Die Bestellungen für optische Bauelemente reichen bis zum Jahr 2029 – wer kann diese Welle von Großaufträgen übernehmen?
Am 9. Oktober erklärte Michael Hurlston, Geschäftsführer des großen Herstellers von optischen Kommunikationsbauelementen Lumentum, dass ein Teil der Produktionskapazität des Unternehmens für optische Bauelemente bereits bis Anfang 2029 gebucht ist und die Kunden sogar damit beginnen, die Lieferungen für 2030 zu sichern. Trotz fortlaufender Kapazitätserweiterungen geht das Unternehmen davon aus, dass bei einigen Produkten bis 2027 etwa 70 % der Nachfrage nicht gedeckt werden können, während bei anderen Produkten bis 2028 noch eine Lücke von etwa 30 % besteht.
Ein weiterer führender Hersteller von optischen Bauelementen, Coherent, hat den Zeitpunkt der Verdopplung seiner Indiumphosphid-Kapazität um ein Quartal vorverlegt und plant, diese Kapazität bis Ende 2027 um mehr als das Doppelte weiter auszubauen. Der US-amerikanische Anbieter von optischen Kommunikationsprodukten AOI schloss am 5. Oktober eine Finanzierungsrunde über 600 Millionen US-Dollar ab, um weiterhin in Fertigung und Forschung und Entwicklung zu investieren; JPT Opto-elektronik gab am 13. Oktober bekannt, dass es im laufenden Jahr bisher Aufträge für nordamerikanische Glasfaserverbinder im Wert von insgesamt rund 1,11 Milliarden Yuan erhalten hat.
LightCounting schätzt kürzlich, dass der Umsatz auf dem Markt für Ethernet-Optikmodule im Jahr 2026 um 120 % wachsen wird. Von den optischen Chips im vorgelagerten Bereich bis zu den Modulen und Verbindern im nachgelagerten Bereich steigen Aufträge und Fertigungsinvestitionen gleichzeitig. Die Aufträge reichen bereits bis 2029 – kann die Lieferkette der optischen Bauelemente diese Nachfrage bewältigen?
01 Kapazität verdoppelt, Kunden sichern sich Lieferungen im Voraus
In den letzten zwei Jahren wurde die Kapazität des zentralen Werks von Lumentum in der Region Tokio auf das etwa 12-fache des ursprünglichen Werts erweitert. Das Unternehmen plant zudem, mindestens 350 Millionen US-Dollar in dieses Werk und angrenzende Einrichtungen zu investieren und die Kapazität des Werks in Caswell, Großbritannien, auszubauen. Hurlston erklärte, dass der Aufbau neuer Produktionskapazitäten in der Regel drei bis fünf Jahre dauert, und einige große Cloud-Service-Kunden sind bereit, das Investitionsrisiko zu teilen, um die zukünftige Lieferung zu sichern.
Für Hersteller von optischen Chips müssen die Mittel für die Kapazitätserweiterung vor der Auslieferung der Produkte investiert werden, während die Kunden die Nachfrage für mehrere Jahre im Voraus buchen. Langfristige Zusagen können den Herstellern eine Grundlage für die Bereitstellung von Geräten, Ingenieuren und Fertigungsressourcen bieten; wenn die von den Kunden bereitgestellte finanzielle Unterstützung weiter umgesetzt wird, kann sie zudem die Vorabinvestitionen mindern und beiden Seiten helfen, die zukünftige Lieferung zu planen.
Lumentum kündigte im März dieses Jahres die Übernahme des bestehenden Werks von Qorvo in Greensboro, North Carolina, USA, an, einschließlich der erfahrenen Mitarbeiter und der Infrastruktur. Nach der Umgestaltung wird das Werk für die Produktion von sechs Zoll großen Indiumphosphid-Bauelementen genutzt. Auch ohne den Schritt des Baus auf einer grünen Wiese gibt das Unternehmen eine Zeit für die Hochlaufphase der Kapazität bis Mitte 2028 an.
Diese Art der Kapazitätserweiterung kann nicht nur durch die Hinzufügung von Modulmontagelinien erreicht werden. Die Herstellung von Lasern umfasst das Materialwachstum, die Waferbearbeitung, den Test und die Verkapselung von Bauelementen, und neue Fertigungslinien müssen zudem von den Kunden validiert werden. Nachdem das Werk die Bedingungen für die Waferbearbeitung erfüllt hat, müssen Leistung, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte noch innerhalb der von den Kunden geforderten Werte stabilisiert werden, um eine kontinuierliche Auslieferung zu gewährleisten. Bestehende Werke und erfahrene Teams können den Vorbereitungsprozess verkürzen, aber die Einführung von Verfahren nicht ersparen.
