2024年天孚通信研究报告：AI时代的光器件领军企业

1、 天孚通信：二十年深耕光器件，业务版图稳步扩张

1.1、 AI 时代高端光器件整体解决方案提供商

国内光器件领军厂商，业务持续扩张。苏州天孚光通信股份有限公司（简称 TFC）成立于 2005 年 7 月，2015 年于深交所创业板上市，是一家光器件整体解决 方案提供商和先进光学封装制造服务商，从事高速光器件的研发、规模量产和销售 业务。公司成立初期主要从事陶瓷套管、光收发组件等无源器件的生产，在发展过 程中业务逐步拓展到光隔离器、光纤阵列透镜、MUX/DEMUX 等高价值无源器件、 从光收发组件向下游延伸至 OSA 等有源器件，围绕下游客户需求打造垂直行业一 站式解决方案。

公司股权结构稳定，创始人持续伴随公司成长。截至 2024 年 3 月 31 日，公司 控股股东为苏州天孚仁和投资管理有限公司，共计持有公司 38.11%股份，实际控 制人为邹支农和欧洋夫妇，其子女邹咏航和邹欣航为实际控制人的一致行动人，分 别持有苏州天孚仁和投资管理有限公司 40%、20%、20%、20%的股份。公司创始 人之一朱国栋先生持股 8.92%。公司创始人共计持有将近 50%股份，有利于确保公 司内部战略愿景达成共识，提高决策效率、提升执行效果。

立足于光器件领域，持续拓展产品线。公司深耕于光器件领域，在精密陶瓷、 精密陶瓷、工程塑料、复合金属、光学玻璃等领域积累多年行业经验。公司立足于 光通信产业，除传统光通信领域的光器件业务之外，公司依托自身在基础材料、元 器件、集成封装领域的经验积累，将业务范围延伸至下游激光雷达、医疗检测领域， 为其提供基础光学类器件和集成器件产品，目前公司共已形成十三条产品线、八大 解决方案。

公司持续进行全球化布局。公司通过并购、直接设立等方式取得并控制高安天 孚、江西天孚、天孚永联、香港天孚、美国天孚、天孚精密、北极光电等多家子公 司，子公司业务范围涵盖光器件产品的研发、生产、销售、国际贸易。公司积极发 挥协同效应，通过资源共享、技术转移和协同合作，形成立体化分工协作的全球网 络，持续提升大客户本地服务能力和快速响应速度。

1.2、 公司业绩稳步增长，盈利能力逐步增强

公司近年来业绩稳步增长。2019-2023 年，公司营收由 5.23 亿元增长至 19.39 亿 元，年复合增速达 29.96%，归母净利润由 1.67 亿元增长至 7.30 亿元，年复合增速达 34.38%。2024 年一季度公司实现营收 7.32 亿元，同比增长 154.95%，实现归母净利 润 2.79 亿元，同比增长 202.68%，公司实现营业收入和归母净利润的双增长，主要 受益于人工智能快速发展和算力需求增加拉动全球数据中心建设，数据中心对高速 光器件产品需求持续增长，其中高速率产品需求增长较快，公司在高速率产品业务 上进行前瞻布局并加大研发投入，能够快速满足客户对产品的需求。

公司光有源器件实现较快增长，全球化布局进展顺利。分业务类型看，2023 年 公司光无源器件业务实现营收 11.83 亿元，同比增加 23.28%，公司光有源器件业务 实现营收 7.46 亿元，同比增加 242.52%，实现较快增长。从营收结构来看，公司 2019-2023 年光有源器件业务占比从 6.69%提升至 38.48%，实现快速提升，是未来实 现公司营收增长的重要驱动力。从海内外市场来看，公司 2019-2023 年海外营收从 1.91 亿元增长至 15.92 亿元，营收占比从 36.45%增加到 82.14%，整体呈上升趋势， 海外业务战略布局对公司而言日益重要，随着海外 AI 模型高速发展，公司海外业务 有望持续受益。

公司毛利率和净利率水平近年来保持稳定，光无源器件保持较高毛利率水平。 近年来，公司不断优化营收结构，利润率稳中有升。2019-2023 年，公司毛利率稳定 维持在 50%以上，净利率长期稳定在 29%以上。2024 年一季度，公司实现毛利率 55.51%，实现净利率 38.24%。分业务板块来看，光无源器件业务毛利率较高，毛利 率水平较为稳定，2023 年达到 60.25%，2020-2023 年公司光有源器件业务毛利率持 续提升，从 23.22%提升至 44.77%，毛利率水平不断优化。光器件行业竞争激烈，公 司大多数产品价格呈现下降趋势，为控制毛利率下降的风险，公司持续优化产品生 命周期组合，加大产品线自动化开发力度，持续推进精益管理和降本增效。

