2026年光模块设备行业深度:光模块需求爆发,驱动设备进入发展快车道

  • 来源:方正证券
  • 发布时间:2026/04/08
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光模块设备行业深度:光模块需求爆发,驱动设备进入发展快车道。光模块是光通信中实现光电转换和电光转换的核心器件,通常由光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)、驱动电路、光接口等封装而成。在光通信系统中,光模块是系统物理层的基础构成单元,在系统设备中的成本占比超过50%。在AIDC和云计算带动下,高速光模块尤其是800G及以上的光模块发展迅速。800G光模块研发开始于2020-2021年,目前具备批量生产能力。800G作为当前最先进的量产技术,2020-2024CAGR约为188%,预计2024-2029CAGR约为19%。1.6T的研发于2022-2023年开始,在对更高宽带、更低功耗、...

光模块产业链及技术发展趋势

光模块产业链

光模块是光通信中实现光电转换和电光转换的核心器件,通常由光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)、驱动电路、光接口等封装而成。 在光通信系统中,光模块是系统物理层的基础构成单元,在系统设备中的成本占比超过 50%。 产业链:光模块的上游主要包括光芯片、电芯片、光器件、封装材料、设备等,中游为光模块的制造和封装。光模块厂商将上游的光芯片、电 芯片等零部件集成,完成光模块的设计、制造与封装。生产的主要流程包括芯片贴装、光路耦合、封装成型、测试验证。根据 LightCounting 统计,2024 年全球前十大光模块企业中的中国企业已占据七席,光模块已成为我国光电子信息领域的优势产业。光模块的下游主要为数通市 场(数据中心、云计算、企业网络)、电信市场两大应用场景。

光模块的分类及市场规模:25年市场规模约为1645亿元,到2029年预计达到2905亿元

光模块根据传输速率可以分为低速、中高速、超高速模块三类,其中,低速模块的传输速率 1G/2.5G/10G,广泛用于传统以太网、接入网等领域;中高速模块的传输速 率为 25G/40G/100G,主要应用于5G前传、数据中心内部互联等;超高速模块的传输速率可达 400G/800G/1.6T,可支撑AI算力中心、骨干网扩容等应用。市场规模:据 LightCounting及弗若斯特沙利文统计,2024年全球光模块市场约为178亿美元(约合人民币1246亿元),2025年预计在235亿美元(约合1645亿元),预计到2029年市场 规模将达到415亿美元(约合2905亿元),2024-2029CAGR约为18%。 AI已明确加快了光模块技术迭代,并且显著缩短了光模块升级周期。2023年之前,光模块速率翻倍需要约4年时间。2023年开始,为了实现更高的传输速率以匹配日渐提 高的计算速度需求,从400G到800G再到1.6T的代际升级有望缩短至两年。 分产品来看,在AIDC和云计算带动下,高速光模块尤其是800G及以上的光模块发展迅速。800G光模块研发开始于2020-2021年,目前具备批量生产能力。800G作为当前最 先进的量产技术,2020-2024CAGR约为188%,预计2024-2029CAGR约为19%。1.6T的研发于2022-2023年开始,在对更高宽带、更低功耗、AI驱动数据处理的需求不断增长的 推动下将快速提升,弗若斯特沙利文预计1.6T光模块2024-2029年CAGR将达到180%。随着大规模基建开始,1.6T有望逐步进入主流应用阶段,而3.2T也开始进入预研阶段。 根据FiberMall数据预测,2021-2025年交换机交换容量大约每2年翻1倍,相对应Serdes和光模块速率也同步匹配。25.6T的交换机采用50G的Serdes,对外使用400G光模块; 51.2T是当前主流高端交换机产品,采用100G Serdes,光互连使用800G光模块;更加高端的102.4T交换机采用200G Serdes和1.6T光模块,互联速率再次翻倍。

光模块的成本拆分

成本构成:光模块原材料主要包括光器件(TOSA、ROSA、其他光器件如光学滤波器、尾纤 等)、电路芯片、PCB及其他(机身及其他零件)。光器件占光模块总成本约为74%,是最主 要组成部分。 光接收组件(ROSA)、光发射组件(TOSA)约占光器件成本的80%,两者均为有源光器件,其 功能核心由光芯片构成。 ROSA(Receiver Optical Sub-Assembly,光接收组件):其主要功能是将TOSA传来的光信号 转换为电信号。ROSA包含光电二极管 (PD)、光接口、金属或塑料外壳以及电接口。 TOSA(Transmit Optical Sub-Assembly,光发射组件):主要负责将电信号转换为光信号, 由光源(发光二极管或激光二极管)、光接口、监控光电二极管、金属或塑料外壳、电接口 组成。光源多数采用激光二极管,功耗低、功率大并且耦合效率高。 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%。

