2024年源杰科技研究报告:高速率光芯片龙头,核心技术构筑性能与成本优势

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2024年源杰科技研究报告:高速率光芯片龙头,核心技术构筑性能与成本优势

2024-07-09 21:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.高速率光芯片龙头,IDM 模式助力发展

1.1.深耕激光器芯片十载,向更高速率突破

公司成立于 2013 年 1 月 28 日,专注于进行高速的半导体芯片的研发、设计和生产,是一家 工业化规模生产的高科技企业。公司从半导体晶体生长,晶圆工艺,芯片测试与封装全部 开发完毕。产品涵盖从 2.5G 到 50G 磷化铟激光器芯片,拥有完整独立的自主知识产权,从 最终的使用场景来看,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。经过多年的稳健发展,公司产品的技术先进性、市场覆盖 率和性能稳定性位居行业前列。

公司主要产品为 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品,主要应用于光通信领域。 经过多年研发与产业化积累,公司已建立了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的 IDM 全流程业务体系已实现向客户 A1、海信宽带、中际旭创等国际前十大及国内主流光模块 厂商批量供货,产品用于客户中兴通讯、诺基亚等国内外大型通讯设备商,并最终应用于 中国移动、中国联通、中国电信、AT&T 等国内外知名运营商网络中,成为国内领先的光芯 片供应商。根据 C&C 的统计,2020 年在磷化铟(InP)半导体激光器芯片产品对外销售的国 内厂商中,公司收入排名第一,其中 10G、25G 激光器芯片系列产品的出货量在国内同行业 公司中均排名第一,2.5G 激光器芯片系列产品的出货量在国内同行业公司中排名领先。

1.2.营收结构持续优化有望引领后续收入高速发展

产品聚焦策略使上市前公司收入受产品结构影响稳中有波动。2019-2023 年公司营业收入分 别为 0.81 亿元、2.33 亿元、2.32 亿元和 2.83 亿元。其 2020 年收入规模迅速增长,主要是 受 5G 政策推动影响,公司的 25G 激光器芯片系列产品市场需求量激增。2021 年,一方面受 5G 基站建设频段方案调整的影响,25G 激光器芯片系列产品的出货量较上年度回落,另一方 面受益于光纤接入市场需求的持续推动,公司的 10G 激光器芯片系列产品销售规模大幅增加, 全年整体收入较上年度持平。2022 年公司主要产品销售规模保持稳定增长。2023 年以来, 公司受下游客户需求偏弱影响营收及利润均出现下滑。公司的主营业务收入来自 2.5G、10G、 25G 及更高速率激光器芯片系列产品,其他业务收入为零星的技术服务收入。公司的主营业 务收入占营业收入的比重一直保持在 99%以上,主营业务结构稳定。

市场方面,公司以光纤接入市场为基础,积极拓展 4G/5G 移动通信网络、数据中心相关业 务。公司收入结构随着各应用市场的渗透程度及市场波动发生变动。1)光纤接入:FTTx 普 遍采用 PON 技术接入,当前 PON 技术跨入以 10G-PON 技术为代表的双千兆时代。10G-PON 需求快速增长及未来 25G/50G-PON 的出现将驱动 10G 以上高速光芯片用量需求大幅增加。 2)4G/5G 移动通信网络:全球移动通信网络市场正处于 4G 向 5G 快速发展阶段,收入呈现 较大波动主要与移动通信市场的产品需求及结构变动有关。未来 5G 前传仍然朝着 25G 及更 高速率的方向拓展,同时 5G 建设的广覆盖将进一步扩大加强、重点区域的扩容升级以及 5G 精品网络的打造,25G 及以上速率光芯片仍然是 5G 前传市场的未来需求。3)数据中心:根 据招股说明书引用 Light Counting 的数据,预测至 2025 年,全球以太网用数据中心光模块 市场规模将增长至 62.74 亿美元,年均复合增长率为 11.19%,其中 100G 及以上光模块市场 占比将超过 90%。公司目前业务占比以电信市场类为主,预计未来数据中心业务占比将稳步 抬升。

