中國特種光纖行業(yè)發(fā)展趨勢分析

中國特種光纖行業(yè)發(fā)展趨勢分析五級標題中國特種光纖行業(yè)發(fā)展趨勢1、我國特種光纖市場未來還有較大提升潛力相對于行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，我國特種光纖產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前在個別細分領(lǐng)域接近國際先進水平，但整體距離全球先進水平還有一定差距。特種光纖行業(yè)的發(fā)展，還會影響到下游光纖放大器、激光器、光纖傳感器等多個環(huán)節(jié)，進而影響通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域的發(fā)展。因此，率先實現(xiàn)技術(shù)突破的本土特種光纖廠商，能夠在我國特種光纖行業(yè)獲得更多話語權(quán)。隨著新基建的推進，特種光纖市場的需求將保持快速增長態(tài)勢。隨著國內(nèi)疫情快速得到控制，預計在新基建的強力推動下，2021年后特種光纖市場將在疫情后迎來高速增長，在航天、軌道交通、能源、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域需求的持續(xù)推動下，2024年特種光纖市場規(guī)模將達到187．4億元，年復合增長率13．9%。特種光纖主要市場品類是有源光纖，占比為30%至35%；其次是傳能光纖，占比為25%至30%；再次為保偏光纖，市場占比為20%至25%。2、國產(chǎn)特種光纖產(chǎn)品在部分領(lǐng)域已經(jīng)形成突破特種光纖技術(shù)具有技術(shù)要求高、工藝難度大、與終端用戶需求結(jié)合緊密的特點。由于特種光纖對重點產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性作用，國內(nèi)特種光纖行業(yè)面臨外部技術(shù)封鎖和禁運，這造成了當前幾大類國產(chǎn)特種光纖產(chǎn)品的發(fā)展水平不夠均衡的局面。比如摻稀土元素類特種光纖，國產(chǎn)光纖僅有摻鐿、鉺、銩等幾種元素的光纖產(chǎn)品，但國外廠商除產(chǎn)品之外，還發(fā)布了摻釹、鈥等稀土元素，以及兩種及以上稀土元素共摻的光纖產(chǎn)品。在國內(nèi)市場上，EDF（摻鉺光纖）的大部分市場份額仍被外國廠商占據(jù)，國產(chǎn)中低功率YDF（摻鐿光纖）已開始量產(chǎn)，正在高功率產(chǎn)品方面奮起直追。在光纖陀螺用保偏光纖方面，因國際禁運和國內(nèi)產(chǎn)品性能提升，市場已被國內(nèi)廠商占據(jù)，通信器件用保偏光纖已實現(xiàn)小部分國產(chǎn)化，但大部分市場由國外廠商占據(jù)，波導及耦合光纖目前已能全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，且產(chǎn)品技術(shù)指標與國際先進水平差距不大。在抗輻射、耐高溫、抗旋轉(zhuǎn)、彎曲不敏感光纖等，國產(chǎn)產(chǎn)品已占據(jù)了一定的市場份額，不過在一些特殊領(lǐng)域，比如超高溫領(lǐng)域，國外廠商仍居于主導地位。光纖傳感推動特種光纖市場持續(xù)增長光纖傳感已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的重要感知技術(shù)之一。20世紀70年代，在光纖通信技術(shù)的帶動下，光纖傳感技術(shù)有了一定發(fā)展，光纖傳感技術(shù)是一種以光波作為載體、以光纖作媒介感知并傳輸外界變化的現(xiàn)代傳感技術(shù)，與傳統(tǒng)的以電信號作為參考量的傳感器相比，光纖傳感器具有以下優(yōu)勢：首先，光纖是由二氧化硅制造而成，它本身是一種絕緣體，并且耐腐蝕、耐高溫，對電磁不敏感，可應用于石油煤礦、強電磁干擾、各種機電設(shè)施等場合；其次，光纖是無源器件，不會對被測量的環(huán)境產(chǎn)生影響；最后，光纖重量輕、體積小，可以根據(jù)具體的使用環(huán)境將傳感器制作成任意形狀，便于在航空航天器以及其他狹小空間應用；此外，光纖傳感器還具有靈敏度高等優(yōu)點。光纖傳感技術(shù)由于具有無可比擬的優(yōu)勢，在現(xiàn)代測量技術(shù)中越來越多的受到人們重視，被廣泛應用在電力工程、海洋防御、周界安防等領(lǐng)域。3、在特種光纖關(guān)鍵工藝和原材料研發(fā)取得突破的本土企業(yè)特種光纖生產(chǎn)所需關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備和原材料，比如預制棒制備所需襯管、套管、涂料，以及光纖封裝膠、固定膠等還有很大部分需要進口。國內(nèi)企業(yè)在突破關(guān)鍵設(shè)備和原材料方面，不但需要投入大量的研發(fā)力量，還需要繞開國外大企業(yè)專利布局。