光模塊行業(yè)發(fā)展概覽報告2024-2026

2024-2026光模塊行業(yè)發(fā)展概覽報告匯報人：洪子軒2024-08-01FROMBAIDUWENKU定義或者分類特點產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU經(jīng)濟環(huán)境社會環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局經(jīng)濟環(huán)境社會環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局01定義或者分類特點FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是光模塊從光模塊分類角度，由于應(yīng)用場景較多需求各異，因而分類方式多樣，命名復(fù)雜。光模塊常見的分類方式包括了封裝類型、速率、距離、激光器類型、探測器類型等。整體而言，小型化、高速率、低功耗、低成本是光模塊整體的發(fā)展趨勢。數(shù)通市場需求主要受流量增長驅(qū)動。多因素共同推動流量高速增長，當前，公有云的快速發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速企業(yè)上云，高清視頻、直播等大流量場景為流量的高速增長提供了確定性。光模塊主要用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通信以及數(shù)據(jù)中心間的互通互聯(lián)，較之電信市場，數(shù)通市場的技術(shù)更新需求更快，通常每3~4年即面臨一次升級換代的壓力，產(chǎn)品毛利率也相對更高。光通信器件是光傳輸網(wǎng)絡(luò)中對光信號進行放大、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)母黝惞δ芷骷?，是光傳輸系統(tǒng)的重要組成部分。光通信器件根據(jù)工作時是否需要電源驅(qū)動，分為有源器件和無源器件。典型光有源器件包括激光器、光探測器、光放大器等。無源器件包括光連接器、光開關(guān)、波分復(fù)用器、光濾波器等。一般來講，有源器件主要負責信號變換和放大，無源器件主要負責信號的傳輸。其中光模塊用于實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換，廣泛用于5G承載網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心，由光發(fā)射組件（含激光器）、光接收組件（含光探測器）、驅(qū)動芯片與放大器等組成。定義02產(chǎn)業(yè)鏈FROMBAIDUWENKUCHAPTER光芯片及電芯片、光組件、光纖預(yù)制棒上游光器件、光模塊、光纖光纜中游電信市場、數(shù)通市場下游產(chǎn)業(yè)鏈01020303發(fā)展歷程FROMBAIDUWENKUCHAPTER04政治環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部:《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》:加快推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展，加快實施“東數(shù)西算”工程，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，貴州，內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅等8個國家樞:《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》:紐節(jié)點建設(shè)正式啟動。要推進云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展，并加快實施“東數(shù)西算”工程建設(shè)。發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部:關(guān)于啟動建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點的復(fù)函:同意在京津冀/港珠澳大灣區(qū)/成渝/長三角地區(qū)啟動建設(shè)全國—體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點政治環(huán)境1政治環(huán)境發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》:加快推動數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展，加快實施“東數(shù)西算”工程，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，貴州，內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅等8個國家樞《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》:紐節(jié)點建設(shè)正式啟動。要推進云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展，并加快實施“東數(shù)西算”工程建設(shè)。發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部政治環(huán)境《工信部關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知》在為深入貫徹落實關(guān)于推動5G網(wǎng)絡(luò)加快發(fā)展的重要講話精神，全力推進5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用推廣、技術(shù)發(fā)展和安全保障，充分發(fā)揮5C新型基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模效應(yīng)和帶動作用，支撐經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心?！蛾P(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》加快國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，鼓勵各地建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分中心。