水义氢水科普氢原子
科普中国 | 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核
审阅专家 杜强
氢原子即氢元素的原子。氢原子模型是电中性的，原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，他们被库仑定律束缚于原子内。氢只有三种同位素：氕(P)原子核内有1个质子，无中子，丰度为99.98%；氘(D)（又叫重氢） ，原子核内有1个质子，1个中子，丰度0.016%；氚(T)（又叫超重氢），原子核内有1个质子，2个中子，丰度0.004%。
中文名
氢原子
外文名
hydrogen atom
原子量
1.007 84; 1.008 11
含义
氢元素的原子
构成
一个质子、一个电子
相关视频
5139播放|00:46
氢原子里边到底什么样子？
1.1万播放|01:18
水的化学式是啥？一个水分子含有两个氢原子，还有一个氧原子
6532播放|01:32
如何理解氢原子光谱
5088播放|02:02
宇宙爆炸初期的景象，氢原子构成了万物的基础，各种元素诞生！
5077播放|03:00
一滴水有4万亿亿氢原子，但和普朗克单位相比，氢原子如宇宙般大
1.2万播放|01:03
快速了解H原子#星知计划#
5000播放|02:49
“微不足道”的氢原子，可让舰艇一裂为二，是什么原理？
6562播放|07:17
「坤哥物理」坤哥带你梳理氢原子能级、跃迁的定量计算
5000播放|02:34
神奇的化学反应，常见的氢原子，为什么可以让太阳产生巨大的能量
8262播放|01:40
氢原子的能级的结论
快速
导航
简介电子轨道图稳定性表格比较参阅
历史
1913 年，尼尔斯·玻耳在做了一些简化的假设后，计算出氢原子的光谱频率。这些假想，玻尔模型的基石，并不是完全的正确，但是可以得到正确的能量答案。[1]
1925/26 年，埃尔文·薛定谔应用他发明的薛定谔方程，以严谨的量子力学分析，清楚地解释了玻尔答案正确的原因。氢原子的薛定谔方程的解答是一个解析解，也可以计算氢原子的能级与光谱谱线的频率。薛定谔方程的解答比玻尔模型更为精确，能够得到许多电子量子态的波函数（轨道），也能够解释化学键的各向异性。
简介
氢原子是氢元素的原子。电中性的原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，被库仑定律束缚于原子核内。在大自然中，氢原子是丰度最高的同位素，称为氢，氢-1，或氕。氢原子不含任何中子，别的氢同位素含有一个或多个中子。这条目主要描述氢-1 。[2]
氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只跟二体之间的距离有关，是反平方有心力，不需要将这反平方有心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的（非相对论性的）薛定谔方程有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程的波函数可以完全地描述电子的量子行为。因此可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。
另外，理论上薛定谔方程也可用于求解更复杂的原子与分子。但在大多数的案例中，皆无法获得解析解，而必须藉用电脑(计算机)来进行计算与模拟，或者做一些简化的假设，方能求得问题的解析解。
电子轨道图
概述图显示出能量最低的几个氢原子轨道（能量本征函数）。横向展示不同的角量子数 (l) ,竖向展示不同的能级 (n) 。
这些是概率密度的截面的绘图。图内各种颜色的亮度代表不同的概率密度（黑色：0 概率密度，白色：最高概率密度）。角量子数 l ，以通常的光谱学代码规则，标记在每一个纵排的最上端。s 意指l=0，p 意指 l=1 ，d意指 l=2。主量子数
