近两年 AI 算力爆发带动共封装光学(CPO)成为科技赛道核心热点,不少读者分不清 CPO 核心落地场景、国内外技术差距,同时困惑车载激光雷达、人形机器人是否会成为 CPO 第二增长曲线;叠加下游云厂、车企、机器人企业集体控本,CPO 盈利空间、降价空间、行业格局也成为市场核心疑问。本文结合产业一线调研数据,完整拆解 CPO 全产业链关键问题。
一、CPO 四大应用场景:算力数据中心是绝对主赛道,车载、机器人尚处导入期
CPO 核心逻辑是将光引擎与交换 / 算力芯片共同封装,大幅降低传输功耗、缩短电信号路径、提升带宽密度,不同场景对设备规格、封装方案、材料标准要求天差地别。
1、AI 数据中心(当前唯一大规模商用场景)
这是 CPO 核心落地赛道,占行业 90% 以上出货量,适配英伟达、博通、Marvell 高端交换机。
- 主流设备型号:
英伟达 Spectrum-X、Quantum-X CPO 交换机,博通 Bailly/Humboldt 系列交换平台;配套光引擎分为 800G、1.6T 两大量产规格,3.2T 处于送样阶段。 - 硬件与材料要求:
采用硅光 PIC 芯片、InP 连续波 CW 激光器、硅中介层 / 高端有机基板;封装工艺为 2.5D 异质集成、晶圆级共键合,散热配套液冷方案。 - 头部供货企业:
中际旭创、新易盛供应英伟达 1.6T CPO 光引擎;天孚通信独家配套英伟达 CPO 无源器件;海外供应商 Coherent、Lumentum 供给 CW 激光光源。
2、高阶智能驾驶(车载微型 CPO,小批量送样验证)
多用于 L4/L5 域控制器高速互联、车载激光雷达光信号传输,目前尚未大规模装车,仅头部车企定点小单。
- 设备规格:
10G/25G 微型车规光引擎,体积仅数据中心 CPO 三分之一,需满足 AEC-Q100 车规温区(-40℃~125℃)。 - 配套材料:
耐高温环氧、抗老化光学玻璃,摒弃数据中心硅基板,采用小型玻璃光波导降低热胀冷缩损耗。 - 落地企业:
光莆股份定点比亚迪 DMI5.0 系列;德赛西威、华阳集团集成微型 CPO 模组配套宝马、大众;国内暂无大规模量产车载 CPO 厂商。
3、人形 / 工业机器人(远期增量,现阶段以试样为主)
用于机器人激光雷达、仿生视觉、关节高速传感,属于微型 CPO 蓝海市场,2026 年仅几十万颗需求,短期无法支撑行业增量。
- 产品差异:
超小型 3mm 超薄光引擎,低功耗、抗震动封装方案;无需数据中心超高带宽,重点优化抗冲击、小型化。 - 合作厂商:
光莆、华工科技对接宇树、小鹏机器人开展材料测试,暂无定型量产型号。
4、AR/VR、6G 基站(小众试点场景)
AR 设备采用微型硅光 CPO 实现眼动追踪光传感;6G 基站用小型共封装模块简化射频光互联,整体市场体量偏小,不是行业主流。
🔍 关键澄清:新能源车激光雷达≠CPO 主力场景
激光雷达内部 VCSEL 光源、接收模组仅少量采用微型 CPO 集成方案,行业主流激光雷达仍使用分立光电器件。现阶段车企降本重心集中在激光雷达硅光芯片、光学透镜,CPO 属于备选升级路线,不存在全面替代传统方案的趋势;同理人形机器人现阶段成本优先,传统分立光学器件仍是主流,CPO 短期难以普及。
二、国内外 CPO 材料、设备、封装技术真实差距
1、核心原材料差距
- 光源:
高端 CW 连续波激光器由海外 Coherent、Lumentum 垄断,国内源杰、长光华芯仅能供应中低功率型号,高功率 InP 衬底依赖进口; - 基板 / 中介层:
高端 CPO 主流硅中介层、SOI 硅片信越、SUMCO 主导,国内沪硅产业仅实现中低端替代;玻璃波导康宁独家掌握低损耗 Glass Bridge 工艺; - 封装辅料:
高精度 UV 耦合胶、高导热基板材料海外厂商性能稳定性更强,国产辅料良率低、长期热稳定性不足。
2、生产设备差距
CPO 高精度耦合、键合、测试设备高度进口依赖:FiconTEC、FormFactor 垄断前道耦合与晶圆测试设备;国内罗博特科、科瑞仅能供应中低端贴片设备,微米级主动对准设备国产化仍有明显代差。
3、封装工艺差距
海外博通、英伟达、台积电已成熟量产 3D 堆叠 CPO,异质集成良率稳定 95% 以上;国内企业主流停留在 2.5D 并排共封装,3D 堆叠仅实验室样机;晶圆级被动对准、模块化可拆卸封装工艺海外领先国内 2-3 代,国产方案废品率更高。
4、产品性能差距
海外 1.6T/3.2T CPO 单比特功耗低至 5pJ,国内同等规格普遍 7~10pJ;长期高温老化、多批次一致性海外产品优势突出,国内产品适合云厂中低端算力集群,超高端 AI 交换机仍依赖海外光引擎。
三、当前 CPO 主流采购价格、头部企业利润水平
1、产品主流市场价(2026 年商用口径)
- 800G CPO 光引擎:
2800-3600 元 / 颗 - 1.6T 量产 CPO 光引擎:
6500-8200 元 / 颗(行业主流成交价 7000 元上下) - 英伟达完整 CPO 交换机整机:
70-85 万元 / 台 - 车载 25G 微型 CPO 光引擎:
1200-1800 元 / 颗(小批量溢价高,规模化后有望腰斩)
2、行业利润分层
- 毛利率最高企业:
天孚通信(无源光器件 + CPO 组件,整体毛利率 45%-50%),依托精密耦合、无源封装壁垒,单品盈利领先全行业; - CPO 相关营收规模最大:
中际旭创,2026 年 CPO 相关业务预期营收近 200 亿,1.6T 全球市占 50% 以上,综合毛利率 40%-46%;其次新易盛,海外云厂订单充沛,毛利率 42%-47%; - 第二梯队:
华工科技、光迅科技,CPO 业务毛利率 30%-38%,以国内客户、电信市场为主; - 微型车载 / 机器人 CPO:
光莆股份定制化小批量产品毛利率 38%-43%,但整体营收体量远不及数通龙头。
四、下游全行业疯狂降本,会对 CPO 造成多大冲击?
