2023年光迅科技研究报告 光通信全产业链全面布局

  • 来源:招商证券
  • 发布时间:2023/07/05
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光迅科技(002281)研究报告:光模块、光芯片一体化整合,高速率芯片有望突破.pdf

光迅科技(002281)研究报告:光模块、光芯片一体化整合,高速率芯片有望突破。深耕光模块市场,具有行业龙头地位。公司专业从事光电子器件及子系统产品研发、生产、销售及技术服务,是全球领先的光通信器件及系统解决方案供应商,也是国内首家上市的光电子器件企业。Omdia数据显示22年光迅科技整体市场份额全球排名第四,是全球重要的光模块供应商之一。公司国内市场占有率较高,公司的产品覆盖全面,具有大规模柔性制造与高品质交付能力,是中国最大的光器件光模块供应商之一。产品矩阵全面,覆盖光模块各细分领域。公司坚持“芯片-器件-模块-子系统”的技术垂直整合之路。公司产品种类覆盖光模块各细...

一、光迅科技:全球光通信龙头企业,业绩稳定持续增长

光迅科技成立于 2001 年,主要从事光通信领域内光电子器件的开发及制造,主 要产品有光电子器件、模块和子系统产品,是传统电信市场光模块龙头。光迅科 技不断壮大并提升其技术实力,在数通领域取得了良好的声誉和市场份额,成为 中国领先的光通信产品和解决方案供应商之一。公司产品覆盖全面,拥有从芯片、 器件、模块到子系统的垂直集成能力,同时拥有光芯片、耦合封装、硬件、软件、 测试、结构和可靠性七大技术平台。2020 年光迅科技占全球市场份额 7.1%,行 业排名第四。

2022 年,光迅科技拥有 2300 项专利、1100 名研发人员,保持了自 身的在行业中的龙头地位,国内排名第一,在全球光器件行业排名保持第四,在 电信传输、数据通信、接入网三大细分市场的全球排名分别为第 4、5、3 名。当 前,光迅科技已实现 10G 及以下全类型芯片的量产,在低速光通信芯片市场具 有明显的规模效应,具有优质市场客户资源,包括华为、中兴等。

1、营收水平稳步提升,财务表现良好

业绩持续稳定增长,公司经营短期承压。从 2015 年至 2022 年,公司营业收入及 归母净利润呈稳定增长趋势,2022 年公司营收为 69.12 亿元,同比增长 6.56%, 归母净利润实现 6.608 亿元,同比增长 7.25%,2022 年公司业绩稳健增长。2023 年 Q1 公司营收为 12.68 亿元,同比下滑 25.92%,归母净利润为 1.02 亿元,同 比下滑 28.62%。系受国内传输市场低迷及行业上下游需求波动等因素影响,公 司业绩短期承压。

传输业务与接入业务和数据业务三轮驱动。2013 年至今,公司收入主要有传输类 业务、接入和数据业务。传输业务为公司营收最高的收入。2022 年公司传输类产 品业务、接入和数据业务收入占比分别为 52.91%、46.44%,受下游需求电信设 备及基础设施建设速度放缓等影响,公司传输类业务短暂下滑,而接入与数据产 品业务受东数西算带动呈现高景气度。从分业务毛利率水平来看,2017 至 2022 年,公司各项毛利率水平稳中求进,传输类产品业务、接入和数据业务的毛利率 分别从 2017 年的 25.76%、12.03%上涨为 2022 年的 30.34%、15.43%。其中, 传输类业务毛利率水平高于整体毛利率水平,持续拉动公司收入增长。

国内市场为主,积极开拓海外市场。早已从 2010 年开始,光迅科技便通过在美 国成立子公司开始进军海外市场。从公司收入地区来看,公司产品主销国内,2022 年公司国内市场收入占比为 63.3%,国外市场收入占比 36.7%。在公司积极拓 展海外市场的战略下,公司海外销售形势保持稳定向好,营业收入平稳增长,国 外收入占比呈现递增趋势。当前,公司在海外共有 5 家子公司,分别位于美国、 法国、丹麦、德国和马兰西亚,共三大洲。同时公司也在美国、德国和韩国设有 办事处,逐渐成为一家国际化的大企业。随着公司创新实力及核心竞争力的增长, 公司产品的海外竞争力越来越强,出海之路越来越宽广。

