在“宽带中国”政策及4G 网络普及的大背景下,互联网流量持续高速增长、数据中心大规模建设方兴未艾,光通信行业全产业链正在迎来新一轮快速发展机遇,尤其是高速光模块市场将备受关注。
根据预测,2016-2020 年全球光模块市场将保持年均8%-10%的增长,2020 年全球光模块年销售额有望超过122 亿美元,运营商市场占比约70%。据中国产业信息网数据显示,2015 年10G/40G/100G 光模块的销售收入合计达到24.43 亿美元,并且以12.23%的年复合增长率稳步增长,预计2020 年,10G/40G/100G 光模块收入在总体光模块市场占比将超过61%,其中100G 高速光模块市场规模将超过20 亿美元。随着全球主流光器件、光模块厂商纷纷加大对100G 产品的研发投入及产能布局,未来高速光模块将在全球市场上逐渐占据流地位。
从产业结构来看,光模块国际市场正在进行从低端走向高端、从美日走向中国的历史转变。从技术发展趋势来看,未来光模块技术趋于小型化、低成本、低功耗、远距离、高速率,包括硅光在内的新技术将层出不穷。
从产业结构看,目前,高端光芯片的核心制造技术多数掌握在美日厂商手中,我国光模块厂商作为产业链下游、还需进口美国和日本等国家的光芯片。根据统计,国外厂商在高端光芯片领域的市场份额约占90%。从苏州旭创2016 年1-8 月的经营数据来看,光芯片及组件占总成本的50.10%,并且光芯片的采购渠道畅通与否,直接影响到光模块订单生产履行进度。因此,2016 年光器件产业链上垂直整合事件频频,比如M/ACOM 并购Applied Micro、Inphi 并购Clariphy 等,都是通过产业上下游并购实现关键芯片技术的突破。
数据流量及云计算业务的高速增长带动了IDC 建设需求的放量,也促使数据中心线IDC 对高速光模块需求的快速增长。根据数据显示,2015 年全球IDC 市场规模为384.6 亿美元,同比增速17.3%;国内IDC 市场规模518.6亿元,同比增速39.3%,预计2018 年中国IDC 市场规模将超过1400 亿元,增速近39.6%。同时,数据中心IDC 间互联又进一步推动了以DWDM 为主的传输光器件的增长,而数据中心内的互联通信也正在从10G 向100G 跃进。
大型数据中心对高端光模块产品需求也正在放量。来自Infonetics 的数据统计强调,目前全球数据中心100G 高速光模块市场年复合增长率超过35%,并且随着高速光模块产品性价比的逐渐提升,增速有望进一步加快。根据Synergy Research Group 的最新数据统计,2016年12 月超大规模提供商运营的大型数据中心的数量已经突破300 大关,预计到2018 年超大规模数据中心有望超过400 个。截至目前,超大型数据中心主要集中在美国,其中,Google、Amazon、Microsoft、IBM 等巨头占主流。
目前,我国数据中心行业整体业务开展水平还处于较低的水平,小型规模的数据中心数量较多,数据中心项目的建设主要是为满足低端托管租用设备的需求,可以做到节省企业IT 成本,但利用数据中心进行集中化业务深化改造、创新等方面的应用还有很大的空间。随着我国主干网络建设、互联网应用需求、宽带接入、4G 甚至5G 通讯的发展,我国数据中心行业发展将迎来新的拐点。结合市场竞争,中小型数据中心将被改建、收购,大型及超大型数据中心获得发展优势,我国数据中心行业规模将持续扩大,而数据中心结构也将得到优化,整体发展水平不断提高。大型的云计算数据中心通常要求设备间传输链路的速率达到10Gbps 或以上、传输距离超过3 米,此时传统铜类产品已经无法满足以上的要求(铜缆可以满足3m 以下传输),需要全面升级为光通信网络。在新一代数据中心内部,服务器和存储设备的数据接口从1G 升级至10G 和25G,而交换机接口从10G 接口升级至40G/100G,使40G/100G 等高端光通信设备需求快速增长。
作为数据中心建设的重要参与者,互联网企业也直接或者间接成为光通信产业的下游客户群体。部分技术实力较强的互联网公司,会选择从设备厂商直接采购光纤、系统设备,同时直接采购光模块,促成了光通信企业与互联网企业的商业合作。由此可见,云计算与数据中心领域的快速发展将进一步推动下游厂商对光通信模块的强烈需求,尤其是大型以及超大型云计算数据中心的建设,将给10G、25G、40G、100G 高速光通信模块产品带来更广阔的市场空间。
运营商市场是光模块重要的应用领域之一。随着“宽带中国”战略、4G 产业链、骨干网建设的推进,光纤接入、基站天线、无线系统设备、网络优化等细分行业均呈现高景气态势,运营商市场对高速光通信模块的需求也在不断增长。
(1)“宽带中国”战略与“提速降费”政策利好中国光通信产业发展
早在2013 年,在工信部提出的《宽带中国战略及实施方案》中就提出:到2020 年,宽带网络全面覆盖城乡,固网宽带家庭普及率达到70%,3G/LTE 用户普及率达到85%,行政村宽带覆盖比例超过98%;城市和农村家庭宽带接入能力分别达到50Mbps 和12Mbps,发达城市部分家庭用户可达1Gbps。
2015 年10 月,在国务院总理李克强主持召开的国务院常务会议及2016 年政府工作报告中,又提到要完善农村及偏远地区宽带电信普遍服务补偿机制,缩小城乡数字鸿沟;力争到2020 年实现约5 万个未通宽带行政村通宽带、3000 多万农村家庭宽带升级,使宽带覆盖98%的行政村,并逐步实现无线宽带覆盖,这将是全国范围内的全光网络建设的重大驱动因素。目前我国农村宽带覆盖率仅32%,总体宽带普及率仅50%,与美国等发达国家的宽带覆盖率相比未来发展空间还很大。
