摘要:光電子器件是光電子技術的關鍵和核心部件,是現(xiàn)代光電技術與微電子技術的前沿研究領域,是信息技術的重要組成部分。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,5G等通信技術正在逐漸興起,我國對于通信領域的需求也是逐漸增多,在光通信、光顯示等應用領域需求不斷擴大的刺激下,中國光電子器件制造行業(yè)實現(xiàn)了較快發(fā)展,產(chǎn)品產(chǎn)量有所突破。數(shù)據(jù)顯示,2023年中國光電子器件產(chǎn)量達到14380.5億只,與2022年相比上漲12.50%。
一、定義及分類
光電子器件是利用電-光子轉換效應制成的各種功能器件,是光電子技術的關鍵和核心部件,其技術發(fā)展對光電子產(chǎn)業(yè)乃至整個電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響,代表著現(xiàn)代光電技術與微電子技術的前沿研究領域。從光電子器件的應用來看,主要分為光通信器件、光纖光纜、光顯示器件、光照明器件、光傳感器件。
二、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
光電子器件行業(yè)采取政府職能部門宏觀調控與行業(yè)協(xié)會自律規(guī)范相結合的管理體制。行業(yè)主管部門為工業(yè)和信息化部。主要負責擬訂工業(yè)行業(yè)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策并組織實施,指導工業(yè)行業(yè)技術法規(guī)和行業(yè)標準的擬訂;負責中小企業(yè)發(fā)展的宏觀指導,會同有關部門擬訂促進中小企業(yè)發(fā)展和國有經(jīng)濟發(fā)展的相關政策和措施;進行高技術產(chǎn)業(yè)中涉及高端制造、新材料等的規(guī)劃、政策和標準的擬訂及組織實施以及工業(yè)日常運行監(jiān)測等。
光電子器件行業(yè)內(nèi)部自律性管理組織為中國光學光電子行業(yè)協(xié)會和中國通信標準化協(xié)會。中國光學光電子行業(yè)協(xié)會的主要職責為協(xié)助工信部開展對本行業(yè)的市場調查,向政府提出本行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的建議;進行市場預測,向政府和會員單位提供信息;舉辦展覽會、研討會、學術討論會致力新產(chǎn)品新技術的推廣應用;組織會員單位開拓國際國內(nèi)市場,組織國際交流,開展國際合作,推動行業(yè)發(fā)展與進步。中國通信標準化協(xié)會的主要職責為在工信部和國家標準化委員會指導下,開展信息通信技術領域的標準化工作;向政府部門提出信息通信標準化工作的建議,促進政府與會員單位的溝通;開展信息通信標準體系研究和技術調查,組織開展標準研究活動;組織開展信息通信標準的宣講、咨詢、認證、服務及培訓,推動標準實施;組織國際交流,搜集國內(nèi)外信息通信標準相關信息和資料,支撐標準研究活動。
2、行業(yè)相關政策
光電子器件是光電子技術的基礎和核心,是電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一。近年來,中國光電子器件行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策,鼓勵光電子器件行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新。2023年8月,工業(yè)和信息化部、財政部發(fā)布《電子信息制造業(yè)2023—2024年穩(wěn)增長行動方案》,其中提出要推動標準制修訂工作,梳理基礎電子元器件、半導體器件、光電子器件、電子材料、新型顯示、集成電路、智慧家庭、虛擬現(xiàn)實等標準體系,加快重點標準制定和已發(fā)布標準落地實施。
三、發(fā)展歷程
