光通信产业链概览(上) 行业基本情况 光通信是以光为载体进行信息传递的一种通信方式。根据《中国光电子器件产业技术发展路线图2018-2022》,“十三五”以来,随着中国制造、互联网+等国家战略出台,大数据、云计算、第5代移动通信(5G)、物联网以及人工智能等新一代应用市场的快速发展,全球移动用户数将突破72亿,移动互联网用户数超过40亿,全球年数据流量增长达到复合年均增长率在25%以上。作为信息网络发展的核心和现代通信的支柱,光通信产业遇到了前所未有的市场机遇,预计未来五年光通信行业发展持续景气。 产业链概况 光通讯产业链由光纤光缆及光通信设备两个环节构成。其中,光纤光缆上游对应光纤预制棒环节,光通信设备上游对应光芯片、光器件、光模块等三个环节。 另外,光通讯有电信市场及数据通信市场两个下游核心应用领域,电信市场主要针对客户为各大电信运营商,其为手机用户提供电信通信及流量服务,数据通信市场主要针对大型数据中心业主客户,提供数据中心内部、数据中心间的通信网络及传输功能。 光纤光缆 1、光纤预制棒 光纤预制棒有投资金额大、扩容周期长的壁垒,占光纤光缆子产业链利润的70%。当前商业生产光纤预制棒的气相沉积工艺都已经发展为“两步法”。其中,第一步为生产芯棒(Core-rod),第二步为生产外包层(Overcladding)。光纤预制棒的光学特性主要取决于芯棒制造技术,成本主要取决于外包层技术,套管占光棒生产成本90%以上。
2、光纤 光纤光缆是利用光的全反射原理对光信号进行传输的介质。光纤由折射率较高的纤芯、包层及保护套构成,光缆由缆芯、加强元件、护套,防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构成。光纤主要分类情况如下:
3、光纤光缆行业规模情况 2010-2017年全球和中国光纤产量CAGR分别为14.42%、23.10%。2017年我国光纤产量占全球比重达65%,较2010年增长约26个百分点。在光缆产量方面,2010-2017年全球和中国CAGR分别为14.65%、19.16%。 2010-2017年全球和我国光纤产量(百万芯公里) 2010-2017年全球和我国光缆产量(百万芯公里) 5G的发展将带来对带宽需求的提升,并带动新一轮通信基础设施的投资高峰,成为驱动光纤光缆市场增长的重要推动力。中国移动2018年1-6月光缆集采普通光缆规模达1.1亿芯公里;中国电信发布2018年总计5400万芯公里的引入光缆和室外光缆集采;中国联通2017~2018年光缆集采总规模约为5,830万芯公里,即2018年仅三大运营商集采规模可能超2.8亿芯公里,按每年15%-20%增速,预计2020年采购规模达3.5亿芯公里。以中国移动2019年初1.05亿芯公里招标限价101亿元计算,我国光纤市场规模至少在350亿元左右。 光芯片 光通信芯片是制作光器件和光模块的核心,具有较高的研发技术门槛,也是整个光通讯行业技术难度最高的环节。光芯片占据价值量最高,在高、中、低端光器件中成本分别占比70%、50%和30%,其中高端光芯片90%以上份额被美、日企业垄断,我国国内厂商主要生产25G及以下速率光芯片。以下是光芯片的分类情况:
光器件 光器件体现了光通信最核心的竞争力,是光通信设备的核心组成部分,占设备成本的30%左右,但下游设备商较为集中,议价能力较高,很大一部分利润被设备商拿走,所以该市场虽增长较快但是竞争激烈,利润水平较低。目前我国光器件厂商占全球15%的份额,且无源光器件的竞争力较强,技术门槛较高的有源光器件领域市场份额有待提升。 1、有源光器件 有源光器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件,是光传输系统的心脏。有源光器件能够对光信号进行主动操作,例如光信号的发射、探测、放大接收、调制以及波长变化等。有源光器件占光器件市场75%左右,其中激光器和光探测器市场份额最高。以下是有源光器件的分类情况:
2、无源光器件 无源光器件是光通信系统中需要消耗一定能量但没有光电或电光转换的器件,是光传输系统的关键节点,其能对输入的光信号做被动操作,例如光束的连接、分波、合波、衰减、切换、隔离、开关等,占光器件市场份额25%左右。从“需求增长快、市场集中度好”两个维度来看,无源器件中的波分复用器件市场份额最高,例如DWDM器件(密集型光波复用)、CWDM器件(粗波分复用)等,主要得益于电信运营商的骨干网和城域网升级,波分下沉及波分下乡的积极推进,加之数据中心间的互联也要用到100G和400G的DWDM端口。
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