2024年光通信產(chǎn)業(yè)鏈分析之河南概況

2024年光通信產(chǎn)業(yè)鏈分析之河南概況1.光通信產(chǎn)業(yè)鏈光通信是一種以光波作為傳輸媒介的通信方式，該領(lǐng)域?qū)儆谖覈鴮?shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是我國向制造強(qiáng)國、科技強(qiáng)國轉(zhuǎn)型過程中的重要發(fā)展方向。國家正大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，而新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要義是以科技創(chuàng)新驅(qū)動生產(chǎn)力向新的質(zhì)態(tài)躍升。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革在全球深入發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)π畔⑼ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的依賴不斷增強(qiáng)，夯實(shí)5G、數(shù)據(jù)中心、算力網(wǎng)絡(luò)、千兆光網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施成為國際共識，光通信技術(shù)已成為國際高科技知識產(chǎn)權(quán)競爭的焦點(diǎn)和制高點(diǎn)。光通信產(chǎn)業(yè)鏈分上中下游，上游主要是核心零部件環(huán)節(jié)包括光芯片、光組件、電芯片，中游包括光器件、光模塊和光纖光纜，下游按應(yīng)用場景分為電信市場和數(shù)通市場。光芯片是實(shí)現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換的三五族化合物半導(dǎo)體材料；光組件主要包括陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口組件等，現(xiàn)階段我國是光組件產(chǎn)業(yè)全球最大的生產(chǎn)地，市場競爭激烈；光器件是利用電光子轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的各種功能器件，是光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件。光芯片和光組件是制造光器件的關(guān)鍵元件；將各種光元組件加工組裝得到光器件，多種光器件封裝組成光模塊。光模塊是一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓馄骷渥饔檬菍?shí)現(xiàn)光信號和電信號之間的相互轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。光通信產(chǎn)業(yè)包括多個(gè)環(huán)節(jié)，話語權(quán)較強(qiáng)的集中在上游和下游兩端，上游芯片廠商和下游客戶較為強(qiáng)勢，處于中游的光模塊廠商的成本控制水平?jīng)Q定其整體盈利能力。隨著技術(shù)進(jìn)步和成本降低，光通信產(chǎn)品的應(yīng)用范圍持續(xù)拓展，市場需求不斷增加。1.1.上游零部件光芯片：有源光芯片（激光器芯片、探測器芯片等）、無源光芯片（波分復(fù)用、光耦合器等）；主要廠商：源杰科技、長光華芯、仕佳光子、光迅科技、華工科技、海信寬帶、華為海思、高意（Coherent）、博通（Broadcom）、Lumentum、AAOI等。光組件：陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口組件等；主要廠商：天孚通信、光庫科技、太辰光、騰景科技等。電芯片：以海外進(jìn)口為主，包括LDdriver、TIA、LA、CDR、DSP等；主要廠商：Marvell、Credo、博通（Broadcom）、華為海思、超燃半導(dǎo)體等。1.2.中游器件模塊光纖光纜光器件：光器件根據(jù)是否需要電源劃分為有源器件和無源器件，無源器件用于滿足光傳輸環(huán)節(jié)的其他功能。有源光器件—激光器（DFB/FP/VCSEL）、探測器（PIN/APD）、光放大器、光調(diào)制器（DML/EML）、光收發(fā)次模塊（TOSA/ROSA/BOSA）等；無源光器件—光隔離器、光分離器、光開關(guān)、光纖連接器、波分復(fù)用解復(fù)用器、光分路器、光衰減器、FA光線陣列、光耦合器等；主要廠商：天孚通信、光迅科技、華工科技、太辰光、博創(chuàng)科技、高意（Coherent）、Lumentum、AAOI等。光模塊：數(shù)通光模塊、電信光模塊—100G/200G/400G/800G/1.6T/3.2T等；主要廠商：中際旭創(chuàng)、新易盛、光迅科技、華工科技、博創(chuàng)科技、聯(lián)特科技、劍橋科技、高意（Coherent）、Lumentum、AAOI等。