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- 到2030年中國FTTR滲透率將領先全球,推動光通信設備需求增長。
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到2030年中國FTTR滲透率將領先全球,推動光通信設備需求增長。
1、光通信行業(yè)概覽
隨著數(shù)字化時代的到來,全球應用數(shù)據(jù)量和對通信容量的需求急劇增長,光通信行業(yè)迎來持續(xù)發(fā)展機遇。而人工智能(AI)的快速發(fā)展更是成為推動這一趨勢的重要因素。AI技術的廣泛應用,從智能語音助手、機器學習算法、自動駕駛汽車到具身智能,都對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群腿萘刻岢隽饲八从械囊?。光通信技術利用光波作為信息的載體,通過光纖這種媒介進行信息傳輸,它的優(yōu)勢在于能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸、巨大的數(shù)據(jù)容量、超長距離的傳輸能力、極低的信號損耗,同時具有小巧的體積、輕便的重量以及出色的抗干擾性能。如今,光纖傳輸正在逐步取代傳統(tǒng)的電纜傳輸,成為全球信息網(wǎng)絡的主導傳輸方式。事實上,光通信已成為信息高速傳輸和高速計算的技術底座。
光通信的典型應用領域包括:
資料來源:普華有策
這些領域體現(xiàn)了光通信技術在信息傳輸、傳感、檢測等方面的重要作用。
2、電信側應用場景分析
(1)固網(wǎng)接入
固網(wǎng)接入通過光纖技術將用戶連接到運營商核心網(wǎng)絡。無源光網(wǎng)絡(PON)因其高傳輸容量、優(yōu)質(zhì)傳輸質(zhì)量和長距離優(yōu)勢,成為解決通信速度瓶頸的理想方案。FTTH(光纖到戶)技術提供高速穩(wěn)定的寬帶接入,預計到2027年全球滲透超過12億戶。隨著高帶寬應用增加,F(xiàn)TTH發(fā)展為FTTR,通過主網(wǎng)關延伸至每個房間,提供獨立高速連接,減少Wi-Fi中繼需求,提升網(wǎng)絡穩(wěn)定性。預計到2030年,中國FTTR滲透率將超過25%。
(2)無線接入
光通信技術在無線通信中發(fā)揮重要作用,尤其是在電信運營商的地面通信網(wǎng)絡中,通過大量基站將數(shù)據(jù)轉換為光信號并傳輸?shù)焦歉删W(wǎng)絡。4G網(wǎng)絡通過前傳和回傳兩部分實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,而5G網(wǎng)絡在此基礎上演進為前傳、中傳和回傳三層結構,以支持更高的帶寬和更低的時延,推動更快的傳輸速率。5G-Advanced(5G-A)作為向6G發(fā)展的關鍵階段,通過通感一體、無源物聯(lián)等新技術,滿足多種場景需求,推動網(wǎng)絡能力提升。
截至2024年底,我國5G建設走在全球前列,5G基站達425.1萬個,占總基站的33.6%。
2020-2024年中國基站數(shù)量發(fā)展情況(萬個)
資料來源:普華有策
隨著6G技術的不斷發(fā)展,光通信在其中將發(fā)揮至關重要的作用。2025年,政府首次將6G納入未來產(chǎn)業(yè)培育的核心框架。與5G相比,6G的傳輸速率可達到1Tbps,時延從毫秒級降至微秒級,覆蓋范圍更廣,利用衛(wèi)星和高空平臺實現(xiàn)全球無縫覆蓋,滿足偏遠地區(qū)的通信需求。同時,6G將推動通信與感知一體化,支持無蜂窩網(wǎng)絡架構,網(wǎng)絡容量大幅提升,能夠同時連接數(shù)百甚至數(shù)千個設備,并且在特定場景下提供更高精度的定位服務。
(3)城域和骨干網(wǎng)
城域網(wǎng)是以城市為范圍的通信網(wǎng)絡,連接骨干網(wǎng)和接入網(wǎng),負責數(shù)據(jù)的匯聚與分發(fā)。骨干網(wǎng)則是跨區(qū)域的核心傳輸層,主要依賴光纖,支持高速數(shù)據(jù)調(diào)度。隨著固網(wǎng)接入和5G技術的發(fā)展,運營商需要提升傳輸系統(tǒng)以增強數(shù)據(jù)承載能力,預計25G將取代10G成為城域網(wǎng)的主流接入速率,而100G、200G和400G速率將成為骨干網(wǎng)的主流選擇。
隨著人工智能的發(fā)展,對計算資源和數(shù)據(jù)存儲的需求增加,推動了骨干網(wǎng)的升級。為了優(yōu)化成本效益,400G骨干網(wǎng)絡成為行業(yè)必然選擇。2023年,中國移動率先部署400G骨干網(wǎng),中國聯(lián)通和中國電信也在進行相關測試。光通信行業(yè)預計將持續(xù)從中獲益。
3、終端側光通信應用場景分析
(1)車載光通信
