光模块行业市场分析

光模块行业市场分析光模块：数据传输光电转换节点，围绕速率升级产业持续变革光模块的功能与结构光模块在网络连接中承担光电信号转换任务，负责在发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传送后，再在接收端把光信号转换成电信号。它主要由光电器件TOSA/ROSA、功能电路和光电接口组件等封装而成。其中，光收发组件TOSA/ROSA是光模块的核心部分。光发射组件TOSA负责将接收到的一定码率的电信号，经内部驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号。光接收组件ROSA则负责将一定码率的光信号，输入模块后由光探测二极管转换为电信号，并经前置放大器后输出相应码率的电信号。光模块成本构成光模块BOM成本主要包括光器件、电路芯片、PCB以及结构件等。其中，光器件占光模块成本达到70%+，具体看光器件，以激光器为主的发射组件就占了光器件近一半的成本，以探测器为主的接收组件占比达到32%，两者合计占光器件成本为80%。2021年光模块市场总空间92亿美元，光芯片市场空间35亿美元，电芯片市场空间24亿美元，光器件市场空间13亿美元，光学元件市场空间8亿美元。产业发展趋势：高速率、低成本、低功耗高速数通光模块更新换代与新型交换机发布相辅相成。数据中心不断提高的速率要求是光模块高频率升级的主要原因。随着光电子器件的发展和集成度提高，其性能和传输带宽增加，光模块以更高速率传输和更小的尺寸适应不同使用场景，封装方式不断发展。更小的封装和功耗意味着光模块在交换机上具有更高的端口密度，相同功率可以驱动更多的光模块。光模块速率升级的方法：1、提高单通道的比特速率；2、增加通道数；提升比特速率又有两个方法，1a.直接提升波特率，1b.保持波特率不变，使用更高的调制编码格式。传统光模块调制以NRZ（notreturntozero）为主，激光器高/低功率分别对应二进制的1和0信号。PAM4光信号功率的判决分为4个阈值，低于最低阈值判定为00、最低到中间阈值之间判定为01、中间到高阈值之间判定为10，超过高阈值判定为11。数据中心架构升级，驱动光模块量价齐升数据中心光模块不断升级，正在向800G迈步。流量数据的高速增长，不断推动数据中心架构升级，目前数据中心光模块正在迅速过渡到200G/400G速率，400G是高速以太网客户端接口的最新标准。随着400G光模块的大规模部署即将到来，以及网络带宽和性能需求的不断加快，数据中心互连800G也将成为全新需求，未来将应用在超大规模数据中心、云计算及人工智能算力中心中。短距传输有源铜缆或有竞争优势有源铜缆是指利用外部能源增强信号传输距离的铜缆。DAC无源铜缆传输距离短，AOC有源光缆的功耗和成本较高，有源铜缆应用距离远、鲁棒性好、成本更低、功耗更低，十分契合大型数据中心日益增加的绿色节能和成本控制的迫切需求。现在市场上两种有源铜缆：ACC和AEC。ACC(ActiveCopperCable)是使用Redriver芯片架构在Rx端通过CTLE均衡调整增益的一种有源铜缆，通俗的说更像一根通过放大模拟信号的有源线缆。AEC(ActiveElectricalCable)是更加新颖的使用Retimer芯片结构的有源铜缆，这种有源铜缆不单单放大和均衡Tx和Rx端，还会在Rx端重新做信号整形。NVIDIA有意愿采用有源铜缆方案NVIDIAMellanoxLinkX以太网DAC铜缆是在以太网交换网络和基于NVIDIAGPU的系统中创建高速100G400G链路成本最低的方式。广泛应用于数据中心，用于将服务器和GPU计算系统连接到机架顶部(TOR)交换机，并通过短电缆连接机架内的Spine-to-Superspine交换机。DAC铜缆不包含电子元件，高度可靠、功耗为零、延迟和插入损耗极低，是成本最低的高速互联方案。在NVIDIADGXA100GPU系统中，DAC铜缆将GPU与网络交换机连接，并创建具有硬盘驱动器(HDD)和闪存子系统的以太网存储结构(ESF)。行业：市场空间持续高速增长，国产厂商竞争优势显著光模块市场规模据预测，光模块市场21年达到110亿美元后，22年有望达到130亿美元，预计在23年放缓增速，在2024-2025年恢复。光模块市场在20年和21年的快速增长由疫情下居家学习、办公的网络需求驱动。