從光電子器件行業(yè)的發(fā)展歷程來看,1970-1989年為我國光電子器件行業(yè)自主探索期,這一時期,由于西方國家開始對中國實施技術封鎖,為擺脫對國外的依賴,中國開始了光電子器件設備制造的研發(fā)之路。1990-2000年,境外國家為爭取中國超大體量市場,逐漸解除在專業(yè)知識及技術層面對中國企業(yè)的封鎖,境外先進工藝、設備流入中國,行業(yè)進入開放發(fā)展期。2001-2010年,中國陸續(xù)出臺多項政策文件,安排專項技術攻關項目組,加深與境外尖端技術研發(fā)機構的交流合作,全面推進光電子器件行業(yè)理論研究和產(chǎn)品化工作,行業(yè)進入加速創(chuàng)新期。2010年至今,中國光通訊器件廠商不斷拉近與全球一流企業(yè)先進產(chǎn)能之間的距離,遠期隨著工藝技術水平的提升及行業(yè)優(yōu)勝劣汰,中國光電子器件廠商將在全球市場占據(jù)更高的地位,行業(yè)進入高速發(fā)展期。
四、行業(yè)壁壘
1、技術壁壘
光電子器件涉及到光學、電子、材料、機械等多個學科的技術和工藝,專業(yè)性要求高,對產(chǎn)品的精密度要求較高。光電子器件企業(yè)不僅需要構建技術研發(fā)平臺,還需要具備產(chǎn)品規(guī)模量產(chǎn)的加工生產(chǎn)線、產(chǎn)品調試和測試等綜合能力。此外,行業(yè)技術更新迭代較快,企業(yè)為保持競爭優(yōu)勢,需要具有對技術發(fā)展方向的敏銳洞察力和快速反應能力,并持續(xù)不斷地投入研發(fā)資金保持產(chǎn)品技術的更新?lián)Q代,而這些都將對新進入企業(yè)形成一定的壁壘。
2、資金壁壘
光電子器件產(chǎn)品生產(chǎn)涉及到的產(chǎn)品的開發(fā)設計、樣品試制和檢測的成本較高,需要投入各類型生產(chǎn)設備,同時企業(yè)還必須加大研發(fā)投入,更新設備儀器,進行產(chǎn)品創(chuàng)新和技術升級以保持競爭力。因此,較大的資金投入對新進入的投資者形成了較高的資金壁壘。只有具備充裕資金支持的企業(yè)才具有為下游大中型客戶按時、按質、按量供貨的能力,新進入者往往在短期內(nèi)難以達到相應的規(guī)模和質量要求。
3、客戶壁壘
光電子器件為光通信系統(tǒng)的關鍵部件,在光電子器件生產(chǎn)商通過相關認證,成為供貨商后,會與客戶形成相對穩(wěn)定的關系,客戶一般不會輕易更換供應商,新進入者要獲得客戶的信任與認同需要一定時間;另外,光電子器件行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品細分種類較多,標準化產(chǎn)品較少,為滿足其個性化的產(chǎn)品需要,供貨商與客戶的關系也相對穩(wěn)定。因此,新進入者將面臨較高的客戶壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
從光電子器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來看,上游為各類材料,包括電子元器件、PCB、光芯片、連接器等;中游為光電子器件產(chǎn)品制造;下游為不同應用市場,包括智能手機、智能家具、航空航天、智能安防、汽車等。
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)武漢光迅科技股份有限責任公司
武漢光迅科技股份有限責任公司是中國唯一一家有能力對光電子器件進行系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性研究開發(fā)的高科技企業(yè)。主營業(yè)務為光電子器件、模塊和子系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,產(chǎn)品主要應用于電信光通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡,可分為傳輸類產(chǎn)品、接入類產(chǎn)品和數(shù)據(jù)中心類產(chǎn)品。其中,傳輸類產(chǎn)品可以提供光傳送網(wǎng)端到端的整體解決方案,包括傳輸光收發(fā)模塊、光纖放大器、光無源器件、智能光器件等。經(jīng)過多年的發(fā)展,公司實現(xiàn)產(chǎn)品全面覆蓋,擁有從芯片、器件、模塊到子系統(tǒng)的垂直集成能力,為公司業(yè)績增長做出重要貢獻。數(shù)據(jù)顯示,2019-2022年,公司營業(yè)收入及歸母凈利潤均處于上升趨勢。但2023年前三季度,公司營業(yè)收入同比下降18.06%,達43.27億元;歸母凈利潤同比下降15.8%,達4.14億元。
(2)珠海光庫科技股份有限公司
