隨著光模塊技術的疊代和應用場景的豐富,無源器件在光模塊中價值占比持續提升,光模塊的封裝形式日漸增多,其中光組件的封裝為核心和壁壘所在,光模塊企業出於成本控制的考慮,逐漸將光器件前端光學部分的耦合及封裝外包委託給高質量封裝代工企業。
招商證券通信首席分析師余俊在進門財經路演中為機構投資者彙報了天孚通信的深度研究,余總看好天孚通信在光通信領域的產業鏈定位升級,天孚通信具備一站式提供多種高速率器件、多種封裝方案的光通信平台型公司的潛力。
公司目前是業界領先的高端無源器件垂直整合方案提供商、高速光器件封裝ODM/OEM廠商。
2015年上市前,公司一直專注於光無源器件的研發、生產和銷售,上市之後,通過內生研發、外部合資及併購等多種方式並舉,從基礎的陶瓷套管、適配器和光收發組件,擴展到拓展型光模塊所需其他高附加值無源器件LENS、隔離器、MPO等線纜,再到有源代工及整體高速光模塊解決方案。
目前圍繞OMS平台的戰略定位,形成了十大產品線、七大產品解決方案的綜合布局,具體包括高速率同軸器件封裝解決方案,高速率BOX器件封裝解決方案,AWG系列光器件無源解決方案等,產品廣泛應用於電信通信、數據通信、物聯網等領域。
公司業績從2018年三季度開始出現明顯反轉拐點,四季度繼續向上加速,公司經營出現拐點性機會,主要是受益於公司10G/100GOSA、MPO/MTP隔離器等新產品線持續上量,帶動面向海外高端客戶的收入持續增長,同時也受益於美元升值帶動的匯兌損益及理財收入增加。
今年一季度由於季節原因和公司產線戰略調整,單季度增速有所下滑,在新產能逐步釋放後,二季度公司業績重回高增長通道,單季度同比增長44.0%-73.7%,奠定全年業績高增長基礎。
分業務來看,光無源器件在總營收占比較高,總體略有下滑趨勢,從2015年的97.9%下滑到2018年的88.3%,光有源器件占比在不斷提升,從2016年的5.2%提升到2018年的9.9%。隨著2019年5G牌照發放,5G投資在19年進入落地階段,光通信市場有望進入高速成長時期。
在經歷紮實的系列產品認證之後,新產品正逐步放量,封裝代工規模也在不斷擴大,根據公司股權激勵承諾條件,未來三年收入利潤復合增長有望超過35%,新一輪高速成長周期確立。
公司海外客戶占比在不斷提升,海外市場銷售持續保持高增長。公司從2018年四季度開始做了大量內部調整,堅持大力實施大客戶戰略,尤其加大優質海外客戶的開發力度,海外客戶占比從2015年的14.3%提升到2018年的33.2%,實現翻倍增長。
2018年12月,公司董事會審議通過投資設立美國子公司,公司未來將進一步提升對海外大客戶的本地化服務能力,同時更緊密地配合客戶進行前期高速率產品的研發,同時公司積極參加美國OFC,深圳CIOE等各類全球光通信展會,不斷推進國際化戰略,我們預計未來海外客戶占比將持續提升。
從成立之初,公司即以高端精細化作為經營準則,不過分追求產品規模化,而是以盈利為導向。從盈利能力上看,海外市場毛利率顯著高於國內市場,公司加大對海外市場的開拓力度對於公司維持高毛利率經營戰略具有重要支撐效用。
1、技術不斷演進,光模塊封裝形式日益豐富
光模塊主要用於實現電-光和光-電信號的轉換,通常由光組件OSA、驅動電路和光、電接口等組成,其中光組件OSA為核心。光組件包括光發射組件TOSA(含雷射器)、光接收組件ROSA(含探測器)、雙向光組件BOSA或者光學引擎等。
光發射組件內一般包含雷射二極體、背光監測二極體、耦合部件、TEC以及熱敏電阻等元件;光接收組件內一般包含光電探測器(PIN或者APD)、跨阻放大器(TIA)、耦合部件等元件。
