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1 2020华工科技深度研究报告 2020 Hgtech Enterprise In-depth Research Report 2020 Huagong Technology 詳細調査 leadleo 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告标签：光模块、激光设备、敏感元器件 报告作者：张顺 2020/082 2020LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究、政企咨询、产业规划、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服务体系，整合多方资源，致力于为用户提供最专业、最完整、最省时的行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，PE/VC、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2020LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫右侧二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询4 2020 LeadLeo leadleo 概览摘要 华工科技成立于1999年，是由华工科技大学控股的校企。华工科技主营业务包括光电器件系列业务、激光器与激光设备业务、敏感元器件业务与激光全息防伪系列产品。华 工科技是光模块与激光设备行业的龙头企业，相关产品覆盖齐全，且掌握尖端技术。在光模块领域，华工正源深入了解设备商需求，以客户对5G前传与中传对光模块低功耗、 小型化、光纤利用率高的关键需求点出发，相继推出25G BIDI、50G BIDI、25G CWDW4、25G Tunable、50G PAM4等款重点产品，多元化的产品方案助力华工正源夯实行业 龙头地位。激光设备领域，华工科技掌握市场优质的客户资源，并全面布局激光芯片、激光器与激光设备，极大发挥了产业协同效应，综合实力位列中国激光设备行业前三。 华工科技业务与多项新基建领域融合 华工科技作为高科技的校企，以推动社会进步、创造具有社会价值的产品与技术为基础战略目标。华工科技核心技术、产品广泛应用于新基建多个重点领域， 为中国新基建的建设提供强有力的支撑。华工科技光通信业务可与5G、大数据等重点领域结合。在5G和大数据中心领域，华工科技光模块产品是两者的硬件基 础，广泛用于数据发送与接收；华工科技激光设备业务与5G、新能源汽车、高铁及城轨等重点领域结合，例如在高铁及城轨领域，运营里程的不断增长驱动运 行车辆的需求数量增长，进而带动激光切割、激光焊接装备的市场需求；华工科技传感器业务可与新能源汽车领域结合。新能源汽车需大量使用各类型传感器， 随着新能源汽车产量的不断提升，传感器的市场需求量也将随之增加。 华工科技布局光芯片，是中国少数实现“光芯片-光器件-光模块”一体化的企业 华工科技旗下华工科技投资管理有限公司牵头成立云岭。云岭光电专注于光芯片的研发生产，在成立之初获取华工正源原有的芯片生产线，并同时聘请全球多 位光芯片领域的博士与专家参于云岭光电的光芯片研发项目。2019年下半年，云岭光电量产10G系列光芯片并成功研发部分25G系列光芯片。自此，华工科技 通过投资云岭光电方式获取高速光芯片稳定的进货渠道，成功打通产业链上下游。 华工科技布局激光全息防伪行业，提升自身盈利能力 华工科技拥有国内外领先的激光全息技术、综合加密防伪技术，主要开发生产专版定位与非定位镭射烫金膜、通用版镭射烫金膜、镭射防伪包装材料、全息水 转印定位花纸等产品。激光全息防伪产品毛利率高，华工科技通过布局激光全息防伪产品改善产品结构，从而提升综合毛利率。