根据工信部统计,截至2016 年底,中国光纤到户(FTTH)用户接近2.3 亿。2017 年3 月,为了响应李克强总理在政府工作报告中再次提到的“提速降费”要求,中国电信宣布将年内将计划总投资约1000 亿元,打造智能化高速网络。一方面,持续加大光网投入,年底前基本实现南方区域乡镇以上光网全覆盖,行政村光网覆盖比例提升到75%;同时规模开展百城“千兆示范”活动,在主要区域实现千兆宽带接入能力。中国联通则表示,年内将实现固网宽带带宽翻番,在大中城市有高带宽业务需求的区域,将目前的100M 接入能力提高到200M及以上,同时积极开展千兆业务试点,打造千兆示范区。中国移动则公布其2017 年1 月宽带用户月净增295.5 万,在2016 年平均每月净增200 万用户的基础上,进一步加速宽带用户发展力度,用户总量也已超过8000 万。
“宽带中国”战略 | |||||
(单位:亿户) | 2013年 | 2015年 | 2020年 | ||
目标 | 实际 | 目标 | 实际 | 目标 | |
固定宽带接入用户 | 2.1 | 1.89 | 2.7 | 2.13 | 4 |
其中:FTTH用户 | 0.3 | 0.38 | 0.7 | 1.2 | - |
宽带普及率 | 40% | 45.80% | 50% | 50.30% | 70% |
其中:城市 | 55% | 60.31% | 65% | 63.90% | - |
农村 | 20% | 28.05% | 30% | 32.39% | - |
(2)3G/4G 移动网络普及推动中国光通信产业加速
根据工信部统计,2016 年,4G 用户数呈高速增长态势,全年新增3.4 亿户,总数达到7.7亿户,在移动电话用户中的渗透率达到58.2%。2G 移动电话用户减少1.84 亿户,占移动电话用户的比重由上年的44.5%下降至28.8%。同时,国内运营商也加快了移动网络建设不发,新增移动通信基站92.6 万个,总数达559 万个。其中4G 基站新增86.1 万个,总数达到263万个,移动网络覆盖范围和服务能力继续提升。并且,在4G 移动电话用户大幅增长、移动互联网应用加快普及的带动下,2016 年移动互联网接入流量消费达93.6 亿G,同比增长123.7%,比上年提高20.7%。全年月户均移动互联网接入流量达到772M,同比增长98.3%。其中,通过手机上网的流量达到84.2 亿G,同比增长124.1%,在总流量中的比重达到90.0%。
而随着国内5G 技术试验和商用牌照发放前期研究的展开,未来5G 基站及网络所需光模块的数量将更多、速率将更快,这也将成为光通信行业的又一个增长点。
(3)长途骨干网进一步催化高速光模块的普及应用
随着数据流量的爆炸性增长,为了满足流量传输需求,网络光纤化已经不仅仅局限于干线网和城域网建设,本地网和接入网亦逐步开展网络光纤化。此外,随着大量3G/4G 基站依赖光纤进行数据回传和互联以及10G 以上高速固网宽带服务的推广普及,将持续推动高质量光纤网络的建设。
我国的网络系统是由骨干网(广域网)—城域网—接入网三层架构组成,其中,骨干网主要是将城市之间连接起来的网络系统,其作用范围在几十到几千公里之间;城域网即所谓的宽带城域网,就是在城市范围内,以IP 和ATM 电信技术为基础,以光纤作为传输媒介,集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的多媒体通信网络;接入网指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里,因而被形象地称为"最后一公里"。
运营商网络系统分层示意 | ||
网络层次 | 功能描述 | 主流光通信技术 |
骨干网 | 用于跨省或跨地市信号传输。如北京-上海-广州;或广东省内的,深圳-广州- 东莞等地市之间的信号互联 | DWDM、OTN |
城域网 | 城区范围内,各汇接局之间的信号互联网络 | SDH、MSTP |
接入网 | 终端用户与汇接交换局之间的互联 | EPON、GPON |
目前我国三大运营商都已经部署100G 及OTN 交换技术,据统计,2014 年中国移动部署的100G OTN 端口约占全球总量的25%。目前100G 设备承载了大多数的网络流量,可以说100G 已经步入全面成熟期。考虑到用户不断增长的流量需求,以及万物互联时代的到来,未来将对更高速率的光通信传输技术提出要求,也给高速光模块带来了广阔的发展空间。
根据预测,到2018 年全球IP 流量将达到1.6ZB,全球数据中心流量将从2013 年的3.1ZB/年增长至2018 年的8.6ZB/年,复合增长率高达23%;预计到2018 年,云流量将占到总体数据中心流量的76%。流量的持续快速对电信网络长途骨干网提出了更高要求,现有的40G 传输骨干网将不能完全满足快速增长的流量需求。根据阿尔卡特朗讯公司的调查数据显示,到2017 年,75%的流量将缓存至城域网中,仅有25%的流量去到长途骨干网,预计城域网数据流量从2013-2017 年激增560%,数据流量增速是长途骨干网的两倍以上。虽然从全球来看,10G/40G 的城域网传输部署依旧较多,但势必不能完全满足流量高速增长时代下的网络需求。长途骨干网及城域网向100G 跨越升级,已成为业界共识。根据Ovum 统计,2020 年长途骨干网及城域网100G 端口市场需求将超过60 万个,复合增长率高达30%。