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通信设备之海缆行业研究报告

发布日期:
2018-04-10
浏览量:
86374


1. 海光缆建设拐点初显

1.1 海底光缆优势明显,跨洋通信首要选择

海底光缆是以光纤作为传输媒介,在外面包裹钢丝,绝缘层,将其铺设在海底,用以国家之间的通信传输的导线。目前跨国跨洋通信有三类主流的实现方式,分别是海底电缆、海底光缆和通信卫星。

与海底电缆相比,海底光缆通信容量大,能有效防止电磁波干扰,保证信息传输过程中的稳定性;与通信卫星相比,通信卫星的使用寿命一般为10~15 年,而海底光缆使用寿命一般为25 年。

近年来,海底光缆以其大容量、高质量、高清晰度、低价格和安全可靠等优势,不仅大量取代了海底电缆,也逐步取代通信卫星,成为当代国际通信的重要手段。根据光通信权威媒体Ofweek 报道,海底光缆承担了90%以上的国际通信业务,是全球信息通信的主要载体。

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同为信息传播的载体,相对于普通光缆,由于海底光缆铺设环境、维护困难等原因,海底光缆的制作技术要求远远高于普通光缆,其铺设和维护过程被世界各国公认为复杂困难的大型工程。要想在海底铺设光缆,需要海洋施工船,海底机器人,以及耐高压、防腐蚀、防止被鲨鱼咬的封装,以及熟练的施工维护工人,需要企业具有多个领域的专业能力,并且还要进行跨领域的融合,才能实现从光缆到传输系统等各类产品的系统整合。目前国际上拥有完整的制作、铺设、维护海底光缆能力的企业较少,大部分线路由阿尔卡特朗讯、美国泰科(TE)、日本NEC,德国NSW 等少数几个跨国巨头垄断。

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伴随国际信息交互需求快速提升,目前海底光缆建设也逐步呈现出向上增长的态势。

1.2 国外企业占据技术领先地位,国内公司加速追赶

海底光缆的寿命一般在25年左右,大约20年左右为一个使用周期。同时,随着目前全球通信需求的成倍增长,部分地区的海缆使用已经出现饱和,目前跨洋海缆正呈现出加速替代的趋势。

2016 年,传输容量达54T 的亚太直达海底光缆系统(APG)在上海正式开通,服务了16 年的中美海底光缆系统(CUCN)正式宣告“退休”,标志着中美之间和东亚各国之间的通信容量和通信速度将步入一个新台阶。这条海缆设计使用寿命为25 年,之所以提前8 年“退休”,一方面是随着通信的技术更新和互联网传输需求的提高,该系统已不适合承担中美间通信主干道的重任;另一方面则是该海缆线路运营时间较长,旧的中美海底光缆系统单位容量的维护成本高于新的海底光缆系统。

国际海底光缆建设潮主要兴起于上个世纪80年代末到90年代末。于1998年开始出现拐点,受益于当时欧洲通信市场开放,互联网的渗透率稳定逐年上升,比如冰岛,瑞典等国家甚至超过了30%,大量的电信运营商受到了鼓舞,并蜂拥投资于海底光缆的建设,2001年海缆建设达到了高峰。接下来的几年中,由于国际带宽价格的下降,以及市场的过度竞争,以及新一代波分技术的出现,原有的很大一批运营商纷纷宣告破产,国家海底光缆的建设进入了一定的冷静期。

目前启动运营于2002年的JKC海缆也已经步入退役,跨洋海缆的退役替代正在加速,未来几年国际海缆建设有望进入一个全面高速发展的时期。据我们统计,自16年开始全球海缆建设体量将快速提升,2018年全球规划新建海缆总长度接近2014年与2015年总和的三倍。

图2:全球规划新建海底光缆长度

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1.3 跨洋信息交互新建需求巨大,国家规划助力

随着互联网业务和云服务的发展,内容供应商推动全球交换数据需求大幅度提升,仅2012年至2014年全球IP流量翻了一番。Cisco预计未来5年全球的数据交换量将保持20%以上的快速增长。美国电信地理调研公司的调查数据显示,2014年谷歌、Facebook、微软等互联网内容提供商对跨大西洋海底光缆带宽的用量首次超过了电信公司等其他用户的用量。

