仕佳光子研究报告：国产替代正当时，双平台自主IDM能力共振
（报告出品方/作者：国金证券，邵艺开，罗露）
1.1、背景：光通信行业空间广阔，国产化逐步向上游延伸
通信版块兼具国产化替代与低估值双重投资机会。2022 年 10 月 16 日开幕的 中共二十大报告中，“国家安全”被臵于显要位臵，“确保重要产业链供应链 安全”、“科技创新”是贯穿全文的关键词，奠定了国家未来鼓励科技创新、 国产化替代的投资基调。市场关注“信创”和国产化替代通常更多关注半导体 和计算机行业，而通信板块整体处在产业链中游（上游半导体原材料，下游各 种数字化应用等），价值相对被低估。与半导体、计算机行业不同，通信板块 国产化替代不仅有国家政策支持，更有降低原材料成本的商业动机，相应的技 术创新层出不穷。我们认为国产化替代是 2023 年通信板块重要的投资主线。
光通信是通信板块中技术壁垒高、行业空间广阔、增速快、技术路径多样的细 分赛道。经我们复盘，通信主设备、光模块、光纤光缆、模组等细分领域在过 去十年国产化替代进展显著。其中，光通信行业技术路径多样、应用前景广阔、 竞争格局相对分散，且优质的公司可在技术迭代创新过程中实现“弯道超车”， 不确定性增加投资机会。从光通信视角看，国内中际旭创等中游光模块厂商已 经凭借优秀的集成能力、封测技术，依靠丰富且高质量的产品跻身世界前列， 更多国产化替代机会体现在上游光芯片与器件领域。
根据 LightCounting 口径，2021 年，全球 TOP10 光模块厂商中已有 5 家中国 厂商，中际旭创与美国 Coherent（II-VI、Finisar）公司并列第一，显示国产光 模块厂商已不亚于海外企业。另外，根据 Omdia 口径，2021 年，国产领先厂 商份额合计达 26%，考虑到 Coherent 由 II-VI与 Finsar 合并，国产单一厂商份 额可比肩海外厂商，国产替代已经基本完成。中美科技摩擦下，光通信芯片国产替代机会大。对比国外和国内光芯片产品布 局，我们可知：1）国外巨头产品覆盖全且体量大，硅光芯片和 25 GB/S 高端 芯片犹存国产突破机会；2）国产光模块厂商向上游芯片延伸较少，相比高价收 购海外芯片公司，扶持国产芯片厂商从而降低成本更具经济效益。目前国内芯 片企业包括公司、西安源杰、武汉敏芯等，从低端芯片逐步突破，技术积淀条 件成熟后有望赶超国际厂商。
1.2、公司国产化进程顺利，与中科院深度合作
公司是国内稀缺的同时具备有源、无源光芯片和器件自主 IDM 能力的公司。 2010 年，郑州仕佳通信科技有限公司与中科院半导体所合作成立公司。2012 年，公司完成 PLC 分路器芯片研发，开始逐步批量供货。2014 年，经过与日 韩巨头的价格战、产能提升，公司成为全球最有竞争力的 PLC 光分路器芯片供 应商。 2016 年以来，公司拓展技术领域，先后成功研发 DWDM AWG 芯片、 数据中心 AWG 等无源合分波芯片，切入骨干网、城域网、数据中心等应用领 域。2018 年公司切入有源芯片，陆续立项和开发出 2.5G、10G、25G、大功 率 CW DFB 激光器芯片等产品，并逐步开展市场推广和导入。公司产品当前布 局主要覆盖电信和数据通信市场，且 DFB 可应用于激光雷达、气体传感等新兴 领域，已有小批量送样给激光雷达厂商。下游高景气使公司持续受益。
公司背靠中科院半导体所，有自主研发光芯片的基因。公司自 2010 年起与中 科院半导体所合作紧密，中科院半导体所既位列前十大股东，也为公司提供技 术支持，在光芯片上有多个项目合作。截至 2021 年底，公司已构建起包括 235 名研发人员及 10 名中科院专家顾问在内的研发队伍，研发方向涵盖无源 芯片、无源封装、有源芯片、有源封装、光电集成、其他光器件等各领域。
1.3、产品结构改善，业绩持续向好
营收持续增长，高毛利率业务占比提升。公司营收从 2017 年的 4.79 亿元增长 至 2021 年的 8.17 亿元，年均复合增速 14.28%；归母净利润自 2017 年亏损 2104 万元增长至 2021 年盈利 5016 万元。2020 年为公司上市年，亦为公司重 要节点，自 2020 年后，公司营收增速达 20%+，且利润在同年扭亏为盈，主要 原因有二：一是高毛利率的光芯片与器件业务占比提升，二是高毛利率的海外 地区销售占比提升。2022 年前三季度，公司营收 6.85 亿元，YoY+21.27%。根据调研，光芯片和 器件约占 48%，较半年报继续提升 1PP 以上；室内光缆占 26%+，线缆材料约 占 25%；归母净利润 731.69 万元，YoY +152.57%，已超过 2021 年全年。
