊占比有望達到 51%。據 LightCounting 統計,2016 年鈮酸鋰、GaAs、InP、硅光技術在光模塊里的占比分別約為 39%、12%、44%、5%。硅光集成技術具有超高速率、超低功耗、超低規?;杀镜忍匦?,是光通信芯片廠商重點布局領域,預計至 2027 年硅光集成技術光模塊占比有望達到 51%,年復合增長
164、率達 35%。圖表 88:全球光模塊市場規模(按技術劃分,單位:百萬美元)資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 圖表 89:2016 年全球光模塊市場格局(按技術劃分)圖表 90:2027 年全球光模塊市場格局(按技術劃分)資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 資料來源:LightCounting,五礦證券研究所 05000100001500020000250002016201720182019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E硅光GaAsInp鈮酸鋰5%12%44%39%硅光GaAsInp鈮酸鋰51%13%32%3%硅
165、光GaAsInp鈮酸鋰 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 58/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5 5、相關標的相關標的 5.15.1、中際旭創(、中際旭創(300308.SZ300308.SZ):全球全球光模塊光模塊龍頭龍頭廠商廠商 全球領先的光模塊供應商全球領先的光模塊供應商。公司成立于 1987 年,前身為中際智能裝備有限公司,2012 年在深交所上市。2017 年,中際裝備以 28 億元的交易對價收購蘇州旭創,并更名為中際旭創,進軍光模塊領域,實現雙主業并行。2020 年收購成都儲翰,形成“數通+電信”雙振格局。公司是全球領先的光模塊供應商,集高端
166、光通信收發模塊的研發、設計、封裝、測試和銷售于一體,為云數據中心客戶提供 100G、200G、400G 和 800G 等高速光模塊,為電信設備商客戶提供 5G 前傳、中傳和回傳光模塊以及應用于骨干網和核心網傳輸光模塊等高端整體解決方案。據 LightCounting 統計,2021 年中際旭創在全球光模塊廠商排名并列第一,市場份額持續提升。圖表 91:中際旭創發展歷史 資料來源:中際旭創公司官網,五礦證券研究所 收入收入凈利穩健凈利穩健增長增長,毛利率提升,毛利率提升。公司 2021 年實現營業收入 77.0 億元,同比增長 41.9%,實現歸母凈利潤 8.8 億元,同比增長 1.3%,綜合毛
167、利率為 25.6%。2022 年上半年實現營業收入 42.3 億元,同比增長 28.3%,實現歸母凈利潤 4.9 億元,同比增長 44.5%。公司 2022年上半年毛利率為 26.8%,同比提升 2.4pct,凈利率為 11.6%,同比提升 1.1pct。數通領域,受益于數據中心客戶流量需求的增長以及資本開支的持續投入,客戶加快部署400G 和 200G等高端產品實現傳輸速率升級,公司從產品開發、生產投入、供應管理和質量保障等方面積極響應客戶需求并全面滿足交付,隨著 400G 和 200G 等高端產品的出貨比重增加以及持續降本增效;電信領域,5G 網絡建設平穩推進,雙千兆光網工程拉動 10GP
168、ON 等接入網光器件和光模塊的需求。公司營收與凈利增速快,毛利率也有所提升。隨著全球 5G 網絡部署完善,下游應用創新發展,全球流量持續高增,云廠商加大資本開支投入與數據中心建設,公司有望發揮技術、產品、交付等優勢,業績有望進一步增長。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 59/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 92:中際旭創歷年營業收入及增速 圖表 93:中際旭創歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 持續加大研發投入持續加大研發投入,研發體系不斷壯大完善研發體系不斷壯大完善。公司持續加大新產品與新技
169、術的研發投入,2021年公司研發費用 5.4 億元,占營業收入的 7.0%,同比增長 6.9%。截止至 2021 年年末,公司累計獲得國外授權專利 26 項,國內專利 146 項,其中發明 83 項,領先的研發與創新能力促進了產品的高性價比和公司的持續穩定發展。加快重點產品的市場化進度,800G 系列光模塊完成了向客戶的送樣、測試和認證,400G 硅光芯片 fab 良率的持續提升,為穩定量產做好了準備;800G 硅光芯片開發成功;400GZR 和 200GZR 等用于數據中心互聯或電信城域網場景的產品已形成小批量生產和出貨;同時旭創產業研究院進行了 CPO 關鍵技術的預研,并持續打造先進光子芯
170、片產業化技術平臺和 2.5D、3D 混合封裝平臺。圖表 94:中際旭創歷年凈利率與毛利率 圖表 95:中際旭創歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 119%-8%48%9%28%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0102030405060708090201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy285%-18%69%1%44%-50%0%50%100%150%200%250%300%012345678910201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)y
171、oy0%5%10%15%20%25%30%35%19Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q2凈利率毛利率6.00%7.62%7.18%7.03%8.25%0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%012345620182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 60/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 聚焦高端光模塊市場,頭部客戶資源豐富聚焦高端光模塊市場,頭部客戶資源豐富。分產品看,公司聚焦高端市場,高速光通信模塊占比逐年提升,2021
172、年占比達到 82.7%;分地區看,公司聚焦海外市場,頭部客戶資源豐富,海外收入占營業收入的比例約 70%。圖表 96:中際旭創各類產品收入占營收比重 圖表 97:中際旭創境內與境外收入占營收比重 資料來源:中際旭創年報,五礦證券研究所 資料來源:中際旭創年報,五礦證券研究所 收購成都儲翰收購成都儲翰,進一步補全光通信業務布局進一步補全光通信業務布局。公司于 2020 年 4 月簽署股份轉讓協議,收購成都儲翰 67.2%股權,交易完成后成都儲翰成為中際旭創的控股子公司,納入合并范圍。成都儲翰是專注于接入網光模塊和光組件、生產及銷售的高新技術企業,擁有從芯片封裝到光電器件到光電模塊的垂直整合產品線
173、,擁有全面的接入網光通信模塊產品及其組合,包括傳統的 G/EPON 和 10GEPON 系列產品和滿足混合組網架構所使用的 COMBO 系列產品。收購成都儲翰進一步補全公司在光通信領域的業務布局,未來公司將進一步強化與成都儲翰在供應鏈、技術、研發、生產、人員和市場各個環節的整合,充分發揮協同效應,把握接入網市場持續景氣的市場機會。剝離非主業資產剝離非主業資產,進一步聚焦主業進一步聚焦主業。公司 2021 年 12 月 16 日發布轉讓全資子公司股權公告,公司和控股股東中際控股簽訂了股權轉讓協議,將全資子公司中際智能 100%股權轉讓給中際控股,截至 2021 年 12 月 29 日止,股權交割
174、已完成。公司剝離非主業資產,未來有望進一步集中資源發展高端光模塊業務,有望持續提升公司盈利能力。0%20%40%60%80%100%2018201920202021中低速光通信模塊高速光通信模塊光組件電機繞組裝備0%20%40%60%80%100%2018201920202021境內境外 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 61/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 98:成都儲翰部分產品線 資料來源:中際旭創公司公告,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 62/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.25.2、
175、新易盛(、新易盛(3 300502.SZ00502.SZ):全球頭部全球頭部光模塊廠商光模塊廠商 全系列光通信應用光模塊廠商全系列光通信應用光模塊廠商。新易盛于 2008 年 4 月成立,總部位于四川省成都市,于 2016年在創業板上市,是一家專注于光通信領域傳輸和接入技術的國家高新技術企業,致力于高性能光模塊的研發、生產和銷售,高度重視新技術和新產品研發,掌握高速率光器件芯片封裝和光器件封裝技術,應用領域覆蓋了數據中心、數據通信、5G 無線網絡、電信傳輸、固網接入、智能電網、安防監控等領域。產品方面產品方面,目前公司已成功研發出涵蓋 5G 前傳、中傳、回傳的 25G、50G、100G、200
176、G系列光模塊產品并實現批量交付,同時是國內少數批量交付運用于數據中心市場的 100G、200G、400G 高速光模塊,已成功推出 800G 光模塊產品系列組合、基于硅光解決方案的400G 光模塊產品及 400GZR/ZR+相干光模塊??蛻舴矫?,客戶方面,公司與全球主流通信設備商及互聯網廠商有著良好的合作關系。圖表 99:新易盛 2021 年產品結構(按收入分類)資料來源:新易盛公司公告,新易盛公司官網,五礦證券研究所 營收凈利高增長營收凈利高增長。公司 2021 年實現營業收入 29.1 億元,同比增長 45.6%,實現歸母凈利潤6.6 億元,同比增長 34.6%,綜合毛利率為 32.2%。2
