中金研究
我们看好AI算力集群扩容的beta下,受益液冷渗透率提升+新技术演进的光通信散热赛道的高成长性,大陆供应链切入机会更大,建议关注光模块VC、液冷Cage及共封装交换机液冷机会。
光通信部件具有较强的液冷需求。光模块中的激光器、调制器、驱动芯片、DSP等核心器件对温度较为敏感,高温不仅会影响器件效率和传输性能,也可能降低信号稳定性、使用寿命及系统可靠性。随着光模块速率持续由400G向800G、1.6T及更高速率升级,单模块功耗不断提升,传统风冷散热能力逐步接近边界,VC均热板、液冷Cage及交换机液冷等方案的重要性持续提升。
光通信液冷是兼具需求增长和单位价值量提升的高斜率赛道。一方面,AI算力集群持续扩容,scale-out、scale-up及scale-across共同驱动光互联需求增长,光通信行业具有较强的Beta;另一方面,光通信液冷渗透率提升的同时,光模块向更高速率演进,以及NPO、CPO、XPO等新技术出现,也将推动光通信散热空间持续增长。我们预计,光模块VC市场2027年有望达50.3亿元,同比+257.4%,液冷cage市场则同时受益于光模块出货量增长、液冷渗透率提升及单端口价值量增加,具备更高的弹性,2027年光模块液冷cage市场空间为125亿元,同比+776.5%。
大陆供应商具备切入光通信液冷供应链的较大机会。 光模块领域,大陆光模块产业链具备较强的制造和产业集群优势,因此大陆散热部件厂商更容易依托客户协同、快速响应和成本控制能力导入光模块VC、TIM等部件。光模块Cage领域,其生态相对开放,大陆厂商在风冷Cage时代已经切入部分海外头部连接器供应链,液冷时代有望沿用既有供应关系和制造能力,同时光模块cage属于人工密集型产业,大陆厂商优势明显。
风险
AI capex及光模块需求不及预期;光通信新技术产业化进度不及预期;光模块液冷渗透率不及预期;液冷技术路线变化风险。
光通信中的元件具有高温度敏感性,需要有效散热
在光模块中,激光器等部件容易受到高温影响产生故障。光模块是实现电信号与光信号双向转换的光电器件,其内部主要由光学组件、电子电路和结构散热件三部分构成。温度变化会影响激光二极管的电学和光学特性,进而影响其性能和寿命。超出最大工作范围时,由于热阻增大和电流增益降低,性能会下降。同时,高温会导致激光二极管的波长发生变化,从而影响其性能和可靠性,温度波动也会带来串扰,在长距离通信链路和需要高带宽的链路中尤为常见。
共封装光芯片和ASIC近距离集成容易出现波长漂移,暗电流增加等问题。CPO将热敏光元件集成在与高功率芯片非常接近的位置,近距离集成会导致温度升高、热耦合增强等风险,由于ASIC和光引擎之间物理距离很近且共享热路径,热负载会导致强烈的热耦合和串扰,温度较敏感的激光器、光芯片等部件可能会出现光功率衰减、波长漂移、暗电流增加等问题。
图表1:CPO中不同部件功耗拆分

资料来源:Thermal management in copackaged optics: from device assembly to system operation, Zhonghua Yang, et al. 2026,中金公司研究部
图表2:不同CPO部件对温度敏感性

资料来源:Thermal management in copackaged optics: from device assembly to system operation, Zhonghua Yang, et al. 2026,中金公司研究部
光通信散热的增长具有总量增加+渗透率提升+散热方案升级带来价值量提升三重逻辑
从总量看,scale-out、scale-up及scale-across共同驱动光互联需求增长。 根据科技硬件组发布的《光通信深度(2)之OFC 2026观察:迈入光互联超级周期》[1]及《AI基础设施:超节点重塑国产算力,海外AI高景气延续》[2]报告,算力节点持续扩张带动数据中心内部Scale-out网络需求增长。与此同时,算力基础设施的瓶颈逐步由单纯计算能力向互联带宽、存储IO和能源效率迁移,超节点推动Scale-up域持续扩展,光互联亦由传统Scale-out网络向柜内及跨柜Scale-up场景延伸。此外,随着单一数据中心逐渐面临电力及空间约束,Scale-across通过连接多个地理分散的数据中心构建大型“AI超级工厂”,进一步打开跨域光互联需求,为光通信散热需求增长奠定行业Beta。
光模块及cage液冷:800G后液冷渗透率提升,方案从模块内VC+液冷cage向主动液冷演进
光模块功耗随速率提升,自然散热在800G一代开始逐渐不适用。单只光模块的绝对功耗呈上升趋势,数据中心800G光模块的功率可达25-30W,未来1.6T和3.2T光模块速率可以达到50W以上。光模块在标准且有限的物理封装内会产生大量热量导致温度升高,局部温度能比环境高30-50℃。传统风冷能支持的最高功耗约在单只光模块35W,根据Ciena在OCP 2025 Summit的指引[3],到800G以后自然散热开始不再适用,我们认为往1.6T以及更高速率演进,需要向VC均热板甚至更高散热能力的原生液冷演进。
图表3:800G后光模块传统自然散热逐渐不适用