分业务来看，公司主要产品可分为光芯片及器件、室内光缆、线缆材料以及其 他业务四个版块，2017 年分别占比 27%/34%/38%/1%，1H22 分别占比 46%/27%/26%/2%。近三年公司光芯片及器件版块毛利率维持在 35%+，光芯 及器件版块占总收入比例提升，对公司毛利率有正向影响。海外市场收入贡献占比提升，有助于提高公司总体盈利水平。2017 年公司面向 中国大陆 、国外、 其他地 区的销 售占比 分别为 96%/3%/1%，1H22 为 74%/24%/2%。近年公司面向国外市场的销售毛利率达 40%+，相较于中国大 陆 20%左右的毛利率水平，国外市场有较大的盈利空间。
公司研发投入强度处于光通信产业第一梯队。我们选取光通信产业链重点上市 公司进行研发费用率对比，包括：光芯片-器件-模块一体化的光迅科技、博创 科技、华工科技；主营光器件、模块的中际旭创、太辰光、新易盛；主营光芯 片的源杰科技。2021 年，公司研发费用率为 9.79%，仅略低于光迅科技的 10.19%，高于行业平均 6.32%，研发强度处于行业第一梯队。
PLC 光分路器芯片可应用于光纤到户（FTTH）建设中，公司是该细分领域龙 头。PLC 光分路器在网络中，可以将一根光纤中传输的光信号按既定的功率比 例分给多个光纤，或者进行多个光纤耦合到一个光纤，实现信号传输的耦合、 分支、分配。自 2003 年 PLC 光分路器起被逐步应用于光纤到户以来，技术性 能、良率等不断提升，产品成本不断下降，但是未发生实质性的技术迭代，从 EPON、GPON 到正在推广部署的下一代 10G PON，均延续采用 PLC 分路器 产品，目前尚无能够明显取代 PLC 光分路器芯片的产品。
2.1、市场机遇：全球宽带建设高景气，国内FTTR发展在即
PLC 产品核心受益于宽带建设。海外机会来自于宽带建设提速，国产 PLC 光 分路器芯片发展成熟，且产品有性价比优势，有广阔的出海机会。国内机会来 自于目前光纤铺设正从 FTTH （光纤到户）升级到 FTTR（光纤到房间），是 未来 PLC 光分路器较大的增量来源。 海外方面，部分发达国家 FTTH/B 渗透率仍较低，市场空间广阔。根据欧洲光 纤到户委员会，截至 2021 年 9 月，有 20 个国家或地区的渗透率超过 50%， 19 个国家或地区不及 10%，其中包含意大利（9.3%）、德国（6.3%）、英国 （5.9%）、比利时（2.4%）等发达国家，美国的渗透率也仅有 21.5%。
欧美地区在 2020 年左右有大规模加速宽带建设进程的计划，通过政府对基础 设施进行引导，带动相关光通信产业链的发展。国内市场 FTTH 已进入稳定增长期，FTTR 是更大的成长亮点。2019 年后光纤 接入端口（FTTH/O）已超 90%，截至 2022 年 10 月末，光纤接入端口数达 10.13 亿个，占比达 95.6%，渗透率稳居全球前三。随着国内 FTTH 渗透率逐渐达峰，叠加远程上班、上课需求上升，FTTR 需求 产生。FTTR 作为千兆时代下家庭网络的新型覆盖模式，是在 FTTH/B 的基础 上，通过主网关和分光器将光纤布设进房间，使得每个房间都可以达到千兆光 纤网速，实现全屋 Wi-Fi 6 千兆全覆盖的新型组网方案。广州电信与华为完成 的 FTTR 全光家庭网络解决方案，实验数据表明，相较于原来 Wi-Fi 信号较弱 的房间，采用 FTTR 使得数据传输速率提升 90%，时延降低 30%以上，可达 到全屋千兆 WiFi 覆盖能力。
