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硅光技术:市场爆发、国产化进程与关键挑战

硅光技术,作为光通信与半导体领域的核心融合技术,正快速从实验室研究走向市场应用前沿。其根本原理在于将传统光子器件与成熟的硅基半导体工艺深度结合——通过在硅衬底上集成光发射、调制、传输、探测等全套功能模块,实现高速、低功耗、高集成的光信号处理与传输。这项技术不仅为数据中心、电信网络等传统领域带来性能飞跃,更在人工智能、自动驾驶、量子计算等新兴场景中凸显出不可替代的价值,成为支撑下一代信息基础设施的关键技术之一。

从市场需求侧观察,硅光产业的增长动力已从“增量需求”转向“爆发式需求”。根据Yole最新报告《硅光子 2025——聚焦 SOI、SiN、LNOI 和 InP 平台》,硅光子行业正进入快速增长与多元化发展的关键阶段:人工智能持续推动带宽需求呈指数级攀升,倒逼行业向更高数据速率演进——预计200G/通道链路将在2026-2027年成为主流,并为800G、1600G收发器的规模化应用奠定基础。这类高带宽解决方案,恰好匹配超大规模数据中心与AI集群对“高速率+高能效”的双重需求,成为硅光技术商业化落地的核心场景。

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从产业链结构分析,硅光产业已形成“上游基础支撑—中游制造核心—下游应用拓展”的完整链条。上游环节中,高质量硅基材料(如SOI晶圆)、先进光刻设备(尤其用于硅光芯片精细结构加工的设备)及专业电子设计自动化(EDA)软件,是硅光芯片研发的技术基石;中游的芯片制造(流片工艺)与封装测试环节,直接决定硅光芯片的性能指标、量产良率与成本控制能力;下游系统集成商则将硅光芯片与其他电子元件结合,开发出适用于不同场景的光通信模块、光计算系统等终端产品。目前,全球硅光产业链协同效应已初步显现,不同环节的企业与科研机构各司其职,共同推动产业从技术验证向规模化量产迈进。

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里程碑时刻

9月11日,国家信息光电子创新中心发布全国产化12寸硅光全流程套件(PDK/ADK/TDK),这一突破标志着我国在硅光芯片领域首次实现从设计、制造、测试到封装工艺的全流程标准化,可支撑全国产硅光芯片大规模量产。

相比传统微电子芯片,硅光芯片传输速率更高、功耗更低,是5G/6G、AI算力网络、量子信息等领域的底层技术,还可以绕开对EUV光刻机的依赖,实现芯片领域“换道超车”。

“有了全流程套件,芯片研发的各环节就能统一使用标准化‘语言’,实现设计即测试、测试完成即封装,避免重复验证,缩短研发周期,降低制造成本。”国家信息光电子创新中心硅光技术部经理陈代高介绍,这一技术成果性能已达到量产要求,正支撑龙头企业进行高速硅光芯片的试产。

国产厂商,分食万亿市场

在硅光产业商业化浪潮中,国内企业已形成多梯队竞争格局,不同企业凭借技术积累与产品布局,在细分领域占据一席之地。

新易盛:高速模块+低功耗技术双线领跑

新易盛的核心优势集中在高速率光模块领域,其产品广泛覆盖数据中心、云计算、5G网络等场景,是国内少数能批量交付800G光模块的企业之一,直接受益于AI驱动的算力基础设施投资浪潮。市场传言其已进入英伟达、微软等国际巨头的供应链体系(虽未官方证实),但这一潜在合作预期显著提升了市场对其技术实力的认可。

技术布局上,新易盛不仅巩固传统OSFP/QSFP-DD封装模块的市场地位,还积极押注下一代技术——LPO(线性驱动可插拔光学)与CPO(共封装光学)。这类低功耗、高集成度技术,是应对AI集群高带宽需求的关键方向,也为其在未来竞争中预留了技术储备。