标记在每一个横排的最右端。磁量子数m被设定为 0 。截面是 xz-平面（ z-轴是纵轴）。将绘图绕着 z-轴旋转，则可得到三维空间的概率密度。
电子的概率密度绘图
基态是最低能级的量子态，也是电子最常找到的量子态，标记为1s态，n=1, l=0}。
特别注意，在每一个轨道的图片内，黑线出现的次数。这些二维空间黑线，在三维空间里，是节面(nodal plane) 。节面的数量等于 n-1}，是径向节数（ n-l-1 ）与角节数（ l ）的总和。
稳定性
思考氢原子稳定性问题，应用经典电动力学来分析，则由于库仑力作用，束缚电子会被原子核吸引，呈螺线运动掉入原子核，同时辐射出无穷大能量，因此原子不具有稳定性。但是，在大自然里这虚拟现象实际并不会发生。那么，为什么氢原子的束缚电子不会掉入原子核里？应用量子力学，可以计算出氢原子系统的基态能量大于某有限值，称这结果为满足“第一种稳定性条件”，即氢原子的基态能量E0大于某有限值：
量子力学的海森堡不确定性原理可以用来启发性地说明这问题，电子越接近原子核，电子动能越大。但是海森堡不确定性原理不能严格给出数学证明，有些特别案例不能满足第一种稳定性条件，因为{\displaystyle \Delta x}量度的是波函数的半宽度，而不是波函数集聚于原子核附近的程度，所以波函数可以拥有一定的半宽度，并且极度集聚于原子核附近，造成库仑势能趋于
，同时维持有限的动能。
更详细分析起见，只考虑类氢原子系统，给定原子的原子序Z ，原子的能量 E为
其中， T 为动能，V为势能，
为描述类氢原子系统的波函数， x为位置坐标，
为积分体积。
应用索博列夫不等式，经过一番运算，可以得到能量最大下界为。
其中， Ry是能量单位里德伯，大约为13.6eV。
总结，类氢原子满足第一种稳定性条件这结果。
表格比较
相邻较轻同位素:
(没有, 最轻的)
氢原子是
氢的同位素
相邻较重同位素:
氢-2
母同位素：
自由中子
氦-2
氢原子的
衰变链
衰变产物为
（稳定）
参阅
氘
氚
氢原子光谱
21公分线
量子化学
类氢原子
球对称位势
拉普拉斯-龙格-楞次矢量 https://t.cn/R2WxT6z
科普中国 | 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核
审阅专家 杜强
氢原子即氢元素的原子。氢原子模型是电中性的，原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，他们被库仑定律束缚于原子内。氢只有三种同位素：氕(P)原子核内有1个质子，无中子，丰度为99.98%；氘(D)（又叫重氢） ，原子核内有1个质子，1个中子，丰度0.016%；氚(T)（又叫超重氢），原子核内有1个质子，2个中子，丰度0.004%。
中文名
氢原子
外文名
hydrogen atom
原子量
1.007 84; 1.008 11
含义
氢元素的原子
构成
一个质子、一个电子
相关视频
5139播放|00:46
氢原子里边到底什么样子？
1.1万播放|01:18
水的化学式是啥？一个水分子含有两个氢原子，还有一个氧原子
6532播放|01:32
如何理解氢原子光谱
5088播放|02:02
宇宙爆炸初期的景象，氢原子构成了万物的基础，各种元素诞生！
5077播放|03:00
一滴水有4万亿亿氢原子，但和普朗克单位相比，氢原子如宇宙般大
1.2万播放|01:03
快速了解H原子#星知计划#
5000播放|02:49
“微不足道”的氢原子，可让舰艇一裂为二，是什么原理？
6562播放|07:17
「坤哥物理」坤哥带你梳理氢原子能级、跃迁的定量计算
5000播放|02:34
神奇的化学反应，常见的氢原子，为什么可以让太阳产生巨大的能量
8262播放|01:40
氢原子的能级的结论
快速
导航
简介电子轨道图稳定性表格比较参阅
历史
1913 年，尼尔斯·玻耳在做了一些简化的假设后，计算出氢原子的光谱频率。这些假想，玻尔模型的基石，并不是完全的正确，但是可以得到正确的能量答案。[1]
