《通信行业:国产光芯片进入高端市场开启广阔增长空间-230319(39页).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通信行业:国产光芯片进入高端市场开启广阔增长空间-230319(39页).pdf(39页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、 1 行行业业报报告告行行业业深深度度研研究究 通信通信 国产光芯片进入高端市场,开启广阔增长空间国产光芯片进入高端市场,开启广阔增长空间 国内光通信产业环境有利于国产光芯片发展国内光通信产业环境有利于国产光芯片发展 根据LightCounting统计数据,2021年我国光模块产业全球份额达到50.81%,国内光模块企业在800G、1.6T、相干光模块等先进产品开发和交付方面保持领先。我国电信运营商建设了全球最大的基础网络,华为、中兴、烽火等国内企业处于全球光通信产业领先地位。中下游丰富的产业资源为光芯片行业快速发展提供有利的发展条件。从25G光芯片开始,我国光芯片有望进入广阔数通市场从25G
2、光芯片开始,我国光芯片有望进入广阔数通市场 当前10G及以下国产光芯片已经取得了较高的全球市场份额。但是10G 1577 EML,25G及以上光芯片等高端产品的市场占有率还很低。目前国产光芯片主要应用场景以电信市场为主。2023年国产25G DFB光芯片有望批量应用于100G及以上光模块市场,进入高端数通光芯片市场。2023年电信运营商网络建设带给光芯片产业的机会 2023年电信运营商网络建设带给光芯片产业的机会 2023年国内运营商加快推进400G ONT骨干网测试入网,这为薄膜铌酸锂调制器提供了加速产业化的历史机遇。在OFC2023上,多家国内光模块厂商展出了基于薄膜铌酸锂芯片的800G光
3、模块,2023年薄膜铌酸锂调制器有望实现突破。2023年运营商继续推动千兆用户增长并开始推广FTTR业务,有望推动非对称PLC芯片需求快速增长。积极布局激光雷达产业,开拓第二增长曲线 积极布局激光雷达产业,开拓第二增长曲线 激光雷达和通信光学同属信息光学范畴,对激光器的功率要求高于传统光模块,和硅光子学对大功率激光器的需求趋势一致。根据Yole发布的 2022年汽车与工业领域激光雷达应用报告显示,2022-2027年,激光雷达整体市场将以22%的CAGR增长,到2027年市场规模将达到63亿美元。光库科技、仕佳光子等光芯片企业立足现有技术,积极向激光雷达领域横向拓展,开拓企业第二成长曲线。投资
4、建议 投资建议 重点推荐:具备25G及以上光芯片产品布局的源杰科技、仕佳光子、光迅科技、全球份额领先的MPO连接器供应商太辰光、稀缺的薄膜铌酸锂调制器供应商光库科技。建议关注VCSEL芯片供应商长光华芯。风险提示风险提示 下游需求不及预期风险,产品开发不及预期风险,市场扩展和新产品导入不及预期风险。重点推荐标的重点推荐标的 简称简称 EPS PE CAGR-3 评级评级 2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 源杰科技 1.65 2.21 3.11 83.55 62.55 44.52 25.47%增持 仕佳光子 0.14 0.25 0.29 83.27 47.7
5、4 41.02 38.86%买入 光迅科技 0.88 1.01 1.15 26.23 22.88 20.00 12.27%增持 太辰光 0.78 1.00 1.14 27.07 21.14 18.66 53.93%买入 仕佳光子 0.80 1.17 1.41 50.88 34.85 28.93 20.90%买入 数据来源:公司公告,iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 3 月 17 日收盘价 证券研究报告 2023 年 03 月 19 日 投资建议:投资建议:强于大市(维持评级)上次建议:上次建议:强于大市 相对大盘走势相对大盘走势 Table_First|Table_Auth
6、or 分析师:孙树明 执业证书编号:S0590521070001 邮箱: 联系人 电话:邮箱: 联系人:张宁 邮箱: 相关报告相关报告 1、受益于万物互联的物联模组与智能控制器通信2023.03.14 2、国产高端光模块集中亮相 OFC 2023 通信2023.03.09 3、资本开支、产业升级、国产替代共促数字经济基础设施成长通信2023.01.16 请务必阅读报告末页的重要声明 2 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 投资聚焦投资聚焦 研究背景研究背景 根据 LightCounting 统计和预测数据,2021 年全球光模块市场规模超过 100 亿美金,
7、国产光模块市场份额过半。2022 年 400G 光模块开始大规模部署,800G 光模块开始放量,高速光芯片产品需求持续增长。根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测,2019 年至 2025 年 25G 及以上速率光模块所使用的光芯片整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元,年均复合增长率将达到 21.40%。随着 25G 国产光芯片量产,国产光芯片有望切入 25G 及以上高端光芯片市场。MPO 高效链接器,AWG 无源芯片、薄膜铌酸锂调制器等低功耗器件的需求有望持续增长。我们看好国产光芯片行业从低端市场向高端市场,从电信市场向数通市场,从国内市场向海外市场
8、扩展的机会。创新之处创新之处 我们结合 LightCounting 数据库,对各类通信光芯片的应用场景进行了细致的拆解,分析数据中心、PON 网络、无线回传、DWDM 等各个细分光通信市场对各类光器件的需求变化,测算 2023-2027 年的市场空间。为未来五年光芯片、光器件行业研究提供数据支持。我们聚焦 10G、25G 和 50G 及以上三个关键代际的光芯片产品,重点分析国产光芯片切入海外数通市场带来产业发展机会。我们同时分析了 FTTR、400G OTN 等 2023 年国内运营商网络建设重点方向带给光芯片产业的机会,特别是对非对称 PLC 分路器芯片、薄膜铌酸锂调制器的影响。核心结论核心
9、结论 10G 光芯片的主要增量需求来自 10G PON 和 5G 中回传市场,但是需求增长的同时市场规模逐步减少,成本优势成为重要的竞争力之一;25G DFB 是国产光芯片进入数据市场的机会,50G EML 是国产光芯片在数通市场份额提升的重点。从国内电信市场到海外数通市场,国产光芯片行业空间有望实现快速扩展;低功耗和小型化成为 800G 和 1.6T 光模块的关键诉求,薄膜铌酸锂芯片和硅光工艺结合成为行业技术方向。同时 400G DWDM 商用为薄膜铌酸锂调制器产业化提供机会。2023 年薄膜铌酸锂芯片和调制器有望批量应用于800G 光模块和 400G OTN 设备,实现从零到一的突破;随着
10、 400G 以上光模块放量部署,AWG 无源芯片、MPO 高速率连接器迎来持续增长机会。rRnMZVdUbZfVpXcVMB6M8Q8OnPqQpNnOfQqQsRfQoMmM6MpOnOMYtRpNwMrMsR 3 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 正文目录正文目录 投资聚焦投资聚焦.2.2 1 1 厚积薄发不断进步的国产光芯片行业厚积薄发不断进步的国产光芯片行业.6.6 1.1 光芯片是现代光通信器件核心元件.6 1.2 光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力.8 1.3 国产光芯片产品竞争力不断提升.9 2 2 从光模块行业预测看光芯片需求增长从光模
11、块行业预测看光芯片需求增长.11.11 2.1 数通市场 25G 及以上光芯片需求保持增长.11 2.2 无线回传 10G 需求稳定,25G 需求增长.13 2.3 有线接入 10G PON 需求持续增长.15 2.4 DWDM 相干市场和薄膜铌酸锂产业机会.17 2.5 AWG 芯片在数据中心市场的竞争优势.19 2.6 FTTR 元年,非对称 PLC 芯片开始规模部署.22 2.7 400G/800G 光模块带动高端连接器需求增长.23 3 3 国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点.25.25 3.1 国内产业格局为国产光芯片发展基础.25
12、3.2 国内光芯片产品开始向高端市场进阶.27 3.3 横向拓展,积极开拓激光雷达第二曲线.30 4 4 关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会.32.32 4.1 源杰科技(688498.SH).33 4.2 仕佳光子(688313.SH).34 4.3 光迅科技(002281.SZ).35 4.4 太辰光(300570.SZ).36 4.5 光库科技(300620.SZ).37 5 5 风险提示风险提示.38.38 图表目录图表目录 图表 1:光通信器件与信息流的对应关系图表 1:光通信器件与信息流的对应关系.6 图表 2:光通信产业链图表 2:光
13、通信产业链.6 图表 3:光芯片产品种类划分图表 3:光芯片产品种类划分.7 图表 4:光模块成本拆分 1图表 4:光模块成本拆分 1.7 图表 5:光模块成本拆分 2图表 5:光模块成本拆分 2.7 图表 6:有源光芯片分类图表 6:有源光芯片分类.7 图表 7:激光器芯片、探测器芯片主要类型和特征图表 7:激光器芯片、探测器芯片主要类型和特征.8 图表 8:光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力图表 8:光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力.8 图表 9:光芯片产品核心竞争力图表 9:光芯片产品核心竞争力.9 图表 10:源杰科技光芯片价格图表 10:源杰科技光芯片价格.9 图表 11:
14、光通信产业领域的竞争力图表 11:光通信产业领域的竞争力.9 4 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 12:光通信产业国产化率图表 12:光通信产业国产化率.9 图表 13:截至 2022 年,我国光芯片国产化水平图表 13:截至 2022 年,我国光芯片国产化水平.10 图表 14:2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场份额图表 14:2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场份额.10 图表 15:2021 年全球 10G DFB 激光器芯片市场份额图表 15:2021 年全球 10G DFB 激光器
15、芯片市场份额.10 图表 16:国产光芯片企业波特五力分析图表 16:国产光芯片企业波特五力分析.11 图表 17:全球光模块市场份额(百万美元)图表 17:全球光模块市场份额(百万美元).11 图表 18:高速率光芯片市场空间及预测(百万美元)图表 18:高速率光芯片市场空间及预测(百万美元).11 图表 19:10G 及以下数通光模块发货量(个)图表 19:10G 及以下数通光模块发货量(个).12 图表 20:10G 及以下数通市场份额(百万美元)图表 20:10G 及以下数通市场份额(百万美元).12 图表 21:25G 及以上光芯片和数据中心光模块对应关系图表 21:25G 及以上光
16、芯片和数据中心光模块对应关系.12 图表 22:25G 及以上数通光模块发货量(个)图表 22:25G 及以上数通光模块发货量(个).13 图表 23:25G 及以上数通市场规模(百万美元)图表 23:25G 及以上数通市场规模(百万美元).13 图表 24:25G 以下无线前传光模块发货量(个)图表 24:25G 以下无线前传光模块发货量(个).13 图表 25:25G 以下无线前传市场规模(百万美元)图表 25:25G 以下无线前传市场规模(百万美元).13 图表 26:5G 前传光模块光电芯片演进示意图图表 26:5G 前传光模块光电芯片演进示意图.13 图表 27:25G 及以上无线前
