2022年光通信芯片行業(yè)市場(chǎng)研究報(bào)告行業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展歷程驅(qū)動(dòng)因素行業(yè)痛點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)環(huán)境目錄01、行業(yè)概述

02、發(fā)展環(huán)境03、行業(yè)現(xiàn)狀

04、行業(yè)痛點(diǎn)

05、行業(yè)前景趨勢(shì)行業(yè)概述行業(yè)定義行業(yè)發(fā)展歷程行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈01行業(yè)定義光通信芯片分為激光器芯片以及探測(cè)器芯片，分別具有電光信號(hào)轉(zhuǎn)換以及光電信號(hào)轉(zhuǎn)換功能，是光模塊最核心的功能芯片。激光器芯片以及探測(cè)器芯片通過(guò)封裝形成光發(fā)射組件以及光接收組件（光發(fā)收組件）。光發(fā)收組件、電芯片以及結(jié)構(gòu)件等最終封裝成光模塊。從生產(chǎn)流程看，光通信產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，工藝流程較為復(fù)雜，包括芯片設(shè)計(jì)、基板制造、磊晶成長(zhǎng)、晶粒制造四個(gè)環(huán)節(jié):（1）芯片設(shè)計(jì):用芯片設(shè)計(jì)軟件根據(jù)特定的芯片功能要求制作光電線路圖；（2）基板制造:GaAs/InP材料經(jīng)提純、拉晶、切割、拋光、研磨制成單晶體襯底即基板；（3）磊晶生長(zhǎng):根據(jù)設(shè)計(jì)圖，用基板和有機(jī)金屬氣體在MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積）/MBE（分子束外延）設(shè)備里長(zhǎng)晶，制成外延片（Wafer）；（4）晶粒制造:對(duì)外延片進(jìn)行光刻等系列處理，制成電路功能完整的可封裝晶粒。發(fā)展歷程1970年：美國(guó)康寧公司根據(jù)高琨的設(shè)想首先制出20dB/Km的光纖，雖然只有幾米長(zhǎng)，壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但是證明怎么降低光纖損耗是可行的，標(biāo)志著光纖通信系統(tǒng)的實(shí)際研究條件得以具備，光通信的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段。同年BellLab研制成功溫室下連續(xù)連續(xù)振高的半導(dǎo)體激光器。80年代初開(kāi)始：?jiǎn)文９饫w和量子阱激光器問(wèn)世；90年代中后：EDFA和DFB問(wèn)世以及單模低損耗光纖的發(fā)展，是它的標(biāo)志性成果；21世紀(jì)：這個(gè)階段最大的成果體現(xiàn)是DWDM與DFB的商業(yè)化；產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)業(yè)鏈上游：光通信芯片企業(yè)采用高頻性能突出的GaAs以及InP化合物半導(dǎo)體為光通信芯片的襯底。GaAs以及InP可被制成電阻率比硅、鍺高3個(gè)數(shù)量級(jí)以上的半絕緣高阻材料，用來(lái)制作襯底具有高頻、高低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，符合5G通信高頻的特點(diǎn)，因而在光通信芯片領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。InP襯底:InP襯底的主流尺寸是2-6英寸，市場(chǎng)集中度較高，全球超過(guò)80%的市場(chǎng)份額由日本住友電工和美國(guó)AXT兩家公司占有。中國(guó)僅有極少數(shù)廠商或科研單位可制造InP襯底，包括鼎泰芯源、北京世紀(jì)金光、云南鍺業(yè)、廣東天鼎思科新材料、廣東先導(dǎo)半導(dǎo)體材料、深圳泛美、南京金美鎵業(yè)等。其中珠海鼎泰芯源與中科院半導(dǎo)體所團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻破2-6英寸襯底生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)能為1萬(wàn)片/年。中國(guó)InP材料行業(yè)雖在材料合成、晶體生長(zhǎng)、材料熱處理和材料特性等方面取得進(jìn)步，并掌握了2-6英寸襯底片的技術(shù)，但中國(guó)企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模仍較小，大尺寸InP產(chǎn)能不足，市場(chǎng)主要掌握在國(guó)際巨頭企業(yè)中。GaAs襯底:美國(guó)AXT、日本住友電工、德國(guó)弗萊貝格化合物材料占據(jù)全球GaAs襯底95%的市場(chǎng)份額。中國(guó)可生產(chǎn)GaAs襯底的企業(yè)包括大慶佳昌、中科晶電、云南鑫耀、廊坊國(guó)瑞、天津晶明、新鄉(xiāng)神州、揚(yáng)州中顯、中科嫁英、海威華芯、有研新材等公司，其中中科晶電和天津晶明具備4英寸GaAs襯底的生產(chǎn)能力但并未形成大規(guī)模量產(chǎn)?，F(xiàn)階段，中國(guó)高質(zhì)量4-6英寸GaAs襯底基本依賴(lài)進(jìn)口。產(chǎn)業(yè)鏈中游產(chǎn)業(yè)鏈中游：Fabless模式下的企業(yè)只負(fù)責(zé)芯片的設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售，將磊晶生長(zhǎng)以及晶粒制造環(huán)節(jié)外包。Fabless芯片設(shè)計(jì)企業(yè)無(wú)需建設(shè)自身的生產(chǎn)線，因此企業(yè)資產(chǎn)較輕，初始投資規(guī)模小。