光纤光缆产业链及供需格局如何？

5G 投资推升营运商资本开支，光纤光缆需求旺盛。

1.光纤光缆产业链介绍

近年来，随着 5G 部署加速，我国各类通信基建项目持续推进建设,光纤光缆 产业得到迅速发展。发展至今，中国已成为全球最主要的通信光纤光缆市场之一， 逐步形成了从上游光纤预制棒到下游光网络产品完整的产业链。 光纤预制棒是光纤光缆行业中技术含量较高及供应较为紧缺的上游产品。光 纤预制棒由中心和表层两部分组成，其中心部分的“芯层”是折射率较高的玻璃 材料，而表层部分的“包层”是折射率较低的玻璃材料。光棒主要用于光纤的拉 制，是制造光纤的核心材料，其质量与性能能够显著影响光纤的纯度、抗拉强度、 有效折射率及衰减等。目前，光纤预制棒的制作方法包括了化学气相沉积法 （MCVD）、轴向气相沉积法（VAD）等多种生产方式，但其主要原理都是基于气 相沉积法。包层制作工艺主要是大套观管法和粉末外包法。

光纤是一种传输光束的介质，由芯层、包层和涂覆层构成。光纤的芯层是光 纤的中心部分，光能量主要依靠芯层部分传输，其折射率比包层更高，损耗比包 层更低；包层则是位于芯层周围，起到机械保护芯层的作用；覆盖层由丙烯酸酯 构成，主要是用于减少水汽侵蚀和机械擦伤。光纤的工作原理是在传输和接收点 上通过电脉冲信号和光波互相转化进而传输数据。相比于传统传输金属导体比如 铜，其优势为：同样的传输距离和相同数量数据时，光纤信号损耗更低，传输速度 更快；重量比铜更轻且光缆纤芯直径更小；抗干扰和保密能力强，不易受到电磁 干扰；主要原材料二氧化硅资源丰富。

从传输模式上，光在光纤中可分为单模光纤和多模光纤两种类型。单模光纤 由直径较小的芯层组成，允许光用一种模式传输，适用于长距离光缆网络，由于 其传输速率高且距离长，成本较高。多模光纤由直径较大的芯层组成，允许光用 多种模式传输，主要应用于数据中心、地方局域网等，传输速率和距离比较有限， 因此成本较低。光纤光缆产业链利润主要集中于上游光棒及光纤产业。由于光纤预制棒质量 要求非常严格，生产过程技术难度高，工艺复杂因此是整个产业链中利润最高的 部分，毛利率约 50%；光纤是实际承担电脉冲信号和光波互相传输转化的媒介， 通过再加工成为光缆，是产业链的中游，毛利率相比上游光棒略低。光缆作为下 游铺设现代通信线路的主要材料，是通信行业中最重要的基础材料之一。

2.需求端：光纤光缆量价齐升，IDC市场前景广阔

2.1.光纤光缆量价齐升，电信市场需求回暖

5G 投资推升营运商资本开支，光纤光缆需求旺盛。光纤光缆的下游主要是 5G、数据中心建设和双千兆建设等。5G 网络建设与商用的顺利推进，将加速行 业的数字化转型， 带动光纤光缆需求提升。当前，5G 支撑应用场景已逐步由移 动互联网向移动物联网拓展，为设备厂商拓展市场带来新机遇。5G 网络覆盖下， 电信运营商的软件和硬件基础设施都需要升级改造以适应流量与数据量大幅增长 的需求。

随着 5G 商用规模逐步扩大，三大运营商移动、电信和联通 5G 资本开支 居于高位。2021 年三大运营商计划 5G 资本开支总计约 1847 亿元，同比增加 5.1%，占运营商总资本开支的近半。从运营商客户来看，截至 2022 年 9 月底， 中国移动、中国联通、中国电信三家运营商国内的 5G 套餐用户数量累计 10 亿 户。截止 2022 年 11 月末，1000Mbps 及以上接入速率的固定互联网宽带接入用 户达 8707 万户，相比同期净增 5321 万户。

