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光電子元器件行業(yè)將迎來(lái)戰(zhàn)略機(jī)遇,重點(diǎn)在于高端技術(shù)突破與國(guó)產(chǎn)化
1、光電子元器件行業(yè)概況
光電子元器件行業(yè)位于激光產(chǎn)業(yè)鏈的上游,作為激光產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵部件,其性能對(duì)中下游的應(yīng)用模塊和設(shè)備具有重要影響,在激光產(chǎn)業(yè)鏈中具有至關(guān)重要的地位。
光電子元器件行業(yè)的上游包括材料、機(jī)械、數(shù)控、電源、輔助器材等,上游原材料的品質(zhì)、價(jià)格、供應(yīng)的穩(wěn)定性直接影響光電子元器件行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的性能、成本及生產(chǎn)的穩(wěn)定性,而上游機(jī)械、數(shù)控、電源、輔助器材技術(shù)水平的提高也有助于光電子元器件行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品性能的提升。光電子元器件行業(yè)的下游為具體的應(yīng)用模塊和設(shè)備,隨著下游應(yīng)用模塊和設(shè)備在各應(yīng)用領(lǐng)域運(yùn)用的不斷擴(kuò)展,將持續(xù)推動(dòng)光電子元器件行業(yè)市場(chǎng)空間的發(fā)展壯大。
激光光學(xué)元器件和激光模組是光電子元器件行業(yè)的核心。自20世紀(jì)80年代光電子市場(chǎng)擴(kuò)大以來(lái),激光技術(shù)迅速發(fā)展,并在多個(gè)領(lǐng)域(如激光雷達(dá)、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療、智能汽車等)得到廣泛應(yīng)用。激光技術(shù)推動(dòng)了高端制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新,尤其在智能化汽車、自動(dòng)駕駛、醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的發(fā)展?jié)摿?。我?guó)光電子元器件產(chǎn)量迅速增長(zhǎng),市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,成為戰(zhàn)略性技術(shù),推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
激光產(chǎn)業(yè)鏈上下游的具體情況如下:
激光產(chǎn)業(yè)鏈圖
資料來(lái)源:普華有策
2、細(xì)分激光雷達(dá)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹
激光雷達(dá)(LiDAR)通過(guò)激光束探測(cè)目標(biāo)位置信息,應(yīng)用于地理測(cè)繪、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。按掃描維度分為一維、二維和三維;按測(cè)距方法有ToF和FMCW;按掃描方式有機(jī)械式、半固態(tài)和固態(tài);按激光光源有905nm和1.5μm。
激光雷達(dá)由光源系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。光源生成激光,掃描系統(tǒng)通過(guò)反射鏡掃描,接收系統(tǒng)接收并轉(zhuǎn)換信號(hào),數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析信號(hào)以獲取目標(biāo)信息。
產(chǎn)品主要包括應(yīng)用于激光雷達(dá)光源系統(tǒng)的1.5μm光纖激光雷達(dá)光源模組、905nm縮束鏡等激光雷達(dá)光學(xué)元器件,以及應(yīng)用于接收系統(tǒng)的905nm激光雷達(dá)接收模組。相關(guān)主要產(chǎn)品在下游應(yīng)用產(chǎn)品中的地位作用、技術(shù)難度及先進(jìn)性程度如下:
相關(guān)主要產(chǎn)品在下游應(yīng)用產(chǎn)品中的地位作用、技術(shù)難度及先進(jìn)性程度
資料來(lái)源:普華有策
3、細(xì)分光纖激光器結(jié)構(gòu)介紹
光纖激光器采用摻稀土光纖作為增益介質(zhì),具有高光束質(zhì)量、集約化、高電光轉(zhuǎn)換效率和高穩(wěn)定性。根據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出特性,分為F-P腔和環(huán)形腔光纖激光器、單包層和雙包層激光器,以及連續(xù)和脈沖光纖激光器。脈沖光纖激光器可分為調(diào)Q脈沖、MOPA和鎖模超短脈沖光纖激光器。調(diào)Q脈沖光纖激光器由泵浦源、合束器、光纖光柵等部件構(gòu)成,關(guān)鍵元件包括半導(dǎo)體激光芯片、準(zhǔn)直鏡、透鏡、隔離器等。相關(guān)產(chǎn)品在下游應(yīng)用產(chǎn)品中的地位作用、技術(shù)難度及先進(jìn)性程度如下:
相關(guān)產(chǎn)品在下游應(yīng)用產(chǎn)品中的地位作用及技術(shù)難度
資料來(lái)源:普華有策
4、細(xì)分下游行業(yè)對(duì)光電子元器件行業(yè)的影響分析
(1)車載激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展規(guī)模