中國(guó)目前大多光通信芯片企業(yè)采用Fabless模式，例如華為海思、飛昂光電等。Foundry企業(yè)只負(fù)責(zé)磊晶生長(zhǎng)以及晶粒制造，不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)。Foundary企業(yè)可以同時(shí)為多家設(shè)計(jì)公司提供服務(wù)，且不承擔(dān)由市場(chǎng)調(diào)研不準(zhǔn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷等造成的風(fēng)險(xiǎn)。但磊晶生長(zhǎng)與晶粒制造都屬于資產(chǎn)密集型行業(yè)，前期投資規(guī)模較大，維持生產(chǎn)線正常運(yùn)作費(fèi)用較高?，F(xiàn)階段，中國(guó)磊晶生長(zhǎng)企業(yè)能力嚴(yán)重不足，外延技術(shù)進(jìn)口依賴(lài)嚴(yán)重。IDM模式下的企業(yè)業(yè)務(wù)覆蓋光通信芯片整個(gè)生產(chǎn)流程包括芯片設(shè)計(jì)、磊晶生長(zhǎng)以及晶粒制造環(huán)節(jié)。IDM廠商擁有單獨(dú)生產(chǎn)光通信芯片的能力，主要優(yōu)勢(shì)在于設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化，有助于充分發(fā)掘技術(shù)潛力。典型的IDM光通信芯片廠商有Finisar、Lumentum以及中國(guó)的光訊科技。產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)業(yè)鏈下游：光通信產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)主要參與者有光模塊企業(yè)、通信設(shè)備企業(yè)以及數(shù)據(jù)中心企業(yè)。光模塊由光器件、電路芯片、PCB以及結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，其中光器件占光模塊成本的72%。光器件的核心為光收發(fā)組件，兩者合計(jì)占光器件成本的80%。中端光模塊采用10G光通信芯片，而10G光通信芯片占中端光收發(fā)組件成本的85%。由此推斷，10G光通信芯片在中端光器件的成本占比為68%，占中端光模塊成本的50%。隨著光模塊速率的提升，光通信在光模塊的成本占比亦會(huì)上升。發(fā)展環(huán)境政策環(huán)境經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)環(huán)境02PartOne政策環(huán)境1“十三五”末，光網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋城鄉(xiāng)，寬帶接入能力大幅提升，5G啟動(dòng)商務(wù)服務(wù)。形成容量大、網(wǎng)速高、管理靈活的新一代骨干傳輸網(wǎng)。加強(qiáng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)智能終端等技術(shù)研發(fā)和綜合應(yīng)用工信部《“十三五”國(guó)家信息規(guī)劃》《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》國(guó)務(wù)院《擴(kuò)大和升級(jí)信息消費(fèi)三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》工信部、發(fā)改委明確提出各部門(mén)需協(xié)同攻關(guān)高端芯片、核心器件、光通信器件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高端服務(wù)器、安全防護(hù)產(chǎn)品等關(guān)鍵軟硬件設(shè)備中表達(dá)政府對(duì)推動(dòng)信息消費(fèi)向縱深發(fā)展得意愿。計(jì)劃指出，到2020年，信息消費(fèi)規(guī)模要達(dá)到6萬(wàn)億元，信息技術(shù)要在消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)揮出明顯得帶動(dòng)作用，通知明確提出要推進(jìn)5G的建設(shè)《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018-2022年） 》計(jì)劃中表達(dá)政府對(duì)推動(dòng)信息消費(fèi)向縱深發(fā)展得意愿。計(jì)劃指出,到2020年,信息消費(fèi)規(guī)模要達(dá)到6萬(wàn)億元,信息技術(shù)要在消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)揮出明顯得帶動(dòng)作用,通知明確提出要推進(jìn)5G的建設(shè)。重點(diǎn)發(fā)展高速光通信芯片、高速高精度光探測(cè)器、高速直調(diào)和外調(diào)制激光器、高速調(diào)制器芯片、高功率激光器、光傳輸用數(shù)字信號(hào)處理器芯片、高速驅(qū)動(dòng)器。明確指出各類(lèi)型芯片級(jí)目標(biāo)和要求，到2020年，中低端芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)60%，高端芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)20%《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)》明確指出各類(lèi)型芯片級(jí)目標(biāo)和要求,到2020年,中低端芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)60%,高端芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)20%。 