牛策略 | 【脱水研报周回顾】周五股指探底回升,电网设备、燃气轮机、AI电源等板块活跃;商业航天、OCS交换机行业趋势性强,周内持续表现

周五股指探底回升,截至收盘,上证指数涨0.41%,深证成指涨0.84%,创业板指涨0.97%,北证50涨0.31%。全市场成交额2.12万亿元,较上日成交额放量2335亿元。电网设备、、燃气轮机、AI电源、贵金属、半导体设备等板块活跃。

本周周初分享的OCS交换机和商业航天行业逻辑得到市场认可,周内持续表现。研报原文观点如下:

1、商业航天产业闭环临界点将至,中国可回收火箭技术进入从1到10阶段,产业进入高速成长期

国盛证券研报指出,卫星作为商业航天产业的核心载体,发射速度核心取决于发射成本,核心瓶颈在于可回收火箭技术。一旦可回收火箭技术完成突破,我国低轨卫星上天速度将大幅加快。朱雀三号火箭首飞达成入轨目标,我国可回收火箭技术有望进入从1到10阶段。

1)商业航天产业闭环临界点将至,产业有望进入高速成长期

卫星作为商业航天产业的核心载体,发射速度核心取决于发射成本,核心瓶颈在于可回收火箭技术,一旦可回收火箭技术完成突破,我国低轨卫星上天速度将大幅加快。

叠加目前AI产业持续发展,建设太空算力逐渐成为趋势,商业航天应用市场大幅打开,随着可回收火箭瓶颈突破,商业航天产业有望形成闭环,促进行业进入高速成长期。

2)卫星轨道与频率先到先得,多项政策支持商业航天发展加速

近年来,各国均规划了上万颗卫星规模的大型低轨卫星星座,如美国的“星链”、我国的“千帆星座”和“国网星座(GW星座)”。由于轨道和频率均是不可再生且高度稀缺的公共自然资源,国际电信联盟(ITU)制定了“先占先得”的规则,先申报频率并按时发射卫星,才能锁定频率使用权和轨道位置,否则逾期将被回收,面临被他国系统抢占、自身星座无法补网和全球服务断链的风险。

目前我国低轨卫星星座的发射节奏尚不能称为大规模组网,且面临“占频保轨”的压力——国际电信联盟规定,运营商须在申报7年内发射首颗卫星,9年内发射星座总数量的10%,12年内完成50%,14年内必须100%部署完毕。

我国低轨卫星发射加速是大势所趋。商业航天连续两年被写入政府工作报告,“十五五”规划建议中同样强调发展航空航天,《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025-2027年)》发布以及近期商业航天司成立,有望加速行业发展。

3)朱雀三号火箭首飞达成入轨目标,我国可回收火箭技术有望进入从1到10阶段

12月3日,蓝箭航天朱雀三号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,按程序完成了飞行任务,火箭二级进入预定轨道。

此次任务的飞行过程中,火箭起飞、一二级分离、二级发动机起动、整流罩分离、二级发动机关机、二级滑行、二级发动机二次起动等关键动作均按计划完成,表现稳定可靠。

与此同时,本次任务开展了一子级垂直回收技术的飞行验证。根据飞行测量数据,火箭一子级在着陆段点火后出现异常,未实现在回收场坪的软着陆,残骸着陆于回收场坪边缘。

据蓝箭航天数据,该火箭起飞推力超过750吨,未来一子级可重复使用次数目标为20次,目标将发射成本降至每公斤2万元人民币量级。

4)参考SpaceX,着陆回收将带动火箭重复使用大幅提速,火箭发射成本有望进入持续下降通道

根据36氪报道,2015年,猎鹰9号火箭一级首次成功着陆回收,2016年首次实现海上平台的着陆回收,2017年实现火箭重复使用,2019年将首批60颗星链卫星发射入轨。截止2024年5月,猎鹰9号同枚一级火箭的复用次数达到21次,累计回收近300次。

根据经济观察报报道,美国SpaceX的“猎鹰九号”近地轨道运力约22.8吨,2024年单箭发射报价为6975万美元,折合每公斤约3000美元(约合人民币2.1万元/公斤),而国内商业火箭的发射报价多在每公斤6万元到15万元之间。

猎鹰九号能够实现第一级火箭和整流罩的回收再复用:一子级约占火箭成本的67%,整流罩成本占比约10%。SpaceX已成功实现单枚火箭第一级重复使用22次,总回收复用次数超300次,火箭成本因此得以大幅摊薄。

5)相关标的

太空算力:普天科技顺灏股份迈为股份等;

火箭:航天动力航天机电超捷股份等;

卫星:上海瀚讯臻镭科技航天宏图中科星图海格通信等。

2、5年CAGR达62%的光通信细分,可类比24年CPO/OIO发酵行情,谷歌已经率先下注这个方向

华安证券指出,目前阶段应当重视OCS光交换机。

先讲大叙事,OCS交换机是和CPO/OIO并行的终局技术方案选择,可能会呈现双分天下的格局。大客户偏好上,谷歌坚定站队OCS,Meta有倒向OCS的趋势,AWS和微软可能对CPO方向兴趣更大(考虑到NV有送样),NV对CPO和OCS都有布局。

产业进度上,目前CPO方向已进入送样测试阶段。OCS仍有方案之争,3个方案(3D MEMS、数字液晶DLC、直接光束偏转DLBS)在并行研发,但部署已经在加速。作为远期会推进的技术方案,可类比24年CPO/OIO发酵的行情。

1)什么是OCS光交换机?

