光模块行业发展概览报告2024-2026

2024-2026光模块行业发展概览报告汇报人：洪子轩2024-08-01FROMBAIDUWENKU定义或者分类特点产业链发展历程政治环境商业模式目录CONTENTSFROMBAIDUWENKU经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状目录CONTENTSFROMBAIDUWENKU行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局01定义或者分类特点FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是光模块从光模块分类角度，由于应用场景较多需求各异，因而分类方式多样，命名复杂。光模块常见的分类方式包括了封装类型、速率、距离、激光器类型、探测器类型等。整体而言，小型化、高速率、低功耗、低成本是光模块整体的发展趋势。数通市场需求主要受流量增长驱动。多因素共同推动流量高速增长，当前，公有云的快速发展，数字化转型加速企业上云，高清视频、直播等大流量场景为流量的高速增长提供了确定性。光模块主要用于数据中心内部通信以及数据中心间的互通互联，较之电信市场，数通市场的技术更新需求更快，通常每3~4年即面临一次升级换代的压力，产品毛利率也相对更高。光通信器件是光传输网络中对光信号进行放大、转换和传输的各类功能器件，是光传输系统的重要组成部分。光通信器件根据工作时是否需要电源驱动，分为有源器件和无源器件。典型光有源器件包括激光器、光探测器、光放大器等。无源器件包括光连接器、光开关、波分复用器、光滤波器等。一般来讲，有源器件主要负责信号变换和放大，无源器件主要负责信号的传输。其中光模块用于实现光电信号的转换，广泛用于5G承载网与数据中心，由光发射组件（含激光器）、光接收组件（含光探测器）、驱动芯片与放大器等组成。定义02产业链FROMBAIDUWENKUCHAPTER光芯片及电芯片、光组件、光纤预制棒上游光器件、光模块、光纤光缆中游电信市场、数通市场下游产业链01020303发展历程FROMBAIDUWENKUCHAPTER04政治环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述发改委、网信办、工信部:《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》:加快推动数据中心绿色高质量发展，加快实施“东数西算”工程，京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝，贵州，内蒙古、宁夏、甘肃等8个国家枢:《“十四五”数字经济发展规划》:纽节点建设正式启动。要推进云网协同和算网融合发展，并加快实施“东数西算”工程建设。发改委、网信办、工信部:关于启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函:同意在京津冀/港珠澳大湾区/成渝/长三角地区启动建设全国—体化算力网络国家枢纽节点政治环境1政治环境发改委、网信办、工信部《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》:加快推动数据中心绿色高质量发展，加快实施“东数西算”工程，京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝，贵州，内蒙古、宁夏、甘肃等8个国家枢《“十四五”数字经济发展规划》:纽节点建设正式启动。要推进云网协同和算网融合发展，并加快实施“东数西算”工程建设。发改委、网信办、工信部政治环境《工信部关于推动5G加快发展的通知》在为深入贯彻落实关于推动5G网络加快发展的重要讲话精神，全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障，充分发挥5C新型基础设施的规模效应和带动作用，支撑经济高质量发展建设工业互联网大数据中心。《关于推动工业互联网加快发展的通知》加快国家工业互联网大数据中心建设，鼓励各地建设工业互联网大数据分中心。建立工业互联网数据资源合作共享机制，初步实现对重点区域、重点行业的数据采集、汇聚和应用，《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年）》提升工业互联网基础设施和数据资源管理能力2020年中国需实现200G、400G产品规模化生产,核心光电芯片市场30%的国产化;2022年实现400G速率以下产品所用核心光电芯片50%的国产化。1T以上速率的光收发模块实现市场突破《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》通知提出全面推进中国大数据发展和应用，加快建设数据强国。推动大数据与云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术融合发展，探索大数据与传统产业协同发展的新亚态、新模式,促进传统产业转型升级和新兴产业发展,培育新的经济增长点05商业模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06经济环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。我国经济赶超我国人口基数大，改革开放后人才竞争激烈，大学生就业情况一直困扰着我国发展过程中。