光模塊行業(yè)深度報告：雙引擎驅(qū)動把握光模塊確定性投資機(jī)遇

1、正文目錄一、5G 電信與 400G 數(shù)通市場共振，光模塊行業(yè)站在新景氣周期起點(diǎn) 7 HYPERLINK l _TOC_250017 1、5G 時代運(yùn)營商資本開支回暖提升光模塊產(chǎn)業(yè)景氣 72、云計算巨頭資本開支回暖疊加 400G 產(chǎn)品升級換代，打開數(shù)通光模塊增長新空間 83、光模塊產(chǎn)業(yè)鏈格局呈橄欖球式分布，中游模塊封裝競爭激烈凸顯高端產(chǎn)品價值. 10 HYPERLINK l _TOC_250016 二、5G 建設(shè)進(jìn)入密集落地期，光模塊迎來規(guī)模爆發(fā)節(jié)點(diǎn) 14 HYPERLINK l _TOC_250015 1、5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)入高景氣，光模塊有望獲無線網(wǎng)承載網(wǎng)雙驅(qū)動 14 HYPERLINK l

2、_TOC_250014 2、25G 光芯片產(chǎn)能提升，25G 光模塊超頻方案成本優(yōu)勢或降低 153、5G 前傳向光纖直驅(qū)+無源波分方案收斂，光模塊市場有望聚焦 25G 灰光模塊和 CWDM彩光模塊 17 HYPERLINK l _TOC_250013 4、承載網(wǎng)規(guī)模落地建設(shè)，釋放中回傳光模塊需求 21三、5G 新應(yīng)用帶動需求側(cè)景氣高企，供給側(cè)國內(nèi)廠商蓄勢待發(fā)，400G 光模塊逐步成為數(shù)通市場主角 22 HYPERLINK l _TOC_250012 1、需求側(cè)：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)入 400G 時代，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展趨勢 22 HYPERLINK l _TOC_250011 2、需求側(cè)：400G

3、交換生態(tài)圈已成熟，提振光模塊需求空間，加速市場爆發(fā)。 27 HYPERLINK l _TOC_250010 3、供給側(cè)：上游芯片+無源器件準(zhǔn)備就緒，400G 光模塊蓄勢待發(fā) 31 HYPERLINK l _TOC_250009 4、硅光模塊，400G 光模塊市場的攪局者還是賦能者？ 34 HYPERLINK l _TOC_250008 四、行業(yè)面臨變革機(jī)遇，四個維度精選細(xì)分賽道龍頭 40 HYPERLINK l _TOC_250007 1、從四個維度布局光模塊優(yōu)質(zhì)企業(yè) 40 HYPERLINK l _TOC_250006 2、優(yōu)中選優(yōu)，五大龍頭卡位核心賽道 43 HYPERLINK l _TO

4、C_250005 3、光迅科技（002281.SZ）：具備稀缺芯片自研能力的光器件一體化龍頭 44 HYPERLINK l _TOC_250004 4、中際旭創(chuàng)（300308.SZ）：全球高速光模塊龍頭 48 HYPERLINK l _TOC_250003 5、天孚通信（300394.SZ）：國內(nèi)稀缺的一站式光器件平臺龍頭 49 HYPERLINK l _TOC_250002 6、新易盛（300502.SZ）：高速光模塊新龍頭 52 HYPERLINK l _TOC_250001 7、劍橋科技（603083.SZ）：高端光模塊崛起新勢力 55 HYPERLINK l _TOC_250000 五

5、、投資建議 58圖表目錄圖 1：韓國 4G 和 5G 移動數(shù)據(jù)流量對比 7圖 2：三大運(yùn)營商資本開支增速從 2019 年開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，重回上升通道 8圖 3：2020 年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資實(shí)現(xiàn)增長 8圖 4：2020 年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資占比持續(xù)提升 8圖 5：海外云計算四巨頭資本開支持續(xù)回升 9圖 6：2017 年-2019 年國內(nèi)云計算三巨頭資本開支 9圖 7：數(shù)通光模塊歸一化均價（左）和年均降價速率（右） 10圖 8：LightCounting 對數(shù)通光模塊需求預(yù)測 10圖 9：SFP 封裝光模塊的結(jié)構(gòu)圖 11圖 10：橄欖型格局分布的光通信產(chǎn)業(yè)鏈 12圖 11：5G 承載網(wǎng)

6、絡(luò)結(jié)構(gòu) 14圖 12：全國 5G 基站建設(shè)規(guī)模預(yù)測（萬站） 15圖 13：采用 25G 光芯片的光模塊原理圖 15圖 14：采用超頻 10G 光芯片的光模塊原理圖 17圖 15：5G 前傳光纖直驅(qū)方案 17圖 16：5G 前傳無源波分方案 17圖 17：灰光模塊商業(yè)模式 18圖 18：CWDM 波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)圖 18圖 19：CWDM 無源波分系統(tǒng)波長使用情況 18圖 20：彩光模塊商業(yè)模式 19圖 21：中國移動無源波分設(shè)備商中標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計 20圖 22：5G 承載網(wǎng)整體架構(gòu)示意圖 21圖 23：5G 承載設(shè)備的光口需求 21圖 24：全球數(shù)據(jù)中心和機(jī)架數(shù)量統(tǒng)計及預(yù)測 22圖 25：2018

7、年美國數(shù)據(jù)中心建設(shè)結(jié)構(gòu)占比 22圖 26：全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心持續(xù)增長 22圖 27：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心規(guī)模占比逐步提升 22圖 28：各國超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心占比 23圖 29：2021 年全球數(shù)據(jù)中心流量流向 23圖 30：三層CLOS 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型 24圖 31：對折三層CLOS 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型 24圖 32：Spine+Leaf 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對比 24圖 33：數(shù)據(jù)中心相關(guān)設(shè)備互聯(lián) 25圖 34：Facebook F4 數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 27圖 35：Facebook F16 數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 27圖 36：Facebook F16 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)通過重用 100G 光模塊實(shí)現(xiàn)所需帶寬 2

8、7圖 37：Minipack 前視圖&后視圖 29圖 38：Minipack 交換機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（16100G 場景） 29圖 39：Minipack 交換機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（4400G 場景） 29圖 40：交換芯片推出時間與對應(yīng)光模塊大規(guī)模商用關(guān)系 31圖 41：高精度高穩(wěn)定度透鏡為數(shù)據(jù)中心模塊產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)連接 33圖 42：基于DSP 方案的 400G 光模塊電路圖 33圖 43：硅光方案與傳統(tǒng)分立式方案對比 35圖 44：硅光方案的集成優(yōu)勢 35圖 45：硅芯片的多種光源解決方案 35圖 46：Intel 的 400G DR4 硅光模塊 35圖 47：硅光模塊 2018-2024 年的快速爬坡 3