销售区域方面,公司产品以境内销售为主。2018-2022 年境内销售收入占比分别为 85.57%、 84.59%、99.00%、99.87%、99.04%,占比逐年上升。2019-2021 年,公司同陕西电子、拓普 世纪以购销方式进行结算,并经由陕西电子、拓普世纪向境外厂商出口销售货物,公司将 通过陕西电子和拓普世纪的销售收入认定为境外收入。2022-2023 年公司向香港等地区的客 户直接出口货物。预计未来公司销售仍以国内市场为主。 公司持续研发,高速率产品营收占比不断提升,主营业务毛利水平随产品结构调整。目前, 公司主要产品为 2.5G、10G、25G 及更高速率激光器芯片系列产品,按产品划分,近年来 2.5G 激光器产品营收占比明显下降,10G、25G 等高速率产品营收占比提升。毛利率方面, 2019-2023Q3 公司综合毛利率分别为 44.99%、68.15%、65.16%、61.90%和 39.05%。主营业 务毛利变动与产品收入结构变动高度相关,其中:2.5G 激光器芯片是公司最早推出并规模 化生产的激光器芯片,主要应用于光纤接入市场,报告期内贡献毛利规模相对稳定;10G、 25G 激光器芯片系列产品分别受益于高速率光纤接入日益提升的市场需求,以及国内电信市 场 5G 采购需求拉动的影响,在 2020 年均出现了较大幅度的增加,合计毛利金额占比超过 80%。2021-2022 年上半年,一方面受 5G 基站建设频段方案调整等影响,25G 激光器芯片系 列产品需求减少,另一方面受益于下游光纤接入市场需求的持续增长,10G 激光器芯片系列 产品收入进一步提升,因此毛利率出现下降。2022 年 H2 之后,公司未再按速率进行业务划 分,将公司产品按照电信市场和数据中心市场进行划分,预计未来随着高速产品放量和客 户结构改变,公司毛利率水平有上升甚至超越前高的空间。

业务和产品快速发展使销售、管理费用率有波动,研发投入稳定增长。公司销售费用占比 较低且整体保持稳定。公司销售费用率略高于同行业可比公司平均值,主要系联亚光电、 全新光电为境外较成熟的生产厂商,销售规模稳定,销售费用占营业收入较低,而公司处 于快速增长阶段,市场拓展投入较大,销售费用率较高。公司管理费主要由职工薪酬、股 份支付、折旧与摊销、咨询服务费等构成。近年增长较快,主要系公司为提升管理水平, 引进了多名高级管理人才导致薪酬支付增加和员工股权激励计提股份支付费用等原因所致。 公司研发费用占营业收入的比例相对较高,主要原因系公司在优化成熟产品工艺的基础上, 持续投入开发 10G、25G 及以上速率激光器芯片,研发投片量较多。研发费用率稳中稍有波 动主要系公司营业收入规模快速增长,研发费用金额每年均保持较快速增长。

1.3.管理团队经验丰富,股权结构分散

公司管理层技术背景专业,管理经验丰富。董事长兼总经理 ZHANG XINGANG 先生本科毕业于 清华大学,南加州大学材料科学博士研究生学历,曾担任 Luminent 研发员、研发经理, SourcePhotonics 研发总监。副总经理潘彦廷先生曾担任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发工程师。副总经理陈文君先生曾担任 Fiberxon,Inc.新产品导 入工程师,RTIHKLimited 高级产品经理,MellanoxTechnologies,Ltd.亚太区市场与销售总 监。

公司股权结构分散,创始人控股且控制权稳定。截至 2023 年三季报,董事长兼总经理 ZHANG XINGANG 先生直接持有公司 12.45%的股份,为公司的实际控制人和最终受益人。秦燕 生先生持股 5.43%,秦卫星先生持股 5.28%,宁波创泽云投资合伙企业(有限合伙)持股 4.98%,杭州汉京西成创业投资合伙企业(有限合伙)持股 4.92%,北京瞪羚金石股权投资 中心(有限合伙)持股 4.00%,张欣颖女士持股 3.47%。公司股权结构较为分散。

