光交换，新算力：深度解析OCS产业链黄金机遇

摘要：随着人工智能（AI）大模型参数量与算力需求的指数级增长，传统基于电交换的数据中心网络架构在延迟、功耗和成本方面已逐渐逼近物理极限。光路交换机（Optical Circuit Switch, OCS）作为一种在物理光层直接进行数据路由的前沿技术，通过构建全光互联

可以收藏、转发后再细看，内容很硬核

随着人工智能（AI）大模型参数量与算力需求的指数级增长，传统基于电交换的数据中心网络架构在延迟、功耗和成本方面已逐渐逼近物理极限。光路交换机（Optical Circuit Switch, OCS）作为一种在物理光层直接进行数据路由的前沿技术，通过构建全光互联网络，为解决上述挑战提供了革命性的方案。

近期，行业领导者谷歌（Google）在其AI超算集群中积极测试基于压电陶瓷（DLBS）的下一代OCS方案，标志着该技术正从前沿走向商用，开启了光通信产业的全新增长曲线。本报告旨在深入剖析OCS技术的核心原理、市场前景，全面梳理A股产业链图谱，并挖掘出最具投资价值的核心标的。

我们认为，当前是战略布局OCS产业链的黄金窗口期，投资价值将高度集中于两个环节：1) 上游核心元器件：具备高技术壁垒的光纤/透镜阵列等，是典型的“卖铲人”逻辑，增长确定性高。2) 下游系统集成商：率先实现产品化、并与头部客户深度绑定的整机厂商，将享有最高的业绩弹性。

光路交换机（OCS）是一种在光域（Optical Domain）直接对光信号进行交换和路径重构的网络设备。其核心工作原理是在物理层面重定向光的传播路径，将来自任意输入端口的光信号，通过内部交换矩阵直接路由至指定输出端口，建立一条端到端的纯光路连接。

与传统交换机最大的区别在于，OCS在交换过程中无需进行光-电-光（O-E-O）转换。这种“全光交换”的特性赋予了OCS对信号速率、协议和调制格式完全透明的独特优势，使其能够无差别地承载从400G、800G到未来1.6T甚至更高速率的信号，为网络提供了极大的灵活性和前向兼容性。

在以大规模GPU集群为核心的现代AI数据中心中，网络性能直接决定了整体计算效率。传统电交换网络面临的三大痛点，正是OCS技术的核心价值所在。

传统网络痛点具体问题描述OCS解决方案

性能瓶颈与高延迟

AI分布式训练中大量的集合通信（如All-Reduce）对网络延迟极为敏感。电交换的多层级架构带来了显著的O-E-O转换和排队缓存延迟，导致GPU计算资源“饥饿”等待，严重拖累训练效率。

通过建立全光物理通道，彻底消除O-E-O转换延迟，将交换延迟降至纳秒级。从根本上解决了延迟瓶颈，确保GPU算力最大化利用。

功耗激增与散热挑战

网络设备是AI数据中心的主要能耗来源之一。每个端口的O-E-O转换都伴随着巨大的能量消耗，随着集群规模扩大，网络总功耗和散热成本呈指数级增长，成为绿色发展的巨大障碍。

避免了高功耗的O-E-O转换过程，自身运行功耗极低（仅为同等电交换机的1/10以下）。显著降低整个网络集群的能耗和总拥有成本（TCO），符合“双碳”目标。

高昂成本与扩展复杂性

高性能电交换机芯片极为昂贵。构建支撑数万GPU互联的无阻塞网络需要堆叠大量顶级交换机，导致初始投资（CAPEX）巨大且布线管理极为复杂。

可实现网络拓扑的动态重构。根据AI任务需求，在毫秒甚至微秒级调整GPU集群间的互连拓扑，动态建立“光高速公路”，减少对昂贵顶层电交换机的依赖，实现网络架构扁平化。