资料来源:Ciena官网,OCP Summit 2025,中金公司研究部
400G时代通常采用金属光模块壳体连接外部风冷cage实现。具体来看,400G光模块中PCBA上的发热器件首先通过导热硅脂或其他TIM材料将热量传递给导热板或模块金属壳体,部分热量可直接通过散热器内部风道由气流带走,另一部分则通过散热片、导热垫等接触界面继续传递至光模块上盖和底座在交换机的光模块cage端,光模块的金属外壳再与cage及其上方散热器形成接触传热路径,最终由散热器扩大换热面积,并通过交换机系统风道中的空气将热量排出。
在800G阶段,可插拔光模块仍以导热材料+壳体散热为主,但逐渐开始尝试搭载VC均热板进行散热,cage端仍然采用风冷散热。VC均热板散热方案主要改变的是光模块内部的结构,即在光模块内部PCBA和壳体中间增加了一个VC均热板环节,主要集中在DSP芯片、激光器等发热核心区,避免了局部过热的情况。但800G时代光模块单只功耗尚处在35W以下,通过TIM材料+外部散热器的导热方式仍可以支撑其较好地散热,因此VC均热板在800G时代更多为小范围试点方案。
图表4:中石科技光模块VC散热配合TIM材料散热方案

向1.6T光模块演进,散热方式逐渐变得多样化,光模块内部VC渗透率有望提升,cage端开始引入液冷。
► 光模块内部:1.6T光模块中VC均热板渗透率或显著提升,但取决于下游对光芯片技术路线选择。我们认为1.6T之后内部VC均热板渗透率有提升,但和光模块技术路线有关。当前光芯片主流路线包括EML、硅光技术,相较于传统EML光模块,硅光模块大幅减少了分立元件数以及元件之间的连接数量,且通过对器件结构的优化,如减少波导弯曲和降低波导损耗,整体功耗要低于EML光模块。我们认为在1.6T时代,EML光模块有望大批量应用VC均热板,而硅光光模块由于自身功耗尚处于风冷能够冷却的边界,VC均热板渗透率或较低,但我们认为往3.2T展望,VC均热板或成为标配。
► cage端:光模块笼子也开始引入液冷,金属波纹管方案有望成为克服浮动公差问题的可选方案。2025年4月,阿里推出了1.6T OSFP液冷cage标准。针对自带散热片的OSFP模块,其设计在每层笼子顶部都放置液冷板,且上下两层笼子顶部都有开口,便于光模块散热片通过TIM2材料接触冷板散热,在光模块外部的散热路径从原有的空气散热变为光模块壳体→TIM2材料→冷板。我们认为英伟达在1.6T光模块或也采用液冷cage形式,鼎通科技和奕东电子在光模块液冷cage均有布局,在头部客户验证中。由于光模块属于动件,且周围的部件皆存在一定的公差,极限工况下会增大插拔力,在cage设计时还需要解决浮动公差问题:Molex采用一体式冷板搭载浮动装置适配公差,散热路径短性能优;Ciena 依靠软管解决公差,但多路软管及卡箍会放大漏液风险;波纹管方案则通过独立冷板加金属波纹管实现浮动补偿。
图表5:阿里1.6T液冷cage方案

资料来源:阿里云官网,中金公司研究部
3.2T后VC成为必选项,主动式液冷散热或成为重要演进方向。我们认为往3.2T之后,光模块功耗有望超过50W,VC均热板成为必选项,同时主动式方案以其更高的散热效率有望成为重要演进方向。以Ciena的Direct-to-Plug方案为例,其将光模块和交换机的液冷系统进行了耦合,在冷板两端装配一对盲配迷你快接接头,Host卡则配备集成母接头的流道歧管,通过冷却液管路形成闭环。模块插入主机卡时,电气连接与液冷连接同步完成,冷却液流入冷板吸收热量后回流,实现即插即冷,实现了光模块和交换机液冷系统之间更紧密地集成,在流量固定0.15LPM、冷却液温度30℃的情况下,最高能够支持100W左右的光模块功耗,远超风冷和液冷板cage方案,我们认为主动式液冷为更远期的落地方案
图表6:Ciena Direct-to-Plug直插式液冷方案

