中國光通信器件行業(yè)5G助力發(fā)展趨勢

中國光通信器件行業(yè)5G助力發(fā)展趨勢

光通信器件是光傳輸網絡中對光信號進行放大、轉換和傳輸的各類功能器件，是光傳輸系統的重要組成部分。

光通信器件根據工作時是否需要電源驅動，分為有源器件和無源器件。有源器件工作時，其內部需要電源驅動，無源器件工作時，其內部無需任何電源。典型光有源器件包括激光器、光探測器、光放大器等。無源器件包括光連接器、光開關、波分復用器、光濾波器等。一般來講，有源器件主要負責信號變換和放大，無源器件主要負責信號的傳輸。光通信器件分類及主要功能

在電信和數通市場的共同推動下，全球和國內光器件市場規(guī)模均保持平穩(wěn)增長。2016年全球光器件銷售額達到96億美元，預計到2022年將超過140億美元，年復合增速約為6.8%。另據ICCSZ預測，到國內光器件市場到2022年規(guī)模將達到38.5億美元，約占全球市場的27.5%。2016-2022年全球光器件市場收入及增速預測

2016-2022年中國光器件市場收入及增速預測

雖然光器件產品種類繁多，但普遍市場規(guī)模不大，有源器件市場遠大于無源器件市場。據調查數據統計，2016年，全球有源器件和無源器件市場規(guī)模分別為79.4億美元和16.1億美元，有源器件市場占比達到83%。有源器件中，光收發(fā)模塊占絕大部分市場份額。據調查數據顯示，有源光收發(fā)模塊的產值在光通信器件中占比超過六成，在輸入端、傳輸端等不同細分市場上均發(fā)揮著至關重要的作用。全球光器件市場構成占比

我國光器件廠商多而不強，高端芯片進口依賴度高

中國是全球最大光通信市場，但產業(yè)鏈競爭實力相差巨大。在下游光通信系統設備領域，華為、中興、烽火等已經成為產業(yè)引領者，占據全球半壁江山；在中游光通信器件領域，中國約占全球三成份額；在上游光芯片、電芯片領域，占全球份額不到10%。

我國光通信器件廠商眾多，但普遍收入規(guī)模不大，主要生產中低端產品。國內大多數廠商以中小企業(yè)為主，產品比較單一，規(guī)模參差不齊，自主研發(fā)和投入實力相對較弱，主要集中在中低端產品的研發(fā)和制造。國內企業(yè)的主要優(yōu)勢在于成本管控能力較強，人力成本相對便宜，承接一些特定光器件客戶的代加工作業(yè)，因此近年在中低端產品領域，進口替代效應逐漸顯現。國內光器件行業(yè)典型公司一覽表

2018年，躋身全球前十名的國內光器件公司有兩家，分別為中際旭創(chuàng)和光迅科技。蘇州旭創(chuàng)產品相對單一，主要產品為數通及電信用光模塊，目前為全球100G光模塊出貨量最大的廠商之一。華工科技2018年光電器件業(yè)務實現收入為21.7億元，規(guī)模處于整個行業(yè)中游水平。

中國雖是全球最大光通信市場，但產業(yè)鏈中國雖是全球最大光通信市場，但產業(yè)鏈“頭重腳輕”的形勢依然嚴峻。光芯片的形勢依然嚴峻。光芯片在光器件成本中占比最大，是產業(yè)鏈最核心的環(huán)節(jié)。以光模塊為例，光模塊由器件元件、功能電路和光接口等組成，從成本來看，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的主體為探測器芯片（APD/PD等）。光模塊成本構成占比

光器件元件成本構成

目前，我國高端光通信芯片市場基本被海外廠商壟斷，海外廠商占國內高端光芯片、電芯片市場90%以上的份額。光通信芯片分類及典型產品

我國10G光芯片國產化率接近50%，但25G及以上光芯片國產化率僅有3%。電芯片國產化率比光芯片更低。

令人欣慰的是，少數國內廠商通過自研，在芯片領域已有所突破。近年，光迅科技、華為海思、海信寬帶、云嶺光電（華工科技參股）等能量產10G及以下光芯片，部分類型25G芯片已經取得突破。

大力發(fā)展芯片產業(yè)，實現芯片國產化替代，是未來產業(yè)發(fā)展的重中之重。工信部在《中國光電子器件產業(yè)技術發(fā)展路線圖》中明確提出，確保2022年中低端光電子芯片的國產化率超過60%，高端光電子芯片的國產化率突破20%。

2019年是5G建設元年，伴隨5G網絡建設的興起，將推動承載網擴容升級，從而帶來海量光器件需求。

相比于4G網絡，5G采用更寬的頻譜，更大規(guī)模的MIMO技術，將峰值帶寬和用戶體驗帶寬提升數十倍，同時提出毫秒級超低時延及更高的可靠性，對網絡性能指標要求更為苛刻。

為了滿足5G的應用場景，需要更大的傳輸容量和更快的傳輸速率支持，光器件模塊需要進行相應升級，從而帶來海量光器件需求。4G時代，前傳網絡中以6G/10G光模塊為主，5G網絡將其為升級為25G，從而帶來海量25G及以上速率光模塊需求。

5G前傳網絡（AAU/RRU與DU之間）若以光纖直驅為主，對應25G/50G的光模塊；中傳網絡（DU與CU之間）以環(huán)網結構為主，對應100G/200G的光模塊；回傳網絡（CU與CN之間）采用環(huán)網或全互聯結構，對應200G/400G的光模塊。100G/200G/400G的技術將在傳輸網中得到更為廣泛的應用以滿足更高的速率和時延指標。

2019年9月初，在中國光博會上，中國移動在前傳承載網方案中，提出創(chuàng)新的5G前傳Open-WDM/MWDM方案，將在5G前傳重用低成本25GCWDM推進12波長系統，從而對單基站前傳光模塊的需求量有望從從4G的時的6只提升至12/24只。

2021-2023年三年建設高峰期，每年新建的宏基站超過100萬，頂峰時期國內每年僅前傳光模塊需求超過750萬只（相當于2018年需求的2倍）。2019-2025年5G基站前傳25G/50G光模塊需求（萬只）

隨著全球5G網絡建設的興起，25G光模塊將在2019年開始逐步放量，并在2024年達到高峰期，數量預計達到1260萬只，其中70%應用在中國市場，