光纖光纜：光纖預(yù)制棒、通信光纖、通信光纜、特種光纜、室內(nèi)光纜、蝶形光纜、光電復(fù)合纜、通信電纜、數(shù)據(jù)電纜等；主要廠商：中天科技、亨通光電、長飛光纖等。1.3.下游應(yīng)用場景電信市場：通信設(shè)備商—華為、中興通訊、烽火通信、瑞斯康達(dá)、格林偉迪、諾基亞、思科等；終端電信運(yùn)營商—中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電、Verizon、AT&T、T-Mobile、SingTel、Vodafone等。數(shù)通市場：云廠商—阿里云、騰訊云、華為云、百度云、AWS、Microsoft、Google、Meta等；服務(wù)器—浪潮信息、華為、聯(lián)想、戴爾（DELL）、慧與（HPE）、思科（Cisco）等。2.光通信產(chǎn)業(yè)政策近年來國家相關(guān)部委研究部署促進(jìn)通信行業(yè)發(fā)展的改革舉措，出臺了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)我國光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。《2024年國務(wù)院政府工作報(bào)告》提出大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。充分發(fā)揮創(chuàng)新主導(dǎo)作用，以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，加快推進(jìn)新型工業(yè)化，提高全要素生產(chǎn)率，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢，促進(jìn)社會生產(chǎn)力實(shí)現(xiàn)新的躍升。5G通信、數(shù)據(jù)中心作為“新基建”的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，隨著產(chǎn)業(yè)政策的逐步落地將受到更多的政策支持，配套的光通信行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。3.光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀3.1.發(fā)展現(xiàn)狀2023年是全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神的開局之年，也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)布局全面落地的一年，數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動因素。黨的二十大報(bào)告提出“加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”，政策支持和全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)將進(jìn)一步釋放數(shù)字需求，信息通信作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)作用增強(qiáng)。此外，AI技術(shù)的重大突破、ICT基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)向算網(wǎng)融合方向演進(jìn)，計(jì)算需求進(jìn)一步向數(shù)據(jù)生成端延伸，推動現(xiàn)場級邊緣計(jì)算發(fā)展。與此同時(shí)，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將進(jìn)入快車道，目前5GToC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已初見成效，ToB專網(wǎng)生態(tài)建設(shè)提速，雙千兆全光網(wǎng)絡(luò)為數(shù)字家庭、數(shù)字城市業(yè)務(wù)注入新活力，企業(yè)也在積極向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型，通過降本增效以打造差異化競爭優(yōu)勢?，F(xiàn)階段，光通信行業(yè)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖通信以其速度快、容量大、傳輸穩(wěn)定等優(yōu)勢，在構(gòu)建現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著核心作用。在5G、6G等新一代通信技術(shù)、AI、云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的推動下，光通信行業(yè)迎來了廣闊的市場前景和發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，市場對于通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的持續(xù)需求，為光通信行業(yè)注入新動力。