光电子器件行业发展现状、产业链、壁垒及驱动因素有哪些？

行业多维度全面发展促进光电子器件需求繁荣。

1.政策推动光电子器件行业快速发展，行业具备四大壁垒

政策推动光电子器件行业快速发展。近年来，国家先后颁布一系列鼓励性政策、中长期发展 规划，支持光电子器件行业做大做强。随着“十四五”、“双千兆”等国家战略出台和新一代 信息技术迅猛发展，我国光电子器件产业也迎来了重大发展机遇。在推动互联网、大数据、 人工智能和实体经济深度融合的大背景下，在国家产业政策多方位扶持下，光电子器件行业 有望实现快速发展。

光通信作为重要的信息传输手段，具有通信容量大、传输距离远、布设成本低、网络覆盖广、 抗电磁干扰等优点，是 5G、大数据、云计算等信息化建设的基石。其中，光电子器件是利用 光电转换效应制成的各种功能器件，能够实现光信号的产生、信号调制、探测、连接、能量 分合、能量增减、信号放大、光电转换、电光转换等功能。无论是 5G 无线网络和数据中心网络，还是城域网和骨干网以及代表未来通信技术趋势的光互连网络，都需要大量的光电子 器件。 光电子器件行业处于光通信产业链的中游，分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探 测器件、光存储器件、光显示器件六种。产业链的上游为电子元器件、PCB、光芯片、光有源 器件、光无源器件、结构件等元器件供应商；产业链的下游为电信设备制造商、数据通信设 备制造商等光通信设备制造商，以及电信运营商、数据运营商及专网用户等，广泛应用于光 通信、5G、光显示、手机相机、微光摄像机、红外探测、医学探测等方向。

光电子器件行业具备技术壁垒、客户及产品认证壁垒、制造工艺壁垒、资金壁垒四大壁垒。 （1）对于光收发模块，技术壁垒主要表现在光芯片、电芯片、封装技术及高性价比的优化设 计；对于光放大器，技术壁垒主要表现在大容量、小型化、可插拔等新型放大器的设计；对 于光传输子系统，技术壁垒主要表现在长距离、高密度、智能化等光传输子系统的设计。 （2）光电子器件产品一方面性能要符合本行业内通用的技术标准；另一方面，光电子器件厂 商必须要通过客户个性化的认证，才能获取市场机会。此外，光电子器件厂商出口还需通过 出口相关国家市场所需要的专门认证，例如欧盟的 CE、CB 认证、RoHS/WEEE 测试，美国的 FDA、FCC 认证、UL 检测及中国的电信设备进网许可证等。此外，光电子器件产品细分种类 多，定制化程度高，供应商需要与客户密切合作、协同开发，客户黏性较大，新进入者获得 客户的信任与认同需要较长时间。 （3）光电子器件制造工艺控制对于产品性能和质量具有重要影响，特别是在大规模生产中， 需要有先进的生产设备、熟练的产业技术工人及经验丰富的管理人员相互配合，才能根据市 场需求进行产品的工艺设计，并利用科学的制造流程实现大规模工业化生产。上述工艺设计 和流程管理需要长期摸索及经验积累，行业新进企业短期内难以掌握相应的制造工艺。 （4）光电子器件行业企业在生产经营过程中需要较高的资金投入。研发设计、采购、生产加 工环节均需要承担巨大的资金压力。因此对于本新进入企业而言存在较高的资金壁垒。

2.通信行业发展驱动光电子器件需求不断扩大与升级

全球 5G 建设加速，长距离高密度的前传子系统有望成为未来增长最快的细分市场之一。根 据 GSA 发布的数据，2022 年全球已经有 514 家运营商投资建设 5G 网络，且其中的 47% 已经正式商用，根据 GSA 数据，96 个国家/地区的 243 家运营商已经商用兼容 3GPP 的 5G 服 务(移动或固定无线接入)。112 家运营商在以评估、测试、试点、规划、部署或已经商用的 模式投资公共独立 5G，其中 35 家运营商已在公共网络中部署或商用独立 5G。在 2022 年 11 月 6 日举办的“2022 年中国 5G 发展大会”上，GSMA 大中华区总裁斯寒表示，截至 2022 年 底全球 5G 连接数超过十亿，预计到 2025 年全球 420 家运营商在 133 个国家和地区商用 5G 网络。预计到 2030 年将有 640 家运营商商用 5G 网络，5G 将触达全球几乎所有国家和地区。 根据工信部数据，2022 年我国新建 5G 基站超过 88.7 万个，5G 基站总数量达 231.2 万个， 我国 5G 基站总占全球的 60%以上，平均每万人拥有 5G 基站达到 16.4 个，比上年末提高 6.3 个。随着多地出台“十四五”新基建规划，2023 年-2025 年 5G 等新型信息基础设施建设覆盖 和应用普及将全面加速。根据工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》，2025 年我 国每万人 5G 基站数达 26 个，则到 2025 年我国 5G 基站数量预计将达到 360 万座以上。

“5G 建设，承载先行”，5G 网络包括前传、中传和回传三部分。5G 建设过程中，前传主要 使用 10G、25G 光收发模块，中传主要使用 50G、100G、200G 光收发模块，回传主要使用 100G、200G、400G 光收发模块。为了有效利用紧张的纤芯资源，5G 前传部分目前以基于波 分复用技术的无源波分和半有源波分光传输系统为主，随着网络建设的逐步深入，长距离高 密度的前传子系统将会成为市场主流产品，有望成为未来增长最快的细分市场之一。

