光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈及供需格局如何？

5G 投資推升營(yíng)運(yùn)商資本開支，光纖光纜需求旺盛。

1.光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈介紹

近年來，隨著 5G 部署加速，我國(guó)各類通信基建項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)建設(shè),光纖光纜 產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。發(fā)展至今，中國(guó)已成為全球最主要的通信光纖光纜市場(chǎng)之一， 逐步形成了從上游光纖預(yù)制棒到下游光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 光纖預(yù)制棒是光纖光纜行業(yè)中技術(shù)含量較高及供應(yīng)較為緊缺的上游產(chǎn)品。光 纖預(yù)制棒由中心和表層兩部分組成，其中心部分的“芯層”是折射率較高的玻璃 材料，而表層部分的“包層”是折射率較低的玻璃材料。光棒主要用于光纖的拉 制，是制造光纖的核心材料，其質(zhì)量與性能能夠顯著影響光纖的純度、抗拉強(qiáng)度、 有效折射率及衰減等。目前，光纖預(yù)制棒的制作方法包括了化學(xué)氣相沉積法 （MCVD）、軸向氣相沉積法（VAD）等多種生產(chǎn)方式，但其主要原理都是基于氣 相沉積法。包層制作工藝主要是大套觀管法和粉末外包法。

光纖是一種傳輸光束的介質(zhì)，由芯層、包層和涂覆層構(gòu)成。光纖的芯層是光 纖的中心部分，光能量主要依靠芯層部分傳輸，其折射率比包層更高，損耗比包 層更低；包層則是位于芯層周圍，起到機(jī)械保護(hù)芯層的作用；覆蓋層由丙烯酸酯 構(gòu)成，主要是用于減少水汽侵蝕和機(jī)械擦傷。光纖的工作原理是在傳輸和接收點(diǎn) 上通過電脈沖信號(hào)和光波互相轉(zhuǎn)化進(jìn)而傳輸數(shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)傳輸金屬導(dǎo)體比如 銅，其優(yōu)勢(shì)為：同樣的傳輸距離和相同數(shù)量數(shù)據(jù)時(shí)，光纖信號(hào)損耗更低，傳輸速度 更快；重量比銅更輕且光纜纖芯直徑更小；抗干擾和保密能力強(qiáng)，不易受到電磁 干擾；主要原材料二氧化硅資源豐富。

從傳輸模式上，光在光纖中可分為單模光纖和多模光纖兩種類型。單模光纖 由直徑較小的芯層組成，允許光用一種模式傳輸，適用于長(zhǎng)距離光纜網(wǎng)絡(luò)，由于 其傳輸速率高且距離長(zhǎng)，成本較高。多模光纖由直徑較大的芯層組成，允許光用 多種模式傳輸，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、地方局域網(wǎng)等，傳輸速率和距離比較有限， 因此成本較低。光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)主要集中于上游光棒及光纖產(chǎn)業(yè)。由于光纖預(yù)制棒質(zhì)量 要求非常嚴(yán)格，生產(chǎn)過程技術(shù)難度高，工藝復(fù)雜因此是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中利潤(rùn)最高的 部分，毛利率約 50%；光纖是實(shí)際承擔(dān)電脈沖信號(hào)和光波互相傳輸轉(zhuǎn)化的媒介， 通過再加工成為光纜，是產(chǎn)業(yè)鏈的中游，毛利率相比上游光棒略低。光纜作為下 游鋪設(shè)現(xiàn)代通信線路的主要材料，是通信行業(yè)中最重要的基礎(chǔ)材料之一。