在發送端,一定速率的電信號經驅動晶片處理後驅動雷射器(LD)發射出相應速率的調製光信號,通過光功率自動控制電路,輸出功率穩定的光信號,在接收端,一定速率的光信號輸入模塊後由光探測器(PD)轉換為電信號,經前置放大器後輸出相應速率的電信號。
光晶片及組件和電晶片占光模塊成本超60%,其中光晶片及組件占比超50%,且越高端的模塊,晶片成本占比越大。
光模塊市場競爭激烈,新產品量產後,價格下降較快,像Finisar這樣的大企業毛利率也會大幅下滑,從成本控制角度來看,無源器件(分立器件,降價空間較小)和電晶片降價空間不大,光晶片存在規模效應,模塊成本的下降主要靠光晶片成本的下降以及光組件封裝技術的改良。
從光模塊的封裝來看,光收發組件的封裝是核心和壁壘所在。從封裝工序來看,首先將LD(Laserdiode用於光源發射光信號)、封焊管體、陶瓷插芯、陶瓷套管、適配器等元件封裝即可組裝成TOSA;
將PD(PhotoDetector用於接收光信號並轉化為電信號)、適配器、封焊管體、閉口套筒等元件封裝可組裝成ROSA,再把光收發組件(TOSA、ROSA)封裝成光模塊。
光收發組件的封裝工藝路線目前主要包括氣密封裝、非氣密封裝等,氣密封裝包括TO-CAN同軸封裝、蝶形封裝等形式,IC產業中非氣密封裝技術包括COB等。
氣密封裝的優點是使用能完全防止液體或固體侵蝕的封裝材料(金屬、陶瓷和玻璃)及工藝,缺點是組裝工藝較長、部件較多、成本較高等,同時使得光子集成(光混合集成或者矽光等)較困難,不能滿足當前數通市場迅速發展的需求。
非氣密封裝的前提條件是光晶片必須滿足非控制環境下的可靠性要求條件,要在光器件中使用IC產業的非氣密封裝技術,還必須提高各種封裝方法的可靠性。
1)TO-CAN:將雷射二極體、光電探測器等有源部分密閉封裝,其它的元部件集成在其中一起,在TO-CAN封裝的基礎上,又會配套耦合和接口部分,整體上成為同軸型的封裝結構。
2)蝶形封裝:將雷射器或者探測器管芯直接安裝在一個子裝配上,然後再粘接到一個更大的基底上面以提供熱沉,上面可能還有熱敏電阻、透鏡等元件,這樣的單元一般稱為光學子裝配。在此基礎上連接耦合和接口系統,整體上就形成了蝶形封裝結構。
3)COB:該封裝最開始使用在半導體封裝領域,是一種將裸晶片用導電或非導電膠粘附在互連基板上,然後進行引線鍵合實現其電氣連接的封裝技術。
之後被引入到LED的封裝技術中,可以很好地降低製造成本,節約空間,並且解決LED的散熱問題,提高發光效率。
在傳統的COB基礎上,將原來獨立的驅動器與發光體進行整體式集成所形成的LED產品就是所謂的光引擎,光引擎非常適合在結構緊湊、空間有限的產品中使用。
2、新技術普及帶來更多無源器件封裝形式
光模塊內部含有光收發組件、電路控制部分等,隨著光模塊波分復用技術(WDM)的出現,光收發組件裡面加入波分復用器(MUX)和波分解復用器(DEMUX)等無源器件,提升光收發組件封裝難度,用於MUX和DEMUX封裝的AWG技術逐漸成為主流。
早期的光模塊從一開始的155Mb/s發展到10Gb/s,用的是時分復用(TDM)技術,即在單位時間內傳輸更多的比特數,後來又演進到並行傳輸(parallel)技術;
但對於長距離通信來說,TDM與並行傳輸技術都有其瓶頸,於是演進到波分復用技術(WDM),及用一根光纖傳輸多個波長的技術,WDM又可以分為20nm間隔的粗波分復用(CWDM)技術和0.8nm間隔的密集波分復用(DWDM)技術。
波分復用WDM光模塊的光發射組件裡面含有波分復用器(MUX),光接收組件裡面含有波分解復用器(DEMUX),MUX和DEMUX均屬於光無源器件,目前光模塊行業內,100GCWDM4QSFP28光模塊的波分復用組件,主要有兩種:
基於空間光學的薄膜濾波器(Thin-FilmFilters,TFF)和基於集成平面光波導的陣列波導光柵(ArrayedWaveguideGrating,AWG)。
