产研发布 | 光通信产业链全景图谱及发展趋势分析

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11月15日产业链早报

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前言

“近十年,中国光通信产业经历了什么？”对于这个问题,全球光纤光缆行业领导者——长飞光纤光缆股份有限公司执行董事兼总裁庄丹在接受《通信产业报》全媒体采访时表示:这十年是中国从光通信大国向光通信强国迈进的十年。

十年里,中国建成了全球最大、最完整的光通信产业体系和全球规模最大的光纤、移动宽带网络,光纤光缆、光模块器件、光通信设备等部分关键核心技术不仅不再受制于人且达到国际领先水平。

对于这些辉煌成绩的取得,不外乎于两个关键因素,一是国家出台了一系列助力光通信产业发展的政策措施，比如《“十四五”数字经济发展规划》、《“十四五”国家信息化规划》、《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》等；二是企业进行了持之以恒地技术创新。

光通信产业链全景图谱

PART1

光通信(Optical Communication)是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。相比于传统的电通信，光通信具有巨大传输带宽、极低传输损耗、较低成本和高保真等优势，光通信系统作为信息基础设施，在世界上得到了充分发展和大量应用。

光通信产业链可以分为上游光学材料与器件、中游光模块与设备、下游业务应用。

图1：光通信产业链图谱

来源：火石创造产业数据中心

整个光通信产业链从材料及元器件制造开始，由光通信材料与基础元器件厂商制造晶体、芯片等元件，再通过激光器、探测器等制造商将各类基础元器件与芯片整合为光模块；继而由通信设备厂商将各种光器件与模块集成为通信设备；最后电信运营商等采购通信设备进行组网工作，为终端用户提供通信服务。

1.产业链上游分析

近几年随着用户需求的不断增长，业务场景对光学元器件提出了更高的要求，比如耐湿耐温、安全环保等，同时这也对光学材料建立了更高的标准。光学材料主要包括光学晶体、光学玻璃等，其中光学晶体的种类和应用最为广泛。目前我国对于非线性光学晶体、激光晶体、磁光晶体、声光及电光晶体等各类光学晶体的供应已趋于稳定；国内对于中低端光学玻璃的产能维持充足，部分高性能光学玻璃仍依赖进口。核心光芯片、电芯片制造也是受制于人，随着国际贸易争端的加剧，可能影响光通信产业的良性发展。

光学器件又称光通信器件，分为光有源器件和光无源器件。光有源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，比如激光器、光耦合器等;光无源器件是光通信系统中需要消耗一定的能量、具有一定功能而没有光-电或电-光转换功能的器件，是光传输系统的关节，比如光调制器、波分复用器等。光学器件是光纤通信的基础核心，具有前瞻性、先导性和探索性，也是最能够代表一个国家在光纤通信技术领域水平和能力的战略性技术。数据显示：我国光纤通信技术和产品设备已经处于世界领先水平，并且已拥有世界最大最完整的光通信产业链，同时我国也成为世界上光通信器件产品输出大国。

2.产业链中游分析

（1）光模块

光模块的功能是进行光电和电光的转换，是光通信设备最重要的组成部分，光模块是光通信的核心环节，也是光世界与电世界的互连通道。

图2：光模块工作原理

来源：火石创造根据公开资料整理

光模块由发送单元、传输单元和接收单元三部分组成。发送单元输入一定功率的电信号，经过内部驱动芯片处理后由驱动激光器或者发光二极管发射出相应功率的调制光信号，并通过光纤进行传输，接收端再把光信号由光探测二极管转换成电信号，并经过前置放大器后输出相应功率的电信号。

图3：光模块重点企业区域分布图

来源：火石产业数据中心

从光模块重点企业区域分布情况来看，我国光模块企业具有明显的区域聚集效应，湖北省拥有著名的“光谷”，因此带动了湖北以及同属的长江沿线四川、江苏、浙江、上海等地光模块产业的发展。此外，山东和广东地区在制造业和科技产品领域也具有较强优势，部分光模块龙头企业也聚集于此。

图4：2017-2021年中国光模块市场规模

来源：火石产业数据中心

2017至2021年，光模块国产厂商在全球市场份额占比不断提升。2021年。我国光模块领域龙头企业光迅科技、中际旭创、海信宽带、昂纳信息市场占比进入全球前十，共计占据全球26%市场份额。随着国内光模块市场的进一步扩大、产业进一步升级，国产光模块在品质、价格方面的优势将愈发凸显，未来有望冲进国际中高端光模块市场。