行業(yè)內(nèi)的企業(yè)不斷創(chuàng)新，提升技術(shù)水平，推動光通信行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。按下游應(yīng)用領(lǐng)域劃分，產(chǎn)品主要應(yīng)用于數(shù)通市場和電信市場。電信市場主要包括通信運(yùn)營商的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)等傳輸網(wǎng)市場，以及固網(wǎng)/無線接入的接入網(wǎng)市場。數(shù)通市場主要面向互聯(lián)網(wǎng)云廠商等數(shù)據(jù)中心，主要應(yīng)用場景是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)。受益于AI不斷發(fā)展的應(yīng)用場景和快速增長的市場需求，數(shù)通市場的增長成為光通信市場的主要驅(qū)動力。（1）數(shù)通市場在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，近年來國家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》指出建設(shè)數(shù)字中國是數(shù)字時(shí)代推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的重要引擎，是構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐。明確數(shù)字中國建設(shè)按照“2522”的整體框架進(jìn)行布局，框架要求夯實(shí)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源體系“兩大基礎(chǔ)”，其中數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋5G網(wǎng)絡(luò)與千兆光網(wǎng)、東數(shù)西算等算力基礎(chǔ)設(shè)施、通用數(shù)據(jù)中心、超算中心、智能計(jì)算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等。到2025年基本形成橫向打通、縱向貫通、協(xié)調(diào)有力的一體化推進(jìn)格局，數(shù)字中國建設(shè)取得重要進(jìn)展，伴隨數(shù)字中國頂層政策規(guī)劃落地、國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模在相關(guān)政策引領(lǐng)帶動下預(yù)計(jì)將加快發(fā)展。運(yùn)營商投資一直是行業(yè)發(fā)展的晴雨表和風(fēng)向標(biāo)。2023年國內(nèi)三大運(yùn)營商資本開支合計(jì)3529.7億元，同比增長0.3%。三大運(yùn)營商資本支出細(xì)分領(lǐng)域最顯著的變化是對5G建設(shè)投入減少和算力網(wǎng)絡(luò)的投入明顯加碼，預(yù)計(jì)2024年三大運(yùn)營商資本開支合計(jì)3340億元，同比下降5.4%。三大運(yùn)營商資本開支結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，加大智能算力基礎(chǔ)設(shè)施投入。下游大型云計(jì)算廠商采購計(jì)劃的調(diào)整，是造成以太網(wǎng)光模塊市場波動的主要原因，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)期會影響ICP（互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商）和CSP（通信服務(wù)提供商）的資本開支。海外AI產(chǎn)業(yè)持續(xù)提速，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，北美四大云廠商2023年資本開支保持穩(wěn)定增加，并且在技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入有所增加。北美云廠商的資本開支投入印證海外AI產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。2024年，微軟預(yù)計(jì)資本開支將逐季增長，建設(shè)數(shù)據(jù)中心以支持其AI服務(wù)；谷歌預(yù)計(jì)資本開支將增長50%或更多；Meta預(yù)計(jì)資本開支將同比增長26.3%-44.3%；這將帶動AI基礎(chǔ)設(shè)施需求的高增長。云計(jì)算、AI、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對算力的需求推動數(shù)據(jù)通信市場的發(fā)展。根據(jù)Canalys測算，2023Q4全球云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出達(dá)到781億美元，同比增長19%。