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2023年精密光學(xué)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、市場(chǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 茂萊光學(xué)    2023-11-22

（1）精密光學(xué)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

自上世紀(jì)中期激光技術(shù)誕生以來，精密光學(xué)逐漸成為支撐 21 世紀(jì)高科技發(fā)展的核心技術(shù)之一。尤其是自上世紀(jì) 90 年代末數(shù)字化風(fēng)潮席卷光電應(yīng)用產(chǎn)品后，包括精密光學(xué)細(xì)分領(lǐng)域在內(nèi)的光電行業(yè)迎來了發(fā)展機(jī)遇，精密光學(xué)應(yīng)用行業(yè)范圍也越來越廣，各類影像輸出、輸入基本均要使用各式光學(xué)產(chǎn)品，為整個(gè)行業(yè)的長足發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

近年來，全球精密光學(xué)發(fā)展迅速，在工業(yè)測(cè)量、高端裝備制造、激光雷達(dá)、航空航天、生命科學(xué)、智能設(shè)備、軍事、科研等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。隨著上述市場(chǎng)領(lǐng)域的快速發(fā)展，精密光學(xué)產(chǎn)品需求進(jìn)一步增加，為世界精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)前景。德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)（Mechanical Engineering Industry Association，VDMA）發(fā)布的《Photonics in Germany 2019》數(shù)據(jù)顯示，2017 年全球精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為 5,300 億歐元，到 2022 年將達(dá)到 8,000 億歐元。思瀚發(fā)布《2023-2028年中國精密光學(xué)行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及投資前景綜合研究報(bào)告》

自 2000 年以來，光學(xué)器件和光電應(yīng)用產(chǎn)業(yè)步入了快速發(fā)展階段。我國國家層面先后出臺(tái)的鼓勵(lì)政策及發(fā)展規(guī)劃，將高精密光學(xué)器件加工提升到戰(zhàn)略新興技術(shù)層面，為行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。

與此同時(shí)，隨著國際精密光學(xué)企業(yè)大量在中國設(shè)廠并與國內(nèi)光學(xué)加工企業(yè)建立外協(xié)關(guān)系，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)精密光學(xué)企業(yè)抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇，向現(xiàn)代光學(xué)加工企業(yè)轉(zhuǎn)型，逐步縮小了與國際先進(jìn)水平的差距，出現(xiàn)了一批技術(shù)與裝備較為先進(jìn)、自動(dòng)化程度較高、有較強(qiáng)的品質(zhì)保證與過程控制能力、精密光學(xué)產(chǎn)品批量化生產(chǎn)水平具有國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。

（2）精密光學(xué)應(yīng)用市場(chǎng)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精密光學(xué)逐漸向高精度發(fā)展，其應(yīng)用范圍也正變得日益廣泛。傳統(tǒng)光學(xué)主要應(yīng)用于傳統(tǒng)照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等傳統(tǒng)光學(xué)產(chǎn)品；消費(fèi)級(jí)精密光學(xué)作為智能手機(jī)、安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)、車載攝像機(jī)等產(chǎn)品的核心部件，成為影響終端產(chǎn)品應(yīng)用效果的重要因素；而工業(yè)級(jí)精密光學(xué)則主要應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量、激光雷達(dá)、航空航天、生命科學(xué)、半導(dǎo)體、AR/VR 檢測(cè)等國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興領(lǐng)域，行業(yè)空間得到不斷釋放。

目前，越來越多的精密儀器運(yùn)用了光機(jī)電相結(jié)合的新技術(shù)，推動(dòng)了其實(shí)現(xiàn)了多功能、高性能和低成本的要求，促進(jìn)了精密光學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展及加工工藝的變革。此外，尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域特別是國防工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步對(duì)超精密光學(xué)產(chǎn)品提出了新的要求。例如，載人航天、激光武器的光學(xué)系統(tǒng)、光纖通訊元件、光集成電路中的微型光學(xué)器件，都屬于超精密光學(xué)器件，其加工精度可達(dá)納米級(jí)。

