光纖光纜產業鏈及供需格局如何？

5G 投資推升營運商資本開支，光纖光纜需求旺盛。

1.光纖光纜產業鏈介紹

近年來，隨著 5G 部署加速，我國各類通信基建項目持續推進建設,光纖光纜 產業得到迅速發展。發展至今，中國已成為全球最主要的通信光纖光纜市場之一， 逐步形成了從上游光纖預制棒到下游光網絡產品完整的產業鏈。 光纖預制棒是光纖光纜行業中技術含量較高及供應較為緊缺的上游產品。光 纖預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，其質量與性能能夠顯著影響光纖的純度、抗拉強度、 有效折射率及衰減等。目前，光纖預制棒的制作方法包括了化學氣相沉積法 （MCVD）、軸向氣相沉積法（VAD）等多種生產方式，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，由芯層、包層和涂覆層構成。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，起到機械保護芯層的作用；覆蓋層由丙烯酸酯 構成，主要是用于減少水汽侵蝕和機械擦傷。光纖的工作原理是在傳輸和接收點 上通過電脈沖信號和光波互相轉化進而傳輸數據。相比于傳統傳輸金屬導體比如 銅，其優勢為：同樣的傳輸距離和相同數量數據時，光纖信號損耗更低，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，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，適用于長距離光纜網絡，由于 其傳輸速率高且距離長，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，主要應用于數據中心、地方局域網等，傳輸速率和距離比較有限， 因此成本較低。光纖光纜產業鏈利潤主要集中于上游光棒及光纖產業。由于光纖預制棒質量 要求非常嚴格，生產過程技術難度高，工藝復雜因此是整個產業鏈中利潤最高的 部分，毛利率約 50%；光纖是實際承擔電脈沖信號和光波互相傳輸轉化的媒介， 通過再加工成為光纜，是產業鏈的中游，毛利率相比上游光棒略低。光纜作為下 游鋪設現代通信線路的主要材料，是通信行業中最重要的基礎材料之一。

2.需求端：光纖光纜量價齊升，IDC市場前景廣闊

2.1.光纖光纜量價齊升，電信市場需求回暖

5G 投資推升營運商資本開支，光纖光纜需求旺盛。光纖光纜的下游主要是 5G、數據中心建設和雙千兆建設等。5G 網絡建設與商用的順利推進，將加速行 業的數字化轉型， 帶動光纖光纜需求提升。當前，5G 支撐應用場景已逐步由移 動互聯網向移動物聯網拓展，為設備廠商拓展市場帶來新機遇。5G 網絡覆蓋下， 電信運營商的軟件和硬件基礎設施都需要升級改造以適應流量與數據量大幅增長 的需求。

隨著 5G 商用規模逐步擴大，三大運營商移動、電信和聯通 5G 資本開支 居于高位。2021 年三大運營商計劃 5G 資本開支總計約 1847 億元，同比增加 5.1%，占運營商總資本開支的近半。從運營商客戶來看，截至 2022 年 9 月底， 中國移動、中國聯通、中國電信三家運營商國內的 5G 套餐用戶數量累計 10 億 戶。截止 2022 年 11 月末，1000Mbps 及以上接入速率的固定互聯網寬帶接入用 戶達 8707 萬戶，相比同期凈增 5321 萬戶。

光纖光纜出現價格拐點，市場回歸理性。行業經過長達 2 年多的市場低迷期 后，市場持續復蘇和回歸理性。2020 年受到疫情影響，光纖價格從 4.5 美元/每芯 公里降至 2.9 美元/每芯公里，2022 年 12 月價格上升至約 5.0 美元/每芯公里。同 時，在 2022 年 1 月，中國電信公布的 2021 年室外光纜集采均價約為 83.2 元/每 芯公里，相較于 2020 年室外光纜集采均價 33.6 元/每芯公里，增幅近 148%。因 此，從價格上看，光纖光纜出現了價格持續回暖的趨勢。在海外市場，國外對國內 光纖、光纜制造需求依賴度也逐步攀升，國內光纜出口量逐步增長。

2.2.光芯片細分類型多，高端光芯片國產替代率低

伴隨全球信息量、互聯網速度的不斷提升，純電子信息的運輸能力和傳輸能 力遭遇瓶頸，光電通信技術正在逐漸嶄露頭角。光作為信息傳輸載體，具備容量 大、成本低等特點，目前已經逐步滲透進入商用傳輸領域，并逐步取代通信傳輸 方式。5G 規模的部署推動了全球流量的快速提升，進一步推動寬帶速率的提升。 光通信是以光信號為信息載體，以光纖作為傳輸介質，通過光電轉換，以光 信號進行傳輸信息的系統。光通信系統傳輸信號的過程中，發射端通過激光器芯 片進行電光轉換，將電信號轉化為光信號，經過光纖傳輸至接收端，接收端通過 探測器芯片進行光電轉換，將光信號轉化為電信號。在目前光通信技術中心，主 要用時分復用法（TDM）、波分復用法（WDM）、多級調制法（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，位于光通信產業鏈上游。高速光芯片是作為 現代高速通信網絡的核心之一，其性能直接關乎到光通信的傳輸效率。細分來看， 光芯片可以分為無源光器件芯片和有源光器件芯片。產業鏈中游主要以上游光芯 片為基礎進一步組裝加工成光模塊等電子器件的制造商為主，產業鏈下游包括了 傳統光通信設備商、電信市場以及數通市場等。其中，電信市場的光纖接入、4G/5G 移動網絡傳輸和數據中心傳輸等系統中，光芯片的質量和速率都是決定信息傳輸 速度和網絡可靠性的關鍵。