政策支持国内 FTTR 发展。2022 年 7 月工信部公布的《对十三届全国人大五 次会议第 6332 号建议的答复》，提出加强数字家庭、智能建筑建设规范和综 合布线技术要求等标准研制，推进基础电信企业加快 FTTR 商用步伐，推动光 纤进一步向用户端延伸。中国信息通信研究院总工程师敖立提出，运营商到 2023 年 FTTR 用户发展指标是达到 200 万量级。根据量级换算，FTTR 对于 PLC 光分路器芯片的需求量是 FTTH/B 的数十倍。 根据产业链调研，假设一般住宅小区一幢楼 32 户，仅需要一个 1x32 均分光分 路器芯片即可完成 FTTH 的铺设，而 FTTR 完全建设需要每户再配臵一个均分 或非均分光分路器芯片，即共需 1+32 个，即使考虑降价幅度，长期市场空间 依然非常广阔。
2.2、公司进展：成功打破国际技术垄断，翻盘成为技术龙头
PLC 光分路器芯片核心技术曾一度掌握在日韩厂商手中。比如日本的 NEL，韩 国的 Fi-ra（现为美企Coherent 旗下产业）、PPI和 Wooriro，过去四家企业几 乎完全占据全球 PLC 光分路器芯片市场。由于日本厂商很少对外出口晶圆，因 此在中国 PLC 光分路器晶圆国产化成功之前，国内厂商主要从韩国进口晶圆后 自行切割成为芯片或直接进口芯片，进而进行加工封装为PLC光分路器。 2012 年仕佳研发出PLC芯片，率先打破日韩的垄断。据专家访谈，自14Q4 起，公司生产的 PLC 型光分路器芯片占全国市场份额 50％以上，成为全球最 大的光分路器芯片供货商。目前公司已成功实现20余种规格的 PLC 光分路器 芯片国产化，并成功实现平价化。根据公司，2010 年，国内PLC光分路器晶 圆价格在 2200-2400 美元，2019 年已下滑至 150-200 美元，实现上游芯片平 价化，助益国内光通信产业发展。
公司当前 PLC 光分路器芯片收入已相对稳定。公司 2021 年 PLC 光分路器芯片 产品收入达 1.22 亿元，YoY +15%；1H22 收入 5684 万元，YoY -19%，短期 下滑主要由于国内 FTTH/B 市场趋于饱和，且市场竞争较为激烈。非均分光分路器芯片有望成为公司最新增长动力，公司目前销售的 PLC 分路 器相关产品有 1 分系列和 2 分系列的 PLC 芯片晶圆、芯片、器件，产品矩阵为 业内最完善。此外，由于远程上课、居家办公需求提升，光纤到房间（FTTR） 开始被推广，公司针对此场景于 2021 年推出 1x5、1x7、1x9 等规格的非均分 光分路器芯片，有望成为公司新的增长动力。
AWG 芯片主要应用场景为宽带骨干网、城域网、数据中心以及 5G 前传。 AWG 芯片是波分复用（WDM）系统的核心器件，能在发送端将不同波长的光 信号复用，并耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长解复用。AWG 因极具性价比、尺寸、封装优势，有望成为主流高速模块合分波方案： 性价比优势：从成本角度考虑，200G AWG 并非 100G 价格的两倍，而是 在 100G 基础上略有提升，因此光模块速率要求越高，AWG 性价比越能 体现。此外，一个 6 寸的晶圆上可以做数百只 CWDM AWG 芯片，具备明 显规模效应和成本优势。 尺寸和封装优势：目前主流的 CWDM4 AWG 芯片，尺寸可以控制在 2mm ×10mm 以内，适应于更高速率下更小 Form Factor 的需求，而传统电信 主流方案“滤波片和 Z-block”器件尺寸较大。
AWG芯片与PLC光分路器芯片工艺具有复用性，设备、产能可以转移。公司 以 PLC 起家，目前已为行业龙头，PLC分路器芯片与 AWG 芯片均属于无源芯 片，并且技术原理相通，都基于PLC平面光路技术，生产流程相似，因此 PLC分路器芯片与 AWG 芯片生产线以及主要设备如芯区生长、刻蚀等可以共 用。技术路径相仿，产能可以转移。在 AWG 芯片产品发力，给予公司更大的 经营弹性，且凭借技术积累，使公司再度成为 AWG 领域佼佼者。
3.1、市场机遇：数据中心高景气，光模块技术换代
北美云巨头资本开支持续增长，Meta、微软宣布扩增明年预算。22Q3 北美云 巨头 Meta(Facebook)、亚马逊、微软、谷歌、Apple 五家企业合计资本开支 413 亿美元，同比 +18%；22Q1-22Q3 合计资本开支 1156 亿美元，同比 +21%。此外，Meta 预期 2022 全年资本开支 320-330 亿美元，2023 全年则为 340-390 亿美元，中位数同比 +12%；微软预期 2022、2023 全年资本开支将 达 286 亿美元、303 亿美元，分别年增 4%、6%。云巨头资本开支的提升，彰 显其对于市场的信心，有望进一步带动下游光通信产业链发展。