2.需求端：光纖光纜量?jī)r(jià)齊升，IDC市場(chǎng)前景廣闊

2.1.光纖光纜量?jī)r(jià)齊升，電信市場(chǎng)需求回暖

5G 投資推升營(yíng)運(yùn)商資本開支，光纖光纜需求旺盛。光纖光纜的下游主要是 5G、數(shù)據(jù)中心建設(shè)和雙千兆建設(shè)等。5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與商用的順利推進(jìn)，將加速行 業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型， 帶動(dòng)光纖光纜需求提升。當(dāng)前，5G 支撐應(yīng)用場(chǎng)景已逐步由移 動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)向移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)拓展，為設(shè)備廠商拓展市場(chǎng)帶來新機(jī)遇。5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋下， 電信運(yùn)營(yíng)商的軟件和硬件基礎(chǔ)設(shè)施都需要升級(jí)改造以適應(yīng)流量與數(shù)據(jù)量大幅增長(zhǎng) 的需求。

隨著 5G 商用規(guī)模逐步擴(kuò)大，三大運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)、電信和聯(lián)通 5G 資本開支 居于高位。2021 年三大運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃 5G 資本開支總計(jì)約 1847 億元，同比增加 5.1%，占運(yùn)營(yíng)商總資本開支的近半。從運(yùn)營(yíng)商客戶來看，截至 2022 年 9 月底， 中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三家運(yùn)營(yíng)商國(guó)內(nèi)的 5G 套餐用戶數(shù)量累計(jì) 10 億 戶。截止 2022 年 11 月末，1000Mbps 及以上接入速率的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用 戶達(dá) 8707 萬戶，相比同期凈增 5321 萬戶。

光纖光纜出現(xiàn)價(jià)格拐點(diǎn)，市場(chǎng)回歸理性。行業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)達(dá) 2 年多的市場(chǎng)低迷期 后，市場(chǎng)持續(xù)復(fù)蘇和回歸理性。2020 年受到疫情影響，光纖價(jià)格從 4.5 美元/每芯 公里降至 2.9 美元/每芯公里，2022 年 12 月價(jià)格上升至約 5.0 美元/每芯公里。同 時(shí)，在 2022 年 1 月，中國(guó)電信公布的 2021 年室外光纜集采均價(jià)約為 83.2 元/每 芯公里，相較于 2020 年室外光纜集采均價(jià) 33.6 元/每芯公里，增幅近 148%。因 此，從價(jià)格上看，光纖光纜出現(xiàn)了價(jià)格持續(xù)回暖的趨勢(shì)。在海外市場(chǎng)，國(guó)外對(duì)國(guó)內(nèi) 光纖、光纜制造需求依賴度也逐步攀升，國(guó)內(nèi)光纜出口量逐步增長(zhǎng)。

2.2.光芯片細(xì)分類型多，高端光芯片國(guó)產(chǎn)替代率低

伴隨全球信息量、互聯(lián)網(wǎng)速度的不斷提升，純電子信息的運(yùn)輸能力和傳輸能 力遭遇瓶頸，光電通信技術(shù)正在逐漸嶄露頭角。光作為信息傳輸載體，具備容量 大、成本低等特點(diǎn)，目前已經(jīng)逐步滲透進(jìn)入商用傳輸領(lǐng)域，并逐步取代通信傳輸 方式。5G 規(guī)模的部署推動(dòng)了全球流量的快速提升，進(jìn)一步推動(dòng)寬帶速率的提升。 光通信是以光信號(hào)為信息載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)，通過光電轉(zhuǎn)換，以光 信號(hào)進(jìn)行傳輸信息的系統(tǒng)。光通信系統(tǒng)傳輸信號(hào)的過程中，發(fā)射端通過激光器芯 片進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸至接收端，接收端通過 探測(cè)器芯片進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。在目前光通信技術(shù)中心，主 要用時(shí)分復(fù)用法（TDM）、波分復(fù)用法（WDM）、多級(jí)調(diào)制法（MM）來提升光通 信的信息傳輸量。