固定宽带迈入千兆时代，对光器件需求不断增加。随着家庭用户互联网连接数量的上升、高 清视频产业的发展，以有线宽带为核心基础的高速互联网服务的需求也日益迫切。2021 年 3 月，工信部印发《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023 年）》。计划提出，到 2021 年底千兆光纤网络具备覆盖 2 亿户家庭的能力，千兆宽带用户突破 1000 万户，建成 20 个以上千兆城市；到 2023 年底，千兆光纤网络具备覆盖 4 亿户家庭的能力，千兆宽带用 户突破 3000 万户，建成 100 个千兆城市。 截至 2022 年底，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达 5.9 亿户，全年净增 5386 万户。其中，100Mbps 及以上接入速率的用户为 5.54 亿户，全年净增 5513 万户，占总 用户数的 93.9%，占比较上年末提高 0.8 个百分点；1000Mbps 及以上接入速率的用户为 9175 万户，全年净增 5716 万户，占总用户数的 15.6%，占比较上年末提高 9.1 个百分点。据工信 部数据，截至 2022 年底，我国已建成具备千兆服务能力的 10G PON 端口达 1523 万个，较上 年末接近翻一倍。

庞大用户基础的宽带服务升级驱动新一轮的光纤接入网络的建设和升级。根据公司招股说明 书，未来 3-5 年光纤接入网络及终端将全面升级为 10G PON，更高速率的 50G PON 标准也 将逐渐成熟。

数据中心行业快速发展，带动中长距离、高速率光收发模块及光传输子系统的需求。在数据 流量激增和云计算兴起的背景下，全球 IDC 市场实现快速增长。根据 Dell'Oro 数据，2022 年全球数据中心资本支出预计将超过 2400 亿美元，到 2027 年，全球数据中心资本支出有望 达到 4000 亿美元。根据中国信通院数据，2021 年全球 IDC 行业市场规模为 679.3 亿美元， 2022 年预计将达 746.5 亿美元，到 2027 年行业规模将超过 1200 亿美元，2022-2027 年年复 合增长率在 10%左右。 根据中国信通院《数据中心白皮书 2022》，2021 年我国数据中心市场规模达 1500 亿元左右， 近三年年均复合增长率达 30.69%。随着我国各地区、各行业数字化转型的深入推进，我国数 据中心市场收入将保持增长态势。2022 年预计中国数据中心市场规模将超过 1900 亿元。根 据中国信息通信研究院数据，截止到 2021 年年底，我国在用数据中心机架规模达到 520 万 架，近五年年均复合增速超过 30%，行业正处于快速成长阶段。预计 2022 年数据中心机架数 量将达 670 万架。

随着全球数据中心建设的持续增长以及数据量的激增，数据中心内部互联的光收发模块需求 从 25/100G 向 50/200/400G/800G 提升，数据中心之间互联带动中长距离、高速率光收发模 块及光传输子系统的需求，200G/400G/800G 短距插拔式光模块将逐步成为未来数据中心机 房内部连接市场的主流产品。

电信光传输网络建设升级，光传输子系统迎发展机遇。受益于全球 5G 建设加速、有线宽带 需求稳步提升及数据中心投资持续增长，电信光传输网络建设迎来新一轮建设升级。电信光 传输网络主要包括骨干网、城域网及宽带接入网络等细分领域。根据市场研究公司 Dell'Oro Group 最新报告，全球光传输设备需求预计在未来五年将以 3%的复合年增长率增长，到 2027 年将达到 170 亿美元。这五年期间的累计收入预计将达到 810 亿美元。 超高速传输能力一直是光传输网络领域的核心技术，也是衡量运营商网络基础设施能力的核 心指标之一。目前我国三大运营商都已经规模部署了 100G OTN 骨干网络。2023 年 1 月，北 京、上海、西安三地数据中心之间 100G 业务实现互通，标志着三地数据中心间 100G 高速通 道建成。2020 年，中国移动采用 200G 单波和光纤扩展 C 波段的技术组合，开始进行 200G OTN 商用骨干网络的建设。在“2022 中国光通信高质量发展论坛——400G 技术专场”上，中 国电信研究院工程师吕凯表示，400G 是下一代骨干传输演进的重要方向。传统城域网中，移 动业务与固网宽带业务分网承载，网络功能与设备紧耦合，存在网络架构复杂、网络协议繁 多、运营管理难度大、网络利用率低等问题，已无法适应 5G 和云网融合时代的新需求。目 前，中国电信等运营商，正在以简洁、通用、高效、智能、解耦为目标，构建新型的城域网， 以 DCI 为代表的光传输子系统迎来新的发展机遇。2023 年初，中兴通讯助力中国移动率先 实现 C+L 波段 12THz 400G QPSK 现网验证，完成全球首个陆缆 5,616km 极限传输。长距 400G QPSK 商用之路由此正式拉开帷幕。

得益于 5G 建设加速、有线宽带需求稳步提升、数据中心投资需求持续增长，光通信行业呈 现快速发展趋势，带动了骨干网、城域网和宽带接入网的建设和升级，为高速率光收发模块、 光放大器及光传输子系统产品带来了广阔的发展空间。