5G系列报告之光模块总结
核心内容
光模块是光通信系统的核心器件，主要用于光电转换。随着5G和数据中心的发展，光模块市场迎来新的增长机遇，主要体现在市场需求的量价齐升和产品升级换代。
主要观点
- 5G推动光模块需求增长：5G网络结构的变革和速率的提升将带来光模块的替换和增量需求。预计5G期间我国光模块市场空间将达到547亿元，其中前传、中传、回传和省干市场分别贡献163亿元、53亿元、249.4亿元和81.6亿元。
- 数据中心需求上升：云计算和边缘计算的兴起带动超大规模和小型数据中心建设，推动光模块需求增长。数通光模块将从100G向400G升级，2020年有望放量。
- 行业竞争格局改善：随着海外龙头整合与专业化发展，光模块行业竞争有望改善。具备芯片或模块领先设计能力的企业将更具竞争优势。
- 国产企业竞争力提升：中国光模块企业在全球市场占有率逐步提升，部分企业已具备较强的芯片研发能力，有望在全球竞争中占据优势。
- 投资建议：建议关注具备芯片研发能力或高端光模块制造能力的优秀国产企业，如光迅科技、剑桥科技、华工科技。
关键信息
5G市场光模块需求
- 前传：5G宏基站数量为4G的1.3-1.5倍，预计超过500万座，主要采用25G灰光模块，预计市场空间为163亿元。
- 中传：预计市场空间为53亿元，采用25G光模块。
- 回传：预计市场空间为249.4亿元，采用100G/200G光模块。
- 省干：预计市场空间为81.6亿元，采用400G光模块。
数据中心市场光模块需求
- 市场趋势：从100G向400G升级，预计2020年开始400G光模块放量。
- 市场空间：2016-2021年全球超大规模数据中心数量增长显著，预计数据中心光模块市场空间将稳步上升。
光模块产业链
- 产业链结构：包括光芯片、光器件、光模块、光设备。其中光芯片成本占比最高，约为50%。
- 国产化率：目前光芯片国产化率较低，25G及以上速率的国产化率远低于10G，电芯片基本依赖进口。
光模块成本与价格
- 成本构成：光模块成本中，73%来自光器件，其中TOSA和ROSA分别占48%和32%。
- 价格趋势：光模块价格逐年下降，通常在15-30%区间，未来随着产能扩大，价格仍有下降空间。
行业竞争格局
- 海外整合：海外光模块企业如Finisar、Lumentum等正逐步聚焦芯片业务，推动行业整合。
- 国内企业优势：具备芯片或模块领先设计能力的国产企业将在未来竞争中占据优势，如光迅科技、剑桥科技、华工科技。
产品与技术
- 光模块类型：包括SFP+、SFP28、QSFP28、CFP2、QSFP-DD、OSFP等，不同速率和传输距离对应不同应用场景。
- 光芯片类型：包括VCSEL、DFB、EML等，分别适用于不同距离和场景的通信传输。
- 光模块技术演进：从4G到5G，光模块将从10G向25G、100G、400G发展，支持更高的带宽和更复杂的网络架构。
风险提示
- 光模块行业竞争加剧。
- 产品价格进一步下降，影响毛利率。
- 需求增长不及预期。
- 光芯片研发进度不及预期。
投资建议
- 行业评级：买入
- 建议关注企业：光迅科技、剑桥科技、华工科技
- 市场预期：5G与数据中心的叠加将为光模块行业带来新一轮产品革新，优秀企业将受益。
行业数据
| 技术方案 |
采用光模块种类 |
光模块数量（万个） |
价格（元/个） |
细分市场空间（亿元） |
| 光纤直连 |
25G 10km灰光模块 |
2100 |
500 |
105 |
| 无源WDM |
25G 20km彩光模块 |
600 |
920 |
28 |
| 有源WDM/OTN/SPN |
25G 20km灰光模块 |
300 |
500 |
30 |
| 总市场空间 |
|
4258 |
|
547 |
光模块企业分析
| 公司名称 |
股票代码 |
货币 |
最新收盘价（元） |
评级 |
合理价值（元/股） |
2019E EPS（元） |
2020E EPS（元） |
2019E PE（x） |
2020E PE（x） |
2019E EV/EBITDA（x） |
2020E EV/EBITDA（x） |
2019E ROE（%） |
2020E ROE（%） |