珠海光庫科技股份有限公司是專業(yè)從事光纖器件、鈮酸鋰調制器件及光子集成器件的設計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務的高新技術企業(yè)。公司主要產(chǎn)品為光纖激光器件和光通訊器件,其中,光纖激光器件主要產(chǎn)品包括隔離器、合束器、光纖光柵、激光輸出頭等,主要應用于光纖激光器、激光雷達、自動駕駛等領域。光通訊器件主要產(chǎn)品包括隔離器、波分復用器、偏振分束/合束器、光纖光柵、鍍金光纖、光纖透鏡、單芯和多芯光纖密封節(jié)等,主要應用于光網(wǎng)絡調制、網(wǎng)絡監(jiān)控與管理、骨干網(wǎng)絡的干線傳輸?shù)阮I域。從企業(yè)經(jīng)營業(yè)績來看,2023年公司受宏觀經(jīng)濟波動影響,市場需求有所下降,加之國內(nèi)市場競爭激烈,光纖激光器件價格同比下降,導致公司業(yè)績受損。前三季度公司實現(xiàn)營業(yè)收入5.24億元,同比同期上漲6.11%;歸母凈利潤達到0.47億元,同比下降48.11%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
光電子器件是光電子技術的關鍵和核心部件,是現(xiàn)代光電技術與微電子技術的前沿研究領域,是信息技術的重要組成部分。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,5G等通信技術正在逐漸興起,我國對于通信領域的需求也是逐漸增多,在光通信、光顯示等應用領域需求不斷擴大的刺激下,中國光電子器件制造行業(yè)實現(xiàn)了較快發(fā)展,產(chǎn)品產(chǎn)量有所突破。數(shù)據(jù)顯示,2023年中國光電子器件產(chǎn)量達到14380.5億只,與2022年相比上漲12.50%。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持
近年來,為推動光電子器件發(fā)展,我國相繼出臺了一系列政策和措施。如2023年1月,工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布《關于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》,該政策提出要發(fā)展面向新能源的關鍵信息技術產(chǎn)品。研究小型化、高性能、高效率、高可靠的功率半導體、傳感類器件、光電子器件等基礎電子元器件及專用設備、先進工藝,支持特高壓等新能源供給消納體系建設。在政策的支持下,光電子器件研發(fā)進程不斷加快,行業(yè)技術水平有望進一步突破。
(2)通信技術不斷升級
受微電子、光電子、計算機等相關技術驅動的影響,通信行業(yè)的技術變化很快,目前無論是無線還是有線通信技術,都在向下一代通信網(wǎng)絡演進。通信技術的升級驅動了最基礎的傳輸網(wǎng)絡更新與升級,也對光傳輸設備的功能提出了更高要求。光電子器件是構建光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡的基礎,高速光傳輸設備、長距離光傳輸設備和最受市場關注的智能光網(wǎng)絡的發(fā)展、升級以及推廣應用,都取決于光電子器件技術進步和產(chǎn)品更新?lián)Q代的支持。因此,通信技術的更新與升級促使光電子器件不斷發(fā)展進步。
(3)下游市場需求不斷擴大
光電子器件憑借傳輸、存儲、處理及轉換信息等功能,在電子及光纖通信網(wǎng)絡、汽車電子、消費電子、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等領域中發(fā)揮著重要作用。通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入新的大融合、大變革和大轉型的發(fā)展時期,以下一代通信網(wǎng)絡、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等為代表的新一代信息技術,作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),正成為下一輪經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力量。新興產(chǎn)業(yè)及其應用領域的不斷發(fā)展將直接增加光電子器件的需求,推動行業(yè)快速發(fā)展。
2、不利因素
(1)宏觀經(jīng)濟波動
