2019年中國(guó)光器件行業(yè)發(fā)展概況、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)發(fā)展前景分析[圖]

光器件李玲玲 2019-06-11 05:51 來(lái)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(jià)值的制高點(diǎn)，國(guó)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(guó)是光組件產(chǎn)業(yè)全球最大的生產(chǎn)地，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(guó)內(nèi)高速光模塊廠商，如光迅等競(jìng)爭(zhēng)力正在提升，其下游一般為光通信設(shè)備商、電信運(yùn)營(yíng)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

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光器件是光通信的核心器件，分為光無(wú)源器件和光有源器件。光無(wú)源器件需要外加能源驅(qū)動(dòng)工作，是光傳輸系統(tǒng)的關(guān)節(jié)，現(xiàn)階段光無(wú)源器件市場(chǎng)上，連接器和分路器競(jìng)爭(zhēng)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(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)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(guó)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(shì)。

光器件分類

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國(guó)內(nèi)具備光芯片設(shè)計(jì)及量產(chǎn)能力的稀缺標(biāo)的

中國(guó)是全球最大光通信市場(chǎng)，在光通信器件領(lǐng)域，中國(guó)約占全球25%-30%市場(chǎng)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(guó)高端光芯片基本被國(guó)外廠商壟斷，美日企業(yè)占據(jù)了國(guó)內(nèi)高端光芯片、電芯片市場(chǎng)90%以上的份額。光迅科技是國(guó)內(nèi)少數(shù)具備中低端光芯片設(shè)計(jì)及量產(chǎn)能力的稀缺標(biāo)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(guó)約占全球三成市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)力的制高點(diǎn)，具有最高的技術(shù)壁壘；中游的光器件行業(yè)相對(duì)分散，國(guó)內(nèi)企業(yè)在無(wú)源器件和中低端光模塊占有一定市場(chǎng)，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(chǎng)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(wú)源器件、光模塊及子系統(tǒng)三大類。有源器件和無(wú)源器件根據(jù)工作是否需要電源來(lái)區(qū)分。有源器件工作時(shí)，其內(nèi)部需要電源存在，無(wú)源器件工作時(shí)，其內(nèi)部無(wú)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(xì)分市場(chǎng)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(lái)，在電信和數(shù)通市場(chǎng)的共同推動(dòng)下，全球光器件市場(chǎng)規(guī)模保持較快增長(zhǎng)。2017年全球光器件銷售額已經(jīng)突破70億美元，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)100億美元。中國(guó)市場(chǎng)銷售增長(zhǎng)迅速，銷售占比從2010年的11%已經(jīng)增長(zhǎng)至2015年的31%，未來(lái)將保持在30%左右的水平，市場(chǎng)有望維持高景氣度。

全球光器件市場(chǎng)銷售統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)（百萬(wàn)美元）

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光通信產(chǎn)業(yè)鏈頭重腳輕，我國(guó)高端芯片幾乎全部依賴進(jìn)口

盡管我國(guó)擁有全球最大的光通信市場(chǎng)，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(shì)。

2017年，全球光通信器件市場(chǎng)份額排名前10位的廠商中，美日公司占據(jù)9席，中國(guó)僅占1席（光迅科技）。我國(guó)光通信器件廠商則是以民營(yíng)中小企業(yè)為主，大多沒(méi)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(shí)力較弱，主要集中在中低端產(chǎn)品的研發(fā)和制造。盡管國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)依靠器件封裝優(yōu)勢(shì)，在中低端市場(chǎng)已經(jīng)形成較強(qiáng)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(guó)產(chǎn)化率接近50%，25G及以上速率的國(guó)產(chǎn)化率遠(yuǎn)低于10G，國(guó)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(jìn)口。

2017年光收發(fā)模塊及芯片國(guó)產(chǎn)化率預(yù)測(cè)

