中國(guó)
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作為光電子技術(shù)的核心和關(guān)鍵，光電子器件隨著光電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，其市場(chǎng)規(guī)模逐年攀升。未來五年是實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期，也是光電子器件產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。為此，工信部電子信息司指導(dǎo)中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)并組織來自國(guó)內(nèi)光電子器件重點(diǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大專院校、行業(yè)專家等，共同編制了《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022)》，分析光電子器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，研判行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)和難點(diǎn)，制定光電子器件行業(yè)未來五年發(fā)展目標(biāo)。
第一，產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)Ovum數(shù)據(jù)，2015—2021年，全球光通信器件市場(chǎng)規(guī)?？傮w呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。預(yù)計(jì)2020年收入規(guī)模將達(dá)到166億美元。其中，電信市場(chǎng)和數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)對(duì)光通信器件的需求保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)，而接入網(wǎng)市場(chǎng)需求趨穩(wěn)。與設(shè)備、光纖光纜市場(chǎng)相比，光通信器件領(lǐng)域還處在充分競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，由于很多光通信器件企業(yè)都是在某一細(xì)分領(lǐng)域精耕細(xì)作，造成了廠商眾多、集中度低的市場(chǎng)格局，市場(chǎng)份額也相對(duì)分散。
從產(chǎn)品技術(shù)看，全球主要光器件廠家均積極布局有源光芯片、器件與光模塊產(chǎn)品，并達(dá)到100Gb/s速率及以上的水平。國(guó)內(nèi)企業(yè)在無源器件、低速光收發(fā)模塊等中低端細(xì)分市場(chǎng)占有率較高，但在高端有源器件、光模塊方面的提升空間還很大。此外，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)拓展成為眾多光器件廠商的共同選擇。
從盈利能力看，光通信器件行業(yè)本身在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的盈利能力是最低的，再加上國(guó)內(nèi)企業(yè)集中在中低端產(chǎn)品，盈利水平更是不樂觀。這使得國(guó)內(nèi)大部分廠家無法投入更多資金用于高端產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，難以實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。
從市場(chǎng)占比分析，中國(guó)企業(yè)實(shí)力偏弱，全球光通信器件市場(chǎng)占有率前十名企業(yè)中僅有一家中國(guó)企業(yè)。
從產(chǎn)品技術(shù)分析，當(dāng)前全球光通信行業(yè)的高端器件產(chǎn)品幾乎全部由美日廠商主導(dǎo)，且出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，而國(guó)內(nèi)基本屬于空白，或處于研發(fā)階段。
從核心芯片能力分析，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前只掌握了10Gb/s速率及以下的激光器、探測(cè)器、調(diào)制器芯片，以及PLC/AWG芯片的制造工藝以及配套IC的設(shè)計(jì)、封測(cè)能力，整體水平與國(guó)際標(biāo)桿企業(yè)還有較大差距，尤其是高端芯片能力比美日發(fā)達(dá)國(guó)家落后1～2代以上。而且，我國(guó)光電子芯片流片加工嚴(yán)重依賴美國(guó)、新加坡、加拿大、德國(guó)、荷蘭等國(guó)家和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，使得關(guān)鍵技術(shù)大量流失。由于缺乏完整、穩(wěn)定的光電子芯片、器件加工工藝平臺(tái)以及工藝人才隊(duì)伍，國(guó)內(nèi)還難以形成完備的標(biāo)準(zhǔn)化光通信器件研發(fā)體系，導(dǎo)致芯片研發(fā)周期長(zhǎng)、效率低。
第二，發(fā)展思路及目標(biāo)
1.發(fā)展思路
(1)改善企業(yè)生存環(huán)境，營(yíng)造良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
(2)攻關(guān)高端芯片/器件，保障供應(yīng)鏈安全。
(3)加強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向國(guó)際化發(fā)展。需借助國(guó)家“一帶一路”倡議，積極培育亞洲、非洲的光通信市場(chǎng)，促使其加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入，并且通過國(guó)外建廠實(shí)現(xiàn)國(guó)際化生產(chǎn)，通過國(guó)外建設(shè)研究中心實(shí)現(xiàn)國(guó)際化研發(fā)。
2.結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)
(1)產(chǎn)品由低端走向高端——以市場(chǎng)為導(dǎo)向，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。我國(guó)光通信器件企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)100Gb/s光收發(fā)模塊、ROADM產(chǎn)品、高端光纖連接器、10Gb/s與25Gb/s激光器、配套集成電路芯片的研發(fā)投入與市場(chǎng)突破，在下一代400Gb/s光收發(fā)模塊產(chǎn)品、硅光集成領(lǐng)域加大投入和研發(fā)研發(fā)進(jìn)度，爭(zhēng)取跟國(guó)際一流廠商處于并跑狀態(tài)。
(2)技術(shù)由組裝走向核心芯片——補(bǔ)齊上游短板，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。光收發(fā)模塊的核心技術(shù)在于光電子芯片。必須建立自己的光電子芯片研發(fā)和制造能力，包括激光器芯片、光探測(cè)器芯片、集成電路芯片、光子集成芯片。確保在2022年中低端光電子芯片的國(guó)產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片的國(guó)產(chǎn)化率突破20%。
(3)培育龍頭領(lǐng)軍企業(yè)和新興中小企業(yè)——壯大薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)群體。培育龍頭領(lǐng)軍企業(yè)，在核心技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定等多方面帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。
(4)推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通——規(guī)范產(chǎn)業(yè)環(huán)境，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。一方面，推動(dòng)國(guó)內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備廠家優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)光器件，充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、優(yōu)質(zhì)設(shè)備商的帶動(dòng)作用;另一方面，產(chǎn)業(yè)鏈上下游可以共同開展技術(shù)研發(fā)，建立測(cè)試平臺(tái)，共同培育應(yīng)用生態(tài)，參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，從而共同提升主導(dǎo)能力。
3.技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)
(1)搭建產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)作與創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)建長(zhǎng)效的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)制。加快信息光電子國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)，發(fā)揮行業(yè)骨干企業(yè)主導(dǎo)作用，有效整合國(guó)內(nèi)外各類創(chuàng)新資源，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(2)加強(qiáng)核心有源激光器、硅基光電子芯片及上游關(guān)鍵材料等設(shè)計(jì)、制造工藝平臺(tái)建設(shè)與工藝人才培養(yǎng)。需要通過搭建共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、加大人才的儲(chǔ)備、引進(jìn)海外高端人才等方式加快補(bǔ)齊短板。
(3)突破高密高速等集成封裝與測(cè)試工藝，實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。以優(yōu)勢(shì)企業(yè)為主體，盡快推出光傳輸網(wǎng)絡(luò)用的100Gb/s和200Gb/s相干光收發(fā)模塊和ROADM產(chǎn)品，數(shù)據(jù)中心用200Gb/s和400Gb/s光收發(fā)模塊，以及5G移動(dòng)通信用的工溫25Gb/s光收發(fā)模塊等，并形成規(guī)模化量產(chǎn)，支持國(guó)家重大工程的實(shí)施。
(4)完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)。建立完善的光通信系統(tǒng)及光通信器件標(biāo)準(zhǔn)體系，鼓勵(lì)科研院所、企業(yè)積極參與提交國(guó)際和國(guó)內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)草案，深入?yún)⑴c國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作、加強(qiáng)行業(yè)協(xié)會(huì)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，推動(dòng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)光通信器件專利申報(bào)，確保專利申報(bào)數(shù)量與美日差距縮小，提升專利質(zhì)量，建立國(guó)內(nèi)專利池，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中形成合力。
