通信电子行业专题研究-光芯片:光电子产业国产化的下一站

类别:行业 机构:华泰证券股份有限公司 研究员:余熠/黄乐平 日期:2022-08-02

  光芯片:光电子产业明珠,国产替代星辰大海

      光电子器件(国内简称光芯片)是全球半导体行业的一个重要细分赛道,涵盖工业用高功率激光芯片、通信用高速率激光芯片、手机人脸识别用VCSEL等成熟应用,以及车用激光雷达和硅光芯片等未来有望实现快速增长的新领域。根据Gartner 预测,到2025 年全球光芯片市场规模有望达561 亿美元。

      全球目前II-VI、Lumentum 等占据领先地位,以长光华芯、源杰科技为代表的国内企业已在高功率激光芯片、高速率激光芯片等领域初步实现国产替代。中期我们看好高功率、高速率光芯片国产化迈入提速期;长期我们看好光探测SPAD/SiPM 芯片、硅光芯片等实现国产化从1 到N 的突破。

      II-VI、Lumentum 启示录:精耕细作,横向扩张随着光芯片行业的不断发展,海外已涌现出II-VI、Lumentum 等领先企业,根据我们的复盘,海外厂商多发展成为多产品品类布局的平台型企业,一方面可凭借多维的技术积累持续开拓新增长点,另一方面可以抵御单一细分市场需求周期性波动风险。我们认为未来我国光芯片厂商的成长路径有望经历两个阶段:1)在细分领域凭借自身技术实力,绑定优质客户实现进口替代;2)产品品类横向扩张,打开远期成长天花板。中短期内我们看好在细分领域中具备深厚技术积累,且已绑定优质客户的国产厂商,有望率先开启进口替代步伐;长期来看,我们看好具备较强横向扩张能力的光芯片企业。

      高功率/高速率激光芯片:国产替代迈入提速阶段目前我国在高功率激光芯片、高速率激光芯片领域已实现国产化突破。根据我们测算,在激光器行业出货量持续增长驱动下,我国高功率激光芯片市场规模有望由21 年的9 亿元增长至23 年的17 亿元。目前我国长光华芯等厂商技术已达全球领先水平,未来新建产能的落地有望加速进口替代步伐;高速率激光芯片方面,在数通以及电信市场需求的拉动下,我们测算全球市场规模将由21 年的11 亿美元提升至25 年的19 亿美元,其中25 年25G 及以上高速率产品份额将提升至90%。目前我国厂商在2.5G/10G 领域已实现国产化,未来有望向25G 及以上速率的核心市场进一步渗透。

      VCSEL/SPAD/硅光芯片:技术发展方兴未艾,国产化有望从1 到N随着车载激光雷达产业的快速发展,VCSEL、SPAD/SiPM 芯片有望迎来新的发展机遇。我们认为国内头部VCSEL 芯片厂商的技术实力或已比肩海外Lumentum 等,未来在车规认证落地背景下,有望开启国产替代步伐;我国SPAD/SiPM 芯片尚依赖滨松、索尼、安森美等海外厂商,我们判断国内厂商或从消费电子市场(手机、扫地机器人等)率先实现进口替代,伴随产品的量产性能、良率趋于成熟后,有望进一步向车载激光雷达等高端市场渗透。

      硅光芯片目前主要应用于通信领域,未来有望延伸至激光雷达、光子计算等领域。硅光芯片供应商以海外Intel 等大厂为主,未来关注我国国产化进展。

      中国光芯片产业链代表性公司梳理

      高功率激光芯片:长光华芯(688048 CH);高速率激光芯片:源杰科技(未上市)、云岭光电(未上市)、武汉敏芯(未上市)、中科光芯(未上市);SPAD/SiPM 芯片:灵明光子(未上市)、南京芯视界(未上市)、阜时科技(未上市);VCSEL 芯片:纵慧芯光(未上市);硅光芯片:苏州熹联(未上市)、中科鑫通(未上市)。

      风险提示:光芯片行业进口替代进展不及预期;行业竞争加剧。