基於集成平面光波導的陣列波導光柵(AWG)器件由兩個多埠耦合器和連接它們的陣列波導構成,輸入/輸出星形耦合器採用類似凹面反射式光柵和羅蘭圓的結構,輸入/輸出波導的埠位於羅蘭圓的圓周上,分別對光進行限制和傳到,陣列波導位於凹面光柵的圓周上。
AWG器件可用作N*1波分復用器和1*N波分解復用器及N*N型的波長路由器等,具有尺寸小、易於集成、性能穩定、製造成本低廉等特點,利用它可以製造出成百上千信道的WDM器件,是高密集型WDM器件的首選方案。
基於AWG方案的CWDM4QSFP28光模塊內部光發射組件的實現方案中的一種方案具體為:
將各個波長的分布式反饋雷射器(DFB)晶片、耦合透鏡、隔離器,陣列波導光柵復用組件AWGMUX晶片的輸入端和輸出端,分別做光纖耦合;
將四隻Tx器件尾纖和耦合好的AWGMUX輸入端進行光纖熔接來連接光路;將熔接好的光學組件,經過盤纖工藝,盤到QSFP28的殼體里。
直接耦合無源對準方案,即不需要輸出反饋,僅僅依靠高精度定位與貼片,實現LD與AWG波導的對準。這要求定位系統達到亞微米精度。此外雷射器厚度本身的誤差都超過了亞微米,所以雷射器必須倒裝。
基於空間光學的薄膜濾波器(TFF)波分復用器的核心是多層介質薄膜濾光片,由反射介質薄膜隔開的兩個或多個腔構成,腔的反射膜由具有不同折射率的多層介質膜堆積而成,每層膜厚都為1/4波長厚度。只允許特定波長的光通過而讓其他所有波長的光反射。
AWG作為復用/解復用器與傳統TFF波分復用器相比,具有以下優勢:
1)通道數大;
2)波長解析度高,較容易實現50Ghz的波長間隔;
3)集成度高,能在很小的鏡片上實現40通道以上的100Ghz間隔的波長濾波;
4)性價比高,通道數與價格不成正比,成本和性能與信道數無太大聯繫,適合量產。
2007年時AWG與TFF的市場份額相當,隨後AWG市場份額不斷擴大,目前AWG成為WDM光模塊的主要封裝平台,未來隨著CWDM光模塊在數據中心、5G等場景的大量應用,AWG無源器件需求將進一步爆發。
3、光模塊產業鏈重構,IDM模式向垂直模式轉變
光模塊廠商以前往往傾向於類似於晶片廠商的IDM模式,從外部採購晶片,無源器件等原材料,自己進行封裝測試,並形成最終光模塊產品。
隨著光模塊應用場景的豐富,光模塊封裝類別及形式都在發生較大的變化,光模塊廠商,尤其對於一些海外的光模塊廠商,更加願意把光器件前端光學部分的耦合及封裝外包委託出去。
這樣一方面可以降低自己的投資成本,不需要各種封裝形式都逐個投入,另一方面,也可以讓專業的器件封裝廠商發揮自己成本和工藝平台的優勢,提高產品良率,降低產品成本,於是就出現了像Fabrinet、天孚通信這樣的封裝代工企業。
從需求角度看,對於光器件廠商特別是海外光模塊廠商而言,其優勢在於對光器件的設計和研發,一般不自己建立產能,所以尋找到良率較高、成本較低的代工企業對降低產品成本至關重要。
同時,光器件廠商對代工企業能夠提供一站式服務和解決方案的偏好也在增強。一是價格相對優惠,二是各類元器件的質量控制、標準統一、供應時效更具保證,能夠提高效率、降低供應鏈管理的難度。
從供給角度看,代工上游目前資源零散、封裝設備投入門檻高,往往一條樣品線就將涉及數千萬元的投資,建立完整的產能則需要上億元的投資;
同時,光器件封裝的工藝難度大,既涉及到無源器件的技術,又要涉及到有源器件的技術,批量代工的門檻很高,因此目前市場上高質量的光器件封裝代工產能稀缺,這充分保證了公司在產業鏈環節中的議價權。
未來隨著光模塊在數據中心、5G、骨幹網等應用場景的多樣化,光模塊的需求數量和封裝形式也將大幅增加,隨之將帶來光模塊產業鏈的分工模式發生較大的變化。
1、從單件產品向無源系列解決方案躍變
