通訊運營商（無線接入+有線傳輸網）和數通（資料中心）是光模組兩大重要市場，2020年上半年除了預期內的運營商市場5G建設帶動前中回傳需求，北美雲資本開支回升帶動數通市場回暖外，超預期的是疫情帶來的數通市場景氣度進一步上升。現在時點展望2021年，5G+數通的需求增長能否持續？2020年400G模組廠不同程度地實現了小規模放量，那麼接下來400G能否走出類似100G的成長邏輯呢?
1、5G+數通的需求增長能否持續?

（1）5G：2021年能否增長存在不確定性
2020年中國5G規模建設啟動，運營商資本開支同比增長12%；其中5G投資達1803億元，由於4G投資的大幅下降，給5G提供較大資金空間。根據我們年度策略預測，以及三大運營商基站招標統計，預計全年建設54~63萬5G基站，無線側帶來光模組市場增量約45~60億元。

展望2021年，5G新建基站數量是否同比增長存在不確定性。原因有三：1、預計至20年底，三大運營商已有的約67~76萬5G基站，已經可覆蓋全國主要地級市。相比較於4G的廣覆蓋任務，5G作為高附加值網路，已經初步完成建設任務。

2、三大運營商+廣電，將繼續深化共建共用。共建共用給運營商每年節省大量資本開支，共建共用帶來格局更加集中進一步增強了對於上游產業鏈議價能力。此外，700MHz頻段的利用，有望進一步降低運營商5G網路的部署成本。

3、2020年底，產業鏈將面臨進一步降價壓力，上游環節面臨盈利進一步被擠壓的風險。
（2）數通：雲廠商資本開支已處於短期高位，疫情邊際影響減弱
市場關注到北美雲服務商資本開支持續攀升，但沒有注意到資本開支已處於相對高位。從20Q2北美第一大雲服務商亞馬遜的資本開支與其雲服務營收比可見，短期資本投入已處於相對較高位置。
雖然數通光模組市場伴隨著埠速率提升+光互聯向更小方向滲透（伺服器間->板間->片間），市場長期呈現更多成長性，但避免不了短期3~5年的週期性波動。

2、400G能否走出類似100G的成長邏輯?
（1）500m~2km為數通市場需求主力
光模組的主力需求在500m~2km，長期約占整體需求量超過60%，主要面對交換機互聯場景。而目前階段放量的產品主要集中在300m以下，該距離需求占整體長期需求空間不足25%。

（2）現有400G出貨集中在短距
由於VCSEL晶片成本低、產量大，且短距離的PAM4調製可行，因此400G的AOC、SR8及SR4.2模組相對成本壓力不高，2020年400G模組廠不同程度地實現了小規模放量。

（3）晶片問題成為關鍵
目前400G核心問題不在於電晶片，而在於光晶片。100G時代，25G DFB晶片價格低、產量大，可滿足500m~ 2km主力需求，帶動了光模組需求量快速上升。而400G時代，由於DFB晶片難有較好的PAM4中長距調製效果，同時高速EML晶片價格高企產量有限，因此放量的產品僅為短距離的VCSEL產品。400G產品走出100G成長邏輯需要等待新的高性價比光調製晶片出現（較大概率是薄膜鈮酸鋰調製晶片）。

3、光晶片未來技術路徑
（1）磷化銦
作為重要的三五族化合物半導體之一，磷化銦（InP）具有電子遷移率高、耐輻射性能好、禁帶寬度大等優點，在光子、射頻領域有很好的應用優勢。隨著數通市場對更高速度的資料傳輸需求，InP技術正從傳統運營商市場向數通市場邁進。基於InP的半導體雷射器主要有DFB、EML。其中DFB可實現25G速率，中長距離及以下傳輸（10km）；EML可實現50G速率，長距離及以下傳輸（80km），同時由於EML具備較好的信號品質，可實現PAM4等調製進一步放大傳輸頻寬，目前已有通過PAM4實現100G單通道EML晶片。由於溫控問題，uncooled EML成為數通市場較好選擇，可以實現500m~2km產品覆蓋。但EML主要問題在於產量有限，價格高企。
目前中國國產25G EML仍待突破，處於少量驗證階段。EML難度在於在未大量出貨之前，無法預知產品良率，產品好壞無法測試，僅在使用後才可得知，這給中國國產產品規模應用帶來很大困難。

（2）矽光
矽光是實現光電集成的較好方向，且大尺寸高品質的矽晶圓帶來了絕佳的成本優勢。但由於矽基插入損耗高、存在溫漂問題，同時封裝複雜度高，目前僅在2km以下市場得以應用，而在短距300m以下，VCSEL具備較大優勢。目前矽光晶片所需的成熟鍺矽工藝仍需依靠美國代工，產業鏈上可控程度較低。

（3）鈮酸鋰
在美國國防部的一項關於鈮酸鋰的報告中曾經有過這樣一段對鈮酸鋰的評價：“如果電子革命的中心是以使其成為可能的矽材料命名的，那麼光子學革命的發源地則很可能就是以鈮酸鋰命名了。”

鈮酸鋰材料具備良好的光學特性，在通信界並不陌生，早在骨幹網中應用有鈮酸鋰體器件。薄膜鈮酸鋰加工成晶片，是未來光調製晶片3db光口頻寬突破60GHz瓶頸的重要方向。但是由於鈮酸鋰材料加工難度大，製造工藝為其核心，量產技術仍需提升。

未來隨著薄膜鈮酸鋰製造工藝逐步成熟，鈮酸鋰薄膜晶片體積有望小型化至1~2mm，同時由於其高速率、高信號品質、低插損等特點，將在數通光模組市場和運營商設備領域有廣闊前景。

總之，從未來中短期來看，光模組下游市場中，5G建設市場增長面臨下降風險，數通市場受疫情正面影響的邊際變化已減弱，光模組市場未來1~2年需求增長存在不確定性，其中400G產品大規模放量需要相應晶片獲得突破。未來光晶片的三條技術路線上，矽光具備板間/晶片間的光電集成優勢，而通信傳輸上300m以下VCSEL具備成本優勢，500m及以上薄膜鈮酸鋰晶片具備極大優勢，是未來光調製晶片發展的重要方向。