（2）光通信设备

光通信设备是利用光波传输技术，提供大带宽、高可靠、低时延的数据流量传输能力的通信设备。光通信设备从应用领域看，可分为传输设备和数通设备，传输设备主要分为传送网设备和接入网设备，比如基站；数通设备主要是路由器和交换机。

图5：中国光通信设备市场份额分布情况

来源：火石产业数据中心

我国光通信设备市场份额排名中，企业分别为华为、中兴通讯、烽火通信、讯远通信等。从光通信设备竞争格局来看，目前，无论是无线接入设备还是光通信设备，我国厂商都已取得全球领先地位，具体来看，目前我国光通信设备市场中，华为市场份额占比最高，达29%，其次为中兴和烽火，占比分别为18%和16%。并且未来随着我国运营商网络建设的深层次发展，5G、6G技术的强势突围，华为、中兴、烽火等企业有望进一步扩大市场，领先全球。

图6：2017-2021年中国路由器市场规模

来源：火石产业数据中心

图7：中国路由器市场份额分布情况

来源：火石产业数据中心

路由器的作用是实现不同区域间互联网数据流量的转发，是连接互联网的核心设备。随着全球经济的迅猛发展以及信息化、数字化程度的加深，网络技术设施市场发展稳步上升。我国路由器生产制造领域代表企业有华为、新华三、思科、锐捷等。放眼全球，亚太地区、北美、欧洲成为路由器产业的主要市场，其中高端路由器集中于北美地区。

图8：2017-2021年中国交换机市场规模

来源：火石产业数据中心

图9：中国交换机市场份额分布情况

来源：火石产业数据中心

交换机在我国网络设备市场中占据了绝大部分，市场也一直保持稳定增长趋势。2021年我国交换机市场规模约为45.7亿美元，相比2020年增加了7.3%，预计2022年将扩大至46.5亿美元。

交换机主要应用于云数据中心、运营商网络边缘汇聚接入、企业接入场景，是数据交换的安全稳定保障。随着云计算业务的持续性增长，数据中心业务也进入了快速发展通道，使得交换机市场迎来大好时机。我国交换机市场具有明显的集中度，四大交换机龙头企业占整体市场的90%以上，其中华为占比最多。

3.产业链下游分析

随着智能化数字化的深入人心，“人”与“人”、“人”与“物”、“物”与“物”之间原有的互联互通模式将被颠覆，所有的个体都将汇聚在一个庞大且高度融合的数字生态系统里。信息将通过最优化的方式进行传递，新兴技术将对人们需求产生各种潜移默化的影响。而对于需求的实现方式将充满未知与憧憬，无疑会衍生一些新兴“应用场景”的稳步落地，例如无人驾驶、物联网、人工智能、生物医疗、量子通信、AR/VR等。

发展趋势

PART2

总之，我国光通信产业呈现出高速增长态势。行业企业规模也随之不断扩张，主要发展趋势总结为以下几点：

（1）从技术趋势来看，硅光技术成为下一代技术跃升的关键。伴随着摩尔定律的困境，集成光电子有望逐步取代微电子。硅光技术结合了以微电子为代表的集成电路超大规模、超高精度的优势，以及光子技术超高速率、超低功耗的优点，会有效解决芯片尺寸不断缩小带来的物理极限、漏电流、散热以及成本问题；

（2）从市场规模来看，市场规模持续增长。随着光芯片、光器件的技术进步、成本下降，光通信行业将能够更好地应对未来海量数据以及高速运算要求带来的巨大压力，光通信行业有望保持持续增长态势，预计2022年我国光通信市场规模将达1331亿元；

（3）从产业格局来看，产业重心逐步向中国转移。随着国内光通信相关产业厂商研发能力、生产工艺的提高，再加上产品的成本优势，国内企业加大了出口的力度，国外通信系统设备厂商也增加了对国内光通信器件产品的采购力度。与此同时，国外通信系统设备厂商为了降低成本，近年来也纷纷把生产和研发基地向中国大陆转移，这也带动了中国大陆光通信器件市场的需求，促进行业发展。

参考文献：

1.《2022-2027年中国光通信行业市场全景评估及投资方向研究报告》，华经产业研究院

2．《5G之光通信篇——光通信，信息传输的终极方案》，招商银行研究院

3.《光通信系列报告之四-硅光的进击:全球光通信十年变革之源动力》，东吴证券

4.《一位产业领航者的奋进：从长飞梦到强国梦》，通信产业报

—END—

  作者 | 火石创造 金丹

  审核 | 火石创造 冯雷 殷莉

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