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光电子器件制造业研究报告

来源:国泰君安 2015-11-27 09:50:00打印

作者:[刘文淘]   来源:国泰君安证券


光器件是光传感与光通信领域最基础的元件,发挥着举足轻重的作用。按照功能划分,分为光有源器件和光无源器件。光有源器件是光通信系统中需要外加能源驱动可以将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的光电子器件,是光传输系统的心脏。光无源器件是不需要外加能源驱动工作的光电子器件。一、行业基本情况光电线缆及光器件属先进的现代制造业,是国民经济的基础产业和先导产业。我国光电线缆及光器件行业在“十二五”期间随着我国经济迅速发展,已取得了引人注目的成就,业已进入世界光电线缆制造大国行列。目前我国光电线缆及光器件已形成超过1000亿元的规模经济,加上线缆组件将达2000亿元以上。光器件行业处于光通信产业链的中游,为下游光系统设备商提供器件、模块、子系统等产品。光器件行业的产品较为广泛,根据功能划分,光器件行业分为无源器件和有源器件,根据中国产业信息网统计,有源器件在光器件行业中的比重约80%,无源器件占比约20%。实力较强的厂商既生产有源器件也生产无源器件,且以有源、高端产品为主,不少企业专攻某一产品领域。光器件作为光传输系统的核心部件,是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件。二十世纪七十年代,我国开始光器件的研发,由中科院半导体所、武汉邮科院等科研单位实施。经过几十年的发展,我国光器件制造行业实现了较快的发展,全球市场规模得到了较快的提升,但仍然存在不少问题。我国光器件产业存在的主要问题是品种单一,产品老化,散件组装,缺乏创新,许多地区投资光纤连接器,光分路器成了重中之重。由于重复建设,规模分散,低端产品供过于求,国际市场竞争乏力,使许多企业亏损以至破产。国内大多数厂商技术含量不高,只能在低端领域进行恶性价格竞争。同时,由于不掌握上游光芯片的核心技术以及光器件领域的高端工艺技术,国内很多厂家很难提供高端产品。近年来,随着我国政策的支持,我国光电器件制造业取得了较快发展。但是国内厂商主要是中小型企业为主。未来随着光通讯、光纤传感及光显示领域的不断发展,光电子器件制造产量有所突破,行业整体水平得到提升,并且与国外发达国家的差距将会逐渐缩小。二、行业壁垒1、技术壁垒光电子器件的技术含量较高,其技术涉及到光学与光电子学、电子科学与技术、材料科学、信息与通信、计算机技术、机械工程等多个技术领域,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术领域。培育一个全面的光电子器件开发和生产技术平台十分不易;同时,随着光通信市场的快速发展,光电子器件产品的技术升级速度较快,而整个产品的升级换代需要持续不断的技术创新和研发投入,才能保持其产品的技术领先。新进入的厂商在技术上需要经过长时间的积累。2、产品认证壁垒光电子器件行业的产品认证需要较长时间,一方面产品性能必须要符合本行业内通用的技术标准;另一方面,光电子器件厂商必须要通过客户个性化的认证,才能获得客户采购的供应权,这是对光器件厂商全方位的认证,涉及管理体系、技术水平、生产能力等方方面面,整个认证过程需要很长的时间;此外,光电子器件厂商还需要通过进入相关国家市场所需要的专门认证。3、客户关系壁垒光器件产品下游厂商市场份额相对集中,主要的目标客户有限。这些客户多是军工、船舶、航空企业,对供应商的要求非常高。与这类客户形成合作关系一般需经过产品认证及供应商认证两个复杂过程,涉及到产品质量、控制体系、生产管理等多个环节,认证周期较长。并且这类客户在现有供应体系运作良好的情况下,一般不会增加或改变其供应商的结构。市场的新进入者将面临客户开拓的壁垒。4、制造工艺壁垒光电子器件生产过程的工艺控制对于光电子器件产品的质量具有重要作用,特别是在大规模生产中,需要有经验丰富的核心管理人员、大量熟练的产业技术工人及规划合理的企业人才梯队结构等因素相互配合,才能够根据市场需求进行产品的工艺设计,并利用科学的制造流程实现大规模工业化生产。新厂商短期难以具备这些条件。另外,目前行业内绝大部分产品都是根据客户需求而进行专门的工艺设计、利用专门的制造流程而生产,这种工艺设计和流程管理需要在生产领域内的长期摸索及经验积累并经过在管理领域内长时间磨合才能达到预期的效果,新厂商短期难以获得这些。三、行业上下游情况光电子器件及其他电子器件制造业,包括光有源器件制造和光无源器件制造。该行业的上游主要包括晶圆、光纤、管壳等制造业。下游行业主要是光纤传感设备和光通讯设备的生产制造业。