硅光模块行业:AI驱动高成长,从物理结构和产业链视角拆解硅光投资机会
2025-12-08 08:41

涉及的行业与公司 * 行业:硅光模块行业,特别是面向AI数据中心应用的高速光模块领域[1] * 公司: * 光模块厂商:中际旭创(文中简称旭创)、新易盛[26][36][37] * 上游芯片设计:博通、Marvell[17] * 上游晶圆代工:Tower Semiconductor(主导)、GlobalFoundries、台积电[2][25] * 上游材料与器件: * 磷化铟材料:住友电工、AXT(通过子公司北京通美晶体)[21][22] * 激光器/芯片:源杰科技、世佳(可能涉及CW光源布局)[33] * 国内代工:中芯国际[32] 核心观点与论据 * 核心趋势:AI驱动下,1.6T光模块与硅光技术渗透率将快速提升 * 预计2026年,1.6T和硅光技术的渗透率将从目前的约20%快速提升至50%以上[1][2] * 驱动因素:硅光方案的性价比优势、产能补充潜力、生产与封装良率显著提升[1][2] * 硅光方案 vs. 传统EML方案的核心优势在于成本与集成度 * 成本优势: * 在1.6T光模块中,传统方案需升级至200G EML,价值量翻倍;硅光方案仍使用70毫瓦的CW光源,采用一拖二配比,价值量远低于EML方案[1][8] * 1.6T光模块中,硅光方案与传统EML方案的成本差距可达100-200美元[1][8] * 在800G光模块中,传统方案需8个100G EML芯片,而硅光方案仅需4个CW激光源,显著降低成本[1][5] * 集成度与材料优势: * 硅基衬底可集成调制器、探测器、波导等器件,实现高集成度[1][5] * 硅材料价格便宜且供应充足,而磷化铟衬底的EML芯片工艺复杂[5][12] * 供给瓶颈是当前市场核心矛盾,上游物料供应是关键 * 市场核心关注点在于供给端,光模块厂商扩产容易(如旭创需2-3个月),实际交付能力取决于上游物料供应[19][31] * 最紧缺环节:200G EML芯片,因工艺壁垒高、良率低、供应商有限[2][20][23] * 次紧缺环节:CW光源,短期存在供给问题,但技术难度不高,扩产瓶颈主要在于MOCVD设备交付(6-9个月)和调试时间[20][24][33] * 供应充足环节:磷化铟材料、100G EML芯片、DSP芯片(不涉及台积电特别先进制程)[2][20][21] * 技术演进路径明确,向更高集成度与新材料发展 * 集成路径:当前主流是混合集成,未来趋势是单芯片集成,以降低损耗和空间占用[11] * 调制器材料:当前硅光方案主要使用硅基马赫曾德尔调制器(MZM)[14];为满足3.2T时代单波400G需求,未来可能转向具有大带宽优势的薄膜铌酸锂调制器[10][15][32] * 激光器集成:CW光源未来可能通过键合技术进一步集成到PIC上,但目前尚未商业化[13] * 产业链格局与投资关注点 * 产业链环节: * 上游(核心):PIC设计(北美主导)、晶圆代工(Tower等主导)、光芯片(EML/CW)、材料[2][19][25] * 中游(封装):如旭创等,封装良率直接影响毛利率[26] * 下游:系统集成商或终端客户(如NV),存在向二线厂商外包订单的机会[27] * 投资应关注两方面: 1. 技术升级:关注在传统方案向硅光方案切换中,能领先进入大批量生产的公司(如旭创、新易盛),有望享受高毛利并巩固市场份额[2][29][36] 2. 供需关系:关注上游存在供给缺口并有补全机会的环节,如CW光源、法拉第旋光片等[2][37] 其他重要细节 * 性能与场景差异:传统EML方案在2公里以上长距离传输性能优于硅光方案,因此不可能完全转向硅光[4] * 探测器方案:接收端主流采用锗硅探测器,通过在PIC表面外延生长锗层实现[16] * 国产化现状:PIC晶圆代工环节国内自主性较差;国产硅光设备应用有限,仅耦合环节有所涉及[25][26] * 业绩弹性:在供不应求背景下,头部公司业绩有上调空间。例如,若按最低供应计算,旭创业绩可达300亿元;若供给问题更好解决,业绩可能进一步上调[36] * 配比变化影响:目前CW光源与光模块配比为1:4,未来可能变为1:2,这将影响相关公司的盈利预测和估值[34] * 物料分配动态性:不同季度,上游物料分配会因中游公司的需求压力或支付加急费等因素而有所不同[35]