《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》《擴(kuò)大和升級(jí)信息消費(fèi)三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020)年》政策環(huán)境2社會(huì)環(huán)境很多業(yè)內(nèi)人士將2018年稱(chēng)作5G元年，它給行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇無(wú)疑是巨大的，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，截止:2020年，我國(guó)僅基站規(guī)模就將達(dá)到千億市場(chǎng)，整體5G產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景非常廣闊。5G給光通訊芯片帶來(lái)巨大的機(jī)遇，三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)，通信芯片在移動(dòng)通信、無(wú)線Internet和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)的發(fā)展，尤其是支持5G的通訊芯片，將成為全球半導(dǎo)體芯片業(yè).最大的應(yīng)用市場(chǎng)。我國(guó)各地區(qū)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，紛紛出臺(tái)多項(xiàng)政策推動(dòng)光通信芯片行業(yè)發(fā)展。如江西省發(fā)布《江西省人民政府關(guān)于貫徹落實(shí)《中國(guó)制造2025》的實(shí)施意見(jiàn)》提出要重點(diǎn)突破移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)芯片、光通信芯片、射頻芯片、北斗導(dǎo)航芯片以及高端通用芯片等產(chǎn)品的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)。社會(huì)環(huán)境國(guó)產(chǎn)光芯片的缺失成為制約通信光電子器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，這也是國(guó)內(nèi)5G的發(fā)展的一大挑戰(zhàn)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的光通訊芯片嚴(yán)重依靠進(jìn)口，尤其是在高端通訊芯片這塊，自主研發(fā)能力相對(duì)欠缺。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)芯片行業(yè)的重視程度超過(guò)以往，對(duì)企業(yè)而言，光通訊芯片的市場(chǎng)前景不可限量，國(guó)內(nèi)的通訊企業(yè)也在加大投入，紛紛研發(fā)芯片。基于此，我們整理了國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)光通訊芯片布局，未來(lái)，它們將是這塊市場(chǎng)的主體。經(jīng)濟(jì)環(huán)境隨著光芯片、光器件的技術(shù)進(jìn)步、成本下降，光通信行業(yè)將能夠更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)海量數(shù)據(jù)以及高速運(yùn)算要求帶來(lái)的巨大壓力，光通信行業(yè)有望保持持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2015年-2019年我國(guó)光通信市場(chǎng)規(guī)模逐步增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)，2021年我國(guó)光通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1500億元。行業(yè)現(xiàn)狀分析03PartOne行業(yè)現(xiàn)狀分析中國(guó)光通信芯片行業(yè)處在發(fā)展初期，25G系列的高速芯片均未實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售，2014年至2018年光通信芯片市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率僅為16.1%。在光通信芯片企業(yè)擔(dān)任10年以上銷(xiāo)售總監(jiān)的行業(yè)專(zhuān)家分析，5G時(shí)代的到來(lái)是光通信芯片行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。2018年12月，工信部正式發(fā)文表示，向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通發(fā)放5G系統(tǒng)中低頻段試驗(yàn)頻率使用許可，中國(guó)電信獲得3,400MHz-3,500MHz共100MHz帶寬的5G試驗(yàn)頻率資源，中國(guó)移動(dòng)獲得2,515MHz-2,675MHz、4,800MHz-4,900MHz頻段的5G試驗(yàn)頻率資源，中國(guó)聯(lián)通獲得3,500MHz-3,600MHz共100MHz帶寬的5G試驗(yàn)頻率資源。對(duì)比4G通訊使用的1,800-2,600MHZ頻率，5G通用頻率明顯高于4G通訊。電磁波具有頻率越高，則波長(zhǎng)越短的特點(diǎn)。5G使用更高的頻率導(dǎo)致信號(hào)覆蓋能力大幅減弱，信號(hào)覆蓋同一個(gè)區(qū)域，通信設(shè)備商需建設(shè)5G基站的數(shù)量超過(guò)需建設(shè)4G基站的數(shù)量?；窘ㄔO(shè)拉動(dòng)通信設(shè)備商對(duì)光通信芯片需求。