9、6圖 48：硅光市場目前競爭格局 37圖 49：400G QSFP-DD DR4 硅光模塊系統(tǒng)框圖 37圖 50：硅光模塊的產(chǎn)業(yè)鏈 38圖 51：Intel 的硅光產(chǎn)品發(fā)展路線 39圖 52：中國前 10 和國外前 7 光器件光模塊供應(yīng)商銷售額 41圖 53：光芯片在不同級別光模塊中的高成本占比 42圖 54：光模塊行業(yè)從 IDM 模式轉(zhuǎn)為垂直產(chǎn)業(yè)模式 42圖 55：2018 年至今光模塊相關(guān)公司股價走勢（以 2018 年 1 月 2 日為股價基點(diǎn)） 44圖 56：光迅科技外延內(nèi)生的發(fā)展歷程 45圖 57：光迅科技全芯片全產(chǎn)品全市場的一體化布局 46圖 58：光迅科技近年?duì)I收保持增長趨勢 46

10、圖 59：光迅科技近年凈利潤整體呈增長態(tài)勢 46圖 60：光迅科技近年毛利率和凈利潤率持續(xù)承壓 47圖 61：光迅科技近年各產(chǎn)品銷售收入增長情況（百萬元） 47圖 62：光迅科技近年海外營收占比逐漸提升 47圖 63：光迅科技近年國內(nèi)外營收增長情況（百萬元） 47圖 64：中際旭創(chuàng) 2019Q2 單季度營收開始觸底反彈 48圖 65：中際旭創(chuàng) 2019Q2 單季度歸母凈利潤增速轉(zhuǎn)正 48圖 66：中際旭創(chuàng)光模塊營收占比持續(xù)增長 49圖 67：中際旭創(chuàng)銷售毛利率和銷售凈利潤率 49圖 68：天孚通信主要產(chǎn)品線 50圖 69：天孚通信營業(yè)收入穩(wěn)定增長 50圖 70：天孚通信凈利潤整體呈增長趨勢 5

11、0圖 71：天孚通信光有源器件營收占比持續(xù)增加 51圖 72：天孚通信國內(nèi)外毛利率變動情況 51圖 73：新易盛發(fā)展歷程 52圖 74：公司股權(quán)結(jié)構(gòu)（截止于 2019 年 9 月 30 日） 53圖 75：新易盛 2019 年?duì)I業(yè)收入恢復(fù)高增長 53圖 76：新易盛 2019 年凈利潤觸底反彈 53圖 77：新易盛近年?duì)I收構(gòu)成 54圖 78：新易盛近年毛利率及凈利率 54圖 79：新易盛近年國內(nèi)外收入占比 54圖 80：劍橋科技近年?duì)I業(yè)收入情況 55圖 81：劍橋科技近年歸母凈利潤情況 55圖 82：2014 年至今劍橋科技營收構(gòu)成情況 56圖 83：近年劍橋科技各主營業(yè)務(wù)收入增長情況 56圖

12、 84：劍橋科技股權(quán)結(jié)構(gòu)（截止于 2019 年 9 月 30 日） 57圖 85：通信行業(yè)歷史PEBand 59圖 86：通信行業(yè)歷史PBBand 59表 1：近 10 年全球光模塊供應(yīng)商 Top10 變化情況 13表 2：光模塊的主要器件和芯片 16表 3：不同激光發(fā)射芯片和接收芯片的特點(diǎn)及應(yīng)用 16表 4：2020 年以來三大運(yùn)營商無源波分重大采購項(xiàng)目 19表 5：數(shù)據(jù)中心常見的光模塊使用場景 26表 6：市場主要交換機(jī)種類對比 28表 7：主流交換機(jī)制造商的 400G 數(shù)據(jù)中心交換機(jī)產(chǎn)品 29表 8：400G 交換機(jī)主要相關(guān)芯片 30表 9：400G 光模塊的主流PMD 31表 10：4

13、00G 光模塊主流制造商的封裝情況 32表 11：主流光模塊電芯片廠商的 400G 產(chǎn)品 33表 12：主流 400G 光模塊廠家產(chǎn)品情況 34表 13：主流電信設(shè)備商的光模塊供應(yīng)商 40表 14：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分龍頭受益邏輯 43表 15：估值對比表 58一、5G 電信與 400G 數(shù)通市場共振，光模塊行業(yè)站在新景氣周期起點(diǎn)1、5G 時代運(yùn)營商資本開支回暖提升光模塊產(chǎn)業(yè)景氣5G 商用落地將有望帶動移動數(shù)據(jù)流量的激增，推高數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)流量。5G 高速率的特點(diǎn)將大大提升移動數(shù)據(jù)使用流量，網(wǎng)速提升 10 倍后，用戶相應(yīng)的使用需求也會隨之上漲，業(yè)界預(yù)測 5G 網(wǎng)絡(luò)的 DOU 至少是 60G。參考韓國

14、 5G 商用后情況，5G 網(wǎng)絡(luò)月均整體流量從 2019 年 4 月的 5,938TB/月提升到 2020 年 2 月的 132,057TB/月，使用量 10 個月內(nèi)增長 22.24 倍，已超過 4G 流量使用量的 1/4。2020 年 2 月，韓國 5G 用戶 DOU 高達(dá) 25.22GB，同期的 4G DOU 僅為 9.26GB，5G 數(shù)據(jù)使用量約為 4G 的 2.72倍。根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020 年 2 月國內(nèi) DOU 達(dá)到 8.88GB，按照韓國早期 5G/4G 的比例推算，當(dāng)月國內(nèi) 5G 用戶平均月流量已突破 20GB。此外 5G 時代的到來將提升數(shù)據(jù)中心流量和推動數(shù)據(jù)中心設(shè)備

15、的更新?lián)Q代。車聯(lián)網(wǎng)、AR/VR、高清視頻直播等 5G 下游應(yīng)用的高速發(fā)展和企業(yè)上云的大趨勢將帶動數(shù)據(jù)中心流量的提升，從而推動數(shù)據(jù)中心的代際更迭，使其核心網(wǎng)絡(luò)從 100G 提升至 400G 升級。圖 1：韓國 4G 和 5G 移動數(shù)據(jù)流量對比500,000450,000400,000350,000300,000250,000200,000150,000100,00050,00005G月度移動數(shù)據(jù)使用量(TB)4G月度移動數(shù)據(jù)使用量(TB)5G 人均移動數(shù)據(jù)使用量(MB)4G人均移動數(shù)據(jù)使用量(MB)2019-042019-052019-062019-072019-082019-092019-10

16、2019-112019-122020-012020-0230,00025,00020,00015,00010,0005,0000資料來源：wind、招商證券隨著 5G 商用落地，三大運(yùn)營商資本開支明顯回升，有望打開電信市場新增長空間。2018年，4G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已進(jìn)入尾期，運(yùn)營商資本開支下滑底谷。2019 年 6 月工信部向中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國廣電發(fā)放 5G 牌照，標(biāo)志著 5G 商用的正式落地，5G建設(shè)周期正式拉開帷幕。從 2019 年起三大運(yùn)營商資本開支增速開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，2019年三大運(yùn)營商資本開支達(dá)到約 2999 億元，同比增長 4.50%，預(yù)計 2020 年合計資本開支約為

