據市場研究機構Yole近期發佈的報告顯示,2019年光模塊市場規模達到約77億美元,預計到2025年將增長至約177億美元,期間複合年增長率為15%。
光模塊主要用於數據中心、通信基礎設施建設。2020年是5G資本開支大年,也是數據中心建設大年,5G與數據中心建設也契合“新基建”主題。光模塊市場規模快速擴容主要受益於數據中心以及5G網絡建設同步進入高速發展期。
光模塊應用於數通(Datacom)和電信(Telecom)兩大市場,電信市場又細分為無線網、傳輸網和接入網等領域。
數據流量的增長刺激全球主流雲巨頭保持較高資本開支水平,重點投向數據中心等基礎設施建設。數據中心對數據傳輸能力要求愈發提升,數據中心內部互聯需求由25G向100G演進,數據中心間互聯需求由100G向400G演進,數據中心與廣域網互聯需求由100/200G向400G演進,並將在未來向800G升級。
隨着全球數據中心流量的持續增加,雲計算廠商資本開支逐步回暖,以及400G光模塊的逐步商用,光模塊市場有望重回高增長軌道。
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當下5G網絡進入規模建設階段,三大運營商年初採購的超過50萬站5G基站有望在前三季度內完成建設,配套的承載網建設計劃與無線網同步建設完成,兩者共同拉動前傳和中/回傳光模塊需求。
據IMT和《5G承載光模塊白皮書》數據顯示,在5G基站建設前期,光模塊市場的增量需求主要聚焦在前傳光模塊上。
考慮經濟成本和維護便利性等因素,在光纖直連、無源WDM和有源WDM/OTN/SPN三種組網方式中,承載網的前傳連接將主要採取對光纖資源消耗較大的光纖直連方案,這意味着與之配套的前傳光模塊需求也將增加。
OVUM預測數據顯示,25G光模塊產品自2019年進入釋量期,2022-2024年將迎來加速增長期,預計2024年使用量將超過1260萬隻。
而隨着5G通信建設的逐漸成熟,信息量、數據量的大規模爆發,中回傳承載網需要進一步建設以滿足承載需求,與之對應的25G以上中回傳光模塊遠期需求值得期待。
光模塊是利用半導體材料(例如InP系和GaAs系等)內部能級躍遷過程伴隨的光子的產生和吸收,進而實現光電信號的相互轉換的電子元器件。光芯片速率越高,光纖通信系統的傳輸效率越高,但研發、量產的難度也越高。高速光芯片提高傳輸速率並確保信號質量,控制激光器開啓與關閉頻率的難度提升。
光模塊產業鏈主要為光芯片-光器件-光模塊-光設備。其中光模塊環節位於產業鏈偏後端,主要起到設計、集成、封裝、測試的作用。光模塊的上游是光芯片與光器件,下游是通信設備商,最終產品應用到數據中心與電信市場。
光芯片
發射激光、探測激光的核心器件,主要應用光組件中,屬於高度技術密集型產品。常見激光器芯片包括VSCEL、DFB、EML等,光探測器主要有PIN、APD等。
光芯片主要廠商包括:光迅科技、華工科技和海信寬帶等。
光器件
主要為OSA(OpticalSub-Assembly),起到光收發作用的組件,具體包括TOSA(光發射組件)、ROSA(光接收組件)、BOSA(光發射接收組件)。
光器件光芯片主要廠商包括:光迅科技、天孚通信、博創科技、海信寬帶等。
光模塊
將各類光電子元器件、PCB封裝得到光模塊,當前最常見的封裝標準為SFP28(主要用於前中傳)、QSFP28(主要用於回傳與數通)、CFP2(主要用於相干長距)、QSFP-DD與OSFP(主要用於數通)。
光模塊主要廠商包括:光迅科技、中際旭創、新易盛、劍橋科技、華工科技、博創科技等。
從2019深圳光博會以及公司官網數據來看,中際旭創具有最全的400G產品線,其次是新易盛,具有規模出貨能力,劍橋科技也在今年推出了新品。中際旭創擁有最成熟的技術和最高的產品良率,其它國內廠家推出演示樣品,但是尚未達到大批量出貨的能力。
光設備與運營商
電信市場的下游主要為光設備企業與運營商。採購模式方面,一般來講,光模塊企業收到的訂單絕大部分來自於光設備企業,而當年電信公司已經開始試水25G以下的光模塊集採。
以華為、中興通訊和烽火通信為代表的下游光網絡設備商的份額佔據全球市場的半壁江山。國內近年來光模塊封裝技術進步,營收規模逐步趕超國外,中際旭創已經超越Oclaro和AAOI。
我國電信市場在全球僅次於美國,數通市場也在高速成長中,光通信產業鏈從芯片→組件→模組→系統中,越往下游競爭力越強,芯片領域是當前瓶頸。我國上游主要光器件企業在全球市場佔據的份額僅為13%左右,體現出上下游發展不平衡。
從光模塊成本結構佔比來看,芯片佔成本66%,其中光芯片佔成本51%,是成本最大的一部分。光收組件如TOSA和ROSA的價值佔比最高,約佔73%的價值量,而在光收發組件中–實現電光轉換的激光器(DFB)和光電轉換的探測器(APD)等芯片器件佔據近80%的價值量–各類元器件成本及封裝成本等佔據20%價值量。
從光模塊行業來講,電信市場與數通市場共振光模塊景氣度向上。5G時期流量基建拉動效應更大,光模塊景氣週期將更長。隨着中國供應商的份額不斷提升,在技術、供應鏈、工藝良率等方面不斷拓展。伴隨5G和數據中心的建設,光模塊行業有望進一步發展。