從基站的建設(shè)周期分析，中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在2013年12月獲得4G牌照，到2018年基本完成4G網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，因此4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)周期在4年左右。由于5G基站建設(shè)數(shù)量會(huì)超過(guò)4G基站數(shù)量，因此5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)周期會(huì)比4G長(zhǎng)，在5-6年。行業(yè)現(xiàn)狀分析為解決數(shù)據(jù)流量暴漲問(wèn)題，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商必須增加超大數(shù)據(jù)中心的數(shù)量。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需大量DFB以及VCSEL芯片實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，因此大規(guī)模建設(shè)數(shù)據(jù)中心亦拉動(dòng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)光通信芯片需求。未來(lái)5年光通信芯片行業(yè)享受5G時(shí)代與數(shù)據(jù)流量暴漲的紅利，2023年中國(guó)光通信芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)至39億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為23%。由于數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，光模塊平均3-4年完成一次產(chǎn)品迭代。光通信芯片為光模塊的核心器件，光模塊傳輸速率的升級(jí)迫使光通信芯片產(chǎn)品的更新迭代。以北美數(shù)據(jù)中心為例:（1）2012-2015年，北美數(shù)據(jù)中心采用10G/40G光模塊以及5G/10G光通信芯片；（2）2015-2018年，北美云巨頭企業(yè)升級(jí)數(shù)據(jù)中心至25G/100G傳輸速率。100G光模塊（光通信芯片從10G升級(jí)至25G）成為數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的主流產(chǎn)品；（3）2019年，亞馬遜、谷歌等巨頭進(jìn)軍400G傳輸速率的數(shù)據(jù)中心，小規(guī)模采購(gòu)400G光模塊。400G光模塊則需25G或50G光通信芯片。對(duì)比北美數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，中國(guó)數(shù)據(jù)中心部署進(jìn)度落后1-2年，現(xiàn)階段25G/100G數(shù)據(jù)中心架構(gòu)仍為中國(guó)市場(chǎng)主流。中國(guó)數(shù)據(jù)中心如要追上北美數(shù)據(jù)中心迭代的進(jìn)度，光通信芯片也需跟進(jìn)數(shù)據(jù)中心更新升級(jí)的速度，即在3-4年內(nèi)完成更高速數(shù)率光通信芯片的量產(chǎn)。由于光通信芯片技術(shù)門(mén)檻極高，企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)能否在3-4年內(nèi)突破新技術(shù)具有極大不確定性，易出現(xiàn)芯片失效或者自身芯片技術(shù)迭代未跟上客戶需求的情形。行業(yè)現(xiàn)狀國(guó)際大型光通信芯片企業(yè)把持超過(guò)90%高速芯片市場(chǎng)份額，該類(lèi)國(guó)際一流企業(yè)通過(guò)整合行業(yè)資源不斷加強(qiáng)自身市場(chǎng)地位，導(dǎo)致中國(guó)光通信芯片企業(yè)的生存環(huán)境逐漸被這類(lèi)大廠蠶食。從2018年3月份Lumentum并購(gòu)Oclaro，到2019年II-IV并購(gòu)Finisar，顯示國(guó)際廠商通過(guò)整合產(chǎn)業(yè)鏈完成技術(shù)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，使產(chǎn)品覆蓋光通信芯片、光模塊領(lǐng)域所有環(huán)節(jié)。Finisar、II-IV、Lumentum以及Oclaro等巨頭在技術(shù)上已領(lǐng)先中國(guó)企業(yè)1至2代，在合并后國(guó)際巨頭企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及規(guī)模優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯。此外，華為海思強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入光通信芯片行業(yè)成為中國(guó)第一家量產(chǎn)25G系列芯片的企業(yè)，亦會(huì)瓜分中國(guó)其他光通信芯片企業(yè)的市場(chǎng)份額。中國(guó)光通信芯片企業(yè)發(fā)展空間不大，其行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模量級(jí)僅百億人民幣，相比其他類(lèi)型芯片如儲(chǔ)存芯片市場(chǎng)規(guī)模明顯較小。國(guó)際巨頭以及華為海思的強(qiáng)勢(shì)介入壓榨了中國(guó)本土其他光通信芯片企業(yè)原本的生存空間。競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)市場(chǎng)接受度風(fēng)險(xiǎn)光通信芯片企業(yè)屬于華為以及中興的二級(jí)供應(yīng)商，而華為和中興對(duì)自身供應(yīng)鏈嚴(yán)格把控，初創(chuàng)光通信芯片企業(yè)進(jìn)入華為以及中興供應(yīng)鏈體系難度較天?