1925/26 年，埃尔文·薛定谔应用他发明的薛定谔方程，以严谨的量子力学分析，清楚地解释了玻尔答案正确的原因。氢原子的薛定谔方程的解答是一个解析解，也可以计算氢原子的能级与光谱谱线的频率。薛定谔方程的解答比玻尔模型更为精确，能够得到许多电子量子态的波函数（轨道），也能够解释化学键的各向异性。
简介
氢原子是氢元素的原子。电中性的原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，被库仑定律束缚于原子核内。在大自然中，氢原子是丰度最高的同位素，称为氢，氢-1，或氕。氢原子不含任何中子，别的氢同位素含有一个或多个中子。这条目主要描述氢-1 。[2]
氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只跟二体之间的距离有关，是反平方有心力，不需要将这反平方有心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的（非相对论性的）薛定谔方程有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程的波函数可以完全地描述电子的量子行为。因此可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。
另外，理论上薛定谔方程也可用于求解更复杂的原子与分子。但在大多数的案例中，皆无法获得解析解，而必须藉用电脑(计算机)来进行计算与模拟，或者做一些简化的假设，方能求得问题的解析解。
电子轨道图
概述图显示出能量最低的几个氢原子轨道（能量本征函数）。横向展示不同的角量子数 (l) ,竖向展示不同的能级 (n) 。
这些是概率密度的截面的绘图。图内各种颜色的亮度代表不同的概率密度（黑色：0 概率密度，白色：最高概率密度）。角量子数 l ，以通常的光谱学代码规则，标记在每一个纵排的最上端。s 意指l=0，p 意指 l=1 ，d意指 l=2。主量子数
标记在每一个横排的最右端。磁量子数m被设定为 0 。截面是 xz-平面（ z-轴是纵轴）。将绘图绕着 z-轴旋转，则可得到三维空间的概率密度。
电子的概率密度绘图
基态是最低能级的量子态，也是电子最常找到的量子态，标记为1s态，n=1, l=0}。
特别注意，在每一个轨道的图片内，黑线出现的次数。这些二维空间黑线，在三维空间里，是节面(nodal plane) 。节面的数量等于 n-1}，是径向节数（ n-l-1 ）与角节数（ l ）的总和。
稳定性
思考氢原子稳定性问题，应用经典电动力学来分析，则由于库仑力作用，束缚电子会被原子核吸引，呈螺线运动掉入原子核，同时辐射出无穷大能量，因此原子不具有稳定性。但是，在大自然里这虚拟现象实际并不会发生。那么，为什么氢原子的束缚电子不会掉入原子核里？应用量子力学，可以计算出氢原子系统的基态能量大于某有限值，称这结果为满足“第一种稳定性条件”，即氢原子的基态能量E0大于某有限值：
量子力学的海森堡不确定性原理可以用来启发性地说明这问题，电子越接近原子核，电子动能越大。但是海森堡不确定性原理不能严格给出数学证明，有些特别案例不能满足第一种稳定性条件，因为{\displaystyle \Delta x}量度的是波函数的半宽度，而不是波函数集聚于原子核附近的程度，所以波函数可以拥有一定的半宽度，并且极度集聚于原子核附近，造成库仑势能趋于
，同时维持有限的动能。
更详细分析起见，只考虑类氢原子系统，给定原子的原子序Z ，原子的能量 E为
其中， T 为动能，V为势能，
为描述类氢原子系统的波函数， x为位置坐标，
为积分体积。
应用索博列夫不等式，经过一番运算，可以得到能量最大下界为。
其中， Ry是能量单位里德伯，大约为13.6eV。
总结，类氢原子满足第一种稳定性条件这结果。
表格比较
相邻较轻同位素:
(没有, 最轻的)
氢原子是
氢的同位素
相邻较重同位素:
氢-2
母同位素：
自由中子
氦-2
