光模塊處在產業鏈的中游。
光模塊行業的上游主要是光器件行業、集成電路芯片行業和PCB行業;下游主要是通信設備製造商和通信運營商。
光器件行業的供應商較多，其中高端光器件主要由國外供應商提供;集成電路芯片主要有激光驅動器和限幅放大器，可提供此類芯片的供應商分佈在全球多個地區;
PCB屬於充分競爭的市場，其需求由下游需求主導，應用領域幾乎涉及所有電子信息產品。光模塊行業下游主要是通信設備製造商和通信運營商。
光模塊產品的應用領域涵蓋了數據寬帶、電信通訊、數據中心、安防監控和智能電網等行業。
隨著光通信行業的發展和技術進步，帶寬需求不斷提升，通信設備製造商和通信運營商將不斷加大對光通信網絡和設備投入，從而帶動光模塊行業的發展。
行業穩定增長，併購提升成為常態
全球光模塊市場保持穩定增長。根據諮詢機構Ovum的數據，2015-2021年全球光通信市場規模呈現增長趨勢。
2017年，全球光通信市場規模達到101億美元，並始終保持快速增長，預計都2020年市場規模達到166億美元，預測的未來三年複合增長率達到18%。
受益數據中心資本開支的增加和5G大規模的資本開支增加，未來三年增速加快。
美日領先，前十市佔率64.4%。2017年，市場前五的市佔率為42.3%，低於50%，前十的市佔率為64.4%。2017年前十的廠商中，美日佔到9家，中國只有一家，美日處在行業的領先地位。
上下游併購活躍，併購成為行業公司成長的重要驅動因素。
今年的11月8日，II-VI宣佈32億美元合併Finisar，震驚了業界。
回顧國外光器件龍頭公司的成長史，就是一部併購史。巨大的成本壓力以及充滿挑戰的市場環境使光通信器件行業廠商加速整合，國外廠商通過收購與兼併等方式不斷進行產業鏈拓展，成功的完成了技術與業務的轉型，使其產品覆蓋光器件、光模塊產業鏈的所有環節，從無源到有源，從芯片到模塊，一體化和提供豐富的產品線是行業內幾乎所有領先產商在做的事情。
國內領先企業光迅科技的成長路徑和行業巨頭一致，這暗示具有強大的行業整合能力的企業未來將勝出。
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內資光模塊企業在快速追趕的路上
我國光模塊芯片發展與國外仍有差距。
我國光通信器件市場規模在近幾年與全球保持相同的增長趨勢，中國光通信器件市場約佔全球25%-30%左右的市場份額。
然而儘管我國擁有全球最大的光通信市場、優質系統設備商，但是我國光通信器件行業所佔份額與現有資源不相匹配。
光通信器件廠商多以民營中小企業為主，大多沒有其他業務支撐，規模普遍較小，在自主技術研發和投入實力方面相對較弱，主要集中在中低端產品的研發、製造上。
根據中國光電子器件產業發展路線圖提供的數據，2017年，10GB/s速率的光芯片國產化率接近50%，25Gb/s及以上速率的國產化率遠低於10Gb/s速率，25Gb/s使用的電芯片基本依賴進口。
但國內光模塊領先企業已經成為主流供應商。梳理國內光通信器件領先的企業客戶，他們都進入了國際頂級客戶的供應鏈體系。中際旭創背靠互聯網巨頭谷歌，同時進入微軟、Facebook等IDC建設供應鏈。
光迅科技深耕國內，國內三大設備商都是其客戶。昂納科技集團的客戶涵蓋阿爾卡特-朗訊、華為、烽火等設備商，也進入了微軟等互聯網巨頭的IDC投資建設的供應商名單裡面。通信設備廠商已經是寡頭格局，他們就代表國際最先進的技術要求。
數通領域頂級客戶就是互聯網巨頭，他們的要求就是行業最頂尖的需求。從客戶供應鏈角度看，國內的光模塊廠商仍然有競爭力。
營收和研發角度，內資企業在快速追趕的路上。
