把握光模塊行業(yè)新機遇、新格局

1、1.光模塊：行業(yè)基本情況1光模塊是用于短中長距數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵钠骷Y料來源：IMT-2020（5G）推進組5G承載光模塊白皮書資料來源：華訊光通用作光電信號轉(zhuǎn)換的光模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)典型場景：光模塊插入交換機，實現(xiàn)短中長距離數(shù)據(jù)傳送光模塊是光通信的核心器件，是通過光電轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)設(shè)備間信息傳輸?shù)慕涌谀K，由接收部分和發(fā)射部分組成。其中發(fā) 送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳輸媒質(zhì)為光纖。光模塊內(nèi)部包括光發(fā)射端、光接收端、光芯片、射頻電路、IC電路等。23電信市場主要應(yīng)用于基站/PON/WDM/OTN/交換機/路由器等設(shè)備數(shù)據(jù)中心市場主要應(yīng)用服務(wù)器/架頂交換機/核心

2、交換機等設(shè)備光模塊用于電信市場光模塊用于數(shù)據(jù)中心市場光模塊主要應(yīng)用場景為電信市場和數(shù)據(jù)中心市場資料來源：ifiber資料來源：ifiber從產(chǎn)業(yè)鏈看，光模塊廠商下游客戶主要為設(shè)備商和數(shù)據(jù)中心廠商，近期開始有運營商集采光模塊設(shè)備商所在的電信市場是光模塊的傳統(tǒng)市場，運營商作為電信市場光模塊最終使用者，需求占比大，是決定行業(yè)景氣度 的關(guān)鍵光模塊產(chǎn)業(yè)鏈2019年電信市場占比66%光模塊主要下游為設(shè)備商、數(shù)據(jù)中心廠商、運營商電信市場, 66%數(shù)通市場, 34%資料來源：中信證券研究部繪制4資料來源：Ovum，中心證券研究部產(chǎn)品種類多升級快：光模塊產(chǎn)品種類多：不同封裝形式（SFP/SFP+/SFP28/Q

3、SFP28/CFP/CFP2/CFP4），同一封裝形式不同速率和傳輸距離；光模塊升級（以速率升級為核心）速率快：電信市場和數(shù)據(jù)中心市場光模塊速率升級快且有加速趨勢。產(chǎn)品種類多、升級快：由需求多樣性和升級快決定。需求多樣性主因在于各應(yīng)用場景對光模塊產(chǎn)品傳輸速率、傳輸距離和成本敏感度不同， 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不變以及在無通用模塊出現(xiàn)前，該特征長期難以改變；需求升級快主因在于光模塊作為元器件，是速率升級的瓶頸，設(shè)備通過不 同光模塊完成不同接入業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，系統(tǒng)升級首先需要光模塊升級。光模塊種類多傳輸速率、距離和成本敏感度決定需求多樣性由于需求多樣性，光模塊品類多、升級快資料來源：Flyin傳輸速率 2.5G/1

4、0G/1000 G/400G傳輸距離 500m/2km/10k m/40km成本需求需 求 品 類 繁 多資料來源：中信證券研究部5行業(yè)長期基本面特征決定了行業(yè)內(nèi)廠商的長期競爭優(yōu)勢是：1.產(chǎn)品線擴充能力；2.產(chǎn)品快速升級能力；3.硅光集成技術(shù)的 突破能力。目前，全球各大光模塊廠商均致力于產(chǎn)品線的擴充（從電信市場到數(shù)據(jù)中心市場，或者從單一市場的不同類 型的產(chǎn)品擴充）和產(chǎn)品升級（不斷提升產(chǎn)品傳輸速率）。設(shè)備商、芯片商加速硅光集成技術(shù)布局，陸續(xù)發(fā)布商用產(chǎn)品。廠商持續(xù)擴充產(chǎn)品線，實現(xiàn)高端產(chǎn)品升級硅光龍頭廠商陸續(xù)發(fā)布商用產(chǎn)品擴充產(chǎn)品線+硅光演進成為產(chǎn)業(yè)共識公司擬擴充產(chǎn)品公司擬擴充產(chǎn)品中際旭創(chuàng)25G SF

5、P28/DCI 長距華星光10G PON模塊/數(shù)通 產(chǎn)品光迅科技25G光芯片/100G QSFP 28聯(lián)亞光電10G PON模塊新易盛芯片/100G QSFP 28華工科技數(shù)通產(chǎn)品博創(chuàng)科技40G/100G ROSA/TOSA光環(huán)10G PON模塊公司擬擴充產(chǎn)品6AcaciaCienaCisco/LuxteraIntelHuaweicoherent 100G, 200G, 400G, and above.coherent solution is based partially on SiPh. It is the leader in 400G deploymentCPAK modules for

