在光通信产业链中,光芯片处于上游,是技术门槛最高的环节,也是国内企业被“卡脖子”的环节。中游的光组件和光模块行业国产化程度已经比较高,已经有中际旭创、光迅科技、新易盛为代表的企业做到了全球领先。
由于疫情影响,近两年5G基站和数据中心的建设都在放缓,光通信行业整体的景气度是下滑的。但高速光芯片和特定产品的光芯片处于国产替代过程中,比如2021年10G光芯片国产化率是60%,25G光芯片国产化率只有20%,国产替代空间大。
源杰科技的看点就在于高速光芯片的国产替代,25G光芯片已经比较成熟,此次募集资金将用于50G光芯片研发。
给予源杰科技2023年50倍pe,即合理市值72亿,合理价格120元,对应发行价+19%。
p.s.作者估计的合理市值不代表新股上市后的股价预测,而是一个在作者认知范围内能接受的价值。实际价格和合理价值当然会有偏差,就是因为股票有的高估,有的低估,才有交易机会。
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公司聚焦于光芯片行业,主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售,主要产品包括 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品等,目前主要应用于光纤接入、4G/5G 移动通信网络和数据中心等领域。
高速光芯片是现代高速通讯网络的核心之一。光芯片系实现光电信号转换的基础元件,其性能直接决定了光通信系统的传输效率。光纤接入、4G/5G 移动通信网络和数据中心等网络系统里,光芯片都是决定信息传输速度和网络可靠性的关键。光芯片可以进一步组装加工成光电子器件,再集成到光通信设备的收发模块实现广泛应用。光芯片在光通信系统中应用位置如下:
光通信产业链中,组件可分为光无源组件和光有源组件。光无源组件在系统中消耗一定能量,实现光信号的传导、分流、阻挡、过滤等“交通”功能,主要包括光隔离器、光分路器、光开关、光连接器、光背板等;光有源组件在系统中将光电信号相互转换,实现信号传输的功能,主要包括光发射组件、光接收组件、光调制器等。光芯片加工封装为光发射组件(TOSA)及光接收组件(ROSA),再将光收发组件、电芯片、结构件等进一步加工成光模块。
海外光芯片公司普遍具有从光芯片、光收发组件、光模块全产业链覆盖能力。除了衬底需要对外采购,海外领先光芯片企业可自行完成芯片设计、晶圆外延等关键工序,可量产 25G 及以上速率光芯片。此外,海外领先光芯片企业在高端通信激光器领域已经广泛布局,在可调谐激光器、超窄线宽激光器、大功率激光器等领域也已有深厚积累。
国内的光芯片生产商普遍具有除晶圆外延环节之外的后端加工能力,而光芯片核心的外延技术并不成熟,高端的外延片需向国际外延厂进行采购,限制了高端光芯片的发展。以激光器芯片为例,我国能够规模量产 10G 及以下中低速率激光器芯片,但 25G 激光器芯片仅少部分厂商实现批量发货,25G 以上速率激光器芯片大部分厂商仍在研发或小规模试产阶段。整体来看高速率光芯片严重依赖进口,与国外产业领先水平存在一定差距。
5G 移动通信网络可大致分为前传、中传、回传,光模块也可按应用场景分为前传、中回传光模块,前 传 光 模 块 速 率 需 达 到 25G , 中 回 传 光 模 块 速 率 则 需 达 到50G/100G/200G/400G,带动 25G 甚至更高速率光芯片的市场需求。
在对高速传输需求不断提升背景下,25G 及以上高速率光芯片市场增长迅速。
我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 及以下速率光芯片的核心技术,根据 ICC预测,2021 年该速率国产光芯片占全球比重超过 90%;10G 光芯片方面,2021年国产光芯片占全球比重约 60%,但不同光芯片的国产化情况存在一定差异,部分 10G 光芯片产品性能要求较高、难度较大,如 10G VCSEL/EML 激光器芯片等,国产化率不到 40%;25G 及以上光芯片方面,随着 5G 建设推进,我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破,数据中心市场光模块企业开始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片,2021 年25G 光芯片的国产化率约 20%,但 25G 以上光芯片的国产化率仍较低约 5%,目前仍以海外光芯片厂商为主。
根据 LightCounting 并结合行业数据测算,2021 全球光通信用光芯片市场规模为 146.70 亿元,其中 2.5G、10G 及 25G 及以上光芯片市场规模分别为 11.67亿元、27.48 亿元、107.55 亿元。结合 ICC 数据测算,2021 年我国光芯片厂商的销售规模为 37.37 亿元。
我国光芯片厂商包括专业化光芯片企业、光芯片光模块一体化企业。其中,专业化光芯片企业专注于光芯片领域且产品种类齐全,而光芯片光模块一体化企业为确保光芯片供应安全,除直接对外采购光芯片外,会通过自研或收购光芯片业务开发部分型号光芯片产品,与专业化光芯片企业存在合作大于竞争的关系。
