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半導(dǎo)體激光器行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 華光光電    2023-09-22

（1）行業(yè)發(fā)展面臨的主要機(jī)遇

①?lài)?guó)家政策的支持

國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)政策扶持和推動(dòng)激光相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光電子器件制造屬于工業(yè)制造業(yè)，其行業(yè)主管部門(mén)為發(fā)改委和工信部。發(fā)改委主要負(fù)責(zé)研究制定行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略、總體產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃，對(duì)光電行業(yè)進(jìn)行宏觀(guān)的指導(dǎo)和管理。

工信部主要負(fù)責(zé)制定并組織實(shí)施行業(yè)規(guī)劃、計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)政策，擬定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步與科研成果產(chǎn)業(yè)化，起草相關(guān)法律法規(guī)草案，制定規(guī)章；監(jiān)測(cè)行業(yè)日常運(yùn)行，指導(dǎo)行業(yè)質(zhì)量管理等工作。行業(yè)內(nèi)部自律性管理組織為中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)及全國(guó)光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。

中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)的主要職責(zé)包括開(kāi)展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流及科技交流、推動(dòng)學(xué)術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)學(xué)科發(fā)展等。中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)激光行業(yè)進(jìn)行實(shí)際管理和協(xié)調(diào)，通過(guò)建立健全行規(guī)行約，強(qiáng)化行業(yè)內(nèi)自律性管理；開(kāi)展本行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查與行業(yè)預(yù)測(cè)，對(duì)光電行業(yè)的有關(guān)政策、法規(guī)的制定進(jìn)行研討并提出建議。

其下設(shè)激光應(yīng)用分會(huì)，主要職責(zé)為推動(dòng)激光技術(shù)的創(chuàng)新、合作與交流。全國(guó)光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)激光基礎(chǔ)技術(shù)、激光器件和材料、激光設(shè)備（不含文物保護(hù)激光設(shè)備）、光輻射安全及相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，并對(duì)口國(guó)際電工委員會(huì)光輻射安全和激光設(shè)備技術(shù)委員會(huì)（TEC/TC76）的標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)。

較有代表性和影響力的政策包括：2020年1月，科技部、發(fā)改委、教育部、中科院、自然科學(xué)基金委頒發(fā)《加強(qiáng)“從0到1”基礎(chǔ)研究工作方案》，面向國(guó)家重大需求，對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)中的重大科學(xué)問(wèn)題給予長(zhǎng)期支持，推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，其中重點(diǎn)支持領(lǐng)域包括人工智能、3D打印和激光制造等。

2021年1月，工信部牽頭發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中重點(diǎn)提及聚焦量子信息、光子與微納電子、人工智能、集成電路、量子信息等重大創(chuàng)新領(lǐng)域，建設(shè)國(guó)家級(jí)平臺(tái)、實(shí)施前瞻性戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。

國(guó)家為激光行業(yè)配套的產(chǎn)業(yè)政策，為行業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境，有利于行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

目前，激光行業(yè)的市場(chǎng)化程度很高，政府部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì)僅負(fù)責(zé)宏觀(guān)管理和政策指導(dǎo)，企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和具體業(yè)務(wù)管理完全以市場(chǎng)化方式進(jìn)行。

激光產(chǎn)業(yè)是支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要配套產(chǎn)業(yè)，我國(guó)政府高度重視并支持激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來(lái)，國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、工信部等部門(mén)以及相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)頒布的與光電子器件及下游行業(yè)發(fā)展相關(guān)的主要產(chǎn)業(yè)政策。

②下游廣闊的應(yīng)用空間為行業(yè)發(fā)展奠定了市場(chǎng)基礎(chǔ)

半導(dǎo)體激光器具有波長(zhǎng)范圍較大、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)成本低、可集成性好等特點(diǎn)。半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)換效率超過(guò) 50%，最大可達(dá)到 70%以上，具有天然的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。另外，半導(dǎo)體激光器除了單獨(dú)應(yīng)用外，還是固體激光器、光纖激光器等的泵浦光源，即固體激光器、光纖激光器等本質(zhì)上是半導(dǎo)體激光器的下游應(yīng)用產(chǎn)品。

目前，半導(dǎo)體激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括測(cè)量傳感、激光雷達(dá)、先進(jìn)制造、醫(yī)療健康、光刻與印刷、激光打印機(jī)、安防監(jiān)控、科研與國(guó)家戰(zhàn)略高技術(shù)等，產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間較大。由于半導(dǎo)體激光器應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其下游的應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷擴(kuò)展，發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間巨大。

