行业 报告|行 业深 度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 1 通信 证券研 究报 告 2024 年 02 月 24 日 投资 评级 行业 评级 强于大市(维持评级)上 次评级 强于大市 作者 唐 海清 分析师 SAC 执业证 书编号：S1110517030002 王 奕红 分析师 SAC 执业证 书编号：S1110517090004 资料来源：聚源 数据 相 关报告 1 通信-行 业 研 究 周 报:谷 歌 发 布Gemini Pro1.5 模型，OpenAI 视频生成“Sora”重磅登场 2024-02-19 2 通信-行 业 研究 周 报:海 外云 业 务 快速 发 展，AI 成 为 海 外 巨 头 重 要 投 入 方向 2024-02-04 3 通信-行 业 研究 周 报:通 信行 业 高 质量发展稳步推进，Open AI 大 模型持续巩固优势 2024-01-28 行 业走势图 AI 时代算力需求激涌，高 速率光模块伴潮而 行 电 信 市 场运 营 商资 本 开支 温和 增 长，投入向算 力 网络 倾斜。2019-2023 年三大运营 商 CAPEX 年均复合增 速为 4.61%，呈温和 增长态 势。2023 年运营商在 算力网 络 的投入支 出明显 加快，2023 年中国移 动预计 算力网络资本 开支 452 亿元；中 国电信预 计 2023 年算力投 资 实现 195 亿元；中国联通预 计 2023 年算力网 络资本开 支将达 到 149 亿元。数通市场 发 展 未来 增 速显 著，带 动 光模 块 市场 景 气度。数通市场 需求扩增 的动 力来 自两大方 面：1）2019-2022 北美 4 大云厂 商资本开支增 速高达 30.77%，数 据中心建 设投入 持续加 快。2）叶脊网 络架构 大幅增加对 光模块 数量的 需求，并助力 光模块 往更高 速率 方向迭代 升级。Chat GPT 打响 AI 军 备 竞赛，算 力 需求 驱 动光 模 块更 新迭 代 进 程提 速。模型升级 迭代的 背后是 对海 量数据的 训练和 推理，自 2012 年以来全球 算力需求迎来 快速增长，但 AI 的应用和发 展存在“木 桶效应”，即 算力 服务器 集群之间的 数据交 换需要 数据 中心内部 的网络 互联做 配套，从而 激发出 对高速率光模块 的大量 需求，推动 光模块行 业发展。2024 年 800G 将 步入规模化放量阶 段，1.6T 时 代逐 步临 近 受海外 AI 算力需 求驱动，国内光模 块龙头 厂商 23 年 3 月 800G 需求起量，23 年下半年 400G 订单出 货 增加；随着交 换芯片 容量约 每 2 年翻番，FiberMall预计 1.6T 光模 块需求 有望 于 2025 年实现。LPO、CPO、硅 光和 薄 膜铌酸 锂 方 案成 为 光模 块 新技 术发 展 方 向 算力时代 背景下，数据中 心 成为能耗 大户，光 模块技 术 的升级不 仅仅是 简单的速率翻 倍，更 需要解 决速 率 提高所 带来的 功耗 高、成 本 大等 问 题。LPO、CPO、硅光和薄 膜铌酸 锂方 案 有望成 为解决 该系列 问题 的突破口。投 资 建 议：1）光 模 块 及 光 器 件：中 际 旭 创、天 孚 通 信、新 易 盛；2）光芯片及硅光：源 杰科技（与电 子团队联 合覆盖）、博创 科 技、仕 佳光子；3）交换机：中兴 通讯、紫光 股份（与计 算机 团队联 合覆 盖）、沪电 股份（与电 子团队联合 覆盖）；4）算力 调 度：润建 股份、润泽 科技（与 机械团队 联合覆 盖）。风险提示：1）AI 应用发展不及预期 风险；2）海外 大 厂投资不 及预期 风险；3）中美摩 擦升级 风险；4）行业竞争 加剧，价格和 盈利 能力下降 风险。重 点 标 的推 荐 股票 股票 收盘价 投资 EPS(元)P/E 代码 名称 2024-02-23 评级 2022A 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 300308.SZ 中际旭创 147.73 买入 1.52 2.62 5.65 7.55 97.19 56.39 26.15 19.57 300394.SZ 天孚通信 119.42 增持 1.02 1.76 3.16 4.19 24.61 67.85 37.79 28.50 300502.SZ 新易盛 59.96 买入 1.27 1.15 2.31 3.33 