报告要点：
　　源杰科技是国内领先光芯片IDM厂商，数据中心用光芯片将优先受益于人工智能对算力需求的跃增
　　2023年初以来国内外大模型陆续发布，AI训练和推理的算力需求暴增。在英伟达算力方案下，AI对算力的需求会直接对光模块的空间产生拉动，并间接带动上游高速率光芯片市场大幅增长。根据LightCounting及行业数据测算，数据中心市场中单800G光模块对100G光芯片市场的空间推动增量可达百亿级，且国产化率低、竞争格局优。公司25G、50G、100G产品均可应用于数据中心领域，其中25G产品已于2022年实现批量出货、50G方案正处于终端产品的测试中，100GEML产品已进入客户端测试阶段，公司有望成为国内首家具备100GEML量产能力的厂商。
　　源杰科技是电信应用下高端光芯片市场的有力竞争者，将优先受益于通信行业技术迭代及10GEML芯片放量
　　公司在应用于电信领域的光芯片处国内领先水平，在技术难度较高的细分领域获主要份额。根据LightCounting及行业数据测算，电信领域光芯片市场空间达百亿，10G及以下速率国产化率高、竞争激烈，25G及以上光芯片目前仍主要由海外厂商提供。其中，10G 1270nm DFB激光器芯片主要用于10G-PON数据上传光模块，对产品性能、可靠性要求高，实现批量供货厂商较少，源杰科技该型号产品在2020年度出口海外市场中占近50%份额；10G 1577nm EML激光器芯片主要用于10GPON数据下传，国内仅有的几家具备制造能力的厂家都以自用为主，仅少数几家国外厂商实现批量供货，公司10G 1577nm EML产品预计已于2023年上半年实现发货。
　　投资建议与盈利预测
　　随着大模型对高速率光模块需求的拉动与公司IPO募投高速率光芯片产能建设，公司将进入快速发展期。预计2023-2025年公司收入分别为276.97、448.95、543.62百万元，归母净利润分别为94.52、176.92、211.25百万元，对应9月25日收盘价的PE分别为169、90、75倍。考虑公司作为国内领先的光芯片IDM厂商，目前多个高端芯片及汽车雷达处放量前期，其中100GEML产品若进展顺利将深度受益于AI对算力需求的拉动，可给与一定溢价。首次覆盖，给予“增持”。
　　风险提示
　　市场竞争加剧风险、新产品客户导入不及预期、下游需求不及预期。

研究报告全文：TableMain公司研究信息技术半导体与半导体生产设备证券研究报告源杰科技688498公司首次覆盖2023年09月25日报告TableInvestTableTitle国内领先光芯片IDM厂商自研100G增持首次推荐EML芯片蓄势待发基本数据TableBaseTableTargetPrice源杰科技688498SH公司首次覆盖报告52周最高最低价元330011642报告要点TableSummaryA股流通股百万股1853源杰科技是国内领先光芯片IDM厂商数据中心用光芯片将优先受益A股总股本百万股8484于人工智能对算力需求的跃增流通市值百万元3513772023年初以来国内外大模型陆续发布AI训练和推理的算力需求暴增在总市值百万元1608710英伟达算力方案下对算力的需求会直接对光模块的空间产生拉动并AI过去一年股价走势TablePicQuote间接带动上游高速率光芯片市场大幅增长根据LightCounting及行业数据298测算数据中心市场中单800G光模块对100G光芯片市场的空间推动增222量可达百亿级且国产化率低竞争格局优公司25G50G100G产品147均可应用于数据中心领域其中25G产品已于2022年实现批量出货50G71方案正处于终端产品的测试中100GEML产品已进入客户端测试阶段公-4司有望成为国内首家具备100GEML量产能力的厂商122122858716923源杰科技沪深300源杰科技是电信应用下高端光芯片市场的有力竞争者将优先受益于资料来源Wind通信行业技术迭代及芯片放量10GEML相关研究报告TableDocReport公司在应用于电信领域的光芯片处国内领先水平在技术难度较高的细分领域获主要份额根据LightCounting及行业数据测算电信领域光芯片市场空间达百亿10G及以下速率国产化率高竞争激烈25G及以上光芯片目前仍主要由海外厂商提供其中10G1270nmDFB激光器芯片主要报告作者TableAuthor用于10G-PON数据上传光模块对产品性能可靠性要求高实现批量供分析师杨为敩货厂商较少源杰科技该型号产品在2020年度出口海外市场中占近50执业证书编号S0020521060001份额10G1577nmEML激光器芯片主要用于10GPON数据下传国内电话021-51097188仅有的几家具备制造能力的厂家都以自用为主仅少数几家国外厂商实现邮箱yangweixuegyzqcomcn批量供货公司10G1577nmEML产品预计已于2023年上半年实现发货投资建议与盈利预测随着大模型对高速率光模块需求的拉动与公司IPO募投高速率光芯片产能建设公司将进入快速发展期预计2023-2025年公司收入分别为276974489554362百万元归母净利润分别为94521769221125百万元对应9月25日收盘价的PE分别为1699075倍考虑公司作为国内领先的光芯片IDM厂商目前多个高端芯片及汽车