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2019年中國光器件行業(yè)發(fā)展概況、未來發(fā)展趨勢及市場發(fā)展前景分析[圖]

光器件李玲玲 2019-06-11 05:51 來源：智研咨詢

一、光器件產(chǎn)業(yè)概況

光器件產(chǎn)業(yè)鏈可分為“光芯片、光組件、光器件和光模塊”。光芯片和光組件是制造光器件的基礎(chǔ)元件，其中芯片占據(jù)了技術(shù)與價值的制高點，國內(nèi)仍然薄弱；光組件主要包括陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口組件等，現(xiàn)階段中國是光組件產(chǎn)業(yè)全球最大的生產(chǎn)地，市場競爭激烈。將各種光組件加工組裝得到光器件，多種光器件封裝組成光模塊。國內(nèi)高速光模塊廠商，如光迅等競爭力正在提升，其下游一般為光通信設(shè)備商、電信運營商和數(shù)據(jù)中心及云服務(wù)提供商等。

光器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

光器件是光通信的核心器件，分為光無源器件和光有源器件。光無源器件需要外加能源驅(qū)動工作，是光傳輸系統(tǒng)的關(guān)節(jié)，現(xiàn)階段光無源器件市場上，連接器和分路器競爭激烈，波分復(fù)用器件門檻較高。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。光有源器件技術(shù)含量更高，國內(nèi)企業(yè)在放大器和收發(fā)次模塊方面具有一定優(yōu)勢。

光器件分類

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

國內(nèi)具備光芯片設(shè)計及量產(chǎn)能力的稀缺標的

中國是全球最大光通信市場，在光通信器件領(lǐng)域，中國約占全球25%-30%市場份額。光通信系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域華為、中興、烽火等已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者，但是上游光芯片領(lǐng)域卻十分薄弱。我國高端光芯片基本被國外廠商壟斷，美日企業(yè)占據(jù)了國內(nèi)高端光芯片、電芯片市場90%以上的份額。光迅科技是國內(nèi)少數(shù)具備中低端光芯片設(shè)計及量產(chǎn)能力的稀缺標的。在產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的大背景下，得芯片者得天下。

光器件產(chǎn)品豐富，我國約占全球三成市場份額

光通信產(chǎn)業(yè)鏈由光芯片、光器件（組件、模塊）、系統(tǒng)設(shè)備三部分組成。光電子器件是利用電-光子轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的各種功能器件，位于光通信產(chǎn)業(yè)鏈的中游。上游的光芯片是產(chǎn)業(yè)鏈競爭力的制高點，具有最高的技術(shù)壁壘；中游的光器件行業(yè)相對分散，國內(nèi)企業(yè)在無源器件和中低端光模塊占有一定市場，龍頭企業(yè)在數(shù)通等部分領(lǐng)域的高端產(chǎn)品已取得突破；下游以華為、中興、烽火為代表的通信設(shè)備商高度集中，市場份額占據(jù)全球的半壁江山，已成為產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

光通信產(chǎn)業(yè)鏈及主要公司分布

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光器件產(chǎn)品種類豐富，可分為有源器件、無源器件、光模塊及子系統(tǒng)三大類。有源器件和無源器件根據(jù)工作是否需要電源來區(qū)分。有源器件工作時，其內(nèi)部需要電源存在，無源器件工作時，其內(nèi)部無需任何電源。其中，有源光收發(fā)模塊的產(chǎn)值在光通信器件中占據(jù)最大份額，約為65%，在輸入端、傳輸端等不同細分市場上均發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

光通信器件分類及典型產(chǎn)品

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近年來，在電信和數(shù)通市場的共同推動下，全球光器件市場規(guī)模保持較快增長。2017年全球光器件銷售額已經(jīng)突破70億美元，預(yù)計到2020年將達100億美元。中國市場銷售增長迅速，銷售占比從2010年的11%已經(jīng)增長至2015年的31%，未來將保持在30%左右的水平，市場有望維持高景氣度。