光交换机(Optical Circuit Switch,OCS)指的是基于全光信号的交换机设备,其工作原理是通过配置光交换矩阵,从而在任意输入和输出端口间建立光学路径以实现信号的交换。

相较于电交换机,OCS无需光电信号转换和相应的数据包处理过程,可显著降低时延和功耗,系统故障概率也有所降低,且OCS无需进行端口速率的频繁迭代,通过单纯的光路重定向即可实现跨代设备的无缝互联,可大幅提高硬件使用寿命。

AI大模型训练需要海量GPU/TPU协同计算,对通信传输带宽、时延、功耗提出了极高要求,而OCS技术凭借其高带宽、低延迟、低功耗的特性,完美适配AI算力集群中Scale-up(例如:谷歌TPUv4集群)、Scale-out(例如:谷歌在Jupiter架构引入OCS替代Spine层)和Scale-across(例如:英伟达DCI跨数据中心互联)对高效、灵活互联的核心需求。

2)AI数据中心需要多少OCS光交换机?——以谷歌Scale-up场景为例

Cube内部通过铜缆背板、PCB进行极高速的电信号通信,外部通过OCS走光纤链路。为了提供3D环面网络所需的环绕链接,相对的两个面上的链接必须连接到同一个光电路交换机。

TPU(4,1,4)Z+方向上没有内部相邻的TPU,因此它将使用一个800G光收发器,通过光纤连接至分配给Z轴的光路交换机(OCS),该OCS被配置为将此连接导向立方体的Z-侧,从而连接到TPU(4,1,1)一个机架有6个外立面,每个外立面引出16条光互联链路,合计96条光互联链路。64个机架,96*64=6144条光互联链路;144个机架,合计13824144*96)条光互联链路。

TPUv4集群采用136×136端口配置(含8个冗余端口)的OCS光交换机,故所需OCS数量为6144/136-8=48;而v7集群有望采用320×320端口配置(含32个冗余端口)的OCS,故所需OCS数量为13824/320-32=48即,4096TPUv4组成的集群中,TPU数量和OCS光交换机的比例约为85:19216TPUv7组成的集群中,该比例为192:1

 

根据QYResearch数据,2020-2025年全球OCS光交换机市场规模将由0.7亿美元增至7.8亿美元,5CAGR62%;预计2031年全球OCS光交换机市场规模将达20.2亿美元,2025-2031年复合增长率达17.2%。全球范围内OCS光交换机生产商主要包括GoogleHuber+SuhnerCoherentCalientiPronics等。2025年,全球前四大厂商占有大约69.0%的市场份额。

3)OCS光交换机产业链受益环节有哪些?——以谷歌MEMSOCS为例

OCS产业链分为上游核心器件、中游设备集成与下游应用,技术壁垒高,市场参与者多集中于单一环节。上游核心是MEMS微镜阵列等光器件(代表厂商如赛微电子),中游由国际厂商主导设备集成(如Lumentum),国内光库科技等参与代工与方案定制;下游需求则集中于谷歌等巨头的AI数据中心,驱动其在高性能计算中的规模应用。上游核心器件是产业链技术壁垒最高的环节,价值量占比高。

OCS是一个纯光学的物理层设备,需要的核心元器件包括:MEMS阵列、光纤准直器阵列、滤光片、光环形器等。按成本拆分数据,单台MEMSOCSBOM成本约2-2.5万美元,售价约6万美元,成本主要来自MEMS阵列、光纤阵列、透镜阵列、环形器与光电模组,其中阵列部分占比最高,是决定性能与成本的核心。

MEMS阵列:其核心是一个由成百上千个可独立驱动的微米级反射镜构成的阵列。通过对单个微镜阵列施加精确的电压信号,使其进行三维角度偏转,从而将任意一束输入光纤的光束精准反射到任意一个目标输出光纤。

光纤准直器阵列:每个准直器阵列包含一个N×N光纤阵列和一个二维透镜阵列。光纤阵列利用V型槽基片把一束或一条光纤带按照规定间隔安装在基片上形成阵列,从而实现矩阵光信号交换,支持多光束输入/输出。透镜阵列核心功能是准直发散的激光束,确保光信号在传输过程中的稳定性。

滤光片:选择性地让特定波长的光通过,而反射或吸收其他波长的光学元件。在OCS中常使用二向色滤光片,主要用于850nm监控光(用于微镜校准)和工作信号光的合波和分波。

光环形器:一种无源器件,其核心功能是实现单根光纤的双向通信。通过在链路两端部署光环形器,可将传统需要两根光纤(一收一发)的连接,合并到一根光纤上完成,从而使OCS所需的物理端口和光纤布线数量减半。

相关标的:

OCS是应对AI算力集群规模扩张的关键互联技术,当前产业格局呈现价值分散、参与者众多的特点。具备全制程技术布局及垂直整合能力的厂商,将通过强大的内部协同效应构建长期竞争壁垒。基于此,关注在该路径上清晰布局的国内厂商英唐智控

MEMS方案在谷歌的规模化实践与背书下,已成为当前OCS的主流标准。MEMSOCS产业链中价值高度集中的核心部件——MEMS微镜阵列,其供应商将深度受益于行业β与自身α的双重驱动。国内MEMS制造龙头赛微电子凭借在该领域的量产能力与工艺壁垒,有望在AI算力市场的扩张中获得显著的营收弹性。

研报来源:

1、国盛证券,刘高畅,S0680518090001,空天一体,临点已至。2025年12月7日

2、华安证券,陈耀波,S0010523060001,人工智能行业I硬件系列报告(一)——OCS光交换机:AI算力集群时代的新蓝海。2025年12月08日

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