图3:全球IP流量增速图

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美国互联网巨头热衷于新建海底光缆的主要原因就是支持互联网业务的高速发展及其带来的数据使用量爆炸式增长。

表2:美国互联网巨头出资修建海缆情况

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而作为与用户上网体验息息相关的国际出口带宽,国家早在《“十二五”国家信息化规划》文件中做出指示,计划2015年我国互联网国际出口带宽达到6.5Tbsp,平均增速为42.7%,而实际上2015年实现情况仅仅达到3.8Tbps,远低于当初规划目标。近日,国家《“十三五”国家信息化规划》出台,计划2020年我国国际出口带宽达到20Tbps,年增速超过40%。

表3:十三五期间国际出口贷款需求进一步提速

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目前我国境内正在运营中的国际海缆一共有8 条,占比我国出口总带宽的70%左右,在出口总带宽大幅度提升的背景下,我国的海缆建设需求巨大。

表4:我国境内运营服务中的出口海缆

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2015年2月,发改委也发布消息表示,已经在2014年年底核准了由中国主导的新太平洋(NCP)国际海底光缆工程,预计将于17年四季度投入运营。从2015年开始统计,通过我国境内及与我国投资建设海缆相关新建海底光缆长度超过10万公里,在未来几年内,这些海缆也将陆续开始服役。

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1.4 打消信息安全疑虑,自有海缆建设需求迫切

建设海底光缆,除了方便地区之间的通信联络外,其背后的信息安全问题也不容忽视,将海底光缆的管理权掌握在自己手中,是互联网时代维护信息安全的一个重要环节。

90 年代中期,美国国家安全局进行了首次窃听实验。美国特工人员乘一艘特制的潜艇潜入洋底,通过特殊手段将一段海缆扯入间谍潜艇工作舱中,成功切开了一条海缆,并且没有被海缆运营商发现,标志着美国从技术上实现了对海底光缆的窃听。2005 年3月,经过改造后具备窃听海底光缆能力的美国核动力潜艇“卡特”号正式服役。

图4:弯曲光纤窃听示意图

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弯曲光纤的窃听原理:在1 这个位臵,光纤被严重弯曲之后,激光能从1 点拾取,复制数据同步从2 点射入,这样可以不中断通讯,并不被发现断点所在。

2013 年6 月,媒体曝光了美国国家安全局代号为“棱镜”的网络监控项目,窃取了大量国家的通信信息,在美国各界以及国际社会引起了轩然大波。另据环球时报13年报道,澳大利亚间谍机构与美国,英国以及新加坡情报机构合作通过柏斯—新加坡海缆监听国际电话和网络通信数据。“棱镜门”事件爆发后,很多国家和地区正在重新考虑互联网基础设施的规划和建设,例如巴西正在计划铺设一条通往葡萄牙的海底光缆,不仅绕过了美国,并特意将美国的公司排除在计划之外。

在信息安全问题不断升温背景下,规划自有海缆建设与国际社会进行安全、迅捷的联系也成为我国出口宽带建设的一项重要内容。

1.5 结论:国际+国内推动力强劲,海缆建设需求初显拐点

距离90年代末第一批国际海缆建设高峰,已经过去将17年,很多条国际海缆即将步入“退役期”。加上近些年来的地震海啸等自然灾害的频发或者无意间海上作业的损坏,导致国际通信的减速甚至是中断,也凸显出国际海缆建设的不足。同时,随着海缆新技术的发展,单位容量的维护成本以及高于新的海底光缆系统,国际海缆的建设正在步入更新换代的时期。

另一方面随着全球互联网和云服务的发展,我国的互联网信息需求也逐渐增大。国家已将互联网带宽建设与安全建设上升到国家战略层面,根据工信部2015年的数据统计,我国国际出口带宽只有3.8Tbps,远远低于2020年的规划20Tbps。国际通信市场流量有望在未来几年能保持20%以上的增速(上文IP流量图增速图),而海底光缆作为国际通信传输的主要手段,将会在市场与政策双重的驱动力下得到快速发展。