建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源合作共享機制，初步實現(xiàn)對重點區(qū)域、重點行業(yè)的數(shù)據(jù)采集、匯聚和應(yīng)用，《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年）》提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源管理能力2020年中國需實現(xiàn)200G、400G產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn),核心光電芯片市場30%的國產(chǎn)化;2022年實現(xiàn)400G速率以下產(chǎn)品所用核心光電芯片50%的國產(chǎn)化。1T以上速率的光收發(fā)模塊實現(xiàn)市場突破《關(guān)于印發(fā)促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》通知提出全面推進中國大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用，加快建設(shè)數(shù)據(jù)強國。推動大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)融合發(fā)展，探索大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的新亞態(tài)、新模式,促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培育新的經(jīng)濟增長點05商業(yè)模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06經(jīng)濟環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，幾度趕超世界各國，一躍而上，成為GDP總量僅次于美國的唯一一個發(fā)展中國家。我國經(jīng)濟趕超我國人口基數(shù)大，改革開放后人才競爭激烈，大學生就業(yè)情況一直困擾著我國發(fā)展過程中。就業(yè)問題挑戰(zhàn)促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時解決，個人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關(guān)注經(jīng)濟環(huán)境07社會環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國總體發(fā)展穩(wěn)中向好，宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮，對于青年人來說，也是機遇無限的時代。關(guān)注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時解決，對于個人來說提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問題與人才競爭我國人口基數(shù)大，就業(yè)問題一直是發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)，人才競爭激烈，大學生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國家發(fā)展。政治體系與法治化進程自改革開放以來，政治體系日趨完善，法治化進程也逐步趨近完美，市場經(jīng)濟體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國當前的環(huán)境下描述了當前技術(shù)發(fā)展的日新月異，包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)的涌現(xiàn)。技術(shù)環(huán)境需求增長、消費升級、技術(shù)創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素，推動了行業(yè)的進步。發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘包括資金、技術(shù)、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢，提高了新進入者的難度。行業(yè)壁壘我國經(jīng)濟不斷發(fā)展08技術(shù)環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技術(shù)驅(qū)動技術(shù)環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來了新的機遇，是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。創(chuàng)新動力技術(shù)環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進步，為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進了人才的需求和流動，為行業(yè)的人才隊伍建設(shè)提供了機遇。團隊建設(shè)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強團隊建設(shè)，提高員工的技能和素質(zhì)，以適應(yīng)快速變化的市場需求。合作與交流技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進了企業(yè)間的合作與交流，推動了行業(yè)的整體發(fā)展。技術(shù)環(huán)境010203040509發(fā)展驅(qū)動因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展驅(qū)動因素東數(shù)西算”工程驅(qū)動光通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，有效改善時延問題，提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)鏈的中游，在“東數(shù)西算”工程中承擔信號轉(zhuǎn)換任務(wù)，可實現(xiàn)光信號的產(chǎn)生、信號調(diào)制、探測、光路轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換等功能，將賦能千行百業(yè)，市場前景較大。