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光器件行業(yè)市場(chǎng)需求情況行業(yè)經(jīng)營(yíng)情況及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

光器件分為有源器件和無(wú)源器件.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,主要包括半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)、光電二極管(PIN)、雪崩光電二極管(APD)、摻鉺光纖放大器(EDFA)、拉曼光放大器及調(diào)制器等.光無(wú)源器件是光通信系統(tǒng)中需要消耗一定能量、但沒(méi)有光電或電光轉(zhuǎn)換的器件,是光傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),主要包括光纖連接器、耦合器、波分復(fù)用器、光開(kāi)關(guān)、光衰減器和光隔離器等.

光器件是構(gòu)成光通信系統(tǒng)的必備元器件,能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制、探測(cè)、連接、波長(zhǎng)復(fù)用和解復(fù)用、光路轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、光電轉(zhuǎn)換等功能,很大程度上決定了光通信系統(tǒng)的性能水平、可靠性以及成本,其與整個(gè)光通信行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān).光通信設(shè)備由各種光器件構(gòu)成,包括完成光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、傳輸和收發(fā)的設(shè)備以及配線(xiàn)連接、分配設(shè)備等,常用的光通信設(shè)備有光終端收發(fā)機(jī)、光路由、交換機(jī)、光纖配線(xiàn)產(chǎn)品、光纜終端盒等.光纖光纜是光通信的傳輸通道,一般光纖由光棒拉絲生成,光纜由光纖加工而成.

光器件為光通信上游,是光設(shè)備的核心器件,其發(fā)展是光通信發(fā)展的重要基礎(chǔ).20世紀(jì)末,由于兩類(lèi)重要光器件的出現(xiàn)——波分復(fù)用解復(fù)用器(WDM/DWDM)和摻鉺光纖放大器(EDFA),大大提高了網(wǎng)絡(luò)容量并降低了網(wǎng)絡(luò)成本,使得改變?nèi)祟?lèi)通信和生活方式的全球互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)成為可能.光通信行業(yè)產(chǎn)值構(gòu)成

光器件在光設(shè)備中占比逐年攀升.在光通信行業(yè)的市場(chǎng)產(chǎn)值中,光器件一般占比20%,光設(shè)備占比40%,光纖光纜占比40%.預(yù)判光器件在光設(shè)備中的占比將提升,主要原因有二.一方面,光器件的小型化、模塊化、集成化和智能化,使其正逐步取代功能單一的分立式電子元器件和光學(xué)元器件,在性能上也可替代原先需要由系統(tǒng)或者設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的功能;

另一方面,光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正發(fā)生改變.之前,光通信主要應(yīng)用于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng),但隨著帶寬需求的增長(zhǎng)及光網(wǎng)路建設(shè)成本的下降,光傳輸網(wǎng)絡(luò)已在向接入網(wǎng)延伸.接入網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)和終端數(shù)量都遠(yuǎn)大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng),而每個(gè)節(jié)點(diǎn)和終端都需要光器件,故接入網(wǎng)中光器件的用量遠(yuǎn)大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng).

一、光器件行業(yè)市場(chǎng)需求情況分析

中國(guó)目前已經(jīng)成為了國(guó)際上光電子器件主要生產(chǎn)基地.隨著研發(fā)能力、生產(chǎn)工藝水平的提高,再加上產(chǎn)品的成本優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)光電子器件廠(chǎng)商綜合競(jìng)爭(zhēng)力日益提高.另外,受產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)和人力成本因素影響,國(guó)外光電子器件廠(chǎng)商通過(guò)多種方式,如直接投資、購(gòu)并國(guó)內(nèi)企業(yè)、OEM等,將產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到中國(guó);再者,國(guó)內(nèi)通信設(shè)備制造商如華為、中興通訊等在全球范圍內(nèi)的綜合實(shí)力不斷加強(qiáng)、市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大,同樣有利于增加國(guó)內(nèi)光電子器件廠(chǎng)商的市場(chǎng)需求.因此,國(guó)內(nèi)外光電子器件廠(chǎng)商參與全球化競(jìng)爭(zhēng)的程度越來(lái)越高,相互之間的競(jìng)爭(zhēng)也更為直接.如在PLC光分路器領(lǐng)域,無(wú)錫愛(ài)沃富、波若威、韓國(guó)Wooriro等國(guó)內(nèi)外企業(yè)均已經(jīng)參與到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái),成為公司的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手.在AWG、VMUX產(chǎn)品領(lǐng)域,光迅科技和美國(guó)Neophotonics公司則是公司在市場(chǎng)上的直接競(jìng)爭(zhēng)者.