47.21 52.14 25.96 18.01 688498.SH 源杰科技 133.92 增持 1.18 0.26 1.48 2.40 113.49 515.08 90.49 55.80 300548.SZ 博创科技 25.03 增持 0.68 0.86 1.03 1.22 36.81 29.10 24.30 20.52 688313.SH 仕佳光子 9.88 增持 0.14 0.02 0.15 0.22 70.57 494.00 65.87 44.91 000063.SZ 中兴通讯 25.52 买入 1.69 2.10 2.63 3.09 15.10 12.15 9.70 8.26 000938.SZ 紫光股份 18.28 增持 0.75 0.76 0.95 1.16 24.37 24.05 19.24 15.76 002463.SZ 沪电股份 25.32 增持 0.71 0.79 1.15 1.44 35.66 32.05 22.02 17.58 002929.SZ 润建股份 34.10 买入 1.53 1.99 2.86 3.73 22.29 17.14 11.92 9.14 300442.SZ 润泽科技 25.64 买入 0.70 0.98 1.23 1.85 36.63 26.16 20.85 13.86-23%-15%-7%1%9%17%25%33%2023-02 2023-06 2023-10沪深300 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 2 资料来源：Wind，天风证券研究 所，注：PE=收盘价/EPS 内容目 录 1.光 模 块 简介.5 1.1.光模块的 定义.5 1.2.光模块的 成本架 构.5 1.3.光模块产 业链上 下游.5 1.4.光模块行 业格局.8 2.光 模 块 行业 概 况.8 2.1.电信市场 运营商 资本开 支稳中见 长，开 支比重 向算 力网络倾 斜.9 2.2.资本开支 高增、网络架 构升级成 为提升 数通市 场景 气度的核 心驱动 力.10 2.3.AIGC 推动算力需 求，“木桶效应”加快 高速率 光模 块迭代升 级.12 2.4.2024 年 800G 将步入规 模化放量 阶段，1.6T 时代逐 步临近.14 3.封 装 与 材料 的 革新 成 为光 模 块 的未 来 发展 方 向.16 3.1.LPO.16 3.2.CPO.18 3.3.硅光子技 术.19 3.4.薄膜铌酸 锂.21 4.重 点 关 注标 的.22 5.风险提示.24 图表目 录 图 1：光模块 基本结 构.5 图 2：光模块 的工作 原理.5 图 3：光模块 成本占 比.5 图 4：光芯片 在不同 速率光 模块中的 占比.5 图 5：光模块 产业链 全景图.6 图 6：光有源 芯片分 类概况.6 图 7：2023 年光芯片 国产化 率情况.6 图 8：各类光 芯片竞 争情况 与主要供 应商.7 图 9：电芯片 分类概 况.8 图 10：2017 年电芯片国 产 化率预测.8 图 11：2022 年 Top10 光模块厂商中 国内厂 商占 7 家.8 图 12：2015-2023 年光模块月度海关 出口情 况.8 图 13：2022-2028 年全球光模块市场 CAGR 将高达 12%.8 图 14：2024-2029 年中国光模块部署 量占比 全球 20%-25%.8 图 15：2017-2023 全国移动通信基站 数量.9 图 16：光模块 在 5G 网络 架 构中的应 用.9 图 17：2022 年三大运营 商 算力网络 建设概 况.9 图 18：2023 年全球云服 务 提供商资 本开支 占比.10 YWAZwPtOoNrQpRsRmRrOpO6MdNaQtRrRtRtPjMnNoMfQmOqOaQrRwOuOmPtNuOpPoN 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 3 图 19：2020-2023Q3 年北美 4 大云厂商 资本开 支规模 及增速.10 图 20：2022-2032 全球超大规模数据 中心市 场规模 预测.10 图 21：2015-2021 全球超大规模数据 中心数 量.10 图 22：东西流 量占比 数据 中心总流 量的 85%.11 图 23：叶脊架 构与传 统三 层架构的 区别.11 图 24：2023 年国内外 AI 公 司相继发 布模型.12 图 25：AlexNet 至 AlphaGo