光通信網絡終端設備行業(yè)發(fā)展概況

光通信網絡終端設備行業(yè)發(fā)展概況

進入通信行業(yè)的主要障礙（一）通信行業(yè)技術及工藝壁壘通信設備制造行業(yè)屬于技術密集型行業(yè)，涉及計算機軟件開發(fā)、信息通信、電子元器件、光學及光電轉換等領域，具備較高技術含量。在此基礎上，行業(yè)具有產品技術更新、升級速度快的特征，生產商整體的開發(fā)技術能力、工藝技術保障、品質技術控制和生產技術管理等方面需要跟隨著技術的革新與時俱進。同時，生產工藝及相關經驗也對產品的出產具有顯著作用，需要具備一定的技術儲備和行業(yè)經驗的研發(fā)人員、技術工人和管理人員的共同配合，才能完成符合客戶需求的產品設計、科學排列生產批次以及及時交付。行業(yè)內新進入者難以在較短時間內達到以上要求，所以技術及工藝壁壘是新進入者需要面臨的較高壁壘。（二）通信行業(yè)資金壁壘為滿足生產需要，通信設備制造商需要建設完善的生產線、配備完備的勞動力體系以及采購大量的原材料，這對資金投入提出了持續(xù)及大量的需求，且建立健全的物料采購體系并保持其良性、持續(xù)的運轉還需要大量的流動資金保證。同時，作為技術密集型產業(yè)，通信設備制造企業(yè)需要跟隨技術發(fā)展與基建建設開展新技術與新產品的研發(fā)活動，研發(fā)投入較大。另外，由于通信設備制造行業(yè)下游客戶主要為通信運營商及通信服務提供商，其存貨管理及結算方式可能對供應商的營運資金要求較高。以上情況對于行業(yè)新進入者，存在較高的資金壁壘。（三）通信行業(yè)客戶認證壁壘通信設備制造業(yè)企業(yè)的優(yōu)質客戶主要來源于境內外通訊設備提供商及運營商等。在此背景下，生產商不僅要達到行業(yè)的基礎標準，還要通過嚴格的資質認定，并且在開發(fā)與測試能力、制造設備、工藝流程、質量控制、工作環(huán)境及經營狀況等各個方面都有較高的要求。一般而言，一旦與下游客戶確定合作關系，為保證產品品質及維持穩(wěn)定的供貨，下游客戶通常不會輕易更換供應商。這種長期的戰(zhàn)略合作關系與自身資質要求對擬進入行業(yè)的新進入者形成了一定的客戶認證壁壘。光通信器件行業(yè)應用按下游應用領域劃分，光通信器件主要應用于電信市場和數(shù)據通信（無線+固網接入）市場。據Lightcounting預測，2020-2026年，數(shù)通市場將由53億美元增長至151億美元，CAGR達19%；電信市場將由43億美元增長至58億美元，CAGR為5%，數(shù)據通信市場的增長將成為光模塊市場的主要驅動力。在電信市場，根據速率和傳輸距離不同，網絡主要分為接入網，城域網以及骨干網，其中接入網包括固網接入以及無線接入。5G承載網絡一般分為城域接入層、城域匯聚層、城域核心層／省內干線，實現(xiàn)5G業(yè)務的前傳和中回傳功能，其中各層設備之間主要依賴光模塊實現(xiàn)互連。寬帶中國推動光纖網絡建設。FTTx光纖接入是全球光模塊用量最多的場景之一，而我國是FTTx市場的主要推動者。受制于電通信電子器件的帶寬限制、損耗較大、功耗較高等，運營商逐步替換銅線網絡為光纖網絡。PON技術是實現(xiàn)FTTx的最佳技術方案之一，當前主流的EPON/GPON技術采用1．25G/2．5G光芯片，并向10G光芯片過渡。數(shù)據中心架構中，服務器間的連接、交換機間的連接、服務器與交換機間的連接都需要光模塊、光纖跳線等傳輸載體來實現(xiàn)數(shù)據的互通。隨著云計算、大數(shù)據、超高清視頻、人工智能、5G行業(yè)應用等快速發(fā)展，網絡訪問頻率和接入手段不斷增加，網絡數(shù)據流量迅猛增長，對數(shù)據中心互連提出更高挑戰(zhàn)。2022年云產業(yè)鏈需求將維持景氣增長，且云產業(yè)鏈發(fā)展+流量增長為賽道長期趨勢，結合不同環(huán)節(jié)產業(yè)特征及表現(xiàn)，建議重點關注網絡設備、上游重要零部件等板塊。