回顧龍頭菲尼薩通信這五年的營收增長，其增速在放緩，且2017年還出現了下滑(下滑16.3%，按照歷史匯率換算)，複合增長率為4.02%，低於行業的增速。
國內龍頭光迅科技增速平穩，從2013年的21.33億元增長到2017年的45.53億元，複合增長率為20.87%，增速快於行業與行業龍頭公司。
研發角度看，菲尼薩通信的研發支出長期佔營收的比重在16%附近，光迅科技的研發支出佔營收的比重在10%附近，內資企業在研發投入上需要向競爭對手靠攏。
總體來說，內資光模塊公司在快速追趕外資龍頭的路上。未來5G和數通建設的加速將給內資光模塊企業追趕提供動力。
▌5G大規模建設即將到來，光電子器件受益明顯
5G標準凍結，產業鏈投資額過萬億
標準凍結，投資進入加速期。
今年6月14日，3GPP如期宣佈R15階段標準凍結，標誌首個完整5G國際標準的形成，將加速產業鏈的產業化。
3GPP分兩階段完成5G網絡的標準，R15重點是滿足eMBB場景應用的要求，R16標準將滿足uRLLC的應用場景要求。3GPP計劃在2019年12月，完成滿足國際電信聯盟(ITU)全部要求的完整的5G標準，到2020年，5G將實現全面商用。
隨著標準的凍結，全球5G的主要推動國運營商都公佈了5G的商用時間表，美國作為領先者今年年底就將推出5G服務，歐洲地區最快的英國到2019年運營商將提供5G服務，亞太地區中國作為5G推動者在2019年中移動提供5G商用服務。
GSA(GlobalMobileSuppliersAssociation全球移動設備供應商協會)發表“5G網絡頻譜:全球許可進展”報告，報告顯示截至2018年7月，42個國家的監管機構正在為5G頻譜分配劃分進行公開諮詢、宣佈拍賣頻率計劃，或已為5G分配頻譜。
2017年11月9日工信部正式發佈了5G系統在3000MHz~5000MHz頻段(中低頻段)內的頻率使用規劃。
國家大力支持5G建設，5G承載“新基建”使命，將帶動萬億產出。
今年7月27日，工業和信息化部、國家發展和改革委員會關於印發《擴大和升級信息消費三年行動計劃(2018-2020年)》的通知，希望推動信息消費向縱深發展，目標是到2020年，信息消費規模達到6萬億元，信息技術在消費領域的帶動作用顯著增強，推動相關領域產出達15萬億元，通知明確推進5G的建設。
根據中國信通院的研究測算，2030年5G帶動的直接產出和間接產出將分別達到6.3萬億和10.6萬億元，十年年均複合增長率為29%、24%，經濟效益空間巨大。
5G承載建設拉動光模塊需求
5G承載網相比4G發生巨大變革。相比於4G來說，5G的接入網發生了翻天覆地的變化，進而帶著承載網也發生了鉅變。
5GRAN網絡將從4G/LTE的BBU(基帶處理單元)、RRU(射頻拉遠單元)兩級結構，演進到:CU(CentralizedUnit，集中單元)、DU(DistributeUnit，分佈單元)和AAU(ActiveAntennaUnit，有源天線單元)三級結構。
同時，根據業務需求和部署條件的不同5GRAN三級架構實際部署形態多樣化，存在多種場景。
在5G網絡中，之所以要功能劃分、網元下沉，根本原因，就是為了滿足不同場景的需要。
不同場景下，對於網絡的特性要求(網速、時延、連接數、能耗等)，其實是選擇性的，有的甚至是矛盾的。
5G提出了一個“切片”的概念。簡單來說，就是把一張物理上的網絡，按應用場景劃分為N張邏輯網絡。
不同的邏輯網絡，服務於不同場景。不同的切片，不同的場景。網絡切片，可以優化網絡資源分配，實現最大成本效率，滿足多元化要求。
光模塊在5G新架構中的地位和需求提升巨大。