2023年云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)總支出達(dá)到2904億美元，同比增長18%。企業(yè)IT優(yōu)化對云服務(wù)市場的影響逐漸減弱，越來越多的企業(yè)客戶都在擴(kuò)大與頭部云廠商的消費(fèi)合同協(xié)議，以滿足日益增長的需求。云遷移工作正重新加快，同時(shí)新需求激增，特別是在AI應(yīng)用的廣泛采用。頭部云廠商穩(wěn)步增加對生成式AI的投資，期望利用生成式AI的能力催生云消費(fèi)領(lǐng)域的新機(jī)遇。Canalys預(yù)計(jì)2024年全球云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出將增長20%。2023Q4我國云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出達(dá)到97億美元，同比增長22.4%。我國前三大云廠商分別為阿里云、華為云、騰訊云，其總增長達(dá)27.8%，占云服務(wù)總支出的73.7%。阿里云2023Q4同比增長33.7%，市場份額達(dá)38.9%。華為云以18.6%的市場份額位居第二，實(shí)現(xiàn)17.4%的同比增長。騰訊云市場份額為16.3%，同比增長27%。2023年，隨著ChatGPT持續(xù)火爆，大型語言模型（LLM）和生成式AI備受關(guān)注，AI應(yīng)用如雨后春筍般涌現(xiàn)。各大云服務(wù)商不斷加碼對AI相關(guān)投入，AI創(chuàng)新引發(fā)的算力競賽推動硬件基礎(chǔ)設(shè)施的不斷升級擴(kuò)容。在此背景下，AI服務(wù)器市場規(guī)模保持高速增長態(tài)勢。根據(jù)MIC及Trendforce測算，2023年全球AI服務(wù)器出貨量逾125萬臺，同比增長超過47%。（工業(yè)富聯(lián)）根據(jù)IDC報(bào)告，2023年，全球以太網(wǎng)交換機(jī)收入同比增長20.1%，達(dá)到442億美元。2023Q4以太網(wǎng)交換機(jī)市場同比增長0.8%。以太網(wǎng)交換機(jī)市場的數(shù)據(jù)中心和非數(shù)據(jù)中心部分呈現(xiàn)出不同的趨勢。2023年，數(shù)據(jù)中心部分的市場收入同比增長13.6%，2023Q4同比增長4.4%。數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機(jī)占整個(gè)市場收入的41.5%，其余為非數(shù)據(jù)中心部分。從地區(qū)角度看，2023年，美國以太網(wǎng)交換機(jī)市場全年增長28.8%，Q4同比增長3.8%；西歐市場全年增長19.3%，但Q4同比下降6.9%；中歐和東歐市場全年增長20.7%，Q4同比下降1.6%；中國市場全年下降4.0%，但Q4同比增長9.1%；亞太地區(qū)（不包括日本和中國）市場在2023年增長15%，但Q4同比下降9%。2023年，思科（Cisco）以太網(wǎng)交換機(jī)收入同比增長22.2%，但2023Q4同比下降12.1%；華為以太網(wǎng)交換機(jī)總收入同比增長10.6%，2023Q4同比增長16.5%。2023年思科、AristaNetworks、華為的以太網(wǎng)交換機(jī)的市場份額分別為43.7%、11.1%、9.4%。（2）電信市場接入網(wǎng)方面，由于RAN（無線接入網(wǎng)絡(luò)）和FTTx部署的正常周期性之外的庫存過剩，2023年接入網(wǎng)市場有所下降。隨著我國市場結(jié)束10GPON部署周期，而北美和歐洲在政府資助項(xiàng)目的推動下逐步增加10GPON部署，F(xiàn)TTx網(wǎng)絡(luò)的PON銷售將保持穩(wěn)定。25G和50GPON未來有望提供新的增長動能。無線前端（WirelessFronthaul）增速較慢，因?yàn)槲覈?G網(wǎng)絡(luò)部署已接近完成。但隨著未來6G部署的開始，該細(xì)分市場將在2026-2027年恢復(fù)增長。LightCounting預(yù)計(jì)，到2028年接入網(wǎng)市場的年復(fù)合增長率將達(dá)到9%。在城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)等傳輸網(wǎng)方面，隨著AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的飛速發(fā)展及“東數(shù)西算”等構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)工程的推進(jìn)建設(shè)，云計(jì)算需求和數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)指數(shù)級增長，對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高要求。