光芯片是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心之一,是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)元件,其性能決定了光通信系統(tǒng)傳輸效率。隨著AI大模型訓(xùn)練及推理需求激增,光芯片作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵慕M件,其技術(shù)突破與產(chǎn)能擴(kuò)張成為支撐算力基建的關(guān)鍵。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
中國(guó)光芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游包括原材料及設(shè)備,原材料包括磷化銦襯底材料、砷化鎵襯底材料、工業(yè)氣體、封裝材料、金屬靶材等,設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、外延設(shè)備等;中游為光芯片,可分為激光器芯片及探測(cè)器芯片;下游應(yīng)用于光通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)制造、醫(yī)療等領(lǐng)域。
中國(guó)光芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游依賴進(jìn)口高端設(shè)備(如EUV光刻機(jī))和材料(高純度襯底),但國(guó)產(chǎn)替代已在刻蝕機(jī)、MOCVD等環(huán)節(jié)取得突破;中游激光器芯片(如25G以上EML)仍被美日企業(yè)(Lumentech、三菱)主導(dǎo),但VCSEL、10GDFB等中低端芯片已實(shí)現(xiàn)自給;下游光通信(5G、東數(shù)西算)和新能源車(激光雷達(dá))驅(qū)動(dòng)需求爆發(fā),但高端醫(yī)療、超算領(lǐng)域仍需技術(shù)攻堅(jiān)。未來(lái)需加速產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng),突破“卡脖子”環(huán)節(jié)(如InP襯底制備、納米級(jí)光刻工藝),以實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。
二、上游分析
1.封裝材料
(1)封裝基板
封裝基板產(chǎn)品有別于傳統(tǒng)PCB,高加工難度與高投資門(mén)檻是封裝基板的兩大核心壁壘。近年來(lái),隨著國(guó)產(chǎn)替代化的進(jìn)行,中國(guó)封裝基板的行業(yè)迎來(lái)機(jī)遇, 2023年中國(guó)封裝基板市場(chǎng)規(guī)模約為207億元,同比增長(zhǎng)2.99%。2024年中國(guó)封裝基板市場(chǎng)規(guī)模將增至213億元,2025年將達(dá)220億元。
封裝基板可為芯片提供電連接、保護(hù)、支撐、散熱、組裝等功效,以實(shí)現(xiàn)多引腳化、縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。
(2)鍵合絲
鍵合絲是芯片內(nèi)電路輸入輸出連接點(diǎn)與引線框架的內(nèi)接觸點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)電氣連接的微細(xì)金屬絲,直徑為十幾微米到幾十微米。根據(jù)材質(zhì)不同,分為非合金絲和合金絲,非合金絲包括金絲、銀絲、銅絲、鋁絲;合金絲包括鍍金銀線、鍍銅鍵合絲。
我國(guó)鍵合絲市場(chǎng)重點(diǎn)企業(yè)包括賀利氏、日本田中貴金屬集團(tuán)、煙臺(tái)一諾電子材料有限公司等。(3)引線框架
目前,國(guó)際上主要的引線框架制造企業(yè)主要集中在亞洲地區(qū),其中一些企業(yè)占據(jù)了全球市場(chǎng)的顯著份額。除了荷蘭柏獅電子集團(tuán)在歐洲外,其他都在亞洲。中國(guó)大陸也有一些企業(yè)在引線框架制造領(lǐng)域取得了顯著成就,如寧波康強(qiáng)電子股份有限公司、寧波華龍電子股份有限公司等。
2.光刻機(jī)
(1)出貨量
2024年,ASML、Nikon、Canon的集成電路用光刻機(jī)出貨達(dá)683臺(tái),較2023年的681臺(tái)增加2臺(tái),基本持平;銷售金額約在264億美元,2023年銷售金額約269億美元,銷售額基本持平。
(2)重點(diǎn)企業(yè)分析
隨著國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重視和投入加大,國(guó)內(nèi)光刻機(jī)企業(yè)開(kāi)始加速自主研發(fā)和創(chuàng)新。上海微電子是國(guó)內(nèi)唯一一家生產(chǎn)高端前道光刻機(jī)整機(jī)的公司,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了90nm光刻機(jī)的量產(chǎn),并在不斷努力突破先進(jìn)制程,加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。此外,國(guó)內(nèi)還有多家企業(yè)在光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)零部件領(lǐng)域取得了突破,如光源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和投影物鏡等環(huán)節(jié)。
3.刻蝕機(jī)
(1)市場(chǎng)規(guī)模
