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光器件行业展望报告

2017年光器件行业

展望报告

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正文目录

1.光器件行业概述...............................................................................5

1.1光器件产品超过9000多种.......................................................5

1.2光器件厂商从2015年开始季度营收始终保持快速增长......................6

1.3硅光、高速模块、ROADM和WSS等是光器件发展新热点.........6

1.3.1硅光技术逐渐成熟，已有多款商用收发模块产品..................7

1.3.2100G光模块规模2年后将占超过10G和40G总和............................7

1.3.3ROADM和WSS市场从2015年下半年开始需求强劲......................8

2.光器件行业发展现状.............................................................................9

2.12015年以来中国电信、中国移动等先后大幅加大光器件集采量........9

2.2互联网公司加大数据中心投资，高速光模块需求强劲.........................10

2.3光器件行业前十供应商占全球市场份额的70%左右.......................11

2.4国外领先光器件公司..............................................................................12

2.4.1Finisar2017财年第一财季销售收入3.41亿美元，环比增长7.1%.12

2.4.2Acacia推出多款DSPASIC和SiliconPIC单片集成高速光收发芯片..................................................................................13

3.光器件产业链解析.....................................................14

3.1芯片和模块是产业链核心环节......................................................14

3.2下游通信设备商采购模式倒逼器件厂商加速研发.......................15

3.3国内光器件大而不强，缺乏芯片和高速模块产品...............................17

4.光器件市场空间........................................................................................19

4.1各国网络建设程度不一致，对光器件需求不同.....................................20

4.1.1流量增速带来的国内电信网络光器件替代需求....................21

4.1.2XX、阿里数据中心已经开始25G产品认证.............................22

4.22020年全球光器件和光模块市场规模分别达123亿美金和71亿美金.......................................................................................23

5.相关建议.....................................................................................................24

图表目录

图表1：

光器件概述.........................................................................................5

图表2：

主要光器件供应商营收（百万美元）............................5

图表3：

硅光技术实现光子和电子相集成...................................6

图表4：

硅光发展历程（1960s-2015）.....................................6

图表5：

10G/40G/100G光模块细分市场预测（亿美元）.............................7

图表6：

Oclaro财报数据显示100G销售收入已经超过40G模块..............7

图表7：

ROADM能有效增强骨干网和城域网灵活性.....................8

图表8：

WSS模块功能示意图..........................................................................8

图表9：

电信传输网简图.................................................................................9

图表10：

移动的资本支出小幅下降但依然维持在高位......................9

图表11：

中国联通的资本支出大幅上升.......................................9

图表12：

中国电信的资本支出大幅上升.........................................9

图表13：

电信2013年来ODN集采量逐年上升........................................10

图表14：

电信2015年PON集采量大幅上升（万个）.............................10

图表15：

电信集采中10GPON占比上升..........................................10

图表16：

数据中心光器件需求概念图...................................................10

图表17：

2019年全球通信网络流量99%和数据中心相关....11

图表18：

15H1互联网索引公司对服务器、数据中心网络设备、其他财产和设备的总投资（合计190亿美金）......................................................11

图表19：

2014年全球光器件厂商市场份额............................................11

图表20：

全球主要光器件厂商产品构成对比..............................12

图表21：

Finisar2017财年第一季度财务业绩（截至2016.7.31）..............12

图表22：

Acacia收发模块设计原理.........................................................13

图表23：

Acacia业务分项目预测......................................................13

图表24：

Acacia过去4四季度营收和毛利率情况（万美金）....................14

图表25：

光器件产业链...............................................................................15

图表26：

2015年排名前15的半导体供应商收入情况.........................16

图表27：

商用模块价格推出后价格下降快.................................16

图表28：

国内光器件&模块各环节切入情况.................................................17

图表29：

我国光模块行业进出口情况（单位：

亿美元）.......................18

图表30：

全球IP流量增速（2015-2020年）.............................................19

图表31：

2016Q1各国网络建设情况对比.....................................20

图表32：

光模块升级换代需求.......................................................................20

图表33：

我国PON技术发展规划.................................................21

图表34：

三大运营商数据中心数（个）........................................21

图表35：

运营商数据中心接入宽带速度分布.....................................22

图表36：

三大运营商机架建设情况................................................22

图表37：

全球数据中心流量（ZB）..............................................23

图表38：

2019年数据通信设备（包括器件）在通信市场整体占比将达到34%......................................................................................23