费用占比稳定,重视研发投入。从费用上来看,公司费用控制能力较好,四费占 比相对稳定。2023 年 Q1 公司销售费用率、管理费用率和财务费用率分别为 1.87%、2.07%、-0.95%,研发费用率为 10.65%,且呈现上升趋势。内部管理 方面,公司注重管理效益并严格财务预算,管理费用与财务费用长期处于较低水 平。此外,公司注重研究开发与产品创新,积极打造核心竞争力,其研究人员占 比及研发投入金额居同行业公司前列。2022 年公司研发人数占比为 24.77%, 同比增长 7.8%,研发支出总额占营收比例为 9.55%,持续的研发为公司带来较 大的增长空间。

2、实际控制人为烽火科技集团,持股占比41.75%

2022 年前 5 名持股股东包括烽火科技集团有限公司、中天金投有限公司、香港中 央结算有限公司中国农业银行股份有限公司-中证 500 交易型开放式指数证券投资 基金、中国银行股份有限公司-华夏中证 5G 通信主题交易型开放式指数证券投资基 金。其中,烽火科技集团有限公司持股 2.91 亿股,占总股份的 41.75%,为最大股 东。第二名的中天金投有限公司持股 2598.6 万股,占比 3.72%,烽火科技集团有 限公司为光迅科技实际控制人。

光迅科技最大股东烽火科技集团有限公司成立于 2011 年 09 月 06 日,是国际知名 的信息通信网络产品与解决方案提供商,国家科技部认定的国内光通信领域“863” 计划成果产业化基地和创新型企业。公司是一家信息通信领域产品和综合解决方案 提供商,集光电器件、光纤光缆、光通信系统和网络于一体,以自主知识产权的光 电子设计与制造技术、ASIC 设计技术、光纤设计与制造技术、软件开发技术和光 纤传感技术为核心技术。

3、合理运用股权激励,激发管理层积极性

实施股权激励,确保发展战略和经营目标实现。为建立长效约束机制,公司适时推 行股权激励计划,持续提升核心骨干的薪酬水平和市场竞争力。于 2019 年发起股权激励,向激励对象授予的限制性股票数量不超过 2423.6 万股,授予价格为每股 14.22 元。以 2018 年为基,2020/21/22 年净利润复合增长率均不低于 15%且不 低于同行业平均水平或对标企业 75 分位值;2)净资产收益率:2020/21/22 年净 资产收益率均不低于 10%,且不低于同行业平均水平或对标企 75 分位值;3)新 产品销售:2020/21/22 年新产品销售收入占比均不低于 20%。

2022 年,公司激励计划拟授予不超过 2098.20 万股限制性股票,限制性股票的授 予价格为 10.99 元/股,将在 2023-2025 年的三个会计年度设定三个解除限售期 条件:1)净利润复合增长率:以 2021 年为基,2023/24/25 年净利润复合增长 率均不低于 11%且不低于同行业平均水平或对标企业 75 分位值;2)净资产收益 率:2023/24/25 年净资产收益率均不低于 8.9%,且不低于同行业平均水平或对 标企 75 分位值;3)新产品销售:2023/24/25 年新产品销售收入占比分别不低于 21%/22%/23%。

4、定增募集完成,加速发展可期

2013 年 1 月,公司实施非公开增发,购买烽火科技持有的电信器件 100%的股权; 同年 9 月,公司定增融资募集资金用于补充流动资金;2014 年 10 月,公司增发所 募集资金扣除发行费用后用于宽带网络核心光电子芯片与器件产业化项目;2019 年 4 月,公司定增金额用途,一是数据通信用高速光收发模块产能扩充项目,二是 补充流动资金。本次定增可以满足国内未来对光模块的海量需求,还有助于公司快 速配置100G光器件及光收发模块封装制造和高速测试等装备。项目建设期为三年, 投产后将形成年产 80.89 万支 100G 光模块产能,按预计 2020-2022 年每年逐步释 放 20%/30%/50%产能、综合单价 1600 元人民币计算,预计 2020-2022 年每年可 新增收入 2.58 亿、6.47 亿和 12.94 亿元。

2023 年 3 月,定增总额为 15.73 亿元, 平均每份 4494 万元,公司在扣除发行费用后实际募集资金净额将用于以下项目: 1.高端光通信器件生产建设项目;2.高端光电子器件研发中心建设项目。其中募资 约 9.55 亿元用于高端光通信器件生产建设项目,建设期为 2.5 年,投产后形成年 产 5G/F5G 光器件 610 万只、相干器件、模块及高级白盒 13.35 万只、数通光模块 70 万只的规模;另外,募资约 6.2 亿元用于高端光电子器件研发中心建设项目。 此项目为公司搭建综合研发平台,提高公司的整体研发水平,加快产品更新迭代。