雷达处放量前期其中100GEML产品若进展顺利将深度受益于AI对算力需求的拉动可给与一定溢价首次覆盖给予增持风险提示市场竞争加剧风险新产品客户导入不及预期下游需求不及预期附表盈利预测TableFinance财务数据和估值202120222023E2024E2025E营业收入百万元2321128291276974489554362收入同比-0542189-21062092109归母净利润百万元95291003294521769221125归母净利润同比2085528-57887181940ROE1551477438758830每股收益元113119113211251市盈率PE16716158781685190037540资料来源国元证券研究所Wind请务必阅读正文之后的免责条款部分127目录1公司是国内稀缺激光芯片IDM平台411公司成立十年间聚焦光芯片并不断深耕412管理层技术氛围浓厚产业经验丰富413下游客户战略入股助力长期高速发展514卡位产业链关键节点营收利润高速增长62行业景气在路上市场格局初成形821光芯片直接决定光模块的性能需求主要受政策及技术迭代推动822光芯片主要用于光电信号转换所处环节位光通信产业上游1423中低速率已初步实现国产化高速率海外供应商仍有优势1724公司产品矩阵丰富在高速率板块亦有技术布局203技术突破巩固竞争壁垒行业拓宽夯实竞争优势2231公司具有较强研发能力在高速率及硅光等先领域持续实现技术突破2232下游拓展至高速率数据中心领域国产化程度低盈利能力强224盈利预测与估值分析2341核心假设2342盈利预测245风险提示25图表目录图1历史沿革4图2股权架构5图3营业收入及同比增速7图4归母净利润及同比增速7图5前五大客户结构7图6前五大供应商结构7图7研发费用率8图8研发费用及同比增速8图9期间费用率8图10销售毛利率及销售净利率8图11光通信产业链结构9图12光模块结构示意图9图13光模块按材料分市场空间预测9图14按网络划分的流量预测11图15全球光模块市场规模及同比增速预测11图16PON技术路线图12图17全球FTTx光模块市场规模及同比增速预测12图18国内每年新建5G基站数量12图19全球电信测光模块市场规模及同比增速预测12请务必阅读正文之后的免责条款部分227图20各国大型数据中心数量比重2020年13图21全球数据中心光模块市场规模以及同比增速预测13图22数据中心交换芯片吞吐量演进趋势13图23800G部署速度快于400G13图24全球激光雷达市场规模及同比增速预测14图25光芯片的分类14图26全球25G及以下DFBFP光芯片市场份额172021年17图27全球10GDFB激光器光芯片市场份额172021年17图28公司是国内少数采用IDM模式的厂商21图29按产品分公司营业收入构成23图30按产品分毛利率23图31按下游市场分公司营业收入构成23图32按下游应用分毛利率23表1管理层履历4表2股权激励条件6表3光芯片行业政策梳理10表4十四五信息通信行业发展规划10表5光模块厂商排名10表6光芯片的应用场景15表7光芯片市场空间测算16表8按下游应用分光芯片市场的竞争格局18表9公司核心技术及分类21表10盈利预测24表11可比公司估值对比25请务必阅读正文之后的免责条款部分3271公司是国内稀缺激光芯片IDM平台11公司成立十年间聚焦光芯片并不断深耕陕西源杰半导体科技股份有限公司成立于2013年1月2022年12月于科创板上市公司总部位于陕西省西安市西咸新区专注于进行高速的半导体芯片的研发设计和生产是一家从半导体晶体生长晶圆工艺芯片测试与封装的IDM平台公司公司在成立同年年底即推出25GDFB后基于光芯片领域不断深耕目前产品已经涵盖从25G到50G磷化铟激光器芯片拥有完整独立的自主知识产权和研发体系产品广泛应用于光纤到户数据中心与云计算5G移动通信网络通信骨干网络和工业物联网等图1历史沿革资料来源源杰科技招股书国元证券研究所12管理层技术氛围浓厚产业经验丰富公司管理层均毕业于海内外名校并具有丰厚产业背景其中公司董事长总经理ZHANGXINGANG本科毕业于清华大学南加州大学材料科学博士研究生学历此前曾担任Luminent研发员研发经理索尔思研发总监公司核心技术人员潘彦廷博士毕业于国立台湾科技大学电子工程专业博士研究生学历此前曾担任国立台湾科技大学博士后研究员索尔思光电股份有限公司研发工程师表1管理层履历姓名职务履历本科毕业于清华大学南加州大学材料科学博士研究生学历董事长董事总经先后担任Luminent研发员研发经理SourcePhotonics研发ZHANGXINGANG理总监现任陕西源杰半导体科技股份有限公司董事长总经理请务必阅读正文之后的免责条款部分427毕业于北京大学微电子专业硕士研究生学历历任赛迪顾问股份有限公司研究员北京中关村瞪羚投资基金管理有限公司副总经理北京金桥鹰石创业投资中心有限合伙管理合伙杨斌董事人观新生元北京创业投资管理有限公司投资总监陕西源杰半导体科技股份有限公司董事现担任陕西源杰半导体科技股份有限公司董事毕业于国立台湾科技大学电子工程专业博士研究生学历历董事副总经理国立台湾科技大学博士后研究员索爾思光電股份有限公司研潘彦廷核心技术人员发工程师现任陕西源杰半导体科技股份有限公司董事副总经理毕业于伦敦大学学院宽带通信