目前数据中心光模块正由 100G 升级为 200/400G，3-5 年内有望迎来 800G 换 机潮。根据 Lightcounting，2022 年 200G 模块市场规模超过 6 亿美元； 400G 模块市场规模超过 10 亿美元；2025 年，800G 模块将占据市场主流，销售额 达 16 亿美元。光模块技术升级，对光芯片厂商有两方面利好：一是纯粹的量 升；二是对光芯片的技术要求提升，有望提升价值量，且公司研发实力强劲， 有望取得更高市场份额。
3.2、竞争格局&公司进展：公司已发展为数据中心
AWG 领先企业 传统 DWDM AWG 芯片系列国内竞争对手主要有光迅科技和博创科技。光迅科 技和博创科技通过收购国外光芯片公司，较早踏足该领域，公司处于追赶阶段。 光迅科技先后并购丹麦 IPX 公司和法国 Almae 公司，博创科技则收购美国 Kaiam 公司，具备了 DWDM AWG 芯片从晶圆、芯片到模块、系统的生态能力。 根据产业链调研，光迅和博创两家公司，面向电信领域的 AWG 和 VMUX （+VOA）合计规模在 5-6 亿元，占到全球一半份额。
相较于光迅、博创两家公司收购国外成熟的技术以完善产业链布局，公司于 2016 年才自主开发完成。由于国内主要设备商已建立稳定的供应商渠道，对于 新进供应商的认证周期有所拉长。公司 2021 年底才完成主要设备商验证进入供应链，目前整体出货量较小。考虑到骨干网扩容及波分复用技术下沉，叠加设备商近年来更高国产化的需求，公司份额有望进一步扩大。 公司是国内较早开发数据中心产品的主要供应商。公司早期通过与 Intel 等主要 数通光模块厂商联合开发，2017年开发出数据中心用 O 波段 4 通道 AWG 芯片， 2019 年开始批量出货，进入更多光模块厂商供应链，如 AOI、华工正源等，目 前先发优势、认证优势已经十分明显。该领域主要竞争对手包括天孚通信、共 芯光子、安捷康光通、永鼎光电子等。
公司数据中心 AWG 产品实现大批量供货，并快速导入知名客户。目前公司用 于 100G-400G 数据中心光模块的 AWG 器件呈快速增长态势，100G-200G 高 速光模块用光组件产品实现规模化商用，并成功开发 400G、800G 系列，已分 别进入小批量发货和客户验证阶段。除了招股书披露的英特尔、索尔思等，根 据调研，目前公司 AWG 产品已进入十大光模块厂商中 6-7 家的供应链，侧面 印证公司的实力。当前光模块厂商 200G 替代 100G 的趋势明显，公司增长快 速，未来 400G、800G 替代 100G、200G 的趋势，公司有望迎来进一步增长。近 2-3年公司业绩增长主要来自数通市场 AWG 产品的增长，AWG 产品成为公 司光芯片及器件中最大收入来源。受益数据中心高速发展，公司 AWG 芯片业 务发展迅猛。公司 2021 年 AWG 芯片系列产品收入达 1.45 亿元，YoY +31%， 已超过 PLC 光分路器业务的 1.22 亿元；1H22 收入达 8031 万元，YoY +62%。
DFB 激光器是光模块里重要的激光直调和发射元件。（DFB）激光器芯片是一 种在 III-V 族半导体材料上制作的光发射有源芯片，在其多量子阱（MQW） 有 源层附近人工嵌入了纳米级的布拉格光栅，使之成为具有单一波长输出的单模 激光器件。DFB 是应用最为广泛的激光器，目前主要速率有 2.5G、10G、25G， 广泛应用在无线、固网接入、城域传输等高速光信息传输领域，是数据中心、 4G/5G 无线通信网和接入网中的关键光发射器件。DFB 激光器芯片同样受益于电信、数通市场的高景气发展，但由于高速率光模 块技术迥异，EML、DFB、VCSEL 等光芯片市场百家争鸣，公司进军 DFB 芯 片领域，短期更多的是结合自身无源芯片优势，打造无源、有源光芯片 IDM 一 体化平台，提高公司综合竞争力。
4.1、市场机遇：高速率激光芯片国产化需求迫在眉睫
