中國光模塊發(fā)展預測：5G與數(shù)據(jù)中心雙驅(qū)動國產(chǎn)企業(yè)迎新機遇

中國光模塊發(fā)展預測：5G與數(shù)據(jù)中心雙驅(qū)動，國產(chǎn)企業(yè)迎新機遇

光模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。

簡單的說，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

光模塊主要原材料包括光芯片及組件、集成電路芯片及結(jié)構(gòu)件等。其中光芯片及組件是最核心的原材料，成本占比超過50%，且越高速率光模塊，光芯片成本會越高。目前光芯片及其組件、集成電路芯片等核心零部件被美日幾家巨頭壟斷，電路板等基礎(chǔ)性原材料國內(nèi)供應商比較多。光模塊成本分拆數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

量價齊升，5G時代光模塊有望迎來比4G時期更大的市場需求。光模塊在5G承載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化、速率升級要求的背景下，不僅具有4G光模塊替換為更高速率的5G光模塊的替換需求，還有由基站數(shù)量增加、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化等帶來的光模塊增量需求。增量與替換兩種需求將帶來光模塊市場的量價齊升，有望迎來比以往更大的市場需求。

總量上，光纖直連方案將占據(jù)70%的應用場景，無源WDM方案將占據(jù)10%的應用場景，有源WDM/OTN/SPN將占據(jù)20%的應用場景；節(jié)奏上，5G建設(shè)初期將絕大部分是光纖直連方案，5G建設(shè)末期不排除部分有源WDM/OTN/SPN方案取代光纖直連方案。考慮到我國光纖資源豐富，是全球光纖制造的主要基地，光纖直連將成為主要方案；而相比于有源WDM方案，無源WDM方案總體來講更具經(jīng)濟性，且業(yè)界在研的“基于集中光源的下一代無源方案”將有效補齊無源方案運維困難的短板，因此無源WDM方案將成為有效的補充方案；后期OTN設(shè)備、高端彩光模塊成本下降后，考慮到有源WDM方案的組網(wǎng)更靈活、能夠全方位實現(xiàn)多種需求，且便于OAM管理，有源WDM將成為后期輔助方案。5G前傳組網(wǎng)方案對比技術(shù)方案實現(xiàn)方式特點采用光模塊種類適用距離預計采用占比光纖直連光纖點到點直

連實現(xiàn)簡單，但需大量光纖

資源25G灰光模塊300m/10km70%，初期的主

流方案無源WDM無源分撥器復

用光纖節(jié)省光纖資源，但運維困

難10G或25G彩光模塊10km/20km10%，補充方案有源

WDM/OTN/SPNOTN設(shè)備多路

復用節(jié)省光纖資源，高質(zhì)量、

高成本，便于OAM管理25G灰光模塊（AAU/DU-

OTN）、N×10/25/50/100G

彩光模塊（OTN-OTN）10km/20km20%，后期或為

主流

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

40~80km的場景選用100G/200G/400G光模塊，大于80km的場景選用低成本100G/200G/400G相干光模塊。而基于50GPAM4技術(shù)的200G/400G直接檢測光模塊由于需外置光放大器，維護難度高，大概率不會大規(guī)模部署。彩光模塊方面，考慮到光纖資源以及光模塊方案、生產(chǎn)能力、光芯片等方面能力的權(quán)衡，大概率OTN網(wǎng)絡(luò)還是以灰光模塊為主。基于光傳送網(wǎng)的5G端到端承載網(wǎng)示意圖數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

隨著云計算、邊緣計算的興起帶動超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心與小型數(shù)據(jù)中心建設(shè)，以及數(shù)據(jù)中心葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)帶來橫向連接需求的增加，數(shù)通光模塊需求逐年提升。且數(shù)通光模塊將從100G的主流方案進化為400G的主流方案，從以往交換芯片推出與光模塊上量的歷史關(guān)系來看，2020年400G光模塊有望放量。數(shù)通光模塊也在經(jīng)歷需求提升以及產(chǎn)品的更新?lián)Q代。5G核心網(wǎng)架構(gòu)演進催生小型數(shù)據(jù)中心崛起數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

隨著超大規(guī)模云計算中心數(shù)量的增多、5G邊緣計算小型數(shù)據(jù)中心的崛起，以及二層葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的鋪設(shè)，數(shù)據(jù)中心光模塊的需求迎來了穩(wěn)定的增長。具體而言，2016年開始，100G光模塊進入快速增長階段，2019年開始400G光模塊需求有望進入高速增長階段。40G/100G/400G光模塊市場空間預測（億美元）數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

光模塊產(chǎn)業(yè)從2010年開始經(jīng)歷了較長時間的產(chǎn)業(yè)東移，涌現(xiàn)出一些中小光模塊企業(yè)，低端光模塊競爭較為激烈，其直接體現(xiàn)為產(chǎn)能的大規(guī)模介入導致價格快速下降。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國光模塊企業(yè)市場份額從2010年的19%增長到2016年的36%，海外傳統(tǒng)光模塊巨頭Finisar、Lumentum、Oclaro三家公司在2012-2016年間的市場份額損失了20%。出于看好光模塊的龐大市場與強勁需求，自2010年以來，國內(nèi)出現(xiàn)了較多中小企業(yè)，其總計全球市占率或能達到22%。而一款光模塊的價格與產(chǎn)能高度相關(guān)，往往一款光模塊由全球領(lǐng)先廠商率先設(shè)計制造，此時全球產(chǎn)能處于較低水平，隨著時間推移以及產(chǎn)能的投入，光模塊價格往往呈現(xiàn)逐年下降15-30%的趨勢。2017-2022年數(shù)據(jù)中心光模塊市場份額及預測數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

對于光模塊頭部企業(yè)而言，每一輪更新?lián)Q代趨勢下將帶來技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化而成的先發(fā)優(yōu)勢，有望迎來業(yè)績的快速增長。相比于眾多中小企業(yè)，光模塊頭部企業(yè)具有更多技術(shù)優(yōu)勢，在新產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)上具有明顯先發(fā)優(yōu)勢，能夠在產(chǎn)能大規(guī)模介入之前率先進入市場，以技術(shù)和客戶認可度引領(lǐng)市場，而不是以低價競爭搶奪市場。從另一個視角來看，這類頭部企業(yè)也有望在產(chǎn)品更新?lián)Q代時迎來業(yè)績的快速增長。光通信產(chǎn)業(yè)鏈各類公司平均凈利率走勢數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

考慮到一款光模塊產(chǎn)品的景氣周期往往為2年左右，即光模塊產(chǎn)品的價格往往在推出2年后快速下降。因此每一次產(chǎn)品升級換代以及新的