隨著激光雷達(dá)性能優(yōu)勢(shì)的不斷提升,產(chǎn)品價(jià)格隨規(guī)模量產(chǎn)而不斷下探,激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。2022年全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模為23.3億美元,到2024年達(dá)到約35億美元,2020年至2024年可實(shí)現(xiàn)的年均復(fù)合增速達(dá)17.75%。
2020-2025年E全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模及增速情況
資料來(lái)源:普華有策
近兩年來(lái),自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)突飛猛進(jìn),隨著5G技術(shù)逐步落地,各大車企紛紛推出搭載ADAS5功能的新車型,ADAS各功能滲透率加速提升。隨著自動(dòng)駕駛商業(yè)模式的逐步確立,全球該領(lǐng)域的激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模也將隨之高速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2023年、2024年全球自動(dòng)駕駛領(lǐng)域激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模為5.38億美元、8.61億美元,預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到38.04億美元,2024年至2030年可實(shí)現(xiàn)的年均復(fù)合增速達(dá)28%。
2023-2030年E全球自動(dòng)駕駛領(lǐng)域激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模及增速情況
資料來(lái)源:普華有策
作為一種新興的傳感器,激光雷達(dá)系統(tǒng)精密且復(fù)雜,不僅在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要光、機(jī)、電等模塊的高度配合和協(xié)同優(yōu)化,而且還需要在生產(chǎn)過(guò)程中具有相匹配的高精度生產(chǎn)制造能力。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷升級(jí),對(duì)于激光雷達(dá)性能的要求也將逐步提高。光電子元器件作為激光雷達(dá)上游的重要組成部分,其精密度被提出了新的更高要求。與此同時(shí),隨著激光雷達(dá)在下游自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,未來(lái)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì),從而持續(xù)擴(kuò)大對(duì)上游光電子元器件的需求。
(2)光通訊行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
光通訊行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在5G技術(shù)的商用和規(guī)模部署以及數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。隨著5G滲透率的提高和相關(guān)資本支出的增加,5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將持續(xù)推進(jìn)。同時(shí),AI的快速發(fā)展推動(dòng)了對(duì)數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力的需求,深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)需要大量計(jì)算資源和高速網(wǎng)絡(luò)連接以確保低延遲和高效性能。因此,隨著5G技術(shù)和數(shù)據(jù)中心建設(shè)的不斷發(fā)展,光通訊行業(yè)前景廣闊。
5G技術(shù)的商用和規(guī)模部署,推動(dòng)了光通訊行業(yè)市場(chǎng)的擴(kuò)容升級(jí)以及光收發(fā)模塊向更高傳輸速率的升級(jí),也擴(kuò)大了對(duì)上游光電子元器件的需求。隨著AI的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的持續(xù)建設(shè)對(duì)光電子元器件的速率、帶寬等指標(biāo),均提出了新的更高要求,進(jìn)一步推動(dòng)了上游光電子元器件行業(yè)市場(chǎng)空間的擴(kuò)大。
(3)工業(yè)激光行業(yè)概況及市場(chǎng)規(guī)模
激光技術(shù)以其獨(dú)特的性能在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,主要包括激光切割、焊接、打標(biāo)、雕刻等。其通過(guò)與材料的相互作用,實(shí)現(xiàn)去除、增材、改性等加工方式,推動(dòng)傳統(tǒng)工藝的升級(jí),成為現(xiàn)代高端制造的基礎(chǔ)。激光設(shè)備市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng),到2024年增長(zhǎng)至約236億美元。
2019-2024年全球激光設(shè)備市場(chǎng)銷售收入(億美元)
資料來(lái)源:普華有策
