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易飞扬通信科技
Lv4 太平洋舰队中尉
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楼主
2019-11-05 15:59 0 0 只看楼主
电梯直达 
  光通信是以激光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,现已取代电通信成为全球最重要的有线通信方式,光模块用于实现电-光和光-电信号的转换,是光设备与光纤连接的核心器件。
  光模块有许多不同的参数,依据这些参数可以将光模块进行如下分类:

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  光模块行业产业链:
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  光模块成本拆分:
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  光通信模块产品所需原材料主要包括光器件、电路芯片、PCB以及结构件等,光模块产品生产的能源消耗主要为电力。
  光器件占光模块成本72%,以激光器为主的发射组件占了光器件近一半的成本,以探测器为主的接收组件占比32%,两者合计占光器件成本80%。
  光模块竞争格局:
  在技术开发和产品开发领域,中国的企业已经掌握了大批关键技术,某些项目的研发能力已接近国际先进水平,具有自主知识产权的高端光通信器件技术与产品已在光网络中得到广泛应用。
  光器件产业逐渐向中国转移,中国已成为全球光器件的重要生产销售基地。但在产业链结构和产业整体水平上与国际先进水平还有很大差距。中国在光器件领域远远落后于欧、美、日等国家。
  中国企业在上游的芯片领域,只有不到1%的市场份额,而在中游的光模块领域有接近20%的份额,到下游设备商可以有一半左右的全球份额。

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  随着成本优势下整个封装环节向中国转移以及低端芯片技术被攻克,国内厂商凭借成本优势逐渐实现从中低端产品的封装到中低端产品的垂直一体化,国内光模块厂商的市场份额占比不断提升。
  据统计,中国光模块供应商市场份额从2010年的19%增长到 2016 年的36%,但相应的市场集中度仍然不高,2012年-2016年,传统外国光模块厂商的市场份额四年时间损失了20%。
  根据这个趋势,高端芯片是目前最硬的壁垒,如果国内高端芯片能够补齐短板,全球光器件市场有望进一步完成全产业链国产替代。

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  市场规模及前景:
  首先在光器件产业链,2018年全球光器件行业市场规模103亿美元,同比微增0.98%,受益于数据中心资本开支的增加和5G大规模的资本开支增加,预计2019-2021年行业增速分别为7%、16%、9%。

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  其次,在光模块产业链,2018年全球规模达到63亿美元,预计19-20年行业增速分别为5%、8%,2018年国内光模块市场规模22.5亿元,预计19-20年行业增速均为9%,高于全球增速水平。

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  在产品价格方面,新产品会经历四个阶段:刚推出,价格高→竞争者进入,价格快速下滑→价格稳步降低→最终稳住一定的价格区间,这一过程在数通光模块领域体现尤为明显。

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  电信市场方面,光模块升级较慢,基本随每一代通信7年左右升级一次,相应的模块整体速率要较数据中心光模块低。但是在相同的速率下,电信光模块的价格应该要高于数据中心(一是芯片上的成本差异,二是封装要求存在差异)。
  就目前来看,100G光模块产品价格正在下滑,预计到2020年随着400G光模块产品的量起来之后,光模块厂商的均价会有所提升。
  光模块技术发展趋势:
  从1998年发展至今,光模块一直朝着两个方向发展:
  更高的速率
  光模块在下游需求方面,数据中心的迭代速度远远快于通信领域,亚马逊、谷歌、微软都曾表示他们计划三年左右升级一次,光模块高频率升级的主要原因就是数据中心不断提高的速率要求。
  光模块速率的提升有两种方法,一是提高每个通道的比特速率,二是增加通道数。
  随着技术的提升,单通道波特率的提升越来越难,10G到40G提升的是通道数;40G到100G提升的是单通道的波特率;而100G到400G,如果只是提升通道数,就是16*25G的方案,如果提升通道比特率就是4*100G的方案。就目前技术而言做到100G波特率有瓶颈,50G有难度,但也可以实现,因而需要更高的调制方式。
  更小的体积和功耗:
  从100G光模块的发展情况来看,从最初的CFP到目前的QSFP28,体积缩小了85%,功耗下降了87.5%,更小的体积和功耗意味着光模块在交换机上具有更高的端口密度(意思就是能接更多的光模块)、同样的功率可以驱动更多的光模块。
  从4G到5G行业发展前景
  大宽带作为5G承载网的硬性要求,在5G时代基站将从10G升级到25G光模块,城域网将从10G/40G升级到100G,骨干网将从100G升级至400G。
  在5G时代光模块需求量方面,我们分为前传、中传、回传三个部分:

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  测算5G宏基站总需求量约为4700万块,价格方面,25G SFP28/VCSEL 850nm/100m灰光模块一般不低于570元,25G SFP28/DFB 1310nm/10km灰光模块最低零售价为1630元/个。
  综合考虑5G光模块是直接销售给设备商,价格应远低于单个零售,但同时25G产品价格已经处于第四阶段,价格稳定整体不会出现太大的下滑,预测25G SFP28/VCSEL 850nm/100m光模块灰光模块380元/个,25G SFP28/DFB 1310nm/10km灰光模块652元/个(零售价的40%)。
  假设两种芯片/距离的光模块各占一半,25G灰光模块平均价格516元/个;彩光光模块制作工艺更为复杂, 我们预测其价格为灰光光模块价格的1.5 倍,则平均价格是774元/个。
  综合测算下来,预计2023年5G建设高峰期5G电信用光模块市场规模可以达到298亿元,相比于19年可以实现翻倍增长。

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  光模块行业总的来看,未来会受益于5G以及数通领域的资本开支增加,总体需求量上会有量和质的提升。但是在价格方面确实比较骨感的,呈现逐年下滑的趋势,光器件行业也是一样。因此对于光模块企业,最先推出并量产新产品的公司将是最大的受益者。

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