提升光傳輸系統(tǒng)單波速率與傳輸距離、提高光纖通信系統(tǒng)帶寬利用率，以滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)流量需求，成為運(yùn)營商和設(shè)備商的共同追求。傳統(tǒng)100G無法滿足算力網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的新需求，骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)將升級到400G，100G/200G和OXC/ROADM將在城域接入網(wǎng)廣泛部署。400G技術(shù)作為下一代骨干網(wǎng)的核心承載技術(shù)，具備更高傳輸速率、更大帶寬、更好擴(kuò)展性等優(yōu)勢，能夠滿足大數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡(luò)日益增長的需求，提供更多的數(shù)據(jù)傳輸通道，更好地支持高密度集成和低能耗解決方案。5G用戶方面，我國5G用戶占比近五成。截至2024年3月，三大運(yùn)營商及中國廣電的移動電話用戶總數(shù)達(dá)17.55億戶，比2023年凈增1124萬戶。其中，5G移動電話用戶達(dá)8.74億戶，比2023年凈增5157萬戶，占移動電話用戶的49.8%，占比較2023年末提高3.2pct。海外電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，根據(jù)《愛立信移動市場報(bào)告》相關(guān)數(shù)據(jù)，2023年底，全球5G用戶數(shù)將達(dá)到16億，占移動用戶總數(shù)的18%。預(yù)計(jì)到2028年，5G將成為占主導(dǎo)地位的移動接入技術(shù)。到2029年，全球5G用戶數(shù)預(yù)計(jì)將超過53億，占當(dāng)時(shí)移動用戶總數(shù)的58%。在全球經(jīng)濟(jì)增長乏力、地區(qū)局勢動蕩的背景下，人們對高性能連接的需求依然旺盛。（飛象網(wǎng)，Wind）我國5G基站建設(shè)量總體在全球?qū)儆陬I(lǐng)先水平，5G基站占比超三成，各地區(qū)積極推進(jìn)5G建設(shè)和應(yīng)用。截至2024年3月，我國移動電話基站總數(shù)達(dá)1190萬個(gè)，比上年末凈增28.1萬個(gè)。其中，5G基站總數(shù)達(dá)364.7萬個(gè)，比上年末凈增27萬個(gè)，占移動基站總數(shù)的30.6%，占比較1-2月提高0.8pct。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，東、中、西部和東北地區(qū)5G基站分別達(dá)到164.7萬、80.7萬、97.4萬、22萬個(gè)，占本地區(qū)移動電話基站總數(shù)的比重分別為31.9%、31.3%、28.7%、28.6%。隨著三大運(yùn)營商持續(xù)三年完成5G基站的深度覆蓋，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、5G用戶發(fā)展均取得可觀的增長和部署，隨后將進(jìn)入室內(nèi)覆蓋階段，對于中回傳的需求逐漸釋放，并進(jìn)一步推動ToC面向消費(fèi)者領(lǐng)域的應(yīng)用。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)用戶增長較快，光纜線路總長度穩(wěn)步增加。截至2024年3月，三大運(yùn)營商發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶24.14億戶，比2023年末凈增8135萬戶，占移動網(wǎng)終端連接數(shù)（包括移動電話用戶和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶）的比重達(dá)57.9%。截至2024年3月，我國光纜線路總長度達(dá)到6558萬公里，比2023年末凈增126萬公里。其中接入網(wǎng)光纜、本地網(wǎng)中繼光纜和長途光纜線路所占比重分別為62.4%、35.8%和1.8%。固網(wǎng)寬帶千兆用戶數(shù)持續(xù)擴(kuò)大，千兆光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。截至2024年3月，三大運(yùn)營商的固網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)達(dá)6.47億戶，比2023年凈增1089萬戶。其中，100Mbps及以上接入速率的固網(wǎng)寬帶接入用戶達(dá)6.12億戶，占總用戶數(shù)的94.5%；1000Mbps及以上接入速率的固網(wǎng)寬帶接入用戶達(dá)1.77億戶，比2023年凈增1410萬戶，占總用戶數(shù)的27.4%，占比較2023年提升1.7pct。截至2024年3月，我國固網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)量達(dá)11.53億個(gè)，比2023年末凈增1732萬個(gè)。