面向5G承載，25/50/100Gb/s新型高速光模塊將逐步在前傳、中傳和回傳接入層引入，N×100/200/400Gb/s高速光模將在回傳匯聚和核心層引入。
例如25GBiDi光模塊能更好地滿足5G前傳的需
求;5G的中傳網絡和回傳接入層將對50Gbit/s速率的光模塊有需求，5G回傳網絡的匯聚層和核心層，對相干100G、200G、400G光模塊有需求。相比於4G時代，
5G無線光模塊將在整個光模塊市場中佔據更重要的地位，5G將成為光模塊行業發展的下一個風口。
5G無線通信所具備的高帶寬、低時延、大連接的特點對光模塊的功能和性能提出了更高的要求，將推動光模塊、光電子芯片技術的進步。
5G光模塊需求有望量價其升
光芯片的稀缺有望大幅提升光模塊單價。在過去幾年裡，4G無線光模塊的市場售價幾乎是每2年下降40%，有利地促進了4G的大規模部署。
到了5G時代，光模塊的需求量將超過4G時代，5G的需求將為無線光模塊市場注入新的動力並進一步增大該細分市場的空間。
光模塊的使能技術可分為封裝技術和光/電器件技術。光模塊所需的封裝技術大部分可借鑑現有的成熟技術。
5G光模塊更多的突破是體現在光電子芯片的創新上，例如工業級溫度範圍的高速激光器芯片技術、高線性度25G波特率DFB芯片和EML芯片技術、低成本非相干100G的光模塊技術、高線性度25G/50G的電芯片技術等。
在產業化方面，國內企業在光模塊層面能夠提供大部分產品，研發水平緊跟國外領先企業，但25GBaud及以上速率的核心光電芯片尚處於在研、樣品或空白階段，與領先企業存在1-2代的技術差距。
在5G建設國內光芯片企業沒有大幅突破技術壁壘的情況下，相關光芯片需求遠大於供給，芯片能夠享受溢價，光模塊價格相比4G也會有大幅的提升。
預計5G基站需要410萬個宏基站和820萬個小基站。按照工信部2017年11月發佈的5G頻譜使用徵求意見，宣佈規劃3300-3600MHz、4800-5000MHz作為5G的工作頻段。
目前4G的主要頻段為1800-2600MHz，所以，如果簡單看主頻段，5G使用的頻率是4G的2倍，那麼5G宏站覆蓋的半徑是4G的二分之一，覆蓋的面積是四分之一，那理論上覆蓋相同的面積5G基站是4G基站的4倍。
從5G的建設需求來看，5G將會採取“宏站+小站”組網覆蓋的模式。5G宏基站方面，如果以3.5G及以上做連續覆蓋，5G的基站數量可能是4G的1.5-2倍;如果以2.6G及以下做連續覆蓋，基站數量預計跟4G相當。
5G小基站方面，高頻場景下需求是宏站的3倍，將以補充覆蓋為主。具體數量上，截止到2018Q1，我國的的4G基站總數為339萬個，我們預計5G宏基站需要建設410萬個，相比4G增加71萬個;預計小基站需求是宏基站的2倍，則整個5G週期需要新建小基站820萬個。
5G光模塊國內近700億市場空間。根據前面基站數量的預測，宏基站410萬個，小基站820萬個，我們根據站的數量，可以推算出光模塊的市場需求。
前傳方面，宏基站每個基站覆蓋3個扇區，每個基站需要6個光模塊，小基站是一體化集成的基站，不需要光模塊，則前傳部分需要410萬*6=2460萬個，按照每個500元折算，前傳部分市場空間為123億元。
重創和回傳方面，我們參照中國電信《5G承載和架構技術白皮書》裡面架構的模型:假設承載網分為接入層、匯聚層、核心層;
接入和匯聚設備採用環狀組網;接入環配置假設為每環8個基站，匯聚環配置假設每環6個設備，一個設備帶6個接入環，帶寬收斂比為6:1;
核心網配置假設每12000個基站需要4個核心設備、帶42個匯聚環、假定所有業務進入核心網;每個接入環連接8個基站需要帶寬50/100G，每個匯聚環連接6個匯聚設備需要帶寬200/400G，那麼整個中傳/回傳部分市場空間為549億元，整個5G對光模塊的拉動需求接近700億元。