2.光通信芯片市场景气,高速率芯片充分受益国产替代

光通信系统不断迭代升级,LnP 体系成为重要发展方向。在通信领域,光作为载体兼有容量 大、成本低等优点,光通信系统正逐步替代传统通信系统,应用于各商业领域。随着信息 互联网规模的持续扩大,全球数据流量需求持续增长,光电信息技术也在不断迭代升级。 下游流量高增要求激光芯片具有更高的调制速率,因此光通信激光器结构从 FP 向 DFB、EML 升级,高传送速率要求也推动光通信芯片从 2.5G 向 10G、25G 迭代升级。材料决定半导体激 光芯片的发光波长,基于砷化镓(GaAs)集成技术的光芯片的发光波长范围为 610-1300nm, 基于磷化铟(InP)集成技术的光芯片的发光波长范围为 1250-1700nm,LnP 体系更符合 1260nm-1625nm 的激光用光纤通信波长范围,同时具备紧凑小型化、高密集成等特点,使得 LnP 材料成为长距离光通信芯片的主流体系。

2.1.光芯片为光通信核心器件,充分受益国产替代

2.1.1.光芯片位于光通信产业链上游,是现代高速通讯网络的核心元件

光芯片是现代高速通讯网络的核心元器件。光通信是以光信号为信息载体,以光纤作为传 输介质,通过电光转换,以光信号进行传输信息的系统。高速光芯片是现代高速通讯网络 的核心之一,光芯片是实现光电信号转换的基础元件,其性能直接决定了光通信系统的传 输效率。光纤接入、4G/5G、移动通信网络和数据中心等网络系统里,光芯片都是决定信息 传输速度和网络可靠性的关键。光芯片可以进一步组装加工成光电子器件,再集成到光通 信设备的收发模块实现广泛应用。

光芯片位于光通信产业链上游,在光模块中成本占比高。光通信领域中,激光器芯片和探 测器芯片合称为光芯片。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,产业中游为光器件,包括光组件与光模块,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、4G/5G 移动通信网络,云计算、互联网厂商数据中心等领域。 光通信产业链中,光模块由光器件、电路芯片、PCB 及结构件构成,其中光器件占光模块成 本比重最大,光器件的核心为光收发组件,而在光收发组件中光芯片的成本占比最高,并 且其性能直接决定光模块的传输速率。

DFB 和 EML 成为通信行业主流激光器结构。光芯片按功能可以分为激光器芯片和探测器芯片, 激光器芯片,按出光结构可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 FP、DFB 和 EML 芯片;探测器芯片,主要有 PIN 和 APD 两类。由于通信市场对 传输速率和传输距离的要求提高,DFB 和 EML 逐渐成为通信行业主流。

2.1.2.高速率市场高增长,未来充分受益国产替代

低速率光芯片竞争激烈,10G 以下激光器芯片国产化率高。现阶段中国已有 30 多家企业实 现 10G 及以下光通信芯片的规模性销售,低速芯片市场基本实现国产替代。国内的 DFB 激光 器芯片厂商主要包括光迅科技、中科光芯、源杰科技、云岭光电、光安伦、武汉敏芯、光 隆科技、仕佳光子等,产品以 2.5G 和 10G 为主,10G 以下光芯片市场价格竞争激烈,暂无 厂商超过 20%市场份额。根据《中国光电子器件产业技术发展路线图》,2018 年中国 10G 速 率以下光通信芯片国产率就已达到 80%,随着 5G 时代到来,低速芯片预计逐渐被市场边缘 化。