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财务数据印证了其增长态势:2025年上半年,新易盛实现营业总收入104.37亿元,同比激增282.64%;归母净利润39.42亿元,同比增长355.68%;扣非归母净利润39.34亿元,同比增长354.93%。从单季度表现看,2025年第二季度营收63.85亿元(同比+295.39%、环比+57.56%),归母净利润23.70亿元(同比+338.36%、环比+50.70%),高速率光模块产品销售占比的持续提升,成为驱动业绩增长的核心动力。反映在资本市场,新易盛股价今年以来涨幅已超260%,市场关注度与估值水平同步提升。

中际旭创:技术先发+产能扩张巩固龙头地位

中际旭创在硅光模块领域的“先发优势”尤为明显:2020年推出业内首个800G可插拔光模块,较新易盛等友商领先约一年;2023年全球首发高性能1.6T光模块,2024年顺利进入小批量出货阶段;目前已具备3.2T光模块的开发能力,技术迭代速度始终紧跟行业前沿。

由于单颗英伟达GPU至少需要搭配6至8个光模块,光模块需求随之激增。2025年上半年,中际旭创借此东风靠售卖光模块狂赚40亿元,股价在四个月内实现3倍涨幅,最新市值突破4600亿元。凭借这一亮眼表现,该公司成功超越海尔智家,成为山东省市值最高的企业。

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中际旭创2025年半年报显示,上半年,公司实现营业收入147.89亿元,同比增长36.95%;实现归母净利润39.95亿元,同比增长69.40%。净利润增速显著高于收入增速,表明公司盈利能力持续增强。经营活动产生的现金流量净额为32.18亿元,同比大幅增长232.45%,

当前,中际旭创正积极推进800G等高端光模块的产能扩张。据公司2025年半年报披露,其对原募投项目“苏州旭创高端光模块生产基地项目”进行调整,将该项目中未使用的4.46亿元募集资金,转用于新建“铜陵旭创高端光模块产业园三期项目”,这一调整的核心目的在于,进一步强化其800G等高端产品的批量交付能力。

天孚通信:光器件细分领域稳扎稳打

天孚通信聚焦硅光产业链中游的光器件环节,产品覆盖有源与无源器件,2025年上半年受益于AI行业发展,业绩表现稳健:实现营业收入24.56亿元,同比增长57.84%;归母净利润8.99亿元,同比增长37.46%;扣非后归母净利润8.67亿元,同比增长35.27%。

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从市场需求分化看,天孚通信的产品结构呈现“数据中心强、电信市场稳”的特点:电信通信领域对光器件的需求较平稳,而数据中心领域受虚拟经济、云计算、AI等场景驱动,需求持续稳步增长。反映在生产与销售端,2025年上半年其光通信元器件产量同比增加38.38%(新增5817万个),销量同比增长15.80%(新增1734万个),营业收入同比增加60.10%(新增9.12亿元),产量与营收的高增长,印证了数据中心需求对其业务的拉动作用。

亨通光电:全产业链优势+海外布局双线发力

亨通光电凭借“光棒—光纤—光缆—光器件”的全产业链布局,在通信主业领域保持竞争优势。2025年上半年,公司实现营业收入320.49亿元,同比增长20.42%;归母净利润16.13亿元,同比增长0.24%;扣非后归母净利润15.71亿元,同比增长3.69%。第二季度表现尤为突出,营收187.81亿元(同比+26.64%、环比+41.55%),归母净利润10.56亿元(环比+89.74%),环比增速显著,显示出业务复苏态势。

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通信主业方面,亨通光电持续巩固“光棒—光纤—光缆—光器件”全产业链优势,其自主研发的G.654.E大有效面积光纤已应用于全国近20个国家级算力枢纽节点,165μm细径超抗弯系列光纤适配深海光缆系统,OM4与OM5多模光纤满足IDC多模高速连接需求。今年7月,其发布了空芯反谐振光纤,特定波段传输损耗≤0.2dB/km且具备批量交付能力,同时启动总投资规模达200亩的“AI先进光纤材料研发制造中心”扩产项目,计划2026年2月竣工投产,重点聚焦新一代光纤材料规模化生产,此外还在推进墨西哥等地的海外光通信产业布局。