光模块市场结构：市场需求向云巨头集中云厂商是数通市场的主要客户，市场占比约60%。且数通市场需求增速预计将持续高于电信市场，市场占比有望持续提升。需求向头部客户集中，全球前五大云厂商占据市场主要份额。根据预测，2023年前五大云厂商总计份额有望超过30亿美金。光模块市场竞争格局中国光模块厂商市场份额快速扩张。根据统计的头部光学元件供应商的总销售额，2010年全球市场份额约28亿，增长至2021年达到87亿美元，国产厂商市场占有率超过50%。2021年全球前十大光模块厂商中，中国厂商个数升至5位。回顾过往10年光模块行业发展历史，国产厂商所占份额持续提升。从2021年各光模块主流厂商的规模来看：全球市场上美国公司Ⅱ-Ⅵ（Finisar）占据第一，光模块业务收入达到人民币约123亿元，占据市场份额17%；国内市场上中际旭创位居头把交椅，光模块收入达到约73亿元，之后依次是光迅科技、华工科技、新易盛、博创科技和剑桥科技。总体来看，国内光模块厂商在全球份额已经占据一席之地，但国内各大厂商的实力相差仍差距较大。从2021年各光模块厂商的毛利率对比来看：光模块厂商的毛利率水平相差不大，总体较高，平均水平约为25%左右，国产厂商新易盛更是超过30%。光模块的毛利率水平与上游光芯片的自给能力密切相关，各大厂商中随着光芯片自给率的提高，整体毛利率也会提高。需求弹性：AI带动高算力传输需求，800G需求弹性测算光模块市场增长弹性由于不同AI数据中心拓扑架构存在较大差异，我们就一种典型情况对AI对光模块需求的拉动作出测算。当GPT类应用人数达到10亿月活人数时，我们测算需要69.4A100，假设1片A100对应3支光模块需求，则对应约200万支800G光模块需求。重点公司分析中际旭创：全球光模块领域龙头全年业绩高增长，高端产品占比提升。受益于数据中心流量增长以及海外客户资本开支的持续投入，400G和200G等高速数通光模块需求快速提升，公司盈利能力持续提升。同时公司销售的美元收入受到汇率波动的正向影响。公司是全球数通光模块领先企业，400G和200G产品份额领先，800G和相干模块先发优势明显，并已实现批量交付，技术的先发优势和份额持续领先有望巩固公司盈利水平。公司聚焦海外市场，头部客户资源丰富。全球主要互联网云厂商都是公司客户，其中北美市场是公司最大的业绩保障，公司与Meta（Facebook）、Google、Amazon等北美大客户均保有稳定的合作关系。技术实力行业领先，市场份额持续增长。公司高速光模块领域的新品技术储备完善，具备先发优势，400G、800G均实现率先导入。2021年公司位居全球光模块供应商市场份额并列第一位，实现了国内光模块公司首次登顶，在2021年第四季度的市占率高达12%，发展势头迅猛。天孚通信：一站式光器件完整解决方案提供商公司盈利能力良好。公司的营业收入呈现高速增长态势，2022Q3年公司营收达到8.90亿元，同比增长16%。2020年得益于全球5G通信网络基础设施建设加速和数据中心持续投资扩容，公司营收同比增长67%。扣非归母净利润同样呈现出高增长的态势，从2018年的1.27亿元增长到了2022Q3年的2.50亿元，2022Q3年公司扣非归母净利润同比增长29%。产品矩阵不断扩充，横向拓展战略成功。公司自2008年3款产品线拓宽至2021年13款产品线，覆盖基础元件、无源组件与器件、ODM/OEM代工和封装，实现了上下游垂直一体化布局。高速光引擎项目进展顺利，公司正在稳步扩产。高速光引擎是高速光收发模块的核心器件，广泛应用于数据传输的应用场景，包括400G/800G等高速光模块、高集成度的共封装光学（CPO）交换机以及芯片模组之间的光互连。公司2020年定增项目高速光引擎，目前已处于平稳量产阶段。CPO交换机方案替代封装，光引擎大有可为。CPO通过将光模块不断向交换芯片靠近，缩短芯片和模块之间的走线距离，并逐步替代可插拔光模块，最终把交换机芯片（或XPU）ASIC和光/电引擎共同封装在同一基板上。目前CPO已成为业界的替代封装方案，公司卡位开展项目定投，布局高速光引擎，有望获得先发优势。新易盛新易盛是国内领先的高速光模块生产制造商。目前公司主要产品为点对点光模块和PON光模块，成功开发了不同型号光模块产品超过2800种，产品运用领域覆盖了数据宽带、电信通讯、Fttx、数据中心、安防监控和智能电网等行业，能为客户提供定制化的产品服务和一揽子解决方案。