高速率光芯片市场高增长,25G 及以上激光器芯片国产化率低。根据公司招股说明书引用 Omdia 统计数据,全球高速率(25G 以上)光芯片市场规模预计到从 2019 年的 19 亿美元将 迅速提升到 2025 年的 43.4 亿美元,年复合增速达到 22.8%,呈现高增长态势。随着数据中 心、核心骨干网等场景进入到 400G 及更高速率时代,单通道所需的激光器芯片速率要求将 随之提高,如 400GQSFP-DDDR4 硅光模块需要单通道激光器芯片速率达到 100G。目前我国 25G 及以上高速率光通信芯片严重依赖进口,国产化率不足 10%。25G 光芯片国内有供货能 力的只有源杰科技等少数厂家。5G 网络市场市场对 25G 以上高速率芯片的需求逐渐释放, 数据中心市场光模块企业开始逐步使用国产厂商的 25GDFB 激光器芯片,国内电信市场及数 据中心市场对中高速率光模块国产化替代的需求日益明显。

行业政策推动光芯片国产化率提升,高速率芯片充分受益国产替代。在工信部发布的《“十 四五”信息通信行业发展规划》中,要求全面部署新一代通信网络基础设施,全面推进 5G 移动通信网络、千兆光纤网络、骨干网、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等的建设或升 级;统筹优化数据中心布局,构建绿色智能、互通共享的数据与算力设施;积极发展工业 互联网和车联网等融合基础设施。在《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022 年)》中就已经明确指出光芯片的国产化要求,其中 10G EML 芯片国产化率需提升至 80%, 25G EML 芯片国产化率需提升至 50%,而中高速率的 50G EML 光芯片国产化率需提升至 20%。 在政策推动下,中国光芯片应用升级、市场提升,光芯片国产化率提升明显,这一趋势在 未来预计继续加强深化。

2.2.全球数据流量增长拉动通信&数据中心芯片需求,高速率芯片打开想象空间

2.2.1.全球数据流量高增,光芯片应用持续升级

全球数据流量高增,2025年有望突破 170ZB。近年来,全球信息技术迅速发展,深刻改变着 社会的运作方式,随着网民数量增长,互联网设备接入数量快速增加,全球互联网数据流 量不断增长。根据 IDC 发布的数据,全球数据总量将由 2019 年的 45ZB 增长至 2025 年的 175ZB,年均复合增长率高达 25.40%。

数据流量与光通信技术升级拉动全球光模块快速扩容,光芯片作为光模块核心元件有望持 续受益。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。据招股说明书引用 Light Counting 数据,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。光芯片作为光模块核心元 件有望持续受益。

2.2.2.通信&数据中心应用市场景气,光芯片市场需求持续增长

光通信芯片有两大市场:通信和数据中心。目前光通信芯片在通信市场的主要应用有光纤 接入网和 4G/5G 移动通信网络。数据中心中光模块的使用分布于数据中心各层级间的数据交 互,光芯片是数据中心内部、数据中心互联、数据中心到用户间等光模块的核心芯片。

2.2.2.1.通信市场

1) 光纤接入网: FTTx 光纤接入是全球光模块用量最多的场景之一,而我国是 FTTx 市场的主要推动者。目前, 全球运营商骨干网和城域网已实现光纤化,部分地区接入网已逐渐向全网光纤化演进,我 国运营商也正逐步替换铜线网络为光纤网络。PON(无源光网络)技术是实现 FTTx 的最佳技 术方案之一,PON 是指 OLT(光线路终端,用于数据下传)和 ONU(光网络单元,用于数据 上传)之间的 ODN(光分配网络)全部采用无源设备的光接入网络,是点到多点结构的无源 光网络。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 APON/BPON、EPON、GPON 和 10G-PON 几类,当前主流的 EPON/GPON 技 术采用 1.25G/2.5G 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需求。PON 网络技术中,局端的 OLT 设备和用户侧的 ONU 设备都需要实现光电转换,用到光芯片,其中 OLT 设备下行所需的 芯片要求更高。根据招股说明书引用 Light Counting 统计,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从 2020 年的 6,289 万只增长到 9,208 万 只,年均复合增长率为 7.92%,市场规模将从 2020 年的 4.73 亿美元增长到 6.31 亿美元, 年均复合增长率为 5.93%。目前产业对“光联万物”达成共识,家庭、商业、工业场景对固 定宽带需求不断升级,将推动 10GPON 等技术的进一步加速渗透,50GPON、工业 PON 等应用 将陆续落地。