，F(xiàn)階段，中國(guó)可以量產(chǎn)10G系列光通信芯片的企業(yè)有10多家，而真正得到華為和中興認(rèn)證的企業(yè)僅有光迅以及海信。初創(chuàng)光通信芯片企業(yè)即使可以生產(chǎn)出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，但依然難以進(jìn)入華為中興的供應(yīng)鏈體系。過(guò)去三年，國(guó)務(wù)院、工信部以及發(fā)改委先后出臺(tái)相應(yīng)政策，明確指出支持5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)。光通信芯片作為5G通訊設(shè)備的核心器件也受到政府部門(mén)的大力支持。工信部在2018年發(fā)布《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018-2022年）》，該發(fā)展路線圖量化2020年以及2022年核心光通信芯片的發(fā)展規(guī)劃，并提出將全面提速DFB、EML、VCSEL等核心芯片的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。政策支持政策支持、通訊巨頭紛紛入局、5G基站建設(shè)拉動(dòng)通信設(shè)備廠商對(duì)光模塊需求、數(shù)據(jù)流量暴漲帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)光模塊需求等是行業(yè)主要驅(qū)動(dòng)因素5G使用更高的頻率電磁波導(dǎo)致信號(hào)覆蓋范圍大幅縮小，信號(hào)覆蓋同一個(gè)區(qū)域，通信設(shè)備廠商需建設(shè)5G基站的數(shù)量為4G基站數(shù)量的5-2倍。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截止到2018年12月31日，中國(guó)共有372萬(wàn)個(gè)4G基站，以此為基準(zhǔn)，至5G成熟期中國(guó)將有558至744萬(wàn)個(gè)5G宏基站的建設(shè)規(guī)模。5G承載網(wǎng)采用前傳、中傳以及回傳的三級(jí)架構(gòu)。三級(jí)架構(gòu)相比傳統(tǒng)的二級(jí)架構(gòu)增加了一層光傳輸環(huán)節(jié)，光端口數(shù)量增加，光模塊的需求也因此增加。5G承載網(wǎng)前傳需3,346萬(wàn)塊25G光模塊，中轉(zhuǎn)以及回傳需243萬(wàn)塊100G光模塊，52萬(wàn)塊200G光模塊以及14萬(wàn)塊400G光模塊，合計(jì)共需3,655.4萬(wàn)塊光模塊以及9,950.8萬(wàn)塊配對(duì)的光通信芯片（包括激光器芯片與探測(cè)器芯片）。因此，5G基站的建設(shè)將在未來(lái)5-6年為光通信芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)9,550.8萬(wàn)塊芯片需求量，從而帶動(dòng)光通信芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通訊巨頭紛紛入局5G使用更高的頻率電磁波導(dǎo)致信號(hào)覆蓋范圍大幅縮小，信號(hào)覆蓋同一個(gè)區(qū)域，通信設(shè)備廠商需建設(shè)5G基站的數(shù)量為4G基站數(shù)量的5-2倍。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截止到2018年12月31日，中國(guó)共有372萬(wàn)個(gè)4G基站，以此為基準(zhǔn)，至5G成熟期中國(guó)將有558至744萬(wàn)個(gè)5G宏基站的建設(shè)規(guī)模。5G承載網(wǎng)采用前傳、中傳以及回傳的三級(jí)架構(gòu)。三級(jí)架構(gòu)相比傳統(tǒng)的二級(jí)架構(gòu)增加了一層光傳輸環(huán)節(jié)，光端口數(shù)量增加，光模塊的需求也因此增加。5G承載網(wǎng)前傳需3,346萬(wàn)塊25G光模塊，中轉(zhuǎn)以及回傳需243萬(wàn)塊100G光模塊，52萬(wàn)塊200G光模塊以及14萬(wàn)塊400G光模塊，合計(jì)共需3,655.4萬(wàn)塊光模塊以及9,950.8萬(wàn)塊配對(duì)的光通信芯片（包括激光器芯片與探測(cè)器芯片）。因此，5G基站的建設(shè)將在未來(lái)5-6年為光通信芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)9,550.8萬(wàn)塊芯片需求量，從而帶動(dòng)光通信芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。5G基站建設(shè)拉動(dòng)通信設(shè)備廠商對(duì)光模塊需求由于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬化等新興技術(shù)的落地，數(shù)據(jù)流量成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量在數(shù)據(jù)總流量占比超過(guò)三分之二，已然占據(jù)主導(dǎo)地位，因此更適于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)交互的扁平胖寬的葉脊架構(gòu)已成為數(shù)據(jù)中心首選。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心前端網(wǎng)絡(luò)采用三層網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)，根據(jù)功能劃分為核心層、匯聚層以及接入層。