无源+有源光器件平台化布局，全面受益AI算力建设浪潮

公司是业界领先的光器件整体解决方案提供商，业绩稳步增长，盈利能力稳定在较高水平。天孚通信深耕光器件行业十余年，已构建起无源+有源光器件系列产品平台。公司2022全年及2023年H1营收分别为12.0/6.6亿元，同比+15.9%/+15.0%，归母净利润分别为4.0/2.4亿元，同比+31.5%/+36.4%。公司产品单价稳步提升，毛利率及归母净利率近几年均稳定在50%/30%左右。 AI算力建设成为北美云厂商重要开支项，有望迎来持续双击增长。北美四大云厂商在最新财报会上均强调将持续重点建设AI算力设施，虽然短期谷歌、Meta、亚马逊由于设备交付延误、物流平台建设放缓等原因导致资本开支不达预期，但从长期视角来看，AI算力开支有望迎来总量+结构双击增长。 光器件是光通信/光模块核心环节，行业空间将随着AI算力建设快速增长。根据OpenAI，2012-2018年AI计算量每年增长10倍，虽然之后增速会逐渐放缓，但增速仍远超“摩尔定律”，华为预测2030年全球AI算力将超105ZFLOPS（FP16精度），2020-2030年增长500倍，同时IDC预测中国AI算力将从2022年的268EFLOPS增加至2026年的1271 EFLOPS，期间CAGR=47.6%。在AI算力爆发背景下相应数据的传输硬件需求的快速增长也是必然趋势，我们测算得到直至2030年，在不同情景下全球AI算力相关光器件累计市场空间或超过270亿美元。 公司稳扎稳打铸就光器件产品平台，AI浪潮下有望全面受益。公司持续高研发投入，积淀高质产品并享有行业头部毛利率。同时公司通过自有及募投资金建设、股权收购等方式逐步扩大战略产品版图，提早布局高速光引擎等潜在趋势产品，满足下游客户对高速光模块、高集成度光引擎及高速光器件的需求，有望全面收益。 盈利预测与投资评级：我们看好公司产品在AI浪潮下与客户不断增长的需求相匹配，并加速放量。我们预测公司2023-2025年归母净利润分别为5.2/7.2/10.3亿元，同比增长28.3%/39.7%/42.8%，当前市值对应PE分别为61.0/43.7/30.6倍，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：高速光器件需求不及预期；客户开拓与份额不及预期；产品研发落地不及预期；行业竞争加剧。 1.天孚通信：深耕光器件近二十年，业绩稳定增长 1.1.公司提供光器件整体解决方案，拥有十三大产品线八大解决方案 苏州天孚光通信股份有限公司成立于2005年，深耕光器件领域多年，是业界领先的光器件整体解决方案提供商。公司通过自主研发和产业并购，在精密陶瓷、工程塑料、复合金属、光学玻璃等基础材料领域积累沉淀了多项业界领先的工艺技术，产品广泛应用于光纤通信、光学传感、激光雷达、生物光子学等领域。同时，公司注重国际化产业布局，以苏州为总部和研发中心，日本和深圳为研发分支，江西、深圳和苏州为量产基地，泰国工厂也预计将于今年投入运营。 图1：天孚通信发展历程 天孚通信致力于各类中高速光器件产品的研发、生产、销售和服务，拥有十三大产品线。同时为下游客户提供垂直整合一站式解决方案，共拥有八大解决方案，包括高速率同轴器件封装解决方案、高速率BOX器件封装解决方案、AWG系列光器件无源解决方案、微光学解决方案等。 天孚通信各类产品线及方案可分为光无源器件和光有源器件。自成立以来公司深耕光无源器件领域，并依托于在无源器件和有源耦合上的技术沉淀，开辟光电集成有源产品，实现多产品线垂直整合；同时公司利用激光雷达和光通信器件的技术复用性，开拓激光雷达市场并实现量产交付，有望开启新增量业务。 表1：公司八大产品方案 1.2.实控人伴随公司成长，股权激励彰显对公司发展信心 创始人伴随公司成长至今，为公司实际控制人。董事长及总工程师邹支农、董事欧洋夫妇为公司创始人，与其子女作为一致行动人，截至2023年7月25日，通过苏州天孚仁和投资管理有限公司持股38.13%。 