光電子產業發展動態研究

摘 要:本文分析了光電子的五大細分領域，光通信、激光及紅外光電、光電顯示、半導體照明及光伏、光學及光學元器件等的國內外技術和市場現狀，研究了光電子產業發展動態和趨勢。

關鍵詞:光電子 產業動態 現狀

中圖分類號:TN16文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0007-02

光電子技術不僅全面繼承兼容電子技術，而且具有微電子無法比擬的優越性能和更廣闊的應用范圍。科學家預言，2010年至2015年，光電子產業可能會取代傳統電子產業，成為21世紀最大的產業，成為衡量一個國家經濟發展和綜合國力的重要標志[1]。為此，各國都采取措施，加快發展光電子產業。美、日、德、韓、法等國競相將光電子技術引入國家發展計劃，形成了全方位的競爭格局。我國也出臺了相應的政策，支持光電子產業發展。

光電子產業按功能可分為光通信、激光及紅外光電、光電顯示、半導體照明及光伏、光學及光學元器件等領域。本文分別對光電子五大領域的技術和市場現狀進行分析，比較了國內外的產業發展情況。

1 光通信

光通信主要包括光纖傳輸系統與設備、光通信元器件、光通信測試儀器。自其誕生以來，就一直受到國際產業界和政府部門的廣泛關注。2009年10月6日，素有“光纖之父”之稱的華裔科學家高錕以其在“有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面”取得的突破性成就榮獲2009年諾貝爾物理學獎。

光通信的研發主要集中在亞太地區(中國、日本、韓國)、美國和歐盟[2]。隨著美國、歐盟等國家和地區高速互聯網絡和無線寬帶網絡建設計劃的實施，全球光通訊行業發展更加迅猛。據報告預計，到2015年，光網絡市場規模將到達200億美元，同期復合年增長率為5%。

中國已形成較完整的光纖通信產業體系，涵蓋光纖、光傳輸設備、光源與探測器件、光電器件等領域，國內市場所需的光通信產品80%以上實現了本地化生產。來自我國通信電纜光纜專業委員會的統計數據顯示，2011年，我國光纖需求量為1.2億芯公里，預計2012年將達到1.4億芯公里。光纜產量達到8000萬芯公里(保守估計)，光纖產量達到近1億芯公里，我國的光纖光纜及材料產業將保持高速發展的勢頭。

近來，國家發改委聯手工信部啟動了“寬帶中國戰略”研究工作，提出到2012年，新增光纖到戶(FTTH)覆蓋家庭超過3500萬戶，使用4M及以上寬帶接入產品的用戶超過50%，新增固定寬帶接入互聯網家庭超過2000萬戶。光通信市場因此呈現出井噴態勢。中國聯通計劃年內投資1000億元人民幣用于3G網絡、光纖寬帶等建設，預計其中約20%將用于寬帶投資。有報告預計，今年三大運營商FTTH端口數將達到8000萬個，國內ODN設備市場在未來3～5年內將達到100億元市場規模。

2 激光及紅外光電

激光及紅外光電主要包括激光加工設備、激光器及激光應用、紅外光電傳感測試和成像設備及儀器、醫用激光技術設備等。

美國、德國、日本等發達國家在激光研究及應用領域發展迅猛。在技術方面，日本的光電子技術占首位;德國的激光材料加工設備占首位;美國的激光醫療及激光檢測技術占首位。目前，國外激光行業正向多元化、專業化、有限多元化、系統集成的方向發展。

由于受到全球金融危機的影響，2009年，全球激光應用系統銷售收入約為97.5億美元，同比下降了24.8%。其中，激光器銷售收入55.5億美元。而中國激光市場仍然保持15.1%的增長，突破了100億元規模，成為全球激光市場中的一股新興力量。我國激光產業主要集中在武漢、深圳、上海、北京等地。

紅外及微光成像系統幾乎從一誕生就以其強大的技術優勢逐步占領了世界軍用和商用市場，其在生產加工、天文、醫學、法律及消防等方面都得到了廣泛的應用。軍事和科學應用是紅外傳感器的第一市場，其高速發展對紅外產品的圖像清晰度、拍攝距離、聚焦效果不斷提出新的要求。而商業市場則要求紅外探測能夠實現監視能力強、跟蹤與報道快速有效和存儲等功能，為紅外技術和熱成像開辟了強有力的第二市場。在商業領域，紅外成像技術可應用于建筑物熱損失檢測、電氣元件故障預測、電子系統測試、生產過程監控及生產中的臨界溫度控制等。目前，全球的紅外市場已經達到了50億美元，在中國市場，每個月銷售的“近紅外”或“主動紅外”攝像機數量超過了一萬套，成為世界上最大的安防市場。