Zero6 年时间内 算力需 求翻 30 万倍.13 图 26：全球算 力需求 增速 超过摩尔 定律.13 图 27：不同组 网方式 下 GPU 与光模 块用 量配比.13 图 28：计算网 络环境 中 NVIDIA DGX H100 集群的网络 架构.13 图 29：以太网 交换芯 片容 量与不同 速率光 模块匹 配时 间线.14 图 30：800G 光模块 在传统 三层拓扑 架构中 的场景 应用.14 图 31：800G 光模块 在叶脊 架构中的 场景应 用.14 图 32：三种 800G 光模 块光 接口架构.15 图 33：商用交 换芯片 容量 大约每 2 年翻 1 倍.15 图 34：交换机 密度每 2 年翻 1 倍.15 图 35：2010-2022 年光引擎功耗提升 26 倍.16 图 36：400G、800G、1.6T 光模块功 耗对比.16 图 37：LPO 采用线性 直驱 技术代替 传统 DSP.17 图 38：DSP 在 400G 光模块 中的功耗 占比约 49%.17 图 39：LPO 技术优势 包括 低功耗、低延迟、低成 本和 可热拔插.17 图 40：国内光 模块厂 商 LPO 进展概况.17 图 41：传统可 热拔插 与 CPO 的区别.18 图 42：2022-2033 年数通市场 CPO 收入增长预 期.18 图 43：2023 年 CPO 产业链 企业分布 情况.18 图 44：硅基光 电子集 成芯 片概念图.19 图 45：光纤集 成的演 变发 展.19 图 46：2022-2028 年硅基光电子芯片 收入增 长预测（按 应用划分）.19 图 47：2023 年硅光子产 业 链.20 图 48：2022 年电信、数 通 市场份额.20 图 49：国内上 市公司 硅光 技术进展 概况.20 图 50：三类电 光调制 器材 料方案对 比.21 图 51：调制器 性能对 比.21 图 52：薄膜铌 酸锂调 制器 比传统铌 酸锂尺 寸减少 60%.22 图 53：传统铌 酸锂与 薄膜 铌酸锂调 制器各 项指标 对比.22 图 54：2022-2030 年全球铌酸锂调制 器市场 规模预 测（$百万）.22 图 55：2019-2023Q3 中际旭创营收、归母 净利润.23 图 56：2018-2023Q3 中际旭创毛利 率、各 项费用 率.23 图 57：2018-2023Q3 天孚通信营收、归母 净利润.23 图 58：2018-2023Q3 天孚通信毛利 率、各 项费用 率.23 图 59：2018-2023Q3 新易盛营收、归母净 利润.24 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 4 图 60：2018-2023Q3 新易盛毛利率、各项 费用率.24 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 5 1.光模块 简介 1.1.光 模块 的定义 光模块是 一种用 于光通 信的 设备，它 包括 发光器 和接收 器，可以 将电 信号转 换为光 信号并发送到远 程设备，也 可以将 收到的光 信号转 换为电 信号 并传递给 计算机、路 由器或 交换机等 设 备。光 模 块 通 常 用 于 数 据 中 心、企 业 网 络、电 信 运 营 商 网 络 等 领 域，用 于 实 现 高 速、远距离、高可靠 性的通 信。图 1：光模块基本结构 图 2：光模块的工作原理 资料来源：H3C 官网，天风 证券研 究所 资料来源：华为 官网，天风证 券研究 所 1.2.光 模块 的成本 架构 光模块中 实现光 电转换 作用 的核心部 件是光 电芯片，光 芯片是光 模块中 完成光 电信 号转换的直接芯 片，而电 芯片是 实 现对光芯 片工作 的配套 支撑，两者都是 光模块 的核心 部 件。成本 占 比 来看，光芯 片 通常 占光 模 块 成本 的 40%-60%，电芯 片 占 10%-30%之间。光 模 块 的主 要 升级 在 速率，光 通 信 芯片 的 成本 随 着光 模块 速 率 的不 断 升高 而 提高。作为最主要的成 本构成，芯片的 差 异也成为 了衡量 光器件 高低 端的主要 标准。越 高速、越 高端的光模块，光芯片 和电芯 片的 成本占比 就越高。图 3：光模块成本占比 图 4：光芯片在不同速率光模块中 的占比 资料来源：易天 光通信 官网，天风证 券 研究所 资料来源：易天 光通信 官网，天风证 券 研究所 1.3.