17、传光模块发货量(个)图表 27:25G 及以上无线前传光模块发货量(个).14 图表 28:25G 及以上无线前传市场规模(百万美元)图表 28:25G 及以上无线前传市场规模(百万美元).14 图表 29:10G 及以下无线中回传光模块发货量(个)图表 29:10G 及以下无线中回传光模块发货量(个).14 图表 30:10G 及以下中回传市场规模(百万美元)图表 30:10G 及以下中回传市场规模(百万美元).14 图表 31:25G 及以上无线中回传光模块发货量(个)图表 31:25G 及以上无线中回传光模块发货量(个).15 图表 32:25G 及以上中回传市场规模(百万美元)图表 3
18、2:25G 及以上中回传市场规模(百万美元).15 图表 33:2021 年和 2022 年固定互联网宽带各接入速率用户占比情况图表 33:2021 年和 2022 年固定互联网宽带各接入速率用户占比情况.15 图表 34:10G 以下 PON 光模块发货量(个)图表 34:10G 以下 PON 光模块发货量(个).16 图表 35:10G 以下 PON 光模块市场规模(百万美元)图表 35:10G 以下 PON 光模块市场规模(百万美元).16 图表 36:10G PON 和 NP-PON2 光模块发货量(个)图表 36:10G PON 和 NP-PON2 光模块发货量(个).16 图表 3
19、7:10G PON 和 NP-PON2 市场规模(百万美元)图表 37:10G PON 和 NP-PON2 市场规模(百万美元).16 图表 38:25G PON 和 50G PON 光模块发货量(个)图表 38:25G PON 和 50G PON 光模块发货量(个).17 图表 39:25G PON 和 50G PON 市场规模(百万美元)图表 39:25G PON 和 50G PON 市场规模(百万美元).17 图表 40:光信号调制在光信号处理流程中的位置图表 40:光信号调制在光信号处理流程中的位置.17 图表 41:调制器在光模块中的位置图表 41:调制器在光模块中的位置.17 图表
20、 42:三种主要的调制器方案对比图表 42:三种主要的调制器方案对比.17 图表 43:不同速率相干 DSP 出货量对比(个)图表 43:不同速率相干 DSP 出货量对比(个).18 图表 44:不同速率相干 DSP 市场规模对比图表 44:不同速率相干 DSP 市场规模对比.18 图表 45:100G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)图表 45:100G 及以上相干 DSP 市场(百万美元).18 图表 46:600G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)图表 46:600G 及以上相干 DSP 市场(百万美元).18 图表 47:调制器性能对比图表 47:调制器性能对比.19 图表 4
21、8:全球光模块细分市场出货量预测(万片)图表 48:全球光模块细分市场出货量预测(万片).19 图表 49:全球光模块细分市场规模预测(百万美元)图表 49:全球光模块细分市场规模预测(百万美元).19 图表 50:100G PSM4 光模块架构图表 50:100G PSM4 光模块架构.20 图表 51:100G CWDM4 光模块架构图表 51:100G CWDM4 光模块架构.20 图表 52:Z-block 的复用发射光路图表 52:Z-block 的复用发射光路.20 图表 53:Z-block 的解复用接收光路图表 53:Z-block 的解复用接收光路.20 图表 54:CWDM
22、4 AWG 芯片结构图表 54:CWDM4 AWG 芯片结构两侧输入/输出两侧输入/输出.20 图表 55:CWDM4 AWG 芯片结构图表 55:CWDM4 AWG 芯片结构单侧输入/输出单侧输入/输出.20 图表 56:由三个光学梳状滤波器 ITL 串并联而成的 CWDM4 芯片图表 56:由三个光学梳状滤波器 ITL 串并联而成的 CWDM4 芯片.21 图表 57:数据中心 CWDM4 光模块方案对比图表 57:数据中心 CWDM4 光模块方案对比.21 图表 58:CWDM4 模块中应用 AWG DeMux 和 Mux 场景图表 58:CWDM4 模块中应用 AWG DeMux 和
23、Mux 场景.22 5 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 59:硅光模块中的 AWG DeMux图表 59:硅光模块中的 AWG DeMux.22 图表 60:全球 PLC 分路器芯片市场收入及增长率:百万元图表 60:全球 PLC 分路器芯片市场收入及增长率:百万元.22 图表 61:P2P FTTR 方案图表 61:P2P FTTR 方案.23 图表 62:P2MP FTTR 方案和非对称 PLC图表 62:P2MP FTTR 方案和非对称 PLC.23 图表 63:SR、DR 高速光模块对应的连接器需求图表 63:SR、DR 高速光模块对应的连
24、接器需求.23 图表 64:MPO/MTP-16 光纤跳线图表 64:MPO/MTP-16 光纤跳线.24 图表 65:MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤跳线图表 65:MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤跳线.24 图表 66:16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线图表 66:16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线.24 图表 67:MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线图表 67:MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线.25 图表 68:到 2021 年国产光模块全球市场份额超过 50%图表 68:到 2
25、021 年国产光模块全球市场份额超过 50%.25 图表 69:2021 年全球光模块供应商 TOP 10图表 69:2021 年全球光模块供应商 TOP 10.25 图表 70:2022 年第一季度全球 400G 波分市场份额图表 70:2022 年第一季度全球 400G 波分市场份额.26 图表 71:PON 网络光模块和光芯片应用场景对照图图表 71:PON 网络光模块和光芯片应用场景对照图.27 图表 72:PON 网络速率和波长图表 72:PON 网络速率和波长.27 图表 73:2019-2024 国产光芯片全球市场占比预测图表 73:2019-2024 国产光芯片全球市场占比预测
26、.28 图表 74:国内光芯片公司产品能力情况图表 74:国内光芯片公司产品能力情况.29 图表 75:25G 及以上光芯片国内外产品化能力对比图表 75:25G 及以上光芯片国内外产品化能力对比.29 图表 76:我国薄膜铌酸锂产业链主要企业图表 76:我国薄膜铌酸锂产业链主要企业.29 图表 77:C+L 70GHz 强度调制器(AM70)图表 77:C+L 70GHz 强度调制器(AM70).30 图表 78:C+L 96GBaud 高带宽相干驱动调制器图表 78:C+L 96GBaud 高带宽相干驱动调制器.30 图表 79:激光雷达和光模块结构对比图表 79:激光雷达和光模块结构对比
27、.30 图表 80:激光雷达产业链图表 80:激光雷达产业链.31 图表 81:搭载激光雷达上车车型图表 81:搭载激光雷达上车车型.31 图表 82:全球激光雷达细分市场规模预测图表 82:全球激光雷达细分市场规模预测.32 图表 83:全球激光雷达车载市场销量预测(万台)图表 83:全球激光雷达车载市场销量预测(万台).32 图表 84:中国激光雷达市场规模预测图表 84:中国激光雷达市场规模预测.32 图表 85:中国车载激光雷达市场规模预测图表 85:中国车载激光雷达市场规模预测.32 图表 86:重点公司盈利预测与估值表图表 86:重点公司盈利预测与估值表.33 图表 87:源杰科技
28、盈利预测图表 87:源杰科技盈利预测.34 图表 88:仕佳光子盈利预测图表 88:仕佳光子盈利预测.35 图表 89:光迅科技盈利预测图表 89:光迅科技盈利预测.36 图表 90:太辰光盈利预测图表 90:太辰光盈利预测.37 图表 91:光库科技盈利预测图表 91:光库科技盈利预测.38 6 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 1 厚积薄发不断进步的国产光芯片行业厚积薄发不断进步的国产光芯片行业 1.1 光芯片是现代光通信器件核心元件光芯片是现代光通信器件核心元件 光通信系统是以光信号为信息载体,以光纤作为传输介质,通过电光转换,以光信号传输信息的系统
29、。按照在信息流中位置,光通信器件主要功能包括:光信号产生、光信号调制、光信号传输、光信号处理、光信号探测。图表 1:光通信器件与信息流的对应关系 图表 1:光通信器件与信息流的对应关系 来源:中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022),国联证券研究所 从产业链角度看,光芯片、电芯片、PCB、其他结构件构成光通信产业上游;产业中游为光器件,包括光组件与光模块;产业下游组装成系统设备,最终应用于电信市场,如光纤接入、4G/5G 移动通信网络,云计算、互联网厂商数据中心等领域。图表 2:光通信产业链 图表 2:光通信产业链 来源:源杰科技招股说明书,国联证券研究所 光器件按照是否需要电源
30、驱动,可分为有源光器件和无源光器件。有源光器件主要用于光电信号转换,包括激光器、调制器、探测器和集成器件等。无源器件用于满足光传输环节的其他功能,包括光连接器、光隔离器、光分路器、光滤波器等。光芯片还可以按照材料体系及制造工艺的不同,分为 InP、GaAs、硅基和薄膜铌酸锂四类。其中 InP 衬底主要用于直接调制 DFB/电吸收 EML 芯片、探测器 PIN/APD芯片、放大器芯片、调制器芯片等;GaAs 衬底用于高功率激光芯片、VCSEL 芯片等;硅基衬底用于 PLC、AWG、调制器、光开光芯片等,LiNbO3 衬底主要用于高速 7 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告
31、行业深度研究 率调制器芯片。图表 3:光芯片产品种类划分 图表 3:光芯片产品种类划分 来源:国联证券研究所整理 光芯片主要用于光模块内部,根据中商情报网、华经产业研究院等机构公布光模块成本结构分析,光芯片成本约占光模块总成本的 19%左右。图表 4:光模块成本拆分 1 图表 4:光模块成本拆分 1 图表 5:光模块成本拆分 2 图表 5:光模块成本拆分 2 来源:中商情报网,国联证券研究所整理 来源:华经产业研究院,国联证券研究所 激光器芯片和探测器芯片是最主要的有源光芯片,其中激光器芯片主要用于发射信号,将电信号转化为光信号,探测器芯片主要用于接收信号,将光信号转化为电信号。激光器芯片,按
32、出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片,面发射芯片包括 VCSEL 芯片,边发射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片;探测器芯片主要有 PIN 和 APD 两类。图表 6:有源光芯片分类 图表 6:有源光芯片分类 来源:源杰科技招股说明书,国联证券研究所 8 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 激光器芯片和探测器芯片,根据调制速率、功耗、传输距离、成本等关键特性的不同,分别应用于无线回传、FTTX 接入网、数据中心、长途传输等光通信场景中。图表 7:激光器芯片、探测器芯片主要类型和特征 图表 7:激光器芯片、探测器芯片主要类型和特征 产品品类产品品类
33、 工作波长工作波长 产品特性产品特性 应用场景应用场景 激光器芯片 VCSEL 800-900nm 线宽窄,功耗低,调制速率高,耦合效率高,传输距离短,线性度差。500 米以内的短距离传输,如数据中心机柜内部传输、消费电子领域(3D 感应面部识别)FP 1310-1550nm 调制速率高,成本低,耦合效率低,线性度差。主要应用于中低速无线接入短距离市场,由于存在损耗大、传输距离短的问题,部分应用场景逐步被 DFB 激光器芯片取代。DFB 1270-1610nm 谱线窄,调制速率高,波长稳定,耦合效率低。中长距离的传输,如 FTTx 接入网、传输网、无线基站、数据中心内部互联等。EML 270-
