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通信行业:空芯光纤助力AI网络提速,DCI/MPO拉动特种光纤增量需求

信息技术2025-08-12中泰证券善***
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通信行业:空芯光纤助力AI网络提速,DCI/MPO拉动特种光纤增量需求

首席通信分析师陈宁玉SAC:S0740517020004通信分析师杨雷SAC:S0740524060005 CCONTEAI带动空芯光纤及多模光纤需求 ◼在通信、工业、科研应用中,单模、多模、保偏光纤通常以固体玻璃(石英)为传输介质。单模光纤以小纤芯(≈8–10μm)只允许基模传播,色散小、带宽高,适用于城域与长距离骨干传输;多模光纤以较大纤芯(常见50/125或62.5/125μm)支持多模传播、成本低,常用于短距离数据中心与楼宇网络;特种光纤则为满足特殊功能或环境设计(如掺杂增益、光子晶体、大模场、高功率承载、抗弯等)而非标准通信纤维;保偏光纤通过刻意打破纤芯/包层的对称性来维持光信号偏振态,常用于干涉测量、传感与相干光学系统。在这些纤种中,空芯光纤以其完全不同的导光介质与机制,成为近年来最受关注的颠覆性技术路径之一。◼空芯光纤以空气为传输介质,突破石英光纤本征极限,是颠覆性技术创新。空芯光纤的导光原理是以特殊微结构形成的光子禁带或反谐振 效应来抑制纤芯中光的横向泄漏,实现低折射率纤芯中的轴向光传输。空芯光纤中绝大部分光能量(95%以上)在空气芯中传输,因此光传输受光纤材料吸收影响少,非线性效应和延迟较小,损伤阈值高,热稳定性好,而且可以作为光与物质相互作用的高效平台。 数据来源:ofs,长盛通官网,杰瑞智联,《空芯光纤的技术研究与应用》,中泰证券研究所 ◼多模光纤凭借其高带宽、低时延和抗干扰特性,在AI算力基础设施中发挥着关键作用。在数据中心内部,多模光纤支持GPU集群间短距高速互连(如100米内1.6Tbps传输),满足AI大模型训练对高吞吐、低功耗的需求,其波分复用较传统光纤提升显著,同时兼容OM4/OM5等标准,降低布线复杂度。在医疗领域,多模光纤与光学神经网络结合,实现了内窥镜成像分辨率提升至1.5微米,支持活体神经元动态观测,为脑科学研究和癌症早期诊断提供高精度工具。此外,其多模式传输特性还可用于工业无损检测,通过模式分集实现管道腐蚀监测等复杂场景的高灵敏度传感。 ◼空芯光纤通过空气纤芯传输光信号,革新了传统光纤的物理限制。在长距离通信中,其超低时延(较传统光纤降低30%)和超低损耗(0.1dB/km以下)特性,可支撑金融高频交易、AI算力集群跨地域互联等时延敏感场景,例如微软计划部署1.5万公里空芯光纤构建全球数据中心网络。在量子信息处理领域,空芯光纤的非线性效应比传统光纤低3-4个数量级,支持高功率激光传输,为量子密钥分发和卫星通信提供更稳定的信道。工业场景中,其大孔径特性可集成激光加工、温度压力传感等功能,例如高精度激光切割和油气管道应变监测。此外,空芯光纤的抗辐照特性使其在航天器通信和核设施监测中具备独特优势,未来或成为6G网络和元宇宙基础设施的核心载体。 ◼2025年6月7日,中国移动发布了2025/2026年度普通光缆集采结果。其采购规模约320.68万皮长公里,折合0.9884亿芯公里,相比2023年集采预估规模减少了8.65%,加权平均价格为人民币53.85元/芯公里,含增值税,或每芯公里6.63美元不含增值税,比上次招标下降了26.2%。 ◼随着国内光纤到户铺设接近饱和,5G网络发展进入深水区,运营商正逐渐减少在传统固定和移动网络中的投资。CRU预测,2025年中国光缆总需求将同比减少2.2%至2.33亿芯公里。同时,中国头部企业正在增加创新和研发力度,如空芯光纤,多芯光纤以及发布新型多模光纤产品。许多企业加大其海外投资,进行全球产业布局,加强业务出海来应对本土市场需求的收缩和不断变化的外部市场环境和竞争。