全球光器件市場銷售統(tǒng)計及預(yù)測（百萬美元）

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光通信產(chǎn)業(yè)鏈頭重腳輕，我國高端芯片幾乎全部依賴進口

盡管我國擁有全球最大的光通信市場，在下游光通信系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)半壁江山，華為、中興、烽火等已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者，但在上游光芯片、電芯片占全球份額不到10%，光通信產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)“頭重腳輕”的形勢。

2017年，全球光通信器件市場份額排名前10位的廠商中，美日公司占據(jù)9席，中國僅占1席（光迅科技）。我國光通信器件廠商則是以民營中小企業(yè)為主，大多沒有其他業(yè)務(wù)支撐，規(guī)模普遍較小，自主研發(fā)和投入實力較弱，主要集中在中低端產(chǎn)品的研發(fā)和制造。盡管國內(nèi)少數(shù)企業(yè)依靠器件封裝優(yōu)勢，在中低端市場已經(jīng)形成較強的影響力，但在核心元器件及高端器件能力非常薄弱。

光通信芯片分類及典型產(chǎn)品

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2017年10G光芯片國產(chǎn)化率接近50%，25G及以上速率的國產(chǎn)化率遠低于10G，國內(nèi)可以提供少量的25GPIN器件/APD器件外，25GDFB激光器芯片剛剛完成研發(fā)，25G模塊使用電芯片基本全部依賴進口。

2017年光收發(fā)模塊及芯片國產(chǎn)化率預(yù)測

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光芯片在光模塊成本中占比最大，是產(chǎn)業(yè)鏈最核心的環(huán)節(jié)。光模塊由器件元件、功能電路和光接口等組成，從成本來看，器件元件占光模塊成本70%以上，而器件元件中，光發(fā)射次模塊TOSA、光接收次模塊ROSA成本占比較高，分別占器件元件成本的48%和32%。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等）。

光模塊成本構(gòu)成

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光器件元件成本構(gòu)成

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目前，我國高端光通信芯片市場基本被國外廠商壟斷，占據(jù)了高端光芯片、電芯片領(lǐng)域市場的90%以上的份額，光迅科技是國內(nèi)少數(shù)具備光芯片設(shè)計及量產(chǎn)能力的稀缺標的。在高速率激光器和調(diào)制器芯片上，目前我國僅光迅科技、海信寬帶等少數(shù)廠商能量產(chǎn)10G及以下速率光芯片，25G基本依賴進口。

在無源芯片方面，PLC光分路器芯片國內(nèi)光迅科技、仕佳光子、鴻輝光通等已實現(xiàn)批量供應(yīng)，AWG芯片僅光迅科技、仕佳光子等可以提供，應(yīng)用于高維數(shù)ROADM和OXC設(shè)備的WSS芯片主要依賴進口。

大力發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)芯片國產(chǎn)化替代，是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。工信部在《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖2018-2022》中明確提出確保2022年中低端光電子芯片的國產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片的國產(chǎn)化率突破20%。芯片國產(chǎn)化的趨勢已經(jīng)明確。

全球主要光通信企業(yè)光芯片生產(chǎn)能力

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二、光器件行業(yè)發(fā)展趨勢

1）政策護航光通信行業(yè)發(fā)展

近年來隨著云計算服務(wù)、視頻、遠程控制和移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流量和用戶帶寬需求的飛速增長，推動了全球光通信設(shè)備市場的發(fā)展。國家頒布了一系列通信產(chǎn)業(yè)政策與振興規(guī)劃，將光通信作為我國國民經(jīng)濟和信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