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 激光器和探測器芯片。在無源光芯片中，AWG 芯片由于其體積較小，損耗不會隨 著波長數顯著增加，省去了復雜的組裝工序。隨著硅光技術、混合集成技術在 100G/200G/400G 的廣泛應用，AWG 集成方案將得到大規模應用。在有源光芯片中，激光芯片可分細分為四類，包括：VCSEL、FP、DFB、EML。不同激光器芯 片在成本性能上都有差異，可根據不同光模塊進行適配，來選擇不同的結解決方 案。探測器芯片可分為 PIN 和 APD 兩類。在激光器芯片中目前國內集中在 10G 及以下中低速率激光器芯片市場，在 25G 及以上高速率激光器芯片市場缺乏競爭力，目前在 25G、50G 高端芯片上， 國內仍以進口為主，國產替代率低，大部分廠商仍處于研發或小規模試產階段。

2.3.下游光模塊應用場景廣泛，光模塊需求帶動光芯片景氣度提升

在電信市場，5G 移動通信網絡具備更高帶寬及更低時延的特點，各級光傳輸 節點間的光端口速率提升較大，因此這對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 模塊將進一步推動高速率光芯片市場景氣度上升。由于其應用場景、成本等因素 的不同，5G 光模塊在調制方式、傳輸距離、封裝方式等各個方面都存在差異化解 決方案。

根據 LightCounting 的數據，全球電信側光模塊市場前傳、（中）回傳和核心 波分市場的需求量將保持持續上升的態勢，在 2020 年分別達到 8.21 億、2.61 億、 10.84 億美元。根據預測，全球電信側光模塊市場前傳、（中）回傳和核心波分市 場規模在 2025 年有望達到 5.88 億、2.48 億、25.18 億美元。電信市場的持續發 展，或將推動電信側光芯片應用需求的上升。

“東數西算”工程啟動，IDC（互聯網數據中心）建設熱潮開啟，高端光芯片、 光器件和光模塊規模持續提升。IDC（互聯網數據中心）作為各個行業信息系統運 行的物理載體，已成為經濟社會運行不可或缺的關鍵基礎設施，在數字經濟發展 中扮演至關重要的角色。當前，國家政策引導多元主體共同建設數據中心，鼓勵 不同主體在數據中心建設運營中發揮各自優勢，推動基礎電信企業強化網絡等基 礎設施建設，引導第三方數據中心企業提供差異化、特色化服務，支持互聯網企 業創新行業應用。根據賽迪研究院數據顯示，中國 2024 年大數據市場規模預計能 夠達達到 1577 億元。對比 2019-2021 年，我國數據中心市場收入增速明顯高于 全球，2021 年達 863 億元，近三年年均復合增速達 18.02%。未來大數據行業 對經濟社會的數字化創新驅動、融合帶動作用預計進一步增強，應用范圍將得到 進一步拓寬，大數據市場也將保持持續快速的增長態勢。

IDC 市場的建設帶來數通光模塊光芯片的大規模需求。根據中金企信國際咨 詢的數據，2016 年至 2020 年，全球光模塊市場規模從 58.6 億美元增長到 66.7 億美元，預測 2025 年全球光模塊市場將達到 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受益。高傳輸的算力需求帶動 25G 及以上高速率的高端光芯片在市場呈現高速增長趨勢。根據 LightCounting 以及 中商產業研究院，高速率光芯片的市場規模由2019年的13.56億美元上升至2021 年的 19.13 億美元，高速率光芯片呈現出高速增長態勢，并且 25G 以上速率光模 塊所使用的光芯片占比逐漸擴大，2022 年高速率光芯片市場規模將到 23.06 億美 元。

2.4.政策引導景氣度提升

光通信器件是新基建、信息網絡建設的重要配套設備和升級基礎。光纖通信、 寬帶網絡等光通信產業是支撐經濟社會發展的基礎性、戰略性和先導性產業。國 家近年來發布了一系列相關政策，對上游光芯片、光模塊等產品提出要求。促進 IDC、5G 相關產業的基礎建設和科技研發。2022 年 1 月，國務院部發布《“十四 五”信息通信行業發展規劃》，規劃要求到 2025 年，數字經濟核心產業增加值占 國內生產總值比重到 10%， 數據要素市場體系初步建立，產業數字化轉型邁上新 臺階，數字產業化水平顯著提升，數字化公共服務更加普惠均等，數字經濟治理 體系更加完善。2021 年 3 月工信部發布的《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃 （2021-2023 年）》中提出，千兆光纖網絡具備覆蓋 4 億戶家庭的能力，10G-PON 及以上端口規模超過 1000 萬個，千兆寬帶用戶突破 3000 萬戶。

3.供給端：光纖光纜供應穩定

從我國光纖光纜行業產量來看，我國光纜產量近幾年呈上升趨勢。自 2021 年 以來，各大運營商光纖光纜線路部署明顯提速，運營商對光纖光纜產品等集采招 標呈現量價齊升的態勢。因此，2021-2022 年行業產量回升，2022 年全國光纜產 量達 3.46 億芯千米，同比增長 7.4%，全國線路建設總長度已達 5958 萬公里，同 比增加 8.6%。