专业硕士研究生学历历任联想北京有限公司产品工程师华为技术有限公司销售经理赤子城网络技术北京有限公司高级商务经理西南证程硕董事会秘书券股份有限公司通信行业首席分析师国泰君安证券股份有限公司通信行业首席分析师现职于陕西源杰半导体科技股份有限公司任陕西源杰半导体科技股份有限公司董事会秘书资料来源源杰科技招股书国元证券研究所13下游客户战略入股助力长期高速发展公司股权结构稳定董事长拥有稳定控制权公司实控人为董事长ZHANGXINGANG直接持有公司1245的股权通过与秦燕生秦卫星和张欣颖签署一致行动协议和控制欣芯聚源的方式合计持股2863公司其他持股5以上的股东均已签署承诺不拥有公司的实际控制权公司前十大股东中有多个产业资本及国有资本加持其中哈勃投资为华为投资控股的全资子公司宁波创泽云和先导光电均有中际旭创入股国投创投是专注于先进制造产业投资机构多个产业资本加入为公司未来发展助力图2股权架构资料来源源杰科技2023年一季报及招股书国元证券研究所股权激励措施完善充分调动核心人员积极性公司于2021年制定股权激励计划合计向106名激励对象授予15115万份股票期权对应股票总数为15115万股请务必阅读正文之后的免责条款部分527制定激励计划时拟定行权价格为5111元股目前第一个行权期的行权条件已成就行权比例为40剔除因个人原因离职及自愿主动放弃本次行权的激励对象的部分本次行权数量共5990万股占行权前公司总股本的比例为100表2股权激励条件行权安排行权时间行权条件行权比例2021年度营业收入不低于20000万元时激励期权当期自等待期届满后的首个交易日可行权比例为1002021年第一个行权期起至等待期届满后12个月内的40度营业收入不低于18000万元最后一个交易日当日至时激励期权当期可行权比例为85自等待期届满后的12个月后的首个交易日起至等待期届满后第二个行权期3024个月内的最后一个交易日当日止自等待期届满后的24个月后的首个交易日起至等待期届满后第三个行权期3036个月内的最后一个交易日当日止资料来源源杰科技公告国元证券研究所14卡位产业链关键节点营收利润高速增长公司营业收入及归母净利润快速提升公司营业收入从2019年的081亿元增长至2022年的283亿元CAGR达到5153受益于产品结构优化公司归母净利从2019年013亿元增长至2022年的100亿元CAGR达到96562023H1公司营业收入有一定萎缩主要系光纤接入传统数据中心等市场的光芯片需求表现不佳考虑2023年下半年开始AI服务器推动的800G光模块及对应100GEML芯片需求高速增长叠加公司100GEML产品目前研发进展顺利客户验证顺利的话将为公司业绩带来较大增量归母净利润亦有一定程度下降亦受下游需求萎缩的影响考虑到目前公司多个高速率高盈利能力的新品处放量前期我们对公司未来盈利能力的增强亦呈乐观预期请务必阅读正文之后的免责条款部分627图3营业收入及同比增速图4归母净利润及同比增速30020012060025015010050040020010080300150506020040100010050-502000-1000-10020192020202120222023H120192020202120222023H1营业收入百万元yoy右归母净利润百万元yoy右资料来源Wind国元证券研究所资料来源Wind国元证券研究所公司前五大客户及前五大供应商结构呈分散态势对单一客户及单一供应商的依赖程度减弱客户方面公司2019-2022年前五大及第一大客户的销售额占公司总营收的比例逐年降低2022年前五大及第一大原材料客户分别降至57和16左右对单一客户依赖程度逐渐减弱供应商方面公司2019-2022年前五大供应商及第一大供应商占公司全年采购额的比例亦呈逐年下降趋势2022年前五大及第一大原材料供应商的采购比例分别降至在55和16公司单一供应商依赖程度亦呈减弱态势图5前五大客户结构图6前五大供应商结构808070706060505040403030202010100020192020202120222019202020212022前五大客户占比第一大客户占比前五大供应商占比第一大供应商占比资料来源Wind国元证券研究所资料来源Wind国元证券研究所公司不断加大研发投入研发人员数量及研发费用持续增长研发人数方面公司研发人数从2021年末的62人增加至2022年末的77人占总员工的比重从1314增长至1353研发费用方面研发投入稳步提升从1162万元提升至2709万元CAGR近33占营业总收入的比重稳定在10左右2023H1研发费用同比增长1695主要系研发投入持续加大所致研发费用率提升至2120主要系营业收入减少与研发投入加大双向影响所致请务必阅读正文之后的免责条款部分727图7研发费用率图8研发费用及同比增速2530502540202030151520101051050020192020202120222023H1020192020202120222023H1研发费用百万元yoy右资料来源Wind国元证券研究所资料来源Wind国元证券研究所公司近几年期间费用率保持平稳毛利及净利率维持在较高水平公司销售费用率管理费用率以及财务费用率较为稳定2019-2022年公司三费费率在2020年达到20高峰其中管理费用增长幅度明显主要系当年因员工股权激励计提266