而葉脊架構(gòu)將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心三層架構(gòu)中的核心層與匯聚層融合，減為二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（葉交換機(jī)與脊交換機(jī)），并增加葉交換機(jī)以及脊交換機(jī)的數(shù)量。中國(guó)新建數(shù)據(jù)中心超過(guò)70%采用葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層相比，葉脊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心對(duì)高速光模塊需求量大幅上升。數(shù)據(jù)流量暴漲帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)光模塊需求驅(qū)動(dòng)因素70%50%5G基站建設(shè)拉動(dòng)通信設(shè)備廠商對(duì)光模塊需求由于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬化等新興技術(shù)的落地，數(shù)據(jù)流量成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量在數(shù)據(jù)總流量占比超過(guò)三分之二，已然占據(jù)主導(dǎo)地位，因此更適于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)交互的扁平胖寬的葉脊架構(gòu)已成為數(shù)據(jù)中心首選。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心前端網(wǎng)絡(luò)采用三層網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)，根據(jù)功能劃分為核心層、匯聚層以及接入層。而葉脊架構(gòu)將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心三層架構(gòu)中的核心層與匯聚層融合，減為二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（葉交換機(jī)與脊交換機(jī)），并增加葉交換機(jī)以及脊交換機(jī)的數(shù)量。中國(guó)新建數(shù)據(jù)中心超過(guò)70%采用葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層相比，葉脊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心對(duì)高速光模塊需求量大幅上升。5G使用更高的頻率電磁波導(dǎo)致信號(hào)覆蓋范圍大幅縮小，信號(hào)覆蓋同一個(gè)區(qū)域，通信設(shè)備廠商需建設(shè)5G基站的數(shù)量為4G基站數(shù)量的5-2倍。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截止到2018年12月31日，中國(guó)共有372萬(wàn)個(gè)4G基站，以此為基準(zhǔn)，至5G成熟期中國(guó)將有558至744萬(wàn)個(gè)5G宏基站的建設(shè)規(guī)模。5G承載網(wǎng)采用前傳、中傳以及回傳的三級(jí)架構(gòu)。三級(jí)架構(gòu)相比傳統(tǒng)的二級(jí)架構(gòu)增加了一層光傳輸環(huán)節(jié)，光端口數(shù)量增加，光模塊的需求也因此增加。5G承載網(wǎng)前傳需3,346萬(wàn)塊25G光模塊，中轉(zhuǎn)以及回傳需243萬(wàn)塊100G光模塊，52萬(wàn)塊200G光模塊以及14萬(wàn)塊400G光模塊，合計(jì)共需3,655.4萬(wàn)塊光模塊以及9,950.8萬(wàn)塊配對(duì)的光通信芯片（包括激光器芯片與探測(cè)器芯片）。因此，5G基站的建設(shè)將在未來(lái)5-6年為光通信芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)9,550.8萬(wàn)塊芯片需求量，從而帶動(dòng)光通信芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。驅(qū)動(dòng)因素2數(shù)據(jù)流量暴漲帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)光模塊需求行業(yè)痛點(diǎn)及發(fā)展建議行業(yè)痛點(diǎn)行業(yè)發(fā)展建議04PartOne行業(yè)痛點(diǎn)外延技術(shù)落后，亟待突破現(xiàn)階段，中國(guó)大陸光通信芯片產(chǎn)業(yè)外延技術(shù)嚴(yán)重落后，導(dǎo)致中國(guó)大陸大量芯片企業(yè)流片進(jìn)度嚴(yán)重受制于其他地區(qū)或國(guó)家（中國(guó)臺(tái)灣、新加坡、日本以及美國(guó)）。標(biāo)題行業(yè)痛點(diǎn)良率仍需提升下游光模塊企業(yè)進(jìn)軍光通信芯片行業(yè)除外延技術(shù)亟待突破，中國(guó)光通信芯片良率亦有待提高。中國(guó)10G光通信芯片的良率僅為70%，造成10G光通信芯片生產(chǎn)成本高居不下。25G及以上的光通信芯片還未形成量產(chǎn)。光通信芯片為光通信產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高的一環(huán)，亦是光模塊成本最高的器件。下游光模塊企業(yè)為在芯片上不受制于人，紛紛布局光通信芯片行業(yè)。例如，光迅在2016年收購(gòu)法國(guó)Almae，快速建立10G及以上高端芯片的量產(chǎn)能力。中際旭創(chuàng)通過(guò)設(shè)立寧波澤云投資合伙企業(yè)投資陜西源杰以保證穩(wěn)定的芯片供貨渠道。2018年，華工創(chuàng)投牽頭成立武漢云嶺光電，為其母公司光模塊企業(yè)華工科技提供芯片。