光进铜退拉动千亿新赛道 头部玩家卡位光车融合

2026年06月24日 07:53
本文共计4995个字,预计阅读时长17分钟。
来源/中国能源网 责编/TouziXiaohu 投资小狐

在AI数据中心光模块需求持续增长的推动下,另一条千亿级赛道——车载光通信,得以借助新能源汽车的电气化与智能化浪潮加速发展,从原本的概念阶段,迈入产品落地与生态构建的关键时期。

近日,多家光通信领域的头部企业加快了在车载光通信领域的业务布局。其中,亨通光电构建了一整套车载光纤通信解决方案。公司方面介绍,该方案能够稳定地实现高达10Gb/s以上的超高速数据传输,其带宽能力相比传统的铜缆连接方式提升了数十倍。与此同时,光迅科技也对外宣布,公司已前瞻性地布局了车载光通信等新兴的光电子技术赛道,正在持续培育其第二增长曲线。此外,华工科技在不久前举行的“光博会”上,首次对外发布了面向车载以太网的高速通信光模块产品,并成功实现了微秒级别的超低时延数据传输。

产业布局加速的背后驱动力已十分明确。L3准入法规有望得到全面放开,智能座舱以及高阶智驾正加速普及,传统车载铜缆在带宽、抗干扰与轻量化等方面所暴露的天花板日益凸显,因而以光纤作为介质的车载光通信技术,已成为突破汽车“带宽危机”以及构建下一代电子电气架构(EEA)的关键基础设施。

多位业内人士向媒体透露了相关观点,今年行业内的共识重点已从探讨“是否应当引入”转变为研究“如何有效整合到车辆之中”。与此同时,“以光纤替代铜缆”的技术演进趋势,正从传统的通信领域向汽车行业快速推进。

随着L3级自动驾驶汽车的量产序幕即将拉开,其所需的数据带宽正以前所未有的速度膨胀。中国信科集团光通信技术与网络全国重点实验室的刘武高级工程师对此有着深切的感受,他在接受证券时报记者采访时指出,智能网联汽车正迎来一个被海量数据所定义的时代。行业分析揭示了一个惊人的趋势:L3级及以上自动驾驶系统的单车数据带宽需求,正从目前的10—50Gbps跃升至未来100Gbps以上的量级,这一数据洪流已远远超出了传统车载网络架构所能承载的极限。

一个更为贴切的比喻在于,随着新能源汽车搭载的高清屏幕、摄像头以及激光雷达等设备日益增多,其内部产生与交换的数据量呈爆炸式增长,使得汽车实质上演进为一个“移动的数据中心”。为了确保海量高速信号的稳定传输,传统的铜缆连接方式往往需要采用更粗的线径与更为复杂的屏蔽结构,这不仅会导致车身重量与制造成本的上升,还会进一步挤占本就紧张的车内空间。

仅仅一个1700万像素的车载摄像头,其带宽需求便超过了8Gbps,而传统铜缆所能提供的带宽上限仅为10Gbps。正如高级工程师刘武所介绍的那样,当前依赖于铜缆的车载以太网架构,在带宽、重量以及抗电磁干扰能力等多个方面,已逐渐显现出力不从心,难以有效支撑诸如多屏互动、4K/8K高清座舱显示以及实时人工智能推理等高负载应用场景。相比之下,光纤通信则展现出显著的结构性优势,能够轻松支持10Gbps乃至更高速率的数据传输,并且其线缆重量仅为铜缆的五分之一,因而更适合被用于构建和拓宽车内的“信息高速公路”。

与此同时,随着新能源汽车800V高压平台的日益普及,其带来的电磁兼容性问题也变得尤为突出。高压大电流运行时所产生的强电磁场,会对传统铜缆的信号传输过程构成干扰,可能导致传输的信号质量下降,进而引发数据失真,最终影响到高级驾驶辅助系统决策的可靠性与稳定性。华中地区一位光纤企业的负责人就此向记者说明,由于光纤本身是一种绝缘介质,因此它在物理层面上能够天然免疫于电磁干扰。基于这一固有特性,它在确保高压平台下通信系统的可靠性方面,展现出显著优势,也因此成为该领域的重要技术路径之一。

除了带宽压力之外,新能源汽车的安全性也构成了另一个核心关注点,其中电池热失控的早期预警是当前行业公认的技术难题。上述负责人进一步说明,与传统电学方法相比,光纤传感技术具备更高的测量精度以及分布式监测的能力,这一技术特性使得光纤在承担高速通信任务的同时,还有望在安全监测领域发挥不可替代的作用。