34、1610nm 调制频率高,稳定性好,传输距离长,成本高。长距离传输,如高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联。探测器芯片 PIN 830-860/1100-1600nm 噪声小,工作电压低,成本低,灵敏度低。中长距离传输。APD 1270-1610nm 灵敏度高,成本高。长距离单模光纤。来源:国联证券研究所整理 1.2 光芯片企业采用光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力模式提高竞争力 光芯片生产工艺和流程均较为复杂,包括芯片设计、基板制造、磊晶成长、晶粒制造、封装测试共五个主要环节。芯片设计指根据芯片功能需求制作光电线路图,这是光芯片生产流程的核心环节。我国多数企业主要集中在这一环
35、,拥有设计能力但不具备生产能力。基板制造/衬底:主要指 InP/GaAs 等材料经提纯、拉晶、切割、抛光、研磨制成单晶体衬底(基板),这是光芯片规模制造的第一个重要环节;磊晶生长/外延片:根据设计需求,生产企业用基板和有机金属气体在 MOCVD/MBE设备里长晶,制成外延片。外延片是决定光芯片性能的关键一环,生成条件较为严苛,是光芯片行业技术壁垒最高环节;晶粒制造和封装测试:对外延片进行光刻等系列处理,最后封装成拥有完整光电性能的光芯片。图表 8:光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力 图表 8:光芯片企业采用 IDM 模式提高竞争力 来源:国联证券研究所整理 9 请务必阅读报告末页的重要声明
36、 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 IDM 模式能及时响应各类市场需求,灵活调整产品设计、生产环节的工艺参数及产线的生产计划;能高效排查问题原因,精准指向产品设计、生产工序或测试环节等问题点;还能有效保护产品设计结构与工艺制程的知识产权。国内光芯片企业通过 IDM 模式,可以在响应速度和成本方面取得竞争优势。从源杰科技 IPO 材料披露的产品价格看,国产光芯片可以通过价格优势提升市场份额,并且能在产品成熟期保持价格稳定。图表 9:光芯片产品核心竞争力 图表 9:光芯片产品核心竞争力 图表 10:源杰科技光芯片价格 图表 10:源杰科技光芯片价格 来源:国联证券研究所整理 来源:源杰科技
37、招股说明书,国联证券研究所 1.3 国产光芯片产品竞争力不断提升国产光芯片产品竞争力不断提升 我国光通信企业从下游到中游,已经初步建立全球领先的竞争力,下游的华为、中兴、烽火等设备企业的传输设备是产率全球领先。在中游的光模块领域,根据LightCounting 数据,2021 年中国光模块供应商在全球市场的占有率超过 50%。上游的光芯片是光器件的核心元件,美国和日本企业依然占据全球光器件行业市场领先地位,高端芯片进口依赖度高。继光模块产业之后,光芯片是我国光电子领域国产化水平亟待提升的重点环节。图表 11:光通信产业领域的竞争力 图表 11:光通信产业领域的竞争力 图表 12:光通信产业国产
38、化率 图表 12:光通信产业国产化率 来源:中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022),国联证券研究所 来源:中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022),国联证券研究所 从国产化进展来看,当前我国高功率激光器芯片,部分高速率激光器芯片已处于国产化加速突破阶段,而光探测芯片、25G 以上高速率光芯片仍处于进口替代早期阶 10 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 段。国产光芯片在高端产品领域同国外厂商还有较大差距。图表 13:截至 2022 年,我国光芯片国产化水平 图表 13:截至 2022 年,我国光芯片国产化水平 来源:国联证券研究
39、所整理 按照产品速率区分,我国光芯片企业已基本掌握 10G 及以下速率光芯片的核心技术,依靠封装优势在中低端市场已形成较强影响力。根据 ICC 预测,2021 年 2.5G 及以下国产光芯片占全球比重超过90%,10G 光芯片方面国产光芯片占全球比重约60%,但不同频段光芯片的国产化情况存在差异,部分 10G 光芯片产品性能要求较高、难度较大,如 10G VCSEL EML 激光器芯片等,国产化率不到 40%。图表 14:2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯图表 14:2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场份额 片市场份额 图表 15:2021
40、年全球 10G DFB 激光器芯片市场份额图表 15:2021 年全球 10G DFB 激光器芯片市场份额 来源:ICC,源杰科技招股说明书,国联证券研究所 来源:ICC,源杰科技招股说明书,国联证券研究所 国产光芯片行业同时面临低端产品竞争激烈,高端产品突破困难的国产替代挑战。作为从原材料到光器件的关键环节,光芯片企业还需要上游衬底企业和下游光模块企业的配合,来加快产品性能完善和导入。光芯片行业具有较高的准入门槛。特别是采用 IDM 模式的企业,光芯片产品设计、良率的提升需要较长周期。光芯片导入下游光器件和模块,需要经过性能测试、可靠性测试等过程。11 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告
41、行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 16:国产光芯片企业波特五力分析 图表 16:国产光芯片企业波特五力分析 来源:国联证券研究所 2 从光模块行业预测看光芯片需求增长从光模块行业预测看光芯片需求增长 2.1 数通市场数通市场 25G 及以上光芯片需求保持增长及以上光芯片需求保持增长 光芯片市场规模约为光模块规模的 20%根据 LightCounting 预测,2023 年全球光模块市场规模增长 4.34%,2024-2027年 4 年 CAGR 为 11.43%,有望在 2027 年突破 200 亿美元,2024 年开始恢复较快增长。根据中金企信统计数,2021 全球光通信用光芯片市场规
42、模为 146.70 亿元,其中2.5G、10G 及 25G 及以上光芯片市场规模分别为 11.67 亿元、27.48 亿元、107.55 亿元。根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测,2021 年 25G 及以上速率光模块所使用的光芯片整体市场规模为 19.13 亿美元,折合约 130 亿人民币。结合上述数据推算,2021 年全球通信光芯片市场规模约为光模块市场规模的 18-20%。我们按照低端光模块市场 18%,高端光模块市场 20%的比例核算对应的光芯片市场规模。图表 17:全球光模块市场份额(百万美元)图表 17:全球光模块市场份额(百万美元)图表 18:高速率光芯片市场
43、空间及预测(百万美元)图表 18:高速率光芯片市场空间及预测(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:Omdia,源杰科技招股说明书,国联证券研究所 低速率数据中心光模块量价齐降 目前产品架构成熟的光模块多采用 PSM4 或者 CWDM4 的四通道结构。10G 及以下光芯片大致对应 1G、10G、40G 光模块。从 LightCounting 的预测数据看,1G、12 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 10G、40G 数通光模块发货量从 2023 年开始下降,市场规模从 2022 年的 6.14 亿美元下降到 2027 年的 1.
44、50 亿美元。按照 18%的占比,对应的光芯片市场规模从 2022年的 1.11 亿美元下降到 2027 年的 0.27 亿美元。从数据中心网络架构的演进看,10G/40G CLOS 架构已经落伍,目前国内互联网公司以 25G/100G CLOS 架构为主,北美互联网公司开始向 100G/400G CLOS 以及更先进的 800G 网络架构演进。图表 19:10G 及以下数通光模块发货量(个)图表 19:10G 及以下数通光模块发货量(个)图表 20:10G 及以下数通市场份额(百万美元)图表 20:10G 及以下数通市场份额(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:
45、LightCounting,国联证券研究所 25G 光芯片有较长的国产替代周期 目前 100G-800G 数通光模块主要使用 25G、53G、56G 波特率的 DFB 和 EML激光器芯片。目前已发布的 800G 光模块产品,多采用了 8*100G 的架构,采用 8 片56G EML PAM4 光芯片。图表 21:25G 及以上光芯片和数据中心光模块对应关系 图表 21:25G 及以上光芯片和数据中心光模块对应关系 光芯片光芯片 激光器类型激光器类型 波长波长 应用领域 25G DFB 1310nm 数据中心 PSM4 100G 25G DFB CWDM4 数据中心 100G 25G DFB
46、LWDM4 数据中心 100G 53G PAM4 EML 1310nm 数据中心 100G-400G 53G PAM4 EML CWDM4 53G PAM4 EML LWDM4 56G PAM4 EML 数据中心 800G 112G PAM4 EML 硅光直流光源 1270-1330nm 大功率激光器 数据中心 100-400G 来源:国联证券研究所整理 从 LightCounting 的预测数据看,2023-2027 年 25G、100G、400G 和 800G 光模块的发货量保持增长。市场规模从 2022 年的 44.50 亿美元增长到 2027 年的 72.69亿美元,5 年 CAGR
47、为 10.31%。对应光芯片市场规模从 8.90 亿美元增长到 14.53亿美元。13 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 22:25G 及以上数通光模块发货量(个)图表 22:25G 及以上数通光模块发货量(个)图表 23:25G 及以上数通市场规模(百万美元)图表 23:25G 及以上数通市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 2.2 无线回传无线回传 10G 需求稳定,需求稳定,25G 需求增长需求增长 无线前传 25G 光模块需求稳定 根据工信部统计,截至 2022
48、 年 11 月末,5G 基站总数达 228.7 万个。随着国内5G 基站数量的不断提升,5G 基站的建设需求增长放缓。LightCounting 的统计和预测数据显示 2022-2027 年全球无线前传 10G 和 25G 光模块发货量持续下降。无线前传光模块的市场规模,到 2026 年 50G 以上光模块批量部署才有望回升。图表 24:25G 以下无线前传光模块发货量(个)图表 24:25G 以下无线前传光模块发货量(个)图表 25:25G 以下无线前传市场规模(百万美元)图表 25:25G 以下无线前传市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightC
49、ounting,国联证券研究所 根据 IMT-2020 发布的 5G 前传光模块光电芯片演进规划,25G DFB 光芯片可以基于 PAM4 支持 50G 前传光模块。图表 26:5G 前传光模块光电芯片演进示意图 图表 26:5G 前传光模块光电芯片演进示意图 来源:IMT-2020(5G)推进组,国联证券研究所 14 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 根据 LightCounting 预测,50G 和 100G 前传光模块到 2026 年才会拉动 5G 前传市场规模回升,2023-2025 年 25G 及以上 5G 前传光模块市场规模稳定在 4.20 亿