2. 国内海光缆系统建设实力快速提升

2.1 海缆技术难度高,市场壁垒相对较高

海底光缆承担了国际通信90%以上的任务,但由于其应用于特殊的物理环境中,与陆地光缆相比系统设计更为复杂,面临的技术难题更多。

海底光缆系统主要由陆地系统和水下系统两部分组成。其中陆地系统有海底线路端站设备(SLTE)、海底线路监视器(SLM)、网络保护设备(NPE)、网络管理系统(NMS)四大部分构成。水下系统则由海底光缆、中继器和分支器构成。中继器帮助实现光信号的放大,而分支器用于光纤实现多个站点之间的网络链接。

一般来说海底光缆系统分为无中继系统和有中继系统两种。我国国内自建的海底光缆系统多为无中继海底光缆系统,这种系统技术相对简单,价格便宜,但是信号的传输距离一般仅在200至300公里范围左右,因此市场规模相对较小;而有中继海底光缆系统技术相对复杂,在信号传输的过程中需要使用中继器来进行信号的放大,势必需要对中继器系统进行海底充电。因此海缆不仅仅需要承担信号传输的责任,还必须担负起电能的传输任务,这样对海缆的绝缘性以及供电系统的绝缘性要求高了许多。有中继海缆系统的优势在于可以进行长距离的深海信号传输,在国际交互更频繁背景下空间更大。

图5:海洋通信系统工作图

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由于我国国际通信业务起步较晚,产业链相对不够成熟。同时海底光缆作为线缆开

发的金字塔顶端,开发投入和难度极大。以前国内市场需求尚未形成规模,海缆主要应

用于军工建设。较小的市场规模难以支撑长期的投入,因此国内仅有有限的几家公司掌

握了相关核心技术。反观一些欧美、日本企业,海缆的研发、生产、测试、推广,以及

海底通信的10G、40G 的设备,包括施工团队应有尽有。目前国际海缆市场由法国阿尔

卡特朗讯、美国泰科、德国NSW、日本NEC 等少数几个跨国巨头垄断。

2.2 民族产业当自强,技术提升前景光明

2009 年初, 美国国家安全局对华为开展了间谍活动,为了公司大客户的安全考虑,海底光缆发展商Ocean Networks Inc.在一个价值2.50 亿美元,连接美国和英国大陆的新电缆项目中放弃采用华为的设备。2011 年,中移动宣布将联手中华电信、日本运营商KDDI 共同新建一条新的海底光缆。理论上说有中国投资新建的海缆项目,相关投资会尽量倾斜国内企业。然而,国内提名企业均被其他共建成员否决掉,理由是没有应用案例。我国海缆企业在国际舞台上屡屡受挫,其核心在于缺少核心技术和应用案例。

目前国内已经形成亨通光电、中天科技等海光缆厂家;华为海洋、烽火通信等中继器,分支器设备商;华为海洋、烽火通信等“Turn Key”总承包商,一体化能力快速建立。

华为海洋是国内海缆建设的佼佼者,它是华为技术有限公司与全球海事系统有限公司于2008 年底成立的合资公司。华为选择与这个领域的施工建设龙头合作,用自己擅长的40G/100G 为代表的高速线路技术和大容量多业务OTN 交叉技术部署市场,而由全球海事公司负责海上施工与维护,采用新技术新设备撬开了全球市场的大门,为全球客户提供turnkey 解决方案和服务。现在华为海洋及其合作伙伴已经形成了全海底光缆产业链,并且在国际海缆舞台中发挥越加重要的作用。

中天科技是我国最早一批开始从事海缆研发、生产的公司。其开发研制始于1999年,现在已经形成年产5000多公里海底光缆的能力。中天科技近5年来累计投入数亿元人民币,完成了10余种类型海底光缆产品的国际认证,解决了国际客户提出的上百项技术要求,拿到了国际市场的“敲门砖”。2016年,中天科技完成了美国阿拉斯加海底光缆项目的厂验,第一次以发展中国家厂家身份敲开了美国的大门。同样也在2016年,中天科技完成了全国产化的第一个有中继的海底光缆项目,标志着中天科技公司有能力进军深海海缆市场。

图6:中天科技海底线缆销量与营收情况

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亨通海洋成立于2010年,前身是亨通光电海洋事业部。公司近年来与国外总承包商合作,并在国际海缆市场加速突破。2015年,亨通海洋完成了有中继海底光缆4400米的深海试水,成功验证了海底光缆在深海的传输性能。目前亨通有中继海底光缆海洋目前已经取得了环球海缆联盟(UJC)全系列的13张UJ认证证书,公司深海有中继技术已得到了国际上的认可。根据公司年报披露,2015年公司海缆系统营收较比2014年增长2408.94%,未来海洋市场将会是公司巨大的利润增长点。