在國內(nèi)特種光纖強勁市場需求的推動下，本土特種光纖企業(yè)如果能夠突破國外技術(shù)壁壘，就能在特種光纖行業(yè)的競爭中脫穎而出。4、光纖激光器替代加速，打開特種光纖廣闊市場空間激光器一般可按照增益介質(zhì)、輸出功率、工作方式、輸出波長、脈沖寬度等來區(qū)分。按照增益介質(zhì)（工作物質(zhì)）分類，激光器的增益介質(zhì)包括氣體激光器、液體激光器和固體激光器，特定增益介質(zhì)決定了激光波長、輸出功率和應用領(lǐng)域。氣體中具有代表性的是二氧化碳氣體激光器，固體中具有代表性的包括紅寶石激光器、半導體激光器、光纖激光器和YAG激光器等。光纖激光器工作的增益介質(zhì)為摻稀土元素特種光纖。自從光纖激光器問世后，就成為激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一。隨著新型泵浦技術(shù)的采用和大功率半導體激光器制造技術(shù)的進一步發(fā)展成熟，光纖激光器得到了飛速發(fā)展。與傳統(tǒng)的固體激光器相比，光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、閾值低、散熱性能好、轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好等優(yōu)點。從經(jīng)濟角度上看，相比二氧化碳激光器，光纖激光器轉(zhuǎn)化效率更高，使用成本較低，根據(jù)OFweek激光網(wǎng)的測算可得，光纖激光器使用成本為23．4元/小時，二氧化碳激光器的使用成本為39．1元/小時①。相比YAG（YttriumAluminumGarnet，釔鋁石榴石）激光器，光纖激光器功率高、效率高且免調(diào)節(jié)、免維護，或?qū)⒅饾u替代YAG激光器。光纖激光器滲透率提升空間廣闊。光纖激光器應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻、激光打標、激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接、國防安全、醫(yī)療器械儀設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)，作為其他激光器的泵浦源等。根據(jù)《2021中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，從我國光纖激光器市場來看，國產(chǎn)光纖激光器逐步實現(xiàn)由依賴進口向自主研發(fā)、替代進口到出口的轉(zhuǎn)變。隨著國內(nèi)光纖激光器企業(yè)綜合實力的增強，國產(chǎn)光纖激光器功率和性能逐步提高，我國光纖激光器市場從2014年的28．6億元增長到2020年94．2億元，預計2021年會繼續(xù)增長到108．6億元。光纖激光器的市場需求保持著增長態(tài)勢，光纖激光器的增益介質(zhì)為特種光纖，隨著光纖激光器的替代加速，將為特種光纖市場增長打開廣闊空間。三級標題光電子器件行業(yè)發(fā)展政策近年來，中國光電子器件行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策，鼓勵光電子器件行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，《十四五數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》《十四五國家信息化規(guī)劃》《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》等產(chǎn)業(yè)政策為光電子器件行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景，為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。三級標題光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈光電子器件是利用電-光子轉(zhuǎn)換效應制成的各種功能器件，光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心部件，是現(xiàn)代光電技術(shù)與微電子技術(shù)的前沿研究領(lǐng)域，是信息技術(shù)的重要組成部分。光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料，包括電子元器件、PCB、光芯片、連接器、連接高功率光纖線、聲光器件、光組件等；中游為各類光電子器件，分為光源器件、光傳輸器件、光控制器件、光探測器件、光存儲器件、光顯示器件六種；下游廣泛應用于光通信、5G、光顯示、手機相機、微光攝像機、紅外探測、醫(yī)學探測等領(lǐng)域。