图表39：

全球光器件市场规模（亿美金）...............................24

图表40：

全球光模块市场规模（亿美元）..............................24

1.光器件行业概述

1.1光器件产品超过9000多种

光器件产品按大类分为有源器件和无源器件两种，光有源器件需要外加能源驱动工作，实现电信号和光信号互相转换，包括光源、光收发机、放大器等；光无源器件不需要外加能源驱动，包括波分复用器、耦合器等，两者合计超过9000品种。

从用途看，可分为发送接收、波分复用、增益放大、开关交换和系统管理。

图表1：

光器件概述

1.2光器件厂商从2015年开始季度营收始终保持快速增长

光器件行业属于周期性行业，从市场规模可见，从2015年开始，光器件行业进入新的景气周期。

2016Q2光器件供应商营收创新高，突破14亿美元，同比增长27%，已经连续6个季度保持增长。

LightCounting数据显示，二季度主要的19家供应商中有9家创下了营收新记录。

图表2：

主要光器件供应商营收（百万美元）

国内网络建设快速发展，北美ROADM建设以及超大规模数据中心的扩张等是营收新高的强力支撑。

100G产品需求（CFP-ACO、CFP-DCO、QSFP28、CFP2以及CFP4等）、10GXFP和SFP+光收发模块、应用于40到80公里传输距离的10G光器件都表现出了非常强劲的增长态势。

1.3硅光、高速模块、ROADM和WSS等是光器件发展新热点

近几年光器件行业发展迅速，热点包括硅光技术、高速光模块、ROADM和WSS等，光器件性能的发展是通信4G/LTE/5G、流量经营、SDN、NFV等业务的基础。

1.3.1硅光技术逐渐成熟，已有多款商用收发模块产品

硅光（硅基光电子学）是以光子和电子为信息载体的硅基大规模集成技术，核心是研究如何将光子器件“小型化”、“硅片化”并与纳米电子器件相集成，在同一硅衬底上同时制作若干微纳量级、以光子和/或电子为载体的信息功能器件，形成综合功能的新型大规模集成芯片。

图表3：

硅光技术实现光子和电子相集成

图表4：

光、电、硅光芯片性能对比

集成光学概念最早1969年由贝尔实验室提出，40年来逐渐完善，硅光技术的速率高、可扩展性强、能耗低、带宽高等优点，可以解决电子的瓶颈，是光通信大势所趋。

美国白宫早在2013年就发布国家光子计划白皮书，Intel估计用于连接数据中心的潜在市场规模2016年不到10亿美元，2020年将超40亿美元。

图表5：

硅光模块优势举例

2012年Luxtera、2013年IBM、2014年Acacia相继推出了4*28Gb/s的收发模块、90nmCMOS工艺线集成的25Gb/sWDM系统、单片集成的100Gb/s的相干光收发模块。

今年8月Intel宣布已经将多款100G光学收发器（100GPSM4\100GCWDM4）实现量产，开始向客户供货。

图表4：

硅光发展历程（1960s-2015）

1.3.2100G光模块规模2年后将占超过10G和40G总和

2015年全球光器件市场规模80亿美元，40G/100G光收发模块同比增长21%达14亿美元。

目前数据中心交换机大多用10G的接入端口接入40G的交换网络，正在快速推进用25G的接入端口来接入100G的交换网络，统一使用SFP实现服务器接入，QSFP实现交换机节点间互联，下一代数据中心发展将是4X系列，如200G，400G。

同时骨干网、城域网也有从100G向400G、10G向100G更新的需求。

图表5：

10G/40G/100G光模块细分市场预测

图表6：

Oclaro财报数据显示100G销售收入

HeavyReading预测，2013到2017年100G产业规模将增长4倍，市场复合增长率达34%。

LightCounting预测，到2018年，100G的收发器将超过10G市场，规模将超过20亿美元。

1.3.3ROADM和WSS市场从2015年下半年开始需求强劲

可重构光分插复用器（ROADM）是使用在密集波分复用系统中的器件，通过远程的重新配置，可以动态上路或下路业务波长，ROADM的初衷就是增强波分复用的灵活性来实现不同节点信息间的交叉调度，能有效降低骨干网和城域网的OPEX和CAPEX。