50、美元。对应的 25G 及以上 DFB 光芯片市场规模约为 0.84 亿美元。图表 27:25G 及以上无线前传光模块发货量(个)图表 27:25G 及以上无线前传光模块发货量(个)图表 28:25G 及以上无线前传市场规模(百万美元)图表 28:25G 及以上无线前传市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 5G 中回传市场高端需求 随着 5G 用户渗透率提升和 5G 应用的不断丰富,5G 流量需求会持续增长,这会带来无线中回传网络扩容需求。根据 LightCounting 的预测数据,5G 中回传 10G 光模块发
51、货量从 2022 年 210 万片增长到 2027 年的 306 万片,5 年 CAGR 为 7.68%。持续增长的需求让 10G 及以下光模块市场基本稳定 0.9 亿美元,对应的光芯片市场约0.181 亿美元。图表 29:10G 及以下无线中回传光模块发货量(个)图表 29:10G 及以下无线中回传光模块发货量(个)图表 30:10G 及以下中回传市场规模(百万美元)图表 30:10G 及以下中回传市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 在中回传市场,2023 年开始 25G、100G、200G 光模块需求保持较
52、快增长。25G 及以上中回传光模块市场规模从 2022 年的 1.03 亿美元增长到 2027 的 1.71 亿美元,5年 CAGR 为 10.73%。对应的光芯片市场规模从约 0.21 亿美元增长至 0.34 亿美元。15 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 31:25G 及以上无线中回传光模块发货量(个)图表 31:25G 及以上无线中回传光模块发货量(个)图表 32:25G 及以上中回传市场规模(百万美元)图表 32:25G 及以上中回传市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证
53、券研究所 2.3 有线接入有线接入 10G PON 需求持续增长需求持续增长 按照“十四五”信息通信行业发展规划,十四五期间我国全面部署千兆光纤网络,加快“千兆城市”建设,持续扩大千兆光纤网络覆盖,推进城市及重点乡镇 10G-PON 设备部署,开展城镇老旧小区光接入网能力升级。截至 2022 年底,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达 5.9 亿户,全年净增 5386 万户。其中,100Mbps 及以上接入速率的用户为 5.54 亿户,全年净增 5513 万户,占总用户数的 93.9%,占比较上年末提高 0.8 个百分点;1000Mbps及以上接入速率的用户为 9175 万户,全年净
54、增 5716 万户,占总用户数的 15.6%,占比较上年末提高 9.1 个百分点。图表 33:2021 年和 2022 年固定互联网宽带各接入速率用户占比情况 图表 33:2021 年和 2022 年固定互联网宽带各接入速率用户占比情况 来源:工信部,国联证券研究所 从工信部统计数据看,截至 2022 年底我国千兆用户数渗透率为 15.6%,还有很大的提升空间。但是运营商的网络建设进度要领先用户发展进度。截至 2022 年 12月,具备千兆网络服务能力的 10G PON 端口数达 1523 万个,千兆光网具备覆盖超过 5 亿户家庭的能力,已实现“市市通千兆”,千兆光网网络规模和覆盖水平全球第
55、16 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 一。10G PON 成为后续接入网建设重点。10G PON 保持较高的需求量 根据 LightCounting 预测数据,2022 年开始,10G 以下 PON 光模块的发货量开始下滑。对应的市场规模下降到 2 亿美元以下。图表 34:10G 以下 PON 光模块发货量(个)图表 34:10G 以下 PON 光模块发货量(个)图表 35:10G 以下 PON 光模块市场规模(百万美元)图表 35:10G 以下 PON 光模块市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCoun
56、ting,国联证券研究所 根据 LightCounting 预测数据,2022 年 10G PON 发货量约为 2690 万只,到2027 年 10G PON 发货量约为 7300 万只,5 年 CAGR 为 22.07%。PON 市场是10G 光芯片最大的需求增量市场。但是 10G 光模块市场规模会从 2022 年的 7.07亿美元下降到 2027 年的 2.87 亿美元,对应的光芯片市场规模从 1.414 亿美元持续下降到 0.57 亿美元。图表 36:10G PON 和 NP-PON2 光模块发货量(个)图表 36:10G PON 和 NP-PON2 光模块发货量(个)图表 37:10G
57、 PON 和 NP-PON2 市场规模(百万美元)图表 37:10G PON 和 NP-PON2 市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 25G PON 和 50G PON 作为下一代产品,在 2024 年才会小规模部署,主要的部署期在 2025 年之后,但是 25G 及以上 PON 光模块的市场规模会在 2025 年突破2 亿美元,对应 0.4 亿美元光芯片市场,并在 2026-2027 年保持 30%以上的同比增长。17 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 38:25G
58、 PON 和 50G PON 光模块发货量(个)图表 38:25G PON 和 50G PON 光模块发货量(个)图表 39:25G PON 和 50G PON 市场规模(百万美元)图表 39:25G PON 和 50G PON 市场规模(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 2.4 DWDM 相干市场和薄膜铌酸锂产业机会相干市场和薄膜铌酸锂产业机会 铌酸锂调制器是相干通信光模块的必要组件 光信号调制是光模块的必要功能,但是调制器不是光模块中的必要器件。在短距离场景下,可以采用内调整的方式替代独立的调制器;在中长距光通信场
59、景中,特别是相干通信中,调制器则是必要器件。图表 40:光信号调制在光信号处理流程中的位置 图表 40:光信号调制在光信号处理流程中的位置 图表 41:调制器在光模块中的位置 图表 41:调制器在光模块中的位置 来源:中国光电子器件产业技术发展路线图(20182020 年),国联证券研究所 来源:国联证券研究所整理 目前行业内的主流电光调制器有三种,其基底分别采用硅、磷化铟和铌酸锂材料,并且根据其优缺点不同,可适用于不同通信距离的应用场景。图表 42:三种主要的调制器方案对比 图表 42:三种主要的调制器方案对比 调制器类型调制器类型 应用场景应用场景 优点优点 缺点缺点 硅基调制器 短程的数
60、据通信用收发模块 尺寸小 性能一般,高速长距离通信网络不适用 磷化铟基调制器 中距和长距光通信网络收发模块 调制效率高,驱动电压小,带宽可调制,器件结构紧凑 对材料和工艺要求高,成本和集成难度大 铌酸锂基调制器 100G 及以上长距骨干网相干通信 电光系数大、调制带宽大、波导传输损耗小、稳定性好,发展成熟 体积较大 来源:国联证券研究所整理 铌酸锂调制器行业竞争格局较为稳定,全球仅有三家主要供应商,分别是光库科 18 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 技、日本的 Fujitsu(富士通)和日本的 Sumitomo(住友集团)。2020 年光库科技通过收购相
61、关产品线进入该领域。基于铌酸锂(LiNbO3)的调制器可以提供更低的光损耗和更高的最大调制频率:基于硅基的调制器期限速率约为 60-90Gbaud,基于磷化铟(InP)调制器可达到130Gbaud,而基于 LiNbO3 的调制器可能超过 130Gbaud。基于这种优势,铌酸锂调制器在长途相干光传输和超高速数据中心的场景具备良好的竞争力。根据 LightCounting 的预测数据,2022-2027 年,100G 相干 DSP 的出货量和市场规模持续下降,200G 相干 DSP 出货量和市场规模稳定增长。从 2023 年开始,400G 及以上相干 DSP 开始大规模部署,成为主要的相干光模块产
62、品。这为铌酸锂调制器业务提供了快速增长的产业机遇。图表 43:不同速率相干 DSP 出货量对比(个)图表 43:不同速率相干 DSP 出货量对比(个)图表 44:不同速率相干 DSP 市场规模对比 图表 44:不同速率相干 DSP 市场规模对比 来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 根据 LightCounting 的预测数据,2021-2027 年 100G 及以上相干 DSP 市场规模从 8.47 亿美元增长至 21.35 亿美元,6 年 CAGR 为 16.65%。薄膜铌酸锂调制器适配的 600G 及以上相干光模块 DSP 市
63、场,有望从 2021 年的 1.31 亿美元,增长至 2027 年的 9.92 亿美元,6 年 CAGR 为 40.06%,薄膜铌酸锂调制器行业具备较高的成长性。图表 45:100G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)图表 45:100G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)图表 46:600G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)图表 46:600G 及以上相干 DSP 市场(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 铌酸锂调制在 800G PAM4 市场有望实现突破 为有效控制 800G 和 1.6T 光模块的成本和功耗
64、,光模块厂商积极采用新架构和新 19 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 器件。OFC 2023 展会,新易盛和联特科技都推出了采用薄膜铌酸锂(TFLN)调制的 800G产品,其中新易盛最新的基于薄膜铌酸锂(TFLN)调制器的 800G OSFP DR8 模块搭配集成 TIA 的 5 纳米 DSP 芯片,功耗仅为 11.2W,处于行业领先地位,为 800G 光模块树立了新的标准。图表 47:调制器性能对比 图表 47:调制器性能对比 调制器类型调制器类型 尺寸(尺寸(mm)插入损耗插入损耗(dB)驱动驱动 Vpp(V)典型带宽典型带宽 与其他器件与其他器件的
65、兼容性的兼容性 制造工艺成熟度制造工艺成熟度 MZ 调制器 2-4 3-5 3 40GHz GeSi 调制器 0.1 5 2-3 50GHz 微环调制器 0.01-0.1 2 1 50GHz 薄膜铌酸锂调制器 5-10 1 1 100GHz 硅基聚合物 1 1 1 100GHz 来源:NOEIC,国联证券研究所 根据 LightCounting 预测数据,从 2022 年开始全球 800G 以太网光模块出货量有望超过 15 万片,并在 2023-2025 年快速增长。2023-2025 年 800G 以太网光模块全球市场份额分别达到 4.25/9.87/18.98 亿美元,分别同比增长 133
66、%/132%/92%。图表 48:全球光模块细分市场出货量预测(万片)图表 48:全球光模块细分市场出货量预测(万片)图表 49:全球光模块细分市场规模预测(百万美元)图表 49:全球光模块细分市场规模预测(百万美元)来源:LightCounting,国联证券研究所 来源:LightCounting,国联证券研究所 2.5 AWG 芯片在数据中心市场的竞争优势芯片在数据中心市场的竞争优势 波分技术下沉:CWDM4 和 PSM4 对比 从 100G 光模块开始,4 通道技术开始普及。单模光纤传输 425G 光信号,最早采用的是 PSM4 方案。PSM4 的每个光纤收发器仅需采用一个激光器,分光四
