中国光电行业近年来发展迅速,已成为全球光电市场的重要组成部分,然而,行业内的市场份额分布并不均匀,呈现出一定的集中度。一些领先企业凭借其技术实力、品牌影响力和市场渠道等优势,占据了较大的市场份额。例如,在光电材料领域,京东方科技集团股份有限公司、TCL华星光电技术有限公司等企业拥有较高的市场份额。
一、光电行业产品研究
1、光电器件种类与功能
光电二极管:光电二极管是一种将光信号转换为电信号的半导体器件。其工作原理基于 PN 结的光电效应,当光照射到 PN 结上时,光子的能量被吸收,使价带中的电子激发到导带,形成电子 - 空穴对。这些电子和空穴在内建电场的作用下,分别向 N 区和 P 区移动,形成光生电流。光电二极管广泛应用于光纤通信系统中的光接收模块、光学传感器和太阳能电池等领域。例如,在光纤通信中,光电二极管可以将接收到的光信号转换为电信号,实现高速、大容量的数据传输。
激光器:激光器是一种能发射激光的装置,通常由工作介质、泵浦源和谐振腔三部分组成。其工作原理是利用能够对光子产生受激辐射放大作用的工作介质,通过谐振腔或其他途径形成光反馈,从而产生光振荡并发射出激光。激光器应用广泛,在数据存储、激光打印、精密测量、激光切割与焊接、医疗手术、科研实验、激光雷达以及光纤通信系统中的光源等领域都发挥着重要作用。比如在医疗手术中,激光器可以用于精确切割组织,减少出血和创伤。
2、应用领域广泛
在通信领域,光电二极管作为光通信系统中的关键器件,负责将光信号转换为电信号,实现高速数据传输。而激光器则作为光源,为光纤通信提供高强度、高相干性的光束。高速光耦在通信领域也有着重要的应用,它能够实现光信号和电信号之间高速、精确转换,提高信号质量与稳定性,促进设备兼容性,支持高速数据传输,提升网络安全性能。
在医疗领域,光电二极管可用于医疗设备中的光电传感器,检测人体组织对光的吸收和反射特性,实现对生理参数的测量,如脉搏仪、血氧仪等。激光器则在医疗手术、激光治疗仪和光学成像设备中为疾病的诊断和治疗提供高精度的手段。
在工业制造领域,光电传感器和激光加工技术提高了生产效率和产品质量。光电传感器可以检测物体的位置、形状、颜色等信息,实现对生产过程的监控和控制。而激光器在激光切割、焊接等工艺中,具有高精度、高效率的特点。
3、产品性能与创新
柔性光电技术:柔性光电技术的出现为光电产品带来了新的发展机遇。柔性光电材料具有可弯曲、可折叠的特点,可以适应不同形状的设备和应用场景。例如,柔性光电显示器可以实现弯曲、折叠,为可穿戴设备和曲面显示屏提供了新的解决方案。此外,柔性光电传感器可以贴附在人体表面或物体表面,实现对生理参数和环境参数的实时监测。
三维光学成像技术:三维光学成像技术可以实现对物体的三维形状和结构的精确测量。该技术利用多个摄像头或激光扫描仪,从不同角度获取物体的图像信息,然后通过算法进行三维重建。在工业检测、医疗诊断、虚拟现实等领域,三维光学成像技术具有广泛的应用前景。例如,在工业检测中,三维光学成像技术可以实现对产品的三维尺寸测量和表面缺陷检测,提高检测精度和效率。
4、绿色低碳产品趋势
以 LED 照明为例,LED 被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。LED 照明节能能源无污染即为环保,直流驱动,超低功耗(单管 0.03 - 0.06 瓦),电光功率转换接近 100%,相同照明效果比传统光源节能 80% 以上。LED 光源寿命长,有人称它为长寿灯,意为熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达 6 万到 10 万小时,比传统光源寿命长 10 倍以上。LED 光源可利用红、绿、篮三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有 256 级灰度并任意混合,即可产生 256×256×256 = 16777216 种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。LED 照明环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
二、光电行业竞争格局
1、全球竞争态势
根据可行性研究报告指出,全球国防光电行业呈现出多元化的竞争格局,欧美企业占据主导地位。如 Lockheed Martin、Raytheon、Safran 等美国和法国企业,在光电成像、红外成像和激光技术方面拥有强大实力,在全球市场上占据重要地位。2021 年全球光电系统市场规模大约为 12982.31 百万美元,其中美国企业占有 40.49% 的市场份额。全球光电系统头部厂商主要包括 Lockheed Martin、Raytheon Technologies、L3Harris Technologies、Safran、Leonardo 等,前五大厂商占有全球大约 49.27% 的市场份额。
中国作为全球重要的军事大国之一,光电产业虽起步较晚,但发展迅速。2021 年中国占全球市场份额为 4.64%,预计未来六年中国市场复合增长率为 5.88%,并在 2028 年规模达到 895.95 百万美元。中国企业如中航工业光电所、高德红外等凭借自身产业优势,在国内市场占据一定地位,并逐步向国际市场拓展。随着技术的不断进步和国家对科技创新的支持力度加大,中国光电企业有望在全球市场中发挥更大的作用。
2、国内竞争格局
以安溪县光电产业为例,近年来,安溪县通过发挥龙头企业 “链主” 的主引擎作用,形成了涵盖 “衬底 — 芯片 — 封装 — 应用” 的 LED 百亿产业链,打造出我省最大最专业的 LED 高科技产业基地之一。
据市场调研报告进行披露,安溪县吸引光电中下游企业集聚,现有 LED 光电照明及显示上中下游企业 15 家,主要分布在湖头光电产业园、安溪经济开发区龙桥园等地。在 “链长制” 推动下,“十四五” 前两年行业规上工业产值年均增长 36.4%,2023 年光电行业规上工业产值 148 亿元、纳税额 1.4 亿元左右。
安溪县的竞争优势主要体现在以下几个方面:一是强化园区标准建设,采用 “园中园” 模式加快推进 “安溪芯园” 建设,目前 A 地块 4 栋标准厂房已基本完工,预计 8 月份投产,已签约入驻企业 6 家,总投资额超过 20 亿元。B、C 地块已完成用地报批,为产业发展提供了良好的基础设施。二是强化产业专项管理,出台《“安溪芯园” 企业入驻管理办法》,实行灵活的厂房供给方式,明确入驻条件、流程和优惠政策,加大园区项目招引力度。三是强化人才服务保障,与省内外高校和科创机构合作,共建光电与网络工程实验室,探索建立光电产业学院,为企业输送高端人才。光电半导体产业现有省、市级高层次人才近 400 人次,为产业发展提供智力支撑和创新动力。四是强化政企良性互动,通过开展 “政企早午晚餐会”、政企座谈会等活动,构建和谐亲清的政商关系,以政企同心同力推动企业壮大、产业发展。五是强化专家技术指导,聘请集邦咨询作为产业发展咨询顾问,组织修编产业建设规划和招商图谱,推动光电产业延链补链。
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