图表7：

ROADM能有效增强骨干网和城域网灵活性

波长选择开关（WSS）是实现ROADM功能的新技术，具有网状架构，能支持任意端口波长任意上下行的功能，基于WSS的ROADM逐渐成为4度以上ROADM的首选技术。

图表8：

WSS模块功能示意图

2015年下半年WSS市场重现了2010年的强势。

2010年的强势之后是2011~2014年40G/100GDWDM市场的爆发。

2015年灵活网格WSS产品的销售标志着CDC-ROADM和超级通道DWDM系统部署的开始，DWDM市场很可能迎来新一轮高速增长。

2.光器件行业发展现状

2.12015年以来中国电信、中国移动等先后大幅加大光器件集采量

电信市场光传输网建设的主要参与者是中国移动、中国电信、中国联通等运营商和华为、中兴、烽火等设备厂商。

图表9：

电信传输网简图

由于国内提速需求和国家政策对光纤到户政策的推进，在移动的带动下，三大运营商纷纷加大资本支出，投入基础网络，传输网、支撑网等建设。

图表10：

移动的资本支出小幅

图表11：

中国联通的资本支

图表12：

中国电信的资本支出

2015年中国电信PON采购量大幅上升，其中EPON和GPON采购比例下降，10GPON采购比例大幅上升。

2016年中国移动分光器集采同比大幅增长258%，光器件行业景气度上升。

图表13：

电信2013年来

图表14：

电信2015年PON

图表15：

电信集采中10G

2.2互联网公司加大数据中心投资，高速光模块需求强劲

随着数据流量对传输需求的提升，如今的数据中心网络几乎每个连接都采用了光通信技术，数据中心内的链路距离较短，大多在几米到几百米的范围内，最长距离基本在2km之内。

合理假设在一个数据中心中有十万个由高度冗余的网状网络互相连接在一起的服务器设备，则实现这个庞大连接所需的光链路数目也是十万，每一个光链路的两端都需要接光模块，那么光模块的数量至少是光链路数量的两倍，如果使用光分组配置的话，光模块的数量可能还要更多。

图表16：

数据中心光器件需求概念图

根据Cisco预计，到2019年，全球通信网络流量的99%和数据中心相关，其中数据中心内部的网络流量占全部流量的70%以上。

2008年美国互联网公司数据中心对光纤通信的需求已经超过了电信运营商。

LightCounting测算2015H1互联网索引公司对服务器、数据中心网络设备和其他财产和设备的总投资是190亿美元，比2014年同期增长16%。

Google54亿美元和Apple44亿美元投入最大。

中国互联网公司投资只占全球的6%，但2015H1同比增加了56%，腾讯投入6.72亿美元同比增加101%，阿里巴巴5.27亿美元同比增加86%。

图表17：

2019年全球通信网络流量99%和数

图表18：

15H1互联网索引公司对服务器、数

2.3光器件行业前十供应商占全球市场份额的70%左右

光器件行业竞争相对集中，全球前十的供应商占到全球市场份额的70%左右，但仅排名第一的Finisar超过全球市场份额的10%。

最新数据显示，光迅已经超过Oclaro进入全球前五，市场份额达到5.36%。

图表19：

2014年全球光器件厂商市场份额

图表20：

全球主要光器件厂商产品构成对比

2.4国外领先光器件公司

2.4.1Finisar2017财年第一财季销售收入3.41亿美元，环比增长7.1%

Finisar主攻收发模块，研发了SFP模块、XFP模块，并且制定了一部分GigabitEthernet标准。

Finisar的主要生产基地在马来西亚的Ipoh，但近年来在国内市场投入逐渐扩大，在上海和无锡工厂制作Coupler、Isolator、Interleaver、WSS以及高端的收发模块。

截至2016年7月31日的2017财年第一季度财务业绩显示，公司销售收入为3.41亿美元，环比增长7.1%，主要受到CFP、CFP2、CFP4和QSFP28100G光模块、WSS产品的强劲需求驱动。