全面布局硅光及800G光模块，积极拓展品类客户。公司收购了Alpine硅光子技术平台，提供单波长100G光学解决方案用于数据中心连接，同时提供PAM4产品，强化在硅光领域布局。公司800G系列产品组合已发布参展，预计后续将逐步进入商用期。源杰科技：国内领先的光芯片龙头供应商10G及以上高速率系列芯片及整体营收稳定增长。2020年，随着10G、25G等中高端产品销量大幅增加，高毛利产品带来公司整体毛利率的大幅提高。2019年至2021年，公司营收从0.8亿增长到2.3亿，归母净利从0.15亿元增长至0.95亿元。专注高速半导体芯片的研发设计和生产，不断开拓产品类型。公司从2.5G系列芯片产品做起，不断向高端进发，产品涵盖从2.5G到50G磷化铟激光器芯片，致力于成为国际一流的半导体器件供应商。生产规模逐年上升，募投项目提升产能。公司近年来生产规模逐年上升，2019-2022H1公司激光器芯片产能分别为2469万颗、2843万颗、4197万颗、2948万颗，产量分别为2454万颗、2575万颗、4207万颗、2653万颗，产能利用率分别为99.39%、90.56%、100.24%、90.01%。公司IDM模式生产，掌握全流程生产工艺。IDM（IntegratedDeviceManufacture）指包含芯片设计、芯片制造、封装测试在内全部或主要业务环节的经营模式。未来在IDM模式下，公司将继续加强光芯片生产全流程核心工艺开发能力，不断积累光芯片研发与生产经验，将科技成果应用于芯片设计、晶圆外延等核心环节，实现产品的差异化特性、高性能指标、高可靠性等，提高产品竞争力。华工科技华工科技脱胎于华中科技大学，经过多年的技术、产品积淀，形成了以激光加工技术为重要支撑的智能制造装备业务、以信息通信技术为重要支撑的光联接、无线联接业务，以敏感电子技术为重要支撑的传感器业务格局，产业基地近2000亩。在光通信领域，公司持续夯实全球领先光模块供应商行业地位。围绕下一代信息通信网络,从芯片、材料、技术、工艺和应用布局新领域。随着我国“东数西算”工程的全面启动，正源公司大力推进数据中心业务，成功卡位头部互联网厂商资源池，100G/200G/400G全系列光模块批量交付；积极推进硅光技术应用，现已具备从硅光芯片到硅光模块的全自研设计能力；光模块产品持续巩固前、中、回传市场优势地位。联特科技联特科技采取差异化竞争，聚焦长途波分通信光模块，推出行业领先的10G40/80kmDWDM/CWDMSFP和光模块产品，成立美国全资子公司，拓展海外市场。公司重点开发通信设备制造行业客户，发布40G、100G光模块系列产品，并新建万级光电集成制造中心，通过差异化竞争赢得了自己的市场地位。自主创新助力公司进入高速增长期。2018年以来，公司通过自主创新，成功发布了100G、400G等数据通信光模块产品，形成电信市场和数通市场同步发力的格局。2022年前三季度的营业收入已达6.18亿元，同比增长27.18%。光迅科技光迅科技是国内少有的芯片/模块/系统全产业链布局的光通信龙头。公司产品覆盖电信传输网、数据通信网以及宽带接入网等多个领域。经过二十余年的发展，目前公司已经通过内生增长与并购具备了光通信全产业链的垂直整合能力，且市场份额领先。产品全覆盖，自主光芯片研发。目前公司产品已经实现了从芯片到器件、模块、子系统的综合解决方案的全覆盖，可为数通以及电信客户提供一站式的服务。公司是国内少有的可以自主研发光芯片的企业，在硅光芯片研发进度行业领先，有望在未来的竞争中占得先机。兆龙互连浙江兆龙互连科技股份有限公司的主营业务是数据电缆、专用电缆、和连接产品设计、制造与销售，主要产品有六类及以下数据电缆、超六类及以上数据电缆、高速传输电缆、工业数字通信电缆、线缆组件、布线系统。兆龙互连是电缆组件及连接产品细分领域龙头。公司可以为5G微基站的布局提供安全、稳定、便捷、低成本的连接解决方案。兆龙互连已能够规模化生产应用于传输速率达到400Gbps的高速传输组件及配套的高速传输电缆，能满足大型乃至超级数据中心的数据传输需求。仕佳光子公司聚焦光通信行业，主营业务覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆材料三大板块。光通信市场增长，国内市场空间广阔。2022年海外主要云厂商200G/400G需求旺盛。AWG作为主要合分波组件，100G以上模块渗透率快速提升。公司