多場(chǎng)景應用 光芯片市場(chǎng)規模持續增長(cháng)

　　從光器件產(chǎn)業(yè)鏈看，主要環(huán)節為“光芯片、光器件、光模塊、光設備”，最終應用于電信市場(chǎng)、數據中心市場(chǎng)及消費電子市場(chǎng)。其中，光芯片處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心位置，具有高技術(shù)壁壘，占據了產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值制高點(diǎn)。

　　光芯片主要用于光電信號轉換，遵循“Chip–OSA–Transceiver”的封裝順序，激光器芯片(Chip)通過(guò)傳統的TO封裝或新興的多模COB封裝形式制成光模塊(Transceiver)。在光通信系統中，常用的核心光芯片主要包括DFB、EML、VCSEL三種類(lèi)型，分別應用于不同傳輸距離和成本敏感度的應用場(chǎng)景。

　　光芯片屬于技術(shù)密集型行業(yè)，具有極高的技術(shù)壁壘和復雜的工藝流程。因此，光芯片在光器件/光模塊中成本占比較大。此外，隨著(zhù)芯片速率的提升，制備難度增大，成本占比或進(jìn)一步提升。一般情況下，對于低速率光模塊/光器件(轉換速率小于10Gbps)，光芯片的成本占比約為30%左右;而對于高速光模塊/光器件(調制速率大于25Gbps)，芯片的成本占比約為60%左右。例如，全球數通光模塊龍頭中際旭創(chuàng )(公司主力產(chǎn)品為100G QSFP28，采用25G光芯片)，整體光芯片及組件成本占比在50%左右。相較于電芯片，目前光芯片市場(chǎng)規模較小，分工程度有限，垂直一體化的IDM廠(chǎng)商市場(chǎng)份額超過(guò)50%。但伴隨VCSEL芯片的消費電子市場(chǎng)打開(kāi)，芯片市場(chǎng)規模加速擴展，分工程度有望提升，第三方代工模式逐漸興起。

　　規模：為什么市場(chǎng)規模加速增長(cháng)且“一望無(wú)際”?

　　伴隨流量加速爆發(fā)，光芯片市場(chǎng)規模加速增長(cháng)：(1)電信市場(chǎng)：傳輸網(wǎng)擴容正當時(shí)，接入網(wǎng)逐步向10G PON升級，5G基站大規模建設或帶來(lái)超20億美元光芯片市場(chǎng)空間，為4G時(shí)代2.8倍。(2)數據中心市場(chǎng)：數據中心市場(chǎng)需求持續井噴。(3)消費電子市場(chǎng)：VCSEL芯片切入消費電子市場(chǎng)，市場(chǎng)空間拓展10-100倍。隨著(zhù)硅光集成度提升帶來(lái)價(jià)值占比提升，未來(lái)成長(cháng)空間“一望無(wú)際”。

　　1 光芯片市場(chǎng)規模有望持續高增長(cháng)

　　從細分市場(chǎng)看，光芯片主要應用于電信市場(chǎng)、數據中心市場(chǎng)、以及消費電子市場(chǎng)。其中，電信市場(chǎng)主要應用于傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)以及無(wú)線(xiàn)基站，市場(chǎng)份額占比約60%左右;數據中心市場(chǎng)主要應用于數據中心內部互聯(lián)、連接數據中心間的DCI網(wǎng)絡(luò )，市場(chǎng)份額占比約30%左右;消費電子市場(chǎng)主要包括手機3D 感應系統(內含VCSEL芯片)，市場(chǎng)份額占比約10%左右。對于三大細分市場(chǎng)的發(fā)展趨勢，我們的判斷是：電信市場(chǎng)近期保持穩定，有望迎來(lái)5G高增長(cháng)機遇，數據中心市場(chǎng)將快速增長(cháng)，消費電子市場(chǎng)規模有望呈爆發(fā)式增長(cháng)。三大細分市場(chǎng)共同驅動(dòng)光芯片市場(chǎng)空間持續拓展。

　　根據ICCSZ統計，在不考慮消費電子VCSEL激光市場(chǎng)規模的情況下，2015年中國光器件市場(chǎng)規模為16.2億美元，到2020年有望達到26.8億美元，增長(cháng)65.4%。若考慮消費電子VCSEL激光器，國內光芯片市場(chǎng)從2018年開(kāi)始將加速拓展。預計光芯片在光器件的成本占比為50%，2015—2020年間國內光芯片市場(chǎng)規模有望從2015年的8.1億美元增長(cháng)到2020年的21.4億美元，年均復合增長(cháng)率高達21.4%。