國務(wù)院《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020 年）》，確定了極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝、大型飛機(jī)、載人航天與探月工程等十六個(gè)重大專項(xiàng)，這些重大專項(xiàng)是我國科技發(fā)展的重中之重。精密光學(xué)技術(shù)與產(chǎn)品面向科技前沿，作為重大技術(shù)裝備的核心配套部件，在“極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝”、“大型飛機(jī)”、“高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)”、“載人航天與探月工程”等國家科技重大專項(xiàng)中，光學(xué)系統(tǒng)都起到了關(guān)鍵性作用，為國家科技戰(zhàn)略發(fā)展提供了重要支撐。

近年來，國內(nèi)精密光學(xué)制造商日益重視技術(shù)革新和產(chǎn)品創(chuàng)新工作，不斷提高自身產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)水平，較大提升了自身產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定性，從而提高了中國精密光學(xué)企業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。國內(nèi)領(lǐng)先的精密光學(xué)企業(yè)經(jīng)過持續(xù)研發(fā)積累，以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和成本優(yōu)勢(shì)，與歐美發(fā)達(dá)國家知名精密光學(xué)企業(yè)在高科技、高附加值的工業(yè)級(jí)精密光學(xué)領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)，國產(chǎn)化替代正在加速。

（3）精密光學(xué)應(yīng)用逐漸從消費(fèi)級(jí)走向工業(yè)級(jí)

隨著智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)等傳統(tǒng) 3C 消費(fèi)電子產(chǎn)品普及率的快速提升，其市場(chǎng)已逐漸成熟，形成了較為穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)格局。在此背景下，生命科學(xué)、半導(dǎo)體、無人駕駛、生物識(shí)別、AR/VR 檢測(cè)等下游領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)精密光學(xué)系統(tǒng)提出了更高要求，從而推動(dòng)了應(yīng)用領(lǐng)域逐漸從消費(fèi)級(jí)向工業(yè)級(jí)邁進(jìn)。

例如，光學(xué)系統(tǒng)要傳輸更高能量密度的激光束，如慣性約束核聚變（ICF）系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng)等；光學(xué)系統(tǒng)要接收和分辨更微弱的光能量，如深空探測(cè)系統(tǒng)和高分辨對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)等；光學(xué)系統(tǒng)要在極紫外等光學(xué)波長的極限波段保持高分辨成像性能，如極紫外光刻系統(tǒng)等。

在科學(xué)界，精密光學(xué)制造技術(shù)正朝著人類制造能力極限邁進(jìn)，世界各國通過實(shí)施各類大型光學(xué)工程發(fā)展科技、展現(xiàn)國力，助推先進(jìn)制造、空間探測(cè)、航天事業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展。例如，在深空探測(cè)領(lǐng)域，航空器使用的大型口徑光學(xué)器件在實(shí)現(xiàn)超大尺寸（超過 1.5m）的同時(shí)，要滿足輕量化和超精密的要求，包括λ/10 面型精度和納米量級(jí)表面粗糙度，涉及的材料包括熔石英、零膨脹玻璃及碳化硅等。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，為了滿足集成電路制造技術(shù)發(fā)展的要求，極紫外光刻正在成為世界多個(gè)國家發(fā)展的核心技術(shù)，對(duì)光學(xué)器件面型精度的要求達(dá)到λ/200，表面粗糙度低于 0.1nm，這兩項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至超過了當(dāng)前光學(xué)制造技術(shù)的極限。

根據(jù)弗若斯特沙利文發(fā)布的《全球及中國精密光學(xué)市場(chǎng)獨(dú)立行業(yè)研究報(bào)告》，近年來，受到生命科學(xué)、半導(dǎo)體以及生物識(shí)別等下游應(yīng)用領(lǐng)域需求的驅(qū)動(dòng)，工業(yè)級(jí)精密光學(xué)市場(chǎng)從 2019 年的 110.6 億人民幣上升到 2021 年的 135.7 億人民幣，年均復(fù)合增長率達(dá)到 10.8%。作為當(dāng)前科技發(fā)展的前沿陣地，半導(dǎo)體和生命科學(xué)在未來幾年仍將吸引大量投入，對(duì)工業(yè)級(jí)精密光學(xué)產(chǎn)品的需求有望擴(kuò)大。