22Q1，北美主要云廠商（亞馬遜、谷歌、微軟、META）合計資本開支同比+29%、環(huán)比持平；根據Dell'OroGroup預計，2022年全球數(shù)據中心capex將同比+17%，其中超大規(guī)模數(shù)據中心資本開支預計同比+30%；BMC芯片廠商信驊22年4月營收繼續(xù)同比+61%，連續(xù)8個月同比增幅超過30%。LightCounting最新數(shù)據顯示，以太網光模塊的銷售額在2021年達到46億美元，同比增長25%。未來隨著AI、元宇宙等新技術不斷發(fā)展，以及網絡流量長期保持持續(xù)增長，以太網光模塊銷售額也將保持較快增長并不斷迭代升級。根據Omdia預測，未來幾年隨著帶寬需求的不斷提升，雖然100、200、400Gbit/s光模塊仍將保有最大的市場占有量，但是800Gbit/s光模塊將在2023年實現(xiàn)商用，在2025年實現(xiàn)規(guī)模部署。通信行業(yè)發(fā)展面臨的機遇（一）各國激勵政策大力助推通信行業(yè)成為戰(zhàn)略重點寬帶網絡是社會實現(xiàn)信息化的重要基礎設施，將寬帶網絡作為通信行業(yè)長期發(fā)展的重點戰(zhàn)略部署方向也成為各國新時代戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要內容，與此同時一系列具有指導性的產業(yè)政策應聲而出。發(fā)達國家在具備較為完善的基礎設施的基礎上，將寬帶建設作為政府優(yōu)先支持的未來重要發(fā)展方向。美國自2012年制定了國家寬帶計劃并設立連接美國基金后持續(xù)出臺寬帶行業(yè)刺激政策，包括：1）2018年1月前總統(tǒng)特朗普簽署的要求內政部將一部分資產用于農村寬帶建設以及簡化網絡安裝過程的行政命令；2）2019年2月美國政府宣布啟動美國寬帶計劃（ABI），簡化聯(lián)邦許可流程以便網絡建設者和服務提供商更容易使用聯(lián)邦資產并獲得路權，并利用聯(lián)邦所屬的塔樓、建筑物、土地等資產降低寬帶擴建成本；3）美國總統(tǒng)拜登于2021年3月31日公開演講宣布將進行超2萬億美元的基礎設施計劃，其中1000億美元將用于振興美國的數(shù)字基礎設施。歐盟委員會于2020年2月19日發(fā)布《歐洲數(shù)據戰(zhàn)略》報告，概述了歐盟未來五年實現(xiàn)數(shù)據經濟所需的政策措施和投資策略，強調了加強數(shù)據基礎設施投資。2021年3月，歐盟委員會發(fā)布了《2030數(shù)字指南針：歐洲數(shù)字十年之路》，明確了要構建安全、高性能和可持續(xù)的數(shù)字基礎設施，并指出到2030年，歐洲所有家庭應實現(xiàn)千兆網絡連接等。韓國SK電信、KT、LGU+確定了2021年通過公共業(yè)務網實現(xiàn)28千兆赫頻率第五代移動通信商用化的計劃，將有線近距離通信網（LAN）為基礎的政府、地方自治團體、公共機關的業(yè)務環(huán)境轉換為可利用28千兆赫、5G遠程辦公的移動環(huán)境，預計移動通信企業(yè)構建28千兆赫頻率5G公共業(yè)務網將成為今后將業(yè)務擴大到公共領域和多種產業(yè)領域的契機。韓國政府計劃今后在國家、地方政府、公共機構等32000多個機構全面引入5G業(yè)務網。發(fā)展中國家也逐步提高通信行業(yè)的發(fā)展投資，尤其在寬帶網絡設施的部署。印度政府提出數(shù)字印度，重點聚焦基礎設施建設，以高速寬帶、公共網絡接入項目、全面信息化等作為數(shù)字化轉型的支柱方向，并且計劃完成所有城市、市區(qū)與鄉(xiāng)員會的光纖寬帶接入。2020年印度獨立日，印度政府宣布，將在2020年8月起的1000天內實現(xiàn)全國60多萬村莊光纖化，屆時會帶動更多通信設備接入需求。2016年，巴西通信部發(fā)布了智慧巴西的國家寬帶發(fā)展計劃，在當年耗資2．