光模块的下游构成、地区分布

下游:2024年,光模块市场178亿美元,其中,数据通信、电信市场分别为113、65亿美元,占比53.5%、36.5%,数据通信已经占据主要地位, 2025年这一趋势更加明显,预计25年全球数通、电信光模块市场分别占比68.6%、31.4%。1)数据通信:2024年,在数据中心和AI的推动下, 数据通信光模块销售额达到113亿美元,预计该板块到2029年将达到286亿美元,2024-2029CAGR约为20.4%;2)电信光模块方面,虽然近年 略有下降,但在5G和新网络基建的推动下,预计将出现反弹,预计到2029年达到128亿美元,2024-2029CAGR约为14.6%。 地区分布:美国、中国是最主要光模块市场,2024年美国、中国市场规模分别为56、46亿美元(约合392、322亿元)、二者在全球占比分别 为31.6%、26%,预计到2029年二者分别占比35.5%、29%。此外,据中商产业研究院数据,2024年中国AI光模块市场规模约为69亿元。

光模块设备

光模块设备产业链

光模块产业链主要包括: 上游:括精密机械(如机械导轨、滑台等)、光学元件(如 镜头、光源等工业视觉系统)、电气元件(如传感器、气缸等) 及驱动、控制系统。上游行业成熟度较高,供应链体系稳定且 竞争充分,因此本行业的原材 料采购需求可以得到合理满足。 未来,上游设备零部件技术水平的持续提升将 推动光模块封 装测试设备在综合性能、生产成本等方面的进一步优化。 中游:光模块生产工艺的核心环节主要包括贴片、引线键合、 光学耦合、封装、焊接、老化测试等,光模块设备处于中游。 下游:光模块制造商,其需求受数据中心、电信及新兴场景驱 动。 近年来,受人工智能、云计算、数据中心等应用市场的 需求爆发推动,下游客 户对光模块专用设备的需求量快速增 加,且对产品性能、精度等指标的要求不 断提升,推动光模 块封装测试设备行业市场规模持续增长,技术迭代不断加速。

硅光智能制造设备市场规模

光子及硅光智能制造设备制造设备:对硅光器件日益增长的需求,推动了对兼具纳米级精度和自动化制造工艺的高通量及高良率生产解决方案 的需求。传统光学器件因质量及可靠性不一致而受到影响,这主要是由于行业中普遍依赖手动组装与测试流程。光子及硅光智能制造包含专为 光子及硅光器件设计的组装与测试设备。 高精密硅光智能制造设备:作为智能光子制造设备最重要子类别,融合了硅光专有技术,并达到纳米精度,集成了智能传感、智能控制、自动 化流程,且针对硅光器件特有的更严格的缺陷容差、光学对准要求、光电共封装复杂性进行了优化。硅光智能制造设备支持硅光器件的整个生 产工作流程,从晶圆级测试、光子集成电路与硅光器件的组装,到硅光器件的最终检测。 智能光子制造设备:2024年全球市场规模85亿元,2020-2024CAGR约为12.5%,预计到2029年达到368亿元,24-29CAGR约为34.1%。 硅光智能制造设备:2024年全球市场规模20亿元,2020-2024CAGR约为46.9%,预计到2029年达到233亿元,24-29CAGR约为30.5%。 随着新一代AI和高速通信系统的推进,硅光智能制造正成为光子设备市场中最关键的子类别。预计硅光制造设备在光子制造设备中的总份额将 从24年的24%,到29年提升至63%,到2035年将提升至80%。当前硅光智能制造设备市场规模较小,主要是由于更大型的技术变革尚处于早期阶段, 而受到开发生态系统、采用新技术、设计和建设下一代AI及数据中心基建所需时间的限制。CPO及OCS技术预计将于27-28年进入大规模应用,从 而带动相应设备市场的加速增长。

光模块生产工艺流程及设备—贴片

贴片(共晶/固晶)(Die attach or Die bonding):贴片工艺主要是指在光模块封测过程中,将光电器件如激光器驱动芯片、激光器芯片、探 测器芯片等各类光电芯片精确地固定在载体上(如 PCB、陶瓷基板等)。根据工艺不同,贴片工艺可分为共晶和固晶两种方式。 传统的贴片工艺是人工涂胶或使用点胶机通过空气挤压出的胶水将芯片固定在 PCB 板上,目前贴片环节已经实现自动化,但光芯片的贴片要求比 电芯片的贴片要求精度更高,传统贴片无法达到精准控制胶量大小、上胶速度和位置等严格要求,因此高精度贴片机就显得尤为重要,而且随着 400G、800G 等高速光模块的快速发展,高精度贴片机的需求也愈加旺盛。 根据工艺不同,贴片工艺可分为共晶、固晶两种方式。 竞争格局:根据弗若斯特沙利文数据,2024 年苏州猎奇智能光模块贴片设备市场份额为21%(按设备数量口径统计),排名全球第一,已成为行 业龙头企业。其次为日本4T、ASMPT、MRSI。国内厂商凯格精机、科瑞技术、FiconTec(罗博特科)、镭神技术、微见智能等也有相关布局。未来 随着国产化替代的推进,海外厂商市场份额将有望逐年降低。

编辑:火腿肠
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