政策驅(qū)動為了滿足大帶寬、低延時、廣覆蓋的要求，5G無線接入網(wǎng)（RAN）架構(gòu)從4G的基帶處理單元（BBU）、射頻拉遠單元（RRU）兩級結(jié)構(gòu)演進為集中單元（CU）、分布單元（DU）和有源天線單元（AAU）三級結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也由前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)分解為前傳、中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)。5G的新型業(yè)務(wù)特性和更高指標要求對前傳、中傳和回傳光模塊的速率也提出了更高要求。5G對光模塊速率需求提升，25/50/100Gb/s光模塊成前中回傳主流需求根據(jù)法國市場研究和咨詢機構(gòu)Yole統(tǒng)計，2020年全球光模塊市場整體規(guī)模達96億美元，較2019年的77億美元增長近25%。Yole，全球光模塊市場整體規(guī)模將從2020年的96億美元增長到2026年的209億美元，2021-2026年的復(fù)合年增長率為14%。其中數(shù)據(jù)通信市場規(guī)模占比將由52%提升到2026年的72%，2021-2026年的復(fù)合年增長率為19%，成為光模塊市場增長的主要驅(qū)動力。數(shù)通市場驅(qū)動行業(yè)持續(xù)增長根據(jù)Yole統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020光模塊廠商市場份額前兩名依然由美企II-VI（原Finisar）和Lumentum占據(jù)，分別為16%和11%，但是相比于2019年，二者的市場占比均下降了3%。在頭部廠商市場占比出現(xiàn)下降的背景下，國內(nèi)廠商中際旭創(chuàng)以10%的市場份額位居第三名，相比于2019年增長了1%。同時海信寬帶、新易盛等國內(nèi)廠家首次進入TOP10榜單，國內(nèi)廠商市場份額從2019年的31%強勢增長到2020年的40%。同時光迅科技、華工正源等廠家2020年全球份額對比2019年均有下降，國內(nèi)廠商全球市場份額提升的同時，國內(nèi)光模塊市場競爭格局加劇。受益市場份額提升，國產(chǎn)光模塊行業(yè)規(guī)模高速增長10行業(yè)壁壘FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行業(yè)風險FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行業(yè)現(xiàn)狀FROMBAIDUWENKUCHAPTER市場情況描述行業(yè)現(xiàn)狀光器件可分為有源、無源，其中光無源器件不需要外加能源驅(qū)動工作，是光傳輸系統(tǒng)的關(guān)節(jié)，光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號轉(zhuǎn)換成光信號或?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號的關(guān)鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。從成本構(gòu)成看，數(shù)據(jù)顯示，光器件占據(jù)了光模塊73%的成本，而光器件成本構(gòu)成中，TOSA和ROSA分別占據(jù)了48%和32%的成本，總體來說，光有源器件占據(jù)的光模塊成本比重接近60%。行業(yè)現(xiàn)狀01市場份額變化2015-2021年全球新增投入使用服務(wù)器規(guī)模相對穩(wěn)定，未來幾年全球數(shù)據(jù)中心平均增速將仍保持在相對穩(wěn)定水平。我國數(shù)據(jù)中心我國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模穩(wěn)步增長，根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，按照標準機架5kW統(tǒng)計，截止到2021年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達到520萬架，近五年年均復(fù)合增速超過30%。其中，大型以上數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模增長更為迅速，按照標準機架5kW統(tǒng)計，機架規(guī)模420萬架，占比達到80%。5G與數(shù)據(jù)中心雙輪驅(qū)動。光模塊主要有數(shù)通市場跟電信市場組成，在電信市場，光模塊廠商的主要客戶為通信設(shè)備制造商，而終端用戶為運營商;而數(shù)據(jù)光模塊主要應(yīng)用場景為數(shù)據(jù)中心。隨5G建設(shè)推進及數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速，光模塊景氣度提升。全球光模塊市場規(guī)模保持高增長態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2021年全球光模塊市場規(guī)模約為721億美元。行業(yè)現(xiàn)狀02市場情況海外數(shù)通客戶加快200G和400G等高端光模塊的部署，數(shù)通市場成為增長核心。據(jù)數(shù)據(jù)，2021年以太網(wǎng)光模塊市場規(guī)模達到45億美元，同比增長25%。就整體結(jié)構(gòu)占比而言，2021年q4數(shù)通光模塊占比全球光模塊64%左右，其中以太光模塊占比最高，市占率達56%，電信光模塊包括CWDM/DWDM、FTTx、Wireless，2021年Q4銷售額達01億美元，占比36%。行業(yè)現(xiàn)狀光模塊產(chǎn)量及增速光模塊是5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)成單元，在網(wǎng)絡(luò)成本占比大，是5G低成本、廣覆蓋的關(guān)鍵要素。5G前傳、中回傳等方面對光模塊提出了差異化要求，更高速率、更長距離、更寬溫度范圍和更低成本的光模塊需求迫切。當前，我國光模塊國產(chǎn)化率低，空芯率嚴重，國產(chǎn)化迫切，據(jù)統(tǒng)計，截至2020年我國光模塊產(chǎn)量為74億只，同比增長03%。當前5G光模塊總需求量非常巨大，尤其前傳光模塊可能存在數(shù)千萬量級需求。據(jù)統(tǒng)計，截至2020年我國光模塊需求量為81億只，同比增長1%。01數(shù)據(jù)中心機架及市場規(guī)模目前全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模從2015年的3365億美元增長到2019年的7553億美元。