17億美元且持續(xù)保持投資，提出到2022年，巴西將把擁有光纖網絡的城鎮(zhèn)數(shù)量提高至85%，實現(xiàn)寬帶網絡覆蓋95%人口的目標。我國大力支持通信及網絡行業(yè)的建設，并出臺一系列配套產業(yè)政策助推行業(yè)向好發(fā)展，奠定了國內網絡設備市場的持續(xù)增長趨勢。自2016年我國十三五規(guī)劃明確網絡強國戰(zhàn)略、數(shù)字中國戰(zhàn)略后，工信部、發(fā)改委等一系列有關部門持續(xù)出臺行業(yè)鼓勵政策以及促進高質量發(fā)展的指導意見，促進了我國通信網絡設備行業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)步發(fā)展。（二）通信行業(yè)技術趨勢帶來廣袤需求光纖接入網具有頻帶寬，傳輸容量大，傳輸距離遠以及損耗低等優(yōu)勢，是行業(yè)目前主要使用的技術，也是各國發(fā)展固定互聯(lián)網寬帶的重要手段。隨著我國光進銅退、新基建以及千兆城市等工程的推進與世界其他各國光纖網絡的基礎設施鋪設，2019年底全球固定寬帶用戶中51．3%采取FTTx方式，且預計該比例未來持續(xù)上升，這直接帶動了光纖接入網產業(yè)鏈整體發(fā)展，拉動了通信設備，尤其是光通信設備的市場需求。同時，通信網絡技術處于不斷發(fā)展進步的軌道之上，在推動了通信網絡技術更新?lián)Q代的同時縮短了相關通信網絡終端設備的更新周期。目前，以5G、10GPON、Wifi6等的新興網絡技術已成為行業(yè)未來發(fā)展重要方向，帶動了相關的通信設備的市場需求量逐年快速提升，為通信網絡接入設備行業(yè)的發(fā)展提供了良好機遇。在這樣的背景下，技術的更替將帶動新設備面世與舊設備升級，伴隨著互聯(lián)網用戶對高質量互聯(lián)網的不斷需求，未來通信網絡接入設備行業(yè)將保持持續(xù)發(fā)展的趨勢。根據市場調查企業(yè)PointTopic數(shù)據顯示，2020年上半年全球固定寬帶接入用戶數(shù)量將達11．36億戶，固定寬帶接入用戶數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢且預計未來將保持這一趨勢。與此同時，中國及世界其他各國推進建設數(shù)字化社會進程，并在新冠肺炎疫情的推動下加速了從個體、企業(yè)到政府全方位的數(shù)字化轉型浪潮。從個體的角度來看，疫情的隔離使得個體對互聯(lián)網連接的需求增強，從而對其上網意愿與上網習慣等生活模式起到了加速形成的作用。流媒體平臺與社交平臺提高了信息、咨詢與社交方面獲取的效率，同時網絡購物平臺與外賣平臺大大增強了日常生活的便利性，這些都屬于互聯(lián)網發(fā)展為個體帶來的數(shù)字紅利。從企業(yè)的角度來看，疫情為企業(yè)數(shù)字化轉型起到了催化的作用，為維持經營與發(fā)展，企業(yè)需要在線辦公、線上交易等數(shù)字化運營方式以維持特殊時期的正常運轉，而數(shù)字化運營帶來的便利性加速了商業(yè)活動數(shù)字化的形成。從政府的角度來看，在線管理與應急能力與企業(yè)、個人的數(shù)字化轉型相得益彰，且通過在特殊時期的穩(wěn)健運行，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)運轉模式到全方位數(shù)字化的過渡。因此，在原有的較高用戶基數(shù)的基礎上，社會數(shù)字化轉型的加快使得互聯(lián)網的應用受眾群體顯著擴張，進而帶動了通信設備制造業(yè)的發(fā)展。我國光通信行業(yè)現(xiàn)狀光通信是通信工程術語，是以光波為載波的通信方式。相比于傳統(tǒng)的電通信，光通信具有巨大傳輸帶寬、極低傳輸損耗、較低成本和高保真等優(yōu)勢。光通信按光源特性，可分為激光通信和非激光通信；按傳輸介質，可分為大氣激光通信和光纖通信；按傳輸波段，可分為可見光通信、紅外光通信和紫外光通信。