2) 4G/5G 移动通信网络

5G 移动通信网络进展顺利,带动 25G 及以上高速率光芯片需求。相比于 4G,5G 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。根据中国信通院《2023 全球数字经济研究报告》, 截至 2023 年 5 月,全球 95 个国家/地区的 256 家运营商推出商用 5G,全球 5G 人口覆盖率 约 30.6%。我国建成 5G 基站 264.6 万个,占全球比例超过 60%。全球 5G 用户达到 11.5 亿, 我国占比 58%。 未来我国 5G 网络将进一步向农村地区延伸覆盖。5G 移动通信网络提供更高的传输速率和更 低的时延,各级光传输节点间的光端口速率明显提升,要求光模块能够承载更高的速率。 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 50G/100G/200G/400G,带 动25G甚至更高速率光芯片的市场需求。根据招股说明书引用Light Counting数据的数据, 全球电信侧光模块市场核心波分市场需求将持续上升,预计到 2025 年市场规模将从 2020 年 的 10.84 亿美元增长到 2025 年的 25.18 亿美元。电信市场的持续发展,将带动电信侧光芯 片应用需求的增加。

2.2.2.2.数据中心市场

互联网及云计算推动数据中心快速发展,光模块作为连接核心部件受益。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。数据中心需内部处理的数 据流量远大于需向外传输的数据流量,使得数据处理复杂度不断提高。根据华为发布的 《数据中心 2030》,华为预测未来三年全球超大规模数据中心数量将突破 1000 个,而 2020 年这一数量为 597 个,其中我国占比约 10%,排名第二。根据工信部在 2023 中国算力大会 开幕式上的介绍,截止 2023 年 8 月,我国数据中心在用机架总规模达到 760 万架,算力总 规模为 197EFLOPS,位居全球第二。光通信技术在数据中心领域得到广泛的应用,极大程度 提高了其计算能力和数据交换能力。光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核 心部件,根据招股说明书引用 Light Counting 数据的预测,全球数据中心光模块市场规模 将从 2019 年的 35.04 亿美元增长至 2025 年的 73.33 亿美元,年均复合增长率为 13.09%。

3.IDM 模式实现生产自主可控,核心技术构筑性能与成本优势

3.1.中低速率芯片市场公司市占率高,高速率芯片市场不断实现突破

经过多年的发展,我国光芯片企业已基本掌握 2.5G 和 10G 光芯片的核心技术,中低速率 的光芯片市场目前国内厂商仍占主导地位。但有部分型号产品性能要求高、难度大,实现 批量供货的国内厂商数量较少。根据 ICC 等较早的统计数据,早在 2021 年全球 2.5G 及 以下 DFB/FP 激光器芯片市场中,国内厂商市占率已经超过 70%,公司产品发货量占比为 7%。 公司在中低端芯片市场中占比不突出主要是由于公司在 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市 场实行差异化产品竞争策略,以附加值较高的产品为主。而在可靠性要求高、难度大的细 分市场中,如 PON(GPON)数据下传光模块使用的 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片,国内可 以批量供货的厂商较少。根据 C&C 统计,2020 年公司在这一细分市场中已占据了 80%的市 场份额。