三級標題電子元器件行業(yè)競爭激烈光電子器件產(chǎn)品種類繁多，技術(shù)更迭速度較快，應用領(lǐng)域廣泛，技術(shù)上要求廠家具備從芯片設(shè)計、芯片封測、器件封裝到產(chǎn)品制造的縱向整合能力；產(chǎn)品上要求滿足從光電轉(zhuǎn)換、傳輸放大到子系統(tǒng)的多場景應用需求，因此擁有技術(shù)和產(chǎn)品方面綜合整合能力的企業(yè)，擁有較強的競爭優(yōu)勢。目前，國內(nèi)現(xiàn)有廠家產(chǎn)品應用領(lǐng)域互相滲透，傳統(tǒng)電信傳輸光收發(fā)模塊廠家正在向數(shù)據(jù)中心市場拓展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信光收發(fā)模塊廠家也逐步切入電信傳輸市場；光纖光纜等部分行業(yè)外廠家加大了光電子器件行業(yè)投資，行業(yè)間并購整合加速，行業(yè)競爭加劇。擁有核心技術(shù)的廠家，在未來競爭格局中將占據(jù)有利地位。三級標題光電子器件車載攝像頭市場智能駕駛是未來汽車發(fā)展趨勢，車載攝像頭作為智能駕駛系統(tǒng)傳感器組件之一，其中的紅外截止濾光片作為車載攝像的必備組件伴隨智能駕駛系統(tǒng)應用范圍的擴大，濾光片市場空間將一步擴大。公司將與車載光電元器件廠商合作，橫向展開，依托現(xiàn)有車載鏡頭用光學鏡片領(lǐng)域積累的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，開發(fā)和布局激光測距光學器件、HUD光學器件鍍膜等車載光學元器件，豐富公司產(chǎn)品種類。攝像頭是智能駕駛的重要元件。從市場規(guī)模來看，高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的市場需求成為了車載攝像頭市場實現(xiàn)持續(xù)增長的有力保障。一套完整的ADAS系統(tǒng)至少需要包括6個攝像頭（1個前視，1個后視，4個環(huán)視），而高端智能汽車的攝像頭個數(shù)可達到8個，未來或達到12個。全球車載攝像頭出貨量將從2018年的1．09億個增加至2021年的4億個，進一步奠定了車載攝像頭未來的市場空間。2019年全球車載攝像頭市場規(guī)模為723．1億元，中國市場規(guī)模為41億元，隨著ADAS和自動駕駛的逐步深入，單車所需搭載攝像頭的數(shù)量不斷增加，預計未來幾年車載攝像頭市場規(guī)模將獲得較快增長，中金企信統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預計到2025年全球車載攝像頭市場將達273億美元，其中中國市場237．2億元。IRCF通常安裝在攝像頭鏡頭之后，是車載攝像頭的重要光學器件，通過接近圖像傳感器表面來選取所需輻射波段，實現(xiàn)圖像質(zhì)量改善，提升成像品質(zhì)，使成像更符合ADAS的駕駛輔助要求。2020年全球汽車銷量為7，680萬輛，2022年將恢復到9，000萬的銷量水平。同時，未來全球ADAS滲透率將大幅提升，預計2022年全球新車ADAS搭載率將達到50%，每輛搭載ADAS的汽車平均將配置8個攝像頭。2020年單個車載攝像頭價格預計為145元左右，其中紅外截止濾光片的成本占比大約為3%。據(jù)推測，到2022年全球車載IRCF的市場規(guī)模為29億元。光電子器件是光通信設(shè)備的重要組成部分，其市場容量不斷增加。原因來自兩方面：一是光網(wǎng)絡架構(gòu)的變化。過去，光傳輸主要應用于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，但隨著帶寬需求的增長以及光網(wǎng)路建設(shè)成本的下降，光傳輸網(wǎng)絡向接入網(wǎng)延伸。接入網(wǎng)中的節(jié)點和終端數(shù)量都遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，而每個節(jié)點和終端都需要光電子器件，故接入網(wǎng)中光電子器件的用量遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)的用量。同時，接入網(wǎng)中帶寬需求的增加反過來又會促進城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡升級、擴容甚至更新?lián)Q代，從而帶動更多的諸如波分復用、光放大器等光電子器件的需求。光電子器件的小型化、模塊化、集成化和智能化。集成光電子器件在形式上正逐步取代功能單一的分立式電子元器件和光學元器件，在性能上也可替代原先需由系統(tǒng)或者設(shè)備才能實現(xiàn)的功能。因此，光電子器件在光通信設(shè)備總成本中所占的比例越來越大。