667万元股份支付费用同期管理费用中咨询服务费亦有提高主要系公司为筹划上市聘请中介机构支付了上市相关服务费用在毛利及净利率方面公司产品盈利能力维持在较高水平毛利连续三年维持在60以上净利连续三年维持在33以上2023H1公司三费费率中管理费用率大幅上升主要系折旧费用上升所致利息费用率大幅降低系受本期利息收入增加所致未来随着中高速率EML芯片及激光雷达陆续放量盈利能力有望持续增强图9期间费用率图10销售毛利率及销售净利率5080407030605020401030020-1010-20020192020202120222023H120192020202120222023H1销售费用率管理费用率财务费用率毛利率净利率资料来源Wind国元证券研究所资料来源Wind国元证券研究所2行业景气在路上市场格局初成形21光芯片直接决定光模块的性能需求主要受政策及技术迭代推动光芯片位于光通信产业链上游经加工封装为光模块是光通信产业链的重要器件光芯片与其他基础构件电芯片结构件辅料等构成光通信产业上游产业链中游为光器件包括光组件与光模块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产业下游组装成系统设备最终应用于电信市场如光纤接入4G5G移动通信网络数据中请务必阅读正文之后的免责条款部分827心市场如云计算传统及AI数据中心等领域光芯片的性能直接决定光模块的传输速率是光通信产业链的核心之一图11光通信产业链结构图12光模块结构示意图资料来源源杰科技招股说明书国元证券研究所资料来源IMT20205G推进组国元证券研究所作为光芯片的下游光模块目前有两大技术趋势材料方面硅光SiP由于其可实现低成本大规模的光连接从根本上改变光器件和模块行业目前已经是全球光模块市场的主流技术之一根据LightCounting预计使用基于SiP的光模块市场份额将从2022年的24增加到2028年的44此外基于其他薄膜材料的调制器可以在硅片上制造并使用SiP作为集成平台与各种光学元件和电子集成电路相结合这些材料目前包括薄膜铌酸锂TFLN钛酸钡BTO和电光聚合物LightCounting把它们合并为TFLN和其他类别远期来看薄膜铌酸锂由于其相较硅基有更高的带宽更低的插损在100Gbps以上的长距骨干网相干通讯和单波100200Gbps的超高速数据中心有一定优势但目前还在研发阶段距量产还需时日封装技术方面线性驱动可插拔光模块LPO和共封装光学器件CPO的采用也是光模块的重要技术变革之一与内置PAM4DSP芯片的标准重定时光模块相比这两种解决方案都显著降低了功耗去除DSP可以节省功率但需要更复杂的SerDes来实现直接驱动图13光模块按材料分市场空间预测TFLNandotherLiNbO3bulkInPallGaAsallSiliconphotonics百万美元250002000015000100005000020182019202020212022202320242025202620272028资料来源LightCounting国元证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款部分927驱动因素一政策规划推动光通信行业高景气间接拉动光芯片需求增长2018年工信部颁布光器件产业发展路线图正式吹响光芯片国产化进程的号角紧接着国家及各地方政府有关部门继续出台各类政策促进光芯片产业的发展加大对光芯片关键技术的研发资金支持迅速提高核心器件国产化率和培育具有国际竞争力大企业等推动了光芯片行业市场需求的增长此外工信部在2021年11月发布的十四五信息通信行业发展规划中明确信息基础设施建设的目标其中5G基站数10G-PON端口数及数据中心算力需求增量均对光模块行业有直接拉动并间接推动光芯片需求增长表3光芯片行业政策梳理表4十四五信息通信行业发展规划发布时间发布部门政策名称类别指标年均累计变化20191119工业和信息化部5G工业互联网512工程推进方总体信息通信业收入万亿元10案规模信息通信基础设施累计投资万亿元122021129工业和信息化部基础电子元器件产业发展行动每万人拥有5G基站数个21计划2021-2023年10G-PON及以上端口数万个8802021325工业和信息化部关于印发双千兆网络协同基础数据中心算力每秒百亿亿次浮点运算27发展行动计划2021-2023年设施工业互联网标示解析公共服务节点数个54的通知移动网络IPv6流量占比5282021111工业和信息化部十四五信息通信行业发展规国际互联网出入口宽带太比特每秒409划通信网络终端连接数亿个72022112国务院关于印发十四五数字经济发5G用户普及率41应用展规划的通知千兆宽带用户数万户56普及工业互联网标识注册量亿个405G虚拟专网数个44资料来源政府官网源杰科技招股说明书国元证券研究所资料来源源杰科技招股说明书国元证券研究所增长驱动二国内光模块厂商全球份额提升间接推动国产光芯片出海光芯片下游直接客户为光模块厂商近年来我国光模块厂商在技术成本市场运营等方面的优势逐渐凸显占全球光模块市场的份额逐步提升根据LightCounting的统计2022年我国厂商中已有中际旭创华为海信宽带光迅科技新易盛华工正源和SourcePhotonics目前被中国公司收购进入全球前十大光模块厂商在中美