以華為、中興通訊為代表的國(guó)內(nèi)光通信系統(tǒng)設(shè)備商在光傳輸設(shè)備、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備等方面已經(jīng)迎頭趕上國(guó)際先進(jìn)水平,市場(chǎng)份額位居全球前列,但在光電子器件方面,國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備商還嚴(yán)重依賴(lài)于國(guó)外廠(chǎng)商,尤其是高端的核心器件,如飛速(40Gbit/s,100Gbit/s)光收發(fā)模塊,智能全光網(wǎng)用ROADM(可重構(gòu)光分插復(fù)用設(shè)備)等完全依賴(lài)進(jìn)口,陣列波導(dǎo)光柵(AWG)盡管可以國(guó)內(nèi)封裝生產(chǎn),但芯片也依賴(lài)進(jìn)口.

相比美國(guó)、歐洲、日本、臺(tái)灣等光通信器件公司發(fā)展較快的區(qū)域,國(guó)內(nèi)光電子器件行業(yè)中大部分企業(yè)仍然依靠低成本在低端器件領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng),缺乏核心技術(shù)和自主品牌,總體上的競(jìng)爭(zhēng)力仍較為薄弱,位于產(chǎn)業(yè)鏈的低端.

目前光電子器件行業(yè)全球化競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)形成.隨著國(guó)內(nèi)光電子器件廠(chǎng)商研發(fā)能力、生產(chǎn)工藝的提高,再加上產(chǎn)品的成本優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)企業(yè)加大了出口的力度,國(guó)外通信系統(tǒng)設(shè)備廠(chǎng)商也增加了對(duì)國(guó)內(nèi)光電子器件產(chǎn)品的采購(gòu)力度.與此同時(shí),國(guó)外通信系統(tǒng)設(shè)備廠(chǎng)商為了降低成本,近年來(lái)也紛紛把生產(chǎn)和研發(fā)基地向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移,這也帶動(dòng)了中國(guó)大陸光電子器件市場(chǎng)的需求.

另一方面,為降低生產(chǎn)成本,全球各大光電子器件廠(chǎng)商也紛紛將部分制造基地向以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移.如JDSU、Bookham在深圳,Oplink和AFOP分別在珠海和東莞設(shè)有獨(dú)資企業(yè).按生產(chǎn)制造地劃分,2008年中國(guó)生產(chǎn)制造的器件已占全球25%的市場(chǎng)份額,而中國(guó)大陸本土企業(yè)的銷(xiāo)售約占全球光電子器件市場(chǎng)15%的市場(chǎng)份額.

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看,占據(jù)60%以上的屬于收發(fā)器,2013年以來(lái)保持了12.7%的復(fù)合增速規(guī)模接近60億美元,且近兩年呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng),主要源自于中國(guó)電信網(wǎng)市場(chǎng)的擴(kuò)容升級(jí)和北美數(shù)通市場(chǎng)采納新的飛速DCI方案.獨(dú)立器件規(guī)模近20億美元,近三年也保持了13.9%的較快增速,該部分增速主要來(lái)自于中國(guó)市場(chǎng)電信網(wǎng)建設(shè)投入保持高位;放大器、適配器和濾波器規(guī)模較為平穩(wěn),保持在12到15億美元的水平.

