5G产业链之光器件行业深度研究pdf
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报告综述;
本篇报告重点介绍有线承载侧光器件领域的投资机会。5G 建设,承载先行。2019 年是 5G 元年,我们认为,伴随 5G 网络建设的 兴起,将推动承载网扩容升级,从而带来海量光器件需求:
光器件在光传输系统中占据重要地位
光通信器件是光传输网络中对光信号进行放大、转换和传输的各类功能器件,是 光传输系统的重要组成部分,广泛应用在接入网和核心网之中。光纤是理想的传 输媒介,但光器件、光设备处理和传输速率存在瓶颈,因此光器件和光设备是限 制光信号传输的核心环节,每一代通信系统都在追求光器件和设备的升级。
l我国光器件厂商多而不强,高端芯片进口依赖度高 中国是全球最大光通信市场,但“头重脚轻”形势依然严峻。国内光器件公司较多, 但规模层次不齐。国内企业的主要优势在于成本管控能力较强,对中低端产品的 进口替代效应逐渐显现。上游对海外高端芯片的依赖度较高,少数企业在 25G 及以上光芯片领域已取得突破。
5G 推动有线承载侧扩容升级,光器件需求旺盛
5G将推动承载网迎来新的技术变革,为了满足 5G 的应用场景,需要更大的传 输容量和更快的传输速率支持,国内光器件供应商迎来难得的网络大规模更新升 级的机遇。我们预判,2021-2023年将是 5G 建设的高峰期,每年新建的宏基站 超过 100 万,顶峰时期每年仅前传光模块需求超过 740 万只,市场空间巨大。 此外,对于无源 WDM、有源 WDM OTN、WDM PON 等器件的需求同样旺盛, 相关光器件厂商也将长期受益。
国内外光器件公司财务比较分析
我们精选了多家国内外光器件供应商,分别对其近年营收、净利润规模、毛利率、 净利率、ROE、资产负债率、期间费用率等指标进行比较分析,供大家参考。
报告内容:
光器件在光传输系统中占据重要地位
光通信器件是光传输网络中对光信号进行放大、转换和传输的各类功能器件, 是光传输系统的重要组成部分,广泛应用在接入网和核心网之中。
光器件位于光通信产业链的中游,上游包括光芯片、电芯片、光组件等,下游 包括系统设备。由于光信号在光纤中传输速率接近宇宙极限,但光器件、光设 备的处理和传输速率存在瓶颈,因此光器件和光设备是限制光信号传输的核心 环节,每一代通信系统都在不断追求光器件和光设备的升级。
光通信器件根据工作时是否需要电源驱动,分为有源器件和无源器件。有源器 件工作时,其内部需要电源驱动,无源器件工作时,其内部无需任何电源。典 型光有源器件包括激光器、光探测器、光放大器等。无源器件包括光连接器、 光开关、波分复用器、光滤波器等。
一般来讲,有源器件主要负责信号变换和放大,无源器件主要负责信号的传输。 近年来,在电信和数通市场的共同推动下,全球和国内光器件市场规模均保持 平稳增长。根据 OVUM 统计及预测,2016 年全球光器件销售额达到 96 亿美元, 预计到 2022 年将超过 140 亿美元,年复合增速约为 6.8%。另据 ICCSZ 预测, 国内光器件市场到 2022 年规模将达到 38.5 亿美元,约占全球市场的 27.5%。
虽然光器件产品种类繁多,但普遍市场规模不大,有源器件市场远大于无源器 件市场。据 OVUM统计,2016 年,全球有源器件和无源器件市场规模分别为 79.4 亿美元和 16.1 亿美元,有源器件市场占比达到 83%。
有源器件中,光收发模块占绝大部分市场份额。据产业信息网统计,有源光收 发模块的产值在光通信器件中占比超过六成,在输入端、传输端等不同细分市 场上均发挥着至关重要的作用。
我国光器件厂商多而不强,高端芯片进口依赖度高
光器件占全球市场三成份额,厂商规模层次不齐
中国是全球最大光通信市场,但产业链竞争实力相差巨大。在下游光通信系统 设备领域,华为、中兴、烽火等已经成为产业引领者,占据全球半壁江山;在 中游光通信器件领域,中国约占全球三成份额;在上游光芯片、电芯片领域, 占全球份额不到 10%。
我国光通信器件厂商众多,但普遍收入规模不大,主要生产中低端产品。国内 大多数厂商以中小企业为主,产品比较单一,规模层次不齐,自主研发和投入 实力相对较弱,主要集中在中低端产品的研发和制造。国内企业的主要优势在 于成本管控能力较强,人力成本相对便宜,承接一些特定光器件客户的代加工 作业,因此近年在中低端产品领域,进口替代效应逐渐显现。
据 OVUM 统计,2017 年,全球光通信器件市场份额排名前九位的厂商中,美 国占据 6 席,日本占据 2 席,中国仅占 1 席。光迅科技以 6.1%的市场份额位居 全球第四位,相对于 2016 年,份额提升 0.5pct。
光迅科技成立于 2001 年,是国内首家上市的光电子器件企业,经过 17 余年的 发展,目前已经成为国内最大的光器件供应商之一,同时实现从芯片、器件、 模块到子系统的产业链布局。光迅科技也是国内光器件行业产品最齐全的厂商, 涉及到传输类、接入类和数通类等多个领域。