长飞光纤执行董事兼总裁庄丹以通信行业的历史演进作为类比:他指出,中国的通信网络在过去二十年间曾经历了大规模“光进铜退”的技术迭代过程,而如今光纤到户的普及率已超过95%。基于这一历史经验与数据支撑,他推断汽车领域将重现类似的技术路径演进趋势。

争相布局千亿级赛道

从市场规模的角度进行观察,市场研究机构Research and Markets对全球车载光纤网络市场进行了预测,认为到2026年该市场规模将达到31.3亿美元,并预计在2030年突破52亿美元。与此同时,刘武也引用市场研究机构的分析数据指出,中国车载高速通信与传感市场到2030年的规模有望达到千亿级别,其中光纤传感技术在电池安全监测等核心应用场景中的应用占比尤为突出。

从整体架构来看,一个完整的车载光纤通信系统主要涵盖了车载光模块、车规级光纤线束以及车载光纤连接器等核心组件。据记者梳理,参与这场技术变革的主体正在逐步扩展,从光通信领域的头部企业到整车制造商均已开始布局,产业链的闭环已初步形成。

在产业链上游的核心器件领域,长光华芯与睿熙科技等厂商均已推出车载光芯片产品。在光纤光缆这一环节,长飞光纤凭借提前布局的战略优势,于2024年便与东风汽车研发总院建立了合作关系。现阶段,长飞光纤与东风汽车研发总院已将"全光智能车"方案搭载至部分车型之上,并顺利完成了道路测试验证工作。

光迅科技已明确把车载光通信等新兴光电子技术领域,作为公司的第二增长曲线进行系统性培育。在不久前落地的35亿元定向增发方案中,公司已划拨超过10亿元的专款,用于高速光互联及新兴光电子技术的研发项目。据公司方面介绍,其车载光通信方向的研发工作,重点聚焦于面向前装量产市场的车规级无源光纤通信关键器件与系统的开发,目前相关研发进展顺利。

在技术路线的选择方面,目前行业内主要存在两条路线:其中一条是基于光纤以太网、遵循IEEE 802.3cz国际标准的车载以太网方案,它能够支持点对点通信;另一条则是车载无源光网络(PON)方案,它能够支持点对多点通信。

“这两条技术路线在功能与性能层面存在显著差异。”刘武进一步阐释道,车载以太网方案的主要优势体现在其国际化标准已相对成熟。该方案的本质是交换机与终端设备之间建立一对一的连接模式,这意味着系统中的每一个传感器节点都需要配备一对光模块,进而给整体成本控制带来持续上升的压力。

车载PON方案则采用了点对多点的网络架构。业内对此的一种直观理解方式是,将其类比为座舱内部署了一台性能较强的中央处理器,摄像头、雷达以及倒车影像等各类控制信号均能够借助光纤接入同一网络系统之中,并根据实际需求对流量进行按需分配。这一拓扑结构与当前"中央计算+区域控制"的电子电气架构演进趋势更加契合,该架构的基本思路在于把车辆划分为若干个控制区域,每个区域配备专属的区域控制器,以最短的线束路径连接该区域内的所有传感器,从而在架构层面实现更为高效的运行。

目前,在车载PON的标准协议尚在制定中的背景下,以中国信科、亨通光电为代表的供应商已成功推出了各自针对车载PON场景的产品及整体解决方案。其中,中国信科所提出的V-PON技术,其核心源自电信领域成熟的无源光网络(PON)技术的演进升级。依托于该技术路线,旗下的烽火通信与光迅科技等单位,已在车规级光纤光缆、连接器等关键零部件与组件的开发与适配方面,已成功实现了实质性的进展。

"无论是哪种技术路线,本质上都是在发挥自身的优势与熟悉的领域。"刘武直言,光通信企业对车载赛道展现出的布局热情,背后蕴含着清晰的商业逻辑。数据通信与电信领域的价格竞争导致利润空间不断缩减,而车载场景对车规级产品的溢价接受度则显著高于消费级市场。"一颗芯片从通信领域进入车载领域,价格可能实现数倍跃升。"

此外,有业内专业人士持有观点,对于光通信行业而言,车载光通信有望继电信以及数据通信之后,成长为第三大赛道。该人士对记者进一步表示,由于溢价效应与汽车智能化所带来的确定性增量空间,从而使得“光纤上车”成为了光通信产业在寻找新增长曲线过程中的必然选择。当前行业竞争态势较为激烈,各方均期望在车载领域中占据一席之地。