光纤光缆出现价格拐点，市场回归理性。行业经过长达 2 年多的市场低迷期 后，市场持续复苏和回归理性。2020 年受到疫情影响，光纤价格从 4.5 美元/每芯 公里降至 2.9 美元/每芯公里，2022 年 12 月价格上升至约 5.0 美元/每芯公里。同 时，在 2022 年 1 月，中国电信公布的 2021 年室外光缆集采均价约为 83.2 元/每 芯公里，相较于 2020 年室外光缆集采均价 33.6 元/每芯公里，增幅近 148%。因 此，从价格上看，光纤光缆出现了价格持续回暖的趋势。在海外市场，国外对国内 光纤、光缆制造需求依赖度也逐步攀升，国内光缆出口量逐步增长。

2.2.光芯片细分类型多，高端光芯片国产替代率低

伴随全球信息量、互联网速度的不断提升，纯电子信息的运输能力和传输能 力遭遇瓶颈，光电通信技术正在逐渐崭露头角。光作为信息传输载体，具备容量 大、成本低等特点，目前已经逐步渗透进入商用传输领域，并逐步取代通信传输 方式。5G 规模的部署推动了全球流量的快速提升，进一步推动宽带速率的提升。 光通信是以光信号为信息载体，以光纤作为传输介质，通过光电转换，以光 信号进行传输信息的系统。光通信系统传输信号的过程中，发射端通过激光器芯 片进行电光转换，将电信号转化为光信号，经过光纤传输至接收端，接收端通过 探测器芯片进行光电转换，将光信号转化为电信号。在目前光通信技术中心，主 要用时分复用法（TDM）、波分复用法（WDM）、多级调制法（MM）来提升光通 信的信息传输量。

光芯片是光器件的核心零部件，位于光通信产业链上游。高速光芯片是作为 现代高速通信网络的核心之一，其性能直接关乎到光通信的传输效率。细分来看， 光芯片可以分为无源光器件芯片和有源光器件芯片。产业链中游主要以上游光芯 片为基础进一步组装加工成光模块等电子器件的制造商为主，产业链下游包括了 传统光通信设备商、电信市场以及数通市场等。其中，电信市场的光纤接入、4G/5G 移动网络传输和数据中心传输等系统中，光芯片的质量和速率都是决定信息传输 速度和网络可靠性的关键。

在上游芯片中，无源光芯片包括了 PLC 和 AWG 芯片，而有源光芯片则包括 激光器和探测器芯片。在无源光芯片中，AWG 芯片由于其体积较小，损耗不会随 着波长数显著增加，省去了复杂的组装工序。随着硅光技术、混合集成技术在 100G/200G/400G 的广泛应用，AWG 集成方案将得到大规模应用。在有源光芯片中，激光芯片可分细分为四类，包括：VCSEL、FP、DFB、EML。不同激光器芯 片在成本性能上都有差异，可根据不同光模块进行适配，来选择不同的结解决方 案。探测器芯片可分为 PIN 和 APD 两类。在激光器芯片中目前国内集中在 10G 及以下中低速率激光器芯片市场，在 25G 及以上高速率激光器芯片市场缺乏竞争力，目前在 25G、50G 高端芯片上， 国内仍以进口为主，国产替代率低，大部分厂商仍处于研发或小规模试产阶段。

2.3.下游光模块应用场景广泛，光模块需求带动光芯片景气度提升

在电信市场，5G 移动通信网络具备更高带宽及更低时延的特点，各级光传输 节点间的光端口速率提升较大，因此这对光模块提出了更高的速率承载要求。在 5G 承载方面， 25/50/100Gb/s 新型高速光模块在前传、中传和回传接入层将逐 渐导入，其回传汇聚和核心层将引入 N×100/200/400Gb/s 高速光模块，高速光 模块将进一步推动高速率光芯片市场景气度上升。由于其应用场景、成本等因素 的不同，5G 光模块在调制方式、传输距离、封装方式等各个方面都存在差异化解 决方案。