發(fā)展建議1發(fā)展建議2發(fā)展建議3提升產(chǎn)品質(zhì)量（1）政府方面：政府應(yīng)當(dāng)制定行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范光通信芯片行業(yè)生產(chǎn)流程，并成立相關(guān)部門(mén)，對(duì)科研用光通信芯片行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，形成統(tǒng)一的監(jiān)督管理體系，完善試劑流通環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，重點(diǎn)加強(qiáng)冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，保證光通信芯片行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展；（2）生產(chǎn)企業(yè)方面：光通信芯片行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守行業(yè)生產(chǎn)規(guī)范，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。目前市場(chǎng)上已有多個(gè)本土光通信芯片行業(yè)企業(yè)加強(qiáng)生產(chǎn)質(zhì)量的把控，對(duì)標(biāo)優(yōu)質(zhì)、高端的進(jìn)口產(chǎn)品，并憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐步替代進(jìn)口。此外，光通信芯片行業(yè)企業(yè)緊跟行業(yè)研發(fā)潮流，加大創(chuàng)新研發(fā)力度，不斷推出新產(chǎn)品，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，也是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。全面增值服務(wù)單一的資金提供方角色僅能為光通信芯片行業(yè)企業(yè)提供“凈利差”的盈利模式，光通信芯片行業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日趨嚴(yán)重，利潤(rùn)空間不斷被壓縮，企業(yè)業(yè)務(wù)收入因此受影響，商業(yè)模式亟待轉(zhuǎn)型除傳統(tǒng)的光通信芯片行業(yè)需求外，設(shè)備管理、服務(wù)解決方案、貸款解決方案、結(jié)構(gòu)化融資方案、專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)等方面多方位綜合性的增值服務(wù)需求也逐步增強(qiáng)。中國(guó)本土光通信芯片行業(yè)龍頭企業(yè)開(kāi)始在定制型服務(wù)領(lǐng)域發(fā)力，鞏固行業(yè)地位多元化融資渠道可持續(xù)公司債等創(chuàng)新產(chǎn)品，擴(kuò)大非公開(kāi)定向債務(wù)融資工具（PPN）、公司債等額度獲取，形成了公司債、PPN、中期票據(jù)、短融、超短融資等多產(chǎn)品、多市場(chǎng)交替發(fā)行的新局面；企業(yè)獲取各業(yè)態(tài)銀行如國(guó)有銀行、政策性銀行、外資銀行以及其他中資行的授信額度，確保了銀行貸款資金來(lái)源的穩(wěn)定性。光通信芯片行業(yè)企業(yè)在保證間接融資渠道通暢的同時(shí)，能夠綜合運(yùn)用發(fā)債和資產(chǎn)證券化等方式促進(jìn)自身融資渠道的多元化，降低對(duì)單一產(chǎn)品和市場(chǎng)的依賴(lài)程度，實(shí)現(xiàn)融資地域的分散化，從而降低資金成本，提升企業(yè)負(fù)債端的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以遠(yuǎn)東宏信為例，公司依據(jù)自身戰(zhàn)略發(fā)展需求，堅(jiān)持“資源全球化”戰(zhàn)略，結(jié)合實(shí)時(shí)國(guó)內(nèi)外金融環(huán)境，有效調(diào)整公司直接融資和間接融資的分布結(jié)構(gòu)，在融資成本方面與同業(yè)相比優(yōu)勢(shì)突出。行業(yè)發(fā)展建議行業(yè)前景及競(jìng)爭(zhēng)格局行業(yè)前景行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)05PartOne硅光芯片傳輸距離相對(duì)受限。硅光芯片功率被分為4路，導(dǎo)致光路功率預(yù)算不足，單純?cè)黾蛹す馄鞴β蕰?huì)導(dǎo)致功耗和散熱問(wèn)題（硅波導(dǎo)對(duì)溫度非常敏感），因此硅光芯片目前僅在500米短距離場(chǎng)景應(yīng)用相對(duì)成熟。Finisar、Luxtera、以及光迅等光通信公司均已投入硅光芯片，研發(fā)更遠(yuǎn)傳輸距離的硅光芯片。光通信芯片企業(yè)布局硅光芯片已成為一種趨勢(shì)。硅光芯片傳輸距離受限，但仍是光通信企業(yè)重點(diǎn)布局領(lǐng)域01020304在國(guó)內(nèi)，各種線上線下服務(wù)加快融合，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新拓展，帶動(dòng)移動(dòng)支付、移動(dòng)出行、移動(dòng)視頻直播、餐飲外賣(mài)等應(yīng)用加快普及，刺激移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費(fèi)保持高速增長(zhǎng)。伴隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，全球數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)幾何級(jí)增長(zhǎng)現(xiàn)階段，光通信芯片主要應(yīng)用于電信市場(chǎng)以及數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。