5 2020 LeadLeo leadleo 目录 名词解释 - 07 华工科技概述 - 09 华工科技主营业务介绍 - 10 华工科技核心产品与技术 - 12 华工科技战略剖析 - 14 华工科技所在行业分析 - 16 光模块行业 - 17 激光设备行业 - 23 敏感元器件行业 - 29 激光全息防伪行业 - 31 华工科技财务分析 - 33 华工科技投资风险分析 - 35 方法论 - 37 法律声明 - 386 Contents Terms - 07 Hgtech Overview - 09 Core Business of Hgtech - 10 Core Products and Technology of Hgtech - 12 Hgtech Strategic Analysis - 14 Analysisi of Hgtech Related Industries - 16 Optical Module Industry - 17 Laser Equipment Industry - 23 Sensitive Electronics - 29 Laser Holographic Anti-Counterfeiting Industry - 31 Hgtech Financial Analysis - 33 Hgtech Investment Risk Analysis - 35 Methodology - 37 Legal Statement - 387 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 WDM：Wavelength Division Multiplexing，是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器 (亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到 光线路的同一根光纤中进行传输的技术。 ER：Extended Reach，表示光模块的传输距离。ER指40km以上的传输距离。ER后面的数字表示光模块信号通道数量。 LR：Long Reach，表示光模块的传输距离。LR指10km以上的传输距离。LR后面的数字表示光模块信号通道数量，例如LR4表示有4个信号通道，传输距离超过10km的光 模块。 FR：表示光模块的传输距离。FR指2km以上的传输距离。FR后面的数字表示光模块信号通道数量。 NRZ信号：采用高、低两种信号电平来表示要传输的数字逻辑信号的1、0信息，每个信号符号周期可以传输1bit的逻辑信息。 PAM4信号：采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息（0、1、2、3）。在相同通道物理带宽情况下，PAM4传输相当于NRZ信 号2倍的信息量，从而实现速率的倍增。 RUU：Remote Radio Unit（RRU），基站设备之一，将接收自基带处理单元的数字或发送往基带处理单元的模拟信号进行D/A、A/D、数字上/下变频、射频信号调制解 调，并将这些发送/接收到的射频模拟信号进行功率放大，噪声减小，最终经由滤波器元件传送至天馈系统进行发射。 BBU：Base Band Unit（BBU），即基带处理单元，基站设备之一，主要完成信道编解码、基带信号的调制解调、协议处理等功能，同时需要提供与上层网元的接口功能 以及完成重要物理层核心技术的处理。 AUU：Active Antenna Unit（AAU），即有源天线单元，为天线与射频处理单元（RUU）的集成。 PCB：Printed Circuit Board，即印制电路板，是在电子通用基材上形成点间连接及印制元件的印刷电路板。 FPC：Flexible Printed Circuit，柔性电路板，以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、 弯折性好的特点。 PMI：Purchasing Managers Index，采购经理指数，是通过对采购经理的月度调查汇总出来的指数，能够反映经济的变化趋势。 R 2 ：当R 2 越接近1时，表示相关的方程式参考价值越高；相反， R 2 越接近 0时，表示参考价值越低。 P值：用来判定假设检验结果的一个参数，P值很小，说明原假设情况的发生的概率越小。