10G 光芯片主要应用市场包含光纤接入市场、移动通信网络市场和数据中心市场,部分型号 产品仍存在较高技术门槛,依赖进口。在光纤接入市场中,10G 1270nm DFB 激光器芯片主 要用于 10G-PON 数据上传光模块。根据 C&C 统计,2020 年公司此型号芯片产品在出口海外 10G-PON(XGS-PON)市场中已占近 50%的市场份额。在移动通信网络市场中,公司应用于 4G 移动通信网络的 10G 激光器芯片已实现批量供货,应用于 5G 基站升级的 10G 光芯片 已通过客户验证阶段并逐步拓展相关市场。根据 ICC 在 2021 年的统计,全球 10G DFB 激 光器芯片市场中,公司发货量占比为 20%,已超过住友电工、三菱电机等老牌企业,位列 第一。这一市场份额在近年得到保持,公司在 10G 光芯片市场拥有明显市占率优势。 在数据中心市场,公司已具备相关产品的出货能力。 25G 及以上光芯片主要应用于移动通信网络市场和数据中心市场。在移动通信网络市场,公 司的 25G MWDM 12 波段 DFB 激光器芯片已为中国移动相关 5G 建设方案实现了批量供货。 在数据中心市场,公司应用于数据中心的 25G DFB 激光器芯片已实现批量供货。数据中心 用 EML 激光器芯片相关产品已处于开发阶段。

3.2.主要产品核心指标均达到或优于同行业竞品

公司各速率主要产品 2.5G 1490nm DFB 激光器芯片、10G 1270nm DFB 激光器芯片、25G CWDM 6 波段 DFB 激光器芯片产品,与住友电工、三菱电机、仕佳光子、马科姆、朗美通等行业 内可比公司相比,关键核心指标均达到或优于同行业竞品。

1)2.5G 1490nm DFB 激光器芯片主要应用于 PON(GPON)数据下传光模块中。行业最为关 注产品高温斜效率指标和产品发散角指标。公司产品的高温斜效率最高,代表光电转换效 率高;公司产品在垂直发散角为最佳,代表较高的光信号耦合效率。

2)10G 1270nm DFB 激光器芯片主要应用于光纤接入 10G-PON(XGS-PON)数据上传光模块 中。行业最为关注产品常温/高温斜效率、3dB 带宽值和产品发散角指标。公司产品高温斜 效率典型值为 0.34W/A 大于住友电工;公司产品水平与垂直发散角均较小,整体耦光效率 较高;公司 3dB 带宽最小值大于 14GHz,能够满足下游客户的需求。

3)25G CWDM 6 波段 DFB 激光器芯片主要应用于 5G 基站。行业最为关注产品高温性能指 标,包括高温阈值电流、高温斜效率、高温 3dB 带宽值等。高温阈值电流方面,公司产品 为最低,表现最好;高温斜效率方面,公司产品最小值大于 0.12W/A,超过朗美通 (Lumentum);高温带宽方面,公司产品高温 3dB 带宽最小值为 15GHz,优于朗美通 (Lumentum);发散角方面,公司产品的发散角为最小,耦光效率上具有相对较高的优势。

3.3.IDM 模式实现生产的自主可控,客户涵盖业内头部企业

相较于逻辑芯片注重尺寸缩小,激光器芯片行业需通过工艺平台实现光器件的特色功能, 更注重工艺的成熟和稳定。光芯片生产环节要求芯片设计与晶圆制造环节相互反馈与验证, 以实现产品的高性能指标、高可靠性。IDM 模式是光芯片行业主流方向,也是我国企业解决 高端光芯片技术及量产瓶颈的最佳生产模式。 公司是国内光芯片行业少数掌握芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的 IDM 全流程业务 体系的公司,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。全 自主知识产权的光芯片生产线使得公司能够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,并有利于全生产流程的自主可控,不受贸易摩擦等国际环境的 影响。IDM 模式使得公司能够快速将研发技术与生产经验结合,更快提升和改进新技术,推出新产品,保障产品的可靠性和稳定性,无需委托国际先进晶圆片厂商制造加工晶圆,实 现光芯片生产全流程各环节的自主可控。同时 IDM 模式让公司更好控制产线产能,能根据 客户需求安排工期,实现更快的服务响应速度,对解决我国高端光芯片卡脖子问题极为重 要。

