光电子器件行业竞争力不断提升及未来发展趋势
1、光电子器件行业未来发展趋势
(1)硅光子技术将是光电子器件的重要发展方向
硅光子技术最大的优势在于拥有非常高的传输速率,可使处理器内核间的数据传输速度比目前快上 100 倍甚至更多。作为新一代通信技术,硅光子技术的核心理念是“以光代电”,这也是其颠覆性所在。目前,集成电路的发展沿着摩尔定律已趋于极限,硅光子技术是超越摩尔研究领域的发展方向之一。因此,在众多国际巨头们的大力推动之下,相关技术发展成熟已是指日可待,在未来的通信中必然会扮演更重要的角色。
未来,在单芯片上混载光路与电路的硅光子技术有望实现全面突破,为集成光电子器件的广泛应用带来更大契机。
(2)光通信器件未来将持续向更高速率的方向发展
伴随着网络的迅速普及、宽带业务需求的快速上升以及互联网行业的快速发展,各行各业对信息的需求呈现爆炸式增长,并且每年增长速度的增幅都在 40%~60%。对于现在的光纤通信系统而言,超高速、超大容量、超长距离传输成为必然的发展趋势。光纤通信的传输速率也从原来的40 Gbit/s、100 Gbit/s 向 400 Gbit/s 飞跃,甚至达到了 1 Tbit/s,容量从 10 Mbit/s到几十 Tbit/s,跨距可以实现从 200 km 到 5,000 km 的提升。
未来几年,在千兆光网和 5G 网络的带动下,光通信产业将沿着“超高速率、超大容量、超长距离”的方向持续打造信息高速公路。对于光通信器件而言,未来将持续向更高速率的方向发展;数据中心光模块发展趋势仍然是高速率和高密度,2020 年业界已经开始进行 800Gbps 技术研究,板载光学成为行业讨论热点。
(3)向低成本、高集成、小型化的光子集成技术方向发展
光电子器件处于光通信产业链的上游,光电子器件的先进性、可靠性和经济性会直接影响到光网络设备乃至整个网络系统的技术水平和市场竞争力。随着网络技术的升级以及市场需求的不断扩展,光电子器件生产厂商对低成本、低能耗、高度集成的生产线需求将日益强烈,光子集成技术将很可能成为光电子器件行业的未来主要发展方向。
首先,在传统的生产模式下,传输系统需要配置功能各异的独立光器件,且不同器件单独封装,由此造成了用料多、耗时长、成本高等诸多问题。但在光子集成技术条件下,厂商可以将几个或者数个光学器件集中于单片载体,从而可以较大程度地缩小器件尺寸、减少封装次数、节省物料、降低功耗,进而降低系统成本;
其次,传统传输系统不同功能光器件之间需要大量的高精度光纤连接,以实现不同波长光信号的耦合。随着耦合次数的增加,信息失效节点增加,加之外界温度、载体稳定性、设备震动等因素影响,光纤藕合节点失效概率放大,严重影响通讯系统信息传输的准确性。未来,光子集成技术将帮助光器件在物理结构上大幅减少光纤耦合需求,可有效提升信息传输系统的可靠性;
最后,光子集成技术产品可更高效满足网络系统升级对光器件升级的需求,因高度集成特性,厂商无需对每种功能器件单个升级,可通过一次性作业完成光子集成器件整体升级,在扩大信号传输量的同时降低技术人员配置成本及单位成本。
(4)国内光器件市场将迎来新的增长周期
未来数年,随着移动互联网、网络视频、云计算、物联网等业务的蓬勃发展,网络数据流量持续爆发式增长,驱动高速大容量光传输网络、大型数据中心与无线网络市场快速发展。在光传输网络方,光纤网络将继续以提高传输速率和增加密集波分复用的方式扩大容量,提高光纤接入渗透率。同时,光纤网络还将继续向用户端延伸,最终实现光纤到桌面、光纤到服务器,直至板卡光互连、芯片光互连;在大型数据中心方面,数据中心将继续向大型化和模块化方向发展,内部光互连传输向更高速率演进;在无线网络市场方面,5G 标准和技术的逐步成熟及应用将带来光通信承载网的新增需求。
由此,在数据中心应用、下一代 PON 规模部署、5G 无线通信网络建设需求以及 5G 新应用场景的开发与成熟等因素驱动下,全球光器件市场规模预计将持续增长。国内光器件市场将迎来新的增长周期,预计2022国内光器件市场(含光芯片、光器件、光模块)市场规模可达 70 亿美元。
2、我国光电子器件企业竞争力不断提升
随着行业龙头之间的并购重组以及我国广阔的下游应用市场,我国光电子器件企业越来越多地跻身于行业前列。2018 年、2019 年和 2020年全球前十大光电子器件企业中,我国企业数量分别为三家、四家和五家,数量及份额均快速提升。2020 年,中际旭创、光迅科技、海信宽带、华工正源、昂纳分别位居行业第三、四、五、八、九的位置,五家企业的营业收入合计 31.86亿美元,合计占有全球光电子器件市场份额的 29.84%。
全球前十大光电子器件企业市场份额情况

资料来源:普华有策
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