2016 年8 月,亨通海洋正式向科摩罗电信交付Avassa 海缆项目,这是亨通海洋与华为合作完成首个国际商业海缆通信工程。随着全球宽带提速,海缆系统扩容带来的机会,亨通光电与华为合作将进一步加速。目前,亨通的海底光缆已在中国联通、舟山电信、蓬莱岛、上海电信过江光缆等各类项目中获得应用,同时亨通的海底光缆远销泰国、斯里兰卡、委内瑞拉等多个国家。

图7:亨通光电海洋光缆系统营收情况

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目前我国海洋发展需求迫切,发展海洋经济已经上升国家战略层面,而海洋工程装备则是发展重点。海洋电缆光缆作为海上信息、电力传输的“命脉”,则是发展的重中之重。以前,我国的高端海洋光电缆主要依赖进口,提高了海洋工程的建设和维护成本,也带来了一定的信息安全隐患。因此海底光电缆的国产化是当前的迫切需求,国内厂商也迎来了难得的发展机遇。目前国内生产企业也纷纷加大资金进行技术创新、产能扩张,进一步提高业务竞争力。

2.3 国际线路取得突破,中国企业登上国际海洋舞台

2015年华为击败阿朗、NEC、Tyco等国际垄断巨头,收获6000多公里的国际跨海通信工程——喀麦隆—巴西跨大西洋海底光缆系统的大单。这条海缆建成后,非洲与美洲将可以直接连接,不再绕道西欧,也将为喀麦隆、巴西以及相邻国家之间的信息交流提供更可靠、更快速的通道。在这次项目中,华为采用了业界首例钛合金外壳对海缆中继器,支持6对纤,其轻巧的设计是革命性的,非常便于用标准水下埋设犁进行施工,同时还研制采用了其他UJ兼容的设备支路分支器等。

喀麦隆-巴西海缆是中国企业完成的第一条长距离海缆系统项目,该项目意味着华为海洋已经具备了完整的长距离海缆系统项目实施与交付经验,在提供长距离海缆turnkey解决方案方面,具备了与欧美、日本国际一流企业的竞争的能力。

2.4 总结:国内的海光缆技术实力的积累充分,一体化产业链形成

尽管国内海底光缆起步较晚,经过多年国内企业的技术积累,现在的海底光缆系统竞争实力已今非昔比。中国企业不仅加大了研发投入,而且利用自己在其他领域的相关优势,与国外老牌公司进行合作,形成优势互补,并有望在国际的海底光缆市场占据更重要地位。华为海洋经过近些年的技术积累,已经形成了集通信传输产品研发,海洋施工以及后期维护,系统升级扩容一条完整的产业链,并具备了进军长距离深海市场的资质与能力,在提供turnkey 解决方案方面具备了与欧美、日本一流企业竞争的能力。

此外中国企业在海底光缆方面大力投入研发,技术与实力已经达到国际一流水平,技术已经不是难以逾越的壁垒。但是受制于较低的国际化认可程度与案例经验,中国企业并没有太多的话语权。随着华为海洋及相关公司在国际海缆舞台中扮演的角色越来越多机认可度的提升,国内海缆及相关公司的发展有望迎来最好的时光。

3. 竞争格局发生变化,中国企业迎来发展良机

3.1 国际竞争形势开始变化,华为海洋快速崛起

海底光缆技术较为复杂,全球海缆供应商主要有美国TE Subcom、阿尔卡特-朗讯和日本NEC,此前全球能应对3000 米以上深海的仅有这三家企业。2014 年以前,全球几乎90%以上的市场被这三家垄断,而市占率最低的NEC 也有12%左右的市场份额。

图8:全球新建海底光缆市场占有率(2015-2018)

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截止到2015年,法国阿尔卡特-朗讯全球铺设海缆长度达到57.5万公里,是全球海缆系统的行业龙头,美国TE Subcom铺设长度达到49万公里,日本NEC铺设长度达到22万公里。近些年来,受全球竞争及华为实力快速提升影响阿朗一直处于亏损状态。同时由于前些年全球海缆建设处于低谷期,其海缆业务也在集团内逐渐边缘化,甚至2015年底一度计划将其海缆业务拆分为一家私营公司出售,或者单独上市。