17、3348 億元，同比增長 11.65%，進(jìn)一步確立了三大運(yùn)營商資本開支重回上升通道的趨勢。國家高層和各部委多次強(qiáng)調(diào)加快 5G 建設(shè)，我們認(rèn)為 2020 年三大運(yùn)營商有望年內(nèi)調(diào)整資本開支，進(jìn)一步優(yōu)化和擴(kuò)大 5G 投資，整體資本開支在 5G 規(guī)模建設(shè)的拉動下出現(xiàn)較大增長，三大運(yùn)營商 2020 年全年實(shí)際資本開支同比增速有望超過 15%，接近 3500 億元。圖 2：三大運(yùn)營商資本開支增速從 2019 年開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，重回上升通道三大運(yùn)營商資本開支合計（億元）YOY%5000400030002000100002004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2

18、013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E40%30%20%10%0%-10%-20%-30%資料來源：三大運(yùn)營商公告、招商證券運(yùn)營商資本開支聚焦無線網(wǎng)和承載網(wǎng)，有望帶動前傳光模塊和中回傳光模塊需求的放量增長。從各運(yùn)營商 2019 年的投資結(jié)構(gòu)上來看，移動網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)的資本開支占比高達(dá) 75%左右，是運(yùn)營商 CAPEX 增長的主要部分。2019 年三大運(yùn)營商投向無線網(wǎng)合計約 1469 億元，同比增長 25.59%，投資占比接近 50%。在此基礎(chǔ)上，2020 年無線網(wǎng)資本開支進(jìn)一步增長 23.23%，達(dá) 1810 億元，已超過 TDD-LTE 整體規(guī)模建設(shè)的

19、首年（2014年，1719 億元），略低于 FDD-LTE 規(guī)模建設(shè)首年（2015 年，2041 億元），投資占比達(dá)到 54.06%，將成為資本開支的主要流向并有望帶動前傳光模塊需求增長。此外隨著 2020 年 SA 組網(wǎng)需求的增加，傳輸網(wǎng)部分有望結(jié)束連續(xù) 4 年的下滑，在 2020 年實(shí)現(xiàn)1.48%的同比增長，投資總額約為 834 億元。5G 網(wǎng)絡(luò)以 SA 組網(wǎng)為主，需建設(shè)獨(dú)立的5G 承載網(wǎng)，釋放中回傳光模塊的需求。圖 3：2020 年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資實(shí)現(xiàn)增長圖 4：2020 年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資占比持續(xù)提升4400390034002900240019001400900400-

20、100無線部分（億元）傳輸部分（億元）其他部分（億元）無線網(wǎng)投資YOY傳輸網(wǎng)投資YOY其他投資YOY2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E30%20%10%0%-10%-20%-30%100%80%60%40%20%0%無線網(wǎng)投資占比傳輸網(wǎng)投資占比其他投資占比2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E資料來源：運(yùn)營商公告、招商證券資料來源：運(yùn)營商公告、招商證券2、云計算巨頭資本開支回暖疊加 400G 產(chǎn)品升級換代，打開數(shù)通光模塊增長新空間產(chǎn)業(yè)鏈下游云計算巨頭資本開支逐步回暖將推動云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展。受到去庫存和移動

21、互聯(lián)網(wǎng)步入 4G 后周期流量增速放緩的影響，海外四大云計算巨頭（谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook）的資本支出在 2018 年 Q2 出現(xiàn)下滑，2019 年 Q1 達(dá)到近一年谷底。隨著廠商去庫存的逐漸完成，2019 年Q2 和Q3 北美云計算巨頭資本開支開始逐步回暖，Q3 達(dá)到 183 億美元，較 Q1 的 143 億增長近 28.03%。北美 5G 逐步商用帶來流量增速的提升，疊加 2019 年底 400G 交換機(jī)芯片的推出，2019 年 Q4 北美主要云計算巨頭的資本開支持續(xù)提升，資本開支之和環(huán)比增長 3.61%，同比增長 0.99%，其中增幅最大為 Facebook 環(huán)比增長 16.0

22、8%。隨著資本開支回暖和數(shù)據(jù)中心的代際更迭，云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將有望迎來上升期，打開數(shù)通光模塊需求空間。圖 5：海外云計算四巨頭資本開支持續(xù)回升200130%180110%16090%14070%12050%1008030%6010%40-10%20-30%0-50%2017Q1 2017Q2 2017Q3 2017Q4 2018Q1 2018Q2 2018Q3 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4亞馬遜微軟谷歌Facebook同比增長環(huán)比增長資料來源：Koyfin、bloomberg、招商證券國內(nèi)云計算巨頭（阿里巴巴、騰訊和百度）單季資本開支達(dá)近三年峰值。2019

23、 年 Q4三巨頭單季度的資本開支整體達(dá)到 242 億元，同比增長由負(fù)轉(zhuǎn)正至 37.7%，環(huán)比延續(xù)上升趨勢，增加 48.5%。隨著國內(nèi)企業(yè)上云的加速和 5G 商用后移動數(shù)據(jù)流量的提升，將有望推動國內(nèi)云計算巨頭提升資本開支以提高其處理數(shù)據(jù)能力。圖 6：2017 年-2019 年國內(nèi)云計算三巨頭資本開支騰訊阿里巴巴百度同比增長環(huán)比增長300200%250150%20015010050100%50%0%02017Q1 2017Q2 2017Q3 2017Q4 2018Q1 2018Q2 2018Q3 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4-50%資料來源：公司報告、招商證

24、券隨著北美數(shù)據(jù)中心巨頭的資本開支回暖和去庫存趨于結(jié)束，數(shù)通市場光模塊需求將逐步恢復(fù)，價格降幅收窄。2019 年 Q2 全球 100G 的 PSM4，CWDM4，LR4 和 ER4 Lite模塊的銷量實(shí)現(xiàn)大幅增長，其中，憑借價格低和應(yīng)用領(lǐng)域廣的優(yōu)勢，100G CWDM4 模塊正成為 100G 數(shù)通領(lǐng)域主流光模塊，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，CWDM4 在 100G 中占比有望從 2018 年 40.2%增加 2020 年 47.6%。此外，據(jù) LightCounting 預(yù)測，200GbE及以上（包括所有 200GbE，2x200GbE， 400GbE）光學(xué)產(chǎn)品的需求正在增加，全球光模塊市場將重回兩位