我國數(shù)據(jù)中心建設(shè)目前處于初步階段，2015-2019年我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模從59億元增長到153億元，年復(fù)合增長率為373%，呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，阿里云、騰訊云、華為云、百度云等正在緊追世界步伐，未來5到10年，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模和數(shù)據(jù)中心數(shù)目都將以30%的速度增長，數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模逐漸增大，我國數(shù)據(jù)中心進入起步階段。0213行業(yè)痛點FROMBAIDUWENKUCHAPTER14問題及解決方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行業(yè)發(fā)展趨勢前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展趨勢前景描述5G前傳對彩光模塊需求增加，彩光模塊方案呈現(xiàn)多樣化:集中式無線接入網(wǎng)（CRAN）未來將成為我國運營商5G網(wǎng)絡(luò)的主流建設(shè)模式，由于C-RAN部署模式下前傳網(wǎng)絡(luò)需要消耗較多的光纖資源，光纖直驅(qū)的應(yīng)用場景大大受限，基于WDM技術(shù)的前傳方案成了運營商的共識。WDM方案使用不同波長的彩光模塊發(fā)送信號，再通過波分復(fù)用器將多個信號復(fù)用到一根光纖中進行傳輸，從而能夠節(jié)約大量的光纖資源。隨著前傳WDM方案的逐步實施，運營商對彩光模塊的需求將不斷增加。5G前傳半有源WDM優(yōu)勢明顯，光模塊光層調(diào)頂技術(shù)實現(xiàn)OAM:在5G前傳的WDM場景中，無源WDM方案通過在遠端AAU側(cè)和局端DU側(cè)部署無源波分器件進行波長復(fù)用和解復(fù)用，部署簡單，但缺乏保護機制和管控手段，存在無故障管理、維護難度較大等問題。有源WDM方案通過在遠端AAU側(cè)和局端DU側(cè)部署有源WDM設(shè)備進行電層或/和光層復(fù)用，支持管控和保護功能，但是成本高昂，且遠端供電和部署受限。半有源WDM方案在遠端AAU側(cè)部署無源波分器件，在局端DU側(cè)部署有源WDM設(shè)備，通過彩光模塊光層調(diào)頂技術(shù)實現(xiàn)操作管理維護（OAM）機制，滿足業(yè)務(wù)性能監(jiān)測、通信故障定位等要求，能夠以較低成本解決光纖資源和維護管理等問題。5G對光模塊高性能需求將促進硅光技術(shù)的應(yīng)用:前傳光模塊工作在室外惡劣環(huán)境中，需要滿足-40℃～85℃的工業(yè)溫度使用要求。同時，由于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從CPRI向eCPRI演進，BBU端功能向RRU端進行部分遷移，使RRU端功耗增大，需要光模塊具有更強的耐熱能力，極端環(huán)境下溫度可能高達90℃～95℃，“硅光調(diào)制器﹢異質(zhì)激光器”在這種高溫環(huán)境中存在用武之地。光模塊與通信設(shè)備逐漸解耦，光模塊產(chǎn)業(yè)更加開放:出于對系統(tǒng)兼容性的考慮，通信設(shè)備廠商往往將光模塊與通信設(shè)備打包一起提供給運營商，運營商只能被動接受設(shè)備廠商提供的光模塊類型和技術(shù)方案。隨著5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和部署變得更加復(fù)雜和多樣化，技術(shù)方案的自主可控和降低成本的壓力將驅(qū)使運營商逐漸進行光模塊與通信設(shè)備的解耦。行業(yè)發(fā)展趨勢前景5G前傳對彩光模塊需求增加，彩光模塊方案呈現(xiàn)多樣化集中式無線接入網(wǎng)（CRAN）未來將成為我國運營商5G網(wǎng)絡(luò)的主流建設(shè)模式，由于C-RAN部署模式下前傳網(wǎng)絡(luò)需要消耗較多的光纖資源，光纖直驅(qū)的應(yīng)用場景大大受限，基于WDM技術(shù)的前傳方案成了運營商的共識。WDM方案使用不同波長的彩光模塊發(fā)送信號，再通過波分復(fù)用器將多個信號復(fù)用到一根光纖中進行傳輸，從而能夠節(jié)約大量的光纖資源。隨著前傳WDM方案的逐步實施，運營商對彩光模塊的需求將不斷增加。行業(yè)發(fā)展趨勢前景010203045G前傳半有源WDM優(yōu)勢明顯，光模塊光層調(diào)頂技術(shù)實現(xiàn)OAM在5G前傳的WDM場景中，無源WDM方案通過在遠端AAU側(cè)和局端DU側(cè)部署無源波分器件進行波長復(fù)用和解復(fù)用，部署簡單，但缺乏保護機制和管控手段，存在無故障管理、維護難度較大等問題。有源WDM方案通過在遠端AAU側(cè)和局端DU側(cè)部署有源WDM設(shè)備進行電層或/和光層復(fù)用，支持管控和保護功能，但是成本高昂，且遠端供電和部署受限。半有源WDM方案在遠端AAU側(cè)部署無源波分器件，在局端DU側(cè)部署有源WDM設(shè)備，通過彩光模塊光層調(diào)頂技術(shù)實現(xiàn)操作管理維護（OAM）機制，滿足業(yè)務(wù)性能監(jiān)測、通信故障定位等要求，能夠以較低成本解決光纖資源和維護管理等問題。5G對光模塊高性能需求將促進硅光技術(shù)的應(yīng)用前傳光模塊工作在室外惡劣環(huán)境中，需要滿足-40℃～85℃的工業(yè)溫度使用要求。同時，由于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從CPRI向eCPRI演進，BBU端功能向RRU端進行部分遷移，使RRU端功耗增大，需要光模塊具有更強的耐熱能力，極端環(huán)境下溫度可能高達90℃～95℃，“硅光調(diào)制器﹢異質(zhì)激光器”在這種高溫環(huán)境中存在用武之地。光模塊與通信設(shè)備逐漸解耦，光模塊產(chǎn)業(yè)更加開放出于對系統(tǒng)兼容性的考慮，通信設(shè)備廠商往往將光模塊與通信設(shè)備打包一起提供給運營商，運營商只能被動接受設(shè)備廠商提供的光模塊類型和技術(shù)方案。隨著5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和部署變得更加復(fù)雜和多樣化，技術(shù)方案的自主可控和降低成本的壓力將驅(qū)使運