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2019光模塊產業分析

已有 184 次閱讀2019-11-5 15:48 | 關鍵詞: 92817, 光模塊產業

  光通信是以激光作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的通信方式,現已取代電通信成為全球最重要的有線通信方式,光模塊用于實現電-光和光-電信號的轉換,是光設備與光纖連接的核心器件。

  光模塊有許多不同的參數,依據這些參數可以將光模塊進行如下分類:

  光模塊行業產業鏈:

  光模塊成本拆分:


  光通信模塊產品所需原材料主要包括光器件、電路芯片、PCB以及結構件等,光模塊產品生產的能源消耗主要為電力。

  光器件占光模塊成本72%,以激光器為主的發射組件占了光器件近一半的成本,以探測器為主的接收組件占比32%,兩者合計占光器件成本80%。

  光模塊競爭格局:

  在技術開發和產品開發領域,中國的企業已經掌握了大批關鍵技術,某些項目的研發能力已接近國際先進水平,具有自主知識產權的高端光通信器件技術與產品已在光網絡中得到廣泛應用。

  光器件產業逐漸向中國轉移,中國已成為全球光器件的重要生產銷售基地。但在產業鏈結構和產業整體水平上與國際先進水平還有很大差距。中國在光器件領域遠遠落后于歐、美、日等國家。

  中國企業在上游的芯片領域,只有不到1%的市場份額,而在中游的光模塊領域有接近20%的份額,到下游設備商可以有一半左右的全球份額。

  隨著成本優勢下整個封裝環節向中國轉移以及低端芯片技術被攻克,國內廠商憑借成本優勢逐漸實現從中低端產品的封裝到中低端產品的垂直一體化,國內光模塊廠商的市場份額占比不斷提升。

  據統計,中國光模塊供應商市場份額從2010年的19%增長到 2016 年的36%,但相應的市場集中度仍然不高,2012年-2016年,傳統外國光模塊廠商的市場份額四年時間損失了20%。

  根據這個趨勢,高端芯片是目前最硬的壁壘,如果國內高端芯片能夠補齊短板,全球光器件市場有望進一步完成全產業鏈國產替代。

  市場規模及前景:

  首先在光器件產業鏈,2018年全球光器件行業市場規模103億美元,同比微增0.98%,受益于數據中心資本開支的增加和5G大規模的資本開支增加,預計2019-2021年行業增速分別為7%、16%、9%。

  其次,在光模塊產業鏈,2018年全球規模達到63億美元,預計19-20年行業增速分別為5%、8%,2018年國內光模塊市場規模22.5億元,預計19-20年行業增速均為9%,高于全球增速水平。

  在產品價格方面,新產品會經歷四個階段:剛推出,價格高→競爭者進入,價格快速下滑→價格穩步降低→最終穩住一定的價格區間,這一過程在數通光模塊領域體現尤為明顯。

  電信市場方面,光模塊升級較慢,基本隨每一代通信7年左右升級一次,相應的模塊整體速率要較數據中心光模塊低。但是在相同的速率下,電信光模塊的價格應該要高于數據中心(一是芯片上的成本差異,二是封裝要求存在差異)。

  就目前來看,100G光模塊產品價格正在下滑,預計到2020年隨著400G光模塊產品的量起來之后,光模塊廠商的均價會有所提升。

  光模塊技術發展趨勢:

  從1998年發展至今,光模塊一直朝著兩個方向發展:

  更高的速率

  光模塊在下游需求方面,數據中心的迭代速度遠遠快于通信領域,亞馬遜、谷歌、微軟都曾表示他們計劃三年左右升級一次,光模塊高頻率升級的主要原因就是數據中心不斷提高的速率要求。

  光模塊速率的提升有兩種方法,一是提高每個通道的比特速率,二是增加通道數。

  隨著技術的提升,單通道波特率的提升越來越難,10G到40G提升的是通道數;40G到100G提升的是單通道的波特率;而100G到400G,如果只是提升通道數,就是16*25G的方案,如果提升通道比特率就是4*100G的方案。就目前技術而言做到100G波特率有瓶頸,50G有難度,但也可以實現,因而需要更高的調制方式。

  更小的體積和功耗:

  從100G光模塊的發展情況來看,從最初的CFP到目前的QSFP28,體積縮小了85%,功耗下降了87.5%,更小的體積和功耗意味著光模塊在交換機上具有更高的端口密度(意思就是能接更多的光模塊)、同樣的功率可以驅動更多的光模塊。

  從4G到5G行業發展前景

  大寬帶作為5G承載網的硬性要求,在5G時代基站將從10G升級到25G光模塊,城域網將從10G/40G升級到100G,骨干網將從100G升級至400G。

  在5G時代光模塊需求量方面,我們分為前傳、中傳、回傳三個部分:

  測算5G宏基站總需求量約為4700萬塊,價格方面,25G SFP28/VCSEL 850nm/100m灰光模塊一般不低于570元,25G SFP28/DFB 1310nm/10km灰光模塊最低零售價為1630元/個。

  綜合考慮5G光模塊是直接銷售給設備商,價格應遠低于單個零售,但同時25G產品價格已經處于第四階段,價格穩定整體不會出現太大的下滑,預測25G SFP28/VCSEL 850nm/100m光模塊灰光模塊380元/個,25G SFP28/DFB 1310nm/10km灰光模塊652元/個(零售價的40%)。

  假設兩種芯片/距離的光模塊各占一半,25G灰光模塊平均價格516元/個;彩光光模塊制作工藝更為復雜, 我們預測其價格為灰光光模塊價格的1.5 倍,則平均價格是774元/個。

  綜合測算下來,預計2023年5G建設高峰期5G電信用光模塊市場規模可以達到298億元,相比于19年可以實現翻倍增長。

  光模塊行業總的來看,未來會受益于5G以及數通領域的資本開支增加,總體需求量上會有量和質的提升。但是在價格方面確實比較骨感的,呈現逐年下滑的趨勢,光器件行業也是一樣。因此對于光模塊企業,最先推出并量產新產品的公司將是最大的受益者。

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