光通信行業(yè)市場規(guī)模預測光通信行業(yè)一直受到國家產業(yè)政策的大力扶持，隨著光通信在寬帶中國實施過程中的地位不斷提高，5G商用、FTTX建設不斷推進為光通信企業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇。光通信領域的核心價值在于5G及數(shù)通行業(yè)應用，初步估計中國光通信市場規(guī)模仍將保持12%左右的年均復合增速，到2025年市場規(guī)模階超過1700億元。光通信產業(yè)升級趨勢：相干技術市場下沉數(shù)據中心光互聯(lián)方案可根據其傳輸距離來選擇兩種支撐技術，一種是直接探測技術，另一種是相干探測技術。相干探測憑借著高容量、高信噪比等優(yōu)勢在城域網內的長距離DCI互聯(lián)中得到廣泛應用，而直接探測的應用場景更適合相對短距離互聯(lián)。相干光模塊一開始適用于傳輸距離大于1000km的骨干網，后來逐步下沉至傳輸距離為100km至1000km的城域網，小于100km距離的邊緣接入網，以及80km至120km的數(shù)據中心互聯(lián)領域（DCI）。在數(shù)通領域，相干技術已成為數(shù)據中心互聯(lián)的主流方案。通信用光電子正從分離器件向集成化方向加速發(fā)展。傳統(tǒng)通信用光器件主要基于III-V族半導體材料研制，近年來在尺寸、成本、功耗以及與電芯片一體化等方面面臨挑戰(zhàn)。硅基光電子集成技術（簡稱硅光技術）是光子集成的重要方向。其基于硅材料，并借鑒大規(guī)模集成電路工藝中已成熟的CMOS工藝進行光器件制造，具有低成本、低功耗、微小尺寸和與集成電路工藝一體化的優(yōu)勢。硅基光芯片這一概念最早在上個世紀90年代初被提出，誕生伊始主要瞄準在芯片內部以光互連取代電互連。然而，受工藝和設計上的限制，在早期很長一段時間內該技術并沒有獲得足夠的關注和投入。直到2004年，Intel研制出第一款1Gb/s速率的硅光調制器之后，人們才看到硅芯片中光進銅退的可能性。其后，在IBM、康奈爾大學、貝爾實驗室、MIT等單位共同推動下，硅光芯片工作速率在2013年左右達到了50Gb/s，首次超越當時主流的光電子器件。雖然鑒于良率和損耗問題，硅光模塊方案的整體優(yōu)勢尚不明顯，但在超400G的短距場景、相干光場景中，硅光模塊的低成本優(yōu)勢或許會使得其成為數(shù)據中心網絡向400G升級的主流產品。根據中際旭創(chuàng)援引Lightcounting的預測，全球硅光模塊市場將在2026年達到近80億美元，有望占到一半的市場份額，與傳統(tǒng)可插拔光模塊平分市場。2021年至2026年硅光模塊整體累計規(guī)模將接近300億美元。光電共封裝（CPO）指的是交換ASIC芯片和硅光引擎（光學器件）在同一高速主板上協(xié)同封裝，從而降低信號衰減、降低系統(tǒng)功耗、降低成本和實現(xiàn)高度集成。根據中際旭創(chuàng)援引Lightcounting，CPO技術最大的應用場景可能不在交換ASIC領域，而是在HPC和AI簇領域的CPU、GPU以及TPU市場。到2026年，HPC和AI簇預計成為CPO光器件最大的市場。CPO出貨量預計將從800G和1．6T端口開始，于2024至2025年開始商用，2026至2027年開始規(guī)模上量，主要應用于超大型云服務商的數(shù)通短距場景?？刹灏卧O備將在未來5年甚至更長時間內繼續(xù)主導市場，而在2027年，CPO端口將占總800G和1．6T端口的近30%。體材料鈮酸鋰調制器幾十年來雖然在高速骨干網的傳輸調制中起到關鍵作用，但在傳輸速率進一步提升的關鍵參數(shù)上遭遇瓶頸，而且體積較大，不利于集成。新一代薄膜鈮酸鋰調制器芯片技術通過最新的微納工藝，制備出的薄膜鈮酸鋰調制器具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生產、且與CMOS工藝兼容等優(yōu)點，是未來高速光互連極具競爭力的解決方案。