2015年上市以前,天孚通信產品主要包括陶瓷套管、適配器和光收發組件等三大無源器件,上市之後,公司拓展到光模塊所需其他高附加值無源器件如LENS、隔離器、MPO線纜等,開始向光模塊其他無源器件領域進行新產品拓展。
同時公司逐步形成了五大高端無源器件整體解決方案,包括AWGWDM系列、TFF WDM系列、SR系列、AOC系列、PSM4系列無源光器件無源解決方案等。
公司於2018年完成非公開募集凈資金1.83億元,增加擴展了AWG等封裝平檯布局,其中AWG產品線目前已經進入批量交付階段,產品良率效率處於行業領先水平。
AWG WDM系列光器件無源解決方案,利用MUX/DEMUX(AWG)耦合製造技術,具備解決方案優勢:
1)擁有高速率同軸Mini型器件耦合組裝能力;
2)擁有矽、二氧化矽等光學材料加工能力,可根據客戶要求定製加工;
3)擁有玻璃切割、FA加工研磨能力,可根據客戶要求定製各類型產品;
4)擁有光學模擬分析能力和自動化開發能力,可定製化開發自動光纖對準系統。
公司目前已形成了以蘇州為總部和研發中心;日本、江西為研發分支和生產基地;美國、香港、深圳、武漢為銷售分支的網狀布局。
多地研發-製造-銷售布局保證了公司可以在技術研發銷售上更加靠近海外客戶,在技術的疊代創新上,與全球主流光模塊廠商同步;同時在製造上,充分發揮江西等內陸地區勞動力成本優勢,進一步加強公司的成本控制能力。
公司擁有豐富的經驗,掌握核心技術,擁有國際化的人才團隊,具備領先的製造能力,可以實現規模化大批量角度,同時擁有專業的品質管理和運營能力,能進行全工序廠內生產,垂直整合產業鏈,經過10多年的積累,擁有了一批國際一流客戶群。
2、單品占比提升顯著,打開未來空間
隨著波分復用技術等的大規模普及,無源器件在單個光模塊中的成本占比越來越高,而天孚產品目前在單個光模塊中占比也在持續提升。
我們以一個100GCWDM4的產品舉例,目前一個100GCWDM4光模塊的市場價格約為1000元左右,天孚之前製造的陶瓷套管、組件接口等傳統無源器件占光模塊成本比在1%-2%左右,隨著光模塊封裝技術的演變,天孚開始布局隔離器、透鏡、AWG等無源器件,在整個光模塊中占比提升。
目前天孚提供的無源器件占整個光模塊成本比超10%,我們認為隨著光模塊封裝技術和類型的不斷增加,無源器件在整個光模塊中成本占比有望繼續提升,行業垂直整合的重要性日益凸顯。
未來天孚將形成多種光模塊無源器件設計、加工及製造能力,並逐步形成光器件一站式平台,客戶可以在天孚實現光模塊無源部分一站式定製化採購和協同設計製造。
公司無源器件部分收入在2017年新產品尚未完全布局量產情況下,約為3億元左右,主要集中在套管、收發接口組件等低單價產品,在單個光模塊中總價約在10元左右。
我們做一個簡單的估算,公司從2018年開始,隔離器、透鏡、MPO線纜及AWG等新無源器件逐步上量,公司在波分復用(如CWDM4)等高端單個光模塊中的總價上升到100元以上。
排除一些中低端光模塊,公司在無源器件市場仍有數倍的增長空間,未來無源部分收入將達到10億元以上,此外無源部分持續的高毛利水平將為公司盈利能力奠定紮實的基礎。
1、核心邏輯
新產品逐步放量以及海外收入占比提升,新一輪高速成長周期確立。公司上市以後從傳統無源器件領域拓展到光有源器件市場,目前主要業務包括高端無源器件整體解決方案和高速光器件封裝ODM/OEM解決方案。
公司新產品線的持續上量,以及海外高端客戶占比的提升,帶動公司業績從2018年三季度開始出現明顯反轉拐點,根據股權激勵承諾條件,未來三年公司收入利潤復合增長有望超過35%,新一輪高速成長周期確立。
隨著光模塊技術的疊代和應用場景的豐富,無源器件在光模塊中價值占比持續提升,光模塊的封裝形式日漸增多。
