中国光芯片行业发展现状及竞争格局分析.docx

中国光芯片行业发展现状及竞争格局分析一、光芯片综述光芯片是光模块中完成光电信号转换的直接芯片，按应用情况，分为激光器芯片和探测器芯片。激光器芯片发光基于激光的受激辐射原理，按发光类型，分为面发射与边发射：面发射类型主要为VCSEL（垂直腔面发射激光器），适用于短距多模场景；边发射类型主要为FP（法布里-珀罗激光器）、DFB（分布式反馈激光器）以及EML（电吸收调制激光器）。FP适用于10G以下中短距场景，DFB及EML适用于中长距高速率场景。EML通过在DFB的基础上增加电吸收片（EAM）作为外调制器，目前是实现50G及以上单通道速率的主要光源。探测器芯片主要有PIN（PN二极管探测器）和APD（雪崩二极管探测器）两种类型，前者灵敏度相对较低，应用于中短距，后者灵敏度高，应用于中长距。光芯片按材料分，可分为无源和有源两种类型。主要有InP、GaAs、SiO2、LiNbO3等系列，其中基于GaAs材料所制作的VCSEL芯片主要用于短距离光模块中；基于InP材料所制作的DFB和EML芯片主要用在中长距离光模块中；基于LiNbO3材料所制作的铌酸锂调制器芯片主要用在高速率长距离的相干光模块中。据统计，器件元件占光模块成本73%。器件元件主要就是实现电光转换的光发射次模块TOSA和光电转换的光接收次模块ROSA，又分别占器件元件成本的48%和32%。TOSA的主体为激光器芯片（VCSEL，DFB，EML等），ROSA的主体为探测器芯片（APD等）。光芯片具有较高的技术壁垒，是器件元件的主要成本所在。二、光芯片产业链光芯片产业链分为衬底、外延片、晶圆制造、封测四部分，我国在衬底方面基础薄弱，但在外延片生长、晶粒制造出现了一批快速崛起的创业企业，如武汉敏芯、中科光芯、海光芯创、陕西源杰等，同时像光迅科技、海信宽带等IDM模式的光模块厂商也处于领先位置。三、光芯片行业发展现状光模块是光芯片的载体，从光模块市场规模来看光芯片市场规模。据统计，2020年全球光模块市场规模为80亿美元，同比上涨15.94%。预计到2026年市场规模将达到145亿美元，年均复合增速约为10.4%。据统计，中国光芯片市场2019年市场规模为4.2亿美元，同比增长9.52%。预计2020年6.7亿美元迅速增长到2025年11亿美元,CAGR将达到17.4%。目前国内主流激光器专业厂商收入仅1-2亿元，国内发展环境依然是发展大于竞争。四、光芯片行业竞争格局从整体光器件元件市场竞争格局来看，行业并购加速，整合助推行业集中度提升，但当前行业集中度仍不高。据统计，2020H1市场份额排名前三的分别为II-VI、Lumemtum、Sumitomo，占比分别为23%，13%和8%。虽然行业内的并购整合给行业集中度带来了边际改善，但集中度仍不高。目前国内光芯片产业面临较为广阔的进口替代空间，国内光芯片产业链的逐步成熟有望进一步加速国产化进程。