177、022 年上半年實現營業收入 14.8 億元,同比增長 2.6%,實現歸母凈利潤 4.6 億元,同比增長 42.8%,扣非歸母凈利潤為 3.6 億元,同比增長 18.6%。公司 2022 年上半年毛利率為 33.7%,同比提升 0.9pct,凈利率為 31.2%,同比提升 8.8pct,扣非凈利率為 24.2%,同比提升 3.3pct。隨著全球范圍內數據中心市場景氣度持續提升,全球市場對高速率光模塊產品的需求增加,公司不斷加強市場推廣和客戶拓展力度,產品及客戶結構進一步優化,營收凈利保持增長。點對點光模塊97.65%PON光模塊1.48%組件等0.87%請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 63
178、/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 100:新易盛歷年營業收入及增速 圖表 101:新易盛歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 持續加大研發投入,毛利率企穩。持續加大研發投入,毛利率企穩。公司持續增加研發投入,2021 年公司研發費用 1.1 億元,占營業收入的 3.7%,同比增長 27.4%。截止 2021 年 12 月 31 日,公司累計獲得授權專利91 項,其中發明專利 27 項,實用新型專利 63 項,外觀設計專利 1 項。公司高速率光模塊、硅光模塊、相干光模塊等研發項目取得多項進展,通過內
179、部培養和外部引進相結合的方法打造高戰斗力的研發團隊,與供應商、客戶、各大專院校及科研院所加強技術交流與合作,不斷提高公司研發人員的技術水平和創新能力,并通過建立多層次激勵的薪酬體系吸引和留住優秀研發人才。生產方面生產方面,公司持續進行工藝優化改良,進一步推進精益生產管理,實現“平衡生產線、標準化作業”等,使公司能靈活應對多品種、小批量、短交期的生產效率管理,減少庫存,縮短生產周期時間,降低成本,保證質量和交貨期,提高生產力。圖表 102:新易盛歷年凈利率與毛利率 圖表 103:新易盛歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 -13.3%5
180、3.3%71.5%45.5%2.6%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%05101520253035201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy-71.2%565.6%131.0%34.6%42.8%-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%01234567201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy0%5%10%15%20%25%30%35%40%201720182019202020212022H1凈利率毛利率0%1%2%3%4%5%6%7%8%0.00.20.40
181、.60.81.01.220182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 64/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 海外收入占比穩步增長,毛利率持續向好。海外收入占比穩步增長,毛利率持續向好。分地區看,公司海外業務快速發展,占比持續提高,2021 年海外業務收入占比達 78.2%,海外業務毛利率高,隨著海外市場收占比的提升,產品與客戶結構的優化,有望進一步提升公司盈利能力。圖表 104:新易盛境內與境外收入占營收比重 圖表 105:新易盛境內與境外毛利率 資料來源:新易盛公司公告,五礦證券研究所 資料來源
182、:新易盛公司公告,五礦證券研究所 前瞻布局,開展關鍵技術研究前瞻布局,開展關鍵技術研究。公司高速率光模塊、硅光模塊、相干光模塊相關研發項目取得多項突破和進展,并成功推出 800G 光模塊產品系列組合、基于硅光解決方案的 400G 光模塊產品及 400GZR/ZR+相干光模塊產品。據公司年報披露在研項目情況,公司覆蓋了硅光、高速率、長距離、低功耗、定制化場景多個方向。圖表 106:新易盛在研項目情況統計 主要研發項目名稱主要研發項目名稱 項目目的項目目的 項目進展項目進展 擬達到的目標擬達到的目標 預計對公司未來發展的影響預計對公司未來發展的影響 硅光技術光模塊的研發硅光技術光模塊的研發 建立公
183、司獨有的硅光產品體系,創造業界前沿及高性能模塊 部分完成 實現硅光子集成技術,達到行業先進水平 增加公司前沿產品市場競爭力,搶占高端客戶市場 高速率光模塊的研發高速率光模塊的研發 研發可應用于數據中心、電信市場的高速光模塊 部分完成 開發高速率各種典型應用的光模塊 有利于擴大數據中心及電信市場,提高公司市場競爭力 長距離傳輸高速光模塊長距離傳輸高速光模塊的研發的研發 研發滿足遠距離傳輸和數通網絡發展需求的高速光模塊 部分完成 實現長距離傳輸高速光模塊的開發和批量生產 有助于各大網絡運營商順利進行網絡帶寬升級,與客戶建立穩健的長期合作關系。低功耗高速光模塊的研低功耗高速光模塊的研發發 研發低功耗
184、的高速光模塊 部分完成 降低高速光模塊的功耗 滿足客戶降低通信系統能源消耗的需求,有助于占據市場份額 特殊應用場景光模塊研特殊應用場景光模塊研發發 開發特殊應用場景的光模塊 部分完成 滿足客戶定制化需求 有助于與客戶建立穩健的長期合作關系 資料來源:新易盛公司公告,五礦證券研究所 0%20%40%60%80%100%2018201920202021境內境外0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%2018201920202021境內毛利率境外毛利率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 65/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.35.3、光迅科技
185、(、光迅科技(002281002281.SZ.SZ):中國首家上市通信光電子器件公司:中國首家上市通信光電子器件公司 中國首家上市的通信光電子器件公司中國首家上市的通信光電子器件公司。光迅科技源于 1976 年成立的郵電部固體器件研究所,2001 年改制,2009 年在深交所上市,成為國內首家上市的光電子器件公司,2013 年公司收購高端芯片廠商丹麥 IPX公司,切入核心芯片技術。公司從事光電芯片、器件、模塊及子系統產品研發、生產、銷售及技術服務,主要產品有光電子器件、模塊和子系統產品。按應用領域可分為傳輸類產品、接入類產品、數據通信類產品。公司設立有七大市場和銷售平臺,產品服務全球設備商、運
186、營商、資訊商、行業網客戶。公司目前與下游大型高增長、優質企業建立了長期穩定的合作關系,服務的客戶主要包括有Google、Infinera、華為、中興、烽火等國內外知名客戶,出口北美、歐洲、印度、韓國、巴西、日本等國家和地區。據公司 2022 年半年報披露,Omdia 最新統計數據公司整體市場份額為 7.1%。圖表 107:光迅科技發展歷史 資料來源:光迅科技公司官網,五礦證券研究所 營收凈利保持增長營收凈利保持增長。公司 2021 年實現營業收入 64.9 億元,同比增長 7.3%,實現歸母凈利潤 5.7 億元,同比增長 25.1%,綜合毛利率為 24.2%。2022 年上半年實現營業收入 3
187、5.4 億元,同比增長 12.9%,實現歸母凈利潤 3.1 億元,同比增長 6.3%。公司 2022 年上半年毛利率為 23.2%,同比下降 2.6pct,凈利率為 8.3%,同比下降 0.5pct。2021 年公司在 5G 前傳、10GPON、100G/200G/400G 數據通信模塊、超寬帶光放大器、新型智能器件、相干器件和模塊等方面都取得了較好的進展。公司營收與凈利保持平穩增長。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 66/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 108:光迅科技歷年營業收入及增速 圖表 109:光迅科技歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Win
188、d,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 持續加大研發投入持續加大研發投入。目前公司已建成一個國家認定企業技術中心、兩個省工程技術研究中心,光纖通信技術和網絡國家重點實驗室(有源光器/無源件集成研究部),已擁有一個省部級創新中心,不斷革新技術、創造多樣化產品。2021 年公司研發費用 6.6 億元,占營業收入的10.2%,同比增長 18.9%。公司擁有從芯片、器件、模塊到子系統的垂直集成能力,擁有光芯片、耦合封裝、硬件、軟件、測試、結構和可靠性七大技術平臺。在產品、技術、封裝、交付、質量等方面建立了成熟的模式,涵蓋從硬件、軟件、結構、測試平臺一體化布局,擁有自主可控和技術領先優勢
189、,具備大規模交付能力和良好的質量控制水平。圖表 110:光迅科技歷年凈利率與毛利率 圖表 111:光迅科技歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 進軍光電子芯片領域進軍光電子芯片領域。公司持續推進 25Gb/s、50Gb/s 高速激光器、探測器等光芯片的迭代開發,進一步加大對氣密、非氣密、光電混合集成等光電子器件封裝技術研究,保持對光電子封裝新技術的敏感度和預研跟蹤。公司有 PLC(平面光波導)、III-V、SiP(硅光)三大光電芯片平臺。PLC 芯片有 AWG、MCS 系列;III-V 芯片有激光器類(FP 芯片、DFB 芯片、EML
190、 芯片、VCSEL 芯片)、探測器類(PD 芯片、APD 芯片);SiP 芯片平臺支持直接調制和相干調制方案。8%8%13%7%13%0%2%4%6%8%10%12%14%010203040506070201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy0%8%36%16%6%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0123456201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy-5%0%5%10%15%20%25%30%19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q