67、路,分别经四个调制器输出,因此节省了光源成本。但是随着传输距离的增加,光纤成本迅速增加,因此 PSM4 通常应用于传输距离在 500 米以下的场景。对于传输距离大于 500 米的应用场景,为了节约光纤成本,电信网中的 CWDM技术被引入数据中心,即为 CWDM4 传输方案,通过波分复用/解复用器,在一根光纤中传输 1271nm、1291nm、1311nm、1331nm 四个间隔 20nm 的波长,这样在两个光纤收发模块之间,只需两根光纤就可实现双向传输。CWDM4 可支持 425G 信号传输,在 5002000 米传输距离较 PSM4 方案有成本优势。20 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报
68、告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 50:100G PSM4 光模块架构 图表 50:100G PSM4 光模块架构 图表 51:100G CWDM4 光模块架构 图表 51:100G CWDM4 光模块架构 来源:锐捷网络,国联证券研究所 来源:锐捷网络,国联证券研究所 AWG 作为 CWDM4 组件的竞争优势 最早采用的 CWDM4 组件是基于薄膜滤波片 TFF 的 Z-block 技术,8 个 TFF 滤波片分两组粘贴在一个斜方棱镜上,一组用于波分复用,另一组用于波分解复用,各滤波片的透射波长分别为 1271nm、1291nm、1311nm、1331nm 图表 52:Z-block
69、 的复用发射光路 图表 52:Z-block 的复用发射光路 图表 53:Z-block 的解复用接收光路 图表 53:Z-block 的解复用接收光路 来源:亿源通科技,国联证券研究所 来源:亿源通科技,国联证券研究所 为了简化封装工艺,以减小尺寸和降低成本,人们开发了基于集成光学技术的CWDM4 AWG 芯片。AWG 是阵列波导光栅的简称,在电信网中早已成熟应用。一个 CWDM4 光纤收发模块中,需要两个 CWDM4 AWG 芯片,一个用于光信号的复用发射,另一个用于光信号的解复用接收。发射端的 CWDM4 AWG 芯片目前主要采用单侧输入/输出结构,而接收端 CWDM4 AWG 芯片通常
70、采用两侧输入/输出结构。这种设计有两点好处,其一采用多模波导输出,可以实现 AWG 通带谱线的平坦化设计,优化信道质量;其二输出光经 90 度转折后直接入射光探测器阵列,省去了波导阵列与光纤阵列之间的对接耦合,简化了组装工艺。图表 54:CWDM4 AWG 芯片结构两侧输入/输出 图表 54:CWDM4 AWG 芯片结构两侧输入/输出 图表 55:CWDM4 AWG 芯片结构单侧输入/输出 图表 55:CWDM4 AWG 芯片结构单侧输入/输出 21 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 来源:亿源通科技,国联证券研究所 来源:亿源通科技,国联证券研究所 梳状
71、滤波器(ITL)光学梳状滤波器是一种 12 端口器件,为了实现 14 波分复用/解复用,需要通过三个梳状滤波器串并联来实现。有厂商将电信网中的光学梳状滤波器 ITL 技术引入数据通信光模块。实际上,电信网中的光学梳状滤波器,主要面向 DWDM 应用,考虑温度稳定性,通常采用 GTI 谐振腔或者双折射晶体方案,集成光学梳状滤波器无法满足实用条件。图表 56:由三个光学梳状滤波器 ITL 串并联而成的 CWDM4 芯片 图表 56:由三个光学梳状滤波器 ITL 串并联而成的 CWDM4 芯片 来源:亿源通科技,国联证券研究所 对比可知 Z-block 技术具有损耗低和信道质量好的优点,基于 Z-b
72、lock 技术的CWDM4 模块,甚至能支持 100G 信号传输 10 公里。但是该技术的工艺难度高,制造成本居高不下。AWG 技术的损耗最大,信道质量最差,但工艺难度和成本最低,满足数据中心市场降成本的诉求,正在逐步替代 Z-block 技术的市场。ITL 技术具有媲美 Z-block 技术的信道质量,损耗也比 AWG 小得多,组装工艺难度与 AWG 相当,目前的问题是芯片良率偏低。图表 57:数据中心 CWDM4 光模块方案对比 图表 57:数据中心 CWDM4 光模块方案对比 项目项目 Z-block AWG ITL 器件尺寸 大 小 小 传输损耗 小 大 中 信道质量 好 差 好 工艺
73、难度 高 低 低 生产良率 中 高 低 22 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 来源:国联证券研究所整理 随着硅光模块技术发展,发射端一般实现 MUX 的集成,而接收端采用 AWG DeMux+探测器的形式有望成为主流方案,AWG 的应用将更加广泛。图表 58:CWDM4 模块中应用 AWG DeMux 和 Mux 场景 图表 58:CWDM4 模块中应用 AWG DeMux 和 Mux 场景 图表 59:硅光模块中的 AWG DeMux 图表 59:硅光模块中的 AWG DeMux 来源:立鼎产业研究院,国联证券研究所 来源:立鼎产业研究院,国联证券研究
74、所 2.6 FTTR 元年,非对称元年,非对称 PLC 芯片开始规模部署芯片开始规模部署 中国市场主导 PLC 产业发展 中国是全球最大的 PLC 分路器芯片生产地区,占有大约 85%的市场份额,之后是韩国。按产品类型拆分,1xN 是最大的细分市场,市场份额超过 60%,最大的应用市场是 FTTX 和 PON 系统。PLC 分路器芯片是指将 PLC 分路器晶圆经切割成巴条、抛光后切割成的单个芯片。根据2022 年全球及中国 PLC 分路器芯片行业头部企业市场占有率及排名调研报告,PLC 分路器芯片(PLC Splitter Chip)核心厂商包括深圳市砺芯科技有限公司、河南仕佳光子科技和鸿辉光
75、通等,前三大厂商占有全球超过 80%的份额。根据 QY research 数据显示,2021 年全球 PLC 分路器芯片市场规模达到了 1.73亿元,预计 2028 年将达到 3.22 亿元,年复合增长率(CAGR)为 15.5%。图表 60:全球 PLC 分路器芯片市场收入及增长率:百万元 图表 60:全球 PLC 分路器芯片市场收入及增长率:百万元 来源:QY research,国联证券研究所 23 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 FTTR 商用,非均分方案成新增量 随着 FTTR 光纤到房间的需求兴起,非均分功率的光分路器应用将愈加广泛,且工艺难度
76、也将更大。2022 天翼数字科技生态大会主论坛上,华为轮值董事长徐直军预计 2025 年 FTTR 渗透率将达到 8%,2030 年将达 31%。FTTR 采用 1 个主光猫和多个从光猫进行室内 WiFi 覆盖,主、从光猫间采用蝶形光缆或隐性光缆连接,具备以下优点:(1)蝶形光缆或隐性光缆较 6 类线容易布放,隐性光缆布放时基本不影响室内美观;(2)千兆用户任一光猫附近的最高网速均可达千兆;(3)网速稳定,终端在光猫间切换平稳;(4)光纤的寿命超过 20 年,带宽几乎是无限的。由于 FTTR 的以上优势,目前,运营商提供的全屋 WiFi 覆盖方案正从之前的子母路由方案调整成 FTTR 方案。F
77、TTR 的两种技术方案中,其中 P2MP 方案接入能力,甚至可用于小微企业的内部组网,以及宾馆、饭店、商超等更大规模用户群的接入。该方案中,1:5 的不等比分光器的多级级联方法,也可以使用在农村等低密度接入场景。图表 61:P2P FTTR 方案 图表 61:P2P FTTR 方案 图表 62:P2MP FTTR 方案和非对称 PLC 图表 62:P2MP FTTR 方案和非对称 PLC 来源:通信网工小兵公众号,国联证券研究所 来源:通信网工小兵公众号,国联证券研究所 2.7 400G/800G 光模块带动高端连接器需求增长光模块带动高端连接器需求增长 根据 LightCounting 预测
78、数据,随着 400G 部署增加,400G SR、400G DR 光模块对应的高速连接器需求同步增长。图表 63:SR、DR 高速光模块对应的连接器需求 图表 63:SR、DR 高速光模块对应的连接器需求 光模块类型 光模块类型 传输距离 传输距离 接口 接口 200G QSPF-DD SR8 100m MPO 200G QSPF-DD PSM8 2km MPO 200G QSPF-DD PSM8 10km MPO 400G QSPF-DD SR8 70m MPO/MTP-16 24 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 400G QSPF-DD SR8 100
79、m MPO/MTP-16 400G QSPF-DD DR4 500m MPO/MTP-12 来源:国联证券研究所整理 400G 光模块对应多种链接方式。两端 400G QSFP-DD SR8 光模块可通过MPO/MTP-16 光纤跳线连接实现 400G 传输。图表 64:MPO/MTP-16 光纤跳线 图表 64:MPO/MTP-16 光纤跳线 来源:FS(飞速)资讯,国联证券研究所 400G QSFP-DD SR8 光模块可通过 MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤跳线连接到对端的 200G SR4 光模块。图表 65:MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤
80、跳线 图表 65:MPO/MTP-16 转 2*MPO/MTP-8 光纤跳线 来源:FS(飞速)资讯,国联证券研究所 400G QSFP-DD SR8 光模块可通过 16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线连接到对端的 50G SFP 光模块。图表 66:16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线 图表 66:16 芯 MPO/MTP 转 8*LC 双工分支光纤跳线 来源:FS(飞速)资讯,国联证券研究所 由于 400G QSFP-DD DR4 光模块的传输距离可达 500 米,且同时支持与 100G DR 光模块互连,因此该模块适用于短距离 400G 与 100
81、G 的互连。400G QSFP-DD DR4 光模块可通过 MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线连接对端 100G DR 光模块。400G QSFP-DD XDR4/DR4+光模块为 400G QSFP-DD DR4 光模块的扩展版 25 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 本,可与 100G FR 光模块互连;因此,该模块可以通过 MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线连接对端的 100G FR 光模块。图表 67:MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线 图表 67:MPO-12 转 4*LC 双工分支光纤跳线 来源:FS(飞速)资讯,
82、国联证券研究所 3 国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点国产光芯片处于向广阔高端市场进阶的关键节点 3.1 国内产业格局为国产光芯片发展基础国内产业格局为国产光芯片发展基础 光模块企业众多,高端产品行业领先 光芯片的下游客户主要是光模块、光传输系统设备厂商。最终客户以电信运营商和互联网、云计算厂商为主。光芯片产品的导入需要和光模块厂商紧密配合。根据LightCounting 报告,从 2010 年到 2021 年,国产光模块全球市场份额持续提升,到2021 年国产光模块全球份额超过 50%。图表 68:到 2021 年国产光模块全球市场份额超过 50%图表 68:到 2021 年国产光模
83、块全球市场份额超过 50%来源:LightCounting,国联证券研究所 根据 LightCounting 发布的 2021 年全球 TOP 10 光模块供应商名单,前 7 名中有 5 家中国企业。在 OFC 2023 展会上,中际旭创、新易盛、联特科技等国内厂商均推出了 800G 和 1.6T 光模块。国内丰富的下游客户资源,有利于我国光芯片产品的迭代升级和产品导入。图表 69:2021 年全球光模块供应商 TOP 10 图表 69:2021 年全球光模块供应商 TOP 10 26 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 来源:LightCounting,国