其中，光纖接入（FTTH/O）端口達(dá)到11.13億個(gè)，比2023年末凈增1869萬個(gè)，占固網(wǎng)寬帶接入端口的96.5%。具備千兆網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的10GPON端口數(shù)達(dá)2456萬個(gè)，比2023年末凈增153.6萬個(gè)，形成覆蓋超5億戶家庭的能力。從全球來看，我國已建成全球規(guī)模最大的千兆光網(wǎng)，處于領(lǐng)先地位。3.2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及，數(shù)據(jù)傳輸需求激增，光通信作為高速、大容量、低時(shí)延的傳輸方式，將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。同時(shí)，伴隨技術(shù)進(jìn)步和成本降低，光通信將更廣泛地服務(wù)于普通家庭和企業(yè)用戶。3.2.1.上游光通信行業(yè)的上游主要包括光芯片、光學(xué)元件、電芯片。光芯片在光模塊成本中占比較高。簡單來看，光芯片主要由光芯片、電芯片、光組件和其他結(jié)構(gòu)件所構(gòu)成。光芯片是實(shí)現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換的三五族化合物半導(dǎo)體材料，主要包括激光器芯片和探測器芯片。AI推動模塊升級，單通道速率逐步提升。隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，對算力的需求迅速增長，進(jìn)一步推動了1.6T光模塊的發(fā)展。預(yù)計(jì)1.6T乃至更高速率的光模塊將成為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接的新技術(shù)趨勢，以配合未來更大帶寬、更高算力的GPU需求。目前1.6T光模塊批量商用的進(jìn)程正在加速。這一趨勢，對光芯片提出更高的要求。包括200GPAM4EML、CW光源等在內(nèi)的多種芯片將成為1.6T光模塊中光芯片的解決方案。硅光技術(shù)逐漸成為提升成本效率重要方案之一。硅光子技術(shù)是基于硅和硅基襯底材料，利用現(xiàn)有CMOS工藝進(jìn)行光器件開發(fā)和集成的新一代技術(shù)。AI的爆發(fā)導(dǎo)致了對光模塊速率和數(shù)量的需求極大的增長，降本降功耗變得更為緊迫，這導(dǎo)致了客戶對硅光的接受度有望提升。Lightcounting預(yù)計(jì)使用基于SiP的光模塊市場份額將從2022年的24%增加到2028年的44%，LPO有望加速硅光滲透率進(jìn)一步提升。硅光方案中，CW激光器芯片作為外置光源，硅基芯片承擔(dān)速率調(diào)制功能。CW大功率激光器芯片，要求同時(shí)具備大功率、高耦合效率、寬工作溫度的性能指標(biāo)，對激光器芯片要求更高。光芯片下游應(yīng)用市場不斷拓展。光芯片的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓展。在傳感領(lǐng)域，如環(huán)境監(jiān)測、氣體檢測，光芯片被用作傳感器，能夠檢測光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，用于數(shù)據(jù)采集和分析。在汽車領(lǐng)域，隨著傳統(tǒng)乘用車的電動化、智能化發(fā)展，高級別的輔助駕駛技術(shù)逐步普及，核心傳感器件激光雷達(dá)的應(yīng)用規(guī)模將會增大。基于砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）的光芯片作為激光雷達(dá)的核心部件，其未來的市場需求將會不斷增加。3.2.2.中游光器件元件是光模塊成本中的主要部分，在光器件元件中，光發(fā)射模塊TOSA和光接收模塊ROSA成本占比較高。TOSA的主體為激光器芯片（VCSEL、DFB、EML等），ROSA的主體為探測器芯片（APD/PIN等）。高算力、低功耗是未來市場的重要發(fā)展方向，各類前沿技術(shù)和產(chǎn)品未來充滿前景和挑戰(zhàn)；在云數(shù)據(jù)中心應(yīng)用、AI和高性能計(jì)算廣泛應(yīng)用等因素驅(qū)動下，全球光器件市場規(guī)模將持續(xù)增長。在AI技術(shù)中，GPT模型在自然語言處理領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，其廣泛應(yīng)用有望促進(jìn)光通信行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。GPT模型對算力的需求將推進(jìn)超算中心和數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模建設(shè)和部署，這將帶動相關(guān)光模塊和光器件市場的發(fā)展，光通信行業(yè)的競爭也將加劇。隨著AI快速發(fā)展，模型大小和數(shù)據(jù)集大小的增加，模型性能提高。