集萃激光

新闻资讯

数字经济浪潮中,光电子器件行业崛起势头强劲

发布时间: 2024-09-02

光电子器件可分为体光电子器件、正反向结光电子器件、异质结和多结光电子器件,依据功能用途主要细分为光通信器件与显示照明器件。作为基于光电转换效应的功能器件,其能力涵盖了光信号的产生、调制、探测、连接、能量分配与增减、信号放大、光电与电光转换等多元化功能。

  光电子器件可分为体光电子器件、正反向结光电子器件、异质结和多结光电子器件,依据功能用途主要细分为光通信器件与显示照明器件。作为基于光电转换效应的功能器件,其能力涵盖了光信号的产生、调制、探测、连接、能量分配与增减、信号放大、光电与电光转换等多元化功能。

  光电子器件广泛应用于光通讯、显示、手机相机、夜视、微光摄像、光电瞄具、红外探测与制导,以及医学探测等领域。无论是5G、数据中心、城域网、骨干网,还是未来的光互连网络,光电子器件都不可或缺。

  一、发展现状

  随着技术革新和市场需求的持续增长,中国光电子器件行业正展现出前所未有的发展潜力。光芯片和连接器市场的迅速扩张,以及激光器技术的显著进步,正共同推动行业的技术革新和产业升级。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国光电子器件行业发展情况分析及投资前景预测报告》显示,2023年中国光电子元器件产量达14380.5亿只,同比增长33.11%。2024年1-3月产量达3965.8亿只,同比增长24.6%。

  其中,现代光通信系统以光信号为核心信息载体,借助高效的光纤技术实现远距离、高速率的信号传输。发射端利用激光器将电信号转为光信号,接收端通过探测器将光信号转回电信号,实现高效、稳定的信息传输。光通信器件按照其物理形态的不同,可分为芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统四大类。光电芯片是光器件的核心部件,按照种类分可分为光芯片(激光器芯片、探测器芯片)和电芯片。

  光电子器件的另一重要应用场景为显示照明。其中LED产品以其卓越性能广受欢迎,其核心在于LED芯片。在LED产业链中,起始于蓝宝石衬底,通过精密的外延生长技术形成外延片,进而加工成LED芯片。这些芯片经过精细的封装工艺,最终形成了我们日常使用的LED照明和显示设备。然而,尽管LED芯片在显示照明领域具有核心地位,但在光通信系统中,实现电信号与光信号转换的关键器件是激光器和光电探测器,它们被誉为光传输系统的核心组件。两者在技术和应用领域上各有侧重,共同推动着光电技术的不断进步。

  二、产业链分析

  光电子器件产业链层次分明,各环节紧密相连。上游聚焦于原材料供应,涵盖电子元器件、PCB、光芯片、特种玻璃、光学晶体、高功率光纤线、光组件、精密连接器以及声光器件等;中游为光电子器件制造核心,专注于生产有源光器件和无源光器件;下游则拓展至多元化应用市场,包括光通信、卫星通信、光显示技术、手机摄像模块、汽车电子系统、安防监控、红外探测及医学探测等领域。这些领域对光电子器件的需求持续增长,驱动产业链整体发展。

  近年来,在全球PCB产能向中国转移以及下游电子终端产品蓬勃发展背景下,中国PCB行业整体呈现较快的发展趋势,亚洲尤其是中国已成为全球最为重要的印制电路板生产基地。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国印制电路板行业发展趋势及预测报告》显示,2022年中国PCB市场规模达3078.16亿元,同比增长2.56%,2023年约为3096.63亿元。中商产业研究院分析师预测,2024年中国PCB市场规模将进一步增长至3469.02亿元。(数据:Prismark、中商产业研究院)

  在消费领域,光芯片在3D传感技术中占据核心地位,特别是在车载激光雷达中,它决定了探测距离和分辨率等关键性能。随着汽车电子化程度持续提升,汽车电子将迎来长景气周期。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国汽车电子行业发展情况及投资战略研究报告》显示,2023年中国汽车电子市场规模超万亿元,同比增长12%。中商产业研究院分析师预测,2024年中国汽车电子市场规模将增至11585亿元。(数据来源:汽车工业协会、中商产业研究院)

  三、未来趋势

  光电子器件的应用领域极为广泛,涵盖了从家用摄像机、手机相机到夜视眼镜、微光摄像机,再到高精尖的光电瞄具、红外探测、制导和遥感技术。此外,它还在指纹探测、导弹探测以及医学检测和透视等领域发挥着重要作用。

  近年来,随着互联网技术不断发展,光电子器件行业发展也十分迅猛,并不断采用新技术、利用新材料、研究新原理、开发新产品,各种新型器件不断涌现、器件性能不断提高。截至2023年11月底,中国光电器件领域专利申请数量共3266项。从专利举型看,光申器件发明专利数量为2651项,占总申请数量的81%。其中,发明授权专利1431项,发明公开专利1220项。适应新型专利申请数量为591项,占总申请数量的18%,外观专利申请数量为24项,占总申请数量的1%。从专利申请数量走势看,2015-2021年我国光电子器件专利申请数量稳步增长,2022年-2023年专利申请数量数量虽较往年有所下滑,但仍然保持90项以上。