25、百分?jǐn)?shù)的增長，預(yù)計到 2024 年的CAGR 增長率將維持在 15%。價格方面，經(jīng)歷 2017-2018 年由 100G 帶動的價格大幅下滑（2018 年 100G 價格降幅高達(dá) 50%）后，數(shù)通光模塊價格的年均下滑斜率將恢復(fù)較為緩慢的趨勢，預(yù)計 2024 年將降至 1 美元/Gb 的均價水平。相關(guān)價格在 2019 年的降幅明顯收窄，預(yù)期 2020 年數(shù)通光模塊的平均價格下降幅度將進(jìn)一步收窄，回到歷史平均水平。圖 7：數(shù)通光模塊歸一化均價（左）和年均降價速率（右）圖 8：LightCounting 對數(shù)通光模塊需求預(yù)測資料來源：LightCounting、招商證券資料來源：LightCount

26、ing、招商證券3、光模塊產(chǎn)業(yè)鏈格局呈橄欖球式分布，中游模塊封裝競爭激烈凸顯高端產(chǎn)品價值較高的技術(shù)壁壘和復(fù)雜工藝流程，光芯片在光模塊成本中占比較高。簡單來看，光芯片主要由光芯片、電芯片、光組件和其他結(jié)構(gòu)件所構(gòu)成，其中上游光器件元件是光模塊成本中的主要部分，在光器件元件中，光發(fā)射模塊 TOSA 和光接收模塊 ROSA 成本占比較高。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/PIN 等）。隨著市場對光模塊高速率需求的提升，光芯片的性能要求和制造工藝難度在增加，光芯片在光器件以及光模塊中成本占比進(jìn)一步提升，根據(jù)公開資料整理分析，一般光模塊中

27、光芯片成本占比在 30%-40%之間，在高端高速光模塊中，這一占比可以達(dá)到 50%左右。圖 9：SFP 封裝光模塊的結(jié)構(gòu)圖資料來源：工信部5G 承載光模塊白皮書、招商證券光模塊產(chǎn)業(yè)鏈競爭格局呈橄欖球式分布，上游芯片和下游設(shè)備競爭格局確立，具備技術(shù)和資本壟斷優(yōu)勢，中游競爭較為激烈，模塊廠商眾多，向高端產(chǎn)品升級成為光模塊廠商脫穎而出的重要途徑。光模塊產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為“芯片-器件-模塊-設(shè)備”這四大環(huán)節(jié)。其中上游的芯片、器件和下游的設(shè)備市場參與競爭者較少，但把控著產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)端和需求端，影響較大。中游的模塊則由于技術(shù)門檻相對較低，參與者較多，特別是低端低速的光模塊封裝廠商，所以市場競爭激烈。在技術(shù)差

28、異較小的情況下，激烈的競爭最終體現(xiàn)在光模塊的價格廝殺中，光模塊廠家的毛利率和業(yè)績承受較大壓力，光模塊廠商希望通過向高端 400G 數(shù)通和 25G 前傳光模塊的升級，在高端市場占據(jù)一席之地。上游：主要包括芯片、組件以及兩者組成的光器件。芯片包括光芯片和電芯片，這兩部分占整個光模塊價值量的較大部分，同時由于技術(shù)門檻較高，供應(yīng)商較少，其性能和產(chǎn)能對光模塊產(chǎn)業(yè)鏈的影響較為深遠(yuǎn)。保持安全的供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)，對光模塊廠商的經(jīng)營尤為重要。目前高端的光芯片和電芯片國產(chǎn)率較低，對進(jìn)口依賴性較大。光組件主要是無源器件和結(jié)構(gòu)件，部分高端產(chǎn)品涉及精密加工領(lǐng)域，也具有較高技術(shù)門檻。中游：光模塊的封裝生產(chǎn)按應(yīng)用場景不同可分為電

29、信領(lǐng)域和數(shù)通領(lǐng)域，兩者的外觀和功能作用都類似，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異較大，供應(yīng)鏈和下游客戶差別也較大。由于光模塊應(yīng)用場景較多，具體型號需求廣泛，低中高性能的光模塊生產(chǎn)能力要求不同，對應(yīng)生產(chǎn)廠商的實(shí)力參差不齊，競爭整體激烈程度較高，但涉及高端高速的產(chǎn)品仍處于藍(lán)海市場。下游：按光模塊的場景對應(yīng)下游客戶可分為兩大類，電信客戶和互聯(lián)網(wǎng)客戶。電信客戶主要包括電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如無線基站、傳輸系統(tǒng)、PON 網(wǎng)絡(luò)等的設(shè)備制造商和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營商；互聯(lián)網(wǎng)客戶則是近年興起的數(shù)據(jù)中心相關(guān)的服務(wù)器、交換機(jī)和路由器的設(shè)備制造商和使用者。兩個市場差異較大但相互間又存在較為緊密的商業(yè)關(guān)系，需綜合分析以對光模塊整體市場有準(zhǔn)確的把握。圖 1

30、0：橄欖型格局分布的光通信產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：招商證券整理產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步向中國集中，國內(nèi)光模塊供應(yīng)商開始主導(dǎo)全球市場，市場份額有望超 50%。 LightCounting 最近一期調(diào)查報告指出，來自中國的中際旭創(chuàng)、海信、光迅科技、華工 正源和新易盛等 5 家光模塊廠商有望在 2020 年進(jìn)入全球前十，主導(dǎo)全球光模塊市場，對比 2010 年時只有一家中國企業(yè)進(jìn)入前十。中際旭創(chuàng)有望在 2020 年終結(jié) Finisar 的“連冠”記錄，登頂光模塊前十排行榜。報告發(fā)布時未考慮到新冠病毒的爆發(fā)的影響，如今中國已經(jīng)率先從新冠疫情的陰影中走出，大部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，歐美等國仍深受新冠疫情影響。疊加近期中國

31、5G 網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心建設(shè)的加速落地，中國光通信產(chǎn)業(yè)有望率先迎來強(qiáng)勁復(fù)蘇期，中國光模塊廠商有望進(jìn)一步提升全球市場份額。排名2010201620182020E1FinisarFinisarFinisar中際旭創(chuàng)2Opnext海信中際旭創(chuàng)Finisar3Sumitomo光迅科技海信海信4AvagoAcacia光迅科技光迅科技5Source PhotonicsFOIT(Avago)FOIT(Avago)Broadcom(Avago)6FujitsuOclaroLumentum/OclaroCisco(Acacia)7JDSU中際旭創(chuàng)AcaciaIntel8EmcoreSumitomoIntelLume

32、ntum9武漢電信器件有限公司LumentumAOI華工科技10NeoPhotonicsSource PhotonicsSumitomo新易盛表 1：近 10 年全球光模塊供應(yīng)商 Top10 變化情況資料來源：C114 通信網(wǎng)、LightCounting、招商證券整理（注：根據(jù) LightCounting 整理收集光模塊銷售額進(jìn)行的排名）二、5G 建設(shè)進(jìn)入密集落地期，光模塊迎來規(guī)模爆發(fā)節(jié)點(diǎn)1、5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)入高景氣，光模塊有望獲無線網(wǎng)承載網(wǎng)雙驅(qū)動5G 網(wǎng)絡(luò)主要由三個主要部分組成，分別為無線網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)。5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將在 2020 年進(jìn)入高速發(fā)展期，無線網(wǎng)和承載網(wǎng)都將迎來技術(shù)的代際升級