8 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 GPON：Gigabit-Capable Passive Optical Networks，是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等 众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。 NTC：Negative Temperature Coefficient，是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。NTC电阻是一种以过渡金属氧化物为主要原材 料，采用电子陶瓷工艺制成的热敏陶瓷组件。 PTC：Positive Temperature Coefficien，具有正温度系数的热敏电阻现象和材料。PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度） 时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。 DSP芯片：Digital Signal Processing，数字信号处理技术。DSP芯片是能够实现数字信号处理技术的芯片。 Baud：调制速率，指有效数据讯号调制载波的速率，即单位时间内载波调制状态变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量，1波特即指每秒传输1个符号，而透过不 同的调制方式，可以在一个码元符号上负载多个bit位讯号。 Gb/s：比特率的单位，可简写为“G”。比特率越高，单位时间传送的数据量（位数）越大。 泵浦源：对激光工作物质进行激励，将激活粒子从基态抽运到高能级，以实现粒子数反转的器件。 CR：Concentration ratio， 行业集中度。CR3为行业前3名企业的合计市场份额。9 2020 LeadLeo leadleo10 1 华工科技概述 1.1 主营业务介绍 1.2 核心产品与技术分析11 2020 LeadLeo leadleo 来源：华工科技年报，头豹研究院编辑整理 华工科技主营业务介绍 华工科技主营业务包括光通信器件、激光器与激光设备、敏感元器件及激光全息防伪 产品，是光模块与激光设备行业的龙头企业 华工科技主营业务介绍 光通信器件 激光器与激光设备 激光全息防伪产品 敏感元器件 14.6% 8.6% 2019年 2018年 产品毛利率 华工科技200G光模块批 量供货，并成功推出 400G光模块，产品结构 升级改善产品盈利能力 主营产品 业务营收占比 应用领域与市场地位 41.3% 32.6% 7.1% 19.0% 2019年 2018年 2019年 2018年 2019年 2018年 35.3% 46.1% 23.1% 38.1% 54.2% 25.3% 激光全息防伪产品行业毛 利极高，华工科技通过布 局激光全息防伪产品行业 增强自身盈利能力 产品毛利率变化原因 3C产品精密加工是激光 设备主要应用领域。消费 电子行业景气度下行及中 美贸易摩擦引起消费电子 行业客户资本开支缩紧， 对激光设备需求减弱 下游家电市场进入下行周 期，对敏感元器件需求疲 软。中国新能源汽车尚未 普及，对敏感元器件的需 求在爬坡阶段 5G通信业务：华工正源25G光模块产品已成功导入全球四大设 备商，通过大份额、高质量的交付赢得客户认可并蝉联华为“全 球金牌供应商奖”、中兴“最佳综合绩效奖” 数据中心业务：400G系列高速光模块小批量试产，处于行业领 先地位 汽车焊接业务：华工激光研发的白车身顶盖激光焊接成套装备 打破了国外在此领域40多年的垄断历史，实现国产替代 3C产品精细加工：激光精密加工技术已渗透至屏幕切割、摄像 头镜片切割、LOGO打标、内构件焊接等应用中。华工科技在 OLED、全面屏、显示面板切割等方面均具备竞争优势 传统家电传感器市场：在传统家电传感器市场处于领先地位， 空调温度传感器占据全球市场份额的70% 汽车传感器市场：率先实现汽车PM2.5传感器的研发和产业化， PTC加热器在新能源汽车领域占据超过60%的份额。相关传感器 产品成功进入全球新能源汽车巨头特斯拉的供应链 包装材料：客户一般不会轻易更换包装及防伪标志，对上游激 光全息游防伪产品具有粘性。