氢原子的
衰变链
衰变产物为
（稳定）
参阅
氘
氚
氢原子光谱
21公分线
量子化学
类氢原子
球对称位势
拉普拉斯-龙格-楞次矢量 https://t.cn/R2WxT6z
【国产综艺】小小的追球无意中发现了这个宝藏综艺。[喝奶茶R]先把简介搬过来：《小小的追球》是由芒果TV、龙韬娱乐联合出品，芒果TV自制的首档先锋试验旅行真人秀节目。讲述四位兄弟前往感受即将消失的自然环境，通过兄弟团的旅行，感受男人间的热血友谊和去珍惜眼前与保护自然的理念。主要嘉宾：黄子韬、周冬雨、王彦霖、尹正下面是观感：首先，这是第一档我没有看完整季，就迫不及待想要推荐给更多人看的综艺！！！有人说《小小的追球》又叫《赶在一切消失前》。追球团去北极寻找北极熊，去拜访亿万年冰川，去雨林保护苏门答腊虎……用他们的双眼和镜头，记录下正在消失的风景。逐渐融化的冰川，失去家园和食物的北极熊，将在明年消失的冰洞，还有雨林中的偷猎者。原来，动物世界并不像电视中的那样美好。?北极科考船的船长爷爷说，中国人很多，我们团结起来可以改变这个世界。雨林巡逻队队长说，我们要相信如果我们保护大自然，大自然也会保护我们。总有人在看不见的地方守护地球，却又目睹着它一点点走向消亡。我们是否也能做出小小努力，不要让‘保护环境从我做起’只是一句冰冷的口号。这是一档有欢笑[大笑R]与眼泪[哭惹R]并存的综艺，但我觉得更像是一部自然环保宣传片。有时间可以看看呦，绝对值得[暗中观察R]。#垂直领域点亮计划##内地综艺#
光模块行业研究报告
1. 行业简介与需求分析
光模块——光通信的核心器件
光模块：用于短中长距数据传输 的核心器件。目前IT设备间通常通 过光纤进行信息传输，光模块就是 设备与光纤之间光电转换的接口模 块。发送端把电信号转换成光信号 ，通过光纤传送后，接收端再把光 信号转换成电信号。
光模块处在光通信产业链中游的 关键节点。上游是光芯片、电芯片 厂商，下游是运营商、设备商、云 厂商等。
全球光模块市场稳步增长，海外需求为主
全球光模块需求量保持稳步增长趋势。根据目前Lightcounting发布全球光模块市场的最新 报告，2020年光模块市场为80亿美元，该机构预计2026年有望增加到145亿美元， 2020- 2026年全球光模块市场复合增速为10.4%。
目前光模块国内需求量占比较小。根据yole预测，2020年我国光模块需求量约为27亿元， 预计2022年有望增加到33亿元，2020-2022年中国光模块市场复合增速为10.6%，基本与 全球光模块市场增速持平。
两大重要应用场景：电信市场和数据中心市场
电信市场 ：主要应用于基站/PON/WDM/OTN/交换机/路由器等设备，根据Yole预测，2020~2025年CAGR大约 为5.3%。
数据中心市场（数通市场） ： 主要应用服务器/架顶交换机/核心交换机等设备，根据Yole预测，2020~2025年CAGR将超过25%。
1）长维度
数通市场：流量 - 数据中心建设 - 光模块
数据流量的增长是光模块市场增长的核心动力。受益于近年来云计算、5G商用、物联网等行业的发展以 及疫情的催化，全球数据量与数据流量出现了爆发式的增长。
国内外数据中心市场成长加快,带动数通数据中心光模块需求量上涨。2020年全球IDC市场规模为914亿 美元，2015-2020年CAGR～18.9%；2020年中国IDC市场规模1958亿元，全球占比～33%， 2015- 2020年CAGR～30.4%，高于全球IDC平均增速。下游行业高增速，带动数通光模块需求持续旺盛。
光模块速率要求不断提高
高速数通光模块更新换代的直接驱动力：博通新型交换机的发布 。 在数通市场，核心交换机是网络设备中的关键设备，目前数据中心中主要采用博通交换机，每一代博通 交换机的发布都会推动数据中心网络布局的升级以及光模块的更新换代。
叶脊架构大大提升光模块数量
新型数据中心网络结构向“叶脊架构” 转化，具 有更好可扩展性，可靠性和更好的性能。 目前数据中心间的数据流量大大提高，叶脊架构在 IDC间数据传输性能表现优异。叶脊架构对光模块的需求相比于传统架构提升5倍， 大大提高光模块使用量。