光 模块 产业链 上下 游 上游主要 包括光 芯片、电芯 片、光 器件等 供应商，其 中 光器件供 应商较 多，国产化 率较高，但芯片工 艺技术 壁垒高，研 发成本大，国外大 厂占据 高 端光芯片、电芯片 领域市 场 大部分份额。光模 块身处 中游，属 于技术壁 垒相对 较低的 封装 环节。下游 包括互 联网及 云 计算企业、电信 运营商、数 据通信 和光通信 设备商 等。其 中互 联网及云 计算企 业、电 信运 营商为光模块最 终用户。73%18%5%4%光器件电路芯片PCB 板外壳30%50%70%0%10%20%30%40%50%60%70%80%低端模块 中端模块 高端模块 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 6 图 5：光模块产业链全景图 资料来源：创道 硬科技 研究院，天风 证 券研究所 光 芯 片 国内 厂 商竞 争 领域 集中 于 25Gb/s 以下产品，25Gb/s 及 以 上 产 品国 产 化率 尚有 不 足。按速率划 分，光芯片 一般分 为 2.5Gb/s、10Gb/s、25Gb/s 及以上 各种调 制速率。按 功能划分，光芯片 可分为 激光器 芯 片和探测 器芯片，激光器 芯 片用于发 射信号，将电信 号 转化为光信号，按出光 结构进 一步 分为面发 射芯片 和边发 射芯 片，主要 包括 VCSEL、FP、DFB、EML；探测器芯 片用于 接收 信号，将 光信号 转化为 电信 号，主要 包括 PIN 和 APD。2022 年EML 大规模商用 的最高 速率 已达到 100Gb/s，DFB 和 VCSEL 激光器芯片大 规模商 用 的最高速率已达 到 50Gb/s。图 6：光有源芯片分类概况 图 7：2023 年光芯片国产化率情况 半导体设备/材料芯片制造代工光芯片设计衬底/外延片光通信芯片的衬底材料包括砷化镓、磷化铟等。国内企业：唐晶垫资、拓晶光电、华鸿锐光、全磊光电、度亘激光、华兴激光国际企业：亚联光电（LandMark）、IQE、全新光电代工厂晶圆制造，根据设计公司的方案，通过特殊工艺生产芯片。国内企业：三安光电（收购环宇）、海威华芯、鲲游光电、志伟光电（InP）国际企业：稳懋，宏捷（AWSC），环宇电芯片LD Driver、TIA、LA、CDR、DSP国内企业：华为海思、傲科光电、飞昂创新、厦门优讯、英思嘉、飞思灵、亿源通、奇芯光电、南京美辰微电子国际企业：Macom、Semtech、Inphin、Maxim、三菱、TI、Acacia光无源芯片波分复用、光耦合器/光隔离器、光纤连接、光开关、光衰减器、光滤波器国内企业：华为海思、中兴通讯、仕佳光子、光迅科技、昂纳科技、太辰光、长瑞光电、易飞扬、光库科技、鸿辉光通、驿路通、北亿纤通、中兴新地等国际企业：Finisar、Avago、Lumentum、AAOI、KAIAM等光有源芯片激光器芯片、探测器芯片、高速调制器芯片、光放大器芯片国内企业：光迅科技、海思、敏芯半导体、源杰、索尔思、长瑞光电、海信宽带、芯思杰、光隆光电、博创科技、飞昂光电、光库科技、昂纳科技、嘉纳海威、光库科技、世维通科技等国际企业：II-VI（Finisar）、Lumentum（Oclaro）、Avago、AAOI、Fujitsu、Sumitomo等光器件 光器件封装TO-CAN、蝶形、SFP/SFP+、XFP、QSFP+/QSF28、CFP国内企业：天孚通信、成都迪谱、光隆光电国际企业：LuxNet（华星光）光组件/结构件陶瓷插芯、陶瓷套管、光纤适配器国企企业：三环集团、天孚通信、太辰光、日海通讯、容大光电、京瓷、科信技术、翔通光电、威迪光电、惠富康等国际企业：OSA激光器、光检测器、光放大器、光调制器国内企业：光迅、索尔思国际企业：II-VI（Finisar）、Lumentum（Oclaro）、Sumitomo、Acacia、Fujitsu、AAOI无源器件光纤连接器、PLC、WDM/DWDM、光开关、VOA/FOA国内企业：昂纳、光迅国际企业：Lumentum、II-VI（Finisar、CoAdna）、Sumitomo、NPTN光模块10Gbps、25Gbps、100Gbps、400Gbps国内企业：中际旭创、光迅科技、博创科技、新易盛、海信宽带、光库科技、太辰光、天孚通信、昂纳科技、剑桥科技等国际企业：II-VI（Finisar）、Lumentum（Oclaro）、Avago、Fujitsu、AAOI等光模块IDM集光通信芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