图2：公司股权结构图（截至2023年7月25日） 公司多次推出股权激励计划，绑定核心人才。为了充分调动董事、高级管理人员、核心技术（业务）人员的积极性和创造性，有效提升核心团队凝聚力和企业核心竞争力，公司分别于2018年与2021年推出股权激励计划，其中2021年股权激励计划业绩考核指标为2021-2023年净利润分别达3.2/3.7/4.2亿元，对应年复合增长率14.6%。 表2：天孚通信股权激励情况 1.3.公司业绩稳步增长，盈利能力保持稳定 近几年天孚通信营收及净利润均稳步增长。公司22年总营业收入为12.0亿元，同比增长15.9%；2023年上半年营业收入为6.6亿元，同比增长15.0%。2022全年及2023年上半年公司分别实现归母净利润4.0/2.4亿元，同比增长31.5%/36.4%。 图3：天孚通信营收及同比增速 图4：天孚通信归母净利润及同比增速 天孚通信光有源器件业务稳步发展，不断优化产品结构筑牢盈利能力。在营收基石光无源产品表现稳健的同时，公司近几年开辟的光有源器件收入也从2021年的0.9亿元增长至2022年的2.2亿元，营收占比则从2021年的8.23%提升至2022年的18.2%，并在2023年上半年达到34.4%。同时，公司不断优化客户和产品结构，推动产品单价稳步提升并在2023年H1实现翻倍，筑牢盈利能力，毛利率及归母净利率在2022年达51.6%/33.7%，近几年均稳定在50%/30%左右。 图5：天孚通信光有源器件与光无源器件营收（亿元） 图6：天孚通信光有源器件与光无源器件营收占比 图7：天孚通信产品单价（元） 图8：天孚通信毛利率及净利率 天孚通信持续多年保持高强度研发投入，费用率控制得当。天孚通信坚持以研发为龙头，力争长期保持在光器件领域创新性、探索性、引领性，近几年发力开辟光有源器件产品线，研发费用率维持在10%左右。同时公司持续提高管理运营效率，近三年三费总费用率逐年下降。 图9：天孚通信研发费用 图10：天孚通信各项费用率 2.光器件：光通信产业链上游核心环节，AI拉升空间 2.1.光通信：最主流的信息传输方式，用到的光器件有多种类别 光通信是以光波为载体的通信方式，目前已成为全球最主流的信息传输方式。通信系统可以将信息从一个地方传递到另一个地方，光通信是利用光纤传输信息的光波通信系统。基本的光通信系统由光发射机、通信通道和光接收机三部分组成，其中光发射机将电信号转换成光信号并将得到的光信号发射到光纤，光接收机将光纤输出的光信号还原为电信号。 图11：光通信系统基本结构 图12：典型光通信传输系统 光通信产业链涉及上游芯片元器件到下游终端设备。光通信行业上游光器件厂商利用自产或采购的激光器、探测器芯片，与半导体制冷器（TEC）、自由空间隔离器、非球面透镜等元器件通过光器件设计制造工艺生产出光发射器件（TOSA）、光接收器件（ROSA）等光器件产品，销售给下游光模块厂家。后者将TOSA、ROSA等光器件与驱动电路和光、电接口等组装成光模块，集成于光通信系统设备，并最终应用在电信网络及数据中心等终端市场。 表3：光通信产业链主要环节及产品 图13：光通信产业链 2.2.光模块&光器件：光通信产业链中的重要部件 光模块是光通信系统物理层的基础构成单元之一，在5G光通信系统中光模块在系统设备中成本的占比可达50%-70%，光发射器件及光接收器件等光器件为光模块核心部件，光器件的核心元件为光芯片。以2022年中端光模块硬件成本结构为例，光器件占比在70%左右，发射及接收器件则是光器件最重要成本来源，越高端的光模块光芯片成本占比越高。 图14：中端光模块典型成本结构（2022年） 图15：越高端光模块中光芯片成本占比越高（2022年） 2.3.产品趋势：低功耗硅光CPO方案将登上舞台，光引擎有望随之放量 光模块总功耗随通信速率提升，可插拔光模块在系统内功耗占比将倍增。