光芯片是光器件的核心零部件，位于光通信產(chǎn)業(yè)鏈上游。高速光芯片是作為 現(xiàn)代高速通信網(wǎng)絡(luò)的核心之一，其性能直接關(guān)乎到光通信的傳輸效率。細(xì)分來看， 光芯片可以分為無源光器件芯片和有源光器件芯片。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要以上游光芯 片為基礎(chǔ)進(jìn)一步組裝加工成光模塊等電子器件的制造商為主，產(chǎn)業(yè)鏈下游包括了 傳統(tǒng)光通信設(shè)備商、電信市場(chǎng)以及數(shù)通市場(chǎng)等。其中，電信市場(chǎng)的光纖接入、4G/5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)认到y(tǒng)中，光芯片的質(zhì)量和速率都是決定信息傳輸 速度和網(wǎng)絡(luò)可靠性的關(guān)鍵。

在上游芯片中，無源光芯片包括了 PLC 和 AWG 芯片，而有源光芯片則包括 激光器和探測(cè)器芯片。在無源光芯片中，AWG 芯片由于其體積較小，損耗不會(huì)隨 著波長(zhǎng)數(shù)顯著增加，省去了復(fù)雜的組裝工序。隨著硅光技術(shù)、混合集成技術(shù)在 100G/200G/400G 的廣泛應(yīng)用，AWG 集成方案將得到大規(guī)模應(yīng)用。在有源光芯片中，激光芯片可分細(xì)分為四類，包括：VCSEL、FP、DFB、EML。不同激光器芯 片在成本性能上都有差異，可根據(jù)不同光模塊進(jìn)行適配，來選擇不同的結(jié)解決方 案。探測(cè)器芯片可分為 PIN 和 APD 兩類。在激光器芯片中目前國(guó)內(nèi)集中在 10G 及以下中低速率激光器芯片市場(chǎng)，在 25G 及以上高速率激光器芯片市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，目前在 25G、50G 高端芯片上， 國(guó)內(nèi)仍以進(jìn)口為主，國(guó)產(chǎn)替代率低，大部分廠商仍處于研發(fā)或小規(guī)模試產(chǎn)階段。

2.3.下游光模塊應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，光模塊需求帶動(dòng)光芯片景氣度提升

在電信市場(chǎng)，5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具備更高帶寬及更低時(shí)延的特點(diǎn)，各級(jí)光傳輸 節(jié)點(diǎn)間的光端口速率提升較大，因此這對(duì)光模塊提出了更高的速率承載要求。在 5G 承載方面， 25/50/100Gb/s 新型高速光模塊在前傳、中傳和回傳接入層將逐 漸導(dǎo)入，其回傳匯聚和核心層將引入 N×100/200/400Gb/s 高速光模塊，高速光 模塊將進(jìn)一步推動(dòng)高速率光芯片市場(chǎng)景氣度上升。由于其應(yīng)用場(chǎng)景、成本等因素 的不同，5G 光模塊在調(diào)制方式、傳輸距離、封裝方式等各個(gè)方面都存在差異化解 決方案。

根據(jù) LightCounting 的數(shù)據(jù)，全球電信側(cè)光模塊市場(chǎng)前傳、（中）回傳和核心 波分市場(chǎng)的需求量將保持持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)，在 2020 年分別達(dá)到 8.21 億、2.61 億、 10.84 億美元。根據(jù)預(yù)測(cè)，全球電信側(cè)光模塊市場(chǎng)前傳、（中）回傳和核心波分市 場(chǎng)規(guī)模在 2025 年有望達(dá)到 5.88 億、2.48 億、25.18 億美元。電信市場(chǎng)的持續(xù)發(fā) 展，或?qū)⑼苿?dòng)電信側(cè)光芯片應(yīng)用需求的上升。