试、光模块等多个产业链环节于一身国内企业：光迅科技国际企业：II-VI（Finisar）、Lumentum（Oclaro）、Sumitomo、NPTN、AAOI、Fujitsu华为、中兴、烽火、瑞斯康达、格林伟迪、剑桥科技、Nokia、Cisco电信运营商通信设备移动、联通、电信、中国广电T&T、Verizon、德国电信、NTT、Xfinity、沃达丰、Orange光纤光缆国内企业：长飞、亨通光电、烽火通信、富通、中天、通鼎等国际企业：康宁、古河电工、普睿司曼、住友电工服务器浪潮、联想、华为、Dell、HPE、Cisco云厂商阿里云、腾讯云、华为云、百度云等AWS、Microsoft、Google 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 7 资料来源：源杰 科技招 股说明 书、创 道 硬科技研 究院，天风证 券研究 所 资料来源：ICC，中商 产业研 究院，天风 证券研究 所 欧美日国 家光芯 片厂商 具有 技术经验 先发优 势，逐步实 现产业闭 环，并建立 起较高 的行业壁垒，拥 有可量 产 25Gb/s 速率以上 光芯片 的技术。国 内厂商在 芯片制 造中对 外延 技术的掌握尚未 成熟，因此高 端外 延片主要 依赖进 口，导 致发 展受限。分速率 市场来 看，国内厂商目前能 够规模 量产 2.5Gb/s、10Gb/s 激光 器芯片，25Gb/s 激光器芯 片仅少 部分厂 商实现批量发货，50Gb/s、硅光方 案大部分 厂商仍 处于验 证试 产阶段。图 8：各类光芯片竞争情况与主要 供应商 资料来源：中商 情报网，天风 证券研 究 所 电 芯 片 国 产 化 率 偏 低，核 心 供 应 厂 商 仍 以 海 外 企 业 为 主。电芯片包括激光驱动芯片 LD Driver、跨阻放 大器芯 片 TIA、限幅放 大芯 片 LA、DSP 电信号处 理芯片 等，但 国内 只有少数供应商 涉足 25Gb/s 及 以 下速率的 电芯片 产品，25Gb/s 以上基本 依赖进 口。芯片类型 产品类型 工作波长 传输速率 传输距离 产品特性 应用场景 材料VCSEL（面发射）800-900nm 155M-25G 短距500m线宽窄、功耗低、调制速率高，耦合效率高，传输距离短，线性度差500m以内的短距离传输，如数据中心机柜内部传输、消费电子领域（3D感应面部识别）GaAsFP（边发射）1310-1550nm 155M-10G 中距40km调制速率高，成本低，耦 合效率低，线性度差主要应用于中低速无线接入短距离市场，由于存在损耗大、传输距离短的问题，部分应用场景逐步被 DFB 激光器芯片InPDFB（边发射）1270-1610nm 2.5G-40G 长距80km谱线窄，调制速率高，波长稳定，耦合效率低中长距离的传输，如 FTTx 接入网、传输网、无线基站、数据中心内部互联等InPEML（边发射）1270-1610nm 100G 长距80km调制频率高，稳定性好，传输距离长，成本高长距离传输，如高速率、远距离的电信骨干网、城域网和数据中心互联InP芯片类型 芯片类型 应用场景 材料PIN 中长距离传输 InPAPD 长距离单模光纤 InP工作波长830-860/1100-1600nm1270-1610nm产品特性噪声小，工作电压低，成本低，灵敏度低灵敏度高，成本高探测器芯片激光器芯片90%60%4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%低于10Gb/s 10Gb/s 25Gb/s 及以上产品速率 产品类型 竞争情况 主要供应商1310nm DFB激光器芯片应用于光纤接入PON（GPON）数据上传光模块，技术相对成熟，市场竞争较为激烈源杰科技、武汉敏芯、三安光电、中科光芯、雷光科技、光安伦1490nm DFB激光器芯片应用于光纤接入PON（GPON）数据下传光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少，公司等国内厂商市场份额较大，国产化率较高三菱电机、源杰科技、海信宽带1270nm DFB激光器芯片应用于光纤接入10G-PON（GX-PON）数据上传光模块，产品难度较2.5G 1310nm DFB激光器芯片更高，但供应商逐步增多，市场竞争逐步加剧三菱电机、源杰科技、武汉敏芯、海信宽带、光迅科技1550nm