根据思科数据，2022年光通信交换机系统总功耗是2010年的22倍，其中包括光模块在内的光学相关组件功耗则为26倍。根据LightCounting及光纤在线，2018年-2022年部署在云数据中心的光模块总功耗为330MW或1.2TWh，略高于目前云数据中心总功耗的1%，预计2028年这一占比将提升至8%以上。 图16：光通信系统中光学组件功耗倍增 图17：网络设备在IDC中功耗占比不断提升（2020年） 硅基+CPO方案为潜在最优解，CPO渗透率预计将持续提升。与传统可插拔方案相比，CPO方案可明显降低功耗，当单通道传输速率为200G时，CPO方案功耗仅为可插拔方案一半左右，同时由于CPO方案中光芯片、光器件等（或光引擎）需与交换机ASIC封装在同一块基板中，硅基封装+硅光芯片有望成为最优解。Lightcounting预测CPO方案在800G及1.6T光模块中的占比将于2027年达近30%。 图18：CPO方案可显著降低功耗 图19：CPO出货量占比变化（2022-2027年为预测值） 光引擎为CPO方案核心光学器件，有望持续渗透。在光模块-交换机芯片封装一体化的演变过程中，光模块端一体化程度也在不断提升。从2.5DCPO方案开始，光模块端将以光引擎的形式与交换机芯片集成在一张基板上，而在3DCPO方案中，光引擎将以集成光学芯片（Optic Integrated Chip，OIC）形式与交换机芯片通过中介层（Interposer）互联，在CPO方案中，光引擎将是最重要的光电器件。 图20：CPO方案演进路线图 2.4.市场前景：电信与传统数通市场为基，AI拉升相关需求 2.4.1.AI市场：高算力需求推动800G光模块结构性增长 模型迭代数据量扩张，算力需求持续增加。历代GPT的参数量呈现指数级增长，ChatGPT的总算力消耗约为3640PF-days(每秒计算一千万亿次，需要计算3640天);GPT-4在ChatGPT的基础上增加了图像、视频等交互信息类型，内容容量扩大到2.5万字，所需的算力规模远大于单纯的文字交互。OpenAI首席执行官SamAltman接受公开采访表示，GTP-5在2024年底至2025年发布，它的参数量为GTP-3的100倍，需要的计算量为GTP-3的200-400倍。随着ChatGPT的用户和应用范围的持续扩大，数据处理的压力增大，将带来庞大的算力需求。 AI算力增速远超“摩尔定律”，硬件需求空间增势确定。根据OpenAI，2012-2018年AI计算量每年增长10倍，虽然之后增速会逐渐放缓，但增速仍远超“摩尔定律”，华为预测2030年全球AI算力将超105ZFLOPS，2020-2030年增长500倍，同时IDC预测中国AI算力将从2022年的268EFLOPS增加至2026年的1271EFLOPS，CAGR=47.6%。 在AI算力爆发背景下相应数据传输硬件需求的快速增长也是必然趋势。 图21：训练Transformers的算力要求（2022年6月） 图22：模型算力预测（2022年4月） 硬件算力提升，高速率传输拉动800G光模块需求。英伟达于2020年5月发布A100，双精度浮点运算速度从7.8TFLOPS提升至9.7TFLOPS，8块A100训练速度是8块V100的3.5倍；2022年3月英伟达发布的H100双精度浮点运算速度则又相比A100在8位浮点运算能力上提升约6倍。快速提升的算力需要高速率传输架构与之适配，800G等高速光模块的需求进而提升。 以H100组成的DGXH100 SuperPOD为例，8张H100 GPU组成一个H100System，每个H100System都是一个节点，32个H00System节点组成一个可拓展单元（Scalable Unit, SU），目前最多由4个SU组成DGX H100SuperPOD，加上ConnectX-7网卡及QM9700交换机组成DGXH100 SuperPOD的网络架构。按照最大SU计算，单个H