目前，OCS技术主要有三条主流实现路线：MEMS（微机电系统）、DLC（数字液晶）和DLBS（压电陶瓷），它们在性能、成熟度和应用场景上各有侧重。压电陶瓷技术凭借其综合优势，被视为下一代OCS的核心方向。

对比维度MEMS (微机电系统)DLC (数字液晶)DLBS (压电陶瓷)工作原理驱动微反射镜阵列进行物理偏转电场控制液晶分子旋光特性压电陶瓷逆压电效应驱动光束偏转插入损耗 (IL)较低 (2.0 dB ~ 5.0 dB)较高 (8.0 dB ~ 15.0 dB)极低 (反射损耗 (RL)较高 (优于 -50 dB)良好 (优于 -45 dB)非常高 (优于 -55 dB)核心优势技术原理对AI应用的核心价值超低插入损耗直接光束偏转，实现近乎无接触的自由空间点对点传输。保障信号质量：在数万节点的大规模GPU集群中，极低的损耗（微秒级切换时延压电陶瓷材料对电压信号的响应是固态物理效应，响应速度极快。实现动态网络重构：能够根据AI训练作业不同阶段的通信需求，实时重构GPU集群物理拓扑，为关键路径“铺设”临时的无阻塞“光纤高速公路”，极大提升GPU有效计算时间。高可靠性与长寿命固态器件，无宏观旋转、振动部件，运动是材料晶格级别的微小形变。保障业务连续性：超长的平均无故障时间（MTBF > 10⁷小时）确保了可能持续数周甚至数月的AI训练任务不因网络硬件故障而中断，降低运维风险。速率与协议透明作为物理层设备，对传输的光信号“不可知”，不解析数据内容。保护长期投资：数据中心升级光模块和GPU时无需更换昂贵的交换核心，实现从800G到1.6T乃至未来的平滑演进。挑战类别具体挑战描述对产业化的影响技术挑战亚微米级精度控制：需在温变、振动等干扰下，长期将光束稳定对准微米级纤芯，对闭环反馈控制算法要求极高。技术壁垒高，任何控制瑕疵都会导致连接不稳定或损耗剧增。量产难点超精密封装工艺：将成千上万个微型光学、机械、电子元器件进行高精度对准和封装，工艺复杂，难以完全自动化。导致初期生产效率低、良率不高，直接推高了单个设备的制造成本。商业化障碍高昂的初始部署成本：目前单端口成本远高于成熟的电交换机，高昂的前期资本支出（CAPEX）构成市场采纳的主要门槛。限制了其在非头部、对成本敏感的客户中的渗透率。市场指标2023年 (基准)2029年 (预测)复合年均增长率 (CAGR)年出货量1万台5万台以上约 30.8%驱动力一：AI算力需求的无上限增长这是推动OCS发展的最根本动力。大模型训练对网络带宽、延迟和功耗提出了前所未有的苛刻要求，传统电交换架构已无法满足，倒逼网络架构向光层演进。驱动力二：行业巨头的战略布局与强大示范效应谷歌（Google） 在其数据中心和TPU AI集群中的前瞻性、大规模部署，为整个行业提供了强有力的技术验证和商业范本。谷歌OCS应用场景部署环节核心价值体现TPU v4/v5 AI集群Pod内部计算单元间互联动态重构3D环面网络拓扑，提升AI训练效率和集群可用性。Apollo数据中心网络替换Spine（脊）层电交换机绕过核心层大量O-E-O转换，显著降低网络功耗、资本支出和TCO。谷歌的成功实践，极大地激励了产业链上下游企业加速对OCS技术，特别是性能更优的DLBS方案的投入，预计从2025年起，将有更多云厂商和大型企业跟进部署。驱动力三：“双碳”目标下的绿色数据中心趋势在全球“碳中和”背景下，数据中心的能效问题已成为焦点。OCS凭借其颠覆性的低功耗特性，成为构建可持续发展的算力基础设施的关键技术，其经济效益和环境效益的双重优势，是推动其长期发展的内在动力。

海鹰信科 (688329.SH)

