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光芯片价值量加速跃迁，供给刚性缺口有望持续

核心内容

光芯片作为光模块中技术壁垒最高、价值占比最大的部分，其价值量在高速光模块中持续提升，尤其在800G/1.6T超高速光模块中，成本占比接近 $70%$ 。随着AI算力集群向1.6T甚至3.2T演进，光芯片在光模块中的价值占比将显著增加，带动激光器芯片市场进入高速增长期。

激光器芯片是光通信系统中实现光电信号转换的关键器件，其性能直接影响传输速率与能效表现。主要分为EML、CW、DFB、VCSEL、FP五大类，其中EML与CW激光器芯片在数据中心市场中占据主导地位，预计到2030年将占全球激光器芯片市场 $90.9%$ 份额。2024年EML与CW市场规模达9.7亿美元，预计2030年将增长至208.0亿美元，CAGR达 $66.6%$ 。

主要观点

• 光芯片价值跃迁：随着光模块速率的提升，光芯片成本占比显著增加，成为光通信系统中的核心价值环节。
• InP衬底供给紧张：InP衬底材料价格持续上涨，成为制约激光器芯片产能扩张的关键因素。目前，InP衬底市场由Sumitomo、北京通美、日本JX等头部企业主导，市场集中度高。
• TFLN作为替代方案：薄膜铌酸锂（TFLN）在高速调制器领域展现出显著优势，功耗仅为传统方案的1/10，驱动电压仅为传统材料的1/10，成为解决InP瓶颈的重要技术路径。
• 硅光方案的崛起：硅光架构因高集成度和低成本成为高速光模块的发展方向，但其仍需依赖InP或GaAs激光器芯片作为外接光源。
• 市场供需失衡：激光器芯片行业存在产能扩产周期长、技术壁垒高、核心材料与设备受限等问题，导致整体市场供不应求，尤其在EML和CW芯片领域更为明显。

关键信息

• 全球激光器芯片市场规模预计从2024年的26亿美元增长至2030年的229亿美元，CAGR为 $44.1%$ 。
• 数据中心激光器芯片市场贡献核心增量，预计从2024年的16亿美元增长至2030年的211亿美元，CAGR为 $53.4%$ 。
• 2024年EML与CW激光器芯片合计市场规模达9.7亿美元，预计2030年将达208.0亿美元，CAGR为 $66.6%$ 。
• InP作为长波光电器件的核心衬底材料，面临非线性效应与功耗墙的物理瓶颈，尤其在200G以上单波速率下。
• TFLN具备高带宽、低功耗、高热稳定性等优势，有望成为200G以上高速应用的优先选择。
• 硅光方案依赖CW激光器芯片作为外接光源，其集成度高、成本低，但受限于带宽瓶颈，需增加并行通道以实现更高速率。

投资建议

• 重点标的配置：建议沿产业链自上而下配置，关注光芯片、光器件、光模块等相关企业。
• 国内标的：源杰科技、仕佳光子、长光华芯、光迅科技、永鼎股份等。
• 海外标的：Lumentum、Coherent等。
• 光器件标的：天孚通信、太辰光等。
• 光模块标的：中际旭创、新易盛、华工科技、光迅科技、联特科技等。

风险提示

• AIGC应用推广不及预期的风险；
• 国内外政策和技术摩擦的不确定性风险；
• 算力行业竞争加剧的风险等。

图表目录

• 图1：光互连市场的产业链
• 图2：非硅光光模块示意图
• 图3：硅光光模块示意图
• 图4：全球激光器芯片市场规模（按应用维度分）
• 图5：全球激光器芯片市场规模（按技术路线分）
• 图6：2021-2025年全球激光器芯片主要原材料（InP和GaAs）价格指数
• 图7：光器件制造流程图
• 图8：半导体产业链

激光器芯片分类表