公司费用管控能力良好。2024 年一季度公司实现销售费用率 0.77%，同比降低 0.66 个百分点，实现管理费用率 4.60%，同比降低 0.89 个百分点，实现财务费用率 -2.50%，同比提升 1.34 个百分点。总体来看，公司 2024 年一季度费用管控能力不断 增强，能够有效应对市场波动及风险。 公司持续保持研发投入，不断提升产品竞争力。2019-2023 年，公司研发投入由 5603.81 万元增长至 14325.58 万元，年复合增长率达到 20.65%。2024 年一季度公司 投入研发费用 5237.4 万元，同比增长 68.03%，研发费用率为 7.16%。公司保持高强 度研发投入，在无源器件整体解决方案和先进光学封装制造加大投入，保持公司在 细分领域的技术领先优势，助力客户高速率新产品加速转产。

2、 AI 高速率时代，光通信产业迎黄金发展机遇

2.1、 光通信板块：电信+数通市场稳健增长，AI 算力需求攀升

光模块是光通信中实现光电转换和电光转换的光电子器件。技术上，接收端设 备只能识别电信号，无法直接对接收到的光信号进行识别，需要借由光模块完成电 光与光电信号之间的转换。在传输的起点，光发射器通过芯片的驱动，将原始电信 号转换为光信号，经由激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出调制光信号；在 接收端，由光检测器检测识别后，光接收器将光信号还原为电信号，经前置放大器 处理后输出。构成上，光模块由光器件、光接口及功能电路构成，其中光器件包括 光发射器件（TOSA，含激光器）与光接收器件（ROSA，含光探测器）。

TOSA、ROSA 为光模块中核心部件。根据头豹研究院数据，从 2022 年光模块 成本构成来看，光器件约占光模块成本 73%，在光器件中，光接收组件（ROSA）与 光发射组件（TOSA）占其成本的比率约为 80%，两者均为有源光器件，其功能核心 由光芯片构成。TOSA 由激光器、适配器和管芯套构成，在长距离光模块中，还会 加入隔离器和调节环，其中，激光器为 TOSA 核心组件，常见的激光器类型有 VCSEL、 FP、DFB、EML；ROSA 由探测器与适配器构成，其中，探测器为 ROSA 核心部件， 常见的探测器种类主要为 PIN-TIA 与 APD-TIA；光芯片（包括光探测器芯片与激光 器芯片）成本约占光器件总成本的 50%，约占 TOSA 与 ROSA 总成本的 85%。

光模块种类丰富，从光模块封装类型的演化来看，光模块正朝着高速率、小型 化、可热插拔的方向发展。根据封装类型的不同，光模块划分为 GBIC、SFP、XFP、 SFP+、SFP28、SFP56、QSFP+、QSFP28、QSFP56、QSFP-DD、OSFP 等。 高速光引擎是高速光收发模块的核心器件，将跟随光模块技术持续迭代更新。 光引擎是光通信中用于实现光信号转化的核心器件，光引擎的性能对光通信的传输 质量和传输速率有重要影响。高速光引擎在高速发射芯片和接收芯片封装基础上集 成精密微光学组件、精密机械组件、隔离器、光波导器件等，可实现单路和多路并 行的光信号传输与接收功能，将持续跟随光模块进行更新迭代。

光模块产业链下游需求旺盛，上游有望率先受益。光模块在光通信系统中起光 电转换功能，光模块与连接端口存在数量上的对应关系。光模块产业链上游包含光 器件、光芯片，其中光芯片是制造光器件的基础元件，光组件包括陶瓷套管、陶瓷 插芯、光收发接口组件等；将光芯片和光组件进行组装可得到光器件，光器件根据 是否涉及光电转换可分为有源器件和无源器件。光模块由光器件、电芯片、印制电 路板、结构件等封装而成，在光通信中负责实现光电信号转换功能，主要应用于数 据中心、5G 基站及承载网、光纤接入和新兴产业。5G 网络、数据中心目前正处于 快速发展期，对光模块需求旺盛，上游光器件、光组件等行业有望率先受益。