84、联证券研究所 全球最大接入网市场,率先启动 FTTR 商用 2022 年 7 月工信部公布的 对十三届全国人大五次会议第 6332 号建议的答复,提出加强数字家庭、智能建筑建设规范和综合布线技术要求等标准研制,推进基础电信企业加快 FTTR 商用步伐,推动光纤进一步向用户端延伸。中国信息通信研究院总工程师敖立提出,运营商 2023 年 FTTR 用户发展指标是达到 200 万量级。目前三大运营商都有省份推出了商用套餐,FTTR发展迅猛。2023年2月16日,中国电信发布中国电信 2023 年家庭 FTTR 设备集中采购项目常态化检测报名公告。公告显示,中国电信已启动 FTTR 设备集团级采购,
85、此次采购是三大运营商第一次集团级 FTTR 设备采购,FTTR 发展预计进入规模期。全球领先的波分通信产业 我国三大运营商建设了全球最大的 DWDM OTN 网络,2022 年三大运营商率先开始 400G OTN 骨干网商用测试。华为、中兴、烽火等企业占据全球市场优势份额。根据 Omdia 2022 年第一季度的 100G+相干光设备端口报告,400G 端口出货量快速增长,而华为在 2022 年第一季度以 35%的份额领跑全球 400G 波分市场。中兴、烽火也在同步推出 400G 波分产品,这为国产薄膜铌酸锂芯片和调制器产品提供了良好的下游客户资源。图表 70:2022 年第一季度全球 400
86、G 波分市场份额 图表 70:2022 年第一季度全球 400G 波分市场份额 27 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 来源:Omdia,国联证券研究所 3.2 国内光芯片产品开始向高端市场进阶国内光芯片产品开始向高端市场进阶 国产占优势的 PON 市场增速放缓,需要继续深耕高价值产品 从 2.3 节的分析数据可以看出,全球 10G PON 产品的发货量持续增长,但是市场空间持续下降。作为上游的光芯片产品,同样会面临降价压力。目前国产光芯片 10G 1270/1310/1490 DFB 光芯片已经确立竞争优势。图表 71:PON 网络光模块和光芯片应用场景
87、对照图 图表 71:PON 网络光模块和光芯片应用场景对照图 来源:索尔思光电,国联证券研究所 根据源杰科技招股说明书,10G PON 下行 1577 EML 光芯片,由于需要提供更大的传输功率、更远的传输距离、更小的信号噪声,使得光信号传输质量更高,相关芯片设计与工艺开发复杂,国产化率低,仅博通、住友电工、三菱电机等国际少数头部厂商能够批量供货,国内光芯片厂商中海信宽带等可以部分实现自产自用。图表 72:PON 网络速率和波长 图表 72:PON 网络速率和波长 28 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 类别类别 下行速率下行速率 (bps)上行速率 上行
88、速率(bps)下行波长 下行波长(nm)(nm)上行波长 上行波长(nm)(nm)标准编号标准编号 发行时间发行时间 1G BPON 622M 155M 1490 1310 G983.2 1998 1G/2.5G GPON 2.5G 1.25G 1490 1310 G984.2 2003 EPON 1G 1G 1490 1310 802.3ah 2004 10G 10G EPON 10G 1G(非对称)10G(对称)1577 1270 802.3av 2009 XG-PON 10G 2.5G 1577 1270 G.987.2 2010 XGS-PON 10G 10G 1577 1270 G.
89、9807.1 2016 40G NGPON2 410G 42.5G 1596-1603 1524-1544 G.989.2 2015 25G 25G PON 25G P802.3ca 待定 50G 50G PON 50G 25G 50G 12.5G 1340-1344 1260-1280 1290-1310 1298-1302 G.9804.3 2021 来源:国联证券研究所整理 25G 光芯片是国产光芯片进入数通市场的关键 根据 ICC 预测,2019-2024 年,中国光芯片厂商销售规模占全球光芯片市场的比例将不断提升,且产品结构不断升级。10G、25G 及以上光芯片有较大的提升空间。图表
90、 73:2019-2024 国产光芯片全球市场占比预测 图表 73:2019-2024 国产光芯片全球市场占比预测 来源:ICC,源杰科技招股说明书,国联证券研究所 25G 及以上光芯片方面,随着 5G 建设推进,我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破,数据中心市场光模块企业开始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片,2021 年 25G 光芯片的国产化率约 20%,但25G 及以上光芯片的国产化率仍较低约 5%,目前仍以海外光芯片厂商为主。目前国内光芯片企业积极开发 25G 光芯片产品,源杰科技、光迅科技、仕佳光子、海信宽带等企业都有相关业
91、务布局。其中源杰科技在其招股说明书中指出,公司的 25G CWDM 4/LWDM 4 波段 DFB 激光器芯片,基本优于或达到同行业先进竞品水平,能够满足下游客户的需求。29 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 74:国内光芯片公司产品能力情况 图表 74:国内光芯片公司产品能力情况 2.5G 10G 25G 源杰科技 量产 量产 量产 光迅科技 量产 量产 量产 仕佳光子 量产 小批量 送样 长光华芯 在光通信芯片系列产品方面,已具备晶圆制造、芯片加工、封装测试的全流程生产能力 来源:各公司官网,源杰科技招股说明书,国联证券研究所 25G 是数通市场
92、破局抓手,50GEML 是未来市场份额提升关键。因为 400G 和800G 光模块相继进入规模部署期,50G PAM EML 广泛用于单通道 100G 的100G/200G/400G 光模块,目前主流的 800G 光模块也采用了 8100G 的架构。图表 75:25G 及以上光芯片国内外产品化能力对比 图表 75:25G 及以上光芯片国内外产品化能力对比 光芯片光芯片 产品化能力产品化能力 国际国际 国内国内 25G Baud DFB 批量 批量 DFB PAM4 批量 小批量/样品 EML 批量 批量 EML PAM4 批量 小批量/样品 C 波段波长可调激光器 批量 批量/研发 O 波段波
93、长可调激光器 研发 50G Baud DFB PAM4 小批量/样品 样品/研发 EML PAM4 批量 批量/样品 硅光调制器 PAM4 批量 小批量/样品 100G Baud EML PAM4 批量 研发 硅光调制器 PAM4 批量 研发 来源:国联证券研究所整理 产业链自主可控,薄膜铌酸锂破有望破局 由于铌酸锂市场空间有限且进入壁垒高,目前主要有日本富士通、住友,我国光库科技等铌酸锂调制器厂商。其中,富士通 2020 年占据传统铌酸锂约 70%的全球市场份额。根据2018-2022 国家光电子产业路线图到 2022 年铌酸锂芯片和调制器市场占有率超过 30%。目前上游铌酸锂薄膜材料已经由
94、济南晶正突破并掌握全球主要供应份额,国内薄膜铌酸锂产业链已趋于成熟。我国薄膜铌酸锂领域国内已达领先水平,形成完整的产业链布局。图表 76:我国薄膜铌酸锂产业链主要单位(企业)图表 76:我国薄膜铌酸锂产业链主要单位(企业)衬底材料 衬底材料 调制器芯片 调制器芯片 调制器器件 调制器器件 学院派 山东大学 中山大学、武汉国家重点实验室 华中科技大学、山东大学晶体材料实验室 产业 济南晶正 光库科技、铌奥光电、宁波元芯 来源:2018-2022 国家光电子产业路线图,国联证券研究所 30 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 2022 年光库科技已经发布了两款相
95、干调制器和两款强度调制器产品。OFC2023 光库科技展示了两款产品:C+L 70GHz 强度调制器(AM70)和薄膜铌酸锂强度调制器结合了超高的带宽(70 GHz)和小体积的特点,可以满足模拟信号光纤传输应用中不断增长的带宽需求,提供更合适的解决方案。可提供定制化服务。C+L 波段 96 GBaud 高带宽相干驱动调制器(HB-CDM-96G)产品具有超高的带宽(70 GHz)和更小的体积,能使用在高达 96 GBaud 波特率相干传输中的不同调制码型(如 DP-QPSK,DP-16QAM 和 DP-64QAM 等)。图表 77:C+L 70GHz 强度调制器(AM70)图表 77:C+L
96、70GHz 强度调制器(AM70)图表 78:C+L 96GBaud 高带宽相干驱动调制器 图表 78:C+L 96GBaud 高带宽相干驱动调制器 来源:OFC 2023,国联证券研究所 来源:OFC 2023,国联证券研究所 3.3 横向拓展,积极开拓激光雷达第二曲线横向拓展,积极开拓激光雷达第二曲线 激光雷达是光器件行业进行横向拓展的重要方向。激光雷达主要由发射模块、接收模块、扫描模块、信号控制及处理(主控)模块四个部分构成。其中,硬件电子模块占激光雷达的 BOM 成本最大,约为 50%-60%,主要包括发射器和接收器,是实现光电转换的重要基础。同样,光发射组件与光接收组件也是光模块进行
97、光电转换的重要部分。另外,光学模块和结构模块分别占激光雷达总成本的 10%-15%和 25%。图表 79:激光雷达和光模块结构对比 图表 79:激光雷达和光模块结构对比 来源:禾赛科技招股说明书,国联证券研究所整理 31 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 激光雷达产业链上游包括激光器、探测器、芯片、其他结构部件;中游是各种形态的激光雷达,包括机械式激光雷达、半固态激光雷达和固态激光雷达;下游即各大Tier1 车厂以及整车厂商,主要用于 ADAS 辅助驾驶系统以及高级自动驾驶。图表 80:激光雷达产业链 图表 80:激光雷达产业链 来源:国联证券研究所整理
98、2021 年以来,越来越多的车厂将激光雷达应用到汽车自动驾驶领域,来自中国的造车新势力,小鹏、蔚来、长城、理想等也开始在自家车型中搭载激光雷达。激光雷达“上车潮”将促进激光雷达在汽车领域的应用。图表 81:搭载激光雷达上车车型 图表 81:搭载激光雷达上车车型 品牌 车型 搭载数量 供应商 上市时间 长 城 机甲龙 1 Ibeo 2022H2 WEY 摩卡激光雷达特醇版 4 华为 2021 北汽极狐 阿尔法 S 华为 HI 版 3 华为 2022.5 广 汽 AION LX Plus 3 速腾聚创 2022H2 吉 利 路特斯 Eletre 4 速腾聚创 2022Q2 禾赛科技 2022Q2
99、上 汽 RES33 1 Luminar 2022H2 飞凡 R7 1 Luminar 2022Q3 智己 L7 2 速腾聚创 2022.4 蔚 来 ET7 1 Innovusion 2022.4 ET5 1 Innovusion 2022Q3 ES7 1 Innovusion 2022Q3 小 鹏 P5 2 Livox 2021 G9 2 速腾聚创 2022Q3 理 想 L9 1 禾赛科技 2022Q3 X01 1 禾赛科技 2022Q2 哪 吒 哪吒 S 3 华为 2022Q2 奥 迪 A8 1 法雷奥 2022Q2 e_tron 1 Aeva 2022Q4 宝 马 iX 1 Innoviz
100、 2022 32 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 奔 驰 高端豪华 S 级轿车 1 法雷奥 2021 极 星 极星 3 1 Luminar 2022Q3 极 度 ROBO1 2 禾赛科技 2023 来源:汽车资讯,国联证券研究所整理 根据 Yole 发布的 2022 年汽车与工业领域激光雷达应用报告 显示,2022-2027年,激光雷达整体市场将以 22%的 CAGR 增长,到 2027 年市场规模将达到 63 亿美元;ADAS 激光雷达市场规模在 2022-2027 年 CAGR 为 73%,市场规模将从 2021年的 3800 万美元增至 2027
101、年的 20 亿美元,成为激光雷达行业最大的应用领域。图表 82:全球激光雷达细分市场规模预测 图表 82:全球激光雷达细分市场规模预测 图表 83:全球激光雷达车载市场销量预测(万台)图表 83:全球激光雷达车载市场销量预测(万台)来源:Yole,国联证券研究所 来源:Yole,国联证券研究所 随着中国无人驾驶领域的发展、智能化技术的持续应用和升级,激光雷达市场规模也不断扩张。根据 Frost&Sullivan 的预测,未来中国激光雷达市场将呈现快速增长,到 2026 年,中国激光雷达市场规模将达 431.8 亿元。其中,高级辅助驾驶中激光雷达应用将占据市场大头,受各车厂需求引导,2021 年