军工级高性能PZT材料龙头

公司是国内极少数具备从高性能PZT压电陶瓷粉体研发到核心元件垂直一体化生产能力的企业。其产品应用于海洋探测等极端环境，具备高可靠性、高一致性的特点，是制造高性能压电执行器的理想基础材料。

确定性：高

作为产业链技术源头的核心材料供应商，地位稳固。弹性：中OCS业务初期占其整体营收比例可能有限，但若市场爆发，将作为核心上游充分受益。

奥迪威 (832491.BJ)

民用级无铅压电材料先锋

公司具备压电陶瓷材料的自主研发和规模化量产能力，尤其在无铅压电陶瓷领域技术领先，符合全球环保趋势。其市场化程度高，在汽车、消费电子领域积累了丰富的规模化生产经验，可为OCS提供符合商业化需求的材料方案。

确定性：高

与海鹰信科形成互补，共同构成A股压电陶瓷材料的核心供给方。弹性：中高若成功切入数据中心供应链，其规模化生产能力将构成核心优势，有望带来显著业绩增量。

赛微电子 (300456.SZ)

压电MEMS芯片代工赋能者

压电执行器可通过MEMS技术实现芯片化。赛微电子是全球领先的MEMS芯片代工厂，其核心竞争力在于在晶圆上生长和加工高性能压电薄膜（如PZT）。公司能为下游OCS设备商或器件商代工制造实现光路切换的压电MEMS驱动芯片，是实现驱动单元小型化、集成化的关键技术节点。

确定性：中高

作为产业链中的核心工艺环节，技术壁垒极高。弹性：高OCS是其MEMS代工业务的全新且巨大的潜在市场，一旦客户产品放量，将带来纯粹的业务增量。

天孚通信 (300394.SZ)

“卖铲人” - 无源光器件全球龙头

OCS作为大规模空间光交换设备，需要海量的光纤阵列（FAU）和透镜阵列（Lens Array）进行精密的光路耦合与准直。天孚通信是这些核心无源器件的全球领导者，任何OCS整机制造商都极有可能是其客户。

确定性：非常高

其产品是OCS光路系统的“刚需”，是产业链中确定性最强的受益标的之一。弹性：高单台OCS对精密无源器件的需求量远超传统光模块，将为公司打开全新的巨大增长空间。

光库科技 (300620.SZ)

光路构建基础元件供应商

光纤准直器

是所有自由空间光路系统（包括OCS）的“起点”和“终点”，用于光束的准直。光库科技在此领域技术积累深厚，是OCS光路系统不可或缺的基础元件供应商。

确定性：高

其产品是构建OCS光路的必需品。弹性：中高受益逻辑与天孚通信类似，将受益于OCS带来的全新市场需求，分享行业增长红利。

博创科技 (300548.SZ)

光纤阵列重要供应商

确定性：高

与天孚通信业务有协同和部分竞争，同为OCS产业链上游的关键环节。弹性：中受益逻辑清晰，但需关注其在高端光器件市场的竞争格局及份额。

光迅科技 (002281.SZ)

技术领跑者与潜在整机商

公司是目前A股市场唯一公开展示过OCS整机样机的公司，技术布局最为领先。虽然早期样机基于MEMS技术，但其拥有从芯片到子系统的垂直一体化能力，具备快速迭代至压电陶瓷路线的强大潜力。是A股最有可能率先实现OCS产品商业化的企业。

确定性：非常高

已有实际产品布局，是赛道的技术领导者。弹性：非常高OCS有望成为公司继传统光模块业务后的第二增长曲线，具备重塑公司估值体系的潜力。

中际旭创 (300308.SZ)

核心追随者与潜在整机商

作为全球数据中心高速光模块的绝对龙头，其核心客户谷歌是全球OCS商业化应用的先驱。在顶级客户需求的驱动下，公司布局OCS是必然选择。此外，其在800G/1.6T高速光引擎上积累的精密光学设计与封装技术，可无缝迁移至OCS整机的研发制造中。