33、，光模塊隨之也迎來換代需求。其中無線網(wǎng)側(cè)的基站中，AAU 與 DU 之間的前傳光模塊將從 10G 升級到 25G 光模塊，此外將新增 DU 和 CU 間的中傳需求。在承載網(wǎng)的回傳需求中，城域網(wǎng)將從 10G/40G 升級到 100G，骨干網(wǎng)將從 100G 升級到 400G。2019 年建設(shè)的 5G網(wǎng)絡(luò)主要依托 4G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非獨(dú)立組網(wǎng)，BUU 還未分離成 DU 和 CU，因此中傳的光模塊需求未正式打開。2020 年進(jìn)入 5G 獨(dú)立組網(wǎng)建設(shè)，CU 和 DU 的分離將打開中傳光模塊的市場。圖 11：5G 承載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)資料來源：NGOF、招商證券2020 年 5G 大規(guī)模建設(shè)，前傳光模塊需求有望迎來爆

34、發(fā)點(diǎn)，成電信光模塊最大市場。據(jù)工信部數(shù)據(jù)， 2019 年中國已開通 12.6 萬個 5G 基站。國家有關(guān)部門近期多次強(qiáng)調(diào) 5G 建設(shè)對擴(kuò)大有效需求、“穩(wěn)投資”、帶動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的積極作用，我們認(rèn)為 2020 年三大運(yùn)營商有望進(jìn)一步優(yōu)化和擴(kuò)大 5G 投資，整體資本開支在 5G 規(guī)模建設(shè)的拉動下出現(xiàn)較大增長，通信行業(yè)將進(jìn)入新一輪的高景氣周期。2020 年在疫情導(dǎo)致宏觀經(jīng)濟(jì)承壓，中央政治局重磅定調(diào) 5G 對于拉動經(jīng)濟(jì)，幫助其他行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的重要性背景下，全年通信行業(yè)投資有望加碼，對于 5G 基站建設(shè)規(guī)模，我們上調(diào)全年預(yù)測至 80 萬站以上。未來 5G 基站建設(shè)將快速增長并在 2021-2023 年左右

35、達(dá)到峰值，當(dāng)年有望新增超 100萬站，若按行業(yè)平均單基站 10 個光模塊的需求估算，將帶來超過 1000 萬只前傳光模塊的需求。5G 基站的規(guī)模建設(shè)落地一方面直接夯實(shí)了前傳光模塊的需求量，另一方面拉動配套的承載網(wǎng)建設(shè)的同步建設(shè)，釋放中回傳光模塊的需求。圖 12：全國 5G 基站建設(shè)規(guī)模預(yù)測（萬站）120100100100808070571380604020020192020E2021E2022E2023E2024E2025E資料來源：招商證券預(yù)測2、25G 光芯片產(chǎn)能提升，25G 光模塊超頻方案成本優(yōu)勢或降低5G 時代，25G 光模塊將成為主流前傳光模塊。5G 前傳演進(jìn)為 eCPRI 接口后，

36、64T/64R的宏站前傳只需使用 25G 光模塊即可滿足傳輸需求，25G 光模塊將成為 5G 前傳的主流方案。25G 光模塊的實(shí)現(xiàn)方式原理較為簡單。在接收端，直接采用 25G 激光探測芯片，然后通過集成在 ROSA 上的 TIA 將探測芯片輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成一定幅值的電壓信號，再通過由集成 CDR 和 LA 集成的組件，將變化幅值的電壓信號轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的電壓信號，并提取其中時鐘信號傳輸給應(yīng)用光模塊的設(shè)備；在發(fā)送端，通過 LD Driver 將 CDR 輸出的電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的調(diào)制信號，并驅(qū)動 25G 激光發(fā)射芯片發(fā)光。圖 13：采用 25G 光芯片的光模塊原理圖資料來源：IMT-2020 推進(jìn)

37、組、招商證券結(jié)構(gòu)作用類型TOSA光發(fā)射組件：通過激光發(fā)射芯片實(shí)現(xiàn)電信號到光信號的轉(zhuǎn)換光器件ROSA光接收組件：通過探測芯片實(shí)現(xiàn)光信號到電信號的轉(zhuǎn)換光器件表 2：光模塊的主要器件和芯片CDR時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片：在輸入信號中提取時鐘信號，并找出時鐘信號和數(shù)據(jù)之間的相位關(guān)系，簡單點(diǎn)說就是恢復(fù)時鐘。LD Driver激光驅(qū)動器：將 CDR 的輸出信號，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的調(diào)制信號，并驅(qū)動激光器發(fā)光（TOSA）。電芯片電芯片TIA跨阻放大器：將 ROSA 輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成一定幅值的電壓信號。電芯片LA放大器：將 TIA 輸出的變化波動幅值轉(zhuǎn)化成等幅的電信號，給 CDR 和判決電路提供穩(wěn)定的電壓信號。高速模塊中

38、，LA 通常和 TIA 或者 CDR 集成在一起。電芯片MCU負(fù)責(zé)底層軟件的運(yùn)行和一些特定功能。電芯片DDM主要負(fù)責(zé)實(shí)時監(jiān)控組件溫度、Vcc 電壓、Bias 電流、Rx power、Tx power 5 個模擬量信號，通過這些參數(shù)判斷光模塊的工作狀況，便于維護(hù)。資料來源：公開資料、招商證券整理電芯片激光發(fā)射光芯片為 TOSA 光發(fā)射組件的關(guān)鍵核心部件，主要作用是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號。目前主流的激光發(fā)射芯片為DML(DFB)、EML 和VCSEL。 DML 是直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器，而 DFB 是一種最常用的 DML，主要應(yīng)用于中長距離傳輸；EML 激光屬于外調(diào)制激光器，主要通過在 DFB 的基礎(chǔ)

39、上增加電吸收片（EAM）作為外調(diào)制器，更適用于長距離傳輸；VCSEL 這種面發(fā)射器發(fā)光傳輸距離較短，一般只適用于 500m 內(nèi)的短距離傳輸，但其具有單縱模、圓形輸出光斑、價格低廉和易于集成等特點(diǎn)。激光探測芯片是 ROSA 光接收組件的核心部件，主要作用是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，目前主要應(yīng)用的包括兩大類芯片：PIN 和APD。結(jié)構(gòu)速率范圍傳輸距離優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)表 3：不同激光發(fā)射芯片和接收芯片的特點(diǎn)及應(yīng)用FP155M10G20km 以內(nèi)線寬較窄，成本較低耦合效率低，線性度差，溫度特性差，多縱模VCSEL155M25G500m 以內(nèi)線寬窄，功耗低，耦合效率高，成本低線性度差，溫度特性差，多模，發(fā)散角大DM

