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我国光纤通信产业的现状和面临的挑战

  【IT168评论】自1982年第一个实用化《八二工程》至今,我国已经发展为世界光通信大国。无论是从运营,还是产业角度来看,我国的光纤通信行业在全球都是举足轻重的。

  自2020年开始,我国乃至全球的新冠抗疫,凸显了光纤通信的重要性。光纤通信对互联网、物联网、移动通信、数字化建设等都是最重要的基础和支撑。虽然目前光纤通信面临困境,但是我国的光纤通信产业将在困境中新生。

  ▲中国通信学会光通信专业委员会荣誉主任 毛谦

  (一)我国光纤通信产业现状

  在2021中国光网络研讨会上,毛谦分享了我国光通信产业的现状。他表示,“我国现已敷设光缆总长度为5249万km,其中长途光缆为112.9万km,占比2.25%;已敷设光纤总长度约为24亿芯公里,占全球已敷设光纤的48%左右。”

  与此同时,我国FTTH/O用户数为4.63亿户,占全球光接入用户数的42%左右;百兆及以上速率用户数达4.5亿户,占总用户数的90.4%;千兆用户数达803万户;光纤(FTTH/O)端口8.7977亿个。

  我国光纤通信市场的总规模约为1500亿元(约230亿美元)。光纤光缆2020年产量约2.9亿芯公里,占全球份额从63%下降到44%,光纤光缆年产值约73亿美元(RMB470亿元)。

  我国光器件市场约占全球37.5%,达40亿美元(RMB260亿元);光传输设备市场占全球40%,达120亿美元(RMB760亿元)。

  自2015年起,光纤光缆行业持续保持高景气状态。截至目前,我国的光纤光缆企业已有150多家,其中规模以上的约40家,龙头企业5家,占全国市场80%以上。

  我国目前光棒产能超过11000吨,光纤产能3.8~4亿芯公里,光缆的产能3.5亿芯公里。2020年,我国光缆产量2.89亿芯公里,比2019年的2.65亿芯公里增长9%,比2018年的3.17芯公里下滑9%。

  根据网络电信信息研究院的数据显示,长飞(市场份额9.14%)、亨通(7.94%)、烽火通信(6.48%)、中天(8.28%)、富通(7.49%)五家公司,进入《2020年全球光纤光缆最具竞争力企业10强》榜单。

  (二)我国光传输产业现状

  光传输设备企业约为200家(规模以上的约120家),其中华为、中兴、烽火分别以24.6%、13.5%、6.5%的份额,位居全球光网络设备市场的第1、第2,和第5位,三家总份额接近全球市场的一半。

  2002年的网络/电信泡沫,使全球光传输设备市场持续萎缩,连续三年的增长率均为负值。相对于国际市场而言,中国传输设备产业得益于国内的广阔市场,发展相对平稳。自2006年开始,国内光传输设备行业销售收入持续增加,增速也越来越快。

  值得一提的是,我国光传输设备的研发能力和生产能力是国际上的强者,产品的技术水平、功能/性能、可靠性、安全性都是一流的。作为光通信系统的基础与关键单元,光传输设备行业进入门槛正在不断提高,市场进一步向龙头企业靠拢,实力较弱的企业生存压力将日益增大。

  入围《2020年全球光传输与网络接入设备最具竞争力企业10强》榜单的国内企业有三家,分别是华为、烽火通信,以及中兴。

  (三)我国光通信器件产业现状

  我国光通信器件厂商众多,大多数是中小企业,自主研发和投入实力相对较弱,产品比较单一,主要生产中低端产品,以封装业务为主,规模层次不齐,普遍收入总量不大。

  国内企业的主要优势在于成本管控能力较强,人力成本相对便宜,承接一些特定光器件客户的代加工作业,并成为光组件产业全球最大的生产地,市场竞争激烈。

  因此,近年在中低端产品领域,进口替代效应逐渐显现。然而,芯片占据了技术与价值的制高点,在国内仍然薄弱,我国高端光/电芯片基本依赖进口。

  影响成本的是芯片,芯片占成本66%,其中光芯片占成本51%,是成本最大的一部分,光/电转换占成本80%。目前,我国少数厂商已经开发出400G,甚至800G的光芯片,完成了系统试验。

  截至目前,全球光器件销售额已达100多亿美元,中国市场销售增长迅速,销售占比保持在30~40%左右的水平。

  从市场份额角度来看,光迅、旭创、海信、昂纳分别以7.65%、6.64%、5.84%、2.81%的份额,入围《2020年全球光器件与辅助设备最具竞争力企业10强》榜单。

  (四)光纤光缆产业面临的挑战

  2002年网络泡沫破灭,全球通信业大衰退,使得光纤通信行业也进入了低谷。特别是光纤光缆产业经历了1999年到2000年的紧俏和2002年的严冬,也经历了2003-2005年恢复后的疯狂投入,2012年又出现产能过剩行业和营运商空窗期,再到2015-2018年的发展高峰。从2018年下半年开始又步入了难熬的境地。

  由于光棒是利润的大头,使业界趋之若鹜。据不完全统计,未来具备光棒生产能力的企业将有二十余家,包括在建和规划的,产能将突破2万吨。折合成光纤将超过6.6亿芯公里,供应全球所需绰绰有余。

  单就2019年的光棒产量超过11000吨,折合成光纤约4亿芯公里来说,拉制出的光纤已远远超过国内需求,直逼全球需求量。(数据显示,2019年我国光纤需求量约为2.7亿芯公里,全球需求量近5亿芯公里)。