▌數據流量需求快速增長，數通建設加速
數據中心流量穩定增長，IDC向超大方向發展
到2021年數據中心流量增長3倍，複合增長率25%。根據思科GlobalCloudindex2016-2021的報告預測，到2021年全球數據中心流量將從2016年的6.8ZB增長到20.6ZB，增長三倍，數據流量的複合增長率為25%，增速仍然保持高速。
自2008年以來，大多數互聯網數據流量都是由數據中心發起的。我們預計隨著各種雲計算的普及與深入，企業將會採買更多的雲服務，數據中心的數據流量將會持續增長。
根據思科的預測，到2021年，數據中心的數據流量佔比將達到95%以上。
全球雲服務商雲服務收入增速高。從亞馬遜最新的財報看，公司前三季度雲服務營收182億美元，同比增長48%，從公司2015年一季報起單獨公佈雲服務業務數據起，季度的複合增長率為18.97%，簡單年化複合增長率達到75.88%。
從微軟公佈的財報數據看，公司智能雲業務就是其雲服務業務的板塊，最新財報顯示2018年3季度營收23.76億美元，同比增長182%，雲服務業務在快速增長。
我們看到海外互聯網巨頭的雲服務業務最近兩年都在快速增長中，軟件上雲、服務上雲、數據上雲等成為互聯網巨頭們的主營業務，且盈利模式漸漸清晰起來，有動力繼續投資IDC。
全球數據中心平穩增長，超大數據中心是方向。2010年以來全球數據中心平穩增長，從2017年開始，伴隨著大型化、集約化的發展，超大數據中心需求增加。
據Gartner統計，截至2017年底全球數據中心共計44.4萬個，從部署機架來看，單機架功率快速提升，機架數小幅增長，2017年底全球部署機架數達到493.3萬架，安裝服務器超過5500萬臺，預計2020年機架數將超過498萬，服務器超過6200萬臺。
從業務和消費者服務的角度來看，對數據中心和雲資源的需求越來越大，這導致了大規模公共雲數據中心的發展，增加了對超大規模數據的中心需求。
超大數據中心的定義各不相同。InternationalDataCorporation(IDC)表示，這樣的數據中心至少需要5000個服務器和10000平方英尺的可用空間，並且通常要大得多。
但Synergy的標準則高得多，將其定義為擁有“幾十萬臺服務器，有時甚至是數百萬臺”。業界人士普遍認為，全球只有七家公司可以稱之為超大規模數據中心:谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook、騰訊、百度以及阿里巴巴。
根據思科GlobalCloudindex2016-2021的報告預測，超大數據中心將從全球2016年的338個增加到2021年的628個，複合增長率為13.19%。
到2021年，超大數據中心的服務器將佔到所有數據中心服務器的53%，換句話說，未來超大數據中心將集聚行業內的雲計算資源。
亞太地區未來將是全球最多超大數據中心的地區。
截止2017年底，運營的全球超大數據中心有386個，其中北美佔比最大，為46%，其次是亞太(30%)、西歐(19%)和拉丁美洲(4%)。
就超大規模數據中心的位置而言，亞太地區一直是增長最快的地區，並將在未來五年繼續以更快的速度增長，到2021年底，亞太地區將取代北美，佔據超大規模數據中心的39%。
中國數據中心數量和營收規模持續增長我國數據中心規模和數量快速增長。
2013年以來，我國數據中心總體規模快速增長，到2017年底，我國在用數據中心機架總體規模達到166萬架，總體數量達到1844個，規劃在建數據中心規模107萬架，數量463個。