| 光迅科技 |
002281.SZ |
RMB |
5.95 |
买入 |
8.3 |
0.19 |
0.24 |
31.32 |
24.79 |
2.23 |
1.84 |
4.9 |
5.6 |
| 剑桥科技 |
603083.SH |
RMB |
38.53 |
买入 |
38.53 |
0.77 |
1.31 |
50.04 |
29.41 |
2.23 |
1.84 |
4.9 |
5.6 |
| 华工科技 |
000988.SZ |
RMB |
165.20 |
买入 |
165.20 |
2.84 |
4.23 |
58.17 |
39.06 |
2.23 |
1.84 |
4.9 |
5.6 |
重点公司产品与芯片能力
| 产品 |
光迅科技 |
中际旭创 |
新易盛 |
华工科技 |
剑桥科技 |
| 10G |
10G XFP/SFP+ |
10G SFP+ |
10G SFP+ |
10G SFP+/XFP |
10G SFP+/XFP |
| 25G |
25G SFP28 |
25G SFP28 |
25G SFP28 |
25G SFP28 |
25G SFP28 |
| 40G |
40G CFPx/QSFP+ |
40G QSFP+ |
- |
40G QSFP+ |
40G QSFP+ |
| 50G |
50G PAM4 DWDMQSFP28 |
- |
50G PAM4QSFP28 |
50G QSFP28 |
- |
| 100G |
100G QSFP28/CFPx |
100G QSFP28/SingleLambda |
100GQSFP28/CFPx |
100GCFP/CFP2/QSFP28 |
100GQSFP28/CFP2 |
| 200G |
- |
- |
200GQSFP-DD/PAM4CFP2 |
- |
200GCFP2 |
| 400G |
400G OSFP/QSFP-DD |
400GOSFP/QSFP-DD |
400GOSFP/QSFP-DD |
400G QSFP-DD |
400GQSFP-DD/CFP8 |
光芯片国产化率
| 速率 |
国产化率 |
| 10G |
接近50% |
| 25G及以上 |
远低于10% |
| 电芯片 |
基本依赖进口 |
图表索引
- 图1：光模块外观
- 图2：光模块结构示意图
- 图3：光模块原理示意图
- 图4：光模块接口大小对比
- 图5：从4G基站数到5G基站建设推演（万座）
- 图6：5G前传组网方案示意图
- 图7：基于光传送网的5G端到端承载网示意图
- 图8：电信城域OTN网络架构设计
- 图9：2016-2021年全球超大规模数据中心数量（个）及占比（%）
- 图10：2016-2021年全球超大规模数据中心全球分布（个）及比例（%）
- 图11：5G核心网架构演进催生小型数据中心崛起
- 图12：数据中心网络架构
- 图13：40G/100G/400G光模块市场空间预测（亿美元）
- 图14：数据中心叶脊网络架构适用光模块产品
- 图15：数据中心常用2公里光模块和交换芯片推出时间的相关关系
- 图16：全球部分主要数据中心光模块使用趋势
- 图17：光模块产业链
- 图18：光模块成本构成
- 图19：光器件元件成本构成
- 图20：2017年光芯片、电芯片国产化率
- 图21：行业整合与海外龙头聚焦芯片业务的趋势带来光模块行业竞争环境改善
- 图22：2017年全球光模块市场份额
- 图23：2010-2016年中国光模块企业市场份额从19%增长到36%
- 图24：一款2004年推出的接入光模块价格趋势与产能规律
- 图25：光通信产业链各类公司平均净利率趋势及其主要原因
- 图26：光通信产业毛利率的“微笑曲线”
- 图27：海内外光芯片、光模块公司毛利率对比
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联系信息
- 分析师：许兴军
- 联系方式：021-60750532，xuxingjun@gf.com.cn
- 联系人：滕春晓，021-60750604，tengchunxiao@gf.com.cn