刻蝕機(jī)主要用來(lái)制造半導(dǎo)體器件、光伏電池及其他微機(jī)械等。近年來(lái),全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2023年全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約為148.2億美元,同比增長(zhǎng)5.93%,2024年市場(chǎng)規(guī)模約為156.5億美元。2025年全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)164.8億美元。
(2)重點(diǎn)企業(yè)分析
刻蝕機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出高度集中且競(jìng)爭(zhēng)激烈的態(tài)勢(shì)。全球范圍內(nèi),以LAMResearch、AMAT和TEL為代表的國(guó)際巨頭占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,它們憑借先進(jìn)的技術(shù)、豐富的產(chǎn)品線和廣泛的客戶群體,在全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)了大部分份額。中微公司和北方華創(chuàng)等本土企業(yè)憑借自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,逐漸在刻蝕機(jī)領(lǐng)域嶄露頭角,成為國(guó)內(nèi)刻蝕機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。
三、中游分析
1.市場(chǎng)規(guī)模
隨著國(guó)產(chǎn)替代的加速推進(jìn),中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),并展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。2023年中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為137.62億元,較上年增長(zhǎng)10.24%。2025年中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至159.14億元。
2.國(guó)產(chǎn)化率情況
國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)僅在2.5G和10G光芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)核心技術(shù)的掌握,2.5G及以下速率光芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%;10G光芯片國(guó)產(chǎn)化率約60%;25Gbs及以上的光芯片國(guó)產(chǎn)化率低,僅有4%。
3.企業(yè)布局情況
國(guó)內(nèi)專業(yè)光芯片廠商包括源杰科技、武漢敏芯、中科光芯、雷光科技、光安倫、云嶺光電等。國(guó)內(nèi)綜合光芯片模塊廠商或擁有獨(dú)立光芯片業(yè)務(wù)板塊廠商包括光迅科技、海信寬帶、索爾思、三安光電、仕佳光子等。目前國(guó)內(nèi)光芯片企業(yè)正在積極開(kāi)發(fā)25G光芯片產(chǎn)品,源杰科技、光迅科技、仕佳光子、海信寬帶等企業(yè)都有相關(guān)業(yè)務(wù)布局。
4.重點(diǎn)企業(yè)分析
目前,中國(guó)光芯片相關(guān)A股上市企業(yè)中,江蘇省分布最多,共9家。其次為上海市,共8家。廣東省、湖北省、浙江省均為7家,并列第三。
四、下游分析
1.光通信
(1)光纖光纜
隨著國(guó)家整體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及千兆光纖的升級(jí)等帶動(dòng)市場(chǎng)需求持續(xù)提升,光纜線路總長(zhǎng)度穩(wěn)步增加。2024年,新建光纜線路長(zhǎng)度856.2萬(wàn)公里,全國(guó)光纜線路總長(zhǎng)度達(dá)7288萬(wàn)公里。
(2)光模塊
光模塊由光電子器件、功能電路和光接口等組成,光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。2023年全球光模塊的市場(chǎng)規(guī)模約99億美元,同比增長(zhǎng)3.1%,2024年約為108億美元。2025年全球光模塊市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)121億美元,2027年將突破150億美元。
2.消費(fèi)電子
(1)手機(jī)
在國(guó)家消費(fèi)補(bǔ)貼及相關(guān)政策的推動(dòng)下,中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)需求增加。2024年全年中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量約2.86億部,同比增長(zhǎng)3.6%,時(shí)隔兩年觸底反彈。2025年中國(guó)智能手機(jī)出貨量將達(dá)到2.91億部。
(2)平板電腦
IDC數(shù)據(jù)顯示,2024年全年中國(guó)平板電腦市場(chǎng)出貨量為2985萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)4.3%,市場(chǎng)迎來(lái)回暖。其中第四季度市場(chǎng)出貨量為786萬(wàn)臺(tái),受庫(kù)存影響,同比下降3.7%。