就业问题挑战促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，个人需提前做好职业规划与人生规划重中之重。公平就业关注经济环境07社会环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER总体发展稳中向好我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。政治体系与法治化进程自改革开放以来，政治体系日趋完善，法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展。中国当前的环境下描述了当前技术发展的日新月异，包括人工智能、大数据、云计算等前沿技术的涌现。技术环境需求增长、消费升级、技术创新等是行业发展的主要驱动因素，推动了行业的进步。发展驱动因素行业壁垒包括资金、技术、人才、品牌、渠道等方面的优势，提高了新进入者的难度。行业壁垒我国经济不断发展08技术环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技术驱动技术环境的发展为行业带来了新的机遇，是行业发展的重要驱动力。创新动力技术环境的不断创新和进步，为行业的创新发展提供了有力支持。人才需求技术环境的发展促进了人才的需求和流动，为行业的人才队伍建设提供了机遇。团队建设技术环境的发展要求企业加强团队建设，提高员工的技能和素质，以适应快速变化的市场需求。合作与交流技术环境的发展促进了企业间的合作与交流，推动了行业的整体发展。技术环境010203040509发展驱动因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER发展驱动因素东数西算”工程驱动光通信产业链的发展，有效改善时延问题，提高数据传输质量。光模块作为光通信产业链的中游，在“东数西算”工程中承担信号转换任务，可实现光信号的产生、信号调制、探测、光路转换、光电转换等功能，将赋能千行百业，市场前景较大。政策驱动为了满足大带宽、低延时、广覆盖的要求，5G无线接入网（RAN）架构从4G的基带处理单元（BBU）、射频拉远单元（RRU）两级结构演进为集中单元（CU）、分布单元（DU）和有源天线单元（AAU）三级结构，相应的承载网络架构也由前传和回传网络分解为前传、中传和回传网络。5G的新型业务特性和更高指标要求对前传、中传和回传光模块的速率也提出了更高要求。5G对光模块速率需求提升，25/50/100Gb/s光模块成前中回传主流需求根据法国市场研究和咨询机构Yole统计，2020年全球光模块市场整体规模达96亿美元，较2019年的77亿美元增长近25%。Yole，全球光模块市场整体规模将从2020年的96亿美元增长到2026年的209亿美元，2021-2026年的复合年增长率为14%。其中数据通信市场规模占比将由52%提升到2026年的72%，2021-2026年的复合年增长率为19%，成为光模块市场增长的主要驱动力。数通市场驱动行业持续增长根据Yole统计数据，2020光模块厂商市场份额前两名依然由美企II-VI（原Finisar）和Lumentum占据，分别为16%和11%，但是相比于2019年，二者的市场占比均下降了3%。在头部厂商市场占比出现下降的背景下，国内厂商中际旭创以10%的市场份额位居第三名，相比于2019年增长了1%。同时海信宽带、新易盛等国内厂家首次进入TOP10榜单，国内厂商市场份额从2019年的31%强势增长到2020年的40%。同时光迅科技、华工正源等厂家2020年全球份额对比2019年均有下降，国内厂商全球市场份额提升的同时，国内光模块市场竞争格局加剧。受益市场份额提升，国产光模块行业规模高速增长10行业壁垒FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行业风险FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行业现状FROMBAIDUWENKUCHAPTER市场情况描述行业现状光器件可分为有源、无源，其中光无源器件不需要外加能源驱动工作，是光传输系统的关节，光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，是光传输系统的心脏。从成本构成看，数据显示，光器件占据了光模块73%的成本，而光器件成本构成中，TOSA和ROSA分别占据了48%和32%的成本，总体来说，光有源器件占据的光模块成本比重接近60%。行业现状01市场份额变化2015-2021年全球新增投入使用服务器规模相对稳定，未来几年全球数据中心平均增速将仍保持在相对稳定水平。我国数据中心我国数据中心机架规模稳步增长，根据工信部数据，按照标准机架5kW统计，截止到2021年年底，我国在用数据中心机架规模达到520万架，近五年年均复合增速超过30%。其中，大型以上数据中心机架规模增长更为迅速，按照标准机架5kW统计，机架规模420万架，占比达到80%。5G与数据中心双轮驱动。光模块主要有数通市场跟电信市场组成，在电信市场，光模块厂商的主要客户为通信设备制造商，而终端用户为运营商;而数据光模块主要应用场景为数据中心。随5G建设推进及数据中心建设加速，光模块景气度提升。全球光模块市场规模保持高增长态势。数据显示，2021年全球光模块市场规模约为721亿美元。行业现状02市场情况海外数通客户加快200G和400G等高端光模块的部署，数通市场成为增长核心。据数据，2021年以太网光模块市场规模达到45亿美元，同比增长25%。