电信市场：5G部署将大幅拉升光模块需求
5G带动光模块的需求量上升 。
双层架构转换为三层架构 。接口速率上升：从50G/100G/200G提升至100G/200G/400G。
2）短维度
数通市场：未来国内外云厂商开支有望上升。
国内外云厂商收入增长较快，从2021Q1开始国内外云厂商资本开支均出现明显的环比改善，我们对云厂商 全年资本开支预期保持乐观，云基础设施有望持续投入，带动数通光模块需求上升。
联动指标表明景气度有望提升
服务器投资滞后于光网络，服务器出货可部分反映前期光模块行业景气度。云基础设 施的部署顺序：IDC 交付（基建->机电）—>光网络（光纤/连接器->交换机/光模 块）—>服务器/存储。
BMC芯片业务是服务器的核心，龙头信骅科技营业收入可以看做光模块景气度的联 通指标。信骅科技的BMC芯片在全球具有较高的市场份额，因此信骅的营业收入能够 表征服务器行业的景气程度，从而成为数据中心光模块的重要联动指标。然而信骅科 技由于自身不断研发新的业务，市场处于刚需状态，因此其周期性暂不明显。
电信市场：下半年有望基站集中建设
2021H1基站建设低于预期，下半年有望迎来集中建设，拉动电信光模块需求。2021H1 中国移动建设5G基站11.1万站，中国电信/联通建设5G基站8万站。相比于全年建设预期 ，移动与电信/联通下半年预计将共建设5G基站48.9万站（中国移动2021年全年5G基站 规划约为36万站，中国电信/联通下半年建设32万站）。下半年的集中建设有望拉动电信 光模块的需求。
2. 竞争格局与趋势展望
行业模式：争夺新品早期带来的较高溢价
如何快速推出新品、快速量产、降低生产成本成为公司盈利的核心
光模块产品周期：
新品溢价期：光模块早期溢价较高，毛利率较高，此后每年价格下降10~20%，毛利率逐渐走低。
成本改善期：随着量产规模提高与工艺改善，生产成本下降，毛利率上升。
产品成熟期：产品生产流程趋于稳定，成本下降幅度低于价格下降，毛利率走低。
光模块是数据中心建设的必要器件，但是成本占比较低，所以产品推出早期云厂商原因给予较高溢价。随着公司生产 规模的扩大，成本的降低，产品毛利率将迎来上升。但之后公司便很难获得高额利润，需要进入下一个产品周期。
竞争格局：份额趋于集中，国内厂商份额持续提升
市场份额向龙头集中。2015年，光模块市场竞争格局高度分散，龙头份额不足20%，剩余厂商所占的 市场份额均为个位数。但是随着技术的发展，研发与扩产门槛不断提高，大型龙头厂商的规模优势越 来越显著。加上近年来光模块企业加快并购重组，进行产业链垂直整合，行业集中度进一步提高，全 球光模块市场将逐步走向集中。CR5已经从2015年的44%提高到了2019年的62%。
国产厂商份额不断提升。中国光模块厂商凭借劳动力成本等的优势，在与海外光模块厂商竞争中不断 占据上风。2015年，全球前十大光模块厂商仅光迅科技一家中国企业，到了2019年，光迅科技、中际 旭创、华工正源进入全球前十，合计占据了全球27%的市场份额。我们认为，中国光模块厂商未来有 望继续扩大优势，不断侵蚀海外光模块厂商市场份额。
中国厂商的崛起：产品力提升
国内产品竞争力挺进全球先进行列 。 目前国内光模块企业已经在10G、25G、40G。100G、400G等实现了全产品布局，其中不乏全产 业链布局的企业，如光迅科技，华工正源等。目前也有国内过个企业切入海外龙头厂商核心供应 商。根据Lightcounting的评级，2020年全球十大光模块厂商中，中国厂商占据5位。
趋势
国产厂商加速推陈，800G产品已领先海外
国内公司在下一代800G布局中已经占得先机。目前国内外厂商均开始布局800G光模块产 品，多家国内厂商新品推出时间早于海外龙头。我们认为中国厂商未来有望在800G代系 竞争中取得先发优势。
光芯片国产化，有望提升我国光模块整体竞争力