Auch Coherent beschleunigt die Investitionen in den Fertigungsbereich. Gemäß dem im September veröffentlichten Fahrplan wird der Zeitpunkt, an dem seine Indiumphosphid-Kapazität das Doppelte des Werts von Ende 2025 erreicht, vom vierten Quartal dieses Jahres auf das dritte Quartal vorverlegt; bis Ende 2027 soll diese Kapazität auf dieser Grundlage um mehr als das Doppelte weiter ausgebaut werden. Die Herstellung von sechs Zoll großen Wafern ist eine wichtige Stütze, und im selben Plan ist zudem die Erweiterung der Produktion von Spezialglasfasern vorgesehen, um den begleitenden Bedarf außerhalb der optischen Chips zu decken.
Am 13. Oktober gab der Hersteller von Testgeräten Lianxun Instruments in seiner Leistungsvorschau für die ersten drei Quartale bekannt, dass die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Optikkommunikation die Hersteller von Optikmodulen und optischen Chips zu fortlaufenden Kapazitätserweiterungen anregt, was wiederum den Verkauf von Kommunikationstestgeräten und Testgeräten für optoelektronische Bauelemente fördert. Die Fertigungsinvestitionen haben bereits zu Gerätebeschaffungen geführt, und die Hersteller ergänzen ihre entsprechenden Testkapazitäten, während sie Wafer- und Montagelinien erweitern.
Für die nachgelagerten Käufer bedeutet die Kenntnis der Kapazitätserweiterungspläne nicht, dass sie sofort mehr Bauelemente kaufen können. Die Hochlaufzeit des neuen Werks von Lumentum und die phasenweise freigesetzte Kapazität von Coherent müssen den zukünftigen Produktgenerationen der Kunden entsprechen. Ein Teil der langfristig vereinbarten Lieferungen ist bereits verplant, und wie viel der neu hinzugefügten Kapazität auf den Markt für Ad-hoc-Beschaffungen gelangen kann, lässt sich nicht nur anhand des Erweiterungsfaktors berechnen.
02 Vom Verkauf von Bauelementen zur Lieferung kompletter Baugruppen
Am 21. September veröffentlichte Coherent die PhotonLink-Plattform, die Laser, siliziumoptische Bauelemente, präzise optische Komponenten, Glasfasern und Detektoren zusammen mit Montage- und Testkapazitäten in ein einziges Produktsystem einbindet. Die Kunden können entweder einzelne Bauelemente kaufen oder direkt komplette optische Baugruppen beziehen. Coherent möchte über die Lieferung von Bauelementen hinaus auch das Montage- und Testgeschäft für optische Baugruppen übernehmen.
Dieses Geschäft zielt auf die Veränderung ab, bei der optische Verbindungen näher an Rechen- und Vermittlungschips rücken. Co-packaged Optics und Nahverkapselte Optics werden üblicherweise als CPO bzw. NPO abgekürzt. Beide Technologien verkürzen die Übertragungsstrecke von Hochgeschwindigkeits-Elektrosignalen, um Verluste und Leistungsaufnahme zu senken. Nachdem die optischen Einheiten näher an den Chips liegen, müssen Laser, Glasfasern, Verkapselung und Wärmeabfuhr enger zusammenwirken. Die Kunden können nicht einfach nur einen Laser mit höherer Leistung kaufen und die anderen Schritte wie bisher zusammensetzen.
Die bestehende Fertigungsgrundlage von Coherent deckt genau mehrere dieser Schritte ab. Das Unternehmen gab bekannt, dass seine Datacenter-Sparte insgesamt mehr als 300 Millionen Indiumphosphid-Laser ausgeliefert hat, zu seinen Fähigkeiten gehören zudem Spezialglasfasern, Präzisionsoptik und die Endmontage. Die Kombination dieser Geschäftsbereiche kann den Kunden den Aufwand ersparen, mehrere Lieferanten jeweils abzustimmen, und gibt Coherent die Möglichkeit, den Anteil der von ihr gelieferten Produkte und Verfahren in jedem System zu erhöhen.