确定性：高

强大的客户需求和技术协同性是其布局OCS的坚实基础。弹性：非常高若成功切入OCS整机市场，将进一步巩固其在AI算力基础设施领域的绝对领导地位，打开远期成长天花板。

项目光迅科技 (002281.SZ)天孚通信 (300394.SZ)中际旭创 (300308.SZ)总市值 (截至2025-09-22)约 198.50 亿元约 831.00 亿元约 1345.20 亿元产业链角色 (OCS)OCS整机系统集成商上游核心光学元器件供应商潜在核心光引擎/组件供应商净资产收益率(ROE) (2024)7.54%37.47%30.97%销售毛利率 (2024)22.46%57.22%33.80%销售净利率 (2024)7.93%41.30%22.51%营收/归母净利 (2024, 亿元)82.72 / 6.6132.52 / 13.42238.62 / 51.71营收同比增速 (2024)36.48%67.72%122.64%归母净利同比增速 (2024)-11.87%83.58%137.64%投资亮点：“卖铲人”逻辑，高确定性：无论OCS采用MEMS或压电陶瓷技术，其核心组件光纤阵列（FAU）和透镜阵列都是不可或缺的。天孚通信作为这些无源器件的全球龙头，将确定性受益于整个OCS市场的爆发。平台型技术护城河：公司依托八大核心技术平台（如高精密制造、并行光学设计等），产品线已横向拓展至OCS、CPO、高速光模块、激光雷达等多个高增长领域，具备持续捕捉新机遇的能力。盈利能力卓越：2024年毛利率高达57.22%，ROE达37.47%，盈利能力行业领先，展现了其强大的议价能力和技术附加值。其光无源器件业务毛利率更是高达68.41%。技术与业务护城河：核心产品：光纤阵列单元（FAU）和透镜阵列（Lens Array），是构成OCS光路交换核心的精密无源光学元器件。技术壁垒：在陶瓷、玻璃等基础材料的超精密加工和封装领域深耕多年，形成难以逾越的工艺壁垒，产品在端口数、精度、耦合效率等方面全球领先。产能布局：“高速光引擎项目”已进入稳定批量交付阶段，产能准备充足，可承接未来爆发的下游订单。业绩弹性预测：OCS相关组件是公司继高速光模块产品后的全新增长曲线。我们测算：假设到2029年全球OCS出货量达到5万台，单台OCS所需的光纤/透镜阵列价值量约为3000-5000美元。若天孚通信能占据30%的市场份额，则有望贡献3.2亿至5.4亿元人民币的新增年收入，对比其2024年约32.5亿元的营收，具备显著的业绩增量。未来催化剂：北美头部云厂商或国内设备商发布采用其组件的OCS产品。公司公告OCS相关组件获得大额订单或签订长期供货协议。新产能（如泰国工厂）顺利投产，进一步巩固全球供应地位。投资亮点：国内OCS系统集成龙头：光迅科技是国内最早布局OCS并率先推出样机的厂商，已在2024年OFC大会上成功展示基于MEMS技术的400x400端口OCS全光交换机，并积极向客户送样验证，具备显著的先发优势。全产业链垂直整合能力：公司是国内少数具备从光芯片到光器件、再到光模块和子系统垂直整合能力的企业。这种能力使其在OCS整机的研发、成本控制和供应链安全方面具备独特优势。高业绩弹性：OCS整机单价极高（初期可达数万美元），一旦实现商业化放量，对公司营收和利润的拉动效应将极为显著。相较于其当前约200亿的市值和80多亿的营收体量，OCS业务是典型的“0到1”的巨大突破。技术与业务护城河：产品进展：MEMS系列OCS产品已发布，正在进行客户定制并送样。技术积累：拥有超过40年的光器件研发经验，在光路设计、定制芯片开发、系统集成方面积累了深厚的技术底蕴。产能规划：拟定增募资不超过35亿元，投向“算力中心光连接及高速光传输产品生产建设项目”，为包括OCS在内的高端产品线大规模量产铺路。业绩弹性预测：OCS业务是公司向价值链上游（系统级产品）迈进的关键一步。我们测算：假设未来公司OCS产品单价为5万美元（约36万人民币），若在初期阶段能获得年销1000台的订单，即可贡献3.6亿元的收入，占其2024年营收的4%以上，且系统级产品的毛利率远高于传统器件业务，将极大改善公司盈利结构。未来催化剂：公司OCS产品通过国内主要云厂商或电信运营商的测试认证。获得首个商业化批量订单。发布新一代更高端口密度或基于新技术的OCS产品。梯队标的定位投资逻辑核心标的 (Tier 1)天孚通信 (300394.SZ)“压舱石”高确定性“卖铲人”，基本面扎实，受益于整个行业增长。
光迅科技 (002281.SZ)“先锋”高弹性国内整机龙头，博取“0到1”突破带来的超额收益。潜力观察标的 (Tier 2)中际旭创 (300308.SZ)“潜在巨头”全球光模块龙头，与谷歌等OCS先驱深度绑定，市场预期其将切入供应链，想象空间大但尚需验证。
腾景科技 (688195.SH)“协同伙伴”精密光学元件供应商，已公开表示其产品在光迅科技OCS设备上进行验证。