隨著智能化和網(wǎng)聯(lián)化的推動,汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷深刻變革。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的興起使得車載電子系統(tǒng)和傳感器的應用迅速增長,導致車內(nèi)通信帶寬需求激增。為此,車載光通信技術應運而生,提供高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲和高可靠性,滿足自動駕駛實時決策和大容量數(shù)據(jù)交換的需求。與傳統(tǒng)銅纜傳輸相比,光通信在抗干擾、高帶寬和輕量化方面優(yōu)勢明顯。2023年底,IEEE發(fā)布了車載光通信標準,加速了該技術在汽車領域的應用。同時,中國也在積極推動相關技術標準的制定。車載光通信的廣泛應用將推動智能汽車的發(fā)展,滿足高帶寬需求。
(2)車載激光雷達
車載激光雷達技術起源于科研與測繪領域,80年代開始向商業(yè)化探索,2021年全球首款車載激光雷達產(chǎn)品問世,標志著商業(yè)化進程啟動。自此,市場出貨量迅速增長,2024年全球裝機量突破150萬顆。據(jù)中國汽車工程學會,2024年10月全球已有77款搭載激光雷達的車型,其中87%采用中國廠商產(chǎn)品。全球市場預計從2024年的8.61億美元增長至2030年的38.04億美元,年復合增長率為28%。國產(chǎn)化車載激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈前景廣闊。
(3)具身智能
光通信與光感知技術在智能制造、醫(yī)療健康、環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)科技等領域的應用加速,推動了數(shù)字化與智能化的普及。光通信支持工業(yè)機器人、醫(yī)療影像設備、高精度污染檢測和農(nóng)業(yè)設備的高速數(shù)據(jù)傳輸與精確監(jiān)控,提升效率與產(chǎn)品質(zhì)量。同時,具身智能機器人的發(fā)展依賴于光通信的高帶寬、低延遲特性,用于運動控制與感知系統(tǒng),結合光學編碼器及分布式光纖傳感器,精確捕捉機械變形與受力狀態(tài),推動智能化應用向更高性能邁進。
(4)其他終端側應用場景
隨著傳輸速度、數(shù)據(jù)帶寬的提升,光通信與光感知技術在智能制造、醫(yī)療健康、環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)科技等領域的應用加速。在智能制造中,光通信確保工業(yè)機器人和自動化設備的高速通信與精確檢測;在醫(yī)療健康領域,光學相干斷層掃描(OCT)等設備幫助實現(xiàn)高分辨率成像,支持臨床診斷;在環(huán)境監(jiān)測中,光通信技術用于高精度大氣污染檢測;在農(nóng)業(yè)科技中,光通信電芯片推動農(nóng)業(yè)設備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。光通信及光感知技術的發(fā)展促進了數(shù)字化與智能化的廣泛應用。
4、數(shù)據(jù)中心側應用場景分析
光通信在數(shù)據(jù)中心的主要應用包括服務器與交換機之間、交換機之間及不同數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計算的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心對計算和存儲能力的需求增加,特別是AI領域。光通信以高帶寬特性支持大規(guī)模數(shù)據(jù)交換和低延遲訓練,成為AI基礎設施的核心技術。AI發(fā)展推動了對高速傳輸?shù)男枨?,進而促進光通信電芯片技術的升級。預計到2028年全球數(shù)據(jù)量將達384.6ZB,硅光技術將迎來巨大的市場潛力,到2029年硅光芯片銷售額預計達30億美元。
此外,隨著“東數(shù)西算”工程的深入推進,預計國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的建設將進一步加強。預計到2028年,中國的數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量將增至2,000萬架,市場規(guī)模將擴大至5,437億元人民幣。
2023-2028年中國數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量規(guī)模及增速
資料來源:普華有策
5、行業(yè)近年的發(fā)展情況與未來發(fā)展趨勢
(1)固網(wǎng)接入大規(guī)模升級,F(xiàn)TTR加快部署進度