其中大型以上數據中心為增長主力，截止2017年底，大型以上數據中心機架數超過82萬，比2016年增長68%，數據中心總體規模佔比近50%，比2016年增長10%，預計未來佔比將進一步提高。
我國IDC市場參與者營收規模高速增長。
受移動互聯網快速發展的驅動，我國IDC業務收入連續高速增長。
根據第三方數據機構統計，2017年我國IDC全行業市場規模為946億元，2007-2017年年複合增長率為39.22%，持續保持快速增長勢頭。
另外，根據中國信通院對IDC市場結構的測算，2017年我國傳統IDC業務規模佔IDC全行業的比重為78.8%。雲服務佔比為21.2%，比2016年提高2.8%。
隨著“企業上雲”行動實施，預計未來雲服務收入在我國IDC業務收入中的佔比仍會進一步增加。
2020年我國IDC市場收入規模有望突破1500億元。
在移動互聯網、互聯網+、雲計算、大數據、物聯網等新興領域的蓬勃發展和帶動下，中國信通院預計到2020年我國IDC市場業務總收入可達1500億元。
數通建設有望持續推動光模塊處在景氣週期
低延時需求促使數據中心架構向兩層架構方向轉變。傳統的數據中心前端網絡根據功能劃分為核心層、匯聚層和接入層。
隨著雲計算數據中心採用的大量虛擬化技術後，傳統網絡層也有新的架構出現，虛擬化I/O技術發展，有助於較好的改善網絡節點的延時。
低延時的網絡是雲計算的數據中心發展的基本要求，根據這樣的要求越來越多的數據中心採用了葉脊類型的網絡架構，從而也促使網絡架構從傳統的三層網絡架構減為二層網絡架構。
以葉脊架構為代表的兩層架構將匯聚層和核心層融合，接入層也不再分組，任意兩臺服務器之間的數據傳輸不會超過兩跳。
在兩層架構下，接入交換機不再部署在機櫃頂層，而是採用單獨的機櫃安裝接入交換機，這個機櫃可以部署在一列機櫃的最外側(EoR，EndofRow)以方便維護，或者部署在一列機櫃的中間(MoR，MiddleofRow)以縮短佈線長度。
因此，兩層架構下，服務器與底層交換機之間大量採用光纖連接。
高速光模塊需求旺盛，100Gb/s預計2022年達到70億美金。
目前數據中心已經邁入100Gb/s時代並將逐步向更高速率演進。亞馬遜在2017年已經全面轉向100G，另外在更長距離的連接，比如500米、兩公里大量的也會大量採用100G。
再往後看3-5年，機櫃內部的連接都會上到50G或者100G，像微軟有些地方已經這麼做了。
機櫃之間的連接會大量採用200G-400G，更長距離的會用400G，以及下一步到800G的連接。
根據Ovum的統計和預測，100Gb/s光模塊在2017年開始迅猛增長，預計到2022年，100Gb/s光模塊銷售收入將超過70億美元。
在不同距離應用100Gb/s光模塊中，2km和10km的增長幅度較大，Ovum認為2km和10km應用的光模塊到2022年將分別超過30億美元和24億美元。
機櫃之間的連接會大量採用200G-400G，更長距離的會用400G，以及下一步到800G的連接。
根據Ovum的統計和預測，100Gb/s光模塊在2017年開始迅猛增長，預計到2022年，100Gb/s光模塊銷售收入將超過70億美元。
在不同距離應用100Gb/s光模塊中，2km和10km的增長幅度較大，Ovum認為2km和10km應用的光模塊到2022年將分別超過30億美元和24億美元。百度搜索“樂晴智庫”獲得更多行業報告。
隨著5G大規模投資建設期的臨近，數據中心流量快速增長催生的數通建設如火如荼，光模塊需求將持續受到提振。報告來源：國聯證券（曹亮）
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