從近幾年情況看,各地區(qū)的份額基本保持穩(wěn)定:亞太市場(chǎng)在中國(guó)及日韓新市場(chǎng)大力投入寬帶建設(shè)的拉動(dòng)下,2017年份額明顯增長(zhǎng),超過(guò)全球需求的60%;北美市場(chǎng)雖然從25%的占比下滑到22%左右,但由于引領(lǐng)最新的架構(gòu)方案,其依然是重要的價(jià)值市場(chǎng);受經(jīng)濟(jì)拖累,歐洲、中東和非洲占比同樣下滑,總體接近12%;中南美洲市場(chǎng)光器件需求則持續(xù)疲弱.2011-2017年收發(fā)器市場(chǎng)規(guī)模占比情況

隨著全球電信業(yè)資本投資的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)未來(lái)全球光纖適配器市場(chǎng)和光收發(fā)模塊市場(chǎng)將穩(wěn)定向前發(fā)展,從而帶動(dòng)陶瓷套管市場(chǎng)的發(fā)展.陶瓷套管主要用于生產(chǎn)光纖適配器和光收發(fā)模塊的接口部分;其中,光纖適配器占據(jù)了絕大部分市場(chǎng).陶瓷套管的發(fā)展都有賴(lài)于通信技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)視頻游戲等應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、人們對(duì)帶寬需求的增長(zhǎng)以及電信運(yùn)營(yíng)商的資本開(kāi)支走向.2015年,中國(guó)市場(chǎng)需求量約為9.6億只;到2017年,中國(guó)市場(chǎng)需求量增至13億只.2015-2017年中國(guó)陶瓷套管需求量走勢(shì)2015-2017年中國(guó)光線(xiàn)適配器需求量走勢(shì)

光纖適配器行業(yè)的發(fā)展同樣依賴(lài)于光通信行業(yè)的發(fā)展,與電信資本開(kāi)支高度相關(guān).中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商、廣電運(yùn)營(yíng)商以及因特網(wǎng)服務(wù)商資本開(kāi)支的增長(zhǎng)將直接帶動(dòng)光通信設(shè)備、光纖配線(xiàn)架以及相關(guān)測(cè)試測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),從而推動(dòng)光纖適配器的發(fā)展.

FTTx光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、4G網(wǎng)絡(luò)部署、無(wú)線(xiàn)回傳網(wǎng)建設(shè)、以及三網(wǎng)融合的有序推進(jìn)等都是推動(dòng)光收發(fā)模塊市場(chǎng)快速成長(zhǎng)的因素,光收發(fā)模塊的市場(chǎng)需求旺盛.光收發(fā)接口組件應(yīng)用于光收發(fā)模塊中,推動(dòng)光收發(fā)模塊市場(chǎng)的發(fā)展因素即是光收發(fā)接口組件市場(chǎng)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力.2013年中國(guó)光收發(fā)模塊市場(chǎng)需求量大約0.5億只,到2017年增長(zhǎng)到0.7億只.2015-2017年中國(guó)光收發(fā)接口庫(kù)組件需求量走勢(shì)

二、光器件行業(yè)經(jīng)營(yíng)情況分析

2018H1光器件板塊實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入63.58億元,同比增長(zhǎng)77.83&;歸母凈利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)6.32億元,同比增長(zhǎng)52.02%,整個(gè)板塊銷(xiāo)售毛利率和凈利率都有所下滑,分別為23.11%和9.80%,分別減少1.49pct、1.83pct.光器件營(yíng)收增速分布光器件歸母凈利潤(rùn)增速營(yíng)收增速分布光器件版塊銷(xiāo)售凈利率與凈利率

三、光通信器件行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

光集成技術(shù)(PIC)是未來(lái)光器件的主流發(fā)展方向,近年來(lái)一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注和研究的焦點(diǎn).光子集成技術(shù)相對(duì)于目前廣泛采用的分立元器件,在尺寸、功耗、成本、可靠性等方面優(yōu)勢(shì)明顯,是未來(lái)光器件的主流發(fā)展方向.

