中国光器件行业发展趋势与前景

2013-11-26 admin1 84

  一、国内光器件产业的发展现状

  光传输与交换、光接入和光器件是光通信产业中市场容量最大的部分,而光器件产业又是近年发展势头最为迅猛的领域。光器件是光纤通信系统的基础与核心,同时也是发展的关键,是光纤通信领域中具有前瞻性、先导性和探索性的战略必争高技术,也最能够代表一个国家在光纤通信技术领域的水平和能力。数据显示:我国光纤通信技术和产品设备已经处于世界领先水平,拥有世界最大最完整的光通信产业链,我国也成为世界上光通信器件产品输出大国。

  随着全球通信光电子器件研究的高投入和迅速发展,国内有关单位的专家、领导和科研人员对该领域的技术发展越来越重视,特别是在国家各类科研项目和产业化项目的大力支持下,我国通信光电子器件技术的进步较快,一些实用化器件已逐步进入商用化阶段,有力地支持了国产光通信设备的研制和发展,初具规模的光电子器件产业已经形成,并实现了高速发展。国内光通信器件行业主要的代表企业包括WTD、光迅科技、深圳新飞通公司、深圳昂纳公司、无锡中兴光电子、高意科技等。

  随着我国光通信市场的持续升温,FTTx、3G等网络建设的全面开展,国内光器件市场需求再次出现高峰,2011年国内光器件总值约为100亿元。总体而言,国内在三网融合、FTTx网络建设和智能电网建设等多个利好因素推动下,光器件市场保持了平稳发展态势。

  市场对光器件与模块的需求强劲。由于光通信器件产业具有技术密集、劳动密集的特点,国外厂商出于成本考虑,纷纷在中国设厂,再加上中国光通信市场不断增长的吸引力,全球光器件制造产业向中国转移成为必然趋势。供应商的激增使行业竞争不断加剧,市场供过于求的局面逐渐形成,以价格战为主要特征的行业竞争不断升级。

  与此同时,国内公司与Finisar、JDSU、Oclaro等知名国际光器件厂商的技术差距也在持续扩大,国内公司技术与产业升级乏力,主要依靠中低端产品的价格优势生存,部分公司基本上已经在中低端产品方面为全球范围内的集成设备上所认可。

  2009-2010年,一批国内光器件企业先后挂牌上市,获得的融资可以进一步扩大业务领域和生产规模,使得暂时处于同一技术层面的国内器件公司间的相互竞争越来越激烈。而另一方面,一批国内系统设备商也开始了高端光器件的研究与开发,其目的都是进行产业纵向的扩张,最终扩大产业规模,降低成本,这必将加剧国内光通信器件企业之间的竞争,国内光器件产业的发展因此存在着隐忧。

  究其原因,乃是我国通信光电子器件技术的开发能力和研究水平与国际先进水平相比还存在较大差距,主要体现在以下几个方面:

  1) 关键工艺技术能力和工艺平台水平与国外相比存在较大的差距

  在通信光电子器件的基础理论研究方面,我国与国外先进水平相比差距不大。但关键工艺技术的好坏和装备条件平台的薄弱是制约我国通信光电子器件研究开发和可持续发展的"瓶颈",我们在相关器件的关键技术方面的突破与掌握能力、器件工艺的研究和创新能力、工艺技术研究的关键装备条件水平等方面与国外存在较大差距。

  虽然我国关于通信光电子材料、芯片与集成技术的基础理论研究和基础工艺在大学和一些专门的研究院所开展得较为充分,但同样由于工艺技术和装备条件水平的限制,一些基础理论与工艺的研究与实际应用严重脱节,缺乏足够的针对性和实际指导意义。导致国内前沿研究成果多、而成果转化和推广应用少的矛盾十分突出,中国通信光电子器件的"空心化"问题非常严重。而且与国外先进水平相比,近年来有差距有越来越大的危险趋势。