我们建议采用“哑铃型”配置策略，左侧布局，静待花开。

集中配置核心，哑铃型布局：将主要仓位配置于Tier 1标的。以天孚通信的确定性为底仓，获取行业增长的β收益；同时配置光迅科技，博取其作为系统龙头实现突破带来的α收益。左侧布局为主：当前OCS产业仍处于商业化爆发前夜，核心标的的订单和业绩尚未大规模兑现，为具备前瞻视野的投资者提供了理想的左侧布局机会。跟踪右侧催化剂：密切跟踪Tier 1和Tier 2公司的未来催化剂事件。一旦出现重量级客户突破或大规模订单落地等右侧确认信号，可果断加仓，追逐趋势性机会。技术路线风险：MEMS技术成本下降可能超预期，使其在特定场景成为主流。同时，不排除出现其他颠覆性技术路线，导致现有布局厂商未能及时跟进。商业化进程不及预期风险：OCS的初始部署成本高昂，下游客户的资本开支、产品验证和规模化部署进度可能慢于市场预期，导致相关公司业绩兑现延迟。市场竞争加剧风险：OCS是光通信领域的战略高地，国内外巨头（如Lumentum, Broadcom）均在积极布局。若未来市场竞争加剧，可能导致产品价格和利润率下滑。个股经营风险：需关注光迅科技经营现金流的变化趋势，以及其新产品研发和产能扩张是否顺利。同时，高估值标的（如天孚通信）对市场情绪和业绩增长的敏感度较高。

光路交换机（OCS）技术，特别是性能卓越的压电陶瓷（DLBS）方案，正站在AI时代的技术风口。它不仅是应对当前AI网络挑战的关键解决方案，更是通往未来高效、绿色、智能算力时代的基石技术。

A股压电陶瓷OCS产业链已形成清晰的结构，各环节均有核心标的。上游材料（海鹰信科、奥迪威）高度稀缺；中游器件（赛微电子、天孚通信）技术壁垒高，确定性强；下游集成（光迅科技、中际旭创）潜力巨大。

在AI算力需求、行业巨头引领和绿色计算三大核心驱动力的共同作用下，OCS市场正迎来确定性的高速增长期。我们建议投资者重点关注产业链中具备核心技术壁垒和先发优势的龙头企业，通过“哑铃型”配置策略，左侧布局高确定性的“卖铲人”天孚通信和高弹性的“领跑者”光迅科技，以分享这场由AI驱动的网络架构变革带来的历史性投资机遇。

声明：本账号只做公开信息收集和整理，客观分析，不涉及投资建议，永不荐股