2.1.1、 数据高速传输需求加速光模块产品迭代，硅光集成技术有望成为未来发展方 向

随着云计算、人工智能的广泛应用，数据传输、数据处理需求量增加，高速光 模块需求显著增长，并驱动光模块向 800G、1.6T 的产品迭代。数据量、算力需求的 快速提升推动光模块技术路径朝着高速率、低成本、低功耗方向发展，并驱动相关 技术路线变革升级，如硅光、CPO 等。 在高算力需求背景下，CPO 低功耗方案有望成为未来发展方向。CPO 即光电共 封装（Co-packaged Optics），把交换芯片和光引擎（光模块）封装在了一起。传统 ASIC 芯片与光引擎的连接方案是可插拔（Pluggable），ASIC 芯片通过 SerDes （Serializer/Deserializer，串行化/反串行化器）通道与光模块相连，可插拔的光模块 进行光电转换并与光纤连接。随着人工智能应用不断发展，算力需求不断提升，数 据中心内部资源调度向更高速度发展。博通认为，随着数据速率不断向更高速度和 更复杂的调制技术发展，铜 I/O 将要接近极限；同时随着高速系统的线路速率从 50G 增加到 100G 再到 200G，通过标准系统的损耗从低于 10dB 的损耗增加到超过 20dB 的损耗。在更高速、更高密度数据传输中，传统方案由于集成度较低、连接线路较 长，传输损耗、功耗都会成倍增加，CPO 缩短了交换芯片和光引擎间的走线距离， 使得电信号能够更快地在芯片和光模块之间传输；同时 CPO 技术带来将光纤与 ASIC 互连长度的缩短降低了开关光电气 I/O 的功耗。CPO 的高效率、低功耗有望会成为 后续 AI 高算力背景下较为合适的解决方案。

硅光是 CPO 光引擎的最佳产品形态，硅光集成技术以硅作为主要材料、利用成 熟的 CMOS 工艺实现多种光器件的高度集成，相较于传统集成技术具备独特优势。 （1）大规模生产的可能性：传统集成技术使用磷化铟等稀有材料为原料，价格昂贵， 难以应对数据中心、5G 网络带来的大批量需求；而硅价格低廉且具备半导体领域的 成熟工艺，可大幅降低采购成本，更具备规模化生产的可能性。（2）通信安全有望 得到保障：以磷化铟为材料的光集成技术只负责数据交换，不进行数据存储和处理 工作，而硅光集成技术同时兼顾数据交换、存储和处理工作，有效保障数据安全。（3） 突破超高速率瓶颈：数据中心、5G 网络的发展对数据传输速率提出更高要求，推动 光模块向 400G、800G、1.6T 等高速率方向发展，传统光模块集成技术难以突破 Tb/s 的传输速率瓶颈，而硅光集成技术可满足超高传输速率的传输速度。随着技术发展， 硅光有望凭借硅基产业链的工艺、规模和成本优势迎来产业机遇。

2.1.2、 数通和电信市场前景广阔，AI 算力驱动光模块及光器件需求增长

数据流量快速增长，5G 网络、数据中心建设推动光模块市场繁荣发展。随着 4K/8K 超高清视频、云游戏、VR/AR、AI 大模型持续向好发展，叠加工业互联网、 物联网、车联网增量设备接入，带来较大的数据流量需求，据 IDC 预测，2015-2025 年全球数据流量年均复合增速将达到 35.18%。全球数据流量高速增长，原有的光通 信设备难以满足海量数据运算、存储和传输需求，推动通信基础设施向大容量、高 速率方向实现技术升级，人工智能基础设施建设将成为全球光通信行业发展的主要 驱动力，5G 网络、数据中心的建设推动光模块市场规模持续扩大。

数字经济背景下，新型信息基础设施作为高质量发展的重要抓手，符合国家战 略定位。新型信息基础设施是建设数字中国的重要底座，随着信息技术在经济社会 的参与度持续提升，信息通信行业在经济社会中的地位和重要性日益凸显，光通信 成为国家战略产业之一，相应需求快速增长。工信部在《“十四五”信息通信行业发 展规划》中提出全面部署 5G、千兆光纤网络、移动互联网，优化数据中心布局，构 建绿色智能、互通共享的数据与算力设施等。

5G 频段高、传输距离短，5G 基站建设密度将大于 4G 基站，带来更多光模块 需求。为实现高速率传输，5G 采用高频段传输，频段越高、信号传输距离越短，这 决定了 5G 基站部署密度将高于 4G 基站：在覆盖相同区域的情况下，5G 基站数量 需求将高于 4G 基站。随着 4G 基站建设速度放缓，2G、3G 基站陆续告别历史舞台， 5G 基站建设将成为主流选择，具备广阔的市场空间。目前我国已建成全球规模最大、 技术领先的 5G 网络，截至 2023 年年底，我国 5G 基站数达到 337.7 万个，较 2022 年增加 106.5 万个，网络基础设施底座得到进一步夯实。