华工图像掌握市场优质客户，获 得烟包、酒包以及化妆品包装等设计公司青睐 公共安全防伪领域：华工科技拥有国家防伪工程技术研究中心， 具备4万平方米的生产基地，是中国综合防伪中心和激光防伪 产业的主要基地 光器件封装 光模块 GPON CON器件 固定衰减器 路由器 光猫 激光打标机 激光焊接机 激光切割机 激光加工专用设备 白车身焊接线体 激光表面处理设备 自动化专业设备 NTC热敏芯片 空调温度传感器 新能源汽车PTC 燃油汽车PTC PTC发热芯片 风道温度传感器 电子温控器 专版烫金膜 转移纸/复合纸 全息水转印 全息二维码标识 普通镭射标识 通用烫金膜 包装膜 相关子公司 华工正源 华工激光 法利莱 华日精密激光 华工图像 华工高理 公司类型：间接全资子公司 公司类型：全资子公司 公司类型：间接全资子公司 公司类型：间接控股子公司 公司类型：全资子公司 公司类型：间接全资子公司12 2020 LeadLeo leadleo 华工科技核心产品与技术光模块领域(1/2) 华工正源深入了解设备商需求，以客户对5 G前传/中传对光模块低功耗、小型化、光纤 利用率高的关键需求点出发，推出多元化的产品方案 华工科技推出多款5G前传与中传光模块，产品覆盖面全 华工正源深入了解设备商需求，以客户对5G前传与中传对光模块低功耗、小型化、光纤利用率高的关键需求点出发，相继推出25G BIDI、50G BIDI、25G CWDW4、 25G Tunable、50G PAM4等款重点产品，多元化的产品方案助力华工正源夯实行业龙头地位。 分类方式 光模块种类 光模块介绍 华工科技推出的5G相关光模块 按是否支持波分复用 （WDM）应用 灰光模块 不支持波分复用技术，一根光纤仅能传输一路信号 华工科技推出25G彩光模块与25G可调彩光模块 彩光模块技术难度大、华工科技是业内第一个推 出25G可调彩光模块的企业 彩光模块支持WDM技术可大量节省光纤资源 彩光模块 支持波分复用技术，允许中心波长不同的光信号在同一根光 纤中传输且互不干涉，实现同时在一根光纤上传输多路信号， 每一路信号都由某种特定波长的光传送 可调彩光模块 （Tunable） 支持波分复用技术，具有硬件编码归一、智能适配波长、自 适应开通、备件归一等全新特性 按光接口模式分类 双纤双向（Duplex） 需配置两根光纤与两个光端口，分别负责信号的发射与接收 华工科技推出25G与50G BiDi光模块 BiDi光模块仅需配置一根光纤与一个光端口，节 省光纤资源与光端口资源，为主流5G光模块解决 方案 华工科技推出的50G BiDi光模块为业界领先工艺 单纤双向（BiDi） 仅需配置一根光纤与一个光端口。BiDi光模块利用WDM技术， 实现一根光纤同时传输收发两个方向的光信号 按调制格式分类 NRZ信号 采用高、低两种信号电平来表示要传输的数字逻辑信号的1、 0信息，每个信号符号周期可以传输1bit的逻辑信息 基于PAM4技术，华工科技推出50G与400G光模块 PAM4光模块可减少激光器与探测器成本。 仅有头部企业掌握成熟PAM4技术，成功研发高 速光模块 PAM4信号 在相同通道物理带宽情况下，PAM4传输相当于NRZ信号2倍 的信息量，从而实现速率的倍增 华工科技5G相关光模块 来源：华工科技官网，IMT-2000，头豹研究院编辑整理13 2020 LeadLeo leadleo 华工科技核心产品与技术光模块领域(2/2) 当前头部光模块厂商包括光迅科技、海信宽带与华工科技等可批量生产2 k m至1 0 k m的 400G光模块，均采用PAM4调制技术 400G CDFP 光模块构造方案（发射方向） 1625Gbs NRZ信号 信号处理 芯片 驱动芯片 25G激光器 光纤 信号处理 芯片 驱动芯片 25G激光器 光纤 电信号 光信号 1625Gbs NRZ信号 16路25Gbs 信号通道 400G QSFP-DD光模块光模块构造方案（发射方向） 1625Gbs NRZ信号 驱动芯片 25G激光器 光纤 驱动芯片 25G激光器 光纤 电信号 光信号 PAM4 DSP芯片 8路25Gbaud 信号通道 825Gbaud PAM4信号 华工科技成功研发数通领域400G光模块 在数据中心领域，华工科技基于PAM4技术成功研发400G光模块，处于业内领先地位。根据光模块信号调制格式，光模块可分为NRZ信号光模块与PAM信号光模块。