除了光迅科技以为,2017 年通过并购重组上市的苏州旭创有望成为国内跻身前 十名的第二家中国光器件公司。然而,苏州旭创产品相对单一,主要产品为数 据中心用 40G/100G光模块,目前为全球出货量最大的 100G 光模块厂商之一。 据光纤在线报道,海信宽带 2018 年上半年营业收入 25.5 亿,预计全年收入 50 亿,也有望跻身全球前十强。
高端芯片对外依赖度高,少数公司自研取得突破
中国虽是全球最大光通信市场,但产业链“头重脚轻”的形势依然严峻。光芯片 在光器件成本中占比最大,是产业链最核心的环节。
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%。TOSA 的主体为激光器芯片(VCSEL、DFB、EML 等),ROSA 的主体为探测器芯片(APD 等)。
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。
据工信部统计,2017 年,我国 10G 光芯片国产化率接近 50%,但 25G 及以上 光芯片国产化率仅有 3%。电芯片国产化率比光芯片更低。
令人欣慰的是,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、海信宽带等能量产 10G 及以下光芯片,部分类型25G芯片 已经取得突破,光迅科技联合国家信息光电子创新中心推出了国内首款100G硅光芯片。
大力发展芯片产业,实现芯片国产化替代,是未来产业发展的重中之重。工信 部在《中国光电子器件产业技术发展路线图 2018-2022》中明确提出,确保 2022 年中低端光电子芯片的国产化率超过 60%,高端光电子芯片的国产化率突破 20%。
海外企业并购重组兴起,国内企业仍任重道远
由于光器件行业产品多样,市场规模相对于消费电子行业普遍不大,近年来, 海外光器件公司并购重组不断兴起,行业龙头之间强强联合,共同应对越发严 峻的竞争态势。
2018年 3 月,光器件行业第二名 Lumentum 宣布以现金和股票交易收购行业 第三名 Oclaro 全部股份,总价值大约 18 亿美元。按照 2017 财年营收, Lumentum 营收达到 10 亿美元,Oclaro 营收达到 6 亿美元,两者之和已经超 过行业老大 Finisar 的 14.5 亿美元,一跃成为行业第一。
2018年 11 月,工程材料和光电元件的全球领导者 II-VI 公司宣布以现金和股票 交易收购有源光器件龙头 Finisar,股权价值约为 32 亿美元。II-VI 和 Finisar 的 结合将两个具有极高互补能力和创新实力的行业领导者联合起来,创造一个行 业领先的光电子和化合物半导体巨头,将更好地服务快速增长中的通信、消费 电子、国防等行业。
5G推动承载网扩容升级,光器件迎来新机遇
5G 建设,承载先行。2019 年是 5G 元年,我们认为,伴随 5G 网络建设的兴 起,将推动承载网扩容升级,从而带来海量光器件需求。光器件供应商迎来难 得的网络大规模更新升级的机遇。
5G将推动承载网迎来新的技术变革
相比于 4G 网络,5G 采用更宽的频谱,更大规模的 MIMO 技术,将峰值带宽和 用户体验带宽提升数十倍;自动驾驶、远程医疗等新型业务对承载网提出毫秒 级超低时延及更高的可靠性等需求;5G 的智能灵活、高效开放、网络架构变革, 推动承载网相应演进并具备网络切片、灵活组网和调度、协同管控以及高精度 同步等功能,从而满足差异化业务承载需求。
由于 5G 网络引入了大带宽和低延时的应用,需要对无线接入网(RAN)架构进行调整,承载网中RRU/BBU两层架构将变成 AAU/DU/CU 三层架构。
ITU建议,4G 承载网中 BBU 的非实时部分分割出来,重新定义为 CU,负责处 理非实时协议和服务;BBU 的部分物理层处理功能将与 RRU 合并为 AAU;BBU 的剩余功能重新定义为 DU,负责处理物理层协议和实时服务。
5G承载网将带来数千万光模块需求
为了满足 5G 的应用场景,需要更大的传输容量和更快的传输速率支持,从而 光器件模块需要进行相应升级。4G 网络中,前传使用的光模块以 10G 及以下 速率光模块为主,5G 网络将升级为 25G 光模块,从而带来海量 25G 及以上速 率光模块需求,特别是 25G BiDi 光模块。
根据中国电信的方案设计,5G 前传网络(AAU/RRU 与 DU 之间)若以光纤直 驱为主,对应 25G/50G的光模块;中传网络(DU 与 CU 之间)以环网结构为 主,对应 100G/200G的光模块;回传网络(CU 与 CN 之间)采用环网或全互 联结构,对应 200G/400G的光模块。100G/200G/400G的技术将在传输网中 得到更为广泛的应用以满足更高的速率和时延指标。