客户涵盖业内头部企业。根据公司招股说明书,公司经过多年的经营和积累,掌握了众多 优质客户,产品获得下游客户的高度认可,已实现向客户 A1、海信宽带、中际旭创 、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流 光模块厂商批量供货,产品用于客户 A、中兴通讯、诺基亚等国内外大型通讯设备商,并最 终应用于中国移动、中国联通、中国电信、AT&T 等国内外知名运营商网络中,已成为国内 领先的光芯片供应商。与现有国内外知名客户的良好合作也促进了公司快速建立新品开发 及量产的全套供应体系, 打造国际水平的产品交付标准,有助于新客户的开拓。此外,下 游客户在选择光芯片产品时需经过较长的验证过程,公司率先进入供应商体系,建立了较 高的客户资源壁垒,为后续发展及市场份额提升奠定基础,公司客户资源优势明显。

3.4.核心技术构筑性能与成本优势,技术指标行业领先

公司自创立以来一直致力于光芯片的研发、设计、生产与销售,自主打造晶圆生产线,购 置配套专业生产设备,培养专业人才。经过多年研发与产业化积累,公司形成了“掩埋型 激光器芯片制造平台”“脊波导型激光器芯片制造平台”两大平台,成为已有产品生产的保 障、未来产品升级及品类拓展的基础。同时积累了“高速调制激光器芯片技术”“异质化合 物半导体材料对接生长技术”“小发散角技术”等八大技术,实现激光器芯片的性能优化及 成本降低。其中,优化产品性能方面,公司先进技术可实现激光器芯片的高速调制、高可 靠性、高信噪比、高电光转换、高耦合效率、抗反射等;降低产品成本方面,公司先进技 术可提高激光器芯片的良率,并可简化激光器芯片封装过程中对其他器件的需求,降低产 品单位生产成本、下游封装环节的复杂度及对进口组件的依赖,有助于解决大规模光网络 部署的供应链安全。核心技术构筑了公司产品的性能优势与成本优势,有助于公司不断提 升产品的竞争力,为通讯系统厂商和各家模块厂商提供高性能、低成本的光芯片,满足通 讯系统及其他下游应用的商业化更新需求。

其中,高速调制激光器芯片技术使得公司产品在保证产品可靠性的同时,解决高速晶圆外 延精度问题、芯片高温环境运行可靠性、寄生电容限制芯片高速特性等技术难题,突破了 高速激光器芯片产品的技术瓶颈,助力公司实现 25G、50G PAM4 DFB 激光器芯片的规模化、 高质量、低成本的生产制造。电吸收调制器集成技术帮助公司突破 100G PAM4 EML 激光器 芯片的海外技术垄断。大功率激光器芯片技术解决光功率在高温下饱和的问题,使公司成功实现 25/50/70mW 大功率激光器芯片的开发,为行业内下一代高速光模块的新兴技术提供 稳定与高性能的激光器芯片。公司核心技术主要应用于光芯片产品,核心技术收入占营业 收入的比例基本达到 100%。

公司研发支出不断增长,未来发展可期。公司研发费用从 2019 年的 1162 万元增长至 2022 年的 2709 万元,2023 年上半年已达 1300 余万元。2022 年研发支出占比接近 10%,2023H1 达 到 21%。截至 2023 年 6 月 30 日,公司共拥有研发人员 77 人,占员工总数的 13.77%。 2023 年获取发明专利 2 项,实用新型 1 项,公司研发实力不断提升。优秀的研发实力为公 司构筑护城河,未来发展可期。

目前公司有部分重要项目在研,包括 25/28G 双速率数据中心 CWDM DFB 激光器开发、50G PAM4 DFB 激光器开发、100G EML 激光器开发、工 业 级 50mW/70mW 大功率硅光激光器开 发、25G LWDM 激光器开发、甲烷传感器激光器芯片、1550 波段车载激光雷达激光器芯片 等。根据公司招股说明书,公司在研高端产品可以达到国内领先、国际先进的水平,满足 国产替代需求,未来拥有广阔市场空间。