二、光模块市场景气上升,公司业务发展可期

光通信全产业链全面布局,具备垂直整合能力。公司通过产品线拓展,具备面向电 信与数据通信市场的从芯片到器件、模块、子系统等综合解决方案的能力,在行业 内占据领先地位。公司主要产品有光电子器件、模块和子系统产品,按具体应用领 域可分为传输、接入以及数据通信三大类场景。2022 年公司传输类产品业务、接 入和数据业务、其他业务收入占比分别为 52.91%、46.44%、0.65%,在电信传输、 数据通信、接入网三大细分市场的全球排名分别为第 4、5、3 名。

其中,光芯片和 先进封装技术、多元化的产品线、大规模制造能力、完善的质量管理体系是公司核 心竞争力,为公司赢得同行业领先地位。根据咨询机构 Ovum 数据,19Q1-19Q4 年度内光迅科技占全球数通市场份额约 4.6%,行业排名第四,该年度内公司传输 类业务全球排名第三、接入类业务排名第二,数据类业务排名第五。2022 年公司 业绩在同行业公司中名列前茅,营业收入、营业利润及净利率均处于前列,为国内 龙头厂商。

传输类业务与数据类业务是公司利润的主要来源。2022 年,传输类业务营业收入 为 36.57 亿元,占公司营收的 52.9%,其毛利率高达 30.34%,对公司业绩影响较 大,是公司占比最高且毛利率最高的业务。由于国内运营商传输网投资放缓等影响, 2022 年公司传输类业务收入短期下滑。2022 年公司接入及数据类产品营业收入为 32.1 亿元,同比增长 23.37%,营收占比提升为 46.44%,毛利率水平 15.43%,是 公司利润增长的重要动力。整体来看,在传输业务回暖以及数通业务快速推进背景 下,公司业绩有望进一步增长。

AI 需求驱动市场环境向好,公司中长期发展动力充足。在传输市场中,据 Dell’Oro Group 报告,行业内供应链显著改善,23 年 Q1 全球光传输设备市场收入同比增长 8%,除中国市场之外,全球其他地区的光传输设备市场同比增长 12%,预计全球 光传输设备需求在未来五年将以 4%的复合年增长率增长,2027 年预计达 170 亿 美元。在全球传输行业景气上行及全球 5G 建设周期环境中,光模块需求有望迎来 量价齐升,于此同时,公司依托其在通讯市场中的竞争优势有望深度受益,带动公 司传输业务回暖。在接入及数据市场中,公司作为全球领先的光器件/模块生产制 造商,实现该领域较早布局并处于领先地位,依托先发优势,公司产品开发处于行 业前列,同时客户资源积累充足。在云计算产业回暖,流量需求持续增长环境中, 公司积极推动产品研发及布局,有望抓住行业机遇。

1、传输类产品

传输类产品可以提供光传送网端到端的整体解决方案,包括传输光收发模块、光纤 放大器、光无源器件、智能光器件等。据 Dell‘Oro Group 最新报告,由于供应链的 显著改善,全球光传输设备市场收入在 2023 年第一季度同比增长 8%,除中国市 场之外,全球其他地区的光传输设备市场同比增长了 12%,预计全球光传输设备需 求在未来五年将以 4%的复合年增长率增长,2027 年将达到 170 亿美元。整体来 看,在传输业务回暖以及数通业务快速推进背景下,公司业绩有望进一步增长。 2022 年公司传输类业务主要应用于光传送网端到端整体解决方案,可进一步细分 为光传输收发模块、光纤放大器和各类无源光器件。在各细分领域的主要产品如下:

公司的光器件已可全面支持 C+L 12THz 应用,且将大力推进关键技术、器件及芯 片逐步成熟,助力 400G 在骨干长距传输网早日规模化商用,并发出共同推进拉曼 放大器应用、有效解决 400G 大跨段和超长距传输难题的倡议。光迅科技推出的该 款 OSM 模块单端传感距离可达 200km 以上,相对于业界同类型产品,在体积及 重量同比减小的前提下,传感距离、参量监测能力大大提升,功耗实现大幅下降, 可有效解决客户传感距离短、监测功能不全和集成开发难度大的问题,为“通感算 一体化网络”构筑光层感知底座。