此外，在元宇宙、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)概念的驅(qū)動(dòng)下，加之人們生活與消費(fèi)理念的持續(xù)升級(jí)，無人駕駛以及 AR/VR 等領(lǐng)域呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展的趨勢(shì)，為工業(yè)級(jí)精密光學(xué)產(chǎn)品帶來廣闊的空間。預(yù)計(jì)全球工業(yè)級(jí)精密光學(xué)市場(chǎng)規(guī)模將從 2022 年的 159.4 億人民幣增長到 2026 年的 267.6 億人民幣，年均復(fù)合增長率為 13.8%。

工業(yè)級(jí)精密光學(xué)設(shè)計(jì)能力和制造技術(shù)的提升是光學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然要求，更是科技發(fā)展進(jìn)步的重要基礎(chǔ)。目前，我國正在經(jīng)歷經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展期，我國有望抓住多項(xiàng)國家工程實(shí)施的有利時(shí)機(jī)，建立起具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)級(jí)精密光學(xué)制造技術(shù)的制造體系。

（4）全球精密光學(xué)器件產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局

當(dāng)前，世界精密光學(xué)行業(yè)發(fā)展已較為成熟，逐漸形成了歐美、日本等發(fā)達(dá)國家主要從事光機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，中國等發(fā)展中國家偏重于光學(xué)器件、系統(tǒng)的制造的產(chǎn)業(yè)格局。從全球范圍內(nèi)看，世界精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)主要集中在德國、日本、韓國和中國臺(tái)灣等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。其中，德國、日本占據(jù)著全球精密光學(xué)技術(shù)的制高點(diǎn)，中國則逐漸成為世界精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)基地。

光學(xué)鏡片和鏡頭的研究與制造在德國具有悠久的歷史與傳統(tǒng)，誕生了以徠卡（Leica）和卡爾 蔡司（Carl Zeiss）等為代表的世界精密光學(xué)巨頭，尤其是蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭制造技術(shù)的典型代表。根據(jù)德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)（VDMA）發(fā)布的數(shù)據(jù)，德國精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)規(guī)模從 2011 年的 270 億歐元增長至 2018 年的 380 億歐元，年均增長 5%。

日本精密光學(xué)工業(yè)自第二次世界大戰(zhàn)之后進(jìn)步迅速，其利用具有吸引力的性能價(jià)格比后來居上，在全球精密光學(xué)市場(chǎng)中逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)企業(yè)主要包括佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、奧林巴斯（Olympus）、智能泰克（Chinontec）、關(guān)東辰美（Kantatsu）等。

為進(jìn)一步降低精密光學(xué)產(chǎn)品的制造成本，日本的光學(xué)技術(shù)逐漸向鄰近國家和地區(qū)擴(kuò)散，中國臺(tái)灣、韓國以及中國大陸在精密光學(xué)領(lǐng)域的生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，涌現(xiàn)出了像臺(tái)灣亞洲光學(xué)、今國光學(xué)、大立光等一批具有世界先進(jìn)水平的精密光學(xué)企業(yè)。

中國大陸正逐漸成為世界精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)基地。近年來，隨著全球發(fā)達(dá)國家和地區(qū)光電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的加快，全球精密光學(xué)制造正逐漸向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移。目前，日本、韓國、中國臺(tái)灣、美國和德國等國家和地區(qū)的知名精密光學(xué)企業(yè)均已在中國大陸設(shè)廠生產(chǎn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。

此外，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平的快速提升，各類電子設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)體系逐漸趨于完善，對(duì)于精密光學(xué)的需求也與日俱增，中國內(nèi)地正逐步成為世界精密光學(xué)的主要生產(chǎn)基地，在理論研究、技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)制造等方面也逐漸與全球領(lǐng)先企業(yè)縮小差距。

未來，全球光學(xué)光電子行業(yè)向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)仍將延續(xù)，這在一定程度上為我國通過技術(shù)水平及產(chǎn)品附加值提升從而獲得行業(yè)重新分工創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，也有利于國內(nèi)精密光學(xué)企業(yè)在較高層次上參與全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，為中國精密光學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)機(jī)遇。