2021年的熱點話題離不開5G的建設，光通信行業(yè)在電信市場的應用領域包括無線基站、接入網、骨干網和城域網。光通信是整個通信網絡的基礎建設之一。光通信是采用光纖作為主要的傳輸媒質來實現(xiàn)用戶信息傳送的通信技術的總稱，具體包括用于運營商電信網絡和企業(yè)級數(shù)通建設所需的光纖光纜、光器件/光模塊、光主設備等光通信產品，以及光網絡的規(guī)劃、建設和優(yōu)化等網絡服務。隨著5G建設的正式展開、光纖接入的持續(xù)普及升級改造，光通信行業(yè)在電信市場領域也將保持強勁的需求。目前，5G的建設和商用化已逐步開啟，有望再次拉動對光通信市場的需求。在光通信的產業(yè)鏈上，光電子器件生產處于產業(yè)鏈的上游，其下游主要是通信系統(tǒng)設備行業(yè)。光電子器件產品由通信系統(tǒng)設備廠商系統(tǒng)集成為光傳輸設備，然后再由通信系統(tǒng)設備廠商提供給電信運營商，由電信運營商構建完整的通信網絡后向消費者提供各種電信服務。光電子器件占據著光通信產業(yè)鏈總產值70%以上的市場份額，是光通信產業(yè)的核心組成部分。從2019-2020年的主要投融資事件來看，在光通信領域的投融資事件主要發(fā)生在光模塊/光器件和光芯片方面。通過收購公司、收購技術團隊，或者設立新產品線等方式，涌入到光模塊領域。光纖光纜是中國光通信產業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢領域，自2017年光纖預制棒產能達到預期以來，中國光纖企業(yè)出貨量即占據全球市場一半以上。2019年，盡管光纖單價大幅降低，體量巨大的光纖光纜產業(yè)仍然以329．6億元的產業(yè)規(guī)模成為細分領域龍頭。當前，中國已建成全球規(guī)模最大的信息通信網絡，光纖接入用戶占比達到93%，位居世界第一。預測2020年全球光通信下游市場收入規(guī)模將達到1．4萬億人民幣，并將以每年平均約18%的增速保持高速增長，到2025年有望創(chuàng)造約3．2萬億人民幣的下游應用市場空間。其中，園區(qū)光局域網的升級以及面向個人及家庭的泛娛樂化應用將成為驅動這一萬億級市場的兩大重要因素。光通信核心組件，產能逐步東移光通信器件主要指應用在光通信領域，利用光電轉換效應制成的具備各種功能的光電子器件。光通信器件是光通信產業(yè)的重要組成部分，其性能主導著光通信網絡的升級換代。光模塊工作在OSI模型的物理層，是光纖通信系統(tǒng)中的核心器件之一。它主要由光電子器件（光發(fā)射器、光接收器）、功能電路和光接口等部分組成，主要作用就是實現(xiàn)光纖通信中的光電轉換和電光轉換功能。根據驅動類型，光通信器件可分為光有源器件和光無源器件。光有源器件是光通信系統(tǒng)中將電信號轉換成光信號或將光信號轉換成電信號的關鍵器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟；光無源器件是光通信系統(tǒng)中需要消耗一定的能量、具有一定功能而沒有光-電或電-光轉換功能的器件，是光傳輸系統(tǒng)的關節(jié)。不同組件在集成光器件中承擔不同任務，根據器件的具體功能可分為發(fā)送接收器件、波分復用器件、增益放大器件、開關交換器件及系統(tǒng)管理器件等。光通信細分市場概況目前我國光通信產業(yè)主要由光纖光纜、網絡運營服務、光網絡設備、光芯片等組成。其中光纖光纜市場占比最大，為37%；其次為網絡運營服務、光網絡設備，占比分別為29%、26%。光纖光纜由兩個或多個玻璃或塑料光纖芯組成，這些光纖芯位于保護性的覆層內，由塑料PVC外部套管覆蓋。光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾绞街?，具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點。在經歷2017-2019年整體呈現(xiàn)下降趨勢后，