  产能严重过剩导致激烈的价格竞争,光纤的价格从65元/芯公里腰斩到30元/芯公里之后,并没有止步,直向20元/芯公里(2分/米)狂跌,甚至出现了不足18元/芯公里的破成本价,而且尚无回升的趋势。

  上游原材料的价格又不断上涨,使光纤光缆厂商陷入极端困境,纷纷叫喊活不下去了。连国际有名的材料供应商都说,我们只有关门了。

  市场需求疲软萎缩,2019年国内外需求均大幅下滑,2020年虽有所回升,也比2017、2018年差得多。这种量价齐降的局面,已经让行业失去了往日的风采。

  在没有了利润空间,甚至巨亏的情况下,产品质量能否保证成了突出的问题,对整个光传输网也会带来不利的影响。

  虽然光纤光缆行业的龙头企业可以自己开发制造棒、纤、缆生产所需的装备,大部分原材料也可以国产化,但仍有部分材料依赖进口,比如,测试仪表。

  观察光纤光缆上市厂商2020年的营收表,我们不难发现:半数企业的营收出现同比下滑,而从毛利率看,仅有一家实现微增,且是建立在较低的毛利率水平之上。微增之后,仍然在八家企业中排名倒数第二。

  当光纤光缆产业正在“御寒”时,如何打破困境成了大家关注的话题。对此,毛谦给出了建议:

  ●转向制造特种光纤(如传能光纤、保偏光纤、抗辐射光纤、耐高温光纤、医用光纤......)。

  ●寻求材料的替代品,降低成本的同时保证质量,还更加环保(如有机硅)。

  ●开发新的品种,适应各种需求(如多芯光纤、空气带隙光纤等)。

  ●引入AI,实现智能生产,无人化车间。

  ●向光器件、光模块、宽带接入、光传感、量子通信等领域进军,向多元化发展。

  ●抱团取暖,依靠产业协会、联盟等团结互助/合作。

  (五)光通信器件产业面临的挑战

  光通信器件产业本身的产业集中度不高,国外寡头财大气粗、实力雄厚,占据先发优势,把控产业链高端,挤压国内厂商的市场空间。光纤光缆企业和设备制造企业都向器件方面扩展,使原有实力不强的器件厂商受到四面围攻,难以为继。

  国内的研发,生产配套装备制造能力低下,工艺线建设严重依赖国外。材料、仪表、软件等也靠进口维持,难以突破。缺乏知识产权优势,缺乏原创、基础性的专利和产品,多数产品跟随国外步伐,缺乏竞争力。

  国内没有特别强势的一流核心企业,而高端产品又要求特别高的技术和工艺水平,高校在培养高端工艺人才方面欠缺,企业好不容易培养出来的人才又极易流失。

  为此,毛谦给出了光通信器件产业的破局之道:

  ●完善产业布局,进行产业重组,集中人才、技术和财力优势,扩大产业规模和实力,培育中国的旗舰企业;

  ●增大科研投入,鼓励创新,使产业向高端、核心产品发展,提高企业竞争力;

  ●加大政府支持力度,在产业政策、环境、税收、人才、进出口等方面,采取相应惠企措施,促进产业发展。

  ●全国一盘棋,组织产业链上短板的合作攻关,使材料、精密加工、工艺设备、设计软件、测试仪表等各个环节都能摆脱国外的控制和挤压。

  ●加大基础理论、技术、工艺人才培养/引进力度。

  (六)光通信设备产业面临的挑战

  虽然光通信设备产业集中度比较高,研发和生产能力都较强,但在许多环节仍然存在短板。如系统设备的设计仿真工具还依赖国外,SMT生产线上的主要装备也是进口的,国产设备焊接称雄、贴片机困难。

  高速贴片机达到20~25万片/小时的速度(IC等速度约4千片/小时),国产设备差距甚远。

  测试仪表基本上依赖进口,连高端的元器件如电阻、电容也需要进口。更核心的问题是ASIC芯片,ASIC是信息技术产业的核心,更是光传输设备不可或缺的。

  主流传输设备厂商都有自己的芯片设计公司,但是流片加工大部分依然在外。从设计环节来看,设计环境(设计工具软件、高端工作站、操作系统等)基本依赖国外,许多IP核也是国外的。

  (七)对光纤通信产业发展的思考

  光纤通信产业不仅是某个公司、厂家本身的事情,还关乎着国家的通信网络、通信安全,信息社会发展,是新基建的重要组成部分,需要从国家利益出发。国家政策要进一步给予大力鼓励和支持,如税收、项目、扶持、奖励、引导/指导等。

  投资要谨慎思考,从全局考虑,不要一窝蜂挤在一起,造成产能过剩,反过来影响产业发展。企业之间的联合/兼并/重组也是快速发展、做大做强的一种途径,强强联合能使企业较快增强竞争力,形成行业的佼佼者。

  全国一盘棋,合理布局,分工合作,集体攻关,完善强化产业链的每一个环节。从原材料、装备、软件、设计、制造、仪表到运营整个产业链要相互协调,均衡发展。

  以AI为抓手,利用物联网等ICT技术,加快光纤通信产业的数字化转型,是光纤通信产业发展的新契机,也是我国整个数字经济发展的重要一环。“十年树木百年树人”,人才培养是百年大计,一定要有计划地抓实抓好。

  正确把控好国家双循环新发展格局,促进光纤通信产业尽快走出困境,为持续快速恢复和发展打下坚实基础,实现从光纤通信大国向光纤通信强国的历史跨越。

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