訓(xùn)練大模型需要大量算力，導(dǎo)致對光器件的需求、能力的增加。在此背景下，數(shù)據(jù)中心市場高速率需求持續(xù)增加。當(dāng)前，GPU對光模塊的需求主要以400G/800G為主，下一代GPU產(chǎn)品將提升至800G/1.6T，這將進(jìn)一步刺激對高速光模塊的需求。對功耗提出更高要求，數(shù)據(jù)中心對功耗和密度的要求越來越高，因此光模塊需要不斷優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)更高的能效比和更緊湊的封裝設(shè)計(jì)。低功耗、小型化、集成化將成為未來光模塊發(fā)展的重要趨勢。硅光技術(shù)在可插拔光模塊中逐步提升，特別在高功耗模塊中應(yīng)用廣泛。基于AI的高算力場景，基礎(chǔ)設(shè)施包括硬件設(shè)備相關(guān)最明顯的一個(gè)變化是算力大幅增長后，相關(guān)能耗和成本大幅提升。因此，隨著ChatGPT對AI行業(yè)的促進(jìn)，高算力背景下，如何降低功耗、提升效率、控制成本成為誕生行業(yè)新風(fēng)口的契機(jī)。硅光技術(shù)正成為AI和高性能計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)方向之一。硅光是CPO光引擎的最佳產(chǎn)品形態(tài)，通過將硅光引入封裝中，有助于解決高性能計(jì)算的功率傳遞、I/O瓶頸及帶寬互連密度問題。與傳統(tǒng)光模塊相比，硅光模塊在有源和無源器件上均有明顯區(qū)別，硅光技術(shù)可使光模塊成本明顯下降。此外，CPO和LPO方案也是未來趨勢，雖然LPO在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和互聯(lián)互通上仍存在挑戰(zhàn)，但其在特定場景中表現(xiàn)出較低功耗和成本的優(yōu)勢。以ChatGPT為代表的超大算力時(shí)代，進(jìn)一步拉動光傳輸?shù)男枨?，推動高速率光模塊及相關(guān)器件產(chǎn)品的需求，滿足更高速率的傳輸交換需求。當(dāng)下北美互聯(lián)網(wǎng)廠商向800G互聯(lián)升級，部分運(yùn)營商則考慮采用800G光傳送網(wǎng)升級；國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)廠商則預(yù)計(jì)2024年采用400G光模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)，國內(nèi)電信運(yùn)營商開啟了多項(xiàng)400G城域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)局。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2021-2022年AI光模塊需求占以太網(wǎng)光模塊的比例為15%-20%，2023年這一比例提升到33%，到2024年和2025年的比例將進(jìn)一步提升到53%和60%。根據(jù)LightCounting的測算，受產(chǎn)業(yè)鏈去庫存的影響，全球光模塊市場增速在2023年同比下降6%，但受益于AI對于算力網(wǎng)絡(luò)需求的增長，預(yù)計(jì)2024年以太網(wǎng)光模塊的銷售額將增長近30%，所有其他細(xì)分市場也將恢復(fù)或繼續(xù)增長，盡管增長幅度可能較小。整體來看，全球光模塊市場預(yù)計(jì)未來5年的年均復(fù)合增長率為16%。光模塊的全球市場規(guī)模在2027年有望突破200億美元。亞馬遜、谷歌、微軟和其他云計(jì)算公司有望引領(lǐng)新的AI應(yīng)用的開發(fā)，這將需要對其AI集群進(jìn)行重大升級，而AI集群需要使用大量光連接。未來兩年主要是400G和800G以太網(wǎng)光模塊和AOC（有源光纜）。數(shù)據(jù)中心集群連接的升級也在加速，2024-2025年400ZR/ZR+和800ZR/ZR+的出貨量將出現(xiàn)增長。LightCounting預(yù)測未來五年內(nèi)，高速線纜市場規(guī)模將增加一倍以上，到2028年將達(dá)到28億美元。由于AEC（有源電纜）的傳輸距離更長，而且比DAC（無源銅纜）輕得多，AEC（有源電纜）有望逐步搶占AOC（有源光纜）和DAC（無源銅纜）的市場份額，預(yù)計(jì)2024年至2028年，AOC（有源光纜）銷售額的年復(fù)合增長率為15%，DAC（無源銅纜）和AEC（有源電纜）銷售額的年復(fù)合增長率分別為25%和45%，到2028年AOC的市場份額將下降。最小化功耗對于AI集群至關(guān)重要，由于DAC（無源銅纜）不需要電，因此它是數(shù)據(jù)中心提高電力效率的解決方案。3.2.3.下游光通信下游應(yīng)用場景主要包括數(shù)通市場和電信市場。數(shù)通市場是增速最快的市場，已超越電信市場成為光通信產(chǎn)業(yè)的主要增長點(diǎn)。電信市場是光模塊最早應(yīng)用的領(lǐng)域，隨著5G建設(shè)的推進(jìn)，對光模塊的需求將大幅增加。