PAM4信 号采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息（0、1、2、3）。在相同通道物理带宽情况下，PAM4传输相当于NRZ信号2倍的信息量， 从而实现速率的倍增。PAM4光模块中PMA信号调制芯片技术难度极大，中国极少的企业可以量产。PAM4光模块可减少激光器与探测器成本。以400G光模块为例，采用NRZ 调制模式的400G光模块需集成16个25G激光器，采用CDFP封装；而采用PAM4调制模式的光模块仅需8个25G激光器，采用QSFP-DD封装。 400G QSFP-DD光模块介绍 工作原理：（1）发射方向：PAM4编码芯片通过DSP技术将1625G NRZ信号转 换为825GBaud PAM4信号。激光器驱动芯片将PAM4信号放大，驱动25G激光 器将电信号转换为单波长25GBaud（PAM4采用4个不同的信号进行信号传输，每 个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息，因此25GBaud等于50Gbps）光信号；（2） 接收方向，探测器将单波长25GBaud光信号转换为电信号，放大后输出至PAM4 解码芯片接收端。PAM4解码芯片再将该信号转换为225Gbps NRZ信号。 方案优势：400G QSFP-DD仅需采用8个25G激光器与探测器，极大降低了光模块 的功耗与生产成本。 商业化情况：当前头部光模块厂商包括光迅科技、海信宽带与华工科技等可批量 生产2km至10km的400G光模块，均采用PAM4调制技术。DSP芯片为400G光模 块PAM4技术的核心器件，当前中国仅有华为海思可规模化生产，模组厂商需进 口DSP芯片。 来源：华为，头豹研究院编辑整理14 2020 LeadLeo leadleo 华工科技核心产品与技术激光器与激光设备领域 消费电子产品朝着高集成化、高精密化方向升级，因此对飞秒级超快激光设备的需求 将逐渐释放 华工科技自研飞秒激光器，在激光精密加工领域处于行业领先地位 华工科技控股公司华锐激光可量产飞秒超快激光器，是中国超快激光器行业综合竞争力最强企业之一。飞秒激光器具备独特的超短脉冲、超强特性，超快激光优势，能聚焦 到超细微空间区域，同时具有极高峰值功率和极短的激光脉冲，加工过程中不会对周围材料造成影响，从而做到加工的“超精细”，适合应用于3C消费电子产品零部价的加工。 华工科技凭借飞秒超快激光器的技术优势，在3C消费电子产品精密加工领域取得显著成绩。2016年，智能手机为代表的消费电子产品进入下行周期，智能手机出货量持续下 跌，导致中国消费电子产品市场对超快激光设备的需求下滑。但随着5G手机的大规模出货，中国智能手机有望重新进入上行周期，对超快激光设备的需求将逐渐回暖。此外， 消费电子产品朝着高集成化、高精密化方向升级，因此对飞秒级超快激光设备的需求将逐渐释放。 后置摄像头 外壳二维码打标 深雕 摄像头PVD去除 摄像头毛剥去除 VCM马达焊接 闪光灯模组 塑料垫片切割 镜头保护窗口切割打孔 摄像头模组支架焊接 FPC切割 无线充 剥线 磁性材料切割 线圈裁剪 去油墨 纳米晶切割 去毛刺 激光锡焊 FPC切割 电池 激光清洗 金属刻槽 极耳焊接 Tab焊接 极片切割 金属片切割 扬声器 音膜切割 二维码打标 电声环切割 音圈去漆 扬声器焊接 显示屏 激光标记 激光曝光 CG二维码打标 玻璃油墨去除 薄膜切割 金属片切割 塑料垫片切割 防爆膜切割 激光退火 玻璃切割 PAD切割 激光修复 玻璃焊接 激光玻璃 天线 天线焊接 LCP软板切割 LCP软板钻孔 面部识别模板 二维码打标 弹片焊接 金属结构件焊接 FPC切割 主板 屏蔽盖二维码打标 主板焊接 PCB打孔 FPC二维码打标 外壳结构件 屏蔽盖二维码打标 主板焊接 PCB打孔 内部结构件焊接 高功率焊接 螺母焊接 音量件焊接 静音键焊接 电源键焊接 水口焊接 超快激光设备在手机核心零部件加工中的应用 标记 焊接 切割 微加工 自动化 1 3 2 4 5 6 7 8 9 来源：头豹研究院编辑整理15 2 华工科技战略剖析16 2020 LeadLeo leadleo 华工科技战略剖析围绕新基建扩展业务 华工科技核心技术、产品广泛应用于新基建多个重点领域，为中国新基建的建设提供 强有力的支撑 华工科技新基建相关业务 华工科技作为高科技的校企，以推动社会进步、创造具有社会价值的产品与技术为基础战略目标。