5G 承载网采用三级网络架构，对光模块的速率提出更高要求，5G 光模块市场 有望实现量价齐升。不同于 4G 承载网采用前传-回传二级网络架构，5G 承载网对 4G 的 BBU 进行分工：将 BBU 的非实时部分定义为 CU，专门处理非实时性协议，BBU 的剩余部分定义为 DU，处理物理层协议和实时性协议，CU 和 DU 之间形成中传， 连接端口更多，需要更多光模块。5G 网络具有高速率、大容量、低时延、高可靠特 点，5G 前传、中传、回传对光模块速率提出更高要求：前传光模块从 4G 时期的 10G 及以下升级为 25/50G，回传光模块从 4G 时期的 10-40G 升级为 100G/200G/400G， 800G 光模块已经开始部署。根据联特科技招股书，单个 5G 基站需要用到 5-10 支光 模块，5G 基站建设对光模块有较大需求。

全球数据中心市场规模稳步上涨，海外云巨头高度重视人工智能投入。近年来， 由于物联网、云计算、人工智能等技术的发展，数据中心成为企业存储、处理和管 理大量数据的关键基础设施，加之全球范围内包括视频流媒体、社交媒体、电子商 务等用户对于在线服务和内容的需求不断增加，驱动全球数据中心规模扩张。据中 国信通院预测，2023 年全球数据中心市场规模将达到 820.5 亿美元，同比增长 24%， 持续保持增长态势。据Dell'Oro统计数据，2022年全球数据中心的资本支出增长15%， 到 2026 年全球数据中心资本支出预计将达到 3,500 亿美元。2023Q4 海外五大云巨头 （亚马逊、谷歌、苹果、微软、Meta）资本开支为 454 亿美元，同比增长 4.7%，环 比增长 15.6%，并表示将继续加大对 AI 领域的投资力度。根据 Counterpoint 的估计， 2023 年微软将在人工智能相关的基础设施上投入最多，其 13.3%的资本支出将用于 AI 领域；其次是谷歌，约占 6.8%。

数据中心集群成为主流，数据中心集群内部数据传输交互带来大量通信需求， 成为光模块市场发展的一大驱动力。随着物联网、云计算、大模型的普及应用，新 一代信息技术与各领域垂直行业紧密结合，设备终端连接数激增、应用场景复杂多 样，对数据计算、存储能力提出更高要求，传统分散型数据中心无法应对日益增长 的海量数据，数据中心集群化成为主流选择。根据联特科技招股书，单个超大规模数据中心含有 5-10 万个服务器，对光模块需求量较大。数据中心超大规模化和集成 化导致数据中心内部新增大量数据交换和数据处理工作，数据中心内部数据传输的 流量占比达到 77%，叶脊网络架构取代传统三层网络架构成为数字中心集群的主流 网络架构，是应对数据流量暴涨的良好解决方案。叶脊网络架构要求加大数据中心 内部设备部署数量，提升连接端口数量、连接密度、连接速率，数据中心对高速率 光模块的需求量大大增加，推动光模块产品超高速率方向发展。

光器件与光模块存在数量对应关系，光模块市场持续增长将带动光器件、光组 件市场同步发展。现阶段我国是全球最大的光组件生产地，市场竞争激烈，光组件 是制造光器件的关键元件。作为光模块的核心构成部分，光器件与光模块存在数量 对应关系，在光模块中的成本占比达 73%，光模块市场的高速发展将带动上游光器 件、光组件产品的市场需求持续增加。光器件属于知识密集型、技术密集型、资本 密集型产业，产品研发难度大，毛利率较高，因此光模块厂商不断向上游光器件领 域延伸业务范围，旨在打造核心竞争力和成本优势。

2.2、 激光雷达板块：下游应用市场广阔，市场规模持续增长

激光雷达市场规模持续增长，市场景气度高。激光雷达是一种通过脉冲激光照 射目标并用传感器测量反射脉冲返回时间来测量目标距离的测量工具，通过利用激 光高频的特性精确地测量物体与传感器之间的距离，进一步对物体进行 3D 建模，从 而实现周围环境的实时感知。目前激光雷达广泛应用于无人驾驶、高级辅助驾驶、 服务机器人、车联网等领域，随着下游应用的持续发展，激光雷达行业将迎来长足 发展。根据沙利文预测数据，全球激光雷达市场规模将从 2021 年的 20 亿美元增长 至 2025 年的 135.4 亿美元，年复合增长率达到 46.59%；国内激光雷达市场规模将从 2021 年的 6.6 亿美元增长到 2025 年的 43.1 亿美元，年复合增长率达 45.54%。