图表21：

Finisar2017财年第一季度财务业绩（截至2016.7.31）

2.4.2Acacia推出多款DSPASIC和SiliconPIC单片集成高速光收发芯片

公司主要技术特点是将DSPASIC和SiliconPIC整合到同一硅基芯片上，较好的提高了集成度，更容易部署，即插即用，使用成本低廉，在信号处理芯片（DigitalSignalProcessorApplicationSpecificIntegratedCircuits，DSPASIC）和硅光芯片（SiliconPhotonicIntegratedCircuits，SiliconPIC）拥有大量知识产权。

未来公司预测，出货占比：

城域网>数据中心>远程网络；市场增速：

数据中心>城域网>远程网络；毛利率：

数据中心>城域网>远程网络。

图表22：

Acacia收发模块设计原理

图表23：

Acacia业务分项目预测

公司抓牢市场方向不断推出新产品，业绩表现强劲。

2011年推出100GMSA模组产品，主要运用于1500-12000公里的远距离和海底通信市场；2013年推出100GCFP产品，主要针对80-1200公里的城域网络市场；2015年底推出400G产品，主要针对数据中心通信市场，是市场上第一个推出高集成度的400G带宽产品。

图表24：

Acacia过去4四季度营收和毛利率情况（万美元）

3.光器件产业链解析

光器件产业链由上游—芯片及原材料供应商、中游光器件厂商、下游系统设备商、电信&数据中心应用市场组成。

图表25：

光器件产业链

3.1芯片和模块是产业链核心环节

光器件产业链中技术含量最高的是光芯片，未来5年光通信芯片的复合年增长率达8%，到2018年光芯片及其封装器件市场将达到105亿美元，芯片和模块是产业链核心环节。

半导体产业主要由美、日、韩主导，占据着全球近60%的份额，排名第11和12位的Avago、Infineon是光器件领域龙头，光芯片和模块核心技术由国外公司掌握。

图表26：

2015年排名前15的半导体供应商收入情况

3.2下游通信设备商采购模式倒逼器件厂商加速研发

光器件行业产品多，体量少，技术的瓶颈限制了成本的下降，而价格方面，由于全球设备厂商分布集中（全球五大设备商占80%市场份额），华为掌控了全球约40%光系统设备份额，对上游器件拥有巨大的谈判优势，已经商用的产品价格将面临每年平均10%的下降。

图表27：

商用模块价格推出后价格下降快

迅速推出新产品、打入设备厂商产品目录享受高毛利是器件厂商保持利润的有效途径。

根据我们的了解，光模块下游设备厂商每个新产品的认证供应商只有3个左右，如果研发速度无法进入行业前列，光模块厂商将无法参与新产品竞争。

3.3国内光器件大而不强，缺乏芯片和高速模块产品

我国在光通信市场中的地位可以概括为：

光通信系统地位高－光模块地位较高－光器件地位一般－光芯片地位低，光通信产业“大”而不“强”，产业链上游的光芯片与发达国家相比仍存在较大差距。

主要原因是高端光器件、光芯片研发费用高，小规模中国光器件厂商难以承受，同时光芯片的整体市场规模不算大，国内厂商没有足够的动力去投入大资金研发。

图表28：

国内光器件&模块各环节切入情况

国内光芯片和高端光模块基本依靠进口，但近年来国内厂商加大芯片领域投入，前期通过自己研发外部并购突破了一部分瓶颈，光迅科技、苏州旭创、厦门优讯、华为等投入发力光收发芯片，武汉电信、中兴新地等投入发力PLC芯片。

目前，光迅科技10G及以下的绝大多数芯片（APD、DFB、PD）都能自产，25G光收发模块芯片预计明年年中量产，光模块方面光迅40G/100G光通信产品已有小批量出货，新品研发完全向100G倾斜；旭创全系列100GQSFP28与CFP4光通信模块已开始全面出货；华为收购比利时硅光子公司Caliopa和英国光子集成公司CIP，海思掌握100G光模块芯片技术。

国内光模块厂商市场竞争力明显增强，虽然高端产品仍需依靠进口，但国外通信设备制造商也增加了对国内光模块产品的采购力度。

图表29：

我国光模块行业进出口情况（单位：

亿美元）

4.光器件市场空间

4.1各国网络建设程度不一致，对光器件需求不同

光器件行业是全球性行业，需求也是相对全球来看的，各个国家网络建设发展速度不一，对于光器件的需求也不