由于 5G 前传中对于光模块的需求量是最大的,因此 5G 将带来海量前传光模 块的需求。为了测算前传对于光模块的需求,我们做如下假设:
1)5G 由于频谱更高,达到 4G 一样的覆盖,5G 新建的宏基站为 4G 的 1.2 倍; 2)5G 建设周期为 7 年,2019 年启动,2021-2023 年达到建设高峰期; 3)单个宏基站配备 3 对 25G 光模块,初期以 25G 为主,中后期以 50G 为主;
我国 4G 建设周期为 2013-2018 年,参照 4G 基站建设进度,我们预判 5G 的 建设周期为 2019-2025 年,2021-2023 年为建设高峰期。
根据上述假设,则基站侧对 25G 光模块的需求将超过 3200 万只,数量非常可 观。2021-2023 年三年建设高峰期,每年新建的宏基站超过 100 万,顶峰时期 每年仅前传光模块需求超过 740 万只。
另据 OVUM 预测,随着全球 5G 网络建设的兴起,25G 光模块将在 2019 年开 始逐步放量,并在 2024 年达到高峰期,数量预计达到 1260 万只,其中 70% 应用在中国市场,约为 880 万只,比我们预判结果更加乐观。
光模块是光器件供应商的兵家必争之地,在 5G 试点阶段,光迅、海信、新易盛、Finisar 等公司都参与了测试。未来,有望充分受益于 5G 承载网建设。
5G对更高速率波分复用等器件需求同样巨大
除了光模块之前,5G 新架构需要引入基于 25G/50G 的无源 WDM、有源 WDM
OTN/M-OTN、SPN、WDM PON 等光器件,同样需求巨大。 5G 前传的典型应用场景包括四种:
- 光纤直连场景:一般采用 25G 灰光模块,支持双纤双向和单纤双向两种类 型,主要包括 300m 和 10km 两种传输距离,对光纤需求巨大;
- 无源WDM(点对点WDM)场景:采用一对或一根光纤实现多个AAU到 DU 的连接,对 10G/25G 彩光模块和 WDM 需求较大;
- 无源 WDM(WDM-PON)场景:采用一对或一根光纤实现多个 AAU 到 DU 的连接,对 10G/25G 彩光模块和 WDM、OLT 等需求较大;
- 有源 WDM/OTN 场景:在 AAU/DU 至 WDM/OTN/SPN 设备之间,对 10G/25G 短距灰光模块需求较多,在 WDM/OTN/SPN 设备之间对彩光模 块需求较大。
我们不难看出,在无源 WDM 两种应用中,对于 WDM 的设备需求量均比较大。 在 4G 时,加热型 WDM 是主流,由于未来 5G 网络部署环境更加多元,无热型 WDM 产品(不用 24 小时供电)有望得到广泛应用。
此外,对于其他类型的光器件,如光分路器、光连接器、光衰减器等也有较大 需求,国内厂商如光迅科技、博创科技等将充分分享行业红利。
国内外光器件公司财务比较分析
为了使大家对光器件行业内企业的地位及竞争优势有一个更量化的认识,我们 挑选了国内外几家可比公司,进行横向比较分析,供大家参考。
营收、净利润规模及增速分析
从国内可比公司营收规模来看,2013-2017 年,光迅科技收入规模遥遥领先其 他公司。2018 年上半年,苏州旭创从收入规模上首次超过光迅科技(苏州旭创 未披露 2017 年营收数据),成为国内收入规模最大的光器件公司。
从国内可比公司营收增速来看,苏州旭创由于受益于北美数通市场的蓬勃发展, 营收增速最快,国内光器件公司受国内运营商资本开支下滑及设备商清库存等 因素影响,2017-2018 年收入增速均呈现放缓,2018H1,博创科技和新易盛甚 至出现了负增长。
从海外可比公司营收规模来看,Finisar 占绝对优势,2017 年实现收入 90.6 亿 元,同比下滑 9.2%,但收入规模仍远高于国内可比公司,接近光迅科技两倍; 从收入增速来看,Finisar 和 Oclaro 波动性比较大,受电信市场需求下降及设备 商清库存等影响,2017-2018 年均出现负增长。
从国内可比公司净利润规模来看,2013-2016 年,光迅科技净利润规模遥遥领 先其他可比公司。2017 年,苏州旭创从净利润规模上首次超过光迅科技,成为 国内净利润规模最大的光器件公司。
从国内可比公司净利润规模增速来看,苏州旭创由于受益于北美数通市场的蓬 勃发展,净利润增速最快,国内光器件公司受“中兴事件”影响及行业竞争加剧等 影响(毛利率均呈现下滑),2017-2018 年净利润增速均呈现放缓,2018H1, 除了苏州旭创外,均出现了负增长。受“中兴事件”影响,新易盛 2018H1 净利润 同比下滑 124%。
从海外可比公司净利润规模来看,Finisar 和 Oclaro 呈现较大波动性。Finisar 在 2017 年和 2018 上半年出现亏损,Oclaro 在 2014 年发生亏损。净利润增速 方面,海外公司的波动也比较大。
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(报告来源:国信证券;分析师:程成、汪洋)