不过,多家研究机构预测其2025-2027年归母净利润分别为32.6-33.7亿元、37.9-39.0亿元、42.8-45.2亿元,对应市盈率15-16倍、13倍、11-12倍,估值处于行业合理水平,但毛利率阶段性下滑需警惕低价竞争或原材料波动的长期压力,研发费用率下降需平衡成本控制与技术创新,海外业务也面临国际政治、汇率波动等不确定性,大规模扩产项目的进度还可能影响订单交付节奏。

仕佳光子:光芯片业务高增+境外市场突破

仕佳光子主营业务覆盖三大类产品:一是PLC光分路器芯片、AWG芯片及组件、VOA芯片及器件模块、OSW芯片、WDM器件及模块、光纤连接器跳线等;二是FP激光器芯片及器件、DFB激光器芯片及器件、EML激光器芯片等;三是室内光缆、线缆高分子材料等,这些产品主要应用于数通市场、电信市场及传感市场。

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上半年,仕佳光子主营业务营收呈现差异化增长态势。其中,光芯片和器件产品收入69999.16万元,同比大幅增长190.92%;室内光缆产品收入14996.56万元,同比增长52.93%;线缆高分子材料产品收入12563.91万元,同比增长23.39%。境外市场表现尤为亮眼,同期境外收入45161.11万元,同比激增323.59%,占公司总收入的比例达到45.50%。

现金流方面,仕佳光子上半年经营活动产生的现金流量净额为1115.89万元,较上年同期增长158.09%,主要得益于第二季度的显著改善:一季度该指标为-5636.06万元,二季度增至6751.95万元,环比增加1.24亿元,经营活动的良性循环为后续研发与生产提供了支撑。研发投入上,报告期内公司研发投入6141.78万元,同比增长14.01%,但研发投入占营业收入的比例较上年同期减少5.81个百分点,公司解释称这是“营业收入增长比例高于研发投入增长比例”的结果,属于企业快速增长阶段的正常现象。

关卡,仍待突破

尽管硅光产业发展势头良好,但仍面临诸多技术挑战。

技术多样性与标准化缺失便是其中之一,硅光技术领域存在显著的技术多样性问题,不同客户常采用独特技术路径,从光纤阵列选择(如250um与127um光纤阵列),到波导类型差异(硅波导与SiN波导等),再到光电探测器、调制器等组件类型繁多(如Ge光电探测器、MZM、MRM等),每种元件都需单独进行性能与可靠性验证,这极大增加了硅光技术产业化难度,阻碍产品大规模生产与推广。格芯首席技术官Gregg Bartlett曾指出,硅光领域的这种“技术多样性”如同“雪花效应”,每个客户技术路径各不相同,导致产业化过程中需投入大量资源进行定制化开发与验证。

可靠性与寿命考验也是硅光技术面临的重要挑战。在数据中心等高复杂度应用场景中,光互联系统对平均无故障时间(MTBF)要求极高,通常需以天甚至小时计量,这就要求硅光光电器件必须通过严苛的可靠性测试,包括2000小时湿热循环、温度冲击等环境考验。例如在数据中心运行环境中,温度与湿度会随季节与设备运行状态变化而频繁波动,若硅光器件可靠性不足,易出现性能下降、故障甚至损坏情况,影响整个数据中心网络稳定运行。

但总体来看,国内硅光产业已越过“技术验证”的临界点,进入“量产攻坚+市场拓展”的关键阶段。随着全流程标准化技术的落地、企业产能的持续扩张,以及技术挑战的逐步突破,硅光技术有望在未来3-5年内实现从“高端小众”到“规模化应用”的跨越。