贸易摩擦加剧的大背景下基于供应链安全需求光模块核心原材料光芯片的国产化进程将加速表5光模块厂商排名排名2018年2020年2022年1FinisarII-VIInnolight中际旭创Coherent2Innolight中际旭创Innolight中际旭创3Hisense海信宽带Huawei华为CiscoAcacia4Accelink光迅科技Hisense海信宽带Huawei华为5FOITCiscoAccelink光迅科技6LumentumBroadcomHisense海信宽带请务必阅读正文之后的免责条款部分10277AcaciaIntelEoptolink新易盛8IntelAccelink光迅科技HGG华工正源9AOIEoptolink新易盛Intel10SumitomoHGG华工正源SourcePhotonics资料来源LightCounting国元证券研究所注SourcePhotonics目前已经被中国公司收购Finisar于2019年被II-VI收购增长驱动三终端应用技术迭代升级光芯片作为光模块核心元件有望持续受益随着信息技术的快速发展全球数据量需求持续增长根据Omdia的统计2017年至2020年全球固定网络和移动网络数据量从92万PB增长至217万PB年均复合增长率为331预计2024年将增长至575万PB年均复合增长率为276同时光电子云计算技术等不断成熟将促进更多终端应用需求出现并对通信技术提出更高的要求受益于信息应用流量需求的增长和光通信技术的升级光模块作为光通信产业链最为重要的器件保持持续增长根据LightCounting的数据2016年至2020年全球光模块市场规模从586亿美元增长到667亿美元预测2025年全球光模块市场将达到113亿美元为2020年的17倍图14按网络划分的流量预测图15全球光模块市场规模及同比增速预测120001816100001480001210600084000642000200市场规模百万美元yoy右资料来源Omdia国元证券研究所资料来源LightCounting国元证券研究所光纤接入市场受益于新代际PON技术渗透高速率光芯片需求有望得到大幅推动PON无源光网络技术是实现FTTx的最佳技术方案之一PON技术传输容量大相对成本低维护简单有很好的可靠性稳定性保密性已被证明是当前光纤接入中非常经济有效的方式成为光纤接入技术主流目前PON技术主要包括APONBPONEPONGPON和10G-PON几类当前主流的EPONGPON技术采用125G25G光芯片并向10G光芯片过渡10G-PON技术支持数据上下传速率对称10Gbps能够更好地满足各类高速宽带业务应用的接入网络需求根据LightCounting的数据2020年FTTx全球光模块市场出货量约6289万只市场规模为473亿美元随着新代际PON的应用逐渐推广预计至2025年全球FTTx光模块市场出货量将达到9208万只年均复合增长率为792市场规模达到631亿美元年均复合增长率为593请务必阅读正文之后的免责条款部分1127图16PON技术路线图图17全球FTTx光模块市场规模及同比增速预测700126001050084006300420010020020202021E2022E2023E2024E2025E市场规模百万美元yoy右资料来源讯时光通讯国元证券研究所资料来源LightCounting国元证券研究所移动通信市场受益于5G移动通信网络建设及发展移动通信侧光芯片将得以被拉动全球正在加快5G建设进程5G建设和商用化的开启将拉动市场对光芯片的需求根据工信部数据国内每年新建5G基站数量逐年上升2022年我国5G基站新增887万个存量已达到2312万个截至2022年底5G基站总量占全球超过60相比于4G5G的传输速度更快质量更稳定传输更高频满足数据流量大幅增长的需求实现更多终端设备接入网络并与人交互丰富产品的应用场景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50G100G200G400G带动25G甚至更高速率光芯片的市场需求根据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需求将持续上升2020年分别达到821亿美元261亿美元和1084亿美元预计到2025年将分别达到588亿美元248亿美元和2518亿美元图18国内每年新建5G基站数量图19全球电信测光模块市场规模及同比增速预测10040040001690350350014803003000127025060250010200502000815040150061003010004205050021000-5000201920202021202220202021E2022E2023E2024E2025E国内每年新建5G基站数量万个yoy右市场规模百万美元yoy右资料来源工信部国元证券研究所资料来源LightCounting国元证券研究所注不包括FTTx市场需求中的光模块需求数据中心市场受益于互联网及云计算的普及全球及国内数据中心传输的数据流量大幅增长复杂度不断提升光通信光模块是数据中心内部互连和数据中心相互请务必阅读正文之后的免责条款部分1227连接的核心部件将带动光芯片市场需求的持续增长互联网及云计算的普及推动了数据中心的快速发展