光通信行業(yè)相關(guān)政策

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2）光通信需求旺盛，光器件上游受益明顯

現(xiàn)階段，運營商骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)全面向100GOTN升級，寬帶到戶進程加快，數(shù)據(jù)中心快速建設(shè)，移動網(wǎng)絡(luò)將向5G演進，多因素驅(qū)動下，光通信行業(yè)將在未來保持景氣。光器件產(chǎn)業(yè)處于光通信產(chǎn)業(yè)鏈的上游，為下游系統(tǒng)設(shè)備商提供器件、模塊、子系統(tǒng)等產(chǎn)品，其性能的好壞直接影響到光纖通信系統(tǒng)的質(zhì)量。2015年全球光器件市場規(guī)模約為78億美元，預(yù)計2020年將達到137億美元，復(fù)合增速11.9%。在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、無線基站建設(shè)、骨干傳輸網(wǎng)與城域網(wǎng)升級和接入網(wǎng)建設(shè)的共同驅(qū)動下，我國光器件市場規(guī)模將由2015年的16.2億美元增長至2020年的26.8億美元，復(fù)合增速10.6%。

從2016年電信公布的光器件招標信息來看，分光路器采購量為993萬個，光纜接頭盒采購量為303萬個，光纖連接器采購量為10048萬個，光纖分光分纖盒采購量975萬個，現(xiàn)場組裝光纖活動連接器采購量2685萬個，各項采購量較2014年均有超過100%以上的增長。隨著運營商對光通信投入的增加，還會進一步拉動整個光通信器件上游材料的市場需求。

全球光器件市場規(guī)模（單位：億美元）

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中國光器件市場規(guī)模（單位：億美元）

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三、行業(yè)發(fā)展前景分析

移動互聯(lián)網(wǎng)流量仍處于爆發(fā)式增長階段。一方面，隨著智能終端的普及和視頻應(yīng)用的興起，網(wǎng)民對于網(wǎng)絡(luò)流量的需求日益提高；另一方面，隨著“提速降費”、“暢享套餐”等推動下，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)流量的資費逐步下調(diào)，促進人們更多體驗互聯(lián)網(wǎng)。

2018年8月份，用戶戶均移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量（DOU）達到4.85G，同比增長171%，環(huán)比增長6%，是2016年同期的5倍，是2015年同期的13倍，這說明中國移動互聯(lián)網(wǎng)流量仍處于爆發(fā)式增長階段。

2017-2018年移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量統(tǒng)計

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全球來看，移動數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)流量亦呈現(xiàn)迅猛增長態(tài)勢。據(jù)預(yù)測，從2016年到2021年，全球移動數(shù)據(jù)流量將以46%的年復(fù)合增速增長，到2021年達到每月48.3EB，其中中東和非洲、亞太地區(qū)年復(fù)合增速更是高達65%和49%。

2016-2021年移動數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)流量預(yù)測

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數(shù)據(jù)中心是用戶數(shù)據(jù)集中存儲匯聚的地方，用戶數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長必將建立在數(shù)據(jù)中心數(shù)量及規(guī)模的不斷擴張之上。據(jù)預(yù)測，全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心將從2016年底的338個增長至2021年的628個，同時超大數(shù)據(jù)中心占比將從2016年32%提升至2021年的53%。全球云數(shù)據(jù)中心流量在2017年的增長達到8.2ZB/每年，預(yù)計到2021年會達到19.5ZB/每年。

2016-2021全球超級數(shù)據(jù)中心數(shù)量預(yù)測

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2016-2021全球云數(shù)據(jù)中心流量增長預(yù)測

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隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)的持續(xù)增長，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心會更傾向于選擇葉脊架構(gòu)來緩解核心層的流量負載問題。在這種架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)將增加，相應(yīng)的光模塊的數(shù)量和速率也需不斷提高。目前數(shù)據(jù)中心內(nèi)部光接口正從10G/25G向40G/100G邁進，未來還將向100G/400G邁進。

100G光模塊在2017年開始放量，預(yù)計到2020年，100G光模塊的銷售將超過70億美元，其中2km和10km場景的100G光模塊應(yīng)用最為廣泛，到2020年這兩類光模塊銷售規(guī)模將分別達到30億美元和24億美元，需求非常旺盛。

數(shù)據(jù)中心光收發(fā)模塊銷售預(yù)測（百萬美元）