光通信的下游應(yīng)用廣泛分布在數(shù)據(jù)中心、5G基站和承載網(wǎng)、光纖接入及新興產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。未來隨著數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展、光纖接入市場的擴(kuò)容、5G技術(shù)的推廣以及新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，下游應(yīng)用驅(qū)動流量不斷升級，催生光通信產(chǎn)業(yè)鏈作為算力設(shè)施的持續(xù)發(fā)展，帶動高速率光模塊需求的顯著增長，行業(yè)有望迎來爆發(fā)式增長。Dell'Oro預(yù)測，2024年全球數(shù)據(jù)中心資本支出將出現(xiàn)兩位數(shù)增長，該增長受服務(wù)器需求增加和平均售價(jià)上升所推動。由于英偉達(dá)、AMD和英特爾新GPU平臺的發(fā)布，加速計(jì)算將繼續(xù)增長，預(yù)計(jì)2024年加速計(jì)算將使超大規(guī)模云計(jì)算資本支出增長17%。Dell’Oro預(yù)計(jì)北美前四大云廠商在數(shù)據(jù)中心資本支出上將實(shí)現(xiàn)適度增長，而對我國前四大云廠商的復(fù)蘇持謹(jǐn)慎態(tài)度。數(shù)通市場中，2024年服務(wù)器整機(jī)出貨動能仍以北美云服務(wù)商為主，但受限于高通脹，企業(yè)融資成本居高不下，壓縮資本支出，整體需求尚未恢復(fù)至前成長幅度，Trendforce預(yù)估2024年全球服務(wù)器整機(jī)出貨量約1365.4萬臺，年增約2.05%。同時(shí)，市場仍聚焦部署AI服務(wù)器，AI服務(wù)器出貨占比約12.1%，同比增長約32.2%。電信市場中，隨著千兆光纖網(wǎng)絡(luò)升級，全球運(yùn)營商在向10GPON升級，未來將繼續(xù)向50GPON演進(jìn)。作為全球數(shù)千家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的首選接入技術(shù)，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）利用點(diǎn)對多點(diǎn)（P2MP）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供高速可靠的寬帶服務(wù)，能夠節(jié)約成本和空間。2018年以來，10GPON在全球蓬勃發(fā)展，千兆光纖到戶（FTTP）的寬帶服務(wù)興起。運(yùn)營商基于10GPON推出了新服務(wù)，將PON網(wǎng)絡(luò)從住宅延伸到工業(yè)、醫(yī)療等更廣泛的領(lǐng)域。全球范圍內(nèi)，10GPON網(wǎng)絡(luò)的投資和部署保持較高水平。千兆寬帶正在快速普及，同時(shí)，開始向“千兆+”、“萬兆”加速。創(chuàng)新應(yīng)用的興起帶來了新的挑戰(zhàn)，而50GPON能夠滿足更高需求。作為ITU-T定義的下一代PON技術(shù)，50GPON比10GPON帶寬提升5倍、時(shí)延降低100倍，具備提供確定性業(yè)務(wù)體驗(yàn)的能力。50GPON支持萬兆云存儲服務(wù)，功能包括：無盤計(jì)算機(jī)可以800Mbps或更高速率運(yùn)行讀/寫功能，不亞于本地網(wǎng)絡(luò)；8K點(diǎn)播回放突發(fā)速率可達(dá)1.6Gbps；高頻文件訪問和刷新速度率超過5Gbps，與本地存儲沒有差別。多個(gè)地區(qū)的運(yùn)營商計(jì)劃在2024年小規(guī)模部署50GPON。根據(jù)Omdia的預(yù)測，2024至2028年期間，50GPON端口出貨量將不斷提升，并保持每年200%的復(fù)合年增長率。到2028年，50GPON將成為支持新興應(yīng)用的中堅(jiān)力量。目前僅少數(shù)廠家具備50GPON交付能力，隨著50GPON供應(yīng)商數(shù)量增多，未來幾年將進(jìn)一步激發(fā)50GPON的投資。3.3.競爭格局光芯片和器件作為光通信網(wǎng)絡(luò)的基石，是搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革制高點(diǎn)的必爭之地。光芯片中高端芯片目前具備量產(chǎn)能力的供應(yīng)商主要在海外；10G及以下速率的DFB、PIN、VCSEL、FP、APD國內(nèi)產(chǎn)商供應(yīng)鏈成熟，50G及以上速率的EML激光器目前仍需進(jìn)口；10G25G速率的EML激光器，目前已有部分國內(nèi)廠商可實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)。電信市場中，目前所需的2.5G、10G激光器芯片市場國產(chǎn)化程度較高，但不同波段產(chǎn)品應(yīng)用場景不同，工藝難度差異大；未來25G、50GPON接入網(wǎng)對光芯片的要求