2、接入及数据类产品

2022 年公司接入及数据类产品营业收入为 32.1 亿元,占比为 46.44%。接入类产 品应用场景分为接入网光纤到户的固网接入和 4G LTE/5G 网络的无线接入,主要 产品有 GPON OLT/ONU 的 BOSA/BOX,10Gps PON(10G EPON/10CGPON)以 及 TWDMPON 光收发模块等。数据通信产品应用场景主要为数据中心、企业网、 存储网等领域,可细分为光电器件、模块、板卡、AOC 产品。产品组合包括 10G/25G/50GSFP/SFP+/SFP56 光收发模块,40GQSFP/100G QSFP28 和 AOC (有源光缆),200G/400G/800G QSFP DD /OSFP,16G/32G/64G FC 光模块产 品。 FTTH 接入方案成熟,可满足客户多样化需求。

公司聚焦 5G 无线接入产品和 10G PON 固网接入产品,新产品种类不断拓展,数据中心 800G 高速产品、固网接入 combo PON 系列产品、400G DCO 系列产品等均取得较好进展。固网接入随着海 外市场接力中国市场,10GPON 市场的整体复合增长率将保持一个较高水平。运 营商 FTTR 部署将形成固网接入市场的一个新机会。行业研究机构 Omdia 预测, 全球 FTTH 用户中 FTTR 的占比将迅速提升,到 2030 年中国的 FTTR 占比将领先全球,达到 25%以上。

骨干网随着骨干网带宽的增长的需求以及数据中心之间互联 的需求,DWDM 光模块市场容量和增长率都保持较高水平。公司在接入网领域一 直是先行者,并且积极与产业链上下游共同推动 PON 技术发展以及应用进程,于 2018 年起就开始紧密跟踪客户应用,投入资源研究,并在 2020 年 9 月成功推 出了满足市场要求的 50G EPON OLT 和 ONU 光模块,提前布局下一代 FTTx 产品。综合来看,公司接入市场产品成熟,在 PON 领域有多年的技术经验沉淀, 拥有成熟的 FTTH 接入方案及齐全的光模块品类,对 PON 技术演进方向把握准 确。

三、光模块向高速率方向发展,光芯片处于产业链核心地位

1、光模块行业对高速率的需求有望进一步提升

(1)光模块功能:数据传输光电转换节点 光模块在网络连接中承担光电信号转换任务,负责在发送端将电信号转换成光信号, 通过光纤传送后,再在接收端把光信号转换成电信号。它主要由光电器件 TOSA/ROSA、功能电路和光电接口组件等封装而成。其中,光收发组件 TOSA/ROSA 是光模块的核心部分。光发射组件 TOSA 负责将接收到的一定码率 的电信号,经内部驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED) 发射出相应速率的调制光信号。光接收组件 ROSA 则负责将一定码率的光信号, 输入模块后由光探测二极管转换为电信号,并经前置放大器后输出相应码率的电信 号。

光模块 BOM 成本主要包括光器件、电路芯片、PCB 以及结构件等。其中,光器 件占光模块成本达到 70%+,具体看光器件,以激光器为主的发射组件就占了光器 件近一半的成本,以探测器为主的接收组件占比达到 32%,两者合计占光器件成本 为 80%。在光收发组件中,成本占比最高的为光芯片,也是光模块技术壁垒最高的 部分。目前光芯片占到光模块成本在 50%左右(占光器件 68%,占 TOSA+ROSA 85%),高端模块中占比可能高达 70%。

(2)产业发展趋势:高速率、低成本、低功耗。高速数通光模块更新换代与新型交换机发布相辅相成。数据中心不断提高的速率要 求是光模块高频率升级的主要原因。随着光电子器件的发展和集成度提高,其性能 和传输带宽增加,光模块以更高速率传输和更小的尺寸适应不同使用场景,封装方 式不断发展。更小的封装和功耗意味着光模块在交换机上具有更高的端口密度,相 同功率可以驱动更多的光模块。光模块速率升级的方法:1、提高单通道的比特速率;2、增加通道数;提升比特速 率又有两个方法,1a.直接提升波特率,1b.保持波特率不变,使用更高的调制编码 格式。传统光模块调制以 NRZ(not return to zero)为主,激光器高/低功率分别对 应二进制的 1 和 0 信号。PAM4 光信号功率的判决分为 4 个阈值,低于最低阈值判 定为 00、最低到中间阈值之间判定为 01、中间到高阈值之间判定为 10,超过高阈 值判定为 11。

数据中心光模块不断升级,正在向 800G 迈步。流量数据的高速增长,不断推动数 据中心架构升级,目前数据中心光模块正在迅速过渡到 200G/400G 速率,400G 是高速以太网客户端接口的最新标准。随着 400G 光模块的大规模部署即将到来, 以及网络带宽和性能需求的不断加快,数据中心互连 800G 也将成为全新需求,未 来将应用在超大规模数据中心、云计算及人工智能算力中心中。