全球互联网业务及应用数据处理集中在数据中心进行使得数据流量迅速增长根据SynergyResearch的数据截至2020年底全球20家主要云和互联网企业运营的超大规模数据中心总数已经达到597个是2015年的两倍其中我国占比约10排名第二根据LightCounting的数据2019年全球数据中心光模块市场规模为3504亿美元预测至2025年将增长至7333亿美元年均复合增长率为1309图20各国大型数据中心数量比重2020年图21全球数据中心光模块市场规模以及同比增速预测800020其他7000美国323960001550004000103000澳大利亚2000531000英国0020202021E2022E2023E2024E2025E5中国德国日本1056市场规模百万美元yoy右资料来源SynergyResearchGroup国元证券研究所资料来源LightCounting国元证券研究所受下游大模型市场算力需求拉动数据中心市场中高速率光模块的需求大幅提升低能耗的方向发展其中光模块的速率和光芯片速率呈直接正相关随着国内外大模型陆续发布400G800G甚至16T的光模块技术受到市场的广泛关注其中800G的光模块作为英伟达算力方案下的主力军市场呈高速增长态势图22数据中心交换芯片吞吐量演进趋势图23800G部署速度快于400G40G100G200G400G800G百万美元2000150010005000资料来源IMT-2020国元证券研究所资料来源LightCounting国元证券研究所此外激光器技术目前在许多领域仍处于快速升级阶段需求持续增长一方面移动通信和数据中心传统应用领域对光芯片的需求保持逐年增长另一方面光芯片也在消费电子领域不断拓展智能终端方面基于3DVCSEL激光器芯片的方案用于3D信息传感医疗市场方面智能穿戴设备正在开发基于激光器芯片及硅光技术请务必阅读正文之后的免责条款部分1327方案实现健康医疗的实时监测汽车电子方面基于砷化镓GaAs和磷化铟InP的光芯片已经成为激光雷达的核心部件图24全球激光雷达市场规模及同比增速预测20192025百万美元180016001400120010008006004002000机器人车自动驾驶地形测量风能工业CAGR12CAGR114CAGR6CAGR2CAGR5资料来源Yole国元证券研究所22光芯片主要用于光电信号转换所处环节位光通信产业上游光芯片按功能分可分为激光器及探测器芯片按材料分可分为GaAsInP以及SiGeInP材料体系激光器芯片主要用于发射信号将电信号转化为光信号探测器芯片主要用于接收信号将光信号转化为电信号图25光芯片的分类资料来源源杰科技招股书国元证券研究所激光器芯片按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片面发射芯片包括VCSEL芯片边发射芯片包括FPDFB和EML芯片探测器芯片主要有PIN和请务必阅读正文之后的免责条款部分1427APD两类不同类别的产品具有不同的产品特性因此也具有不同的应用场景其中VCSEL芯片主要应用于短距离数据中心传输DFB和EML芯片主要应用于中长距离数据中心传输表6光芯片的应用场景产品名类别工作波长产品特性应用场景称500米以内的短距离传输如数据中心线宽窄功耗低调制速率高耦合VCSEL800-900nm机柜传输消费电子领域3D感应面效率高传输距离短线性度差部识别主要应用于中低速无线接入短距离市调制速率高成本低耦合效率低场由于存在损耗大传输距离短的FP1310-1550nm激光器线性度差问题部分应用场景逐步被DFB激光芯片器芯片取代中长距离的传输如FTTx接入网谱线窄调制速率高波长稳定耦DFB1270-1610nm传输网无线基站数据中心内部互合效率低联等调制频率高稳定性好传输距离长距离传输如高速率远距离的电EML1270-1610nm长成本高信骨干网城域网和数据中心互联830-860nm噪声小工作电压低成本低灵敏探测器PIN中长距离传输1100-1600nm度低芯片APD1270-1610nm灵敏度高成本高长距离单模光纤资料来源源杰科技招股书国元证券研究所根据LightCounting并结合行业数据测算全球光芯片市场规模超百亿人民币根据测算到2024年全球光芯片市场规模的中性预期为5320亿美元其中受大模型的推动用于800G光模块的高速率光芯片2024年市场空间的中性预期超10亿美元请务必阅读正文之后的免责条款部分1527表7光芯片市场空间测算2020202120222023E2024E2025E光模块市场规模亿美元264300308113926292716数据中心市场403403489505yoy213乐观79922582317yoy581833中性77921082169yoy541713悲观76919081971yoy52148310G及以下68726575128104占比171513119725G及以上33641744062313301422占比838587899193大模型拉动的800G需求乐观108079中性86564悲观74545数量万个乐观假设100800880中性假设80650715悲观假设70450495单价美元10001000900假设电信侧市场264300308340371399yoy143109710G及以下9310