资料来源:Ciena官网, OCP summit 2025,中金公司研究部
从材料端看,TIM材料不仅要向着更高导热系数演进,同时还要具备耐摩擦的特性。一方面,随着光模块功耗上升,光模块内部的TIM1材料以及壳体和冷板之间的TIM2材料需要向着更高导热性能演进,另一方面,由于光模块属于动件,而冷板、cage相对固定,无法控制光模块的插入方向、位置是否正确,冷板和光模块壳体之间的TIM2材料在光模块插拔时很可能出现磨损现象,需要具备耐磨擦的特性,molex在光模块散热白皮书中指出导热界面材料需要承受多达100次的插拔循环,对TIM材料提出了更高的要求。
交换机液冷:XPO\NPO\CPO等封装方式演进带来交换机液冷新需求
根据科技硬件组发布的《光通信深度(2)之OFC 2026观察:迈入光互联超级周期》[4]及《AI基础设施:超节点重塑国产算力,海外AI高景气延续》[5],随着AIDC对带宽密度、功耗及互联效率要求持续提升,光互联正由传统可插拔方案向NPO、CPO等更高密度封装形态演进,同时XPO等新型可插拔方案亦持续迭代;不同技术路线在性能、可靠性、可维护性及成本等方面各具优势,我们认为可插拔与光电共封方案有望长期共存。
XPO、NPO和CPO封装方式均需要采用液冷模式散热,有望形成光模块散热之外的全新增量。
► NPO:例如锐捷网络25.6T硅光子NPO交换机采用风液混合散热模式,在光引擎和ASIC交换芯片上通常采用冷板散热,非核心部件有可能采用风扇散热。
► CPO:器件布置方面,CPO采用将温度敏感性更高的激光器放在封装外部,即外部激光源(ELS),并在ELS中采用热电冷却器(TEC),其通过Peltier效应主动搬运热量、稳定激光器温度。液冷系统方面,英伟达推出的Spectrum-X和Quantum-X,Marvell在OCP 2025展示的CPO交换机均采用了冷板式液冷散热。在TIM材料方面,芯片产生的热量需依次通过TIM1→盖板→TIM2→散热器/冷板向外传递,随着交换芯片带宽及功耗持续提升,单纯提升冷板换热能力已不足以解决散热问题,TIM、封装盖板及液冷冷板的一体化热设计重要性有望进一步提升;同时盖板和芯片间的TIM1由于直接接触ASIC、EIC、PIC等器件,因此不仅要低热阻,还要绝缘、机械可靠、不能污染光学结构、适配不同die高度的要求。
► XPO:XPO采用原生液冷设计,将冷板嵌入两块对扣布置(背靠背)的插卡之间,每个模块可冷却高达400W的功率。
图表7:不同封装模式下均需要液冷散热

空间:2027年光模块VC+cage散热市场有望超305亿元
我们测算2027年光模块VC+cage散热市场有望超305亿元,同比+254.0%,拆分细分领域看:
► 光模块VC 2027年市场空间有望超50.3亿元,较2026年翻3倍增长。我们认为VC均热板在800G一代中处于渗透初期,1.6T中多为EML光模块采用。我们测算2027年光模块VC均热板市场空间有望达50.3亿元,同比有望+257.4%,其中1.6T光模块VC市场是主要驱动力,同比+341.6%。
图表8:2025A-2028E光模块VC市场空间

资料来源:Lightcounting,各公司公告,中金公司研究部
► 光模块cage液冷市场有望实现比光模块行业更高的增长弹性,2027年空间或翻7倍。我们认为光模块cage散热市场有望实现比光模块行业更高的增长弹性,展现出较强的alpha属性,主要是由于cage需求受系统冗余、备份端口设计驱动,cage用量为光模块的1.5-2倍,同时,风冷向液冷切换后,单端口价值量显著拉开差距,液冷cage相较传统风冷方案单口约实现3倍的ASP抬升,我们认为连接器组件迎来量价双击,我们测算2027年光模块风冷/液冷cage市场空间分别为130/125亿元,同比+124.8%/776.5%。
图表9:2025A-2028E光模块cage市场空间