102、我国车载激光雷达市场规模达到 4.6 亿元,2025 年市场规模有望达到 54.7 亿元,4 年 CAGR 为 85.8%。图表 84:中国激光雷达市场规模预测 图表 84:中国激光雷达市场规模预测 图表 85:中国车载激光雷达市场规模预测 图表 85:中国车载激光雷达市场规模预测 来源:Frost&Sullivan,国联证券研究所 来源:Frost&Sullivan,国联证券研究所 4 关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会关注国产光芯片切入高端市场带来的增长机会 通过测算,PON 和 5G 中回传市场保持对 10G 光芯片需求的快速增长,2022年 10G 光芯片市场规模约 2 亿美元,
103、且呈下降趋势。而根据 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预测,2019 年-2025 年,25G 及以上速率光模块所使用的光芯 33 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 片整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元,年均复合增长率将达到21.40%,2025 年市场空间折合约 290 亿元。随着 25G 国产光芯片量产,2023 年国产光芯片有望切入百亿规模的数通光芯片市场。随着 400G/800G 光模块需求放量,高效链接器,AWG 无源芯片、薄膜铌酸锂调制器等低功耗器件的需求有望持续增长。我们看好国产光芯片行业从低端市场向高
104、端市场,从电信市场向数通市场,从国内市场向海外市场扩展的机会。图表 86:重点公司盈利预测与估值表 图表 86:重点公司盈利预测与估值表 股票 股票 代码 代码 证券 证券 简称 简称 股价 股价(元)(元)EPS(元)EPS(元)PE(X)PE(X)CAGR-3CAGR-3(%)(%)PEG PEG 评级评级 变动变动 22E22E 23E 23E 24E 24E 22E 22E 23E 23E 24E 24E 688498 源杰科技 138.26 1.65 2.21 3.11 83.55 62.55 44.52 25.47%23.41 买入 首次 688313 仕佳光子 12.01 0.1
105、4 0.25 0.29 83.27 47.74 41.02 38.86%11.88 买入 首次 002281 光迅科技 23.00 0.88 1.01 1.15 26.23 22.88 20.00 12.27%17.86 买入 维持 300570 太辰光 21.24 0.78 1.00 1.14 27.07 21.14 18.66 53.93%3.62 买入 首次 300620 光库科技 40.76 0.80 1.17 1.41 50.88 34.85 28.93 20.90%16.22 买入 维持 来源:iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 4.1
106、源杰科技(源杰科技(688498.SH)10G-PON 拓高端品类是 10G 光模块增长关键 根据公司招股书及回复意见材料,2020 年公司 10G 1270nm DFB 芯片在出口海外10G-PON 市场中占近 50%份额;当前用于 10G-PON 下传的 10G 1577nm EML 芯片国产化率较低,仅博通等国际少数厂商可批量供货,且产品单价远高于公司主力出货的10G 1270nm DFB 芯片。公司的 10G 1577nm EML 芯片产品推进顺利,未来有望形成批量出货,成为公司光纤接入业务新的业绩增长点。25G 芯片有望助力公司进入广阔数通市场 根据 Omdia 对数据中心和电信场景
107、激光器芯片的预测,2019 年-2025 年,25G 及以上速率光模块所使用的光芯片整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元,年均复合增长率将达到 21.40%。2022 年,公司 25G DFB 芯片已通过客户 B1 切入全球知名高科技公司 G 供应链,未来有望进一步开拓直接/最终客户群体;此外公司50G PAM4 DFB、100G EML 等产品亦在快速推进。25G 以上光芯片,特别是 50G 以上光芯片有望用于 400G、800G 等高端光模块,助力公司进入广阔数通光芯片市场。盈利预测与投资建议 我们预计公司 20222024 年营收分别为 2.83/3.71/5.
108、08 亿元,分别同比增21.89%/31.24%/36.81%;归母净利润分别为 1.00/1.34/1.88 亿元,分别同比增长5.24%/33.58%/40.50%。EPS 分别为 1.65/2.21/3.11 元/股,三年 CAGR 为 25.47%。考虑公司国内光芯片龙头地位,2023 年 1577 EML 和 25G DFB 激光器成为新的业绩增长点,参考可比公司平均估值,给予 2023 年 80X PE,对应目标价 176.80 元,首次覆盖,给予“买入”评级。34 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 87:源杰科技盈利预测 图表 87:源
109、杰科技盈利预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元)233 232 282.91 371 508 增长率 187.01%-0.54%21.89%31.24%36.81%EBITDA(百万元)114 131 144 186 249 归母净利润(百万元)79 95 100.28 134 188 增长率(%)496.99%20.85%5.24%33.58%40.50%EPS(元/股)1.30 1.57 1.65 2.21 3.11 市盈率(P/E)101.30 83.82 83.55 62.55 44.52 市净率(P/B)15.51 13.00 11.17 9
110、.41 7.70 EV/EBITDA 67.51 59.42 53.53 40.86 29.88 来源:iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 风险提示 系统性风险、下游需求不及预期风险、新产品导入不及预期风险、供应链风险。4.2 仕佳光子(仕佳光子(688313.SH)FTTR 元年,PLC 业务迎来新的增长点 2010 年,郑州仕佳与中科院半导体所合作成立仕佳光子。2012 年,公司完成 PLC 分路器芯片的研制,并开始逐步批量供货。2014 年,凭借产能提升和价格优势,仕佳光子成为全球最大的 PLC 光分路器芯片供应商之一。2023 年国内三大运营
111、商开始推动 FTTR 商用,相继进行 FTTR 设备招标工作,有望带动非对称 PLC 这一公司优势产品进入规模部署。AWG 芯片同时继续受益数通和电信市场 电信领域,AWG 主要应用于相干 DWDM 通信,公司基于 PLC 工艺平台成功开发100GHz 48 波、150GHz 40 波 AWG 芯片、100GHz 60 波超大带宽产品,在国产替代需求上升、技术升级的背景下,有望在 2023 年实现批量出货。公司应用于数据中心光模块的 100G/200G AWG 芯片已经实现大批量销售,得到 Intel 等海外厂商认证,是公司当前重要的产品线。随着公司 AWG 芯片向 400G、800G 产品导
112、入,AWG 产品有望量价齐升。有源芯片业务成为公司全新业务增长点 公司 2018 开始,陆续立项和开发出 2.5G、10G、25G、大功率 CW DFB 激光器芯片。目前公司已经形成高分子材料、室内光缆、无源芯片、有源芯片共计四个独立的事业部,有源芯片成为公司全新的业务增长点。2021 年起公司 DFB 芯片累计出货量突破 1000 万颗。2023 年,公司 2.5G、10G 产品有望继续实现批量出货,带来营收的高速增长。此外,公司已成功开发出大功率连续波 CW DFB 激光器,可用于硅光和 CPO等领域。盈利预测与投资建议 我们预计公司 20222024 年营收分别为 9.03/11.09/
113、13.01 亿元,分别同比增 35 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 10.49%/22.81%/17.33%;归母净利润分别为 0.66/1.15/1.34 亿元,分别同比增长32%/74.42%/16.38%。EPS 分别为 0.14/0.25/0.29 元/股,三年 CAGR 为 38.86%。考虑公司 AWG 芯片已经进入北美数通市场业务收入有望高速增长、FTTR 商用利好公司 PLC 业务、25G DFB 等有源光芯片 2023 年有望小批量出货等因素,参考可比公司平均估值,给予 2023 年 60XPE,对应目标价 15.00 元,首次覆盖,给
114、予“买入”评级。图表 88:仕佳光子盈利预测 图表 88:仕佳光子盈利预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元)672 817 903 1109 1301 增长率 22.93%21.70%10.49%22.81%17.33%EBITDA(百万元)95 108 144 197 215 归母净利润(百万元)38 50 66 115 134 增长率(%)2504.31%31.78%32%74.42%16.38%EPS(元/股)0.08 0.11 0.14 0.25 0.29 市盈率(P/E)106.26 87.93 83.55 62.55 44.52 市净率(P
115、/B)16.27 13.63 11.72 9.87 8.08 EV/EBITDA 70.93 62.40 56.24 42.97 31.45 来源:iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 风险提示 系统性风险,数通市场增长不及预期风险,光电芯片供应链风险,市场竞争加剧风险。4.3 光迅科技(光迅科技(002281.SZ)全链条光通信解决方案提供商 光迅科技是全球领先的光通信器件及系统解决方案供应商,也是我国光电产业稀缺的产品能力覆盖芯片、器件、模块、子系统的全链条供应商。公司前身是我国邮电部固体器件研究所,自 2001 年成立以来,一直专注于我国核心光电
116、器件的研发,多次承担国家重点科研攻坚项目。公司产品的各类有源、无源光器件及子系统解决方案全面覆盖接入网、汇聚网、核心网、骨干网等各类电信运营商市场,数通市场产品包括 10G/40G、100G、400G 等各速率光模块解决方案。无源有源兼备,多领域芯片自给自足 公司通过 2013 年收购海外芯片厂商 IPX、2016 年收购 Almae,获得 AWG、PLC 无源芯片及 lnP EML、DFB 有源芯片能力,当前公司 10G 及以下速率光芯片工艺成熟,25G VCSEL、DFB 芯片得到广泛应用。光纤接入领域 10G EML 已经应用于 10G PON OLT 模块中,5G 回传领域 10G/2
117、5G DFB 已实现大部分自给,数通领域 25G VCSEL 等也实现自用。盈利预测与投资建议 我们预计公司 20222024 年营收分别为 73.28/82.62/92.93 亿元,分别同比增 36 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 12.98%/12.75%/12.48%;归母净利润分别为 6.12/7.02/8.03 亿元,分别同比增长7.94%/14.64%/14.37%。EPS 分别为 0.88/1.01/1.15 元/股,三年 CAGR 为 12.27%。考虑公司 10G EML,25G 多型号光芯片均具备量产能力,且可以自用于光模块、光传输系
118、统,发挥自身系统解决方案商优势,参考可比公司平均估值,给予 2023 年 30X PE,对应目标价 30.30 元,维持“买入”评级。图表 89:光迅科技盈利预测 图表 89:光迅科技盈利预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元)6046 6486 7328 8262 9293 增长率 13.27%7.28%12.98%12.75%12.48%EBITDA(百万元)706 848 904 991 1083 归母净利润(百万元)487 567 612 702 803 增长率(%)36.25%16.39%7.94%14.64%14.37%EPS(元/股)0.7