激光雷达产业链上游主要包括激光发射器、激光接收器、扫描系统、信息处理 相关的零部件，其中包含光器件和电子元件；产业链下游领域较丰富，包含无人驾 驶、高精度地图、机器人、无人机及传统的测绘、国防军事领域，下游应用需求持 续增长，有望拉动产业链上游光器件需求。

3、 公司光器件产品矩阵完善，行业地位领先

3.1、 公司产品矩阵丰富，持续投入研发

公司光通信产品丰富，积极布局高速光引擎。公司定位光器件整体解决方案提 供商，从精密元器件厂商发展成为拥有多种器件和封装技术能力的复合平台型企业， 长期致力于中高速光器件产品的研发、生产、销售和服务，为下游客户提供垂直整 合一站式解决方案。公司注重技术研发，顺应光模块向高速率、小型化、低功耗、 低成本方向发展的趋势，产品广泛应用于数通市场和电信市场，产品和服务连续多 年获得行业主流客户认可。受益于人工智能 AI 技术的发展和算力需求的增加，全球 数据中心建设带动对高速光器件产品需求持续增长，公司在高速光引擎、高速光器 件等核心产品方面持续深耕，具备成熟的高速光引擎研发平台和前期量产经验。

公司深耕光器件领域十余年，在基础材料、元器件、光学设计、封装集成等方 面积累深厚，已成功打造成熟的光器件研发平台。公司在现有基础上将产品应用领 域从光通信行业向激光雷达和医疗检测行业延伸，为下游激光雷达、医疗检测领域 客户提供配套产品，包含基础光学类器件和集成器件等。

3.2、 公司研发实力强劲，行业竞争优势突出

（1）公司重视技术研发，提前布局高速光引擎

公司注重研发投入，多项技术全球领先。公司始终坚持“以研发为龙头”的发 展理念，经过十余年砥砺耕耘，在精密陶瓷、工程塑料、复合金属、光学玻璃等基 础材料领域积累沉淀了多项全球领先的工艺技术，形成了波分复用耦合技术、FAU 光纤阵列设计制造技术、TO-CAN/BOX 芯片封测技术、并行光学设计制造技术、光 学元件镀膜技术、纳米级精密模具设计制造技术、金属材料微米级制造技术、陶瓷 材料成型烧结技术、PLC 芯片加工测试等技术和创新平台。

掌握关键核心技术，获得多项国家专利认证。公司具备专业的跨国研发团队， 在苏州开设研发中心，在日本、深圳设立研发分支，公司在在精密陶瓷、工程塑料、 光学玻璃等基础材料领域积累沉淀了多项全球领先的工艺、专利技术，形成了波分 复用耦合技术、FA 光纤阵列设计制造技术、TO-CAN/BOX 封装技术、并行光学设 计制造技术等多种技术和创新平台；并通过产品线垂直整合，不断为客户提供一站 式产品解决方案，持续提高客户价值。

（2）十余年行业积累，服务能力得到客户认可

客户粘性高，行业具备一定进入壁垒。光器件是光模块的常用部件，客户对光 器件产品的可靠性、稳定性要求高，需要通过客户严格的供应商考核认证，资质认 证周期时间长，具备一定行业进入壁垒。客户更换供应商需要承担产品稳定性、可 靠性方面的风险，且供应商资质考核需要耗费大量时间人力成本，因此在供应商供 货稳定的情况下，不会轻易更换供应商，客户粘性较高。 公司坚持与客户保持密切联系，服务能力获得市场认可。公司以客户为中心， 研发、生产、销售各环节均与客户保持深度交流，根据下游市场需求及时调整产品 结构，坚持“以销定产”模式进行生产。同时加速全球销售网络布局，快速响应客 户需求。历经十余年的行业积累，公司凭借研发能力、品质口碑、快速响应服务能 力、规模量产、稳健运营能力等方面的突出优势，获得海内外客户的一致认可。

（3）管理团队经验丰富

公司核心管理人员行业经验丰富，团队汇聚全球人才。公司高级管理人员具备 多年行业经验，对行业动态、市场趋势具备敏锐洞察力，利于公司制定长期发展战 略和目标，应对市场挑战。公司持续推出股权激励、职级晋升等方案，不断精进研 发、运营流程，优化公司制度和企业标准，构建以总部为运营中心，向分子公司管 理输出的组织构架和管理架构，成功打造专业化的海内外资深研发和管理人才团队。

（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。）