191、3 21Q4 22Q1 22Q2凈利率毛利率8.02%8.24%9.19%10.19%9.21%0%2%4%6%8%10%12%0123456720182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 67/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 112:光迅科技產品和技術平臺 資料來源:光迅科技公司公告,五礦證券研究所 定增獲批,募投項目擴大產能,加速高端產品發展定增獲批,募投項目擴大產能,加速高端產品發展。5 月 9 日,證監會發行審核委員會審核通過了光迅科技申請的非公開發行股票事項。公司計劃募集不超過
192、15.7 億元,用于“高端光通信器件生產建設項目”和“高端光電子器件研發中心建設項目”?!案叨斯馔ㄐ牌骷a建設項目”投產后將形成年產 5G/F5G 光器件 610.00 萬只、相干器件、模塊及高級白盒 13.4 萬只、數通光模塊 70 萬只的規模,有助于提升公司生產能力,解決公司產能瓶頸,升級工藝平臺及封裝能力,提升高端產品供貨能力?!案叨斯怆娮悠骷邪l中心建設項目”擬從總部調配 180 名研發技術人員,另引進 600 名研發技術人員,重點解決 5G、數據通信前沿核心光電子產品需求,滿足下一代光通信接入、智能光網絡、超高速數據中心的應用需求,搭建一個綜合的研發平臺,提高公司整體研發水平,加快
193、公司產品更新迭代,拓展業務發展鏈條。圖表 113:光迅科技定增募投項目(單位:萬元)項目名稱項目名稱 投資總額投資總額 擬使用募集資金額擬使用募集資金額 高端光通信器件生產建設項目 128474.29 95477.32 高端光電子器件研發中心建設項目 87952.08 61832.68 合計合計 216426.37 216426.37 157310.00 157310.00 資料來源:光迅科技公司公告,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 68/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.45.4、天孚通信(、天孚通信(3 300394.SZ00394
194、.SZ):稀缺稀缺平臺型光器件平臺型光器件廠商廠商,順利突破激光雷達,順利突破激光雷達 全球光器件核心部件領域的領先企業全球光器件核心部件領域的領先企業,光器件一站式解決方案提供商光器件一站式解決方案提供商。天孚通信成立于 2005年,2015 年在創業板上市,是領先的光器件整體解決方案提供商,主要產品包括光組件、光器件等,在精密陶瓷、工程塑料、復合金屬、光學玻璃等基礎材料領域積累沉淀了多項全球領先的工藝技術,形成了波分復用耦合、PLC 芯片制造測試、FAU 光纖陣列設計制造、TO-CAN/BOX/芯片封測、并行光學設計制造、微光學光路模擬設計裝配、光學元件冷加工與鍍膜、納米級精密模具設計制造
195、、金屬材料微米級制造、陶瓷材料成型燒結等技術和創新平臺。2018、2019、2020、2021 連續四年榮獲亞太光通信委員會和網絡電信信息研究院評選的“中國光器件與輔助設備及原材料最具競爭力企業 10 強”獎項,連續多年被行業主流客戶評為優秀供應商。圖表 114:天孚通信發展歷史 資料來源:天孚通信公司官網,五礦證券研究所 營收凈利持續增長,盈利能力保持穩定營收凈利持續增長,盈利能力保持穩定。公司 2021 年實現營業收入 10.3 億元,同比增長18.2%,實現歸母凈利潤 3.1 億元,同比增長 9.8%,綜合毛利率為 49.7%。2022 年上半年實現營業收入 5.8 億元,同比增長 17
196、.9%,實現歸母凈利潤 1.7 億元,同比增長 25.5%。公司 2022 年上半年毛利率為 48.6%,同比下降 3.3pct,凈利率為 30.2%,同比提升 1.8pct。公司營收凈利持續增長,主要受益于公司積極開發海內外優質客戶以及全球數據中心規模建設帶動對光器件產品需求的持續增長,同時公司利用募集資金建設的“面向 5G 及數據中心的高速光引擎建設項目”,經過持續的研發投入,已順利實現規模量產。從產品結構看,電信領域受制于中國 5G 基站建設進程周期性波動影響,市場對產品需求不增反降,光有源器件 2021 年實現營業收入 8499 萬元,同比下降 27.1%;數通領域,因流量需求增長、云
197、計算、元宇宙場景等,市場對光器件產品的需求持續穩步增長。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 69/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 115:天孚通信歷年營業收入及增速 圖表 116:天孚通信歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 持續加大研發投入,明確智慧工廠戰略持續加大研發投入,明確智慧工廠戰略。2021 年上半年公司研發費用 6219.8 萬元,占營業收入的比例為 10.8%,同比增長 17.9%。目前已形成以蘇州為總部研發中心,日本和深圳為研發分支,江西為量產基地,美國、深圳、武漢為技術支持分支
198、的網狀布局,形成了集研產銷為一體的全球化產業布局。此外,公司制定了信息化建設三年發展規劃,全面升級建設 ERP、MES、PLM、SRM、OA 等系統,公司江西天孚新工廠 2021 年順利完成搬遷工作并正式投產使用,同時啟動建立東南亞海外生產基地,利用全球不同地域的差異化優勢,深化全球生產資源布局,以長期應對全球不同地區客戶的個性化需求。圖表 117:天孚通信歷年凈利率與毛利率 圖表 118:天孚通信歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 高速光引擎業務進展順利高速光引擎業務進展順利,形成差異化競爭壁壘,形成差異化競爭壁壘。2021 年
199、2 月,公司完成“面向 5G 及數據中心的高速光引擎建設項目”7.9 億元定增,2021 年公司高速光引擎建設項目進展順利,產品從小批量轉入批量生產,公司從分立式元器件向混合集成光器件平臺轉型升級,一站式解決客戶高速率器件需求,形成差異化競爭壁壘。31%18%67%18%18%0%10%20%30%40%50%60%70%80%024681012201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy23%23%67%10%25%0%10%20%30%40%50%60%70%80%0.00.51.01.52.02.53.03.520172018201920202021202
200、2 H1歸母凈利潤(億元)yoy0%10%20%30%40%50%60%19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1 22Q2凈利率毛利率9.46%10.71%8.85%9.66%10.77%0%2%4%6%8%10%12%0.00.20.40.60.81.01.220182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 70/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 119:天孚通信高速光引擎募投項目情況(單位:萬元)項目名稱
201、項目名稱 項目總投資金額項目總投資金額 擬使用募資資金金額擬使用募資資金金額 面向 5G 及數據中心的高速光引擎建設項目 78600 78600 合計合計 78600 78600 資料來源:天孚通信公司公告 五礦證券研究所 收購北極光電收購北極光電,進一步擴大產品戰略版圖,進一步擴大產品戰略版圖。公司于 2020 年 8 月以自有資金 9900 萬元收購北極光電,北極光電主營高端鍍膜、Optical Filter、Filter Block、WDM 產品線,深耕海外市場多年,為全球范圍多家知名客戶提供服務,擁有深厚的工藝技術積累,顯著提升了公司在光器件領域的核心技術儲備,豐富了戰略性產品布局。圖
202、表 120:北極光電發展歷程 資料來源:北極光電官網,五礦證券研究所 橫向拓展激光雷達橫向拓展激光雷達、醫療檢測等醫療檢測等新版塊,新版塊,培育新的業務增長點。培育新的業務增長點。公司緊跟各領域科技升級迭代的市場機遇,圍繞光器件平臺的基礎能力加大研發投入,并專人專項推動跨領域應用研究,為激光雷達和醫療檢測領域多個客戶進行產品送樣,目前已實現部分客戶小批量交付。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 71/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.55.5、光庫科技(、光庫科技(3 300620.SZ00620.SZ):全球頭部鈮酸鋰調制器廠商:全球頭部鈮酸鋰調制器廠商
203、 光纖器件領先廠商,光纖器件領先廠商,全球三家主要的鈮酸鋰調制器供應商之一。全球三家主要的鈮酸鋰調制器供應商之一。光庫科技成立于 2000 年,于 2017 年在創業板上市,總部位于珠海,是專業從事光纖器件、鈮酸鋰調制器件及光子集成器件的設計、研發、生產、銷售及服務的高新技術企業,產品應用在光纖激光、光纖通訊、數據中心、無人駕駛、光纖傳感、醫療設備、科研等領域,銷往歐、美、日等 40 多個國家和地區。光庫科技是全球僅有的幾家海底長途光網絡核心器件供貨商,2020 年公 司收購Lumentum 旗下的鈮酸鋰調制器產線,成立光子集成事業部,專注于光學芯片和集成模塊的研發及產業化,進入鈮酸鋰調制器芯
204、片新領域,是目前在超高速調制器芯片和模塊產業化、規?;I先的三家公司之一。公司主要產品包括光纖激光器件、光通訊器件、鈮酸鋰調制器件及光子集成器件:光纖激光器件主要產品包括隔離器、合束器、光纖光柵、激光輸出頭等,主要應用于光纖激光器、激光雷達、無人駕駛等領域;光通訊器件主要產品包括隔離器、波分復用器、偏振分束/合束器、光纖光柵、鍍金光纖等,主要應用于密集波分復用傳輸等領域。SR4/PSM 跳線、單模/多模 MT-MT 跳線、插芯-光纖陣列、保偏型光纖陣列、保偏型光纖尾纖、WDM 模塊、MPO/MTP 光纖連接器等,主要應用于數據中心、云計算、5G 產業鏈等領域;鈮酸鋰調制器件及光子集成器件主要產
205、品包括 400/600G 鈮酸鋰相干調制器、100/200G 鈮酸鋰相干調制器、10Gbps 零啁啾強度調制器、20/40GHz 模擬強度調制器、有線電視用雙輸出模擬調制器等,主要應用于超高速干線光通信網、海底光通信網、城域核心網、CATV 網絡、微波光子、測試及科研等領域。圖表 121:光庫科技發展歷史 資料來源:光庫科技公司官網,五礦證券研究所 收入業績高增長,行業持續高景氣收入業績高增長,行業持續高景氣。公司 2021 年實現營業收入 6.7 億元,同比增長 35.8%,實現歸母凈利潤 1.3 億元,同比增長 120.9%,綜合毛利率為 42.0%。2022 年上半年實現營業收入 3.2