就整体结构占比而言，2021年q4数通光模块占比全球光模块64%左右，其中以太光模块占比最高，市占率达56%，电信光模块包括CWDM/DWDM、FTTx、Wireless，2021年Q4销售额达01亿美元，占比36%。行业现状光模块产量及增速光模块是5G网络的基础构成单元，在网络成本占比大，是5G低成本、广覆盖的关键要素。5G前传、中回传等方面对光模块提出了差异化要求，更高速率、更长距离、更宽温度范围和更低成本的光模块需求迫切。当前，我国光模块国产化率低，空芯率严重，国产化迫切，据统计，截至2020年我国光模块产量为74亿只，同比增长03%。当前5G光模块总需求量非常巨大，尤其前传光模块可能存在数千万量级需求。据统计，截至2020年我国光模块需求量为81亿只，同比增长1%。01数据中心机架及市场规模目前全球数据中心市场规模从2015年的3365亿美元增长到2019年的7553亿美元。我国数据中心建设目前处于初步阶段，2015-2019年我国数据中心市场规模从59亿元增长到153亿元，年复合增长率为373%，呈现高速发展态势，阿里云、腾讯云、华为云、百度云等正在紧追世界步伐，未来5到10年，我国数据中心市场规模和数据中心数目都将以30%的速度增长，数据中心市场规模逐渐增大，我国数据中心进入起步阶段。0213行业痛点FROMBAIDUWENKUCHAPTER14问题及解决方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行业发展趋势前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER发展趋势前景描述5G前传对彩光模块需求增加，彩光模块方案呈现多样化:集中式无线接入网（CRAN）未来将成为我国运营商5G网络的主流建设模式，由于C-RAN部署模式下前传网络需要消耗较多的光纤资源，光纤直驱的应用场景大大受限，基于WDM技术的前传方案成了运营商的共识。WDM方案使用不同波长的彩光模块发送信号，再通过波分复用器将多个信号复用到一根光纤中进行传输，从而能够节约大量的光纤资源。随着前传WDM方案的逐步实施，运营商对彩光模块的需求将不断增加。5G前传半有源WDM优势明显，光模块光层调顶技术实现OAM:在5G前传的WDM场景中，无源WDM方案通过在远端AAU侧和局端DU侧部署无源波分器件进行波长复用和解复用，部署简单，但缺乏保护机制和管控手段，存在无故障管理、维护难度较大等问题。有源WDM方案通过在远端AAU侧和局端DU侧部署有源WDM设备进行电层或/和光层复用，支持管控和保护功能，但是成本高昂，且远端供电和部署受限。半有源WDM方案在远端AAU侧部署无源波分器件，在局端DU侧部署有源WDM设备，通过彩光模块光层调顶技术实现操作管理维护（OAM）机制，满足业务性能监测、通信故障定位等要求，能够以较低成本解决光纤资源和维护管理等问题。5G对光模块高性能需求将促进硅光技术的应用:前传光模块工作在室外恶劣环境中，需要满足-40℃～85℃的工业温度使用要求。同时，由于5G网络架构从CPRI向eCPRI演进，BBU端功能向RRU端进行部分迁移，使RRU端功耗增大，需要光模块具有更强的耐热能力，极端环境下温度可能高达90℃～95℃，“硅光调制器﹢异质激光器”在这种高温环境中存在用武之地。光模块与通信设备逐渐解耦，光模块产业更加开放:出于对系统兼容性的考虑，通信设备厂商往往将光模块与通信设备打包一起提供给运营商，运营商只能被动接受设备厂商提供的光模块类型和技术方案。随着5G网络架构和部署变得更加复杂和多样化，技术方案的自主可控和降低成本的压力将驱使运营商逐渐进行光模块与通信设备的解耦。行业发展趋势前景5G前传对彩光模块需求增加，彩光模块方案呈现多样化集中式无线接入网（CRAN）未来将成为我国运营商5G网络的主流建设模式，由于C-RAN部署模式下前传网络需要消耗较多的光纤资源，光纤直驱的应用场景大大受限，基于WDM技术的前传方案成了运营商的共识。WDM方案使用不同波长的彩光模块发送信号，再通过波分复用器将多个信号复用到一根光纤中进行传输，从而能够节约大量的光纤资源。随着前传WDM方案的逐步实施，运营商对彩光模块的需求将不断增加。行业发展趋势前景010203045G前传半有源WDM优势明显，光模块光层调顶技术实现OAM在5G前传的WDM场景中，无源WDM方案通过在远端AAU侧和局端DU侧部署无源波分器件进行波长复用和解复用，部署简单，但缺乏保护机制和管控手段，存在无故障管理、维护难度较大等问题。有源WDM方案通过在远端AAU侧和局端DU侧部署有源WDM设备进行电层或/和光层复用，支持管控和保护功能，但是成本高昂，且远端供电和部署受限。半有源WDM方案在远端AAU侧部署无源波分器件，在局端DU侧部署有源WDM设备，通过彩光模块光层调顶技术实现操作管理维护（OAM）机制，满足业务性能监测、通信故障定位等要求，能够以较低成本解决光纤资源和维护管理等问题。5G对光模块高性能需求将促进硅光技术的应用前传光模块工作在室外恶劣环境中，需要满足-40℃～85℃的工业温度使用要求。同时，由于5G网络架构从CPRI向eCPRI演进，BBU端功能向RRU端进行部分迁移，使RRU端功耗增大，需要光模块具有更强的耐热能力，极端环境下温度可能高达90℃～95℃，“硅光调制器﹢异质激光器”在这种高温环境中存在用武之地。光模块与通信设备逐渐解耦，光模块产业更加开放出于对系统兼容性的考虑，通信设备厂商往往将光模块与通信设备打包一起提供给运营商，运营商只能被动接受设备厂商提供的光模块类型和技术方案。随着5G网络架构和部署变得更加复杂和多样化，技术方案的自主可控和降低成本的压力将驱使运