3.5.纵向延拓与横向发展并行,高速率芯片市场打开想象空间

高速率芯片市场技术壁垒高,客户存在供应商惯性。25G 及以上高速率光芯片由于存在技术 壁垒国产化率较低,目前由欧美日领先企业占主导,如 Oclaro、Avago、NeoPhotonics 具备 50G EML 芯片能力,DFB 和 VCSEL 激光器芯片大规模商用的最高速率已达到 50G,Finisar、 AAOI、Oclaro 具备 50GPAM4DML 芯片的能力;25G 激光器芯片领域,我国仅少部分厂商实现 批量发货(索尔思、源杰科技、武汉敏芯);25G 以上速率激光器芯片领域,大部分厂商仍 在研发或小规模试产阶段。数据中心是运用高速率光芯片大存量市场,下一代数据中心应 用 400G/800G 传输速率方案,传统 DFB 激光器芯片短期内无法同时满足高带宽性能、高良率 的要求,需考虑采用 EML 激光器芯片以实现单波长 100G 的高速传输特性。据华经产业研究 院数据,预计 2025 年数据中心收发器硅光芯片占光芯片总市场规模约 91.1%,但下游数据 中心客户出于安全与稳定性角度仍存在对芯片供应商的惯性,因此新进厂商较难打开市场。

高速率光芯片市场成为兵家要地,迭代更新带来新需求。当前光芯片主要应用场景都处于 速率升级、代际更迭的关键窗口期。电信市场方面,光纤接入市场,FTTx 普遍采用 PON 技 术接入,当前 PON 技术跨入以 10G-PON 技术为代表的双千兆时代。10G-PON 需求快速增长及 未来 25G/50G-PON 的出现将驱动 10G 以上高速光芯片用量需求大幅增加。同时,移动通信网 络市场,随着 4G 向 5G 的过渡,无线前传光模块将从 10G 逐渐升级到 25G,中回传将更加广 泛采用长距离 10km-80km 的 10G、25G、50G、100G、200G 光模块,对应 10G、25G、50G 等高 速率和更长适用距离的光芯片,推动高端光芯片用量不断增加。数据中心方面,交换机互 联速率逐步由 100G 向 400G 升级,且未来将逐渐出现 800G 需求。根据招股说明书引用 Light Counting 数据的统计,预计至 2025 年,400G 光模块市场规模将快速增长并达到 18.67 亿美 元,带动 25G 及以上速率光芯片需求。在对高速传输需求不断提升背景下,25G 及以上高速 率光芯片市场增长迅速。根据招股说明书引用 Omdia 对数据中心和电信场景激光器芯片的预 测,高速率光芯片增速较快,2019 年至 2025 年,25G 以上速率光模块所使用的光芯片占比 逐渐扩大,整体市场空间将从 13.56 亿美元增长至 43.40 亿美元,年均复合增长率将达 21.4%。

公司秉持纵向延拓与横向发展并行的发展方式。纵向延拓方面,在现有的光通信领域中继 续纵向深耕,推出更高速率的激光器芯片产品;横向发展方面,不断扩充光芯片新的应用 场景,积极向激光雷达、消费电子等领域布局探索。此外,根据公司招股说明书,公司正 在加速研发下一代激光器芯片产品,并积极拓展光芯片在其他领域的应用。目前,公司在 光通信领域已着手 50G 、100G 高速率激光器芯片产品以及硅光直流光源大功率激光器芯片 产品的商用推进,力图实现在高端激光器芯片产品的特性及可靠性方面对美、日垄断企业 的全面对标。同时已与部分激光雷达厂商达成合作意向,实现激光雷达领域光芯片少量送 样,努力实现新技术领域的弯道超车。公司未来发展可期。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)



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