(一)上游光纤传感器件与光通信器件上游原材料基本相同,主要包括晶圆、光纤、管壳等核心物料。中国作为全球最大光电子器件生产国,已经实现光电子器件生产原材料国产化。公司上游原材料供应充足,并且国外厂家即能满足公司生产需求。随着光纤传感和光通信行业的发展,公司生产所需原材料价格基本趋于平稳。未来随着光纤传感和光通信行业市场规模的进一步扩大,光传感器件需求量迅速增加,更多的供应商被吸引,生产所需原材料方面会有更多的选择,价格也会逐步下降。上游原料价格的稳定使得公司能将光传感器件的生产成本稳定在合理区间。光电子器件在光传感领域和光通信领域得到了广泛应用。光传感器件对原材料的性能指标及可靠性要求较高,且需求量相对较少,导致虽然目前市场上原材料供应商非常多,而真正完全符合质量要求的却不多。光器件正向小型化、高可靠性、多功能、模块化和集成化方向发展,所以未来光传感市场和光通讯市场对光电子器件精密度、综合性能指标的要求也将进一步提升,也将会促使上游原材料质量的得到提高。(二)下游1、光纤传感领域光纤传感器灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、可挠性强,易于实现系统的遥测和控制可用高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等恶劣环境。公司下游行业的主要产品之一为应用于惯性导航领域的光纤传感器,即光纤陀螺仪。相对于传统的机械陀螺来说,光纤陀螺仪具有更高的精度、稳定性和抗干扰性,广泛应用于军工导弹和航空定位上,在未来,随着惯性技术的发展和普及,惯性导航产品在民用航空、无人机、信息安防、医疗设备、工业设备、汽车电子、消费类电子等需要感知运动和方位的场合也具有广泛需求。电力检测传感器是光纤传感的另一个潜力巨大的应用产业。以光纤电流互感器(FOCT)、光纤电压互感器(FOVT)、高频电流互感器(FORT)以及高频电场检测、振动监测为主要产品的应用系统是智能电网、坚强电网的关键核心感知系统。通过我国数字化变电站、区域电路智能管理系统等项目的逐步试点和建设,公司生产的各种传感类器件、组件、模块的需求会成倍增长,这未来将成为公司主要的产品类别之一。2、光通讯领域公司下游之一为光通讯系统设备公司。光器件厂商生产的光器件通过通讯系统设备公司整合为有对应需求的光通讯系统或光通讯网络,然后由系统设备公司提供给有对应需求的客户。目前随着各行业对数据传输速率、抗干扰能力等通讯能力要求的提高,除了传统的电信运营商外,安防、电力及轨道交通等多领域开始对传统的电通讯系统进行升级而逐步采用具有良好性能的光通讯系统。四、行业发展有利因素1、国家政策的支持光电子器件制造业是国家重点鼓励发展产业之一,最近几年受到了国家政策的大力支持。我国近年来先后出台了《物联网“十二五”发展规划》、《通讯业“十二五”规划》、《电子基础材料和关键元器件“十二五”规划》、《中国制造2025》等行业政策文件,对光纤传感和光通讯相关行业的发展起到了积极的推动作用。未来随着光纤传感产业和光通讯产业的发展和国家政策的不断支持,光电子器件制造行业将得到进一步的发展。2、市场需求较大随着光纤传感技术的不断进步及市场需求的扩张,光纤传感器不断更新换代及推陈出新,功能日益完善。惯性传感器除国防装备等特殊领域外,应用范围已扩展到各类工业应用、仪器设备及消费电子等诸多民用方面。惯性导航的光纤陀螺属于全固态陀螺,具有启动快、检测灵敏度高、分辨率高、动态范围宽,环境温度适应性强、机械冲击与振动可靠性高等特点,正在逐步替代其他类型的陀螺,已成为现代航空、航海、航天等工业应用中广泛使用的一种惯性导航仪器。国家智能电网正在发展特高压、大容量、高效率、远距离的输电技术,朝着多元化、清洁化、电气化、智能化方向改革。智能电网是国家“十二五”规划重点培育的七大战略性新兴产业之一,而电流互感器和电压互感器是智能电网的基础核心设备之一。传统的电磁式电流互感器不仅需要消耗大量的铜、铝等有色金属材料,而且运行过程能耗量巨大。全光纤电流互感器技术不需要消耗大量的铜、铝等有色金属,也不会对大气、水等造成污染,是节能环保的高科技产品,将成为未来传统互感器的替代产品。3、市场存在较大的进口替代空间国内公司与Finisar(菲尼萨)、JDSU(捷迪讯通讯技术有限公司)、Oclaro(奥兰若)等知名国际光器件厂商的技术存在差距。国内公司由于起步较晚,技术与产业升级较慢,主要依靠中低端产品的价格优势生存。在国家政策不断支持下,部分公司基本上已经在国内中低端产品市场上占据了不少份额,但高端产品市场主要由国际厂商占据。一般来讲,高端产品市场相对利润率高,产品进口替代空间较大。随着行业技术的不断进步和发展,国内市场上国际厂商占据高端产品的市场份额将逐渐被国内厂商所替代。



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