隨著5G移動互聯(lián)網(wǎng)的普及,流量進入快速增長階段,千兆光纖寬帶成為主流。2020年,歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)發(fā)布F5G,推動全球固定網(wǎng)絡的高速發(fā)展。F5G采用10GPON接入、WiFi6和200G/400G技術,旨在實現(xiàn)千兆寬帶互聯(lián)互通,開啟光纖到房間(FTTR)新紀元。F5G-A則引入50GPON技術,提供更高的傳輸速率和容量。預測到2030年,中國FTTR滲透率將領先全球,推動光通信設備需求增長。
(2)光通信網(wǎng)絡速率持續(xù)提升,調(diào)制技術路線持續(xù)升級
PAM4技術通過采用四個信號電平來傳輸數(shù)據(jù),相比于NRZ技術,能夠在相同波特率下實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量,提升網(wǎng)絡帶寬和帶寬利用率。由于其高階調(diào)制格式,PAM4有助于減少光學器件數(shù)量和性能要求,實現(xiàn)成本和功耗優(yōu)化。隨著數(shù)據(jù)中心流量增長和5G的應用,PAM4技術的成熟度不斷提高,成為高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕l(fā)展趨勢。
(3)相干光傳輸技術下沉趨勢明顯
相干光傳輸技術通過在發(fā)送端采用相干調(diào)制,并在接收端利用相干檢測,充分利用光波的偏振、幅度、相位和頻率,提高光纖傳輸效率。與傳統(tǒng)非相干光通信相比,它在傳輸距離和容量上具有明顯優(yōu)勢。隨著技術成本和功耗的降低,預計到2028年,全球相干光模塊市場將接近100億美元,年均增長約15%。
(4)汽車智能化推動光通信技術需求
隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)和自動駕駛技術的進步,車載電子系統(tǒng)對通信速度和安全性要求提高。光通信技術因其高速、抗干擾、減小電纜空間和降低重量的優(yōu)勢,成為新趨勢。
智能化汽車對海量數(shù)據(jù)的需求推動了光通信的發(fā)展,支持實時高清視頻、大容量數(shù)據(jù)和高精度傳感器數(shù)據(jù)的低延遲交換,確保高可靠性的實時決策。
光纖電纜較銅線輕薄,易于集成到車輛中,減少性能負擔,為智能汽車提供高效且可持續(xù)的通信解決方案,滿足高帶寬需求。
(5)海量數(shù)據(jù)時代釋放硅光技術潛力
隨著對高速、低功耗網(wǎng)絡解決方案的需求激增,硅光技術因其集成激光器、調(diào)制器和探測器等關鍵光電組件而備受關注,能夠提供低功耗、高容量的數(shù)據(jù)傳輸,并有效降低運營成本。隨著數(shù)據(jù)中心、云計算及5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等領域對帶寬的需求增加,硅光芯片市場預計到2029年將達到30億美元,成為光模塊市場的重要組成部分。
(6)供應鏈自主可控加速光通信電芯片國產(chǎn)替代
近年來,我國光通信電芯片行業(yè)加速推進國產(chǎn)替代,技術突破和規(guī)?;慨a(chǎn)不斷取得進展。隨著6G和AI技術的推進,對超高速率、低延遲和大帶寬的需求增加,但高端芯片設計和制造技術門檻依然高,國內(nèi)企業(yè)面臨技術和資源挑戰(zhàn)。政策支持推動了研發(fā)投入和國產(chǎn)芯片導入,未來我國光通信電芯片有望在全球產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要地位,持續(xù)創(chuàng)新并實現(xiàn)自主可控。
《2025-2031年光通信產(chǎn)業(yè)細分市場前景調(diào)研及趨勢洞察報告》涵蓋行業(yè)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模,產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關技術、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結構、市場集中度、重點企業(yè)/玩家,企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅動因素、市場前景預測,投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內(nèi)容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調(diào)研項目、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。(PHPOLICY:MJ)