光电子已成为后摩尔时代的重要赛道

光电子已成为后摩尔时代的重要赛道关键词：光电子光通信摩尔定律垂直整合摘要后摩尔定律时代，光电子产业发展迅速，呈现规模持续扩大、应用愈加广泛、技术壁垒较高、上下游协作紧密、战略地位显著等特点，已经成为各国竞相发展的热点。我国拥有光电子产业全球最大的市场规模，产业力量不断壮大、技术实力稳步增强。同时也应注意到我国光电子产业与国外依然有一定差距，垂直整合能力有待进一步增强。建议从研发投入、上下游对接、垂直整合等方面发力，推进我国光电子产业的发展。引言光电子产业是由光电子技术发展起来的新兴产业，包括光产生、光传输、光探测、光处理、光显示、光存储、光集成及光转换等多个环节，光电子芯片与器件是其关键核心产品，主要包括应用于通信领域的光通信芯片、光通信模块等光通信器件，应用于显示领域的液晶显示、有机发光二极管（OLED）等光显示器件,应用于照明领域的发光二极管（LED）照明芯片、LED照明模块等光照明器件，应用于传感领域的图像传感器、光纤传感器、红外传感器等光传感器件。在微电子技术接近瓶颈的后摩尔定律时代，光电子产业受到众多公司热捧，规模不断扩大、技术持续更新、应用日益广泛，俨然已经成为半导体领域竞争的另一条重要赛道。一、光电子产业发展迅速（一）规模持续扩大，应用愈加广泛全球光电子产业市场规模总体呈现增长趋势，2020年，全球光电子产业市场突破20000亿元。其中，光通信器件市场规模为1000亿元，年复合增长率为11.9%，光显示器件的市场规模为9770亿元，年复合增长率为27%，光照明器件的市场规模为1886亿元，年复合增长率为27%。受第五代移动通信（5G）、新基建等的带动作用，光电子产品应用场景愈加广泛，如光模块在电信市场的光纤到户（FTTH）、接入网、骨干网、5G前传、5G中传、5G回传中均有应用，在数据中心中则用来连接机房与机房、机架与服务器、服务器与服务器。传感器占据汽车用半导体芯片三分之一的价值，光传感器又在其中扮演重要作用。（二）技术壁垒较高，上下游协作紧密光电子产业是半导体技术、微电子技术、材料技术、光学、通信、计算机等多学科交叉产生的技术密集型产业，在大部分应用领域技术壁垒较高，上中下游协作紧密。先入企业在技术上具备先天优势，后入企业一般难以突破。以光通信器件中的高速硅光集成芯片为例，目前只有少数国家可以生产，其他公司虽在加紧研发，但是很难突破设计和工艺壁垒。在新型显示面板领域，上游材料和设备技术含量高且品种繁多，要求与中游面板制备工艺进行系统性精确匹配，在面板制备过程中，需要面板企业和配套企业共同推进材料体系配置及设备改造，方能有效提升产品良率，因此多家面板企业在面板产线建设初期即与多家上游企业签订战略合作协议，根据工艺要求进行材料和设备开发。（三）战略支撑地位日益显著，寡头竞争趋势呈现后摩尔定律时代，微电子发展逐渐进入瓶颈，正在朝着超越摩尔和拓展摩尔定律发展，而光具有比电更快的速度和更高的带宽，光电子技术已经成为芯片后摩尔时代发展的新引擎。信息光电子技术不仅全面继承兼容电子技术，而且具有微电子无法比拟的优越性能，更广阔的的应用范围。当前，光电子产业在信息社会的建设中得到广泛而普遍的应用，其作为当代信息基础设施建设的支撑技术，具有无可替代的战略地位，被美、日等国列为高技术产业发展重点。各国企业为了发展光电子产业，纷纷开展收/并购，部分领域已经形成寡头竞争态势或正在形成。以光传感器件中的图像传感器为例，索尼、三星、豪威科技三家公司占据了全球80%的市场份额。在光通信器件领域美国贰陆公司通过收购菲尼萨，成功进行了产业链扩展，提升了企业实力。二、我国光电子产业发展三大现状一）市场规模占据全球首位，产业力量不断壮大中国作为全球最大的光电子市场，占据近超过30%的市场份额，其中，光通信器件的市场规模超过300亿元。中国光电子产业在各应用领域年复合增长率均超全球平均增速。目前我国光电子产业力量正在不断壮大，部分领域已经实现一定突破。在光通信领域，部分光模块企业已经跻身全球出货前十，25Gbit/s高速激光器芯片等已经实现小规模量产。在光照明领域，三安光电、华灿光电等企业产值位居全球前列。在光传感领域，北京豪威、上海格科微等企业在手机、汽车电子领域出货量位居前茅。在光纤光缆领域，亨通光电、长飞光纤等产业力量也处于世界前列。（二）技术实力稳步增强，各领域所处发展阶段不同随着我国的持续投入，显示领域、照明领域的技术实力稳步增强，氧化物和低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）面板生产能力进一步成熟，超高清、大尺寸面板制造工艺水平显著增强。上游芯片光效持续提升，硅基LED技术持续领先。光显示器件、光照明器件、光纤光缆的发展逐渐进入成熟期，光通信器件和光传感器则正处于成长期。就光通信器件行业自身，光模块领域部分国产厂商已跻身全球领先行列，上游器件、芯片的设计制造等关键环节正在加速突破（三）高端产品能力亟待突破，垂直整合能力有待加强虽然我国光电子产业发展迅速，但是在部分领域及重点产品上依然存在差距以光通信器件为例，国内光通信器件企业多集中在技术成熟、进入门槛不高的中低端产品，以组装代工为主，产品附加值不高，同质化严重，高端光通信芯片大部分市场份额基本被国外厂商垄断。光电子产业属于全球化竞争异常激烈的产业显示领域、图像传感领域、照明领域、光纤光缆领域大都已进入寡头竞争阶段或正在进入；光通信器件领域则还处在完全竞争时代，市场份额分散。巨大的成本压力以及充满挑战的市场环境要求光通信器件行业的厂商加速重组整合。国外厂商通过收购与兼并等方式不断进行产业链扩展，成功地完成技术与业务转型，使其产品覆盖所有环节，牢牢掌握产业链的高端。但国内更多的中小规模厂商仍然欠缺资本运营能力与人才引进力度，垂直整合能力亟待增强。三、三点建议助力我国光电子产业发展加大研发投入。光电子领域技术壁垒较高，需要源源不断的研发投入。优化企业管理机制，提高对光电子产品的研发能力，进而提高产品的质量和市场竞争力。加大对创新技术的研发经费支出，引导企业创造创新氛围，鼓励初创型公司脱颖而出。促进上下游对接。由于光电子技术正在不断发展中，部分下游应用领域尚未完全成熟和普及，并且光电子领域上下游协作紧密。因此为了占领未来市场，光电子厂商需要与下游厂商积极对接合作，及时了解