6、 100G applications. Luxtera was one of the first startups to focus on SiPh and has 100G PSM4 modules as well asoptical enginesinside the data center“ market.40G and 100G CWDM and PSM4, with 400G in developmentn 2013, Huawei acquired Caliopa, a SiPh-based startup. Huawei has internalized its R&D effo

7、rts but seems to be close to providing SiPh chips and transceivers captively.資料來源：各公司官網(wǎng),中信證券研究部資料來源：Ovum,中信證券研究部光器件領(lǐng)域企業(yè)并購頻繁、效果明顯，多數(shù)巨頭是不斷收購兼 并而成。并購特點：橫向整合，無源和有源合并，不同產(chǎn)品線之間的補充協(xié)同，形 成更全的產(chǎn)品線；縱向整合，設(shè)備廠商、集成商收購光器件廠商，形成完整的解 決方案，減少核心光器件外購；技術(shù)整合，硅光子等代表未來的先進技術(shù)整合，形成更強的競爭力。2012-2019年光器件領(lǐng)域部分重要并購光器件領(lǐng)域企業(yè)并購頻繁、效果明顯時間并購事件

8、2012Oclaro與Opnext合并2012思科收購Lightwire（硅光子）2013Avago收購Cyoptics2013Mellonox收購Kotura（硅光子）2018II-VI收購Finisar2019思科收購Acaccia72012/2013華為收購英國CIP光子研發(fā)中心以及硅光子廠 商Caliopa2013/2016光迅科技收購IPX、Almae資料來源：Ofweek,中信證券研究部Intel公司的硅光模塊開始批量出貨。對于發(fā)展硅光技術(shù)，Intel公司很可能并不著眼于光模塊現(xiàn)在的市場，而是更看重硅光 技術(shù)今后的應(yīng)用。硅光技術(shù)需要降低功耗、降低成本、提升帶寬密度，生產(chǎn)端需要提升良

9、率和產(chǎn)能。距離大規(guī)模應(yīng)用仍有 較長一段時間。而根據(jù)Ovum預(yù)測，2022-2024年硅光技術(shù)將加速增長。預(yù)計到2024年形成55億美元市場規(guī)模。硅光技術(shù)是市場確定性趨勢硅光技術(shù)正在逐步成熟硅光技術(shù)成為行業(yè)趨勢，但距離大規(guī)模應(yīng)用仍需較長時間資料來源：Intel，半導體觀察資料來源：Ovum（含預(yù)測），中信證券研究部0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%010002000300040005000600020182019E2020E2021E2022E2023E2024E硅光技術(shù)市場規(guī)模（百萬美元）同比增長89光通信器件按照其物理形態(tài)的不同，可分為光芯片、光組件、光有源器件、光無源

10、器件、光模塊、光子系統(tǒng)與設(shè)備。目前美日廠商主導高端產(chǎn)品，臺灣專注接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，大陸廠商致力于器件、光模塊封裝、光子系統(tǒng)與設(shè)備。Ovum數(shù)據(jù)顯示，光迅科技、中際旭創(chuàng)、海信寬帶已進入全球前十。由于中國供應(yīng)鏈和制造成本優(yōu)勢，光模塊產(chǎn)業(yè)價值向中國轉(zhuǎn)移趨勢明 顯。LightCounting報告指出，中國的光模塊供應(yīng)商有望在2020年主導全球市場，市場占比將超過50%。同時，這一年將首次出現(xiàn)5家中國 廠商同時進入全球前十，分別是旭創(chuàng)、海信、光迅、華工正源和新易盛，而2010年只有一家。此外，旭創(chuàng)可能會在2020年占據(jù)第一的位置， 就此終結(jié)Finisar的“連冠”記錄。光器件產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)國內(nèi)廠商全球份額持續(xù)提升

11、Lumentum/Oclora, 12.2%Finisar , 10.8%光迅科技, 7.7%II-VI, 6.8%中際旭創(chuàng), 6.6%FIT, 5.6%其他, 33.4%2019年全球光器件廠商市場份額NeoPhotonics, 3.7%Fujitsu Optical Components, 4.2%海信寬帶, 4.4%Sumitomo, 4.6%資料來源：Ovum，中信證券研究部資料來源：福睿研究，中信證券研究部102.電信市場：5G驅(qū)動新一輪增長11國內(nèi)：5G驅(qū)動行業(yè)收入增速開始拐點向上國內(nèi)：5G驅(qū)動行業(yè)凈利潤拐點明顯4G中后期電信市場下滑，5G一開始帶來景氣度拐點61%7%13%27%

12、23%13%9%0%13% 10%20%30%40%50%60%70%10.00.020.050.040.030.080.070.060.02011A2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018A2019H1營業(yè)總收入(億元，剔除中際旭創(chuàng)）同比增長0%26%23%32%14%6%-13%-20%0%20%40%60%79% 80%100%0.01.02.03.04.05.06.07.02011A2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018A2019H1扣非凈利潤（億元，剔除中際旭創(chuàng)）同比增速2113934673854053913414086015