1、下游控本传导逻辑
云厂商持续压缩光互连采购预算,新能源车、机器人行业价格战加剧,终端企业同步向上游压价,两大长期压力:
- 短期(1-2 年):
800G/1.6T 标准 CPO 议价持续走低,头部大厂靠规模对冲利润下滑,中小无技术厂商毛利率快速跌破 20%; - 中长期:
NPO 近封装、升级款可插拔光模块作为低成本替代路线分流低端需求,CPO 仅牢牢绑定超高密度 3.2T 及以上高端算力场景。
2、CPO 自身充足降本空间(原料 + 工艺双维度)
📦 原材料降本
-
玻璃基板替代高价硅中介层,单片基材成本下降 90%,康宁 Glass Bridge 方案规模化后综合材料成本大幅下探; -
国产 CW 激光器、SOI 硅片、封装胶逐步替代进口,核心原材料采购成本减少 30% 以上; -
规模化集采:头部企业百万级批量采购光芯片、辅料,进一步压低单位物料价。
⚙️ 工序工艺降本
-
晶圆级被动对准替代主动微米耦合,单台设备产能提升 5 倍,人工与设备折旧大幅摊薄; -
模块化可拆卸封装,良率从 60% 提升至 95%,报废成本显著减少; -
2.5D 成熟工艺大批量扩产,单条产线年产能突破百万颗,规模效应持续压缩单位制造费用。
综合测算,未来 2-3 年 CPO 整体单位生产成本具备 40%-55% 下降空间,足以对冲下游终端压价带来的利润收缩,头部企业仍可维持 35% 以上稳定毛利率。
五、国内布局 CPO 企业梯队(已量产 + 在建规划)
1、已实现规模化量产龙头
- 中际旭创、新易盛
(1.6T 全球供货,绑定北美云巨头) - 天孚通信
(CPO 无源组件龙头) - 华工科技、光迅科技
(国内算力、电信客户为主) - 光莆股份
(微型车载、机器人 CPO 独家量产)
2、在建、规划扩产企业
- 环旭电子:
越南新建 800G/1.6T 硅光 CPO 产线,2026 下半年投产 - 东山精密(索尔思光电):
百亿级光芯片 + CPO 一体化项目落地常州 - 中兴通讯、华为海思:
自建硅光 CPO 中试 / 量产线,配套自有 AI 服务器 - 仕佳光子、源杰科技:
布局 CPO 配套 CW 激光光源、硅光芯片,向上游配套卡位
🌍 海外核心厂商
- 英伟达、博通
(整机平台设计) - Coherent、Lumentum
(光源) - 台积电
(硅光 CPO 代工) - Ayar Labs
(海外硅光引擎初创)
六、总结
- ✅需求格局:
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AI 数据中心是 CPO 核心基本盘,车载、机器人属于远期增量赛道,短期无法改变行业供需结构,激光雷达不会大规模普及 CPO; - ✅技术格局:
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国内 2.5D 量产成熟,但高端光源、高精度设备、3D 堆叠工艺仍落后海外,国产替代循序渐进; - ✅利润与成本:
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当前 1.6T 主流单价 7000 元上下,天孚毛利率行业第一,中际旭创营收规模断层领先;原材料、工艺双重优化下,CPO 降本空间充足,能够消化下游持续降价压力; - ✅行业机会:
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具备硅光自研、自有光源、大规模量产能力的头部企业能够穿越价格战,仅组装、无核心材料工艺的中小厂商将逐步出清。
⚠️ 风险提示:本文仅梳理产业客观现状,不构成任何个股投资建议;行业存在技术路线迭代、海外设备材料管制、下游算力资本开支不及预期等不确定性。
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