前瞻性分析光電子元器件行業(yè)的發(fā)展趨勢

　　
 

　　1、發(fā)展背景

　　光通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。20世紀60年代，華裔物理學(xué)家高錕發(fā)現石英玻璃可以作為低損耗光傳輸介質(zhì)，并于2009年因在“有關(guān)光在光纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”取得了突破性成就而獲得諾貝爾物理學(xué)獎;20世紀70年代，美國康寧公司發(fā)明第一套光纖傳輸系統;此后，光通信因通信容量大、傳輸距離遠、信號串擾小、抗電磁干擾等特點(diǎn)而獲得迅猛發(fā)展，給通信產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，成就了今天的信息時(shí)代。光纖已經(jīng)取代銅線(xiàn)成為了當今最重要的基礎性通信網(wǎng)絡(luò )。特別是進(jìn)入21世紀后，由于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展和音視頻、數據、多媒體應用的快速增長(cháng)，數據通信對帶寬的需求快速增長(cháng)，對超高速和超長(cháng)距離的大容量光纖網(wǎng)絡(luò )和傳輸系統有了更為迫切的要求。
 

 

　　2、發(fā)展現狀

　　2014年，全球電信資本開(kāi)支持續增幅約為3%，這是全球電信資本開(kāi)支連續增長(cháng)的第四年，并且北美、亞太和歐洲市場(chǎng)的大部分大型運營(yíng)商都在投資4G/LTE和固網(wǎng)高速寬帶服務(wù)。與此同時(shí)，與電信運營(yíng)商積極競爭的有線(xiàn)電視運營(yíng)商也在快速升級其寬帶網(wǎng)絡(luò )，以支持高帶寬服務(wù)。谷歌等大型互聯(lián)網(wǎng)內容提供商在網(wǎng)絡(luò )和數據中心上的投資幅度也比較大。中國方面，2014年中國電信固定資產(chǎn)投資年增6.3%至3992.6億元，達到自2009年以來(lái)投資水平最高點(diǎn)。其中，中國移動(dòng)為支持大規模4G建設，資本開(kāi)支增幅高達20%以上。

　　2014年全球光網(wǎng)絡(luò )設備市場(chǎng)收入約為148億美元，相比2013年漲幅約為2%，增幅不大的主要原因是由于WDM光網(wǎng)絡(luò )設備開(kāi)支增長(cháng)的同時(shí)，傳統SONET/SDH設備開(kāi)支依然下滑。整體看來(lái)，2014年光網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)主要亮點(diǎn)在于分組光和100G需求持續攀升、北美和亞太市場(chǎng)拉動(dòng)以及互聯(lián)網(wǎng)內容提供商投資的增長(cháng)。

　　光電子元器件作為光纖網(wǎng)絡(luò )的構成要件，其發(fā)展在整個(gè)光纖通信行業(yè)中起基礎性作用，既直接受基礎網(wǎng)絡(luò )的資本性投入、組網(wǎng)要求和組網(wǎng)方式等網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的影響，也通過(guò)自身技術(shù)的發(fā)展和性能的優(yōu)化不斷推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)和技術(shù)的演進(jìn)。

　　例如，上世紀末，由于波分復用解復用器和摻鉺光纖放大器的出現，大大提高了網(wǎng)絡(luò )容量并降低了網(wǎng)絡(luò )成本，使得改變人類(lèi)通信和生活方式的全球范圍互聯(lián)網(wǎng)的出現成為了可能。隨著(zhù)光纖網(wǎng)絡(luò )從長(cháng)距離骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)和接入網(wǎng)過(guò)度以及全光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，對光電子元器件的需求更加迫切，市場(chǎng)需求量也隨之迅速增長(cháng)。

　　光電子元器件在光通信設備總成本中所占的比例正逐年提高，其市場(chǎng)容量不斷增加。原因來(lái)自?xún)煞矫妫?1)光網(wǎng)絡(luò )架構的變化。過(guò)去，光傳輸主要應用于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，但隨著(zhù)帶寬需求的增長(cháng)以及光網(wǎng)絡(luò )建設成本的下降，光傳輸網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)向接入網(wǎng)延伸。接入網(wǎng)中的節點(diǎn)和終端數量都遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，而每個(gè)節點(diǎn)和終端都需要光電子元器件，因此，接入網(wǎng)中光電子元器件的用量遠遠大于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)。同時(shí)，接入網(wǎng)中帶寬需求的增加反過(guò)來(lái)又會(huì )促進(jìn)城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )升級、擴容甚至更新?lián)Q代，從而帶動(dòng)更多的諸如波分復用、光放大器等光電子元器件的需求。(2)光電子元器件的小型化、模塊化、集成化和智能化。集成光電子元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(xué)元器件，在性能上也可替代原先需由系統或者設備才能實(shí)現的功能。因此，光電子元器件在光通信設備總成本中所占的比例越來(lái)越大。

