光有源芯片在光芯片市场中占比超过90%,是光通信产业链上游的核心环节,但高端领域国产化率仍处低位。数据显示,25G以上光芯片的国产化率目前仅为5%,10G VCSEL/EML等难度较大的芯片国产化率也不足40%,高端市场仍以海外厂商为主。产业政策正在从资金扶持、税收优惠到出口管制等多个层面影响国产替代进程,但高端光芯片的突破仍需长期技术积累。
光有源芯片的市场地位与国产化现状
光芯片是实现光转电、电转光、分路、衰减、合分波等基础光通信功能的核心,是光器件和光模块的关键组成部分。按功能划分,光芯片分为光有源芯片和光无源芯片,区别在于器件实现功能过程中内部是否发生光电能量转换。光有源芯片在光芯片整体市场规模中占比超过90%,是行业的主导力量。
从市场规模看,我国光芯片市场在过去数年保持较快增长,相关数据显示该市场从2015年的6.49亿美元上升至2021年的14.97亿美元,过去7年的复合年均增长率为14.94%。随着数据中心设备更新和新建数据中心落地,预计到2026年我国光芯片市场有望扩大至29.97亿美元。
然而,国产替代率在不同档次产品间分化明显:
| 光芯片类别 | 国产替代率 |
|---|---|
| 10G VCSEL/EML等 | 不足40% |
| 25G | 20% |
| 25G以上 | 5% |
高端光芯片国产化率偏低,意味着当前25G以上速率的光芯片仍以海外供应为主,这是国产替代政策发力的关键方向。
产业政策如何推动国产替代
资金与税收政策扶持IDM企业
光芯片产业技术壁垒高、生产工艺复杂,投入极高而回报偏慢,这决定了政策扶持对行业发展至关重要。以国内光芯片IDM代表企业源杰科技为例,该公司成立于2013年,于2022年登陆科创板,以IDM模式深耕激光器芯片的研发、生产与销售。IDM全流程业务体系覆盖外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、可靠性测试验证等环节,实现全流程自主可控。
产业政策通过大基金投资、税收优惠等方式,支持这类IDM企业进行长周期、高投入的研发攻关。政策导向的核心逻辑在于:高端光芯片的突破需要从材料、工艺到封测的全链条自主能力,IDM模式有助于企业积累核心工艺know-how,从而逐步缩小与海外领先厂商的差距。
出口管制倒逼自主可控
在高端光芯片仍高度依赖进口的背景下,出口管制等外部约束客观上加速了国产替代的紧迫性。政策层面的应对思路是双向的:一方面通过产业政策扶持国内企业向高端产品延伸,另一方面引导下游光模块厂商优先验证和采用国产芯片,形成“应用-反馈-迭代”的正循环。
以源杰科技为例,其产品已应用于国内外知名运营商网络,并向海信宽带、中际旭创、博创科技、铭普光磁等国际前十大及国内主流光模块厂商批量供货,用于中兴通讯、诺基亚等大型通讯设备商。这种上下游协同为国产高端光芯片提供了宝贵的量产验证机会。
算力需求为国产替代提供市场动力
AIGC商业化应用加速落地,算力基础设施的海量增长和升级换代成为必然趋势,这直接拉动了光模块增量需求,光芯片作为光模块中最核心的器件深度受益。同时,AIGC对算力的要求催生高速率、大带宽的网络需求,光模块向更高速率演进,有力推动光芯片的技术升级和更新换代。
在此背景下,国内光芯片企业正加速高端产品布局。源杰科技正在研发布局应用于数据中心400G、800G高速光模块中的100G EML激光器、应用于400G DR4架构的高速硅光模块,以及未来有望应用于CPO光引擎中的工业级50mW/70mW大功率CW硅光激光器。这些在研项目瞄准的是当前国产化率最低、技术难度最大的高端市场,其产品性能定位为国内领先、国际先进水平。
常见问题
为什么25G以上光芯片国产化率只有5%?
25G以上光芯片属于高端产品,对材料生长、工艺精度和可靠性要求极高,且海外厂商在该领域积累深厚、专利布局密集。国内企业起步较晚,从研发到量产验证再到客户导入需要较长周期,因此短期内国产化率仍处于低位。
产业政策对光芯片国产替代能起到多大作用?
产业政策的作用主要体现在三方面:一是通过大基金等资金渠道支持IDM企业进行长周期研发投入;二是税收优惠政策降低企业研发成本;三是出口管制等外部环境变化倒逼下游客户加速导入国产芯片。但高端光芯片的突破最终取决于技术积累和量产验证,政策提供的是助力而非决定性因素。
算力需求增长对国产光芯片企业意味着什么?
算力基础设施建设直接拉动光模块需求,而光模块向更高速率演进将推动光芯片的技术升级和更新换代。对于国内光芯片企业而言,这意味着高端产品有了明确的市场需求和验证场景,国产替代的市场窗口正在扩大。