  2) 高端光电子器件方面的差距日益明显

  中国的通信光电子器件企业拥有自主知识产权的高端核心技术不多、对国外芯片和特种材料的依赖性较大,具有核心竞争能力的产品较少,所提供的产品也多集中在中低端,产品附加值不高,国际市场竞争能力和盈利能力还有待提高;虽然有些器件制造企业具有一定的生产规模,但是产业持续发展的技术和工艺基础较为薄弱,不少企业不得不依靠在中低端产品方面的恶性价格竞争和低廉的劳动力成本来艰难地维持生存,并逐渐沦为缺乏核心技术、没有自主品牌、给国外公司打工的 OEM工厂。

  随着JDSU、Oplink等资金雄厚的国外器件公司纷纷在中国安营扎寨,人才的争夺也日趋激烈,国内相关企业面临优秀技术人才不断流失的严峻挑战。而国内高端技术和产品的缺乏还直接导致了诸多在国际上颇有影响和地位的国内光纤通信设备制造厂家(比如华为、烽火、中兴等),不得不依靠大量进口高端器件来构建系统设备,严重制约了这些设备企业在相关领域的国际竞争能力,影响到他们在国际市场战略地位的进一步提升和快速发展。

  二、光器件行业的技术发展

  光通信器件是构建光通信系统与网络的基础,光纤通信系统的发展和推广应用无不取决于光通信器件技术的突破与实用化,光通信器件的性能一一先进性、实用性、灵活性、可靠性、经济性,将直接影响到整个光纤通信系统设备的生命力和市场竞争力。"超高速、超大容量和超长距离"依然是光纤通信发展的主要方向,而高速光传输设备、长距离光传输设备和最受市场关注的智能光网络的发展、升级以及推广应用,都取决于光电子器件技术进步和产品更新换代的支持,通信技术的更新与升级促使光电子器件不断发展进步。为此,光器件行业的技术走向将集中在以下两大方面:面向智能光网络的光电子器件和日益高速化的光器件。

  首先,智能光网络系统设备的灵活性主要取决于用于其中的光电子器件与模块的智能化和动态可调谐水平。因此多功能集成、参数可调和网络性能动态监测的光电子器件与模块是智能光网络的核心与基础,是构建下一代智能光网络的关键。

  另一方面,在超高速传输方面,目前主要以40Gb/s SDH和以40Gb/s、100Gb/s为代表速率的高速以太网技术为发展重点。

  当前,10G b/s系统已大批量装备网络,40Gb/s的系统的实际工程也已开通并逐步推广,核心网的单波长速率向40Gb/s乃至更高速率的方向演进是技术发展趋势。在接下来的5年内,40Gb/s系统将逐渐取代10G b/s系统而成为光通信的主流,作为支撑基础的高速光通信器件将获得快速发展。据市场分析公司Infonetics预计,到2014年,全球10G /40G/100G光收发器市场收入将达到14.4亿美元,驱动因素是SFP+和可调XFP产品以及40G/100G的突发应用;其中,到2014年,可调DQPSK的40G光收发器市场将比2009年增长近10倍,40G/100G光模块产品的市场总额将会增加到7.2亿美元,同时10G模块市场也为 7.2亿美元。

  因此,面对目前光通信系统向高速大容量、智能化升级的契机以及FTTX普及和三网合一的大趋势,国内光器件行业将向以下几个方向寻求技术开发的突破口:

  1) 40/100Gb/s超高速光通信系统用关键光电子器件

  突破光子集成共性技术难题,围绕40/100Gb/s超高速光通信系统的迫切需要,研制开发相关光电子器件,主要包括:满足先进调制方式要求的光调制/解调器;动态色散管理器件;超高速系统用单片集成器件。

  2) 智能光网络用关键光电子器件关键技术

  针对智能光网络对光电子器件的动态可调谐、可管理等性能的要求,研制相关关键光电子器件与模块,支撑智能光网络技术的快速发展和应用,主要包括:智能化光放大器技术;可重构的光分插复用器关键技术;单片集成宽带可调谐半导体激光器技术:宽带可调光滤波器技术;基于MEMS技术的全光交叉连接器件关键技术等。

  3) FTTx用光电子关键技术与器件

  为了进一步发展和推广宽带光接入技术尤其是FTTx,开展用于FTTx的低成本的光电子器件与模块的研究,尽快掌握相关器件、模块的核心技术,为推进FTTx发展提供灵活多样的低成本解决方案。主要包括:用于FTTx的高功率光放大器技术;基于平面光波导回路(PLC)技术的单纤双(三)向芯片及器件开发;用于FTTx的保护技术开发等。