隨著近年來移動互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡視頻、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆發(fā)式增長，驅(qū)動高速大容量光傳輸網(wǎng)絡、大型數(shù)據(jù)中心與無線網(wǎng)絡市場快速發(fā)展。在此背景下，增長的帶寬數(shù)據(jù)需要傳輸速率更快的前傳、中傳、回傳光模塊匹配其要求的帶寬通道，也能夠提高光纖運載量的通信光器件配件的需求。根據(jù)LightCounting數(shù)據(jù)，2022年全球接入網(wǎng)用光器件銷售額預計為17．7億美元，其中FTTx器件占比約49%，前傳用光模塊占比約40%。同時，LightCounting預計，接入網(wǎng)用光器件銷售將從2022年的1．27億只增加到2027年的1．4億只，年銷售額至2027年預計達到14億至16億美元，未來五年累計達78．5億美元，其中，PON光模塊、前傳灰光模塊占主要份額。PLC光分路器和中低頻光模塊方面，目前全球光纖到戶主要應用國家和地區(qū)均已進入成熟期。國內(nèi)電信運營商的光纖到戶接入網(wǎng)建設(shè)已過高峰，近年來相關(guān)投資繼續(xù)放緩，歐美地區(qū)光纖到戶滲透率還有較大成長空間，使得公司的PLC光分路器的境外需求同比大幅增長。但同時，工信部發(fā)布的《雙千兆網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》中要求持續(xù)擴大千兆光網(wǎng)覆蓋范圍，在城市及重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行10GPON設(shè)備規(guī)模部署，開展薄弱區(qū)域光分配網(wǎng)改造升級。中國電信等電信運營商啟動接入網(wǎng)擴容改造政策，增加了10GPON光模塊的采購規(guī)模，導致10GPON光模塊需求快速增長。根據(jù)Dell’Oro預測，全球PON設(shè)備市場將從2021年的93億美元增長至2026年的136億美元，復合年均增長率為7．90%。波分復用器件和中高速無線承載網(wǎng)光模塊方面，推進千兆光網(wǎng)是建設(shè)制造強國和網(wǎng)絡強國不可或缺的重要措施，是新型基礎(chǔ)設(shè)施的承載底座，其中，提升骨干傳輸網(wǎng)絡承載能力為千兆光網(wǎng)建設(shè)提供了重要的基礎(chǔ)支撐。這就要求推進200G/400GOTN在傳輸網(wǎng)的應用，100G及以上速率超高速光傳輸系統(tǒng)向城域網(wǎng)下沉，DWDM器件將受到電信傳輸網(wǎng)絡升級的需求拉動而升級換代。根據(jù)Dell’Oro預測，到2026年全球光傳輸設(shè)備市場預計將增至180億美元，復合年均增長率3%，其中，DWDM系統(tǒng)的相干波長出貨量預計將以12%的復合年均增長率增長。同時，隨著下游運營商對5G基站投資金額的持續(xù)穩(wěn)定增長，未來波分復用器件和無線承載網(wǎng)光模塊的需求量將穩(wěn)步增長。高速收發(fā)光模塊方面，隨著云計算、人工智能等新興信息行業(yè)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心對于流量的要求越來越高。當前數(shù)據(jù)中心的主流架構(gòu)已由傳統(tǒng)三層架構(gòu)模式改為葉脊網(wǎng)絡架構(gòu)，使得其核心交換機必須通過提高端口帶寬速率的方式實現(xiàn)流量升級。因此，未來下游數(shù)據(jù)中心對于高數(shù)據(jù)光電子收發(fā)模塊的潛在需求較大。根據(jù)LightCounting預測，全球前五大云公司的光模塊采購金額將從2021年的32億美元增長至2027年的72億美元，中性預測下2022-2027年全球前15大云公司的資本支出復合年均增長率為17%。三級標題光電子器件下游行業(yè)在智能手機領(lǐng)域，隨著下游終端用戶對拍照要求的不斷提高，手機攝像頭模組從單攝向多攝、超清、廣角、潛攝、長焦、3D方案升級，智能手機市場已經(jīng)成為IRCF核心終端市場；在汽車領(lǐng)域，隨著智能駕駛的興起，單車車載鏡頭從后視向側(cè)視、前視、環(huán)視、內(nèi)視等全方位、高規(guī)格品類拓展，車載鏡頭需求增加推動IRCF需求攀升；在智能家居、AR/VR等環(huán)境光感應領(lǐng)域，隨著5G、萬物互聯(lián)的發(fā)展，環(huán)境光傳感器運用于智能家居場景，應用于實景交互進一步提升用戶體驗、升華社交屬性，IRCF作為智能家居攝像頭的重要組件，未來市場空間巨大；在光學與半導體芯片結(jié)合領(lǐng)域，采用晶圓鍍膜工藝，脫離基材直接在半導體芯片上進行真空鍍膜，是IRCF的工藝升級以及光電子行業(yè)的發(fā)展方向。