　　在光纖通信的產(chǎn)業(yè)鏈上，光電子元器件行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游，該行業(yè)的下游主要是通信系統設備行業(yè)，光電子元器件產(chǎn)品由通信系統設備廠(chǎng)商系統集成為光傳輸設備，然后再由通信系統設備廠(chǎng)商提供給電信運營(yíng)商，由電信運營(yíng)商構建完整的通信網(wǎng)絡(luò )后向消費者提供各種電信服務(wù)。

　　就我國光電子元器件的發(fā)展狀況而言，以華為、中興通訊為代表的國內光通信系統設備商在光傳輸設備、無(wú)線(xiàn)通信設備等方面已經(jīng)迎頭趕上國際先進(jìn)水平，市場(chǎng)份額位居全球前列，但在光電子元器件方面，國內的系統設備商還依賴(lài)于國外廠(chǎng)商，尤其是高端的核心器件中的芯片主要依賴(lài)進(jìn)口。

　　相比美國、歐洲、日本、中國臺灣地區等光電子元器件公司發(fā)展較快的區域，國內光電子元器件行業(yè)中大部分企業(yè)仍然依靠低成本在低端器件領(lǐng)域競爭，缺乏核心技術(shù)和自主品牌，總體上的競爭力仍較為薄弱，位于產(chǎn)業(yè)鏈的低端。
 

 

　　3、存在不利因素

　　(1)部分技術(shù)與配套件供應仍依賴(lài)國外進(jìn)口

　　由于目前國內尚不能自主制造部分相關(guān)配套產(chǎn)品，如法拉第、偏振片等元器件及關(guān)鍵控制技術(shù)仍需依賴(lài)國外廠(chǎng)商提供。這方面將成為企業(yè)技術(shù)水平全面提升的制約因素，進(jìn)而影響國內企業(yè)在國際市場(chǎng)上的競爭力。

　　(2)行業(yè)整體上還處于發(fā)展早期階段

　　盡管光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是從光信號替代電信號的程度來(lái)看，整個(gè)光通信行業(yè)仍處在發(fā)展的早期階段，光電子元器件行業(yè)也是如此。光通信從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)發(fā)展到接入網(wǎng)，以及未來(lái)到桌面、服務(wù)器和板卡互連，所需要的光電子元器件將越來(lái)越多，行業(yè)的總體規模有待進(jìn)一步發(fā)展壯大。從行業(yè)內的企業(yè)來(lái)看，大量的企業(yè)規模不大，可投入研發(fā)的資源有限，一定程度上制約了技術(shù)的快速升級換代。此外，行業(yè)處于發(fā)展早期階段的另一個(gè)影響是市場(chǎng)需求有波動(dòng)，再加上技術(shù)研發(fā)路線(xiàn)有一定的不確定因素，運營(yíng)商進(jìn)行設備投資時(shí)會(huì )比較謹慎，影響對光通信設備和元器件的需求。
 

 

　　4、行業(yè)發(fā)展趨勢

　　目前，光電子元器件行業(yè)的發(fā)展呈現下列趨勢：

　　(1)通信系統設備商與業(yè)內

　　主要的光電子元器件商將會(huì )更進(jìn)一步地密切合作;光電子元器件處于光通信產(chǎn)業(yè)的上游，光電子元器件的先進(jìn)性、可靠性和經(jīng)濟性會(huì )直接影響到系統設備乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的技術(shù)水平和市場(chǎng)競爭力，因此系統設備廠(chǎng)商對光電子元器件的性能要求較高。目前，系統設備廠(chǎng)商為了提高系統設備的競爭力都加強了與光電子元器件廠(chǎng)商的合作，并積極支持元器件廠(chǎng)商的研發(fā)與生產(chǎn)。整體而言，擁有核心技術(shù)、規模生產(chǎn)能力和精良生產(chǎn)工藝的光電子元器件廠(chǎng)商在產(chǎn)業(yè)鏈的利益分配中會(huì )處于相對有利地位。

　　(2)智能化、小型化和集成化

　　在系統傳輸容量方面，新一代光電子器件的研究開(kāi)發(fā)將更注重降低單位帶寬的傳輸成本，而不再一味追求單纖傳輸速率的突破。智能化光電子器件是光網(wǎng)絡(luò )設備降低運行維護費用、提高使用效率的關(guān)鍵。另外，光電子器件在光傳輸設備中的應用比例越來(lái)越大，對光電子元器件提出了更高的小型化要求。光電子元器件的小型化要求進(jìn)一步促進(jìn)了集成技術(shù)的發(fā)展，微機電系統(MEMS)是小型化和集成化的主要技術(shù)途徑之一。

　　小結分享

　　賽億方案十三年電子產(chǎn)品硬件及嵌入式軟件開(kāi)發(fā)設計經(jīng)驗，累計開(kāi)發(fā)產(chǎn)品電子應用設計完成5000多個(gè)方案設計;目前為客戶(hù)提供理念超前的手機app開(kāi)發(fā)、智能家居系統、電子技術(shù)、電子線(xiàn)路設計、PCB設計、電路板設計、單片機技術(shù)、智能控制、嵌入式系統等。如有產(chǎn)品方案開(kāi)發(fā)意向，期待您的來(lái)訪(fǎng)。