206、 億元,同比增長 2.5%,實現歸母凈利潤 0.6 億元,同比增長 0.6%。公司 2022 年上半年毛利率為 37.4%,同比下降 4.3pct,凈利率為 18.4%,同比下降 0.4pct。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 72/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 122:光庫科技歷年營業收入及增速 圖表 123:光庫科技歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 專注光器件領域,持續加大研發投入專注光器件領域,持續加大研發投入。2021 年公司研發費用 0.8 億元,占營業收入的 11.6%,同比增
207、長 56.6%。公司一直專注光器件領域,其自主研發的多款宇航級無源器件在“嫦娥三號”、“嫦娥四號”、“嫦娥五號”上采用。公司已掌握先進的光纖器件設計和封裝技術,鈮酸鋰調制器芯片制程和模塊封裝技術、高功率器件散熱技術、光纖器件高可靠性技術、保偏器件對位技術、光纖端面處理技術等均處于國際先進水平。截止至 2021 年末,公司及子公司共擁有知識產權 126 項:其中發明專利 11 項,實用新型專利 106 項,軟件著作權 9 項。圖表 124:光庫科技歷年凈利率與毛利率 圖表 125:光庫科技歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 產品穩定可
208、靠產品穩定可靠,與大客戶合作緊密與大客戶合作緊密。公司產品得到了國內外的主流光纖激光器廠家的普遍認可。公司客戶包括國外知名的激光器生產商 Trumpf Group、Coherent、Spectra-Physics 等,國內領先的激光器生產商杰普特、創鑫激光、光惠激光、大族激光等,國內外知名光通訊企業 Ciena、Finisar、Lumentum、藤倉、中際旭創等,國內外著名科研機構中科院上海光機所、中科院半導體所、中國光學工程學會、斯坦福大學、東京大學、中科院、清華大學等。25.6%35.1%25.8%35.8%2.5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%012345678201
209、720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy33.3%-28.1%3.0%120.9%0.6%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0.00.20.40.60.81.01.21.4201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy7.9%18.6%24.7%8.3%10.7%13.0%14.1%10.9%17.1%20.2%22.2%18.4%16.3%20.08%39.7%39.3%46.4%43.4%37.9%45.7%44.2%45.4%41.0%42.3%49.9%34.7%39.2%35.8%0%10
210、%20%30%40%50%60%19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 21Q3 21Q4 22Q1 22Q2凈利率毛利率0%2%4%6%8%10%12%14%16%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.920182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 73/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 126:光庫科技部分榮譽示意圖 資料來源:光庫科技官網,五礦證券研究所 鈮酸鋰募投項目穩步推進鈮酸鋰募投項目穩步推進,進入光
211、子芯片領域,進入光子芯片領域。公司于 2019 年以現金方式收購 Lumentum Holdings Inc.及其附屬公司位于意大利 SanDonato 及其代工廠的 LiNbO3(鈮酸鋰)系列高速調制器產品線相關資產;并于 2020 年定增募資 7.1 億元,用于鈮酸鋰高速調制器芯片研發及產業化項目和補充流動資金;2020 年 10 月公司成立光子集成事業部,并于 2020 年 12月正式啟動鈮酸鋰高速調制器芯片研發及產業化募投項目建設,完成中國、意大利雙研發中心的布局,截止至 2021 年末,募投項目已完成主體工程施工,目前正在進行內部裝修、配套工程施工和工藝平臺搭建,進展順利。圖表 12
212、7:光庫科技定增募集資金項目投向(單位:萬元)項目名稱項目名稱 項目投資總額項目投資總額 擬投入募集資金擬投入募集資金 鈮酸鋰高速調制器芯片研發及產業化項目 58500 54000 補充流動資金 17000 17000 合計合計 7550075500 7100071000 資料來源:光庫科技公司公告,五礦證券研究所 收購加華微捷收購加華微捷,進入數據中心產業鏈,進入數據中心產業鏈。2018 年公司以自有資金 1.5 億元收購加華微捷 100%股權,通過收購加華微捷進入數據中心、云計算和 5G 產業鏈。加華微捷于 2015 年在深圳成立,主要從事研究開發、生產、銷售高端光纖連接產品和微光學連接產
213、品等,在高速數通光收發模塊中所需的微型連接產品技術領域處于相對領先的地位,2021 年實現營收 8592.6萬元,實現歸母凈利潤 1552.9 萬元。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 74/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 128:加華微捷相關產品示意圖(高速模塊微連接)資料來源:加華微捷官網,五礦證券研究所 成立激光雷達事業部成立激光雷達事業部,積極布局市場機遇積極布局市場機遇。激光雷達領域是公司未來的重要發展方向之一,2021 年公司成立激光雷達事業部,為國內外多家基于光纖激光器 1550nm 光源方案的激光雷達公司提供全系列高性能、低成本、高可靠
214、性的光纖元器件,2021 年完成了進入汽車行業供應鏈必備的 IATF16949 質量認證體系的符合性認證,并自主開發了面向 ToF 激光雷達應用基于鉺鐿共摻光纖放大器的 1550nm 光源模塊。在市場布局方面,公司積極布局 FMCW 激光雷達應用市場,目前公司可以為 FMCW 激光雷達提供鈮酸鋰 IQ 調制器,未來基于公司的薄膜鈮酸鋰調制器平臺,公司將開發應用于 FMCW激光雷達的窄線寬半導體激光器和薄膜鈮酸鋰調制器的集成光源模塊,助力 FMCW 激光雷達的發展和市場化。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 75/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.65.6、
215、炬光科技(、炬光科技(6 688167.SH88167.SH):激光元器件領先企業,進軍激光雷達市場:激光元器件領先企業,進軍激光雷達市場 高功率半導體激光器領導者高功率半導體激光器領導者。炬光科技于 2007 年在西安成立,2021 年在科創板上市,主要從事激光行業上游的高功率半導體激光元器件(“產生光子”)、激光光學元器件(“調控光子”)的研發、生產和銷售,目前正在拓展激光行業中游的光子應用模塊和系統的研發、生產和銷售,形成了高功率半導體激光元器件“產生光子”、激光光學元器件“調控光子”、光子應用模塊和系統“提供解決方案”的戰略布局。公司在固體激光器泵浦源、光纖激光器核心器件、高端工業制造
216、、醫療健康等領域的銷售收入占比較高。目前正在拓展智能輔助駕駛、半導體集成電路芯片制程、顯示面板制造等新興應用領域。圖表 129:炬光科技發展歷史 資料來源:炬光科技公司官網,五礦證券研究所 營收凈利穩定增長,盈利能力快速提升。營收凈利穩定增長,盈利能力快速提升。公司 2021 年實現營業收入 4.8 億元,同比增長 32.2%,實現歸母凈利潤 0.7 億元,同比增長 93.2%,綜合毛利率為 54.3%。2022 年上半年實現營業收入 2.6 億元,同比增長 21.1%,實現歸母凈利潤 0.69 億元,同比增長 107.5%。公司2022 年上半年毛利率為 55.4%,同比提升 1.0pct,
217、凈利率為 26.2%,同比提升 11.6pct。圖表 130:炬光科技歷年營業收入及增速 圖表 131:炬光科技歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 34.5%-5.6%7.5%32.2%21.1%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy297.6%-530.8%143.4%94.3%107.5%-600%-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%
218、300%400%-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 76/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 持續研發,不斷加強技術儲備。持續研發,不斷加強技術儲備。公司在中國西安、東莞和德國多特蒙德、美國圣何塞配置核心技術團隊,具有博士后科研工作站。2021 年公司研發費用 0.7 億元,占營業收入的 14.2%,同比下降 3.0%。公司自主研發了制備金錫薄膜界面材料的工藝技術,實現了批量生產,2020年進入臺積電供應鏈。截至
219、2021 年 12 月 31 日,公司擁有包括美國、歐洲、日本、韓國等境外專利 113 項,境內發明專利 119 項、實用新型專利 149 項和外觀設計專利 32 項。圖表 132:炬光科技歷年凈利率與毛利率 圖表 133:炬光科技歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 擁有擁有車規級汽車應用(激光雷達)核心能力車規級汽車應用(激光雷達)核心能力,項目有序推進。,項目有序推進。公司于 2016 年起開始研發的高峰值功率固態激光雷達面光源已與汽車客戶簽訂供貨合同,現已進入批量生產階段。2020年炬光科技已通過 IATF16949 質量管理