2、光模块产业链全貌

光通信产业链包括光通信器件(含芯片)、光纤光缆和光整机设备。应用领域主要 为电信市场(运营商为主)和数据通信市场(大型互联网公司、企业用户等)。光 模块厂商从上游企业采购光芯片及电芯片、光组件等原材料,经过集成、封装、测 试合格后供给设备集成商整合为有对应需求的光通信设备,应用于电信及数据中心 市场。 产业链上游,国产芯片优势显现。光芯片在成本中占比约为 30%-60%,生产工艺 复杂,中国产业化程度不足,相对落后;电芯片在光模块整体成本占比约为 18%, 技术壁垒高,国产化水平不足;

PCB 在光模块中的占比约为 5%,中国产能优势明 显,国产化升级进程逐步加快。 光模块中游,海外光模块企业加速并购整合市场。近年来海外光模块龙头企业逐步 实现了一系列并购整合,增强对整个产业链的垂直协同,增强规模优势,提高议价 能力。2018 年 3 月 Lumentum 以 18 亿美元的价格收购了 Oclaro,2018 年 11 月II-VI 以 32 亿美元的价格收购了 Finisar,2018 年 12 月 Cisco 以 6.6 亿美元的价格 收购了 Iuxtera,随后在 2019 年 7 月又以 26 亿美元的价格收购了 Acacia。大规模 的收购为欧美龙头企业保住了高端光模块和光芯片的市场份额。

按下游应用领域划分,光模块主要应用于电信市场和数据通信市场。PON 技术是 实现 FTTx 的最佳技术方案之一,当前主流的 EPON/GPON 技术采用 1.25G/2.5G 光芯片,并向 10G 光芯片过渡。根据 LightCounting 的数据,2020 年全球电信侧 光模块市场的市场规模为 26.36 亿美元,预计到 2025 年,将增长至 39.85 亿美元, 年均复合增长率约为 8.62%。电信市场的持续发展,将带动电信侧光芯片应用需求 的增加。 在电信市场,根据速率和传输距离不同,网络主要分为接入网,城域网以及骨干网, 其中接入网包括固网接入以及无线接入。

5G 承载网络一般分为城域接入层、城域 汇聚层、城域核心层/省内干线,实现 5G 业务的前传和中回传功能,其中各层设备 之间主要依赖光模块实现互连。固网接入市场,“宽带中国”推动光纤网络建设, FTTx 光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一,而我国是 FTTx 市场的主要推 动者。受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、功耗较高等,运营商逐步替 换铜线网络为光纤网络。 在数通市场,数据中心架构中,服务器间的连接、交换机间的连接、服务器与交换 机间的连接都需要光模块、光纤跳线等传输载体来实现数据的互通。

随着云计算、 大数据、超高清视频、人工智能、5G 行业应用等快速发展,网络访问频率和接入 手段不断增加,网络数据流量迅猛增长,对数据中心互连提出更高挑战。根据 LightCounting 的数据,2019 年全球数据中心光模块市场规模为 35.04 亿美元, 预测至 2025 年,将增长至 73.33 亿美元,年均复合增长率为 13.09%。

光模块产业链竞争格局呈橄榄球式分布,光芯片是产业链中的“冠上明珠”。光模 块产业链大致可分为“芯片→器件→模块→设备”这四大环节。其中上游的芯片、 器件和下游的设备市场参与竞争者较少,把控着产业链的供应端和需求端,影响较 大。中游的模块封装则由于技术门槛相对较低,参与者较多,特别是低端低速的光 模块封装厂商,所以市场竞争激烈。光模块产业链上游主要包括芯片、组件以及两 者组成的光器件。

芯片包括光芯片和电芯片,这两部分占整个光模块价值量的较大 部分,同时由于技术门槛较高,供应商较少,其性能和产能对光模块产业链的影响 较为深远。保持安全的供应链运转,对光模块厂商的经营尤为重要。其中光芯片主要指光模块内部用于实现发射端电光转换的激光器(包括 Vcsel、DFB、EML 等) 和实现接收端光电转换的探测器(PIN、APD 等),是光模块的核心器件,同时也 是光模块中研发技术门槛和生产工艺门槛较高的部分。

光芯片或成模块企业竞争的胜负手。光芯片主要从两个维度上影响光模块企业的竞 争:1)供应安全,光芯片的供应集中度高,特别是高端高速光芯片的供应主要集 中在头部的几个光芯片企业,对光模块封装行业的影响大,对于能保证光芯片供应 安全的光模块企业,光模块量产更稳定,更容易得到客户的认可和商务绑定;2) 盈利能力,具有自产光芯片能力的光模块企业能将更多的利润留在自己产品中,因 此具有更高的毛利率,参与市场竞争能力更强。以 2023 年 Q1 为例,具有自产光 芯片能力的光模块企业(如源杰科技、Lumentum、Coherent、光迅科技)毛利率 水平介乎 22.04%~42.75%之间,整体比不具备自产光芯片的光模块企业毛利率要 高。