资料来源:Lightcounting,各公司公告,中金公司研究部
交换机液冷市场已随英伟达CPO交换机出货开始展现新增量。2026年8月14日,英伟达已宣布Spectrum-X CPO交换机已全面进入量产阶段,我们认为有望成为光模块液冷以外的全新增量。
光通信领域大陆厂商参与度高,散热领域中国厂商切入确定性较强
光模块cage:下游为连接器厂集中度高,风冷时代光模块cage大陆厂商已切入供应链,液冷时代有望继续沿用
与GPU机柜内核心部件相比,光模块连接器具有更强的标准化和开放生态属性。OSFP/QSFP-DD等MSA由交换机厂、CSP、连接器厂、光模块厂及芯片厂共同参与制定,芯片厂商对高速接口和系统架构具有重要影响,但并不单独决定CAGE的具体产品和供应,具体cage方案及供应链更多由交换机/CSP的系统要求与安费诺、莫仕、泰科等连接器Tier 1共同落地,下游连接器厂商集中度也较高。大陆液冷cage厂商通过提供冷板+cage壳体,交由安费诺、泰科等连接器厂,由其集成PCB板、接头等部件形成成品,再销售给服务器ODM。根据安费诺OSFP-RHS 224G的连接器产品介绍,连接器厂商会选择多家合格供应商提供液冷cage组件,有助于增强供应链韧性并优化成本,我们认为连接器厂商在选择液冷cage的时候具有更高的自主性。
大陆厂商从风冷时代已切入海外连接器厂供应链,供应链有望延用至液冷时代。在风冷cage时代,大陆光模块cage生产商在下游连接器厂中已经有较高的市占率,鼎通科技2020年披露其部分cage产品在安费诺中的份额达60%,并在莫仕全球 CAGE 供应链的排名中约为第2-4名。同时光模块cage生产需要经过高速冲压、组装、焊接等工序,装配环节工序复杂,人工属性强,根据鼎通2022年问询函回复,cage组装线人工需求需要超20人/线,散热器组装亦需要20人/线,生产人员需求较高,同时需要员工具有丰富装配经验,我们认为大陆厂商在成熟精密制造产业链、人工等方面具备一定优势。整体而言,我们认为在风冷时代切入光模块cage的大陆厂商在液冷代际有望继续维持供应链主要地位。
图表10:光模块cage成本中直接人工占比高(2025)

图表11:光模块cage产线属于人员密集型

光模块VC:国内光模块厂商具有领先优势,大陆散热部件厂导入可能性较大
大陆光模块厂商在产业内市占率领先,有望导入大陆光模块内散热组件。根据Lightcounting数据[6],2025年全球光模块前10的公司中,大陆厂商占7席,份额前三名中的中际旭创、新易盛均为大陆光模块厂商,仅Coherent为美国光模块厂商,同时对于下游的散热组件选择也更加自主,为大陆散热部件厂商导入提供更大的机会。例如,2026年8月13日,中际旭创拟以现金方式受让中石科技10.47%的股份[7]。
图表12:2010、2018、2024、2025光模块排名前10厂商及其地区

资料来源:Lightcounting,中金公司研究部
共封装交换机:偏定制化的新增散热场景,大陆散热厂切入机会增加
共封装架构是新增场景且偏定制化,大陆厂商外溢机会增加。 一方面,NPO/CPO/XPO等方案仍处于产业化早期,供应链体系尚未完全固化,大陆厂商具备参与新方案配套的可能;另一方面,由于光引擎和ASIC芯片封装在一起,我们认为液冷方案的初步可能采用类似GPU冷板的冷板式液冷方案,考虑到该类应用属于新增且偏定制化的散热场景,对供应商协同研发、快速响应及交付能力提出更高要求,我们认为大陆散热厂商凭借快速响应以及配合客户研发交付的能力有望享受外溢机会,同时下游参与的厂商也会相对多元,包括光模块厂商、连接器厂以及服务器ODM厂等。
产业链巡礼
光通信散热产业可按照信号流转顺序分为光模块散热、光模块壳体cage散热和交换机散热。在光模块散热环节中石科技、思泉新材、飞荣达(未覆盖)、苏州天脉(未覆盖)有相关VC、TIM材料等布局;在光模块壳体cage环节鼎通科技(未覆盖)、奕东电子(未覆盖)、硕贝德(未覆盖)、中石科技有液冷散热壳体、液冷板相关布局;在交换机散热环节,中石科技布局相关NPO液冷散热方案。
图表13:光通信散热各环节相关上市公司一览

投资策略
我们看好AI算力集群持续扩容背景下光通信散热赛道的高成长性,建议重点关注光模块VC、液冷Cage及共封装交换机液冷机会。随着光模块速率升级,单模块功耗不断提升,传统风冷逐步接近散热边界,VC均热板、液冷cage等高效散热方案渗透率有望加速提升,行业同时受益于光通信需求增长的Beta和液冷渗透率、单位价值量提升的Alpha;同时,NPO/CPO/XPO等新封装路线演进有望进一步将散热需求由模块级向系统级延伸,持续打开产业空间。供应链层面,大陆光模块散热厂商依托全球领先的光模块产业集群,在客户协同、快速响应、成本控制及精密制造方面具备优势,光模块cage厂商在风冷cage时代已切入海外头部连接器供应链,液冷时代有望沿用既有客户关系实现产品升级和价值量提升,建议关注在光模块VC、液冷cage及共封装交换机液冷领域具备客户基础、技术和产品验证进度领先和具有量产能力的大陆供应商。
风险提示
AI capex及光模块需求不及预期。
光通信新技术产业化进度不及预期。
光模块液冷渗透率不及预期。
液冷技术路线变化风险。


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