DFB激光器芯片应用于40km/80km长距离传输光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂较少三菱电机、源杰科技、海信宽带、光迅科技1270nm DFB激光器芯片应用于光纤接入10G-PON（XGS-PON）数据上传光模块，产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少，公司等国内厂商市场份额较集中三菱电机、MACOM、源杰科技、武汉敏芯、海信宽带1310 nm FP激光器芯片1310nm DFB激光器芯片CWDM 6 波段DFB激光器芯片应用于4G/5G移动通信网络光模块，技术相对成熟，国内厂商逐渐扩大市场份额MACOM、Lumentum、源杰科技、武汉敏芯CWDM 6 波段DFB激光器芯片LWDM 12 波段DFB激光器芯片MWDM 12 波段DFB激光器芯片CWDM 4 波段DFB激光器芯片LWDM 4 波段DFB激光器芯片50G PAM4 CWDM 4 波段DFB激光器芯片硅光直流光源1270/1290/1310/1330nm 大功率25/50/70mW激光器芯片应用于100G/200G/400G数据中心光模块，技术难度高，国内部分厂商进行产品布局，尚未实现批量发货；公司50G PAM4 DFB激光器处于设计验证测试阶段，工业级大功率硅光激光器处于工程验证测试阶段Avago、Lumentum2.5G应用于4G移动通信网络光模块，技术相对成熟，市场竞争较为激烈三菱电机、源杰科技、云岭光电、武汉敏芯、海信宽带10G应用于5G移动通信网络光模块，产品难度大，其中MWDM 12 波段DFB激光器芯片主要应用于国内5G基站方案，国外厂商发货产品较少，该产品公司等国内光芯片厂商在2020年市场大批量发货MACOM、Lumentum、三菱电机、源杰科技、武汉敏芯应用于100G数据中心光模块，产品难度大，国内部分厂商实现产品突破Avago、MACOM、Lumentum、源杰科技、武汉敏芯25G 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 8 图 9：电芯片分类概况 图 10：2017 年电芯片国产化率预测 资料来源：创道 硬科技 研究院，天风 证 券研究所 资料来源：中国光 电子器 件产业 技术发 展路线图（2018-2022 年），天风证券研究所 1.4.光 模块 行业格 局 近 年 来 国 内 光 模 块 厂 商 高 速 发 展，行 业 内 呈 现“西 退 东 进”趋 势。2010 年 至 今以来 国 内光模块厂商飞速发展，全球 排名逐步靠前，2010 年 国 内 仅 有 一 家 武 汉 电 信 器 件 有 限 公 司（WTD）入围 全球 top10 榜 单，LightCounting 公布的 2022 年全球 Top10 榜单中国 内厂商强者愈强，共计 7 家 入围，其中中际 旭创与 Coherent 并列高居 榜首。2015-2023 年 光 模 块 月 度 出口 规 模 震荡 上 行，2023 年 11 月、12 月 连 续 创 下 新 高。根据海关出口 数据，2015-2023 年我国光 模块出 口年化 复合 增速为 12.26%，上升 趋势明 显。2023年呈现前 低后高 的走势，主 要原因为 国内头 部厂商 高速 率产品海 外订单 Q2、Q3 逐 步起量，拉动出口 需求增 长。图 11：2022 年 Top10 光模块厂商中国内厂商占 7 家 图 12：2015-2023 年光模块月度 海关出口情况 资料来源：中国 电子元 件行业 协会官网、LightCounting，天 风证券 研究所 资料来源：海关 统计数 据在线 查询平 台，天风证 券研究 所 2.光模块 行业概况 2022-2028 年 全 球 光 模 块 市场 规 模 CAGR 将 实现 12%，2028 年 全 球 规 模 有望 突破 200 亿美元。根据 Yole Intelligence 数据，2022 年全球光 模块 市场规模 为 110 亿美元，在 大型云服务运营 商对 800G 高数据 速率模块 的高需 求和国 家电 信对增加 光纤网 络容量 的要 求推动下，预计 2028 年将 增至 223 亿美元，2022-2028 年化 复合增速 将达到 12%。光模块国内 市 场需 求 规模为 20-30 亿 美 元，占 比全球 约 1/4。根据 LightCounting 预测，2018-2023 年中国光模块 部署 量占比 全球 25%-35%，2024-2029 年占比 20%-25%，略有下降。