四、AI需求提升,带动光模块向高速率方向升级

1、光模块市场空间广阔,数通景气度高

AI 军备竞赛激烈,算力需求爆发拉动光模块迈入高景气通道。在数通市场,数据 中心架构中,服务器间的连接、交换机间的连接、服务器与交换机间的连接都需要 光模块、光纤跳线等传输载体来实现数据的互通。随着云计算、大数据、超高清视 频、人工智能、5G 行业应用等快速发展,网络访问频率和接入手段不断增加,网 络数据流量迅猛增长,对数据中心互连提出更高挑战。与此同时,以 ChatGPT 为 代表的 AIGC 快速发展,对算力和带宽产生了巨大的需求,催生国内外光模块市场 蓬勃发展,进一步加速光模块产品迭代。

由于国外高速率光模块对国内依赖大,受 益于数据中心流量增长以及海外客户资本开支的持续投入,800G 等高速数通光模 块需求快速提升,国内光模块市场空间扩大。2022 年,全球头部云计算厂商数据 中心基础设施投资维持稳定水平,随着 Meta、微软及亚马逊等云厂商对 800G 光 模块需求增长,数通和电信市场发展迎来新机,22 年间数据中心以太网光模块市 场的增长率高于其它细分市场。据赛迪预测,中国 2025 年数据中心 IT 投资规模将 达到 7070.9 亿元。可见,随着数据中心市场规模的增长,对光模块需求将继续上 涨,数据通信市场将进入高景气阶段。

光模块增量市场空间广阔。假设 2023 年出货 30 万片 H100+90 万片 A100,或总 共将带来 315 万支 200G+30 万支 400G+78.75 万支 800G 需求。假设 2024 年出 货150万片H100+150万片A100,或总共将带来75万支200G+75万支400G+675 万支 800G 需求。以 2023 年 1 美元/GB 均价,2024 年 0.85 美元/GB 均价简单计 算,AI 预计为光模块带来 13.8/49.7 亿美金的 AI 增量市场空间。

2、光模块市场集中,国内厂商份额增长

全球光模块市场集中度较高,中国光模块厂商市场份额快速扩张。全球光模块市场 份额中,前五企业占比接近 50%,其中 II-VI 占比达 17%,排名第一。其次分别为 旭创科技、Lumentum、武汉光迅、博通、海信、Acacia,占比分别为 10%、9%、 8%、5%、5%、5%。据 Lightcounting 统计,2010 年全球十大光模块厂商中国内 厂商仅有 1 家,2021 年有 5 家国内光模块厂商跻身 TOP10,其中旭创科技与 Coherent(II-IV)并列第一位。2022 年,中国光模块厂商一共 7 家入围,海外仅 剩 3 家在榜单上。我国光模块龙头企业的全球市场竞争力突飞猛进,海外厂商逐渐 趋于劣势地位,光模块国产替代已基本完成。回顾过往 10 年光模块行业发展历史, 国产厂商所占份额持续提升。

LightCounting 2022 年全球光模块 TOP10 榜单中显示,中国光模块厂商一共 7 家 入围,海外仅剩 3 家在榜单上。根据榜单,中国光模块厂商 2010 年仅有武汉电信 器件有限公司(WTD,后与光迅科技合并)入围;2016 年,海信宽带、光迅科技两家入围;2018 年,依然只有海信宽带、光迅科技两家入围。2022 年,旭创科技 (排名并列第 1)、华为(排名第 4)、光迅科技(排名第 5)、海信宽带(排名第 6)、 新易盛(排名第 7)、华工正源(排名第 8)、索尔思光电(排名第 10)入围。其中, 旭创科技、Coherent、Cisco、华为四家厂商占据的 2022 年全球光模块市场份额 超过 50%。

国产厂商前瞻布局高速率光模块,有望持续受益 800G 光模块需求放量。2023 年 OFC 大会上各大国内厂商发布并展示最新 800G/1.6T 光模块产品,中际旭创发布 基于 5nm DSP 和先进硅光子技术的第二代 800G OSFP DR8+和 2xFR4 光通信模 块,以及 1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光通信模块;新易盛推出多款 800G 光模块, 其中基于薄膜铌酸锂(TFLN)调制器的 800G OSFP DR8 模块功耗仅为 11.2W,是 目前业界最节能的光模块;光迅科技产品研发在国内厂商中相对领先,已具备 1.6T 产品研发能力,并首次展出业界最新的数据中心内部高速互联 1.6T OSFP-XD DR8 和 800G QSFP-DD800 SR8 光模块。