IRCF的下游攝像頭模組生產(chǎn)商國內(nèi)外企業(yè)眾多，但具備高端模組生產(chǎn)能力的廠家數(shù)量有限。此外，終端市場集中度提高，攝像頭模組需求亦逐漸集中，促進了攝像頭模組行業(yè)集中化。目前國內(nèi)外規(guī)模以上模組廠商有15家，代表企業(yè)有歐菲光、舜宇光學、丘鈦科技，三家企業(yè)市場份額達到50%以上。近年來，光學功能作為消費電子終端體驗升級最重要的方向之一，各大智能手機品牌商都在攝像功能領(lǐng)域?qū)で蟛町惢偁?，拍照功能成為智能手機更新?lián)Q代的關(guān)鍵，廠商紛紛跟進超高清、超廣角、高倍變焦等性能的高端攝像頭，并在頭部廠商手機后置多攝趨勢的帶動下，多攝的滲透不斷加速，手機攝像頭模組及光學組件的出貨量不斷上升。5G技術(shù)不斷普及，推動5G智能手機由5G旗艦和中高端機型加速向中、低端市場下沉，全面推動智能手機的更新?lián)Q代，帶動IRCF需求快速增長。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，國內(nèi)5G手機累計出貨量1．63億部，占同期手機出貨量的52．9%，隨著5G智能手機更新?lián)Q代帶來的換機潮。5G智能手機市場將繼續(xù)作為全球IRCF的核心終端市場。消費者對手機拍照的要求越來越高，包括高清、廣角、虛化、慢放等，單攝像頭難以實現(xiàn)上述功能，需要多攝像頭協(xié)助。自2016年雙攝爆發(fā)開始，消費者對多攝手機的需求持續(xù)高漲，市場滲透率不斷上升。2016年手機雙攝滲透率為4．1%，2019年手機雙攝滲透率達到45．6%，三攝及三攝以上多攝手機滲透率為12．6%。根據(jù)中國通信院數(shù)據(jù)顯示，中國單部手機攝像頭平均數(shù)量逐年增加，2020年中國單部手機攝像頭平均數(shù)量從2015年的2．1個提升至2020年的3．9個。由于紅外光和紫外光會在可見光成像的靶面形成虛像，影響圖像的顏色和質(zhì)量，攝像頭必須使用IRCF實現(xiàn)紅外光和紫外光的截止，從而消除紅外光和紫外光對成像的影響。IRCF作為手機攝像頭模組中不可或缺的零部件，其市場銷量與手機攝像頭銷量緊密相關(guān)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年智能手機的攝像頭出貨量為44億個，預測未來市場將保持每年19%的速度持續(xù)增長，IRCF數(shù)量也會同步增加。智能手機作為當前IRCF應用最為廣泛的領(lǐng)域。相比較玻璃IRCF，樹脂IRCF具有輕薄牢、高平整度、易于自動化加工、光學特性好、色彩還原度好等優(yōu)點，能夠更好的解決低角度光偏移問題，光譜精確更高，同時能夠兼顧攝像頭模組低厚度、大面積，以及提高RGB平衡效果。近年來，用戶對手機像素要求越來越高，多攝、大光圈、廣角、長焦成為趨勢，樹脂IRCF的市場份額有望進一步提升。目前行業(yè)內(nèi)主要供應的玻璃IRCF厚度為0．21mm，而樹脂IRCF厚度為0．11mm、0．075mm甚至更薄。三級標題光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈光電子器件產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料，包括電子元器件、PCB、光芯片、連接器、鏈接高功率光纖線、聲光器件、光組件等；中游為各類光電子器件，分為光源器件、光傳輸器件、光控制器件、光探測器件、光存儲器件、光顯示器件六種；下游廣泛應用于光通信、5G、光顯示、手機相機、微光攝像機、紅外探測、醫(yī)學探測等。隨著下游市場消費電子、汽車電子、工業(yè)電子等多個行業(yè)的高速發(fā)展以及新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等新興領(lǐng)域的興起，我國電子元件及電子專用材料制造的需求迅速擴大，帶動行業(yè)的快速發(fā)展。2020年中國電子元件及電子專用材料制造行業(yè)營業(yè)收入2．15萬億元，同比增長11．3%，預計2022年營業(yè)收入可達2．4萬億元。近年來，我國不斷引進國外先進技術(shù)與設(shè)備，發(fā)展PCB行業(yè)，PCB行業(yè)產(chǎn)值增長迅速，已成為全球PCB生產(chǎn)制造中心。數(shù)據(jù)顯示，我國PCB行業(yè)產(chǎn)值由2017年的297．3億美元增至2020年的348億美元，年均復合增長率5．4%，高于全球平均增長水平。未來PCB行業(yè)預計仍將維持較高速的增長，預計在2022年我國PCB行業(yè)可達到381．5億美元，同比增長4．92%。近年來，中國經(jīng)濟保持持續(xù)快速增長，在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的帶動下，通信、交通、電腦、消費電子等連接器下游市場也取得了快速增長，直接帶動我國連