40、L (DFB)EML2.5G40G40km 以內(nèi)單縱模，線寬極窄，調(diào)制速率高，波長穩(wěn)定性好傳輸特性和傳輸效果比 DFB 激光器價格較高，溫度特性差(DFB+EA)10G 以上40km 以上更好，尤其在高頻調(diào)制或長距離傳輸方面，驅(qū)動電壓低，單模特性好價格較高，制造難度較大PIN-短距離噪音小，工作電壓低，使用時間較長，價格便宜靈敏度不高APD-長距離靈敏度高，用于弱信號的檢測噪音大，工作電壓大，價格較高資料來源：公開資料、招商證券整理25G 光芯片產(chǎn)能提升，超頻方案成本優(yōu)勢或降低。目前 25G 光模塊有主要兩種光芯片組成方式：25G 光芯片和 10G 光芯片超頻。相較于 10G 光芯片超頻，25

41、G 光芯片具有可靠性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，但其量產(chǎn)工藝要求高，供貨渠道主要是海外。而 10G 光芯片具有相對成熟的供應(yīng)鏈，且部分國內(nèi)廠商如光迅科技、華工科技等具有批量生產(chǎn)10G 光芯片的能力，可以有效降低光模塊成本。超頻方案與 25G 光芯片方案的主要區(qū)別在發(fā)送端，在發(fā)射組件中采用 10G 激光發(fā)射芯片并搭載 25G 的 LD Driver 來達(dá)到超頻效果。2019 年由于業(yè)界對前傳光模塊需求量急速提升的準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致上游 25G 芯片出現(xiàn)產(chǎn)能不足，疊加 10G 芯片的成本優(yōu)勢，所以超頻方案得到了廣泛應(yīng)用。隨著海外光芯片廠如 Lumentum 將產(chǎn)能向 25G 光芯片傾斜，國內(nèi)如光迅科技等在 2

42、5G DBF芯片量產(chǎn)的突破，行業(yè)中 25G 光芯片有望在 2020 年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能提升和成本下降，10G超頻方案的成本優(yōu)勢或?qū)⒅饾u降低。圖 14：采用超頻 10G 光芯片的光模塊原理圖資料來源：IMT-2020 推進(jìn)組、招商證券3、5G 前傳向光纖直驅(qū)+無源波分方案收斂，光模塊市場有望聚焦25G 灰光模塊和 CWDM 彩光模塊5G 基站進(jìn)入規(guī)模建設(shè)階段，前傳光模塊收斂兩大方案。業(yè)界對于 5G 前傳曾經(jīng)有光纖直驅(qū)、無源波分、有源波分和半有源波分等多種實(shí)現(xiàn)方案，隨著基站建設(shè)進(jìn)入規(guī)模落地階段，前傳方案也得到了落地收斂。由于有源波分實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和高成本，半有源波分方案的產(chǎn)業(yè)鏈支持程度還有待提高，基于業(yè)界調(diào)

43、研和 5G 基站需快速落地組網(wǎng)的分析，有源波分和半有源波分兩種方案從產(chǎn)業(yè)鏈支持成熟度和價格成本方面都還不具備競爭優(yōu)勢，我們判斷，在 2020 年，5G 前傳將主要以光纖直驅(qū)和無源波分這兩種方案為主。 DU+CUDU+CU25G25G25G25G25G25G25G25G25G25G25G25G25G25G 25G25G25G25G25G25G25G25G25G25GWDMAAUAAUAAUAAUWDM圖 15：5G 前傳光纖直驅(qū)方案圖 16：5G 前傳無源波分方案AAUAAU資料來源：招商證券整理資料來源：招商證券整理光纖直驅(qū)灰光方案仍為主流前傳方案，競爭格局較為穩(wěn)定。2019 年作為 5G 網(wǎng)

44、絡(luò)建設(shè)元年，其中前傳方案主要以光纖直驅(qū)為主，推動 25G 灰光模塊市場在 2019 年的快速起量增長。2020 年光纖直驅(qū)仍將是 5G 無線前傳的最主要的方案?；?2020 年 5G 無線基站建設(shè)規(guī)模將遠(yuǎn)超 2019 年的預(yù)期，我們判斷 2020 年 25G 灰光模塊的需求將延續(xù)去年快速增長放量的趨勢。光纖直驅(qū)是傳統(tǒng)的 5G 前傳方案，使用的主要是傳輸距離為300m 和 10km 的灰光模塊?；夜饽K的商業(yè)模式一般是由無線基站設(shè)備商統(tǒng)一向光模塊廠商采購，并與設(shè)備商所生產(chǎn)的無線基站搭配銷售給運(yùn)營商。市場中主要是海信寬帶、華工科技、光迅科技、新易盛等出貨量較大，競爭格局較為穩(wěn)定。圖 17：灰光模

45、塊商業(yè)模式資料來源：招商證券整理無源波分是一種常用的前傳技術(shù)，商用以 CWDM 方案為主。主要作用是在發(fā)送端通過將原本多路不同波長搭載的信號進(jìn)行復(fù)用成一路信號，通過單根光纖進(jìn)行發(fā)送傳輸，在接收端對一路信號進(jìn)行解復(fù)用成多路不同波長信號傳輸至對應(yīng)設(shè)備，整個傳輸過程中涉及的設(shè)備均為無源器件，這是別于有源波分（OTN）的主要特點(diǎn)。常見的無源波分設(shè)備主要包括三部分組成：彩光模塊、波分復(fù)用器和機(jī)框輔材。無源波分常用于光纖資源緊張的環(huán)境中，可有效減少傳輸對光纖資源的需求。目前常用的無源波分技術(shù)主要包括 CWDM、LWDM 和 MWDM 等，技術(shù)區(qū)別主要是工作波長的不同。目前商用較廣泛是 CWDM 技術(shù)，即粗

46、波分復(fù)用技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈成熟度也較高。彩光模塊與波分復(fù)用模塊需進(jìn)行搭配才可實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用功能。CWDM 技術(shù)共提供 1271nm-1611nm 共 18 個波長使用，每個工作波長間距為 20nm。波分復(fù)用模塊按照使用的通道復(fù)用數(shù)量可分為 6 路、 12 路和 18 路，對應(yīng)的是CWDM 的 6 個波長、12 個波長和 18 個波長。 圖 18：CWDM 波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)圖圖 19：CWDM 無源波分系統(tǒng)波長使用情況資料來源：纖億通、招商證券 資料來源：招商證券整理 無源波分是彩光模塊在前傳中最主要的應(yīng)用場景。隨著 2020 年 5G 基站的規(guī)模建設(shè)，作為無線前傳主要解決方案之一，無源波分設(shè)備有望打開市

