光纤通信网络已成为信息社会发展的关键技术之一

2020-03-16 11:11:21 32

目前5G已经成为国家战略的一部分,成为全球抢占科技制高点的关键,光通信作为5G通信的重要基础,政策红利也相继释放,光缆网络铺设规模持续增长,光纤通信网络已成为信息社会发展的关键基础设施之一。政府政策的鼓励和扶持将有力地推动行业技术创新,为光通信行业的发展注入强劲的动力。近日我国提出加快5G网络、数据中心等“新基建”建设进度,将进一步加速推动光通信新技术革新及产业应用发展。


从全球的光通信的发展形势来看,由于行业具有较高的技术壁垒,目前传输设备领域呈现寡头竞争的市场格局。市场主要集中于欧洲、韩国、日本、中国以及美国等地区,其中日、韩、美等国家技术领先。根据第三方数据,前五大厂商占据了全球72%的市场份额。


近几年中国光通信市场发展强劲,目前是世界第一的宽带大国。中国厂商华为、中兴和烽火占据其中三席,成为全球光通信领域的中坚力量。3月9日,2020光纤通讯博览会及研讨会(OFC)期间,全球光网络领域知名媒体Lightwave在美国圣地亚哥揭晓光通信年度创新大奖(Lightwave Innovation Awards)。中兴通讯下一代光接入平台TITAN、E-OTN解决方案以及智能管控平台ZENIC ONE荣获三项大奖,全面覆盖光接入、光传输以及智能管控等核心领域,展示了中兴通讯在光通信领域领先的综合实力。


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从产业链竞争方面来看,日美韩等国家占据全产业链的光/电芯片以及光组件的核心位置,中国主要以封装业务为主。在光模块方面出现高低端产品阵营分化,目前国内主要以中低速模块产品为主,高速模块产品占比低于日美等发达国家。


光通信巨头经历一系列并购整合,增强对整个产业链的垂直协同,增强规模优势,提高议价能力,如2018年5月和11月,Lumentum和II-VI分别宣布收购Oclaro和Finisar。从国内厂商来看,中际旭创与光迅科技市场份额稳步提升;其他厂商通过收购提高竞争优势,如剑桥科技2018年5月和2019年3月分别收购MacomJapan和OclaroJapan光模块资产;博创科技2019年3月收购KaiamPLC业务涉及相关部分资产。


光通信产业包括光通信器件(包含芯片)、光纤光缆、光整机设备。在光模块产业链中,其生产过程是将光芯片等组件先制造成为光器件,再将光器件封装为一个光模块。其中光芯片技术含量最高,而高端光芯片的核心制作技术被国外芯片厂商掌握,主要依赖美日等国家的进口,国内厂商面临核心专利被国外垄断的风险。


我国上游主要光器件企业在全球市场占据的份额仅为13%左右,国内现有的光器件产品主要集中在中低端领域,同质化比较严重,迫切需要在技术上取得突破性进展以打破现有局面。核心器件未来将是我国光通信产业发展的重点。


光器件位于光通信产业链的上游。光芯片和光组件组成光器件,光器件封装形成光模块,应用于光传输设备,通过承载网、传输网,服务于下游客户。其性能的好坏直接影响到光纤通信系统最终的质量。在光通信行业整体景气的背景下,作为硬件基础支持的光纤行业与相配套的光器件行业发展前景良好。


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光芯片在光器件成本中占比最大,是最核心的环节。以光模块为例,光模块由器件元件、功能电路和光接口等组成,从成本来看,器件元件占光模块成本70%以上,而器件元件中,光发射次模块TOSA、光接收次模块ROSA成本占比较高,分别占器件元件成本的48%和32%。


业内预计2020年国内市场对5G前传光模块总量需求在1000万支左右,当然除了前传之外,还会产生数量可观的中回传光模块需求。与此同时,在工信部“双G双提”的推动下,下一代PON模块的需求也不容小觑。目前,我国高端光通信芯片市场基本被海外厂商垄断,海外厂商占国内高端光芯片、电芯片市场90%以上的份额,全球领先厂商主要集中在美国和日本。


光器件涉及设计和制造多个环节,近几年逐步呈现出向成本优势地区迁移,中国厂商在无源器件已经占据一定份额,国内企业在无源器件,低速光收发模块等中低端细分市场较强,布局完善,而在高端有源器件,高速光模块等方面基础还相当薄弱。


少数国内厂商通过自研,在芯片领域已有所突破。近年,光迅科技、华为海思、海信宽带、云岭光电(华工科技参股)等能量产10G及以下光芯片,部分类型25G芯片已经取得突破。国内光模块市场主要玩家有中际旭创、光迅科技、新易盛等厂商。中际旭创是100G数据中心模块领导者、背靠谷歌;光迅科技是中国首个具有光芯片能力的厂商;新易盛全产品线高度垂直整合。


近年来国家出台一系列相关政策促进国内光通信产业的发展,光模块作为光通信领域的核心产品,近年来中国光模块市场也保持快速发展态势。数据显示,2018年我国光模块市场规模达22.5亿元,同比增长11.4%,预计2020年将达到26.8亿元。光纤光缆是一种通信电缆,目前国内光纤光缆产业已经形成了完整的产业链体系,包括光棒制造、光纤拉丝和光缆制造等环节。


2011年以来,我国光纤光缆产量呈现逐年增长的趋势,到2018年中国光纤光缆行业产量达到2.4亿芯公里左右。我国光纤光缆制造大国的地位已经确立。光纤光缆是5G网络建设的基础,是5G承载网建设的核心部分。国内领先的两家上市公司长飞光纤和烽火通信位于武汉,占该行业国内市场超过40%。2013-2016年“光纤入户”政策,需求拉动了光纤光缆供给量的增长,而近几年来光纤光缆产能利用率回落至低位。


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光纤网络分为骨干网、城域网、接入网,城域网是骨干网的分支,接入网是城域网的分支,三者形成以骨干网为根,以接入网为最终节点的树状结构,从骨干网向下延伸至接入网,通信距离不断缩短,节点数量成倍增加。接入网作为连接所有终端设备的最终节点,其长度一般为几百米到几公里,因而被形象地称为"最后一公里"。


传输网投资升级不断推进,也催生大量的接入网以及接入终端设备需求。光通信发展趋势由长距走向短距,投资建设由骨干网和城域网向接入网(<20km)和光互连(<2km)迈进。从通信产业链的角度来看,设备商是决定产业链上游材料竞争格局的关键,而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,并且在5G新周期中国内厂商已初显强势地位。整体设备中兴、华为、烽火等已经在全球具备差异优势。


受新型冠状病毒的影响,金融市场正在动荡,当然,通信行业也未能幸免,一些电信网络光组件制造商已经开始评估该病毒对其未来收入的初步影响。在疫情的影响下,大多数光通信上市企业的第一季度业绩出现缩水在所难免,今年第一季度5G建设速度将整体放缓的是不争的事实,三大运营商5G设备集采会相应延后,疫情会给光通信产业带来影响,但是5G的需求不会被打乱,5G建设进程将会逐渐步入正轨。