仍面临多重挑战

今年以来,华为、比亚迪、理想、东风等整车企业,持续对车载光通信领域保持着高度关注,并加大了在该方向的研发投入力度。刘武就此表示,"光进铜退"的技术趋势已经确立,但从技术验证到主机厂逐步导入,再到最终实现大规模上车应用,其间仍需要解决多方面的挑战。

“过去的汽车行业相对封闭,并已逐步形成了相对完备且封闭的供应链体系。”一位汽车行业资深人士向记者表示,任何新技术,尤其是来自科技领域的企业,想要切入汽车供应链体系,都会面临巨大的准入壁垒。汽车行业与消费品行业存在本质不同,车规级产品对可靠性与一致性提出了远超消费电子的标准,同时又对成本极为敏感,但其市场需求规模却小于消费电子领域。这些特点共同要求光通信行业必须实现根本性的思维转变,即从适配消费市场的“消费级思维”,全面转向遵循汽车行业严苛标准的“车规级思维”。

刘武指出,现阶段跨行业协同推进车载光通信技术时,主要面临三方面的挑战。首要挑战集中于核心元器件的车规级成本与可靠性瓶颈。为适应汽车严苛的运行环境(例如需承受-40℃至125℃的宽温循环以及超过15年的使用寿命要求),符合相应标准的车规级光芯片与光模块,其成本依然显著偏高,目前达到同类铜缆方案成本的数倍之多。

刘武指出,回顾数据中心光模块的发展轨迹,800G模块的价格在三年内下降了60%,这为车载光模块的成本控制提供了明确的路径参考。他认为,实现降本的关键在于达成规模化量产,而量产的前提则是建立统一的标准体系。目前行业面临的第二个核心挑战,正是标准与测试体系的缺失。由于尚未形成统一的国家或行业标准,也缺乏权威的测试认证框架,这直接制约了车载光模块产品的规模化推广与不同厂商间的互操作性。

业内人士进一步指出,现阶段整车制造商对于车载光通信所采用的光纤以太网以及车载无源光网络这两种技术路径,并未表现出明确的倾向性选择。其更为关注的,是方案本身能否满足汽车在可靠性、经济性、安全性以及具体功能需求方面的综合考量。然而,由于该领域尚缺乏统一的顶层标准加以规范,不同供应商所提出的通信技术方案之间存在显著差异,这导致实现系统间的互联互通面临较大困难。该人士强调,这种状况在实践中已经演变为一种事实上的技术绑定:一旦整车厂选用了某一家光通信供应商的技术方案,后续若想单独替换其中的某一项器件或模块,其操作难度将变得极高,几乎无法实现。

此外,由于车载光通信行业尚未建立起一套得到公认的、统一的测试评价体系,整车厂商在进行技术选型与开发验收工作时,普遍面临着无据可依的困境。该人士具体指出,这其中主要存在两方面的问题:其一是全链路测试能力存在不足,相关验证工作难以覆盖从基础器件到功能模块、再到整个通信系统直至整车集成的完整车规级验证流程;其二则是关于失效模式与生命周期评估的数据存在明显空白,目前在车规级层面上,对于光电子器件失效模式的研究尚不充分,这直接导致了整车制造商对于预测光通信技术在整车全生命周期内的有效性,缺乏足够的信心与依据。

这也反映出行业面临的第三个关键性挑战,即产业链各环节之间的协同存在脱节现象。具体而言,光电子企业在光器件研发、成本控制与迭代速度上具有优势,而整车企业则更关注车规级可靠性、系统集成与供应链安全。这种技术侧重点与开发流程的差异,导致双方在技术对接、联合开发与验证平台的搭建上存在明显的衔接困难。

目前,在车载光通信的产业化推进节奏方面,相关机构持较为乐观的观点,其中一种预测将2026年定为商用元年,并预计自2027年起进入放量阶段。均胜电子在今年四月的投资者沟通会上,对此趋势进行了阐述,指出车载光模块的需求将出现显著增长,预计有望在大约五年的时间内实现大规模装车应用。

车载通信系统好比人体的神经系统,其是否强健、能否适应各类极端工况,必须借助严谨的测试来对其进行严格的验证。在刘武看来,我国同时拥有“汽车大国”与“光通信强国”的双重优势,这为率先实现车载光通信技术的产业化突破及生态构建创造了绝佳条件。当前阶段的核心任务,更多地是将成熟的通信技术向车规场景进行迁移应用。在这场新赛道的竞速中,耐心与务实显得尤为重要。

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