光电子具体可分为信息光电子、能量激光、光电显示、生物医疗光子、娱乐光电和军事光电。光电子器件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、显示器、光子成像、光扫描器、光信息处理、工业激光加工、激光医疗和军事探测、武器装备,预计还会在未来的光计算中发挥重要作
光电子行业发展趋势及市场现状如何?
光电子具体可分为信息光电子、能量激光、光电显示、生物医疗光子、娱乐光电和军事光电。光电子器件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、显示器、光子成像、光扫描器、光信息处理、工业激光加工、激光医疗和军事探测、武器装备,预计还会在未来的光计算中发挥重要作用。
过去20年里,光电子产业是世界范围内发展最快的产业,主要分布在欧洲、美国、日本、中国、新加坡、俄罗斯、以色列、韩国等国家,日本原来是光电子产业发展最快的国家,近年逐渐被中国快速发展赶上。21世纪,光电子产业正从萌芽走向成长期,随着研发的深入,全球光电子产业发展速度惊人,市场潜力巨大,或将成为整个信息产业中一个新的经济增长级。
由于中国光电子器件发展迅速、国家支持力度不断增长,研发进程也随之加快。2020年我国光电子器件专利申请数量约为300项,2021年申请数量达265项,同比下降约10%,预计在2023年专利申请数量有望达到350项。
光电子技术全称是光电子信息技术,该技术的核心内容是进行电能和光能的转换,是科学技术中的一种全新的技术,其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等,是多个领域的综合体。光电子器件作为光通信网络的构成要件,其发展与整个光通信行业的状况息息相关,既直接受基础网络的资本性投入、组网需求和组网方式等网络运营的影响,也通过自身技术的发展和性能的优化不断推动光网络市场和技术的演进。
光电子产业包括信息光电子,能量光电子,消费光电子,军事光电子,软件与网络等领域。光电子技术不仅全面继承兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能,更广阔的应用范围,光电子产业成为21世纪最具魅力的朝阳产业。
光电子器件行业发展数十年,已基本形成全球化、开放竞争的市场格局。美国企业依然占据全球光器件市场领先地位,掌握核心光芯片、电芯片、光器件的全球主要份额,2019年美国企业全球市占率约43%,中国企业全球市占率约27%。
据中研普华产业研究院出版的《2023-2028年中国光电子行业竞争格局分析及发展前景研究报告》统计分析显示:
随着深入发展,“地球村”理念逐步形成,使范围内的人类更加紧密地联系在一起,信息通信十分便捷和快速,并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献,对于信息交流的促进有着关键的作用。
长期以来,以硅为材料的微电子芯片一直是计算机的心脏部件。与砷化镓、磷化铟等化合物半导体材料相比,硅的成本要低得多。芯片中的光互联如果能够立足于硅材料上实现,对光电子技术产业化来说,无疑会带来革命性的突破。
光电子器件市场份额逐步向拥有技术优势、管理优势、规模优势的全球化光电子器件厂家集聚,头部厂家掌握关键芯片、高级算法等一系列核心技术,在高端产品上具有竞争优势。全球光电子器件领先企业Ⅱ-VI和Finisar、Lumentum和Oclaro等之间并购重组,市场占比进一步上升至19%和14%。
随着应用市场的拓展和系统规模的大幅度提升,硅基光电子片上系统架构正向多通道和高并行的架构演进,随之而来的便是日趋增长的对低成本和高稳定性并行光源的需求。然而,由于硅材料本身不发光,硅基激光器的实现一直是世界性难题,在硅基光电子芯片上研发出多路并行的硅基光源更被公认为是该领域最大的瓶颈之一。
硅基光电子技术的发展始于上世纪80年代,Soref发现了晶体硅中的等离子色散效应,为硅基电光调制提供了理论基础。硅光子技术其核心理念是“以光代电”,即利用激光束代替电子信号进行数据传输。硅光子技术将硅光模块中的光学器件与电子元件整合到一个独立的微芯片中,使光信号处理与电信号的处理深度融合,最终实现真正意义上的“光互联”。
所谓硅基光电子技术,就是结合光的极高带宽、超快速率和高抗干扰特性以及微电子技术在大规模集成、低能耗、低成本等方面的优势,应用硅工艺平台,在同一硅衬底上同时制作若干微纳量级,以光子和电子为载体的信息功能器件,形成一个完整的具有综合功能的新型大规模光电集成芯片。
我国光电子器件产量恢复增长,产量为12314.1亿只,同比增长24.1%。最新数据显示,2022年上半年,全国光电子器件产量为5657.2亿只,同比下降5.7%。由于中国光电子器件发展迅速、国家支持力度不断增长,我国光电子器件的研发进程也不断加快。2021年中国光电子器件相关专利申请数量达209项,同比下降23.4%。
全球光子集成电路市场规模为2.7亿美元。我国光子集成电路市场规模达1.9亿元。未来几年,全球光子集成电路将继续保持快速的增长态势,预计在2018-2023年间将以25.2%的复合年增长率持续增长。市场前景较为广阔。
我国光电子主要以出口为主,根据海关总署的数据显示,2019-2021年我国光电子器件行业进出口金额呈现稳定上升趋势,2020年,中国光电子器件进口金额为78.3亿美元,出口金额为186.3亿美元,2021年第一季度中国光电子器件进口金额为20.5亿美元,出口金额为36.9亿美元。
光电材料是整个光电产业的基础和先导。光电新材料是关系到国计民生的新兴产业,也是一个高科技产业,涉及到国防、民生等各个领域。中国光电产业近年来呈现出迅猛发展的态势,每年以20%以上的速度增长。国家节能减排、生态环保的经济发展理念有力推动了光电材料在新能源等多个领域的应用。同时,相关技术的不断提升和产业集群的初步形成,都为中国光电新材料产业的良性发展奠定了基础。
未来,随着通信技术升级,全球分工与制造中心不断向中国转移,以及国家政策的大力扶持,行业整体技术创新能力将得到进一步增强,产业结构将不断调整,有助于中国光电子器件制造行业的健康、持续发展。光电子材料的未来发展确实充满着巨大的机遇、挑战和创新空间。光电子材料产业是日渐蓬勃发展的新兴高科技产业,由于技术发展迅速,并且随着市场规模的壮大,使得光电材料已成为世人瞩目的焦点。
未来行业市场发展前景和投资机会在哪?欲了解更多关于行业具体详情可以点击查看中研普华产业研究院的报告《2023-2028年中国光电子行业竞争格局分析及发展前景研究报告》。
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2023-2028年中国光电子行业竞争格局分析及发展前景研究报告
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