华工科技核心技术、产品广泛应用于新基建多个重点领域，为中国新基建 的建设提供强有力的支撑。 新基建介绍 华工科技相关业务 相关业务增长表现 5G基建 5G将推动科技创新的不断发展并带动中国经济增长 2020年5G基建相关建设将直接带动中国约4,840亿元的经济增长，2025年、 2030年将分别增长到3.3万亿元、6.3万亿元 2020年、2025年、2030年，5G将间接带动中国1.2万亿、6.3万亿和10.6 万亿元的经济增长 华工科技光通信业务可与5G、大数据等重点 领域结合。在5G和大数据中心领域，华工科 技光模块产品是两者的硬件基础，广泛用于 其中的数据发送与接收 数据中心业务方面，100G双速率产品已经 在海外批量发货，400G系列产品开始小批 量生产 5G建造领域，子公司华工正源蝉联华为“全 球金牌供应商奖”、中兴“最佳综合绩效奖” 大型数据中心 随着互联网的快速发展、各行业的渗透以及5G、物联网、虚拟现实等新 兴技术的广泛商用，IDC市场将保持高速增长 预计2021年，中国IDC市场规模将超过2,700亿元，同比增长30%以上 高铁及城轨 中国明确城际高速铁路和城际轨道交通的发展目标，向交通强国发展 2020年，中国将有25座城市54条轨道交通线路新增开通运营，总投资额 达7,528.17亿元 2021年，中国有35座城市69条轨道交通线路新增开通运营，总投资额将 上升至11,468.5亿元 华工科技激光设备业务与5G、新能源汽车、 高铁及城轨等重点领域结合 在高铁及城轨领域，运营里程不断增长促进 运行车辆数量的需求，进而带动激光切割、 激光焊接装备的需求 新能源汽车 政策利好新能源汽车行业的发展。绿色出行是中国与全球坚定不移的发 展方向，中国新能源汽车市场未来增长空间巨大 2014年，中国新能源汽车的销售量仅1.2万辆。2019年，中国新能源汽车 的出货量攀升至120.6万量，年复合增长率高达43.8%，彰显中国新能源汽 车行业的发展潜力 华工科技传感器业务可与新能源汽车领域结 合。在新能源汽车中需大量使用各类各型传 感器，随着新能源汽车产量的不断提升，传 感器需求量也将随之增加 17.8 21.7 21.8 01 02 03 04 0 2016 2017 2018 光模块业务收入，2016-2018年 CAGR=10.7% 15.5 17.8 17.2 01 02 03 0 2016 2017 2018 CAGR=5.3% 激光设备业务收入，2016-2018年 8 8.6 10.1 0 5 10 15 2016 2017 2018 CAGR=12.4% 敏感元器件业务收入，2016-2018年 华工科技新基建相关业务 来源：华工科技年报，头豹研究院编辑整理17 3 华工科技所在行业分析 3.1 光模块行业 3.2 激光器与激光设备行业 3.3 敏感元器件行业 3.4 激光全息防伪产品行业18 2020 LeadLeo leadleo 来源：头豹研究院编辑整理 中国光模块行业华工科技光模块产业链布局 华工科技为光模块行业龙头企业，积极向上游行业拓展，通过设立云岭光电实现自主 研芯，形成从光芯片到光模块产品的闭环 华工科技在光模块产业的布局 光模块产业链可分为芯片环节、光器件环节、光模块环节与通信设备环节，其中光芯片与电芯片国产化率极低，是制约企业降低光模块成本的核心因素。华工科技为光模块 行业龙头企业，积极向上游行业拓展，通过设立云岭光电实现自主研芯，形成从光芯片到光模块产品的闭环。 华工科技在光模块产业链的布局 芯片 光器件 光模块 通信设备 光模块芯片主要包括光芯片与电芯片： 光芯片：实现光模块光电信号转换功能的核心器件。在25G以上速 率的光模块中，光芯片的成本占比高达60% 电芯片：实现电信号的功率调节与复杂的数字信号处理。在25G以 上速率的光模块中，电芯片的成本占比为18% 光模块主要应用于5G承载网与数据中心领域： 5G承载网领域：为实现5G网高速率与低时延指标，各级光传输节 点之间光端口速率提升明显 数据中心领域：数据中心市场发展迅速，使用的光模块平均3-4年 完成一次产品迭代，对光、电芯片的研发进度提出严峻挑战 通信设备主要包括路由器、交换机与GPON设备等： 交换机：负责同一局域网内终端设备的数据交换，位于数据链路层 路由器：负责不同局域网内交换机与终端设备的互连，位于数据网 络层。