高速率激光器芯片被海外垄断，国产替代需求迫切。由于海外企业发展较早， 产业链完备，海外主流速率已经达到 25G Baud，高端芯片如 56G Baud 或 100G PAM4 应用只有海外少数厂商如 Lumentum、Broadcom、三菱等可以提 供，国内水平 25G 基本可以自给，但更高端应用场景的 50G EML 或 100G PAM4 应用仍需突破。《中国光电子器件产业技术发展路线图 2018-2022》对 于国内需要重点突破的激光器速率类型给出指引。考虑到激光器占光模块价值 量 60%以上，高速率光芯片的突破迫在眉睫。
当前 2.5G/10G 激光芯片已实现国产化突破。在 2.5G 及以下速率光芯片方面， 我国光芯片企业已基本掌握核心技术，2.5G 光芯片市场已基本实现国产化，据 ICC，2021 年全球 2.5G 及以下 DFB/FP 激光器芯片市场中，国产占比较高， 主要厂商包括武汉敏芯（17%）、中科光芯（17%）、光隆科技（13%）、光 安伦（11%）；10G 光芯片也基本实现国产化，但部分型号产品仍存在较高技 术门槛，依赖进口。根据 ICC，2021 年全球 10G DFB 激光器芯片市场中，国 内较为领先的厂商包括源杰科技（20%）、云岭光电（6%）。
随着 5G 建设推进，我国 25G激光器有所突破。我国厂商在应用于 5G 基站前 传光模块的 25G DFB 激光器芯片有所突破，数据中心市场光模块企业开始逐 步使用国产厂商的 25G DFB 激光器芯片，根据 ICC 统计，2021 年，25G 光 芯片的国产化率约 20%，但 25G 以上光芯片的国产化率仍较低，约 5%。
4.2、竞争格局&公司进展：高速率激光器竞争较为激烈，公司正逐步追赶
国内高速率激光器芯片竞争激烈。DFB 方面，境外玩家包括住友电工、三菱电 机等涉及业务面较广的垂直一体化企业，以及专注于 DFB激光器芯片的 MACOM；境内包括源杰科技、云岭光电、武汉敏芯、中科光芯等非上市企业，以及光迅科技等上市企业。对比国内布局较早的源杰科技，公司正积极追赶。源杰科技自2013年即推出 首款 DFB 激光器产品，截至目前已实现2.5G/10G/25G DFB全系列芯片大批 量出货，已在该领域深耕近十年。公司自2017年起进军DFB市场，在高速率25G芯片方面的技术虽尚未实现赶超，但也在 5 年内实现部分波长的研制及出货。此外，公司高功率CW DFB已取得较大优势，产品面向更广。
公司 DFB 芯片进展迅速，中低速率全产品、高速率部分产品可批量出货。公司 自 2015 年开始激光器的研发，在 DFB 激光器芯片领域已经逐步形成包括 2.5G DFB 激光器芯片、10G DFB 激光器芯片、25G DFB 激光器芯片、 CW DFB 激光器芯片，以及 DFB 激光器器件在内的一系列产品。目前公司 2.5G/10G DFB 芯片已通过客户认证，可实现批量出货；25G、硅光用 CW DFB 芯片大部分产品处于可靠性认证过程中，小部分波长产品可实现批量供货。除了高速率方面的研发，公司另外布局高功率激光器芯片的应用场景，包括： 气体传感场景，针对瓦斯等易爆气体的识别产品，3-4 年前即开发完成，目前 已有较多应用；激光雷达场景，公司布局 1550nm 激光雷达的核心相关光源芯 片，以及控温型的脉冲种子源 DFB 器件和连续波激光器器件，目前已出货给下 游雷达客户进行样品验证，截至 22Q3 累计出货 1 万只。
公司 DFB 业务处于快速增长期。2021 年底，公司光纤接入网用 DFB 激光器芯 片出货量累计突破 1000 万颗，并取得 FTTR 千兆光网市场突破，完成了行业 主流客户的应用验证和导入。收入方面，公司 2021 年 DFB 激光器芯片系列产 品收入达 3475 万元，YoY +90%；1H22 收入达 2289 万元，YoY +130%，为 公司增长最快的细分业务。虽然公司在 DFB 芯片布局较晚，但基于 PLC、 AWG 等前期自主 IDM 无源平台的成功经验，或可在技术、客户认证等方面实 现较快的追赶。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】
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