097100101101占比35333129272525G及以上171200212240270298占比656769717375对应光芯片及组件的成本占比光模块毛利率中低速率10G及以下252525252525高速率25G及以上303030303030800G假设353535直接材料占光模块成本的比例808080808080光芯片及组件占光模块直接材料的比例数据中心市场505050505050800G假设505050请务必阅读正文之后的免责条款部分1627接入网市场858585858585光芯片占光芯片及组件的材料比例707070707070光芯片市场规模亿美元170199205yoy173乐观272559580yoy331064中性268532553yoy31984悲观266496517yoy30864中低速率10G及以下485148516358高速率25G及以上123148157乐观220496522中性217469495悲观215432459资料来源LightCountingICC行业龙头公司财报国元证券研究所注假设数字仅供参考23中低速率已初步实现国产化高速率海外供应商仍有优势分产品看低速率产品已基本实现国产化高速率产品目前海外供应商仍占据主要份额25G及以下光芯片方面我国光芯片企业已基本掌握25G光芯片的核心技术25G光芯片市场已基本实现国产化国内光芯片企业在低速率领域已经占据90以上市场份额10G光芯片方面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该速率范围内国产光芯片约占据为60左右的市场份额25G及以上光芯片方面国内可提供性能达标稳定性可靠的25G及以上高速率激光器芯片的厂商较少主要依赖海外进口图26全球25G及以下DFBFP光芯片市场份额图27全球10GDFB激光器光芯片市场份额2021年2021年武汉敏芯其他17源杰科技2220其他中电13所41中科光芯4住友电工17源杰科技157云岭光电仕佳光子光隆科技武汉敏芯69光安伦132三菱电机中科光芯中电13所11466资料来源ICC国元证券研究所资料来源ICC国元证券研究所分市场来看光纤接入FTTx应用下的光芯片市场国产化率较高移动通信次之数据中心国产化率相对较低一般情况下市场竞争程度和国产化程度呈强正相关请务必阅读正文之后的免责条款部分1727光纤接入市场10G以下光芯片会在光纤接入领域应用10G1270nmDFB激光器芯片主要用于10G-PON数据上传光模块国内可以量产供应商较少市场份额较集中而10G1577nmEML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国内仅有的几家具备制造能力的厂家都已自用为主仅少数几家国外厂商才可以实现批量供货在移动通信市场高速率芯片或者低速率芯片在移动通信领域都有广泛的应用10G光芯片主要应用于4G移动通信网络25G及以上的高速率光芯片则主要应用于5G前传中传回传光模块其中中回传所用的光芯片速率须达到50G以上目前主要由国外厂商提供国产化率低在数据中心市场低速率光芯片的应用已经很少国内互联网公司目前主要使用40G100G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10GDFB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表8按下游应用分光芯片市场的竞争格局市场分类产品类型竞争情况主要参与者国产化率25G1310nmDFB激光器应用于PONGPON数据上传光模块技源杰科技武汉敏芯三安光电中科光芯较高芯片术相对成熟雷光科技光安伦25G1490nmDFB激光器应用于PONGPON数据下传光模块产三菱电机源杰科技海信宽带较高芯片品性能可靠性要求高实现批量供货厂商较少但源杰科技等国内厂商市场份额较大使得国产化率较高25G1270nmDFB激光器应用于10G-PONXG-PON数据上传光模三菱电机源杰科技武汉敏芯海信宽带较高芯片块产品难度较25G1310nmDFB激光器光迅科技光纤接入芯片更高但供应商逐步增多市场竞争逐步加剧10G1270nmDFB激光器应用于10G-PONXGS-PON数据上传光模三菱电机马科姆MACOM源杰科技武中等芯片块产品性能可靠性要求高实现批量汉敏芯海信宽带供货厂商较少源杰科技等国内厂商市场份额较集中10G1577nmEML激光器主要用于10G-PON数据下传相关芯片设博通Broadcom住友电工三菱电机华较低芯片计与工艺开发复杂国内少数供应商仅自为海信宽带产自用10G1310nmFP激光器芯应用于4G网络光模块技术相对成熟三菱电机源杰科技云岭光电武汉敏芯较高片市场竞争较为激烈海信宽带10G1310nmDFB激光器芯片移动通信10GCWDM6波段DFB激光应用于4G5G网络光模块技术相对成熟马科姆MACOM朗美通Lumentum源中等器芯片国内厂商逐渐扩大市场份额杰科技武汉敏芯25GCWDM6波段DFB激光应用于5G网络光模块产品难度大其马科姆MACOM朗美通Lumentum三中等器芯片中MWDM12波段DFB激光器芯片主要应用菱电机源杰科技武汉敏芯请务必阅读正文之后的免责条款部分182725GLWDM12波段DFB激于国内5G基站方案国