47、場空間，成為拉動彩光模塊最主要的引擎。近期三大運(yùn)營商已進(jìn)入集團(tuán)公司或者省分公司采購高峰期，其中，2020年中國移動已招標(biāo)采購超過 10.6 萬套無源波設(shè)備，中國電信集采超 15 萬套無源波分設(shè)備，這也驗(yàn)證了我們對無源波分方案成為前傳主流方案的判斷。與灰光模塊的由通信設(shè)備商打包銷售的商業(yè)模式不同的是，彩光模塊一般由無源波分設(shè)備商通過自產(chǎn)或者外采的方式獲得，再與波分設(shè)備商所生產(chǎn)的無源波分設(shè)備搭配銷售給運(yùn)營商。圖 20：彩光模塊商業(yè)模式資料來源：招商證券整理主要采購內(nèi)容招標(biāo)預(yù)算（萬元）項(xiàng)目名稱運(yùn)營商發(fā)標(biāo)時間表 4：2020 年以來三大運(yùn)營商無源波分重大采購項(xiàng)目1/3中國電信中國電信無源波分彩光設(shè)備（

48、2020 年）集中采購項(xiàng)目1/3中國移動2019 年-2020 年青海移動無源波分設(shè)備框架2/14中國移動遼寧公司 2020 年無源波分設(shè)備招標(biāo)采購項(xiàng)目2020 年海南公司面向 5G 前-預(yù)計采購 15 萬套無源波分彩光設(shè)備1000共計 2000 套無源波分設(shè)備，其中包含 12000 個25G 彩光模塊4560共計 8000 套 1:12 雙星型無源波分設(shè)備，其中包含 48000 個 25G 彩光模塊共計 3000 套 無源波分設(shè)備，其中包含 18000 個2/20中國電信傳的 25Gb/s 無源粗波分框架采購項(xiàng)目72025G 彩光模塊2/21中國移動北京公司 2020 年無源波分采購項(xiàng)目（第

49、一批次）2/27中國聯(lián)通2020-2021 年廣東聯(lián)通無源波分設(shè)備集中采購招標(biāo)項(xiàng)目3153.46共計 11909 套無源波分設(shè)備，其中包含 44454 個25G 彩光模塊1687.2共計 2030 套無源波分設(shè)備，用于 4G/5G 前傳承載、客戶接入等場景需求3/13中國聯(lián)通2020 年浙江聯(lián)通 25G 無源粗波分集中采購項(xiàng)目4803/13中國移動江蘇公司 2019 年度 5G 項(xiàng)目無源波分彩光設(shè)備班車式采3677.28購（階段二）項(xiàng)目3/18中國移動四川公司 2020 年-2021 年無源波分復(fù)用設(shè)備二級集采項(xiàng)9071目3/20中國聯(lián)通2020-2021 年中國聯(lián)通吉林省分公司無源波分設(shè)備及

50、光1733模塊集中招標(biāo)25G 無源粗波分設(shè)備共計 16920 套無源波分設(shè)備，其中包含 67680 個25G 彩光模塊共計 19921 套無源波分設(shè)備，其中包含 109646個 25G SFP+彩光模塊對無源波分和現(xiàn)網(wǎng)光收發(fā)模塊進(jìn)行集中采購，其中包含 10G 光模塊、25G 光模塊、100G 光模塊、 10G CWDM 彩光模塊、25G CWDM 彩光模塊及主要采購內(nèi)容招標(biāo)預(yù)算（萬元）項(xiàng)目名稱運(yùn)營商發(fā)標(biāo)時間波分復(fù)用器。3/24中國移動重慶公司無源波分系統(tǒng)采購申請2020 年中國電信東莞分公司2565共計 8800 套無源波分設(shè)備，其中包含 8100 套5G 無源波分設(shè)備，49200 個 25G

51、 彩光模塊共計 1510 套無源波分設(shè)備，其中包含 9060 個3/24中國電信無線5G 無源波分設(shè)備框架采購項(xiàng)目內(nèi)蒙古公司 2020 年無源波分638.525G 彩光模塊共計 6400 套無源波分設(shè)備，其中包含 3100 套3/27中國移動復(fù)用設(shè)備采購項(xiàng)目 414525G 無源波分彩光設(shè)備，27600 個 25G 彩光模塊4/3中國移動河南移動 2020-2021 年無源波分復(fù)用設(shè)備采購項(xiàng)目資料來源：三大運(yùn)營商采購網(wǎng)、招商證券整理-共計 12200 套無源波分設(shè)備，其中 73200 個 25G彩光模塊規(guī)模爆發(fā)增長的無源波分市場吸引眾多參與者，競爭格局較為波動。與灰光模塊由無線設(shè)備商打包在基站

52、設(shè)備參與運(yùn)營商集采的方式不同，無源波分主要由運(yùn)營商各省分公司自行采購為主，所以導(dǎo)致競爭格局比較分散，以中國移動為例，在 2017-2019 年間，總共有 18 家供應(yīng)商中標(biāo)過中國移動的無源波分設(shè)備采購項(xiàng)目，其中包括有傳輸系統(tǒng)提供商（烽火通信、瑞斯康達(dá)等）、光模塊生產(chǎn)商（深圳訊特、光迅科技等）、光纖光纜生產(chǎn)商（長飛光纖、特發(fā)信息、蘇州蘇駝等）、無線射頻生產(chǎn)商（深圳國人等），此外還有傳統(tǒng)的主設(shè)備生產(chǎn)商如華為，以及通信服務(wù)提供商等也曾參與過競爭。未來運(yùn)營商有望將無源波分設(shè)備上提到集采，如中國電信在 2020 年 1 月公告無源波分彩光設(shè)備（2020年）集中采購項(xiàng)目集中資格預(yù)審，擬采購約 15 萬套無

53、源波分彩光設(shè)備。這將增加無源波分設(shè)備和彩光模塊市場競爭的不確定性，原有競爭格局可能被打破。根據(jù)運(yùn)營商集采的歷史經(jīng)驗(yàn)，綜合實(shí)力更強(qiáng)成本優(yōu)勢更明顯的參與者有望在競爭中取得優(yōu)勢。圖 21：中國移動無源波分設(shè)備商中標(biāo)次數(shù)統(tǒng)計201720182019121086420深圳迅特瑞斯康達(dá)上海欣諾烽火通信無錫德科立光光迅科技其他公司資料來源：中國移動采購與招標(biāo)網(wǎng)、招商證券整理5G 規(guī)模建設(shè)打開 25G 灰光模塊和 CWDM 模塊市場空間。由于中國移動 5G 頻譜和中國電信中國聯(lián)通共建共享的 5G 頻譜分別達(dá)到了 160MHz 和 200MHz，單個基站需使用6 對 25G 接口。假設(shè)今年共計建設(shè) 80 萬個