光電子器件行業(yè)的發(fā)展與下游應用領域的發(fā)展密切相關,而下游應用領域受到宏觀調控政策、經(jīng)濟運行周期的綜合影響。如果國家宏觀經(jīng)濟環(huán)境發(fā)生重大變化、經(jīng)濟增長速度進一步放緩或宏觀經(jīng)濟出現(xiàn)周期性波動,而光電子器件行業(yè)企業(yè)未及時調整經(jīng)營策略,將會對企業(yè)未來的發(fā)展產(chǎn)生一定的負面影響。如企業(yè)業(yè)務增長速度放緩,甚至出現(xiàn)收入與利潤的階段性下降等。
(2)技術更新?lián)Q代風險
光電子器件是構建光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡的基礎,無論是高速光傳輸設備、長距離光傳輸設備,還是目前最受市場關注的智能光網(wǎng)絡,它們的發(fā)展都取決于光電子器件技術進步和產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。近年來,隨著通信技術的不斷升級,給光電子器件行業(yè)帶來機遇的同時也帶來了一定的挑戰(zhàn)。如果企業(yè)在科研開發(fā)上投入不足,技術和產(chǎn)品升級跟不上光通信技術升級的步伐,企業(yè)的競爭力將會下降,持續(xù)發(fā)展將受到不利影響。
(3)市場競爭激烈
近年來,隨著國內(nèi)光電子器件行業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的競爭者在進入這個市場,并加大了資本投入,行業(yè)市場競爭愈演愈烈。除此之外,行業(yè)內(nèi)企業(yè)為爭奪有限的市場份額,往往會采取降低價格的方式,這就導致行業(yè)競爭進一步加劇。光電子器件行業(yè)市場競爭激烈,將會導致行業(yè)內(nèi)企業(yè)綜合毛利率下降,盈利能力減弱,從而不利于企業(yè)經(jīng)營目標的實現(xiàn)。
八、競爭格局
光電子器件行業(yè)發(fā)展數(shù)十年,已基本形成全球化、開放競爭的市場格局。市場份額逐步向擁有技術優(yōu)勢、管理優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢的全球化光電子器件廠家集聚,頭部廠家掌握關鍵芯片、高級算法等一系列核心技術,在高端產(chǎn)品上具有競爭優(yōu)勢。根據(jù)企業(yè)注冊資本劃分,第一梯隊主要包括三安光電、華工科技、錦富技術;第二梯隊主要包括晶方科技、光迅科技、中際旭創(chuàng);第三梯隊主要包括博創(chuàng)科技、聯(lián)創(chuàng)光電、天孚通信、光庫科技。
九、發(fā)展趨勢
未來,光電子器件主要有三個發(fā)展方向,首先,由于集成電路的發(fā)展沿著摩爾定律已趨于極限,硅光子技術是超越摩爾研究領域的發(fā)展方向之一。因此,在眾多國際巨頭們的大力推動之下,相關技術發(fā)展成熟已是指日可待,在未來的通信中必然會扮演更重要的角色。其次,光電子器件生產(chǎn)廠商對低成本、低能耗、高度集成的生產(chǎn)線需求將日益強烈,將推動光子集成技術低成本、高集成、小型化發(fā)展。此外,伴隨世界貿(mào)易格局的變動和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級進程的推進,政府逐漸加大對國內(nèi)高端制造業(yè)的鼓勵和扶持力度,包括光電子元器件在內(nèi)的高端制造業(yè)正加速國產(chǎn)替代進程。
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光電子器件是指利用電光子轉換效應制成的各種功能器件。光電子器件的設計原理是依據(jù)外場對導波光傳播方式的改變,它也有別于早期人們襲用的光電器件。光電子器件是光電子技術的關鍵和核心部件,是現(xiàn)代光電技術與微電子技術的前沿研究領域,是信息技術的重要組成部分。
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國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2021年光電子器件產(chǎn)量為12314.1億只(片、套),同比增漲24.1%。同時,光電子器件也通過自身技術發(fā)展和性能優(yōu)化不斷推動著光通信的發(fā)展,光通信行業(yè)的整體技術水平得到進一步提升。