220、體系認證、德國汽車工業協會 VDA6.3 過程審核,擁有車規級激光雷達發射模組設計、開發、可靠性驗證、批量生產等核心能力,并通過首個汽車量產項目積累了大量可靠性設計及驗證經驗。已與北美、歐洲、亞洲多家知名企業達成合作意向或建立合作項目,包括美國納斯達克激光雷達上市公司 VelodyneLiDAR、Luminar、福特旗下知名無人駕駛公司 ArgoAI 等,其中激光雷達線光源產品已與多家客戶建立新產品開發項目。公司為德國大陸集團提供激光雷達發射模組已進入量產爬坡階段。圖表 134:炬光科技激光雷達相關產品 資料來源:炬光科技官網,五礦證券研究所 15.1%8.9%9.1%18.6%18.0%7.
221、9%17.2%32.76%50.6%51.1%54.6%54.2%60.2%48.5%54.6%55.97%0%10%20%30%40%50%60%70%20Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q2凈利率毛利率19.62%15.38%22.36%19.42%14.24%12.84%0%5%10%15%20%25%0.00.10.20.30.40.50.60.70.8201720182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 77/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.75.7、長光華
222、芯(、長光華芯(6 688048.SH88048.SH):中國半導體激光芯片龍頭):中國半導體激光芯片龍頭 中國半導體激光芯片龍頭中國半導體激光芯片龍頭。長光華芯 2012 年在蘇州成立,于 2022 年在科創板上市,公司聚焦半導體激光行業,核心產品為半導體激光芯片,致力于高功率半導體激光器芯片、高速光通信半導體激光芯片、高效率半導體激光雷達 3D 傳感芯片及相關光電器件和應用系統的研發生產和銷售,產品廣泛應用于工業激光器泵浦、激光先進制裝備、生物醫學及美容、高速光通信、機器視覺與傳感等。長光華芯是半導體激光行業全球少數具備高功率激光芯片量產長光華芯是半導體激光行業全球少數具備高功率激光芯片量
223、產能力的企業之一,打破了中國激光行業上游核心環節半導體激光芯片依賴國外進口的局面能力的企業之一,打破了中國激光行業上游核心環節半導體激光芯片依賴國外進口的局面。擁有完備的產品體系擁有完備的產品體系,縱橫向一體化布局縱橫向一體化布局。產品方面,公司緊跟下游市場發展趨勢,不斷開發具有領先性的產品、創新優化生產制造工藝、布局建設生產線,已形成由半導體激光芯片、器件、模塊及直接半導體激光器構成的四大類、多系列產品矩陣,為半導體激光行業的垂直產業鏈公司。業務方面,公司橫向拓展建立高效率 VCSEL 激光芯片和高速光通信芯片兩大產品平臺,同時縱向延伸開發器件、模塊及終端直接半導體激光器,上下游協同發展,公
224、司綜合實力逐步提升。據公司招股書披露據公司招股書披露,公司高功率半導體激光芯片全球市場份額為公司高功率半導體激光芯片全球市場份額為 3.9%,國內市場占有率為國內市場占有率為 13.4%。圖表 135:長光華芯主要產品系列 資料來源:長光華芯招股說明書,五礦證券研究所 2020 年歸母凈利潤實現扭虧為盈年歸母凈利潤實現扭虧為盈,營收,營收凈利高增長凈利高增長。公司 2021 年實現營業收入 4.3 億元,同比增長 73.6%,實現歸母凈利潤 1.2 億元,同比增長 340.5%,綜合毛利率為 52.8%。2022年上半年實現營業收入 2.5 億元,同比增長 31.3%,實現歸母凈利潤 0.6
225、億元,同比增長24.7%。公司 2022 年上半年綜合毛利率為 53.4%,同比提升 0.5pct,凈利率為 23.6%,同比下降 1.2pct。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 78/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 136:長光華芯歷年營業收入及增速 圖表 137:長光華芯歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 持續研發投入,不斷強化技術創新持續研發投入,不斷強化技術創新。2021 年公司研發費用 0.9 億元,占營業收入的 20.0%,同比增長 42.4%。公司擁有半導體激光芯片設計、外延生產
226、、晶圓制造、芯片加工及封裝測試等全流程工藝技術,公司核心技術包括器件設計及外延生長技術、FAB 晶圓工藝技術、腔面鈍化處理技術、封裝技術及高亮度合束及光纖耦合技術等。公司已建成覆蓋芯片設計、外延生長、晶圓處理工藝(光刻)、解理/鍍膜、封裝測試、光纖耦合等 IDM 全流程工藝平臺和3 吋、6 吋量產線,應用于多款半導體激光芯片開發,突破一系列關鍵技術,是少數研發和量產高功率半導體激光芯片的公司之一。圖表 138:長光華芯歷年凈利率與毛利率 圖表 139:長光華芯歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 49.8%78.5%73.6%31.3
227、%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.020182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy-795.3%120.3%340.5%24.7%-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%-1.5-1.0-0.50.00.51.01.520182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy-15.6%-93.1%10.6%26.9%23.6%31.0%36.0%31.4%52.8%53.4%-120%-100%-80%-60%-40%-20%0%20%4
228、0%60%80%20182019202020212022 H1凈利率毛利率40.24%38.05%24.40%20.02%21.61%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.020182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 79/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 打破中國激光領域打破中國激光領域“有器無芯”的局面,良率復合增長率達“有器無芯”的局面,良率復合增長率達 33.4%。公司自設立以來,獨立承擔、牽頭主持或參與國
229、家科技部“十三五”國家重點研發計劃項目等眾多國家級科技攻關項目,設立了國家級博士后工作站、江蘇省博士后創新實踐基地、江蘇省工程技術中心、江蘇省研究生工作站及蘇州市工程技術中心等。公司擁有多項關鍵核心技術,包括器件設計及外延生長技術、FAB 晶圓工藝技術、腔面鈍化處理技術、高亮度合束及光纖耦合技術等等,公司產品在功率、電光轉換效率、壽命等方面屢次突破。隨著公司生產技術不斷提高及生產工藝不斷改進,2018 年至 2020 年激光芯片生產的良率不斷提高,復合增長率達到 33.4%。2021 年公司實現 30W 高功率半導體單管芯片的量產。圖表 140:長光華芯產品研發和產業化的主要進展情況 年份年份
230、 事件事件 20122012 年年 建成包括芯片設計、封裝測試、光纖耦合等工藝產線 20132013 年年 實現光纖耦合模塊、陣列模塊的全面量產 20172017 年年 1、率先提出和推行 976nm 光纖激光器泵浦方案 2、推出 360w200m976nm 波長鎖定光纖耦合模塊產品 20182018 年年 1、成立 VCSEL 事業部,橫向擴展,建立 VCSEL 芯片 6 吋線 2、成立激光系統事業部,縱向延伸 3、推出 1000w940nm 巴條芯片 4、推出 180w135m/280w200m/350w200m976nm 光纖耦合模塊產品 20192019 年年 1、推出 15w 高功率
231、半導體單管芯片 2、推出 600w200m976nm 光纖耦合模塊 3、推出各系列直接半導體激光器 20202020 年年 1、推出 18W、25W 高功率半導體單管芯片 2、推出 VCSEL 面發射半導體激光芯片 3、導入 InP 光通信芯片制造工藝和產線 20212021 年年 實現 30W 高功率半導體單管芯片的量產 資料來源:長光華芯招股說明書,五礦證券研究所 產品產品服務行業龍頭客戶服務行業龍頭客戶,突破核心關鍵工藝技術,突破核心關鍵工藝技術。公司已逐步實現高功率、高可靠性、高效率、寬波長范圍單管芯片的國產化,可量產功率達到 30W,波長范圍覆蓋 808-1064nm,電光轉換效率達
232、 60%至 65%,產品技術水平與國外先進水平同步。發射單管芯片成功導入銳科激光、創鑫激光及大族激光等主流激光器及激光設備廠商;公司高功率巴條芯片可實現連續(CW)50-250W 激光輸出,準連續脈沖(QCW)500-1000W 激光輸出,電光轉換效率 63%以上,波長包括 808、940nm,廣泛應用于固態激光器泵浦源,服務于多家國家級骨干單位。IPO 募資擴充產能,不斷提升綜合競爭力募資擴充產能,不斷提升綜合競爭力。公司擬首次公開發行不超過 3390 萬股人民幣普通股,占發行后股份總數的 25.0%,擬募集資金 13.5 億元,實際募集資金 27.4 億元,公司募集資金分別投向“高功率激光
233、芯片、器件、模塊產能擴充項目”、“垂直腔面發射半導體激光器(VCSEL)及光通訊激光芯片產業化項目”、“研發中心建設項目”三項,募投項目的實施可以進一步擴大公司業務規模,為公司未來發展提供新的增長點并快速補充營運資金,為公司業務發展提供資金支持,不斷提高綜合競爭力,鞏固并提升行業地位和盈利能力。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 80/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 141:長光華芯募集資金投資項目情況(單位:萬元)項目項目 金額金額 占比占比 高功率激光芯片、器件、模塊產能擴充項目 59933.25 44.46%垂直腔面發射半導體激光器(VCSEL)
234、及光通訊激光芯片產業化項目 30504.81 22.63%研發中心建設項目 14365.51 10.66%補充流動資金 30000 22.25%合計合計 134803.6134803.6 100%100%資料來源:長光華芯招股說明書,五礦證券研究所 公司公司 VCSEL 系列產品應用于消費電子及激光雷達系列產品應用于消費電子及激光雷達,有望打開新的增長空間有望打開新的增長空間。VCSEL 具有效率高、光束質量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、調制速率快、可大量生產、制造成本低等優勢,是激光雷達和 3D 傳感等模組的核心部件,有望成為下一波高科技主流的必需元器件。消費電子領域,VCSEL 作為