近年來(lái),隨著技術(shù)的逐步積累以及產(chǎn)業(yè)需求的升溫,PIC進(jìn)入較快發(fā)展時(shí)期,中小規(guī)模PIC已經(jīng)成熟并取得廣泛商用,大規(guī)模PIC集成度已達(dá)到數(shù)百個(gè)元器件.PIC技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的參與企業(yè)涵蓋系統(tǒng)設(shè)備商、光器件芯片制造商、綜合服務(wù)提供商、半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)加工廠(chǎng)商Foundry等多個(gè)領(lǐng)域,面向電信和數(shù)據(jù)兩大應(yīng)用市場(chǎng).

光集成技術(shù)包括基于III-V簇化合物半導(dǎo)體材料的光集成技術(shù)、基于鈮酸鋰電解質(zhì)材料的光集成技術(shù)、基于SiO2絕緣體材料的PIC技術(shù)、硅基材料的光集成技術(shù)、基于聚合物材料的光集成技術(shù)以及基于氮化硅材料的光集成技術(shù).III-V簇化合物半導(dǎo)體材料的光集成技術(shù),如GaAs、InP技術(shù),特別適合光源、探測(cè)器等有源器件的集成;鈮酸鋰材料的光集成技術(shù),這類(lèi)材料特別適合研制飛速光調(diào)制器、光開(kāi)關(guān)等,技術(shù)成熟,且市場(chǎng)份額較大;SiO2絕緣體材料的PIC技術(shù),適合陣列波導(dǎo)光柵AWG(arrayedwaveguidegrating)、分路器(splitter)、熱光器件等多種無(wú)源光波導(dǎo)器件;硅基材料的集成光集成技術(shù),采用的結(jié)構(gòu)與電子學(xué)的集成電路類(lèi)似,是未來(lái)光集成、甚至光電集成的重要方向;聚合物材料、氮化硅材料在光集成及光子器件領(lǐng)域同樣占有一席之地.這些集成材料各有所長(zhǎng),都有各自不同的應(yīng)用市場(chǎng).不同器件、不同功能、不同材料的混合集成將是光器件技術(shù)的短期發(fā)展方向.

PIC是光器件必然的演進(jìn)方向,也必然造就新一代基于光器件的應(yīng)用系統(tǒng),而最終的光器件發(fā)展將更加集成化.III-V族材料和硅基材料更為業(yè)界普遍看作未來(lái)光集成技術(shù)的兩大陣營(yíng),在材料方面,III-V族材料偏向應(yīng)用于有源器件,硅基材料偏向于應(yīng)用無(wú)源器件.III-V族材料在有源器件中廣泛采用,磷化銦是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)通信波長(zhǎng)大規(guī)模單片集成的材料,未來(lái)仍具有一定發(fā)展?jié)摿?代表性產(chǎn)品是Infinera公司的飛速光發(fā)射、接收芯片.然而,磷化銦屬于稀有材料,外延片尺寸較小,在低成本和大規(guī)模生產(chǎn)能力方面受到一定限制.另外,硅光子可將CMOS集成電路上的投資和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到PIC領(lǐng)域,有效降低成本,提高生產(chǎn)效率,已成為未來(lái)PIC重要技術(shù)方向之一.硅光子的代表性技術(shù)產(chǎn)品如Luxtera公司的AOC芯片、Cisco公司的CPAK光模塊、Acacia公司的相干CFP光模塊,以及Intel公司致力研發(fā)的混合集成激光器和芯片級(jí)光互聯(lián)技術(shù)等,中國(guó)也有少數(shù)企業(yè)涉足,但規(guī)模有限.

光器件是光通信發(fā)展的瓶頸,光通信成為所有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成技術(shù)中降價(jià)最慢的領(lǐng)域,其中光器件成本是瓶頸中的瓶頸.硅光子技術(shù)將成為重要突破方向,它是利用現(xiàn)有CMOS集成電路上的投資、設(shè)施、經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、制造、封裝光器件和光電集成電路,在集成度、可制造性和擴(kuò)展性方面達(dá)到CMOS的水平,從而在成本、功耗、尺寸上

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