3、国产GPU百花齐放,国内AI需求带动国内光模块速率需求加速提升

随着数据中心对于带宽需求的提升,叶脊架构中的光模块也在持续升级之中。速率 方面,亚马逊、谷歌、微软、Facebook 等北美超大型数据中心内部互连已经在 2019~2020 年开始商用部署 400Gb/s 光模块;国内数据中心正由 100Gb/s 逐步向 400Gb/s 过渡。根据 IMT2020(5G)推进组预计,数据中心交换芯片吞吐量预计 2023 年将达到 51.2Tb/s,2025 年之后达到 102.4Tb/s,800Gb/s 和 1.6Tb/s 更高 速率将成为实现高带宽数据交换的重要选择。从英伟达 H100 的方案开始,800G 光模块需求就已经出现,在 GH200 方案中 800G 需求用量又得到明显提升,因此 在 AI 需求快速增长的背景下,预计以 800G 为代表的高速光模块需求有望得到提 升。

五、受益国产替代,高速率芯片有望取得突破

光芯片是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能的芯片,是 光器件和光模块的核心。光芯片作为实现光电信号转换的基础元器件,其性能直接 决定了光通信系统的传输效率。其广泛应用于 5G 前传、光接入网络、城域网和数 据中心等场景,处于光通信领域的金字塔尖。光芯片分为有源光器件芯片和无源光 器件芯片。有源光芯片包括激光器芯片和探测器芯片,无源光芯片包括PLC和AWG 芯片。激光器芯片将电信号转换为光信号,探测器芯片将光信号转换为电信号。 光芯片产业链分为: (1)上游:基板、衬底等原材料和生产设备供应商。 (2)中游:光芯片制造商。 (3)下游:光模块厂商将光芯片嵌入到光器件后,再组合封装制成光模块,进一 步应用于通信、电信和数据中心市场。

1、全产业链布局,光芯片自主可控

公司是市场稀缺的光芯片器件模块全产品覆盖的光通信器件龙头。通过在高速光模 块和核心芯片领域的持续高研发投入,公司形成了海内外协同发展,涵盖 10G/25G VCSEL/DFB/EML 光芯片和接入/传输/数通光模块的全系列产品研发和生产能力, 是市场稀缺的具备从芯片到模块封装、从电信市场到数通市场全覆盖的龙头企业。 公司产品覆盖电信传输网、数据通信网以及宽带接入网等多个领域。经过二十余年 的发展,目前公司已经通过内生增长与并购具备了光通信全产业链的垂直整合能力, 且市场份额领先。

目前公司在 5G、数通以及光芯片等产品上都取得阶段性进展, 公司产品已经实现了从芯片到器件、模块、子系统的综合解决方案的全覆盖,可为 数通以及电信客户提供一站式的服务。在 5G 方面,公司在重点客户处完成 5G 主 流产品验证和规模销售,完成多省份 5G 前传解决方案的推广和试用,面向 5G 前 传、中回传等场景应用的光收发模块实现型号全覆盖;在光芯片方面,公司已经实 现 10G DFB、EML 光芯片的量产和自供,在硅光芯片研发进度行业领先,公司开 发的硅基集成量子通信光芯片已经通过客户验证,是国内掌握了 10G 光芯片规模 量产的企业。在数通领域,公司 400G 和 800G 光模块用到的光芯片正在研发中, 有望在未来的竞争中占得先机。

“内生+外延”锻造市场稀缺的光芯片产品化能力。公司一直致力于光电子芯片和 器件的开发和生产,早在“十五”期间就已承担高速率分布式反馈激光器芯片、高 速电吸收激光器芯片等多项国家“863”计划项目,并推出一系列智能化的光模块 及器件产品,是国内最早的一家能批量推广应用自制芯片的光电子器件公司。2014 年公司通过定增募投光电子芯片产业化项目,在武汉本部建设 10G DML/APD、 25G VCSEL 和 40G PIN 等光芯片产能,截至 2019 年底,该募投项目已竣工投 产并完成结算审计,从 2014 年至 2019 年期间,该募投项目已开始为公司经营贡 献业绩,实现效益逐年提升。近年公司通过收购 IPX 和 Almae 分别获得了高端无 源芯片(PLC/AWG 等)和高端有源芯片(EML)的产能。凭借“内生+外延”的 研发和产线拓展,公司已具备市场稀缺的光芯片产品化能力。相对于国内竞争对手, 公司是目前极少具备 25G DFB 量产能力的光芯片企业,是全市场极具稀缺性的光 芯片龙头。