      2 電信市場(chǎng)：近期保持穩定，有望迎5G高增長(cháng)機遇

　　從電信市場(chǎng)看：有線(xiàn)方面，傳輸網(wǎng)擴容愈加緊迫，城域網(wǎng)100G逐漸下沉;接入網(wǎng)由GPON/EPON向10G PON升級。無(wú)線(xiàn)基站方面，目前正處于4G建設后期，需求相對疲軟。隨著(zhù)5G基站大規模建設逐漸開(kāi)啟，有望迎來(lái)5G高增長(cháng)機遇。

　　2.1傳輸網(wǎng)擴容正當時(shí)，DFB/EML芯片需求穩步增長(cháng)

　　隨著(zhù)流量持續增長(cháng)，網(wǎng)絡(luò )升級將遵循：骨干網(wǎng)→城域網(wǎng)→ 接入網(wǎng)→ 骨干網(wǎng)的循環(huán)過(guò)程，對高速光芯片形成持續而穩定的需求。

　　國內骨干網(wǎng)100G升級自2013年開(kāi)始大規模進(jìn)行，城域網(wǎng)將逐步提升100G的滲透率。自2017年8月份以來(lái)，三大運營(yíng)商先后落實(shí)資金開(kāi)啟傳輸網(wǎng)100G設備端口集采，同比去年有較大幅度的提升。我們認為，5G建設傳輸先行，隨著(zhù)傳輸網(wǎng)擴容的持續推進(jìn)，對DFB/EML芯片的需求有望持續提升。

　　2.2接入網(wǎng)向10G PON升級，DFB芯片需求有望提升

　　接入網(wǎng)用于連接傳輸網(wǎng)與終端，傳輸距離較短。目前，點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)的光纖接入方式PON(passiveoptical network)是我國運營(yíng)商采用的光纖接入方式，多采用EPON或GPON。隨著(zhù)4K/8K視頻、VR/AR等技術(shù)的發(fā)展，EPON和GPON已逐漸無(wú)法適應用戶(hù)對帶寬的需求。為實(shí)現網(wǎng)路的平滑升級，PON的升級將成為關(guān)鍵因素，EPON和GPON有望向10G PON技術(shù)升級。

　　考慮到成本，在GPON/ EPON方面，國內大多采用FP激光器。在10G PON時(shí)代，需要采用DFB激光器。目前，國內具備自主生產(chǎn)DFB光芯片的企業(yè)較少，大量依賴(lài)于國外進(jìn)口。隨著(zhù)接入網(wǎng)升級的全面展開(kāi)，具備10G DFB芯片量產(chǎn)能力的光器件廠(chǎng)商有望充分受益于行業(yè)需求紅利。

　　2.3無(wú)線(xiàn)基站近兩年需求放緩，5G時(shí)代芯片需求有望大幅回暖

　　自2015年起，4G基站建設整體進(jìn)入中后期，近兩年需求有所下滑。2020年，5G規模商用開(kāi)啟，有望再次拉動(dòng)對光模塊的需求，市場(chǎng)空間超45億美元，按照芯片成本占比50%估算，市場(chǎng)空間超20億美元。據測算，5G基站光芯片市場(chǎng)規模約為4G基站2.8倍左右。與4G基站光模塊市場(chǎng)相比，5G基站的建設對光芯片的需求將持續提升：(1)從基站數量看：由于5G頻譜頻率上升，信號穿透建筑物的衰減較大，建站密度與4G基站相比將更高。預計未來(lái)6年內(2019—2024)有望建設581.4萬(wàn)個(gè)5G基站，密度是4G基站數的1.36倍。(2)從單基站光模塊數看：5G基站架構從4G的前傳-回傳演進(jìn)到前傳—中傳—回傳，單個(gè)基站需要的光模塊數有望達8—10個(gè)，較4G基站有所增加。

　　芯片方面，5G基站前傳至少為25G QSFP 28，主要采用DBF/EML芯片。中傳回傳有望采用10G SFP+光模塊，主要采用DBF/EML芯片。目前正處于4G基站與5G基站建設交替期，需求階段性放緩。而隨著(zhù)5G商用將至，對于光芯片的需求將大幅提升，相關(guān)光芯片廠(chǎng)商有望迎接5G時(shí)代的高增長(cháng)機遇。