Derzeit hat Coherent mehr als zehn Kooperationsprojekte mit Kunden sowohl im CPO- als auch im NPO-Bereich. In beiden Bereichen wurden bereits Kooperationen mit Hauptkunden aufgebaut und langfristige Vereinbarungen getroffen. Das Unternehmen plant, im vierten Quartal dieses Jahres Einnahmen aus dem CPO-Geschäft für Clustererweiterungen zu erzielen, während Einnahmen aus dem CPO- und NPO-Geschäft für Verbindungen zwischen Beschleunigern ab der zweiten Jahreshälfte 2027 erwartet werden. Die derzeit erweiterte Fertigungskapazität bereitet sich auch auf die spätere Mengensteigerung dieser Projekte vor.
Der Hersteller von Optikmodulen Accelink prognostizierte am 21. September ebenfalls, dass seine NPO-Produkte ab 2027 schrittweise Nachfrage nach Auftragsauslieferungen verzeichnen und das Auslieferungsvolumen 2028 weiter steigen wird. Wenn die Kunden neue Verkapselungsverfahren wählen, werden sie auch die Arbeitsteilung dieser Lieferanten neu gestalten.
Trust Photonics stellte in den auf der Messe am 24. September veröffentlichten Materialien ebenfalls Hochgeschwindigkeits-Optik-Engines, externe Laserquellen, Glasfaserarrays und kundenspezifische optische Verkapselungen vor und stellte die Technologieplattform für die Nachbearbeitung von siliziumoptischen Wafern vor. Die angestrebten Arbeiten umfassen die genaue Verbindung von Chips mit Glasfasern, die Durchführung der Verkapselung und die Unterstützung der Massenfertigung. Da die Kunden mehr optische Funktionen in die Nähe der Chips verlagern, müssen diese Verfahren weiterhin von spezialisierten Lieferanten durchgeführt werden. Die Veränderung der Produktform bedeutet nicht, dass die ursprünglichen Verarbeitungsfähigkeiten nutzlos werden.
Am 12. Oktober zeigten Lumentum, der Hersteller von verbundenen Chips Astera Labs und Corning eine Demonstration optischer Verbindungen innerhalb von Racks, die eine weitere Kooperationsart darstellt: Die drei Unternehmen liefern jeweils eine optische Verbindungsplattform, Vermittlungschips und Mehrmodus-Glasfaserverbindungen und kombinieren diese zu einem laufenden System. Die von Lumentum verwendete Laserplattform baut auf der Massenfertigungsgrundlage für die dreidimensionale Wahrnehmung von Smartphones auf und wird derzeit in Szenarien für Datacenter-Verbindungen erprobt.
Dieses Konzept befindet sich noch in der Phase der Konzeptvalidierung und kann noch nicht als Serienauftrag gezählt werden, aber die Arbeitsteilung in der Fertigung ist bereits konkret auf die beteiligten Unternehmen verteilt. Coherent möchte mehr bereits integrierte und getestete Baugruppen liefern, Trust Photonics liefert Optik-Engines und Verkapselungsfertigung, während Lumentum gemeinsam mit Chip- und Glasfaserherstellern neue Anwendungen validiert. Wenn die Kunden optische Verbindungen der nächsten Generation kaufen, streben die Lieferanten nicht nur nach der Anzahl der Bauelemente, sondern auch nach Montage, Validierung und nachfolgender Serienfertigungsarbeit.
03 Modul- und Zulieferunternehmen erhalten mehr Aufträge
Accelink erklärte am 21. September in einer Antwort an Investoren, dass 1,6T-Optikmodule bereits in die Phase der fortlaufenden Mengensteigerung eingetreten sind, die Lieferkette aber noch relativ angespannt ist. Das Unternehmen bereitet Materialien im Voraus durch gebundene Vereinbarungen und Vorauszahlungen vor. Am nächsten Tag bestätigte das Unternehmen weiter, dass seine Werke in Chengdu und Thailand fortlaufend Kapazitäten erweitern. Für Modulhersteller müssen die Erweiterung der Montagekapazität und die Sicherung der Versorgung mit vorgelagerten Bauelementen gleichzeitig erfolgen, um die Aufträge der Kunden in Auslieferungen umwandeln zu können.
Es gibt auch nachfolgende Produktneueinführungen bei steckbaren Optikmodulen. Am 12. Oktober kündigten Cisco und Nvidia den USFP-Entwurfsplan an, der die offene Spezifikation für hochdichte steckbare Module der nächsten Generation vorantreiben soll und die Merkmale wie unabhängigen Austausch von Modulen und Interoperabilität zwischen mehreren Lieferanten beibehält. Für Kunden, die bereits Fertigungs- und Wartungssysteme aufgebaut haben, sind diese Fähigkeiten weiterhin wertvoll. Modulhersteller müssen gleichzeitig die Mengensteigerung bestehender Produkte und die Einführung von Produkten der nächsten Generation vorbereiten.