自2015年起,中國(guó)成為全球激光器最大的消費(fèi)市場(chǎng),隨著我國(guó)突破激光器核心技術(shù),已實(shí)現(xiàn)激光器和核心光學(xué)器件的規(guī)?;a(chǎn),推動(dòng)激光器成本及價(jià)格的下降,國(guó)內(nèi)激光器和激光設(shè)備的市場(chǎng)空間快速增長(zhǎng),已處于全球主流地位。中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模由2015年的40.7億元增長(zhǎng)至2023年的135.9億元,年均復(fù)合增速為16.27%。隨著國(guó)內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng),國(guó)產(chǎn)光纖激光器功率和性能的進(jìn)一步提高,2024年中國(guó)光纖激光器銷售總額有約3.02%的增長(zhǎng),達(dá)到約140億元。
2019-2024年中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)銷售收入及增長(zhǎng)率(單位:億元)
資料來(lái)源:普華有策
光纖激光器已成為主流,隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,未來(lái)高功率和超高功率光纖激光器的國(guó)產(chǎn)化率仍有提升空間。其技術(shù)門(mén)檻高,研發(fā)依賴創(chuàng)新能力、核心材料和器件的支持。光電子元器件(如泵源、隔離器、合束器)直接決定了激光功率和性能,對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)至關(guān)重要。同時(shí),紫外激光器和超快激光器技術(shù)進(jìn)步及市場(chǎng)滲透,將進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)光電子元器件的需求增長(zhǎng)。
(4)生物醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展規(guī)模
隨著技術(shù)發(fā)展,激光已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué),特別是在激光診斷、治療和美容領(lǐng)域。激光在醫(yī)療行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中,從光學(xué)元器件、芯片、激光軟件等上游到具體的醫(yī)療器械,如內(nèi)窺鏡、口腔掃描儀等,下游應(yīng)用涵蓋眼科、外科、內(nèi)科等多個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)激光醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)到2024年增長(zhǎng)約12.63%,達(dá)到約52.6億元。
受人口結(jié)構(gòu)老齡化、生活品質(zhì)改善、健康意識(shí)提高、醫(yī)療品質(zhì)提升與技術(shù)進(jìn)步等因素影響,激光診斷和激光治療的市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)將持續(xù)擴(kuò)大,從而推動(dòng)上游光電子元器件行業(yè)市場(chǎng)空間的進(jìn)一步擴(kuò)大。
5、進(jìn)入本行業(yè)的主要壁壘
(1)技術(shù)壁壘
光電子元器件的制造是幾何光學(xué)、物理光學(xué)、薄膜光學(xué)、色度學(xué)、熱力學(xué)、精密機(jī)械、電子技術(shù)的高度集成,產(chǎn)品技術(shù)含量高,需要具備完善的研發(fā)體系、科學(xué)高效的研發(fā)流程,同時(shí)亦需要具備豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累和提供整體光學(xué)解決方案的能力。因此,光電子元器件行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。
(2)人才壁壘
光電子元器件行業(yè)需要配備光學(xué)、色度學(xué)、熱力學(xué)、精密機(jī)械、電子技術(shù)等學(xué)科的高級(jí)人才,以及需要眾多的切割、拋光、鍍膜工藝中的高素質(zhì)技工人才。這些人才的培育需要較長(zhǎng)的周期,給新進(jìn)入本行業(yè)者構(gòu)成了較高的人才壁壘。
(3)品牌壁壘
光電子元器件與下游應(yīng)用產(chǎn)品性能、質(zhì)量的匹配和穩(wěn)定,需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證,隨意更換光電子元器件供應(yīng)商,將使下游客戶面臨較高的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,下游客戶一般不會(huì)輕易更換光電子元器件供應(yīng)商,所以,給新進(jìn)入本行業(yè)者構(gòu)成了較高的品牌壁壘。
6、行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)
激光光學(xué)元器件和激光模組,是實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射、傳輸以及接收等功能的核心部件,主要應(yīng)用在激光雷達(dá)、工業(yè)激光、光通訊、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)有炬光科技、Ingeneric、光庫(kù)科技、FISBA、福晶科技、騰景科技、Lumibird、Luminar、昂納科技、Bktel、日本濱松光子學(xué)株式會(huì)社(簡(jiǎn)稱濱松集團(tuán))、Fabrinet(含子公司福建華科光電有限公司)等,具體如下:
行業(yè)內(nèi)企業(yè)情況
資料來(lái)源:普華有策
7、行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)
激光光學(xué)元器件和激光模組產(chǎn)品品類眾多、下游應(yīng)用廣泛。激光光學(xué)元器件和激光模組具有定制化、高毛利的特點(diǎn),對(duì)下游產(chǎn)品的性能影響較大。行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品分類多樣,多數(shù)公司產(chǎn)品涉及多個(gè)下游應(yīng)用領(lǐng)域??傮w來(lái)看,目前我國(guó)該行業(yè)內(nèi)未形成絕對(duì)的行業(yè)龍頭企業(yè),大部分企業(yè)均有各自專注的細(xì)分市場(chǎng),未來(lái),細(xì)分賽道的選擇及新產(chǎn)品的研發(fā)能力,對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展越來(lái)越重要。
本行業(yè)創(chuàng)新特征主要體現(xiàn)在新技術(shù)的創(chuàng)新、應(yīng)用和升級(jí),未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
(1)光電子元器件將向集成化、多功能化、智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展
隨著智能設(shè)備需求增長(zhǎng),光電子元器件產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動(dòng)集成度、功能和智能化要求提升。光電子集成電路結(jié)合光器件與電子器件,控制電子流與光子流,滿足多樣化應(yīng)用需求。
(2)激光元器件將向更高的抗激光損傷閾值進(jìn)一步發(fā)展
激光技術(shù)的進(jìn)步依賴于光學(xué)薄膜的質(zhì)量,尤其在高功率激光系統(tǒng)中。光學(xué)薄膜的微小瑕疵可能導(dǎo)致光束質(zhì)量下降或系統(tǒng)故障,其抗損傷閾值是激光系統(tǒng)高能量發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。高功率激光光學(xué)薄膜的制備涉及多個(gè)復(fù)雜工藝和技術(shù),如薄膜設(shè)計(jì)、原材料控制、表面加工和膜厚控制。未來(lái),光電子元器件將提升抗激光損傷閾值,推動(dòng)高功率激光器的發(fā)展。
(3)光電子元器件是國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施的重要保障,未來(lái)仍是行業(yè)國(guó)產(chǎn)化的主戰(zhàn)場(chǎng)
光電子元器件處于科技創(chuàng)新前沿,應(yīng)用廣泛,是多國(guó)戰(zhàn)略項(xiàng)目關(guān)鍵。隨著激光雷達(dá)、工業(yè)激光、生物醫(yī)療、光通訊等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化推進(jìn),我國(guó)光電子元器件行業(yè)將迎來(lái)戰(zhàn)略機(jī)遇,高端關(guān)鍵技術(shù)突破和國(guó)產(chǎn)化將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。
(4)激光微光學(xué)技術(shù)正有力助推激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展
激光技術(shù)發(fā)展不僅依賴激光器,還需精確的光學(xué)元件調(diào)控光束。微光學(xué)透鏡整形光斑,提高激光控制精度,滿足不同應(yīng)用需求。線光斑和面光斑在激光加工中提升效率,激光雷達(dá)則降低機(jī)械部件,增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。光學(xué)元件推動(dòng)激光與半導(dǎo)體、消費(fèi)電子融合,前景廣闊。
(5)激光雷達(dá)將向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展
隨著技術(shù)的不斷迭代以及成本的不斷下降,基于激光與光學(xué)技術(shù)的激光雷達(dá)應(yīng)用空間正在不斷拓展。隨著人工智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛汽車中的應(yīng)用前景廣闊。多家企業(yè)已研發(fā)車載激光雷達(dá),推動(dòng)了成本降低和技術(shù)商業(yè)化。
《2025-2031年光電子元器件行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分產(chǎn)品調(diào)研及前景研究預(yù)測(cè)報(bào)告》,涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模,產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家,企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè),投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書(shū)、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書(shū)、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。(PHPOLICY:MJ)