54、5G 基站，其中 60%采用 CWDM 無源波分系統(tǒng)，則國內(nèi)市場將共帶來 8040%12=384 萬個灰光 25G 模塊和 8060% 12=576 萬個 25G 彩光 CWDM 光模塊的需求。根據(jù)市場調(diào)研的情況，25G 300m 灰光模塊單價約為 230 元，25G 10km 灰光模塊單價約為 260 元，25G BiDi 模塊單價約為 310 元，假設(shè)三種模塊占比為 2:3:2；25G CWDM 彩光模塊單價約為 360 元，則 2020年國內(nèi)的 25G 灰光模塊的市場規(guī)模約為 10 億元，25G CWDM 彩光模塊市場規(guī)模約為 21 億元。4、承載網(wǎng)規(guī)模落地建設(shè)，釋放中回傳光模塊需求20

55、20 年 5G 承載網(wǎng)與無線網(wǎng)同步進(jìn)入規(guī)模建設(shè)期。與 4G 承載網(wǎng)先于無線網(wǎng)建設(shè)的節(jié)奏不同，5G 時代承載網(wǎng)建設(shè)與無線網(wǎng)基本同步。由于前期建設(shè)的 5G 網(wǎng)絡(luò)主要以 eMBB場景為主，4G 承載網(wǎng)可滿足帶寬要求，2020 年 5G 網(wǎng)絡(luò)將以SA 組網(wǎng)為主，承載網(wǎng)需要提供如切片等 5G 支持功能，因此需要與無線網(wǎng)同步建設(shè)。目前三大運(yùn)營商已完成 5G承載網(wǎng)設(shè)備集采招標(biāo)工作，標(biāo)志著 5G 承載網(wǎng)正式進(jìn)入規(guī)模建設(shè)期。承載網(wǎng)設(shè)備落地建設(shè)，釋放中回傳光模塊需求。各大運(yùn)營商的承載網(wǎng)的整體架構(gòu)大同小異，基本都分成骨干網(wǎng)、省網(wǎng)和城域網(wǎng)。骨干網(wǎng)和省網(wǎng)由于需要高速大容量的傳輸，所以比較多會選擇 OTN 等適合大顆粒遠(yuǎn)

56、距離的傳輸網(wǎng)絡(luò)。具體到城域網(wǎng)，可以在細(xì)分為核心層、匯聚層、接入層。不同層級的承載網(wǎng)通過不同的端口速率提供不同能力的中回傳服務(wù)，對應(yīng)不同層級的承載網(wǎng)設(shè)備需使用不同速率要求的中回傳光模塊。今年中國移動的 SPN 承載網(wǎng)已經(jīng)完成首期共計 14.56 萬端設(shè)備采購，近期將進(jìn)入規(guī)模建設(shè)階段，中國電信與中國聯(lián)通也分別開展 5G 承載網(wǎng)的采購與建設(shè)。假設(shè)中國電信與中國聯(lián)通建設(shè)的規(guī)模之和與中國移動的建設(shè)規(guī)模相當(dāng)，參考本期中國移動 SPN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型設(shè)計和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，初步測算出今年 5G 承載網(wǎng)設(shè)備將帶來超過 2.5 萬個 200GE、25 萬個 100GE、38 萬個 50GE 和超過 500 萬規(guī)模數(shù)量的

57、25GE/10GE/GE 光口需求。據(jù)行業(yè)估算，所有光模塊在承載設(shè)備中的價格占比約為 20%，按照本次中國移動 SPN 設(shè)備的平均報價約 90 億元的情況，今年全國承載網(wǎng)建設(shè)有望帶來超過 36 億元的中回傳光模塊需求，打開中回傳高速光模塊的市場空間。圖 22：5G 承載網(wǎng)整體架構(gòu)示意圖圖 23：5G 承載設(shè)備的光口需求 資料來源：IMT-2020 推進(jìn)組、招商證券 資料來源：招商證券整理 三、5G 新應(yīng)用帶動需求側(cè)景氣高企，供給側(cè)國內(nèi)廠商蓄勢待發(fā)，400G 光模塊逐步成為數(shù)通市場主角1、需求側(cè)：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)入 400G 時代，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展趨勢全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)呈現(xiàn)大型化和集約化特點(diǎn)，轉(zhuǎn)

58、向更大規(guī)模發(fā)展。據(jù) Gartner 統(tǒng)計和預(yù)測，全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量呈現(xiàn)逐年下滑的趨勢，但機(jī)架數(shù)仍維持增長，預(yù)計到 2020 年全球數(shù)據(jù)中心約為 42.2 萬個，機(jī)架數(shù)量則達(dá)到 498.5 萬架，服務(wù)器將超過 6200 萬臺，每個數(shù)據(jù)中心的平均機(jī)架數(shù)呈明顯的上升趨勢，數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向更大規(guī)模的趨勢發(fā)展。從 2012 年至今，數(shù)據(jù)中心開始進(jìn)入整合、升級和云化的新階段，如美國數(shù)據(jù)中心從粗放式發(fā)展階段進(jìn)入規(guī)模建設(shè)階段，發(fā)展模式將轉(zhuǎn)入以改建和擴(kuò)建等利舊建設(shè)，2018 年美國數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要以改建和擴(kuò)建為主，新建規(guī)模占比降低至 20%。圖 24：全球數(shù)據(jù)中心和機(jī)架數(shù)量統(tǒng)計及預(yù)測圖 25：2018 年美國數(shù)據(jù)中心

59、建設(shè)結(jié)構(gòu)占比4645488.9493.3489.9495.4498.5500495新建20%4449043485改建424145479.74544.443.642.942.248047542%404702015201620172018E2019E2020E數(shù)據(jù)中心數(shù)量（萬個）機(jī)架數(shù)量（萬架）擴(kuò)建38%資料來源：Gartner、招商證券資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、招商證券超大規(guī)模（Hyperscale）數(shù)據(jù)中心建設(shè)持續(xù)高景氣周期。“超大規(guī)?！钡亩x各不相同，一般指擁有 5 萬-10 萬服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，但 Synergy Research 的標(biāo)準(zhǔn)較高，認(rèn)為是擁有“幾十萬臺服務(wù)器，有時甚至是數(shù)百萬臺

60、”。根據(jù) Synergy Research 數(shù)據(jù)，2018年全球超大規(guī)模供應(yīng)商運(yùn)營的大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將達(dá)到 430 個，同比增長了 11%，到 2019 第三季度已突破 504 個，目前還有 151 個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正在規(guī)劃或在建設(shè)當(dāng)中，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)高景氣將有望持續(xù)。據(jù) Cisco 的數(shù)據(jù)，預(yù)計到 2021 年，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器數(shù)量將占全部數(shù)據(jù)中心服務(wù)器總量的 53%，流量占比將達(dá)到 55%，成為市場主力。圖 26：全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心持續(xù)增長圖 27：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心規(guī)模占比逐步提升資料來源：Cisco、招商證券資料來源：Cisco、招商證券超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心作為新技術(shù)擔(dān)當(dāng)