北美 云服务 商在 AI 集群 中部署 800G 的计 划较 为激 进，这将 成为未 来 2-3 年中 国份额下降的主 要因素。图 13：2022-2028 年全球光模块 市场 CAGR 将高达 12%图 14：2024-2029 年中国光模块 部署量占比全球 20%-25%芯片类型 典型产品 功能描述激光驱动芯片（LD Driver）应用于直调激光器，LDD 驱动激光器发出强弱不同的光信号，构成数字世界的0101010跨阻放大器芯片（TIA）置于光接收探测器之后，将探测器接收并转换成的电流信号，转化成数字系统中能够处理的电压信号。限幅放大芯片（LA）将探测器接收并转换成的电流信号，转化成数。时钟数据恢复芯片（CDR）从接收的数据信号中提取时钟信号。高速调制器驱动芯片 驱动高速调制器的芯片，将电信号调制到光信号中。DSP 电信号处理芯片 主要用于电信号的预处理、调制解调，如 PAM4 四阶脉冲幅度调制解调。串行/解串 SerDes 低速并行信号转化为高速串行信号。温度控制 TEC 驱动芯片 保证光器件工作温度稳定（保证性能、波长稳定、散热等）。MCU对光模块中的器件进行管理和监控，具备 ADC、I2C、通用定时器、存储等功能。电芯片90%60%10%80%50%3%30%5%0%120260.180204060801001201400%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%低于10Gb/s 10Gb/s 25Gb/s及以上百万模块 光芯片 电芯片 模块数量-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0510152025303540201501201505201509201601201605201609201701201705201709201801201805201809201901201905201909202001202005202009202101202105202109202201202205202209202301202305202309￥亿元光模块月度海关出口规模 环比增速 同比增速 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 9 资料来源：Yole Intelligence、中国电 子 元件行业 协会 官网，天 风证券 研究所 资料来源：Optical Connections、LightCounting，天风证 券研究 所 2.1.电 信市 场运营 商资 本开支 稳中 见长，开支 比重向 算力 网络倾 斜 电 信 市 场方 面，自 2019 年宣 布 商 用 5G 服 务以 来，三大 电 信 运营 商 资本 开 支呈 稳中 见 长态势，2019 年 三 家 公 司 资本开 支 共 计 约 2999 亿元，预计 到 2023 年资本开支 合 计 约为 3591亿 元，年化 复 合增 速 4.61%。2019 年 是 5G 网 络 建 设 元 年，随后 2020-2022 年 步入 5G 发展高峰期。2019 年 6 月 6 日工信部向 三大运 营商和 中国 广电发布 5G 商用牌 照，同年 第一批 15 万个 5G 基 站建设 落地，2019-2023 年 5G 基站每年 平均新增 67.54 万 台。5G 领域中光 模块的 用处在 前传、中传和回 传，其 中前传 主要对 应 25G/50G 光 模块，中传主 要对 应 50G/100G 光 模块，回传 主要对应 100G/200G/400G 光模块。图 15：2017-2023 全国移动通信 基站数量 图 16：光模块在 5G 网络架构中的应用 资料来源：2023 年通信业统计 公报，天 风证券研 究所 资料来源：易天 光通信 官网，天风证 券 研究所 三 大 电 信 运 营 商 对 产 业 互 联 网 和 算 力 网 络 的 相 关 投 资 正 逐 步 加 大。2023 年 中 国移动 预计资本开支 将实现 1832 亿元，其中算 力网络 资本开支 452 亿元，同比增 长近 35%，新增投产云服务 器超过 24 万 台、新增投产 对外可 用 IDC 机架 超 4 万架。中 国电信 预计 2023 年资本开支将 实现 990 亿元，产 业数字化 投资拟 增长 40%，其中算力 投资 为 195 亿 元，IDC 投资为 95 亿元。中 国联通 2022 年算力网络 占 比资 本开支 16.8%，公司预计 2023 年算 力网络资本开支 将达到 149 亿元，占总资本 开支比 例将达 到 19.4%，同比增长 超过 20%。