119、0 0.81 0.88 1.01 1.15 市盈率(P/E)32.95 28.31 26.23 22.88 20.00 市净率(P/B)3.20 2.90 2.68 2.46 2.26 EV/EBITDA 26.17 17.30 15.85 14.00 12.36 来源:iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 风险提示 系统性风险,市场不及预期风险,光电芯片供应链风险,市场竞争加剧风险。4.4 太辰光(太辰光(300570.SZ)高端需求带动连接器业务快速增长 公司产品矩阵丰富,在光纤连接器领域整体竞争优势突出,是公司最大的业绩贡献来源,与最终客户北美云
120、巨头实现深度绑定。2022 年伴随下游需求加速回暖,公司积极拓展 MXC 系列新一代高密度连接器等多方面业务,使得公司业绩在 Q2 迎来重要拐点。高速光模块、新能源车相关业务加速推进 公司重点推进 200G/400G 光模块、有源光缆 AOC 及高速线缆 DAC 在内的多款产品,部分型号已具备批量供货的能力。新能源车相关业务方面,公司在光纤传感领域深耕多年,当前正在开发应用于新能源汽车的锂离子动力电池光纤传感产品,有望进一步助力公司拓展未来成长空间。盈利预测与投资建议 我们预计公司 2022-24 年收入分别为 9.34/13.10/15.78 亿元,对应增速分别为44.43%/40.29%/
121、20.50%,归母净利润分别为 1.80/2.31/2.62 亿元,对应增速分别为151.48%/28.09%/13.24%,EPS分别为0.78/1.00/1.14元/股,3年CAGR为53.93%。考虑公司光器件业务受益 400G/800G 光模块放量,积极布局新能源车业务,参考可比公司平均估值,给予 2023 年 25X PE,对应目标价 25 元。首次覆盖,给予“买入”评级。37 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 图表 90:太辰光盈利预测 图表 90:太辰光盈利预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元)574
122、 646 934 1310 1578 增长率-23.84%12.67%44.43%40.29%20.50%EBITDA(百万元)115 117 235 293 326 归母净利润(百万元)76 72 180 231 262 增长率(%)-55.01%-5.10%151.48%28.09%13.24%EPS(元/股)0.33 0.31 0.78 1.00 1.14 市盈率(P/E)64.60 68.08 27.07 21.14 18.66 市净率(P/B)3.83 4.12 4.01 3.87 3.72 EV/EBITDA 30.01 31.22 18.92 15.60 14.16 来源:iFi
123、nD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 风险提示 系统性风险,数通市场增长不及预期风险,光电芯片供应链风险,市场竞争加剧风险。4.5 光库科技(光库科技(300620.SZ)公司大功率切割器业务受益经济复苏恢复增长 公司作为大功率激光器组件的龙头公司,提供光栅,隔离器、合束器、激光头等核心无源组件,其中大功率隔离器产品处于全球领先地位。2023 年疫情之后受益经济复苏,工业用激光器需求有望复苏增长。激光雷达发射组件业务落地加速 公司和全球激光雷达领先供应商 luminar 的合作在珠海光库新厂区落地。2023年,奔驰、沃尔沃等厂家的高端车型开始搭载 1550
124、激光雷达。1550 光纤激光雷达配件业务成为公司新的成长曲线。铌酸锂产能落地,薄膜铌酸锂有望破局 2023 年国内运营商 400G 骨干网 OTN 的商用进程加速,薄膜铌酸锂调制器迎来产品导入良机。在 OFC2023 展会上,新易盛、联特科技等厂商展示了基于薄膜铌酸锂技术的 800G 光模块。薄膜铌酸锂芯片和调制器有望在 2023 年完成在 400G OTN 和 800G 数据中心光模块中的导入,实现商用突破。公司国内薄膜铌酸锂调制器产能落地,可以优化成本并有足够的产能增量订单需求。盈利预测与投资建议 考虑经济复苏和公司国内产能落地进度,我们上调公司2023-2024年业绩预期,预 计公 司
125、20222024 年 营 收 分 别 为 7.01/10.88/13.47 亿 元,分别 同 比 增5.04%/55.05%/23.82%,原值为 7.93/9.80/12.48 亿元。调整后归母净利润分别为1.31/1.92/2.31亿 元,分 别 同 比 增 长0.49%/46.01%/20.44%,原 值 为1.35/1.55/1.78 亿元。EPS 分别为 0.80/1.17/1.41 元/股,3 年 CAGR 为 20.90%。考虑疫后经济复拉动公司工业激光器需求、激光雷达和薄膜铌酸锂产能落地,参考可比 38 请务必阅读报告末页的重要声明 行业报告行业深度研究行业报告行业深度研究 公
126、司平均估值,给予 2023 年目标价 52.65 元,对应 PE 45X,维持“买入”评级。图表 91:光库科技盈利预测 图表 91:光库科技盈利预测 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入(百万元)492 668 701 1088 1347 增长率 25.80%35.84%5.04%55.05%23.82%EBITDA(百万元)110 159 177 252 309 归母净利润(百万元)59 131 131 192 231 增长率(%)2.99%120.94%0.49%46.01%20.44%EPS(元/股)0.36 0.80 0.80 1.17 1.41 市盈率(
127、P/E)112.96 51.13 50.88 34.85 28.93 市净率(P/B)4.77 4.36 4.12 3.81 3.49 EV/EBITDA 33.67 48.92 33.01 23.15 18.52 来源:iFinD,国联证券研究所预测,股价取 2023 年 03 月 17 日收盘价 风险提示 经济需求不及预期风险、激光雷达订单进度不及预期风险、薄膜铌酸锂产品导入不及预期风险。5 风险提示风险提示 下游需求不及预期风险 2023 年开始,5G 回传和 FTTX 光传输市场的总体规模下滑。数据中心和 DWDM 市场成为主要的增量市场。始于 2022 年末的北美互联网厂商裁员、全球
128、经济衰退的预期,增加了北美云厂商资本减少的担心。虽然 LightCounting 的预测数据显示 2024年开始全球光通信市场恢复两位数增长。但是如果下游电信运营商、大型互联网公司减少网络建设需求,会影响我国通信光芯片行业的发展。产品开发不及预期风险 光芯片作为光通信最上游的核心器件,技术含量高,生产环节多。光芯片厂商多采用 IDM 模式,打通设计、生产全流程。但是光芯片产品的研发、设计需要下游客户的反馈,良率提升受到各个环节的影响同时又是影响产品盈利能力的关键因素。如果光芯片企业在产品研发、良率提升方面不达预期,会对公司的业务增长产生较大影响。市场扩展和新产品导入不及预期风险 25G 及以上
129、光芯片是北美互联公司采购光模块产品时严格审查的二级核心管控物料。国产光芯片要进入海外数通市场,需要国内光模块生产商的配合,还需要把握海外客户需求变化带来的测试机会。如果光芯片产品在模块厂家导入不顺利,或者不能争取到海外客户支持,将对光芯片产品进入高端市场产生较大影响,进而影响企业营收增长的速度和空间。39 请务必阅读报告末页的重要声明 分析师声明 分析师声明 本报告署名分析师在此声明:我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体投资建议或观
130、点有直接或间接联系。评级说明 评级说明 投资建议的评级标准 评级 说明 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后 6到 12 个月内的相对市场表现,也即:以报告发布日后的 6 到 12 个月内的公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中:A 股市场以沪深 300 指数为基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普500 指数为基准;韩国市场以柯斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。股票评级 买入 相对同期
131、相关证券市场代表指数涨幅 20%以上 增持 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于 5%20%之间 持有 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%5%之间 卖出 相对同期相关证券市场代表指数跌幅 10%以上 行业评级 强于大市 相对同期相关证券市场代表指数涨幅 10%以上 中性 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%10%之间 弱于大市 相对同期相关证券市场代表指数跌幅 10%以上 一般声明 一般声明 除非另有规定,本报告中的所有材料版权均属国联证券股份有限公司(已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)及其附属机构(以下统称“国联证券”)。未经国联证券事先书面授权,不得以任何方式修改
132、、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为国联证券的商标、服务标识及标记。本报告是机密的,仅供我们的客户使用,国联证券不因收件人收到本报告而视其为国联证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料,但国联证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法
133、律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,国联证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在不同时期,国联证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。国联证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。国联证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。国联证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资
134、业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。特别声明 特别声明 在法律许可的情况下,国联证券可能会持有本报告中提及公司所发行的证券并进行交易,也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。因此,投资者应当考虑到国联证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突,投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。版权声明版权声明 未经国联证券事先书面许可,任何机构或个人不得以任何形式翻版、复制、转载、刊登和引用。否则由此造成的一切不良后果及法律责任有私自翻版、复制、转载、刊登和引用者承担。联系我们 联系我们 无锡:无锡:江苏省无锡市太湖新城金融一街 8 号国联金融大厦 9 层 上海:上海:上海市浦东新区世纪大道 1198 号世纪汇广场 1 座 37 层 电话: 电话: 传真: 传真: 北京:北京:北京市东城区安定门外大街 208 号中粮置地广场 4 层 深圳:深圳:广东省深圳市福田区益田路 6009 号新世界中心 29 层 电话: 电话: 传真: