隨著全球數(shù)字化進(jìn)程加速,特別是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、千兆光網(wǎng)升級、東數(shù)西算工程推進(jìn)以及元宇宙概念興起,光器件行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,我國千兆光網(wǎng)具備覆蓋超過5億戶家庭的能力,5G基站總數(shù)達(dá)328.2萬個,這些基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模部署為光器件市場提供了持續(xù)增長動力。
1 行業(yè)概述與范圍
光器件行業(yè)是光電子產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,主要涵蓋光通信領(lǐng)域使用的各種核心元器件。具體包括光有源器件(如光收發(fā)模塊、光放大器、光調(diào)制器等)、光無源器件(如光連接器、光分路器、光隔離器等)以及光集成器件與子系統(tǒng)。
這些器件是光纖通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)成單元,廣泛應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
2 市場規(guī)模與增長態(tài)勢
光器件行業(yè)近年來保持穩(wěn)健增長。根據(jù)國家統(tǒng)計局和工信部聯(lián)合發(fā)布的數(shù)據(jù),2023年中國光器件市場規(guī)模達(dá)到約1,245億元人民幣,同比增長18.7%,較全球市場增速高出約6個百分點。這一增長主要得益于數(shù)字經(jīng)濟(jì)國家戰(zhàn)略的推進(jìn)和新基建政策的持續(xù)實施。
從全球視角來看,LightCounting市場研究公司的報告顯示,2023年全球光器件市場規(guī)模達(dá)到約168億美元,預(yù)計到2028年將突破280億美元,期間復(fù)合年增長率(CAGR)預(yù)計為10.8%。這一增長主要由數(shù)據(jù)中心互連需求的爆發(fā)式增長所驅(qū)動,特別是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對400G和800G高速光模塊的需求正在迅速提升。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年中國光器件行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測報告》指出,中國光器件市場未來五年將保持15%以上的年均復(fù)合增長率,到2029年市場規(guī)模有望超過2,500億元人民幣。這一樂觀預(yù)測基于中國數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)持續(xù)加速、自主可控戰(zhàn)略深入推進(jìn)以及技術(shù)迭代帶來的更新需求等多重因素。
光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游和下游三個環(huán)節(jié)。上游主要包括光芯片、電芯片、光學(xué)組件、PCB以及結(jié)構(gòu)件等原材料和元器件;中游為光器件制造,包括光有源器件、光無源器件的設(shè)計、制造和封裝測試;下游為系統(tǒng)設(shè)備商、電信運營商和云服務(wù)提供商等最終用戶。
在上游領(lǐng)域,高端光芯片仍然是我國光器件行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。尤其是25G及以上速率的光芯片,國產(chǎn)化率仍有較大提升空間。根據(jù)中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2023年國內(nèi)企業(yè)25G光芯片的市占率約為35%,而更高速率的50G/100G光芯片國產(chǎn)化率不足20%。這一瓶頸正在推動國家加大產(chǎn)業(yè)政策支持和資本投入,多家龍頭企業(yè)正在加速技術(shù)攻關(guān)。
中游制造環(huán)節(jié)是中國光器件行業(yè)的優(yōu)勢領(lǐng)域,已經(jīng)涌現(xiàn)出旭創(chuàng)科技、光迅科技、華工正源、海信寬帶等全球領(lǐng)先企業(yè)。這些企業(yè)在封裝技術(shù)、規(guī)模制造和成本控制方面具有明顯優(yōu)勢,在全球市場中占據(jù)了重要地位。特別是在數(shù)據(jù)中心光模塊領(lǐng)域,中國廠商的市場份額已經(jīng)超過50%。
下游應(yīng)用市場方面,電信市場和數(shù)通市場是兩大主力板塊。根據(jù)工信部運行監(jiān)測協(xié)調(diào)局?jǐn)?shù)據(jù),2023年中國電信業(yè)務(wù)收入累計完成1.68萬億元,同比增長6.2%;互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)收入同比增長19.1%,成為拉動光器件需求的重要引擎。
4 行業(yè)競爭格局分析
光器件行業(yè)競爭呈現(xiàn)多層次、差異化特點。從全球范圍看,行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者主要包括美國的II-VI(現(xiàn)更名為Coherent)、Lumentum、NeoPhotonics,以及中國的旭創(chuàng)科技、光迅科技、海信寬帶等企業(yè)。不同細(xì)分市場的競爭格局存在顯著差異。
在高速光模塊領(lǐng)域,競爭主要集中在技術(shù)迭代能力上。目前400G光模塊已成為數(shù)據(jù)中心主流產(chǎn)品,800G光模塊開始批量商用,1.6T光模塊也在積極研發(fā)中。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院分析顯示,中國企業(yè)在400G和800G模塊市場已經(jīng)取得領(lǐng)先地位,旭創(chuàng)科技在全球800G光模塊市場的份額預(yù)計超過40%,展現(xiàn)出強(qiáng)大的競爭力。
在高端光芯片領(lǐng)域,國際企業(yè)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。美國的Coherent和Lumentum在磷化銦和砷化鎵材料體系的光芯片方面具有明顯優(yōu)勢,尤其是在高速率、高性能激光器和探測器芯片方面。不過,中國企業(yè)在政府政策和資本市場的支持下正在加速追趕,源杰科技、云嶺光電、光安倫等芯片企業(yè)正在逐步突破技術(shù)壁壘。
價格競爭在傳統(tǒng)低速光器件市場中較為激烈,而在高速高端產(chǎn)品領(lǐng)域,技術(shù)壁壘較高,競爭更多體現(xiàn)在創(chuàng)新能力和產(chǎn)品質(zhì)量上。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院觀點認(rèn)為,未來光器件行業(yè)的競爭將更加注重技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)建設(shè),企業(yè)需要在整個產(chǎn)業(yè)鏈中尋找自己的定位和價值空間。
區(qū)域集群效應(yīng)在中國光器件行業(yè)尤為明顯。已經(jīng)形成了武漢、蘇州、深圳、無錫等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),這些地區(qū)擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套和政策支持,吸引了大量人才和資本投入,進(jìn)一步強(qiáng)化了中國光器件產(chǎn)業(yè)的全球競爭力。
5 技術(shù)創(chuàng)新趨勢預(yù)測
光器件行業(yè)正處于技術(shù)快速迭代期,多個方向的技術(shù)創(chuàng)新正在同步推進(jìn)。硅光技術(shù)是其中最受關(guān)注的領(lǐng)域之一。硅光技術(shù)利用CMOS工藝制造光器件,能夠?qū)崿F(xiàn)更高集成度、更低成本和更大規(guī)模生產(chǎn)。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院監(jiān)測數(shù)據(jù),2023年硅光技術(shù)在光模塊中的滲透率已達(dá)到約25%,預(yù)計到2028年將提升至45%以上。
共封裝光學(xué)(CPO)技術(shù)是另一個重要創(chuàng)新方向。CPO將光引擎與交換芯片封裝在一起,大幅縮短了電互連距離,降低了功耗和延遲。隨著人工智能訓(xùn)練和推理集群對高速互連需求的爆發(fā)式增長,CPO技術(shù)正在加速從概念走向商業(yè)化。預(yù)計2024-2025年將是CPO技術(shù)商業(yè)化落地的關(guān)鍵時期,首批大規(guī)模部署可能發(fā)生在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中。
高速率技術(shù)發(fā)展也在不斷突破。800G光模塊已經(jīng)在領(lǐng)先的云數(shù)據(jù)中心中規(guī)模部署,1.6T光模塊的技術(shù)路線已經(jīng)明確,預(yù)計2025年開始小批量商用。單波200G技術(shù)正在成熟,將為下一代光通信系統(tǒng)提供基礎(chǔ)支撐。這些技術(shù)進(jìn)步不僅提升了傳輸速率,還顯著降低了單位比特成本和功耗,符合全球碳中和戰(zhàn)略方向。
光電協(xié)同設(shè)計變得越來越重要。傳統(tǒng)上光學(xué)和電子學(xué)相對獨立設(shè)計的方式已經(jīng)無法滿足高速系統(tǒng)的需求,光電一體化設(shè)計成為提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。這一趨勢要求光器件企業(yè)具備更強(qiáng)的跨學(xué)科技術(shù)整合能力,也推動了行業(yè)并購和戰(zhàn)略合作活動增加。
6 政策環(huán)境影響分析
光器件行業(yè)的發(fā)展受到國家政策的大力支持。中國制造2025戰(zhàn)略將光電子器件列為重點發(fā)展領(lǐng)域,十四五規(guī)劃中也明確提出了加強(qiáng)集成電路和光電子器件研發(fā)的要求。國家發(fā)改委、工信部等部門陸續(xù)出臺了一系列產(chǎn)業(yè)政策,從研發(fā)資助、稅收優(yōu)惠、人才培養(yǎng)等多個方面支持光器件行業(yè)發(fā)展。
信息安全和國家戰(zhàn)略自主可控的要求也為國內(nèi)光器件企業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇。在關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,國產(chǎn)化替代正在加速推進(jìn),這為國內(nèi)領(lǐng)先的光器件企業(yè)提供了市場機(jī)會。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院指出,在電信運營商集采中,國產(chǎn)光器件的份額已經(jīng)從2020年的不足50%提升到2023年的70%以上,這一趨勢仍將持續(xù)。
國際貿(mào)易環(huán)境的變化對光器件行業(yè)也有顯著影響。近年來,全球科技產(chǎn)業(yè)競爭加劇,一些國家實施了出口管制措施,這雖然短期內(nèi)可能造成供應(yīng)鏈波動,但長期來看加速了中國光器件產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控進(jìn)程。國內(nèi)企業(yè)在高端光芯片、測試設(shè)備等領(lǐng)域的投資明顯增加,產(chǎn)業(yè)鏈完整性正在提升。
碳中和政策也在影響光器件行業(yè)發(fā)展方向。低功耗成為光器件技術(shù)發(fā)展的重要指標(biāo),推動企業(yè)開發(fā)更節(jié)能的產(chǎn)品解決方案。數(shù)據(jù)中心運營商對光模塊的功耗要求越來越嚴(yán)格,功耗表現(xiàn)已經(jīng)成為產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素之一。
7 發(fā)展前景與趨勢預(yù)測
基于當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和市場需求,光器件行業(yè)前景廣闊。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測,2024-2028年將是中國光器件行業(yè)發(fā)展的黃金時期,主要驅(qū)動力包括5G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋、F5G千兆光網(wǎng)建設(shè)、東數(shù)西算工程全面實施以及人工智能應(yīng)用普及。
具體到細(xì)分市場,數(shù)據(jù)中心光模塊市場增長最為強(qiáng)勁。隨著AI大模型訓(xùn)練和推理需求爆發(fā),高速光模塊需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長。預(yù)計800G光模塊將在2024年實現(xiàn)規(guī)模上量,1.6T光模塊將于2025年開始商用部署。中研普華預(yù)測,到2028年,數(shù)據(jù)中心光模塊市場將占整個光器件市場的60%以上,成為絕對主力。
電信市場保持穩(wěn)定增長,主要受益于5G前傳、中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及10G PON、50G PON等接入網(wǎng)升級。工信部數(shù)據(jù)顯示,2023年中國5G用戶占比已超過40%,千兆寬帶用戶占比超過25%,網(wǎng)絡(luò)升級需求持續(xù)存在。預(yù)計電信市場光器件需求將保持10%左右的年均增長率。
技術(shù)融合創(chuàng)新將成為行業(yè)發(fā)展的重要特征。光器件與人工智能、量子通信等新興技術(shù)的結(jié)合正在創(chuàng)造新的應(yīng)用場景。例如,光電混合計算架構(gòu)可能為人工智能提供更高效的硬件平臺,量子通信需要專門的光器件支持,這些新興應(yīng)用將為行業(yè)帶來增量市場空間。
全球市場布局方面,中國光器件企業(yè)正在從技術(shù)追隨者向技術(shù)引領(lǐng)者轉(zhuǎn)變。在400G/800G數(shù)據(jù)中心光模塊領(lǐng)域,中國企業(yè)已經(jīng)取得領(lǐng)先地位;在硅光技術(shù)和CPO等前沿領(lǐng)域,中國企業(yè)與全球競爭對手處于同一起跑線,有望實現(xiàn)彎道超車。
8 投資建議與風(fēng)險提示
基于對光器件行業(yè)的全面分析,提出以下投資建議:重點關(guān)注在高速光模塊領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢和規(guī)模效應(yīng)的龍頭企業(yè),特別是在800G及以上產(chǎn)品布局領(lǐng)先的公司;關(guān)注在硅光技術(shù)和CPO等前沿領(lǐng)域有實質(zhì)性進(jìn)展的企業(yè),這些技術(shù)可能決定未來的競爭格局;布局在高端光芯片領(lǐng)域突破技術(shù)瓶頸的企業(yè),這些企業(yè)有望享受國產(chǎn)化替代的紅利。
同時,投資者需要注意以下風(fēng)險:技術(shù)迭代風(fēng)險,光器件行業(yè)技術(shù)更新速度快,企業(yè)需要持續(xù)投入研發(fā)以保持競爭力;市場需求波動風(fēng)險,行業(yè)需求與電信運營商和云服務(wù)商的資本開支密切相關(guān),可能存在周期性波動;國際貿(mào)易環(huán)境風(fēng)險,全球科技競爭可能影響供應(yīng)鏈和市場需求;價格競爭風(fēng)險,中低端產(chǎn)品領(lǐng)域價格競爭激烈,可能影響企業(yè)盈利能力。
中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國光器件行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測報告》總體而言,光器件行業(yè)處于黃金發(fā)展期,技術(shù)創(chuàng)新活躍,市場需求旺盛,中國企業(yè)在全球競爭中的地位不斷提升。投資者可以長期關(guān)注這一賽道,選擇具有核心技術(shù)優(yōu)勢和良好管理團(tuán)隊的企業(yè)進(jìn)行投資布局。