235、 3D 傳感技術的基礎傳感器,受益于物聯網傳感技術的廣泛應用,其應用市場規模不斷增加,以 VCSEL 為發射源的 3D 立體照相機作為應用場景的核心部件有望迎來高速發展。據公司招股說明書披露,公司具備邊發射和面發射 VCSEL 兩大制造工藝及產品體系,建立了國內全制程 6 吋 VCSEL 產線,公司研發的面發射高效率 VCSEL 系列產品已通過相關客戶的工藝認證,目前已獲得相關客戶 VCSEL 芯片量產訂單,產品應用領域擴展至激光雷達及 3D 傳感領域。圖表 142:長光華芯高功率VCSEL 系列產品示意圖 資料來源:長光華芯官網,五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 81/87
236、 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 5.85.8、仕佳光子(、仕佳光子(6 688313.SH88313.SH):中國領先的光電子核心芯片):中國領先的光電子核心芯片廠商廠商 中國領先的中國領先的光電子核心芯片供應商光電子核心芯片供應商。仕佳光子 2010 年成立于河南省鶴壁市,于 2020 年在科創板上市,公司聚焦光通信行業,主營業務包括光芯片及器件、室內光纜、線纜材料三大板塊,2021 年實現收入占比分別為 45.4%、27.6%、27.1%。其中,光芯片及器件產品包括 PLC分路器芯片系列產品、AWG 芯片系列產品、DFB 激光器芯片系列產品、光纖連接器和隔離
237、器,主要應用于光纖接入網、數據中心、5G 承載光網、骨干網及城域網等場景;室內光纜主要應用在通信設備互聯、室內引入和布線、通信基站和數據中心等場景;線纜材料主要應用于通信線纜、汽車線纜、電子電器線纜、電力線纜等產品的絕緣和護套材料。PLC 分路器芯片全球市占率第一分路器芯片全球市占率第一。公司于 2012 年 9 月發布 PLC 分路器芯片,并于 2013 年開始量產,據 ElectroniCast 報告公布的市場規模推算,公司 PLC 分路器芯片 2017 年、2018年的市場占有率分別為 45.4%、53.9%,公司 PLC 分路器芯片實現全球市場占有率第一。圖表 143:仕佳光子發展歷史
238、 資料來源:仕佳光子公司官網,五礦證券研究所 營收凈利營收凈利穩定增長穩定增長,產品結構不斷優化,產品結構不斷優化。公司 2021 年實現營業收入 8.2 億元,同比增長 21.7%,實現歸母凈利潤 0.5 億元,同比增長 31.8%,綜合毛利率為 25.32%。2022 年上半年實現營業收入 4.3 億元,同比增長 18.7%,實現歸母凈利潤 0.3 億元,同比增長 182.7%。公司 2022年上半年毛利率為 24.7%,同比提升 3.8pct,凈利率為 7.7%,同比提升 4.0pct。分產品看,2021 年公司光芯片及器件業務實現收入 3.6 億元,同比增長 15.2%,主要原因是AW
239、G 芯片系列產品和 DFB 芯片系列產品收入快速增長和占比增加,產品結構不斷優化;室內光纜業務實現收入 2.2 億元,同比增長 21.8%,主要原因是國內外移動及固定網絡建設覆蓋及應用加速推進,帶動室內光纜產品銷售增加;線纜材料業務實現收入 2.2 億元,同比增長 36.7%,主要原因是 5G 和數據中心建設帶動了光纜用材料銷售收入增加,同時公司積極開拓汽車線纜材料和電子線纜材料等新市場。分區域看,受益于全球接入網市場及數據中心建設需求持續加速的推動,公司海外業務收入保持增長,2021 年境外收入 2.0 億元,占總收入的比例為 24.9%,同比增長 17.1%。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Pa
240、ge 82/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 圖表 144:仕佳光子歷年營業收入及增速 圖表 145:仕佳光子歷年歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 中科院長期技術支持,研發實力強中科院長期技術支持,研發實力強。2021 年公司研發費用 8000.8 萬元,占營業收入的 9.8%,同比增長 27.0%,圍繞 AWG 芯片、DFB 激光器芯片加大了研發投入。據公司招股書披露,公司已實現已成功實現 20 余種規格的 PLC 分路器芯片國產化,成功研制 10 余種規格的AWG 芯片,實現 DFB 激光器芯片的全工
241、藝流程自主技術開發。自 2010 年 12 月以來,公司與中科院半導體所保持長期良好的合作研發關系,中科院半導體所既是公司股東,也向公司派出多名專家顧問,長期穩定向公司提供技術支持,加快公司的研發進展,研發方向涵蓋無源芯片、無源封裝、有源芯片、有源封裝、光電集成、其他光器件等各領域。圖表 146:仕佳光子歷年凈利率與毛利率 圖表 147:仕佳光子歷年研發費用及研發費用率 資料來源:Wind,五礦證券研究所 資料來源:Wind,五礦證券研究所 IDM 模式控費提效模式控費提效,從單一,從單一 PLC 芯片拓展至系列無源芯片芯片拓展至系列無源芯片、有源芯片有源芯片。產品方面,公司橫向拓展,從單一的
242、 PLC 分路器芯片突破至系列無源芯片(PLC 分路器芯片、AWG 芯片、VOA芯片和微透鏡芯片)、有源芯片(DFB 激光器芯片);生產制造方面,公司系統建立了覆蓋芯片設計、晶圓制造、芯片加工、封裝測試的 IDM 全流程業務體系,有利于公司充分發掘技術潛力,也有利于公司率先開發并推行新技術。8.2%5.5%22.9%21.7%18.7%0%5%10%15%20%25%0123456789201720182019202020212022 H1營業收入(億元)yoy43.1%86.8%2504.8%31.8%183%0%500%1000%1500%2000%2500%3000%-0.3-0.2-0
243、.10.00.10.20.30.40.50.6201720182019202020212022 H1歸母凈利潤(億元)yoy-5%0%5%10%15%20%25%30%35%19Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q2凈利率毛利率9.42%10.91%9.38%9.79%9.09%0%2%4%6%8%10%12%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.920182019202020212022 H1研發費用(億元)研發費用率 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 83/87 Table_Page 通信通信 20
244、22 年 9 月 4 日 導入海外高端客戶導入海外高端客戶,客戶結構不斷優化客戶結構不斷優化。公司通過在美國設立子公司、收購和光同誠以及加強銷售團隊力量等方式,加強對海外市場的市場推廣力度,陸續開拓了英特爾、AOI、索爾思等知名客戶,公司數據中心 AWG 器件已通過英特爾、索爾思等知名客戶產品導入并實現批量穩定供貨,境外業務收入逐步提升。積極探索激光雷達領域發展機遇積極探索激光雷達領域發展機遇。據公司投資者關系活動記錄表披露,公司在 1550nm 附近波長的光源開發探索,希望能在 1550nm 波長的激光雷達光源方面有所突破,主要包括1550nmDFB 種子源、TOF 脈沖光源和調頻連續波的低
245、噪聲 CW 光源芯片與器件,目前在給客戶送樣階段,此外公司也在開展激光雷達所用放大器的研究工作。圖表 148:仕佳光子境外收入及占總營收的比例 資料來源:仕佳光子公司公告,五礦證券研究所 0%5%10%15%20%25%30%05,00010,00015,00020,00025,00020172018201920202021境外收入(萬元)占總營收的比例 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 84/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 6 6、投資建議投資建議 應用升級與技術迭代并驅,光模塊通信基石地位凸顯應用升級與技術迭代并驅,光模塊通信基石地位凸顯。光模塊、光器
246、件作為實現光通信的功能載體,扮演著通信基石的角色。隨著下游數通、電信領域應用的不斷升級,電信運營商與云廠商開啟新一輪資本開支周期,對光模塊容量和技術難度需求持續提升,主流容量已達到100G,400G、800G 均在推進部署中,據 Yole 預測,至 2026 年全球光模塊市場規模達 209億美元,呈現量價齊升趨勢。中國光模塊廠商近十年取得長足進步,已占據全球主要份額,隨著光摩爾定律接近極限,未來硅光技術、CPO 等先進封裝技術有望成為產業競爭的主要著力點。我們認為產品迭代速度、前瞻技術布局、下游客戶資源將成為未來光模塊公司進一步勝出的關鍵。智能汽車激光雷達帶來新機遇,光器件產業迎來智能之眼第二
247、曲線智能汽車激光雷達帶來新機遇,光器件產業迎來智能之眼第二曲線。光器件作為光模塊的上游環節,是其重要組成部分,可分無源光器件和有源光器件兩大類別。中國無源光器件產品競爭力相對強,目前約構成 30%的全球市場份額,有源光器件由于缺少對關鍵技術掌握與裝備生產條件薄弱,僅在中低端細分市場初步具備產能,有較大提升空間。光器件市場細分料號繁多,定制化程度高,制造工藝與生產難度較大,市場呈現小而分散的特點,具備產品研制平臺化能力是光器件廠商做大做強的關鍵。隨著智能汽車激光雷達的應用,光器件產業正迎來新的機遇,光通信產業鏈與激光雷達產業鏈在技術平臺和產線具有一定復用性,經過多年積累光器件廠商布局激光雷達市場
248、具備技術優勢,通信技術加持有望開啟新維度競爭,也為光器件公司帶來第二增長曲線。我們認為創新研發能力、規模制造能力、品質管控能力是未來光器件廠商打造全球競爭力的關鍵。光光芯片國產替代有望成為把握通信與汽車兩大機遇的重要切入點芯片國產替代有望成為把握通信與汽車兩大機遇的重要切入點。光芯片是光模塊的核心器件,成本占比隨傳輸速率的提升而上升,處于產業鏈價值制高點,競爭壁壘最高。光芯片可分為激光器芯片和探測器芯片,由于具有溫度敏感的特性,遵循特色工藝,對工藝的穩定性和一致性要求苛刻,海外頭部廠商多采用 IDM 生產模式。目前光芯片國產化率低,高端芯片供給能力有限,海外廠商起步早,具備全產業鏈覆蓋先發優勢