图 17：2022 年三大运营商算力网络建设概况 413.33%85.71%61.54%46.19%0%50%100%150%200%250%300%350%400%450%02004006008001000120014002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023万个移动电话基站数 4G 基站数 5G 基站数 5G 基站增速接入机房 综 合 接 入机房 汇聚机房 核心机房DU CU核心网前传 中传 后传25G/50G光模块 50G/100G光模块 100G/200G/400G光模块 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 10 资料来源：北京 通信信 息协会 官网，天 风证券研 究所 2.2.资 本开 支高增、网 络架构 升级 成为提 升数 通市场 景气 度的核 心驱 动力 北美 4 大 云 服务 商 资本 开 支占比全球 约 85%份额，2019-2022 年 CAPEX 年 化 复 合增 速 高达 30.77%。根据 Counterpoint Research 数据预测，2023 年北美 4 大云服 务商 Microsoft、Amazon、Google 和 Meta 将占全球 总资本 支出的 85%。其中 2022 年整体 资本开 支有所放缓，背后 或可归 结于疫 情期 间导致的 全球经 济下行，但 自 23Q2 开始逐步 回暖。图 18：2023 年全球云服务提供商资本开支占比 图 19：2020-2023Q3 年北美 4 大云厂商资本开支规模及增速 资料来源：Counterpoint Research，天 风证券研 究所 资料来源：Wind，天 风证券 研究所 全 球 数 据规 模 扩张 使 得对 数据 中 心 的建 设 投入 加 快，数据 中 心 内部 设 备需 要 网络 互联，从而 对 应 产生 光 模块 的 大量 需求。随着通信、互联 网应用 的不断发 展，个 人、企 业对 算力和数 据 储 存 的 需 求 逐 步 往“云”上 迁 移。IDC 最 新 数 据 显 示 全 球 数 据 规 模 将 从 2022 年的103.66ZB，提升至 2027 年的 284.3ZB，2022-2027 年化复合 增 速将达 到 22.36%，我们认为数据规模 的 增加 需要更 多的 服务器、交 换机，这些设 备 需要信息 交换和 网络互 联，也就对应产生光 模块的 大量需 求。Statista 测算 全球 hyperscale 数量已经 从 2015 年的 259 个，提 升至 2021 年的 700 个，且Synergy Research Group 最新数据显 示 2023 年该 数量 已接近 900 个，容 量占比 全 球所有数据中心 的 37%。按照 Precedence Research 数据来看，2022 年全球 hyperscale 市场规模为 801.6 亿美元，预计 2032 年将提升至 9353 亿美元，2023-2032 年年化复合增速将 达 27.9%。图 20：2022-2032 全球超大规模 数据中心市场规模预测 图 21：2015-2021 全球超大规模 数据中心数量 公司名称 中国电信 中国联通 中国移动布局“2+4+31+X”“5+4+31+X”“4+N+31+X”算力规模 3.8EFLOPS-8EFLOPS可用机架数 50万架 36万架 45万架机房数量 794个 超900个-算力调度覆盖全国的“中心+省+边缘+端”四级AI算力资源池，建设算力分发网络平台ESX算网编排调度与应用服务体系，实现了算网一体化智能编排调度在算网大脑层实现智能编排，全局调度算力网投资 140亿元 145亿元 480亿元-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%020406080100120140160180$亿Google Microsoft AmazonMeta 合计同比 合计环比 行业 报告|行 业深度研 究 请务必阅读正文之后的 信息披露和免责申明 11 资料来源：Precedence Research，天 风 证券研究 所 资料来源：Statista，天 风证券 研究所 叶 脊 网 络架 构 大幅 增 加对 光模 块 数 量的 需 求，助 力光 模块 往 更 高速 率 方向