光模块在路由器的成本占比为5%，是决定路由器数据交换速 率的核心硬件之一 光器件可分为有源光器件与无源光器件： 有源光器件：需外加能源驱动的器件，包括激光器、探测器、相干 光收发器件、阵列调制器 无源光器件：无需外加能源驱动的器件，包括光隔离器、光开光与 光滤波器等。无源光器件在光器件的市场占比超过80% 中国企业 在全球市场份额 行业介绍 行业毛利率 华工科技在行业的布局 23% 35% 23% 10% 60% 35% 42% 19% 78% 27% 30% 通过华工创投参投云岭光电， 实现光芯片的自主可控 云岭光电已量产10G系列光芯 片，部分25G芯片进入试产阶 段，有望在2020年实现量产 华工正源产品覆盖有源与无 源光器件，包括光接受组件、 CON器件、MPO器件、插针 组件、固定衰减器于蝶型光 缆等 大批量供货200G光模块，且 市场认可度高 400G光模块进入小批量试产 阶段 中国少数实现光芯片、光器 件与光模块一体化的企业 华工科技暂未布局电信级通 信设备领域 电信级通信设备技术壁垒极 高，中国仅有华为、中兴与 新华三等少数企业可大批量 供货 竞争格局 光 芯 片 全球高速光芯片市场被 Finisar、Lumuntum等国 际巨头企业把控 中国仅有华为海思与光 迅科技等极少数企业可 量产部分25G芯片 CR3 CR3 CR3 华工科技已布局的环节 华工科技未布局的环节19 2020 LeadLeo leadleo 中国光模块行业行业增长逻辑 数据流量暴涨推动数据中心的建设、促进数据中心网络架构的升级，叠加5 G网络建设 对光模块需求翻倍驱动光模块行业增长 中国光模块行业增长逻辑 5G基站覆盖密度提升 5G使用更高的频率电磁波导致信号覆盖范围大幅缩小，信号覆盖同一个区域， 通信设备厂商需建设5G基站的数量为4G基站数量的1.5-2倍。 13 80 150 160 94 66 0 50 100 150 200 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 5G基站建设数量，2019-2024预测 万架 5G传输网对光模块需求测算 全球数据流量分布，2016-2021年预测 数据流量增长，推动数据中心建设 从消费到产业，从人与人的连接到物与物的互联再到人与物的交互，连接设 备数量将呈爆发式增长。移动数据的爆发增长与连接设备的数量增长驱使数 据中心加速建设，加大数据中心市场对光模块的需求。 5G建设对高速光模块需求增长 5G基站升级为三级架构，光节点数量增加，对光模块的需求增长。单架5G基 站总共需要5至8对光模块（10只至16只光模块），是4G基站建设使用光模块 数量的1.5倍左右。此外，5G通信技术具有大带宽与低延时特点，对光模块传 输速率提出更高要求。 CU DU AAU AAU AAU 回传：1对光模块 中传：1对光模块 前传：3-6对光模块 25G-100G 100G-200G 200G-400G 骨干网 单架5G基站使用光模块 数量4G基站1.5倍左右 数据网络中心架构升级 数据中心内部流量在数据总流量占比超过三分之二，已然占据主导地位，因 此更适于数据中心内部数据交互的扁平胖宽的叶脊架构已成为数据中心首选。 中国新建数据中心超过70%采用叶脊网络架构。叶脊架构将传统数据中心三层 架构中的核心层与汇聚层融合，减为二层网络架构并增加叶交换机以及脊交 换机的数量，对高速光模块的需求大幅上涨。 0 100,000 200,000 300,000 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 亚太地区 拉丁美洲 北美洲 西欧 中东欧 中东和非洲 96,054 121,694 150,910 186,453 228,411 278,108 PB/月 5G 承载网 驱动 数据 中心 驱动 传统数据中心 网络结构 接入层 服务器 核心层 汇聚层 脊交换层 叶交换层 服务器 叶脊架构数据 中心 叶脊架构数据中心无需接入层的低速交