其中光組件的封裝為核心和壁壘所在,光組件中無源器件的封裝技術難度不斷加大,對高端無源器件垂直整合以及光組件封裝代工需求提升,光模塊企業出於成本控制的考慮,逐漸將光器件前端光學部分的耦合及封裝外包委託給高質量封裝代工企業。
無源器件垂直整合優勢顯著,光模塊單品占比提升顯著,無源器件打開未來空間。公司從套管、接口組件等無源器件起家,具備優質的精密製造能力與成本控制能力,並逐步拓展到隔離器、透鏡、MUX/DEMUX等高價值無源器件。
目前形成包括AWGWDM、TFFWDM在內的多種高端無源器件解決方案。在新產品逐步量產後,公司無源產品占光模塊成本比從1-2%提升到10%以上,公司無源產品收入未來有望從2017年的3億左右提升到10億元以上,打開收入空間。
參考全球光器件代工龍頭Fabrinet,天孚通信具備低成本高素質的產線工人,上游各類無源及有源器件的整合能力,精密加工及批量交付能力等多種優勢。
公司切入有源光器件封裝代工可以與公司現有齊全的無源器件高度協同,在為全球主流光模塊廠商代工有源光組件的同時帶動無源器件的銷售,形成有源到無源的閉環良性循環,有源器件將帶動公司收入再上新台階。
2、基本假設
預計未來光通信行業仍將保持景氣,尤其國外數據中心市場快速擴張,光器件作為上游產業受益明顯。公司產品線不斷豐富,傳統業務增長穩定,新產品線客戶反饋良好,2018年開始逐步放量。基於行業成長的確定性和公司核心競爭力的持續加強,我們堅定看好公司未來發展。
公司主營業務基本假設如下:
1)光無源器件-傳統產品:公司傳統的三大光無源器件產品——陶瓷套管、光纖連接器、光接口組件繼續保持平穩增長。預計2019-2021年相應收入增速分別為6%、5%和2%;毛利率為53.42%、53.41%、52.93%。
2)光無源器件-新產品:包括MPO/MTP、隔離器、透鏡等項目在2018年實現規模量產,產能增長明顯,2019年繼續明顯放量;
2019年基於AWG/TFF平台的MUX/DEMUX開始上量。預計2019-2021年無源部分新產品相應收入增速分別為135%、67%和58%;毛利率為49.86%、48.96%、48.42%。
3)光有源器件:OSA在2017年下半年完成投產並開始量產,2018年繼續明顯放量,BOX封裝產品在2019年開始量產,預計2019-2021年相應收入增速分別為91%、64%和59%;毛利率為30.42%、31.51%、31.71%。
4)其他業務:預計2019-2021年相應收入增速分別為20%、20%和20%;毛利率為49.56%、49.56%和49.56%。
3、估值分析
從估值角度來看,天孚通信在目前光模塊及器件行業里,屬於估值中位數水平。公司2019、2020年動態估值分別為33/26倍。而其他A股上市的光模塊/器件公司,2019/2020年平均動態估值分別為33和24倍,天孚通信的整體估值屬於同行業平均水平。
4、投資建議
隨著5G牌照的發放,19年5G投資進入落地階段,數據中心光模塊需求有望下半年回暖,隨著新產品產能進一步放量以及光器件封裝代工規模的擴大,公司未來三年收入利潤復合增長有望超35%。
公司核心競爭力在於新產品研發拓展,原材料精密加工,光器件一站式供應,以及與全球主流光模塊客戶高度粘合能力,具備向光通信平台型公司躍遷的潛力。
預計2019-2021年凈利潤分別約為1.80億元、2.35億元和3.03億元,對應2019-2021年PE分別為33X、26X和20X,給予2020年35倍估值,上調12個月目標價至41.3元,維持「強烈推薦-A」評級。從中長期角度,看好公司技術及產品升級和產業鏈價值轉移帶來的進口替代空間。
文章內容為招商整體通信首席分析師余俊在進門財經路演核心觀點