目前我国高速光芯片国产化率较低。光芯片是光模块中价值量最高的部分，占整体物料成本的 约50%。目前我国高速光芯片国产化率不足 5%。
政策助力高速光芯片国产化进程。 《中国光电子器件技术发展路线图（2018-2022年）》中 明确要求，确保在2022年中低端光电子芯片的国产化率 超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%。
光芯片国产化进程顺利，有望提高我国光模块整体 实力。 目前，我国10G DFB、10G EML芯片都已基本实现量产， 而25G DFB、25G EML芯片成熟度逐步提高，未来我国 光芯片厂商有望与光模块厂商在各自领域发挥优势的同 时，形成较好合作，提高我国光模块产业整体竞争力。
报告节选：
1. 行业简介与需求分析
光模块——光通信的核心器件
光模块：用于短中长距数据传输 的核心器件。目前IT设备间通常通 过光纤进行信息传输，光模块就是 设备与光纤之间光电转换的接口模 块。发送端把电信号转换成光信号 ，通过光纤传送后，接收端再把光 信号转换成电信号。
光模块处在光通信产业链中游的 关键节点。上游是光芯片、电芯片 厂商，下游是运营商、设备商、云 厂商等。
全球光模块市场稳步增长，海外需求为主
全球光模块需求量保持稳步增长趋势。根据目前Lightcounting发布全球光模块市场的最新 报告，2020年光模块市场为80亿美元，该机构预计2026年有望增加到145亿美元， 2020- 2026年全球光模块市场复合增速为10.4%。
目前光模块国内需求量占比较小。根据yole预测，2020年我国光模块需求量约为27亿元， 预计2022年有望增加到33亿元，2020-2022年中国光模块市场复合增速为10.6%，基本与 全球光模块市场增速持平。
两大重要应用场景：电信市场和数据中心市场
电信市场 ：主要应用于基站/PON/WDM/OTN/交换机/路由器等设备，根据Yole预测，2020~2025年CAGR大约 为5.3%。
数据中心市场（数通市场） ： 主要应用服务器/架顶交换机/核心交换机等设备，根据Yole预测，2020~2025年CAGR将超过25%。
1）长维度
数通市场：流量 - 数据中心建设 - 光模块
数据流量的增长是光模块市场增长的核心动力。受益于近年来云计算、5G商用、物联网等行业的发展以 及疫情的催化，全球数据量与数据流量出现了爆发式的增长。
国内外数据中心市场成长加快,带动数通数据中心光模块需求量上涨。2020年全球IDC市场规模为914亿 美元，2015-2020年CAGR～18.9%；2020年中国IDC市场规模1958亿元，全球占比～33%， 2015- 2020年CAGR～30.4%，高于全球IDC平均增速。下游行业高增速，带动数通光模块需求持续旺盛。
光模块速率要求不断提高
高速数通光模块更新换代的直接驱动力：博通新型交换机的发布 。 在数通市场，核心交换机是网络设备中的关键设备，目前数据中心中主要采用博通交换机，每一代博通 交换机的发布都会推动数据中心网络布局的升级以及光模块的更新换代。
叶脊架构大大提升光模块数量
新型数据中心网络结构向“叶脊架构” 转化，具 有更好可扩展性，可靠性和更好的性能。 目前数据中心间的数据流量大大提高，叶脊架构在 IDC间数据传输性能表现优异。叶脊架构对光模块的需求相比于传统架构提升5倍， 大大提高光模块使用量。
电信市场：5G部署将大幅拉升光模块需求
5G带动光模块的需求量上升 。
双层架构转换为三层架构 。接口速率上升：从50G/100G/200G提升至100G/200G/400G。
2）短维度
数通市场：未来国内外云厂商开支有望上升。
国内外云厂商收入增长较快，从2021Q1开始国内外云厂商资本开支均出现明显的环比改善，我们对云厂商 全年资本开支预期保持乐观，云基础设施有望持续投入，带动数通光模块需求上升。
联动指标表明景气度有望提升