13、4386.1%18.8%-17.4%5.0%-3.4%-12.7%19.5%47.3%-9.7%-40.0%-20.0%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%01002003004005006007002009201020112012201320142015201620172018營收（百萬美元）同比增長美國Oclora營收出現(xiàn)波動資料來源：Wind，中信證券研究部資料來源：Wind，中信證券研究部由于國內(nèi)3G、4G連續(xù)建設(shè)，國內(nèi)電信市場持續(xù)增 長，但步入4G后期行業(yè)收入和利潤增速逐步放緩， 2018年出現(xiàn)了負增長隨著5G在2019年發(fā)牌和啟動，行業(yè)營收與凈利潤出 現(xiàn)拐點

14、，而2020-2022年為5G主建設(shè)期，電信市場 有望迎來新一輪“量價齊升”景氣周期資料來源：Wind，中信證券研究部5G 基站網(wǎng)絡(luò)將從4G/LTE 的BBU、RRU兩級結(jié)構(gòu)，演進到CU、DU和 AAU三級結(jié)構(gòu)5G驅(qū)動光模塊市場爆發(fā)的原因（速率流量爆發(fā)）：（1）前傳部分光模塊全部升級替換為25G/40G（未來或100G）光模 塊；（2）新增中傳場景，新增兩端光模塊；（3）回傳光模塊升級為100G/200G/400G5G較4G光模塊爆發(fā)的原因5G的完整承載網(wǎng)示意圖：前傳、中傳、回傳并重5G組網(wǎng)方式帶來光模塊量價齊升資料來源：中國移動12資料來源：中國移動,中信證券研究部模型測算：5G光模塊市場3

15、87億，較4G增長約300%以上資料來源：中信證券研究部測算EEEEEEE133.數(shù)通市場：流量和數(shù)據(jù)中心驅(qū)動行業(yè)長期景氣14全球互聯(lián)網(wǎng)廠商2019-2024年收入有望以10%復(fù)合增速增長，資本支出有望以11.2%復(fù)合增速增長。數(shù)據(jù)中心建設(shè)將帶動 光模塊和云計算基礎(chǔ)設(shè)施加速。全球互聯(lián)網(wǎng)廠商收入有望在2022年超過全球運營商（百萬美元）2019-2024年互聯(lián)網(wǎng)廠商資本支出有望保持11.2%復(fù)合增速(百萬美元)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)營收增速高，資本開支增長更快2100213001000200030004000500060002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 20

16、17 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E運營商互聯(lián)網(wǎng)廠商IDC/鐵塔等3842122201002003004005006007002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024運營商互聯(lián)網(wǎng)廠商IDC/鐵塔等15資料來源：Ovum（含預(yù)測），中信證券研究部資料來源：Ovum（含預(yù)測），中信證券研究部16傳統(tǒng)接入、匯聚和核心三層數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以適應(yīng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量集中趨勢，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化需求強烈，新型分 布式數(shù)據(jù)中心葉脊式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)興起。數(shù)據(jù)

17、中心正從傳統(tǒng)的“三層”架構(gòu)向新型“葉脊式”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)走向扁平化，新型分布式架構(gòu)興起資料來源：Cadence Design Systems，半導體行業(yè)觀察17根據(jù)Cisco預(yù)測，到2021年全球?qū)⒂?28個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，是2016年的近1.9倍，占據(jù)近50%的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器份額。 扁平化的葉脊架構(gòu)(Leaf-Spine)成為新建的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心主流架構(gòu)，葉脊架構(gòu)里每個葉交換機都要跟脊交換機連接， 帶動了數(shù)據(jù)中心內(nèi)東西向流量的交換機的數(shù)量上升，也帶動了交換機端口速率的上升，從而對于葉脊架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心而 言，整個高端光模塊的使用數(shù)量或是傳統(tǒng)架構(gòu)的葉脊架構(gòu)和400G啟動光模塊市場新一輪“量價齊升”周期。數(shù)據(jù)中心光模塊平均3-4年完成一次產(chǎn)品迭代。2012-2014年， 10G/40G架構(gòu)是數(shù)據(jù)中心的主流；2015-2018年，北美云巨頭大規(guī)模建設(shè)25G/100G數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用于中短距場景且性價 比高的100GCWDM4成為主流產(chǎn)品；2019年，400G產(chǎn)品開始在亞馬遜、谷歌等客戶小規(guī)模出貨，2020年400G光模塊開 始大規(guī)模出貨。100G-400G數(shù)據(jù)中心里面，服務(wù)器到葉交換機由25GAOC升級為100GAOC，葉交換機到脊交換機由 100GSR4升級為400GSR8/SR4，脊交換機到邊交換機由100GCWDM4升級為