2015年,诺基亚宣布收购法国阿尔卡特-朗讯,其海缆业务也纳入麾下,目前阿朗海缆业务前景仍不明朗,其海缆市场份额逐渐被其他巨头蚕食,这也意味着市场即将迎来了新一波机会。

图9:华为海洋宣布承建海底光缆里程情况

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华为海洋凭借自己原有在通信领域相干技术、相位调制、大容量OTN的技术,以及全球海事公司在海洋施工维护方面的经验在市场中迅速崛起。同时在设备价格方面也具有较强优势,比如一组大西洋海底电缆所需大功率激光器设备价格只有竞争对手的三分之一,其目标是跻身行业前三。

2014年长约4600km的Hibernia海缆项目,因为美国政府针对华为网络安全问题而被TE Subcom公司接手,这也让华为错失了更早打开远洋海缆市场的机会。2015年华为海洋宣布承建巴西-喀麦隆turnkey项目,华为海洋终于有机会在国际长距离海缆市场展示自己,我们认为通过这次项目经验的积累,华为海洋将会在长距离海缆市场树立起自己品牌,中国企业在这块市场将迎来新的拐点。

3.2 亚非中东等地区成为热点

根据通信行业权威咨询公司Terabit调查,2015年以后,全球一共提出新建的160个海底光缆项目,投资总额高达226亿美元。根据项目合同的确定落实、投资资金的筹集、海洋调查以及承建合同签署情况分类判断,未来几年将有108条海底光缆将会投入运营或者开始施工,市场规模高达130亿美元。通过对这些海缆项目进行统计可以发现,南亚、中东、亚欧以及非洲市场有巨大的潜力。

图10:新建海底光缆区域分析(2015-2018)

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在亚洲,非洲及中东等地区,华为等中国通信设备企业凭借自己过硬的技术,灵活优质的服务与具有竞争力的价格已成为这些地区主要的通信设备供应商,与这些地区的运营商早已形成了良好的合作关系,中国企业在这些地区的优势已经明显超过了传统欧美企业。

就在华为海洋刚刚成立之初,华为海洋与突尼斯电信进行合作,于2009 年完成了Hannibal 海缆系统的交付,紧接着又接连中标T-E 海底光缆项目、苏里南-圭亚那海缆项目、利比亚Silphium 海缆项目,华为凭借在这些地区原有的通信优势顺利杀入了海洋市场。2016 年华为海洋与亨通光电进行合作,顺利完成了Avassa 海缆与马尔代夫Nascom 海缆项目。中国企业的产品拥有良好的性能,较强的价格优势,在以往基础上进一步扩大合作范围有望加速国内海缆产业的发展。

3.3 一带一路加速推进,海缆建设充满希望

2013 年国家提出”一带一路”构想,指出不仅仅建设沿线国家物理上的高速公路,同时也要建设信息化的高速公路。东非信息高速公路作为中非共建信息高速公路项目的先行项目,2015 年已正式启动;中巴跨境光缆项目作为中巴经济走廊建设早期收获成果,于2016 年5 月举行了开工仪式;亚欧3 号海缆(SMW5)、亚非欧1 号海缆(AAE-1)等国际海缆项目作为亚非欧高容量信息通道,即将全线贯通,“一带一路”建设已经全面开始提速,海缆建设充满新的商机。

金砖国家更是希望加入“一带一路”的合作框架中来,与广大发展中国家一起赶上新一轮的全球化浪潮。2014 年,金砖五国明确表示启动“金砖国家海缆(BRICS CABLE)”建设,将拜托发达国家的依赖,直接联通五个金砖国家,海缆全长2.4 万公里。2017 年起,中国将接棒印度成为金砖国家合作机制轮值主席国,中国企业将更有机会获得实质性的订单。

2016年国家主席习近平拉美之行最后一站访问智利,商讨共建铺设首条中拉海缆,将两国双边关系深化为战略合作伙伴关系。这条光缆由中国政府提出,直通亚洲和南美洲,全长1.9万公里,目前两国已经签署可行性研究备忘录。随着国家积极加快走出去的步伐,推动通信的建设,中国海底光缆市场充满了展望。