2、国内光芯片企业加速研发,市场份额持续增加

AI 需求推动或加速国内厂商高速光芯片市场份额突破。ICC 预计,2023 年中国高 速率光芯片市场空间有望达到 30.22 亿美元,2025 年有望达到 43.4 亿美元。同时 中国在全球光通信芯片市场的占比有望持续提升。在低速率光芯片领域(25G 及 以下),我国目前已呈现高度竞争的格局。现阶段中国已有 30 多家企业实现 10G 及以下光通信芯片的规模性销售,低速芯片市场基本实现国产替代。2017 年 10G 以下激光器芯片国产化率接近 80%,10G 激光器芯片国产化率接近 50%。25G 及 以上光芯片包括 25G、50G、100G 激光器及探测器芯片。根据 ICC 统计,25G 光 芯片的国产化率约 20%,25G 以上光芯片的国产化率仍较低,约 5%。高速率产品 多为国外头部厂商如博通等垄断,因此上游光芯片成本占比较高。根据头豹研究院 数据,光器件在光模块成本占比超过 70%,主要来自 TOSA 与 ROSA 组件。

下游主要客户包括设备商、运营商以及互联网云厂商,市场份额集中,客户议价能力 较强。在上下游的挤压下,光模块行业竞争较为激烈,产品量价随产品升级周期性 变动。出货量方面,新产品导入阶段出货 量较少,升级中期出货量开始爆发式增 长,后期成熟产品的需求逐渐下降。价格方面,产品价格以每年 17%-18%的平均 幅度下降,尤其是新产品出货量达到高水平后,标准化 ASP 通常迎来大幅下滑, 根据 Lightcounting 统计,2018 年标准化产品的价格同比下跌 37%,打破了 2011 年创下的下跌 33%的纪录。

3、国产光芯片产品竞争力提升,以自备光芯片制造能力的厂商为主

国产光芯片成长空间广阔。在光芯片市场格局方面,当前接入网市场主流芯片供应 商为国产(主要集中在 2.5G),在 EML 方面,依然依赖于进口,但随着需求量的 持续增加,预计 2023 年可以看到更多的中国光芯片厂商推出 EML 芯片并占据一 定的市场空间。在 10G APD 方面,国产化率已经越过 60%。25G 以上光芯片的市 场规模仍占数据中心市场规模的 70%,截止到 2022 年,数据中心市场的 25G DFB/EML/APD 等光芯片依然由海外领先厂商所主导,主要厂商包括博通、 Lumentum、三菱、住友、 Macom 等,但在 2022 年,国产光芯片源杰、敏芯、 SiFotonics,芯思杰等已经开始逐步切入知名的光模块厂商,预计 2023 年有望进 一步突破。此外,在 25G VCSEL 芯片方面,华芯半导体、三安集成、长瑞光电、 博升光电也已经率先实现了批量供应的局面,并开始布局 50G VCSEL,部分厂商 已获得知名客户的小批量测试。从当前的格局来看,国产光芯片在数通市场的成长 空间广阔,中国十大光芯片厂商中以自备光芯片制造能力的光模块厂商为主。

光迅科技是光通信领域中具备光芯片、器件及模块一体化能力的龙头企业。公司产 品覆盖从芯片到器件、模块、子系统的综合解决方案等多个板块,可以为客户提供 一站式服务。通过在高速光模块和核心芯片领域的外延并购+内生投入,公司已形 成海内外协同发展,涵盖 10G/25G VCSEL/DFB/EML 光芯片和接入/传输/数通光 模块的全系列产品研发和生产能力,是市场稀缺的具备从芯片到模块封装、从电信 市场到数通市场全覆盖的龙头企业。

公司在研发费用持续高投入,夯实国内光器件 领域龙头地位和光芯片的研发能力。公司前三大客户分别为国内三大通信设备巨头, 公司有望核心受益数字新基建浪潮。国内稀缺光芯片龙头,有望把握进口替代新机 遇。公司通过外延+内生双驱动,构筑高端光芯片全球一流平台。公司已具备 PLC/AWG 高端无源光芯片和 10G/25G VCSEL/DFB/EML 等高端有源光芯片的生 产能力,打开自主光芯片市场空间,有望把握高端光芯片国产化替代机遇。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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