外厂商发货产品中等光器芯片较少该产品2020年仅源杰科技等国内25GMWDM12波段DFB激光芯片厂商实现大批量发货中等光器芯片25GCWDM4波段DFB激光应用于100G数据中心光模块产品难度安华高Avago马科姆MACOM朗美通较低器芯片大国内部分厂商实现产品突破Lumentum源杰科技武汉敏芯25GLWDM4波段DFB激光较低器芯片50GPAM4CWDM4波段DFB应用于100G200G400G光模块技术难安华高Avago朗美通Lumentum较低数据中心激光器芯片度高国内部分厂商进行产品布局还未硅光直流光源实现批量发货源杰科技50GPAM4DFB激较低1270129013101330nm光器处于设计验证测试阶段工业级大功大功率255070mW激光率硅光激光器处于工程验证测试阶段器芯片资料来源源杰科技公告国元证券研究所注以国内光模块厂商包括海外光模块公司在国内设厂采购的光芯片数量为统计口径将采购国内专业光芯片厂商或一体化厂商的光芯片数量比例超过70定义为国产化率较高比例在4070定义为国产化率中等比例小于40定义为国产化率较低综合分析我们认为海外龙头通过提前布局形成先发优势并构筑较强的客户与技术壁垒以此在高速率高端光芯片市场占优竞争壁垒一客户壁垒以数据中心为例公司的新品验证主要分为产品选型产品认证样品验证小批量验证大批量出货三个阶段客户认证的过程和时间周期具体如下1产品选型基于公司主动拜访或客户主动联系了解公司激光器芯片系列产品种类公司相关人员与客户进行技术交流并协助客户选择合适的产品进行下一步认证数据中心产品选型阶段的周期一般为1-2个月2产品认证样品验证小批量验证产品选型完成后公司向客户提供样品并供其进行特性验证样品验证通过后客户向公司采购小批量产品进行进一步验证评估产品的投产良率可靠性等综合指标为大批量下单做准备该阶段客户会重点聚焦于产品性能是否能够满足客户需求并留有余量产品是否具有较高的性价比以及公司是否具备批量稳定的供应能力数据中心产品认证阶段的周期一般为2-4个月3大批量出货部分直接客户在下达大批量订单前会邀请其下游客户一同对公司的产品批量供货能力产品质量管控能力产品特性和可靠性等因素进行实地考察通常情况下该阶段主要由数据中心模块客户进行现场审查确认批量供货能力产品质量管控能力产品特性和可靠性等因素数据中心产品该阶段周期一般为3-6个月因此根据产品的类型不同客户认证的全部周期一般为6-12个月请务必阅读正文之后的免责条款部分1927竞争壁垒二技术壁垒晶圆外延电子束光栅及电吸收调制器集成技术光芯片特性的实现与提升依靠独特的设计结构并根据晶圆制造过程反馈的测试情况改良芯片设计结构并优化制造工艺对生产工艺人员培训生产流程制订与执行等环节的要求极高而光芯片制造涉及的流程长相关技术经验与管理制度需要长时间积累对光芯片商用化制造能力提出严苛的要求提高了制造准入门槛因此长期且持续的工艺制造投入所积累的生产与管理经验是在行业中维持竞争力的必要的条件1晶圆外延技术公司拥有自主知识产权的晶圆外延技术将芯片设计与外延工艺相结合借助快速研发迭代缩短研发周期外延设计及制造是关键环节以源杰科技为例公司自成立之初便开始进行外延片设计与技术力开发是国内少数能够自主完成外延片设计开发与生产的企业也因此形成了较强技术壁垒2电子束光栅工艺公司具备高难度电子束光栅工艺光栅工艺主要分为两种一种是全息光栅工艺HolographicGrating即利用两束激光的干涉条纹定义周期性掩膜图形全息光栅工艺在25G激光器芯片生产中广泛使用另外一种是电子束光栅工艺Electron-BeamTechnology即利用电磁场控制电子形成电子束利用电子束定义掩膜图形该工艺技术较全息光栅工艺更为先进能大幅提高光栅的控制精度且实现非等周期光栅结构国内掌握的厂家数量较少以源杰科技为例公司除在部分低速率25G激光器芯片生产中采用全息光栅工艺其他25G以及全部10G25G及以上速率激光器芯片均采用先进的电子束光栅工艺电子束光栅工艺可以大幅提升光栅精度从而提升产品性能及可靠性3电吸收调制器集成技术目前国际先进的100GPAM4EML激光器芯片采用电吸收调制器集成技术其将DFB激光器芯片技术与电吸收调制器芯片技术进行集成以此突破高速瓶颈电吸收调制器集成技术的开发难点在于集成大功率DFB激光器芯片和高速调制器于同一芯片在不同区域分别实现发射光源和高速调制的功能如集成设计及生产过程不合宜会导致对接介面缺陷晶向失配等材料缺陷问题影响产品的可靠性以源杰科技为例其通过自己的研发的电吸收调制器集成技术详见31实现了以上功能并突破海外高速率光芯片供应商的垄断24公司产品矩阵丰富在高速率板块亦有技术布局竞争优势一IDM模式下产线自主可控性高柔性高可基于客户需求快速响应公司十年来积累了丰富的生产管理经验和较强的产品质量控制能力并形成了一定的产业规模在生产方面具有一定的技术先发优势与规模优势公司是国内少数IDM模式企业涵盖芯片设计晶圆制造芯片加工和测试的全流程体系公司拥有多条覆盖MOCVD外延生长光栅工艺光波导制作金属化工艺端面镀膜自动化芯片测试芯片高频测试可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线可以更快的响应客户需求进行生产交付并助力内部产品研发迭代的快速验证和升级请务必阅读正文之后的免责条款部分2027