Die 600 Millionen US-Dollar umfassende Eigenkapitalfinanzierung, die AOI in diesem Monat abgeschlossen hat, ist die dritte gleichartige Finanzierung im laufenden Jahr. Das Unternehmen plant, weiterhin in Produktions- und Forschungsgeräte zu investieren, die Fertigungskapazität für optische Bauelemente in Datacentern auszubauen, und die Mittel werden zudem für Betriebskapital und Schuldentilgung verwendet. Die zuvor bekannt gegebene Fläche des Fertigungsstandorts in Texas wurde innerhalb eines Jahres von 65.000 Quadratfuß auf 1,6 Millionen Quadratfuß erweitert. Nach der Erweiterung des Standorts müssen noch Geräte und Personal eingesetzt werden, und diese Finanzierungsrunde wird die Fertigungsstruktur weiter unterstützen.
Am 15. Oktober erwartete der Hersteller von optischen Bauelementen Guangdong Laser Photonics, dass der den Eigentümern des Mutterunternehmens zuzurechnende Nettogewinn in den ersten drei Quartalen im Vergleich zum Vorjahr um 142 % bis 162 % steigen wird. Das Unternehmen führt das Wachstum auf die erweiterte Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Optikmodulen und optischen Bauelementen, die Erschließung neuer Produkte und neuer Kunden im In- und Ausland sowie den Größeneffekt und die Kostensenkung nach der Erweiterung des Produktions- und Absatzvolumens zurück. Die gestiegene Nachfrage hat sich bereits in den Betriebsergebnissen der Hersteller von optischen Bauelementen niedergeschlagen, und die verbesserte Rentabilität hängt auch davon ab, ob die Hersteller die Auslieferung ausweiten und die Produktionskosten kontrollieren können.
Der von JPT Opto-elektronik bekannt gegebene Auftrag im Wert von rund 1,11 Milliarden Yuan stammt von einem nordamerikanischen Anbieter von Glasfaserverbindungslösungen und umfasst die gesamten Einkäufe von Anfang des Jahres bis zum Datum der Bekanntmachung. Die Produkte umfassen Glasfasersprungkabel und Verbindungskästen. Diese Komponenten sind für die Verbindung und Verkabelung im System zuständig und befinden sich in einem anderen Bereich als die zuvor genannten Laser und Optikmodule. Der Ausbau von Datacentern erfordert die Verbindung von Chips, Modulen und Glasfasern zu einem funktionsfähigen Netzwerk, sodass auch Zulieferunternehmen tatsächliche Einkäufe erhalten. Die Aufträge konzentrieren sich nicht nur auf wenige führende Hersteller von optischen Chips.
Die Einkaufsstrategien ausländischer Kunden sehen sich zudem politischen Variablen gegenüber. Am 24. September schlugen US-Senatoren ein Gesetz vor, das die Verwendung von optischen Transceivern von Innolight, Accelink und ihren verbundenen Einheiten bei der Beschaffung kritischer Systeme der Bundesregierung der USA einschränken soll. Bis zum 15. Oktober befand sich das Gesetz noch in der Phase der Vorlage und Weiterleitung an den Ausschuss; selbst wenn es in Kraft tritt, sollen die entsprechenden Einschränkungen erst fünf Jahre später wirksam werden und Ausnahmeregelungen vorsehen. Dies bedeutet nicht, dass der kommerzielle Markt der USA die Beschaffung chinesischer Optikmodule bereits eingestellt hat.
AOI hat zuvor klargestellt, dass die Kapazitätserweiterung vor den Gerüchten über entsprechende Einschränkungen stattfand und die Diskussionen der Kunden über die Diversifizierung der Lieferkette bereits seit mehreren Jahren andauern. Der Aufbau von Produktionskapazitäten im Ausland durch Accelink trägt zur Sicherung der Lieferungen bei, aber Beschaffungsbeschränkungen können auch die Identität der Lieferanten und die Herkunft der Komponenten betreffen, sodass dies nicht nur durch den Wechsel des Montageorts bewältigt werden kann. Für Kunden, die ihre Einkäufe ausweiten, erfordert die Neuauswahl von Lieferanten nach wie vor die Produktvalidierung und die Vorbereitung von Kapazitäten, und politische Erwartungen werden nicht automatisch zu Aufträgen, die ein bestimmtes Unternehmen einlösen kann.