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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(lái)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(cè)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(guó)高端光通信芯片市場(chǎng)基本被國(guó)外廠商壟斷，占據(jù)了高端光芯片、電芯片領(lǐng)域市場(chǎng)的90%以上的份額，光迅科技是國(guó)內(nèi)少數(shù)具備光芯片設(shè)計(jì)及量產(chǎn)能力的稀缺標(biāo)的。在高速率激光器和調(diào)制器芯片上，目前我國(guó)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(jìn)口。

在無(wú)源芯片方面，PLC光分路器芯片國(guó)內(nèi)光迅科技、仕佳光子、鴻輝光通等已實(shí)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(jìn)口。

大力發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化替代，是未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。工信部在《中國(guó)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(guó)產(chǎn)化率超過(guò)60%，高端光電子芯片的國(guó)產(chǎn)化率突破20%。芯片國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)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(shì)

1）政策護(hù)航光通信行業(yè)發(fā)展

近年來(lái)隨著云計(jì)算服務(wù)、視頻、遠(yuǎn)程控制和移動(dòng)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(zhǎng)，推動(dòng)了全球光通信設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展。國(guó)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)全面向100GOTN升級(jí)，寬帶到戶進(jìn)程加快，數(shù)據(jù)中心快速建設(shè)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將向5G演進(jìn)，多因素驅(qū)動(dòng)下，光通信行業(yè)將在未來(lái)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(chǎng)規(guī)模約為78億美元，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到137億美元，復(fù)合增速11.9%。在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、無(wú)線基站建設(shè)、骨干傳輸網(wǎng)與城域網(wǎng)升級(jí)和接入網(wǎng)建設(shè)的共同驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)光器件市場(chǎng)規(guī)模將由2015年的16.2億美元增長(zhǎng)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(biāo)信息來(lái)看，分光路器采購(gòu)量為993萬(wàn)個(gè)，光纜接頭盒采購(gòu)量為303萬(wàn)個(gè)，光纖連接器采購(gòu)量為10048萬(wàn)個(gè)，光纖分光分纖盒采購(gòu)量975萬(wàn)個(gè)，現(xiàn)場(chǎng)組裝光纖活動(dòng)連接器采購(gòu)量2685萬(wàn)個(gè)，各項(xiàng)采購(gòu)量較2014年均有超過(guò)100%以上的增長(zhǎng)。隨著運(yùn)營(yíng)商對(duì)光通信投入的增加，還會(huì)進(jìn)一步拉動(dòng)整個(gè)光通信器件上游材料的市場(chǎng)需求。

全球光器件市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）

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中國(guó)光器件市場(chǎng)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量仍處于爆發(fā)式增長(zhǎng)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(duì)于網(wǎng)絡(luò)流量的需求日益提高；另一方面，隨著“提速降費(fèi)”、“暢享套餐”等推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)流量的資費(fèi)逐步下調(diào)，促進(jìn)人們更多體驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng)。

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

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

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全球來(lái)看，移動(dòng)數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)流量亦呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)預(yù)測(cè)，從2016年到2021年，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將以46%的年復(fù)合增速增長(zhǎng)，到2021年達(dá)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(dá)65%和49%。

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

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數(shù)據(jù)中心是用戶數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)匯聚的地方，用戶數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)必將建立在數(shù)據(jù)中心數(shù)量及規(guī)模的不斷擴(kuò)張之上。據(jù)預(yù)測(cè)，全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心將從2016年底的338個(gè)增長(zhǎng)至2021年的628個(gè)，同時(shí)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(zhǎng)達(dá)到8.2ZB/每年，預(yù)計(jì)到2021年會(huì)達(dá)到19.5ZB/每年。

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

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2016-2021全球云數(shù)據(jù)中心流量增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

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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(zhǎng)，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心會(huì)更傾向于選擇葉脊架構(gòu)來(lái)緩解核心層的流量負(fù)載問(wèn)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(jìn)，未來(lái)還將向100G/400G邁進(jìn)。

100G光模塊在2017年開(kāi)始放量，預(yù)計(jì)到2020年，100G光模塊的銷售將超過(guò)70億美元，其中2km和10km場(chǎng)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(dá)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(cè)（百萬(wàn)美元）