249、,在高端高速領域廣泛布局。在國家政策的大力扶持下,中國光芯片國產化進程加速,目前已基本掌握 2.5G 和 10G 光芯片核心技術,但整體產品品種較為單一,未來有望向多品類、高端產品方向拓展,全球份額有望進一步提升。同時從自主可控的角度看,把握上游材料、特色工藝到設備研制的一體化是實現國產替代的關鍵。投資建議:投資建議:光器件產業正迎來從通信基石到智能之眼的戰略發展機遇,電信與數通市場共同驅動新一輪增長周期,激光雷達市場打開第二增長曲線,同時光摩爾定律驅動產業創新,對廠商的前瞻技術布局、平臺化產品研制能力提出更高要求。建議重點關注稀缺平臺型光器件廠商天孚通信天孚通信,激光雷達啟動布局的炬光科技、
250、光庫科技、中際旭創炬光科技、光庫科技、中際旭創,中國半導體激光器芯片龍頭長光華芯長光華芯,PLC 分路器芯片龍頭仕佳光子仕佳光子,全球光模塊領先廠商新易盛、光迅科技新易盛、光迅科技。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 85/87 Table_Page 通信通信 2022 年 9 月 4 日 7 7、風險提示風險提示 若 5G、數據中心建設與行業政策扶持力度不及預期,將面臨復雜競爭環境,影響行業業務進展;若研發投入不足導致光通信產品迭代創新不及預期,將面臨核心技術競爭力降低的風險,影響行業競爭力;若匯率波動與預期不符,企業將面臨匯率風險。請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 86/87 Table
251、_Page1 2022 年 9 月 4 日 分析師聲明分析師聲明 作者在中國證券業協會登記為證券投資咨詢(分析師),以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。作者保證:(i)本報告所采用的數據均來自合規渠道;(ii)本報告分析邏輯基于作者的職業理解,并清晰準確地反映了作者的研究觀點;(iii)本報告結論不受任何第三方的授意或影響;(iv)不存在任何利益沖突;(v)英文版翻譯若與中文版有所歧義,以中文版報告為準;特此聲明。投資評級說明投資評級說明 投資建議的評級標準投資建議的評級標準 報告中投資建議所涉及的評級分為股票評級和行業評級(另有說明的除外)。評級標準為報告發布日后 6 到 12 個月內
252、的相對市場表現,也即:以報告發布日后的6到12個月內的公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。其中:A 股市場以滬深300指數為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500 指數為基準。評級評級 說明說明 股票評級 買入 預期個股相對同期相關證券市場代表性指數的回報在 20%及以上;增持 預期個股相對同期相關證券市場代表性指數的回報介于 5%20%之間;持有 預期個股相對同期相關證券市場代表性指數的回報介于-10%5%之間;賣出 預期個股相對同期相關證券市場代表性指數的回報在-10%及以下;無評級 預期對于個股未來 6 個月市場表現與基
253、準指數相比無明確觀點。行業評級 看好 預期行業整體回報高于基準指數整體水平 10%以上;中性 預期行業整體回報介于基準指數整體水平-10%10%之間;看淡 預期行業整體回報低于基準指數整體水平-10%以下。一般聲明一般聲明 五礦證券有限公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證監會批復的證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到本報告即視其為客戶,本報告僅在相關法律許可的情況下發放,并僅為提供信息而發放,概不構成任何廣告。本報告的版權僅為本公司所有,未經本公司書面許可,任何機構和個人不得以任何形式對本研究報告的任何部分以任何方式制作任何形式的翻版、復制或再次分發給任何其他人。如引用須聯絡五礦證券研
254、究所獲得許可后,再注明出處為五礦證券研究所,且不得對本報告進行有悖原意的刪節和修改。在刊載或者轉發本證券研究報告或者摘要的同時,也應注明本報告的發布人和發布日期及提示使用證券研究報告的風險。若未經授權刊載或者轉發本報告的,本公司將保留向其追究法律責任的權利。若本公司以外的其他機構(以下簡稱“該機構”)發送本報告,則由該機構獨自為此發送行為負責。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入或將產生波動;在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告;本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,本公司對本報告
255、所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本報告的作者是基于獨立、客觀、公正和審慎的原則制作本研究報告。本報告的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證,也不保證所包含信息和建議不發生任何變更。本公司已力求報告內容的客觀、公正,但文中的觀點、結論和建議僅供參考,不包含作者對證券價格漲跌或市場走勢的確定性判斷。在任何情況下,報告中的信息或意見不構成對任何人的投資建議,投資者據此做出的任何投資決策與本公司和作者無關。在任何情況下,本公司、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,也不對任何人因使用本報告中的任何內
256、容所引致的任何損失負任何責任。本公司及作者在自身所知情范圍內,與本報告中所評價或推薦的證券不存在法律法規要求披露或采取限制、靜默措施的利益沖突。五礦證券版權所有。保留一切權利。特別聲明特別聲明 在法律許可的情況下,五礦證券可能會持有本報告中提及公司所發行的證券并進行交易,也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。因此,投資者應當考慮到五礦證券及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突,投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一參考依據。聯系我們聯系我們 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址:上海市浦東新區東方路69 號裕景國際商務廣場 A 座 22
257、08室 地址:深圳市南山區濱海大道3165號五礦金融大廈 23 層 地址:北京市海淀區首體南路 9 號4 樓603 室 郵編:200120 郵編:518035 郵編:100037 Page 87/87 Analyst Certification The research analyst is primarily responsible for the content of this report,in whole or in part.The analyst has the Securities Investment Advisory Certification granted by the
258、Securities Association of China.Besides,the analyst independently and objectively issues this report holding a diligent attitude.We hereby declare that(1)all the data used herein is gathered from legitimate sources;(2)the research is based on analysts professional understanding,and accurately reflec
259、ts his/her views;(3)the analyst has not been placed under any undue influence or intervention from a third party in compiling this report;(4)there is no conflict of interest;(5)in case of ambiguity due to the translation of the report,the original version in Chinese shall prevail.Investment Rating D
260、efinitions The rating criteria of investment recommendations The ratings contained herein are classified into company ratings and sector ratings(unless otherwise stated).The rating criteria is the relative market performance between 6 and 12 months after the reports date of issue,i.e.based on the ra
261、nge of rise and fall of the companys stock price(or industry index)compared to the benchmark index.Specifically,the CSI 300 Index is the benchmark index of the A-share market.The Hang Seng Index is the benchmark index of the HK market.The NASDAQ Composite Index or the S&P 500 Index is the benchmark
262、index of the U.S.market.Ratings Definitions Company Ratings BUY Stock return is expected to outperform the benchmark index by more than 20%;ACCUMULATE Stock relative performance is expected to range between 5%and 20%;HOLD Stock relative performance is expected to range between-10%and 5%;SELL Stock r