A、高技術(shù)制造業(yè)占比提升，激光技術(shù)引領(lǐng)制造業(yè)革命

近年來(lái)，我國(guó)激光技術(shù)迅速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于激光智能制造裝備等領(lǐng)域，越來(lái)越多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)依靠激光加工技術(shù)，來(lái)改變產(chǎn)品的加工工藝提升產(chǎn)品的質(zhì)量，解決傳統(tǒng)工藝所不能解決的難題。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和市場(chǎng)培育，未來(lái)對(duì)生產(chǎn)工藝和質(zhì)量的要求提升將促使激光工藝的滲透率不斷提升，促使對(duì)激光產(chǎn)業(yè)上游的核心器件如半導(dǎo)體激光器芯片、器件和模組等的市場(chǎng)需求進(jìn)一步提升。

B、激光技術(shù)在貼近消費(fèi)群體應(yīng)用層面滲透率提升

2022 年，我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)增加值 63.87 萬(wàn)億元，占 GDP 的比重為 52.8%，連續(xù) 11 年第三產(chǎn)業(yè)增加值超過(guò)來(lái)第二產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起主要拉動(dòng)作用。隨著消費(fèi)者對(duì)美好生活需求的逐步提高，激光技術(shù)在各大領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，已滲透到人們生活的方方面面，尤其是在商業(yè)投影、家用電視等激光顯示、醫(yī)療健康、測(cè)量傳感等貼近消費(fèi)群體應(yīng)用層面的滲透，對(duì)滿(mǎn)足消費(fèi)者高端需求及優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)起到了重要作用。

下游行業(yè)不斷擴(kuò)展的應(yīng)用領(lǐng)域和旺盛的市場(chǎng)需求，為行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。

③半導(dǎo)體激光器芯片等核心器件的國(guó)產(chǎn)化將提升激光器下游市場(chǎng)需求

激光產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化正由下游向上游傳導(dǎo)。目前，激光行業(yè)的下游激光設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已較高，催生出了大族激光、海目星、帝爾激光、聯(lián)贏(yíng)激光、華工科技等上市公司。激光器芯片國(guó)產(chǎn)化，加速了中游光纖激光器和固體激光器的國(guó)產(chǎn)化，質(zhì)量、技術(shù)與服務(wù)品質(zhì)亦在競(jìng)爭(zhēng)中逐漸提高，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品崛起并逐漸取代進(jìn)口產(chǎn)品。

由于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)實(shí)施技術(shù)封鎖，及下游激光產(chǎn)業(yè)降低成本的需求，我國(guó)半導(dǎo)體激光器核心器件必須尋求突破，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和核心器件的自主可控。加快前沿技術(shù)研究及核心器件國(guó)產(chǎn)化是提升我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。隨著以半導(dǎo)體激光器芯片為主的核心器件的國(guó)產(chǎn)化，下游激光器市場(chǎng)需求將進(jìn)一步提升，激光器的滲透率將進(jìn)一步提升，并有望提升我國(guó)激光器和高端設(shè)備制造水平，促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)整體水平提升。

（2）行業(yè)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)

①人才競(jìng)爭(zhēng)激烈

在全球市場(chǎng)，半導(dǎo)體激光器行業(yè)的人才競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。由于半導(dǎo)體激光行業(yè)是技術(shù)密集型行業(yè)，研發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品技術(shù)含量高，其中，激光器芯片又是整個(gè)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈最頂端、最核心的部分，要求行業(yè)技術(shù)人員既掌握相關(guān)理論知識(shí)，又具備較高的應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力。當(dāng)前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體激光器芯片技術(shù)人才數(shù)量有限，所以行業(yè)內(nèi)高端技術(shù)人才稀缺、核心骨干人才缺口大。專(zhuān)業(yè)人才的缺乏在一定程度上制約了我國(guó)激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

②國(guó)內(nèi)企業(yè)規(guī)模較小

半導(dǎo)體激光器行業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)投入需求較大，只有規(guī)模企業(yè)才能夠持續(xù)通過(guò)人才培養(yǎng)投入和研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入，提升產(chǎn)品質(zhì)量，豐富產(chǎn)品線(xiàn)以滿(mǎn)足客戶(hù)需求。在全球范圍內(nèi)，半導(dǎo)體激光器行業(yè)內(nèi)的主要參與者包括相干公司、恩耐、朗美通等國(guó)際巨頭，該等企業(yè)技術(shù)工藝成熟、資金及研發(fā)實(shí)力雄厚，不僅從事半導(dǎo)體激光器外延片、芯片、器件的研發(fā)和生產(chǎn)，同時(shí)也從事半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)鏈中下游的相關(guān)業(yè)務(wù)，在國(guó)際市場(chǎng)保持著較高的市場(chǎng)占有率。

相比而言，國(guó)內(nèi)企業(yè)在整體規(guī)模、研發(fā)投入等方面與該等國(guó)際巨頭存在較大差距，從而在國(guó)際市場(chǎng)上面臨較大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。