海外如Meta公司正着手规划一条横跨三大洋的海底光纤电缆,总投资额超100亿美元,总里程长4万公里。 国国内内供供需需有有望望平平衡衡,,出出口口持持续续增增长长 ◼数字化进程加速,光纤缆需求有望持续。光纤光缆作为通信传输的核心介质,其本质功能是通过光导纤维实现光信号的高效传输。该技术具备传输速率高、带宽容量大、抗电磁干扰能力强、信号衰减低等显著优势,在通信网络中深度参与数据的传输与信号承载,已成为现代通信网络的基础设施级关键组件。从下游应用场景来看,当前光纤光缆的核心需求主要分布于5G(运营商集采)、数通(数据中心互联)、海底光缆等通信领域,并进一步延伸至电力等行业场景。 ◼光纤光缆出口量逐年增加。在全球数字化进程加速,海外通信基建投资持续升温的背景下,欧洲、东南亚、非洲等地区对光纤光缆需求快速增长,中国出口量逐年攀升。2024年中国光纤出口量达2.73万吨(同比+24.8%),主要流向阿根廷、墨西哥等新兴市场。海外市场空间广阔,尤其在东南亚(5G建设)、中东(智慧城市)及非洲(网络覆盖率提升)等领域,中国厂商凭借成本优势和技术成熟度占据主导地位。 ◼光纤预制棒占光缆成本约70%,其中氢气和氦气占光纤预制棒成本共计67%,四氯化硅占总成本约16%。光纤厂商主要利用有机硅制纤。2025年1-6月,有机硅月均价约为11065-14214元/吨,去年同期价格约为13504-16533元/吨。我国氦气进口依赖度高,海关统计局数据显示,1-6月,进口氦气价格为108.8-137.7元/立方米,去年同期价格约为131.4-147.1元/立方米。1-6月,国内氢气月均价亦有所下降,价格为2.44-2.48元/立方米,去年同期价格维持在约2.59-2.80元/立方米。 来源:wind,头豹科创网,海关统计局,百川盈孚,中泰证券研究所 CCONTE海外启示及国内发展路径 ◼微软率先布局空芯光纤技术商业化,其或将长期引领空芯行业技术、市场及商业化进程。2024年11月,公司宣布未来24个月内规划部署15000公里空芯光纤用于数据中心及AI大模型连接。此外,微软于2022年即收购Lumenisity这一DCI互联的初创企业,且与其深度合作的南安普顿光电子团队长期引领空芯光纤研究方向、技术路径等。 ◼初创企业中,下一代光纤技术供应商Relativity Networks进展同样迅速。2025年2月,公司融资3298.2万元,首次曝光于公众视野。3月,公司与Prismian达成合作,计划大规模推广。7月,公司完成4367.6万元融资,投资方包括Prysmian、GOVOVenturePartners等。目前,公司已签下数百万美元合同,并开始向超大规模数据中心运营商交付空芯光纤。 数据来源:OFC,光纤在线,C114通信网,全球TMT,至顶网,中泰证券研究所 ◼空芯光纤仍处于商业化进展初期,未来6年复合增速有望达到56.72%。2023/2024年全球空芯光纤市场销售额为0.63/0.68亿美金,处于商业化早期。随着2024年康宁在DCI领域取得重大突破,除获得Lumen大额合同外,其新一代AI光纤及线缆系统还签下多项未公开协议。其管理层Weeks表示,“这仅是新市场的开端。预计DCI业务将快速扩张,到2030年末将为我们带来10亿美元商机”。 ◼光纤光缆行业CR10大于90%,康宁引领中国跟随,未来空芯领域竞争格局或变化不大。2024年,全球前十大厂商占据光纤光缆市场91.30%份额,分别来自美国(康宁)、中国(长飞、亨通、烽火、中天)、日本(古河电工/OFS、住友电工、藤仓)、意大利(普睿司曼)和印度(斯德雷特)。鉴于光纤光缆行业成熟度,以及空芯光纤这一细分领域市场空间规模,未来竞争格局或将仍有头部企业主导,但初创企业结合头部CSP大厂仍有一定机会。 数据来源:康宁,恒州博智,网络电信信息研究院,中泰证券研究所 ◼DCI市场产值快速增长,并有望带动上下游器件、设备。TrendForce数据显示随着AI发展,DCI技术日益受到关注,预估2025年产值将年增14.3%,突破400亿美元。随着DCI产值逐年增长,将带动上下游器件、模块、设备等需求成长。 ◼DCI典型的架构核心硬件组成包括:波分传输设备、光模块、光纤(空芯光纤)及上游核心器件。未来随着流量的不断增长,单个数据中心承载的数据量,业务量有限,DCI已经逐渐成为数据中心发展的必然趋势,其也将带来空芯光纤快速发展。目前北美地区是DCI的主要市场,预测未来亚太地区将会进入高速发展。 数据来源:TrendForce,光纤在线,中泰证券研究所 ◼中国移动首条空芯光纤正式商用,运营商或将引领国内需求节奏。随着国内八大数据中心集群建设提出,DCI互联在国内日益受到重视。产业链进程上,运营商当前以实验网为主,相关招采标数量较少,但2025年7月中国移动首条空芯光纤商用或标志商用化进程有望加快。空芯光纤生产商方面,长飞光纤已在相关项目中标,其技术水平处于领先地位。亨通光电已在AI先进光电材料项目中进行扩产。空芯光纤连接器生厂商方面德科立、光迅科技均进行了相关技术、产品布局。 ◼中国移动空芯光纤采购1次,长飞光纤唯一中标人,实际中标价约3.6万元/芯公里。广东移动2025空芯招标,需求共38皮长公里,其中包括34皮长公里空芯光纤,总计152芯公里。不含税单价限价为20万元/皮长公里,不含税总价限价为760万元。如按照最高限价计算,空芯光纤单价接近5万元/芯公里,是实芯光纤的2500倍。长飞光纤作为唯一中标人,其投标报价为14.5万元每皮长公里,不含税总价为551万元,则实际中标价格约3.6万元/芯公里。根据C114,亨通光电用于超低损空芯光纤、超低损多芯光纤和高性能多波段多模光纤等特种光纤的AI先进光纤材料研发制造中心扩产项目生产,计划2026年2月竣工。 ◼中国电信2025年空芯光纤招投标共2次,预计不含税单价与中国移动相差不大。中国电信广东、国际公司于25年6月采购空芯光纤,其中广东公司276芯公里、国际公司342芯公里,按最高价限价计算,则广东公司单价为约5万元/芯公里、国际公司为3.7万元/芯公里。因中国电信暂未开标,我们预计实际中标价格或与中国移动相差不大。后续随着市场需求扩大及产能扩张,空芯光纤价格预计持续下降至合理区间。 ◼八大枢纽10大集群之间有望随着市场需求、技术进步采用空芯光纤互联。2022年2月,国家发改委等多部委联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划10个国家数据中心集群。随着AI带来DCI互联需求提升,结合国家统一东中西部算力一体化协同,提升算力网络传输效能,节点间直连网络有望开启建设。 ◼我们通过将八大枢纽十大集群进行建议组网,前置条件包括:1)以百度地图汽车行驶距离计算(非直线);2)非全网状网组网,集群就近连接;3)北京为核心,连接宁夏、甘肃、内蒙、长三角等区域。测算总里程约为8.46万km,则按照2芯/4芯分别计算市场规模约为5.92亿/11.84亿元。需要注意的是,因集群内部数据中心连接、华中等地区未连接、非全网状网组网等因素,该数据偏小,非实际数字。 CCONTE空芯光纤及器件模块主要标的 ◼长飞光纤(601869.SH)主要生产销售通信行业常用的标准规格光纤预制棒、光纤、光缆,以及各类特种光纤光缆、电力线缆、光模块与光器件等产品;同时在工业激光、海洋工程等领域积极布局,提供完备的系统集成、工程设计服务与解决方案,为全球100多个国家和地区的通信行业及公用事业、运输、石油化工、医疗等其他行业,提供优质产品与综合服务。。 ◼领先的市场地位:作为全球光纤光缆行业的领先企业和国内早期生产厂商,凭借深厚技术储备、广泛客户群体及先发优势,在客户集中的市场趋势下,依托领先技术、生产能力和稳定客户群,于激烈竞争中稳固市场份额,保持强大影响力与吸引力。 ◼完善的业务链:是国内少数能大规模一体化生产光纤预制棒、光纤和光缆的企业,且持续拓展产业链上下游。一体化模式提升生产与运营水平,助力把握市场趋势、优化生产结构、灵活应对变动,同时以光缆终端市场优势带动上游需求,提高资源配置效率、营运灵活性及抗风险能力。 ◼领先的生产制造技术和严格的质量控制体系:采用全球领先工艺技术生产优质产品,是国内首家具备光纤