3 光電顯示

光電顯示主要包括平板及液晶顯示(FDP、TFT、PDP、LCD、OLED)、大屏幕投影顯示設備(投影管、HTPS-TFT-LCD、DLP-DMD、LCOS)、顯示技術及檢測設備等。它集成了微電子技術、光電子技術、材料技術、制造裝備技術、半導體工程技術等多項技術，廣泛用于信息、醫療、航空航天等各種電子終端產品。

2010年，LGD、三星、友達和新奇美(奇美和群創)四大廠商合占全球液晶面板出貨量的80%，大陸廠商的市場出貨量占比不高。但目前液晶面板新線投資向中國大陸的轉移。2011年，京東方、華星光電8.5代TFT-LCD面板生產線建成量產;2012年初，深圳華星光電研制出具有自主知識產權的110寸四倍全高清3D液晶顯示屏“中華之星”，京東方研制出獨有ADS寬視角技術的32英寸彩色透明液晶顯示屏，標志著我國在平板顯示領域向前邁出了歷史性一步。

在眾多平板顯示器中，OLED的有機材料能夠自主發光，無需添置額外的背光源，因此可以大大提高電子產品的續航能力，使電子產品更加省電和環保。并且，OLED面板的厚度比液晶薄得多，而且可以被加工成任意形狀，甚至可以彎曲成卷，液晶在這方面卻是無能為力的。2006年，明基西門子手機S88使用友達光電的2英寸26萬色OLED屏作為顯示屏，成為全球首款主動式OLED屏幕手機;2012年，三星、LG首先在美國拉斯維加斯的國際消費電子展上正式發布55英寸OLED電視，意味著OLED顯示即將進入高端電視市場。而松下則計劃投資200～300億日元用于研發OLED面板技術，并在2015年前推出OLED電視產品。

4 半導體照明及光伏

半導體照明及光伏主要分為半導體照明(LED)、太陽能光電產品、太陽能光伏產品、太陽能工程等。

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。2011年，全球LED產業總產值達166億美元，較上年增長2.6％。根據目前全球LED產業發展情況預測，LED照明將使全球照明用電減少一半。

目前全球初步形成以北美、亞洲、歐洲三大區域為中心的半導體照明產業布局。美、日企業在外延片、芯片技術、設備制造等方面具有壟斷優勢，歐洲企業則在應用技術領域擁有突出優勢。日本是全球LED產業的最大生產國，約占全球50%的市場份額;中國臺灣LED產業份額約占17%，僅次于日本，領先于韓國、歐洲及美國。我國整體從事上游高端業務量占比不到20%，超過80%的企業集中在中下游的中低端市場，產品盈利率和附加價值都較低[3]。

據歐洲光伏產業協會發布的統計報告顯示，2011年，全球光伏發電安裝量突破27.7GW，比上年增長67%，創歷史新高。意大利和德國成為全球安裝量最高的國家，占全球市場60%。從裝機情況來看，2011年，意大利光伏裝機容量9GW，排首位，德國其次，中國以2GW的裝機容量排名世界第三。目前，世界太陽能光伏電池片和組件的產能一半左右分布在中國，太陽能光伏電池片最為核心的兩大技術指標就是電池片的厚度和光電轉換效率。在這兩方面，國內企業制造的電池片已經能夠達到160μm的厚度，多晶硅電池片的平均光電轉化效率處在17%～17.5%區間，而國內主要光伏電池片生產企業的技術水平都已經大大超過了這一行業平均水平，未來國際光伏產品市場除了歐洲光伏市場外，美國、印度等新興國家的光伏市場都保持著平穩增長的態勢，這是未來幾年全球光伏市場最大的增長點。

5 光學及光學元器件等領域

光學及光學元器件主要分為光學元件及光學材料、光學儀器設備、光存儲技術及產品等。

2011年，全球精密光學元件產值達143億美元，比上年增長5%。日本、韓國、中國的光電產品占據了世界很大一部分份額，尤其是數碼相機、單反相機、投影儀、監控器、瞄準鏡、天文望遠鏡份額更大。這些光電產品均大量采用了光學組件產品。中國內地正逐步成為世界光學元件的主要加工基地，目前日本、韓國、我國臺灣地區、美國和德國幾乎所有知名光學公司均已在中國設廠，市場競爭比較激烈。

6 結語

近幾年來，我國光電子產業發展規模不斷擴大，目前我國在光電子領域的多項產品、光通信以及太陽能電池產量位居世界前列。雖然和發達國家相比，核心技術還較少、市場環境也有待提高。但隨著相關政策、環境的優化，光電子產業在政策保障、技術進步、市場拉動的三重推動下，將保持高速增長態勢，光電子技術將向更高層次邁進，市場前景十分廣闊。

參考文獻

[1] 朱鳴，郭鳳典，朱英杰.基于產業集群的武漢光谷光電子產業發展思考[J].北京理工大學學報(社會科學版)，2005，7(4).

[2] 黃坡良.基于專利的光通信產業創新研究[J].科技管理研究，2010，15.

[3] 林中萍.半導體照明產業的發展現狀與問題[J].中國科技投資，2011，7.