服务器投资滞后于光网络，服务器出货可部分反映前期光模块行业景气度。云基础设 施的部署顺序：IDC 交付（基建->机电）—>光网络（光纤/连接器->交换机/光模 块）—>服务器/存储。
BMC芯片业务是服务器的核心，龙头信骅科技营业收入可以看做光模块景气度的联 通指标。信骅科技的BMC芯片在全球具有较高的市场份额，因此信骅的营业收入能够 表征服务器行业的景气程度，从而成为数据中心光模块的重要联动指标。然而信骅科 技由于自身不断研发新的业务，市场处于刚需状态，因此其周期性暂不明显。
电信市场：下半年有望基站集中建设
2021H1基站建设低于预期，下半年有望迎来集中建设，拉动电信光模块需求。2021H1 中国移动建设5G基站11.1万站，中国电信/联通建设5G基站8万站。相比于全年建设预期 ，移动与电信/联通下半年预计将共建设5G基站48.9万站（中国移动2021年全年5G基站 规划约为36万站，中国电信/联通下半年建设32万站）。下半年的集中建设有望拉动电信 光模块的需求。
2. 竞争格局与趋势展望
行业模式：争夺新品早期带来的较高溢价
如何快速推出新品、快速量产、降低生产成本成为公司盈利的核心
光模块产品周期：
新品溢价期：光模块早期溢价较高，毛利率较高，此后每年价格下降10~20%，毛利率逐渐走低。
成本改善期：随着量产规模提高与工艺改善，生产成本下降，毛利率上升。
产品成熟期：产品生产流程趋于稳定，成本下降幅度低于价格下降，毛利率走低。
光模块是数据中心建设的必要器件，但是成本占比较低，所以产品推出早期云厂商原因给予较高溢价。随着公司生产 规模的扩大，成本的降低，产品毛利率将迎来上升。但之后公司便很难获得高额利润，需要进入下一个产品周期。
竞争格局：份额趋于集中，国内厂商份额持续提升
市场份额向龙头集中。2015年，光模块市场竞争格局高度分散，龙头份额不足20%，剩余厂商所占的 市场份额均为个位数。但是随着技术的发展，研发与扩产门槛不断提高，大型龙头厂商的规模优势越 来越显著。加上近年来光模块企业加快并购重组，进行产业链垂直整合，行业集中度进一步提高，全 球光模块市场将逐步走向集中。CR5已经从2015年的44%提高到了2019年的62%。
国产厂商份额不断提升。中国光模块厂商凭借劳动力成本等的优势，在与海外光模块厂商竞争中不断 占据上风。2015年，全球前十大光模块厂商仅光迅科技一家中国企业，到了2019年，光迅科技、中际 旭创、华工正源进入全球前十，合计占据了全球27%的市场份额。我们认为，中国光模块厂商未来有 望继续扩大优势，不断侵蚀海外光模块厂商市场份额。
中国厂商的崛起：产品力提升
国内产品竞争力挺进全球先进行列 。 目前国内光模块企业已经在10G、25G、40G。100G、400G等实现了全产品布局，其中不乏全产 业链布局的企业，如光迅科技，华工正源等。目前也有国内过个企业切入海外龙头厂商核心供应 商。根据Lightcounting的评级，2020年全球十大光模块厂商中，中国厂商占据5位。
趋势
国产厂商加速推陈，800G产品已领先海外
国内公司在下一代800G布局中已经占得先机。目前国内外厂商均开始布局800G光模块产 品，多家国内厂商新品推出时间早于海外龙头。我们认为中国厂商未来有望在800G代系 竞争中取得先发优势。
光芯片国产化，有望提升我国光模块整体竞争力
目前我国高速光芯片国产化率较低。光芯片是光模块中价值量最高的部分，占整体物料成本的 约50%。目前我国高速光芯片国产化率不足 5%。
政策助力高速光芯片国产化进程。 《中国光电子器件技术发展路线图（2018-2022年）》中 明确要求，确保在2022年中低端光电子芯片的国产化率 超过60%，高端光电子芯片的国产化率突破20%。
光芯片国产化进程顺利，有望提高我国光模块整体 实力。 目前，我国10G DFB、10G EML芯片都已基本实现量产， 而25G DFB、25G EML芯片成熟度逐步提高，未来我国 光芯片厂商有望与光模块厂商在各自领域发挥优势的同 时，形成较好合作，提高我国光模块产业整体竞争力。
报告节选：
✋热门推荐