根据 LightCounting 的数据，全球电信侧光模块市场前传、（中）回传和核心 波分市场的需求量将保持持续上升的态势，在 2020 年分别达到 8.21 亿、2.61 亿、 10.84 亿美元。根据预测，全球电信侧光模块市场前传、（中）回传和核心波分市 场规模在 2025 年有望达到 5.88 亿、2.48 亿、25.18 亿美元。电信市场的持续发 展，或将推动电信侧光芯片应用需求的上升。

“东数西算”工程启动，IDC（互联网数据中心）建设热潮开启，高端光芯片、 光器件和光模块规模持续提升。IDC（互联网数据中心）作为各个行业信息系统运 行的物理载体，已成为经济社会运行不可或缺的关键基础设施，在数字经济发展 中扮演至关重要的角色。当前，国家政策引导多元主体共同建设数据中心，鼓励 不同主体在数据中心建设运营中发挥各自优势，推动基础电信企业强化网络等基 础设施建设，引导第三方数据中心企业提供差异化、特色化服务，支持互联网企 业创新行业应用。根据赛迪研究院数据显示，中国 2024 年大数据市场规模预计能 够达达到 1577 亿元。对比 2019-2021 年，我国数据中心市场收入增速明显高于 全球，2021 年达 863 亿元，近三年年均复合增速达 18.02%。未来大数据行业 对经济社会的数字化创新驱动、融合带动作用预计进一步增强，应用范围将得到 进一步拓宽，大数据市场也将保持持续快速的增长态势。

IDC 市场的建设带来数通光模块光芯片的大规模需求。根据中金企信国际咨 询的数据，2016 年至 2020 年，全球光模块市场规模从 58.6 亿美元增长到 66.7 亿美元，预测 2025 年全球光模块市场将达到 113 亿美元，为 2020 年的 1.7 倍。光芯片作为光模块的核心元件将持续受益。高传输的算力需求带动 25G 及以上高速率的高端光芯片在市场呈现高速增长趋势。根据 LightCounting 以及 中商产业研究院，高速率光芯片的市场规模由2019年的13.56亿美元上升至2021 年的 19.13 亿美元，高速率光芯片呈现出高速增长态势，并且 25G 以上速率光模 块所使用的光芯片占比逐渐扩大，2022 年高速率光芯片市场规模将到 23.06 亿美 元。

2.4.政策引导景气度提升

光通信器件是新基建、信息网络建设的重要配套设备和升级基础。光纤通信、 宽带网络等光通信产业是支撑经济社会发展的基础性、战略性和先导性产业。国 家近年来发布了一系列相关政策，对上游光芯片、光模块等产品提出要求。促进 IDC、5G 相关产业的基础建设和科技研发。2022 年 1 月，国务院部发布《“十四 五”信息通信行业发展规划》，规划要求到 2025 年，数字经济核心产业增加值占 国内生产总值比重到 10%， 数据要素市场体系初步建立，产业数字化转型迈上新 台阶，数字产业化水平显著提升，数字化公共服务更加普惠均等，数字经济治理 体系更加完善。2021 年 3 月工信部发布的《“双千兆”网络协同发展行动计划 （2021-2023 年）》中提出，千兆光纤网络具备覆盖 4 亿户家庭的能力，10G-PON 及以上端口规模超过 1000 万个，千兆宽带用户突破 3000 万户。

3.供给端：光纤光缆供应稳定

从我国光纤光缆行业产量来看，我国光缆产量近几年呈上升趋势。自 2021 年 以来，各大运营商光纤光缆线路部署明显提速，运营商对光纤光缆产品等集采招 标呈现量价齐升的态势。因此，2021-2022 年行业产量回升，2022 年全国光缆产 量达 3.46 亿芯千米，同比增长 7.4%，全国线路建设总长度已达 5958 万公里，同 比增加 8.6%。