  三、发展我国光器件产业的建议

  在对国内光器件企业考察时,温总理对民族光器件产业的未来发展提出了具体要求,这就是苦练内功、转变发展方式,突破关键技术,提升关键零部件和产品的竞争力;提升企业管理水平和企业信誉,明确企业的管理和企业信誉是企业的核心竞争力内抓国内市场。外抓国际市场,大力开拓新兴市场提升企业应对风险的能力和水平。而从根本上说,无论是国家部委、地方政府,还是产业链上的各家光器件厂商,都需要在光器件方面加大投入,加强人才的培养,提升高端芯片、器件及模块的自主创新能力,以促进光通信的发展。那么,要大力发展我国光通信器件产业需要怎样的思路和举措呢?笔者认为应该从以下几个方面着手:

  1) 应继续完善科技创新与成果推广应用。完善产业政策。根据国家鼓励发展的研究与产业化目录,结合企业实际情况,政府通过政策引导投资方向与重点,对鼓励项目的重要进口设备、材料,在国内没有替代产品的情况下,继续保持现有税收优惠政策,积极支持民族光器件企业的创新投入与产业化;

  2) 发挥财政资金的引导作用,创造良好投融资环境。充分发挥创新基金、工程中心补助、技术改造专项资金、电子发展基金等各类财政资金的引导和带动作用促进产业发展推动建立政府导向的产业投资基金,发挥财政资金带动作用,引导社会资源支持产业发展积极促进企业与资本市场的结合,创造有利于产业发展的投融资环境。

  3) 提升产业创新能力,推动产业升级。应持续完善光器件行业的创新体系。依托核心企业,建立、完善创新平台,为企业创新提供支持:继续推进技术改造。鼓励企业增加技术投入,强化企业的创新基础。进一步促进行业基础研究成果与工程化、产业化的衔接,提升产业核心竞争力。通过组建产业联盟或技术协作联盟等形式,推进产业链上下游合作,开展联合攻关,提高产品技术水平,促进推广应用。积极引导企业转型升级。向精细化、节能环保型发展。

  4) 加强行业管理,促进产业健康发展。制定行业发展约束机制,防止不良竞争。加强国内企业的团结合作,抱团抵制外来企业的冲击加强质量监管,防止伪劣产品流入市场扰乱正常市场秩序。

  5) 加强高端人才培养,积极参与国际交流合作。围绕光器件所需高端专业技术人才的需求,引进国际上的顶尖人才,带动我国光器件产业高端技术的创新。特别是核心芯片、lC集成电路方面的人才,以实现高速芯片与lC的自主创新,摆脱核心部分受制于人的状况。充分发挥行业协会、高等院校、科研院所及各类相关社会机构的作用,为行业的持续发展培养各级各类专业人才。加强国际交往与合作,积极参与国际标准工作,增强在国际标准领域的话语权。

  6) 重点技术领域应加强核心关键技术与产品创新,加大对波长可调制光源、半导体材料InP和Ploymer工艺研究、高速芯片、高速集成电路lC及光电集成技术等重点技术领域的研发投入;在40G、100G和400G光器件及核心芯片下一代PON用光器件及模块等领域加快重点研发技术/产品的进程。在 10GPON、40G光器件及模块产品产业化应用、低成本直调了16×2.5Gb/s WDM光纤接入芯片及传输模块产业化、100G、400G器件与模块产业化等项目上大研发力度。

  7) 完善产业链配套措施。大力发展具有原创型的核心技术、其产品/技术拥有自主知识产权、有创新活力的中小民营企业的发展。包括国家及省出台的相关政策、科技人员创业、科技成果转化、产业链主导产品的政府优先采购等产业配套政策的落实由改府牵头,协调企业运营相关政府部门,制定相关政策,为企业提供亮效、快捷服务具体为工商、税务、质检、安全、环保等方面,同时制定相关减免税政策,减轻企业负担。对重点企业,选择重要项目跟踪支持,从研发到成果转化及产业化,全程服务,帮助企业做大做强。

 

 

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