3.4 海底监测网需求巨大,国内海缆需求进一步提速

此外海洋观测网的建设对于提高我国海洋综合实力,保障国家安全具有非常重要的意义。美国早在1970年代就建立起了海底检测系统,而我国海底观测网建设显著落后。2009年我国开始首个海底观测网-东海观测网的建设。

我国大陆海岸线1.8万公里,海洋边境线约2万公里;考虑到对整个海域的覆盖,预计主干线的长度约为2万公里。根据我们测算一次性的海底光电混合缆及接驳盒设备投入需要235亿。目前行业内具有海底光电复合缆以及接驳盒生产能力的仅有中天科技,亨通光电,通光线缆,烽火通信及海兰信等有限几家公司。

表5:海底监测系统需求测算

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伴随海底监测网建设的打开,预计相关公司的海缆及接驳盒业务也将取得快速突破。

3.5 总结: 天时地利人和,国内海缆迎发展拐点

行业需求来看,目前国际IP 流量交互需求加速提升,前次高峰期海缆通信系统建设已面临更新换代。国内技术储备来看,中天科技、烽火通信、亨通光电海缆实力快速提升,已具备国际竞争力,同时新的海缆的扩产项目也陆续进入建设以及产能释放器;在华为海洋一体化建设影响力提升背景下,中国的海缆产业有望加速发展。行业格局来看,昔日行业龙头阿朗受并购影响较大,同时中国的一带一路建设有望加速推进,国内的海缆企业目前正迎来最好的发展时光,业绩有望取得快速突破。

4. 推荐标的:中天科技、亨通光电、烽火通信、通光线缆

在海洋经济及安全重视程度不断提升背景下,国内相关公司的海底通信系统建设能力快速提升。作为通信设备的行业龙头,华为在工程总包,中继器,分支器方面快速突破,并取得了喀麦隆-巴西海缆线路的建设权,这也将进一步提升中国海缆系统在国际海缆方面的话语权。此外烽火通信,中天科技,亨通光电和通光线缆在海缆方面的技术和实力也在快速提升。伴随着一带一路以及海底监测网的建设加速,国内海缆板块有望迎来建设高峰期,并促进相关公司业务的快速提升。

根据已经公告的海光缆项目,16-18 年新建设完成的海缆里程数分别为8.5 万,10.1万和13.1 万公里。考虑到部分短距离的线路并未公告以及在海光缆系统逐步面临换代背景下,我们预计17-18 年实际需求应高于宣布的新建里程数。同时在以华为为代表海缆总包商实力快速提升和国家一带一路政策加速推进背景下,中国厂商的海光缆份额有望稳步提升,并在18 年接近15%的市场份额。以海光缆平均9 万元/公里市场价(目前市场反馈在8-10 万之间),以及30%净利率计算,相关板块利润有望翻倍式增长。

表6:国内海缆市场规模预计

 

除海光缆外,目前国内外海电缆需求也快速提升,被广泛应用石油钻井平台,海上风电站以及跨水域电力输送等领域。海电缆与海光缆在制作工艺上趋同,某些产能也可以相互转换。目前海电缆需求持续增长,同时在海底监测网建设加快背景下,我们预计整体海缆利润空间将两倍于海底光缆。

15 年以来,在国内宽带建设提速背景下,中天科技,亨通光电,烽火通信及通光线缆等公司光纤光缆需求快速提升,相关公司业绩也快速增长。但受传统光纤光缆估值较低影响,目前中天科技,亨通光电等公司17 年PE(Wind 一致预期)均低于20 倍,我们认为在海缆等相关业务未来增长空间巨大,未来有望占据相关公司15%以上净利润,相应业务价值有待重估。同时,目前国内的光纤光缆公司在上游光棒的技术快速突破,技术壁垒逐步形成,在一带一路加速推进以及海外光纤光缆需求加速背景下,原有光纤光缆业务价值也有所低估。

伴随“一带一路”推进和海外市场的快速打开,我们认为国内海光缆,海电缆等海缆产业将迎来快速发展;同时光纤光缆行业的景气度也有望持续保持。以中天科技,亨通光电,烽火通信,以及通光线缆为代表的相关公司海光缆业务价值被低估。

风险提示:国内海缆厂商市场份额突破低于预期,国家支持力度低于预期。