“東數(shù)西算”工程啟動(dòng)，IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）建設(shè)熱潮開啟，高端光芯片、 光器件和光模塊規(guī)模持續(xù)提升。IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）作為各個(gè)行業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn) 行的物理載體，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展 中扮演至關(guān)重要的角色。當(dāng)前，國(guó)家政策引導(dǎo)多元主體共同建設(shè)數(shù)據(jù)中心，鼓勵(lì) 不同主體在數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)基礎(chǔ)電信企業(yè)強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)等基 礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引導(dǎo)第三方數(shù)據(jù)中心企業(yè)提供差異化、特色化服務(wù)，支持互聯(lián)網(wǎng)企 業(yè)創(chuàng)新行業(yè)應(yīng)用。根據(jù)賽迪研究院數(shù)據(jù)顯示，中國(guó) 2024 年大數(shù)據(jù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)能 夠達(dá)達(dá)到 1577 億元。對(duì)比 2019-2021 年，我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)收入增速明顯高于 全球，2021 年達(dá) 863 億元，近三年年均復(fù)合增速達(dá) 18.02%。未來大數(shù)據(jù)行業(yè) 對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的數(shù)字化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、融合帶動(dòng)作用預(yù)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用范圍將得到 進(jìn)一步拓寬，大數(shù)據(jù)市場(chǎng)也將保持持續(xù)快速的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

IDC 市場(chǎng)的建設(shè)帶來數(shù)通光模塊光芯片的大規(guī)模需求。根據(jù)中金企信國(guó)際咨 詢的數(shù)據(jù)，2016 年至 2020 年，全球光模塊市場(chǎng)規(guī)模從 58.6 億美元增長(zhǎng)到 66.7 億美元，預(yù)測(cè) 2025 年全球光模塊市場(chǎng)將達(dá)到 113 億美元，為 2020 年的 1.7 倍。光芯片作為光模塊的核心元件將持續(xù)受益。高傳輸?shù)乃懔π枨髱?dòng) 25G 及以上高速率的高端光芯片在市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù) LightCounting 以及 中商產(chǎn)業(yè)研究院，高速率光芯片的市場(chǎng)規(guī)模由2019年的13.56億美元上升至2021 年的 19.13 億美元，高速率光芯片呈現(xiàn)出高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，并且 25G 以上速率光模 塊所使用的光芯片占比逐漸擴(kuò)大，2022 年高速率光芯片市場(chǎng)規(guī)模將到 23.06 億美 元。

2.4.政策引導(dǎo)景氣度提升

光通信器件是新基建、信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要配套設(shè)備和升級(jí)基礎(chǔ)。光纖通信、 寬帶網(wǎng)絡(luò)等光通信產(chǎn)業(yè)是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。國(guó) 家近年來發(fā)布了一系列相關(guān)政策，對(duì)上游光芯片、光模塊等產(chǎn)品提出要求。促進(jìn) IDC、5G 相關(guān)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)和科技研發(fā)。2022 年 1 月，國(guó)務(wù)院部發(fā)布《“十四 五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃要求到 2025 年，數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重到 10%， 數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)體系初步建立，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁上新 臺(tái)階，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化水平顯著提升，數(shù)字化公共服務(wù)更加普惠均等，數(shù)字經(jīng)濟(jì)治理 體系更加完善。2021 年 3 月工信部發(fā)布的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃 （2021-2023 年）》中提出，千兆光纖網(wǎng)絡(luò)具備覆蓋 4 億戶家庭的能力，10G-PON 及以上端口規(guī)模超過 1000 萬個(gè)，千兆寬帶用戶突破 3000 萬戶。

3.供給端：光纖光纜供應(yīng)穩(wěn)定

從我國(guó)光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量來看，我國(guó)光纜產(chǎn)量近幾年呈上升趨勢(shì)。自 2021 年 以來，各大運(yùn)營(yíng)商光纖光纜線路部署明顯提速，運(yùn)營(yíng)商對(duì)光纖光纜產(chǎn)品等集采招 標(biāo)呈現(xiàn)量?jī)r(jià)齊升的態(tài)勢(shì)。因此，2021-2022 年行業(yè)產(chǎn)量回升，2022 年全國(guó)光纜產(chǎn) 量達(dá) 3.46 億芯千米，同比增長(zhǎng) 7.4%，全國(guó)線路建設(shè)總長(zhǎng)度已達(dá) 5958 萬公里，同 比增加 8.6%。