263、eturn is expected to underperform the benchmark index by more than 10%;NOT RATED No clear view of the stock relative performance over the next 6 months.Sector Ratings POSITIVE Overall sector return is expected to outperform the benchmark index by more than 10%;NEUTRAL Overall sector expected relativ
264、e performance ranges between-10%and 10%;CAUTIOUS Overall sector return is expected to underperform the benchmark index by more than 10%.General Disclaimer Minmetals Securities Co.,Ltd.(or“the company”)is licensed to carry on securities investment advisory business by the China Securities Regulatory
265、Commission.The Company will not deem any person as its client notwithstanding his/her receipt of this report.The report is issued only under permit of relevant laws and regulations,solely for the purpose of providing information.The report should not be used or considered as an offer or the solicita
266、tion of an offer to sell,buy or subscribe for securities or other financial instruments.The information presented in the report is under the copyright of the company.Without the written permission of the company,none of the institutions or individuals shall duplicate,copy,or redistribute any part of
267、 this report,in any form,to any other institutions or individuals.The party who quotes the report should contact the company directly to request permission,specify the source as Equity Research Department of Minmetals Securities,and should not make any change to the information in a manner contrary
268、to the original intention.The party who re-publishes or forwards the research report or part of the report shall indicate the issuer,the date of issue,and the risk of using the report.Otherwise,the company will reserve its right to taking legal action.If any other institution(or“this institution”)re
269、distributes this report,this institution will be solely responsible for its redistribution.The information,opinions,and inferences herein only reflect the judgment of the company on the date of issue.Prices,values as well as the returns of securities or the underlying assets herein may fluctuate.At
270、different periods,the company may issue reports with inconsistent information,opinions,and inferences,and does not guarantee the information contained herein is kept up to date.Meanwhile,the information contained herein is subject to change without any prior notice.Investors should pay attention to
271、the updates or modifications.The analyst wrote the report based on principles of independence,objectivity,fairness,and prudence.Information contained herein was obtained from publicly available sources.However,the company makes no warranty of accuracy or completeness of information,and does not guar
272、antee the information and recommendations contained do not change.The company strives to be objective and fair in the reports content.However,opinions,conclusions,and recommendations herein are only for reference,and do not contain any certain judgments about the changes in the stock price or the ma
273、rket.Under no circumstance shall the information contained or opinions expressed herein form investment recommendations to anyone.The company or analysts have no responsibility for any investment decision based on this report.Neither the company,nor its employees,or affiliates shall guarantee any ce
274、rtain return,share any profits with investors,and be liable to any investors for any losses caused by use of the content herein.The company and its analysts,to the extent of their awareness,have no conflict of interest which is required to be disclosed,or taken restrictive or silent measures by the
275、laws with the stock evaluated or recommended in this report.Minmetals Securities Co.Ltd.2019.All rights reserved.Special Disclaimer Permitted by laws,Minmetals Securities Co.,Ltd.may hold and trade the securities of companies mentioned herein,and may provide or seek to provide investment banking,fin
276、ancial consulting,financial products,and other financial services for these companies.Therefore,investors should be aware that Minmetals Securities Co.,Ltd.or other related parties may have potential conflicts of interest which may affect the objectivity of the report.Investors should not make inves
277、tment decisions solely based on this report.Contact us Shanghai Shenzhen Beijing Address:Room 2208,22F,Block A,Eton Place,No.69 Dongfang Road,Pudong New District,Shanghai Address:23F,Minmetals Financial Center,3165 Binhai Avenue,Nanshan District,Shenzhen Address:Room 603,4F,No.9 Shoutinan Road,Haidian District,Beijing Postcode:200120 Postcode:518035 Postcode:100037