光通信芯片應(yīng)用單一導(dǎo)致市場(chǎng)規(guī)模較小，企業(yè)的發(fā)展空間受限。為擴(kuò)大光通信芯片市場(chǎng)的容量，未來(lái)光通信芯片企業(yè)會(huì)積極擴(kuò)充芯片應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)的VCSEL光通信芯片主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心，隨著3D傳感的爆發(fā)，VCSEL芯片進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域。iPhoneX手機(jī)率先使用基于結(jié)構(gòu)光方案的3D傳感技術(shù)，開(kāi)啟VCSEL芯片在消費(fèi)電子應(yīng)用新時(shí)代。移動(dòng)端3D傳感有三種主流的方案:結(jié)構(gòu)光、TOF時(shí)間光、雙目立體成像。結(jié)構(gòu)光方案發(fā)展最為成熟，因其具有功耗低、分辨率及精度高等優(yōu)勢(shì)，更適合消費(fèi)電子產(chǎn)品前置近距離攝像，尤其適合應(yīng)用于人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等領(lǐng)域。VCSEL芯片為行業(yè)新盈利點(diǎn)對(duì)于通訊行業(yè)而言，傳輸速率與安全是其關(guān)鍵。高端的光通訊芯片之所以難突破，技術(shù)方面對(duì)材料要求高、工藝的要求也很復(fù)雜，這些相對(duì)于國(guó)外方面是弱勢(shì)。而除了這些，光通訊芯片的研究需要大量的資金，同時(shí)對(duì)光器件要求很高，國(guó)內(nèi)的光學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈還有待完善，由于之前沒(méi)有對(duì)光子芯片的重視，集成光子對(duì)進(jìn)口依賴(lài)很大。但是，隨著國(guó)家重視，研發(fā)增加，未來(lái)在技術(shù)這塊，定能取得突破，改變高端光通訊芯片進(jìn)口的格局。提升技術(shù)實(shí)力是關(guān)鍵行業(yè)趨勢(shì)光通信芯片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與定制化界限被打破，未來(lái)趨于融合。標(biāo)準(zhǔn)化加微定制的產(chǎn)品戰(zhàn)略，有效平衡企業(yè)操作層面與消費(fèi)者需求層面的矛盾讓消費(fèi)者既擁有足夠的確定性，也有足夠的彈性。光通信芯片行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用使得實(shí)際操作和施工賦能方式深入介入，使得平臺(tái)從簡(jiǎn)單的流量供給入口轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぞ吖┙o、技術(shù)供給、工人供給的模式。中國(guó)消費(fèi)升級(jí)倒逼光通信芯片行業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量，用戶需求從獲取公司信息并與公司對(duì)接暢通轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅伢w驗(yàn)注重實(shí)際的效果，滿足用戶需求，提供個(gè)性化定制服務(wù)，成為光通信芯片行業(yè)新的發(fā)展方向.行業(yè)面臨洗牌標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)融合行業(yè)平臺(tái)職能轉(zhuǎn)化注重用戶體驗(yàn)行業(yè)趨勢(shì)由于新冠疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)的巨大沖擊，各行各業(yè)都面臨資源重新洗牌，因此光通信芯片行業(yè)也進(jìn)入洗牌期。下游企業(yè)缺乏核心技術(shù)。投資融資主要集中于行業(yè)主流企業(yè)，對(duì)中小企業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)低速光通信芯片市場(chǎng)（10G及以下）已呈現(xiàn)高度競(jìng)爭(zhēng)的格局，現(xiàn)階段中國(guó)已有30多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)10G及以下光通信芯片的銷(xiāo)售，低速芯片市場(chǎng)趨近飽和。在高度競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境下，低速芯片價(jià)格每年下降15%-20%，導(dǎo)致企業(yè)利潤(rùn)空間逐漸收縮。在低速光通信芯片市場(chǎng)，光迅以及海信具有明顯的規(guī)模效應(yīng)，且把持市場(chǎng)最好的客戶資源（華為、中興），中小企業(yè)或初創(chuàng)企業(yè)難以在低速光通信芯片市場(chǎng)存活。與光通信芯片行業(yè)國(guó)際巨頭相比，中國(guó)企業(yè)具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，相同傳輸速率的芯片，中國(guó)企業(yè)在本土的芯片售價(jià)通常低于進(jìn)口芯片的20%。5G時(shí)代到來(lái)，光通信芯片市場(chǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)由10G系列芯片轉(zhuǎn)移至25G芯片?，F(xiàn)階段，25G以上的高速芯片僅有華為海思可量產(chǎn)，但華為海思產(chǎn)出的光通信芯片并不對(duì)外銷(xiāo)售，因此現(xiàn)階段中國(guó)沒(méi)有光通信芯片企業(yè)實(shí)現(xiàn)25G系列芯片的銷(xiāo)售。率先突破25G光通信芯片技術(shù)的企業(yè)可優(yōu)先搶占高端光通信芯片