经过多年的发展,我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 和 10G 光芯片的核心技术,但仍有部分型号产品性能要求高、难度大,实现批量供货的国内厂商数量较少。25G 及以上高速率光芯片方面,我国国产化率低,受到工艺稳定性、可靠性、供货能力及下游客户认证等因素影响,我国的光模块或光器件厂商仍然是优先采购海外的高速率光芯片,尤其在数据中心市场及高速 EML 激光器芯片等领域,仅少部分厂商实现批量发货。不同速率光芯片的主要竞争格局及发行人市场地位情况如下:
我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 光芯片的核心技术,2.5G 光芯片市场已基本实现国产化。
从上图可以看出,2.5G 及以下光芯片市场中,国内光芯片企业已经占据主要市场份额,发行人发货量排名不占领先地位,主要系在该领域实行差异化产品竞争策略,以附加值较高的产品为主。
2.5G 光芯片主要应用于光纤接入市场,产品技术成熟,如 PON(GPON)数据上传光模块使用的 2.5G 1310nm DFB 激光器芯片,国产化程度高,国外光芯片厂商由于成本竞争等因素,已基本退出相关市场;而部分产品可靠性要求高、难度大,如 PON(GPON)数据下传光模块使用的 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片,国内可以批量供货的厂商较少,根据 C&C 统计,2020 年度发行人占据 80%的市场份额。
我国光芯片企业已基本掌握 10G 光芯片的核心技术,但部分型号产品仍存在较高技术门槛,依赖进口。
10G 1270nm DFB 激光器芯片主要用于 10G-PON 数据上传光模块,根据C&C 统计,2020 年度发行人该型号产品在出口海外 10G-PON(XGS-PON)市场中已占近 50%的市场份额。而 10G 1577nm EML 激光器芯片主要用于 10GPON 数据下传,相关芯片设计与工艺开发复杂,国产化率低,仅博通(Broadcom)、住友电工、三菱电机等国际少数头部厂商能够批量供货。目前国内光芯片厂商中,华为、海信宽带可以部分实现自产自用。
10G 1310 光芯片主要应用于 4G 移动通信网络,5G 移动通信网络主要使用25G 光芯片,出于成本等因素考虑,2021 年存在 5G 基站使用升级的 10G 光芯片方案。由于 4G 移动通信网络已相对成熟,10G 光芯片供应商格局稳定,主要为三菱电机、朗美通(Lumentum)、海信宽带、光迅科技等。发行人应用于 4G移动通信网络的 10G 激光器芯片已实现批量供货,报告期内实现收入分别为743.46 万元、2,519.35 万元、2,432.19 万元、1380.58 万元,应用于 5G 基站升级的 10G 光芯片已通过客户验证阶段并逐步拓展相关市场。
海外互联网公司主要使用 100G 及以上速率光模块,国内互联网公司目前主要使用 40G/100G 光模块并开始向更高速率模块过渡,其中 40G 光模块使用 4颗 10G DFB 激光器芯片的方案。国内源杰科技、武汉敏芯等部分光芯片厂商已具备相关产品出货能力,但下游光模块厂商综合考虑替换成本、可靠性、批量出货能力等因素,国产化占比提升仍需要一个过程。
25G 及以上光芯片包括 25G、50G、100G 激光器及探测器芯片。随着 5G建设推进,我国光芯片厂商在应用于 5G 基站前传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破,数据中心市场光模块企业开始逐步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片,根据 ICC 统计,25G 光芯片的国产化率约 20%,但 25G 以上光芯片的国产化率仍较低约 5%。根据 LightCounting 并结合行业数据测算,2021 全球25G 及以上光芯片市场规模为 107.55 亿元,发行人产品收入占比为 0.34%。
5G 移动通信网络包括前传、中传和回传等领域,25G 光芯片主要应用于5G 前传光模块市场。2020 年运营商主要采用 25G 光芯片方案,根据 C&C 统计,2020 年发行人凭借 25G MWDM 12 波段 DFB 激光器芯片,成为满足中国移动相关 5G 建设方案批量供货的厂商。而 5G 中回传光模块所使用的 25GEML 激光器芯片,主要为三菱电机、住友电工、朗美通(Lumentum)等海外企业供应。
海外互联网公司前期主要使用 100G 光模块,并从 2020 年开始大规模向200G/400G 光模块过渡。而国内互联网公司主要使用 40G/100G 光模块,从2022 年开始推进 200G/400G 光模块批量部署。其中,100G 光模块需求量占比超过数据中心用光模块市场的 60%,主要使用 4 颗 25G DFB 激光器芯片方案或1 颗 50G EML(通过 PAM4 技术调制为 100G)激光器芯片方案;200G 及以上速率光模块主要使用 EML 激光器芯片方案。
数据中心光模块市场需要的 25G 激光器芯片以海外供应商为主,国内新进的光芯片厂商数量逐渐增多。发行人应用于数据中心的 25G DFB 激光器芯片已实现批量供货,并最终实现在全球知名高科技公司 G 的应用。数据中心用 EML激光器芯片设计与工艺开发复杂,国产化率低,仅海外光芯片厂商拥有批量供货的能力,发行人相关产品处于开发阶段。