产学研基地为中国光电传感器和新材料制备问题提供新方案
2016年,北京大学光电研究院、吴江区人民政府联合大丰投资等投资商共同建立产学研第三代半导体材料产业园,将在2020年初形成中国第一个以GaN为主、百亿级规模的第三代半导体材料产学研基地,将为中国光电传感器行业中游制造企业提供高性价比的第三代半导体材料,有望解决光电传感器行业高端材料制备问题,提升行业整体的国际竞争力。
光电传感器行业定义及分类
光电传感器(Photoelectric Sensor)又称光传感器,是一种以光电元件为检测元件的传感器。光电传感器工作主要依托“光电效应”,将可见光波信号转化为电信号,可在光电检测系统中实现光电转化功能,并完成信息的传输、处理、储存、显示及记录等工作。光电传感器具有信号响应速度快、非接触测量、性能可靠、探测精度和分辨率高等特点,且体积小、重量轻、能耗低,目前广泛应用于多个领域,如航空航天、通信、智能产品、LED及自动化控制等。按照光电传感器自身可接收信号波长分类,可分为X射线传感器、紫外传感器、可见光传感器、红外传感器等。
中国光电传感器分类
来源:头豹研究院编辑整理
中国光电传感器行业产业链分析
中国光电传感器行业产业链分为三部分:产业链上游主要参与者是光电传感器核心电子元件的原料供应商,产业链中游主体是光电传感器制造企业,产业链下游主要分散在汽车制造、智慧物流及食品检测、烟雾报警器等其他应用领域。
中国光电传感器行业产业链
来源:头豹研究院编辑整理
上游:
中国光电传感器行业产业链上游主要参与者为光电传感器核心电子元件的原料供应商。核心电子元件的原材料主要包括制备第一代半导体的硅(Si)、第二代半导体的砷化镓(GaAs)及第三代半导体的氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)材料。中国光电传感器行业中硅材料半导体的使用量占比高达90%,高端光电传感器所用的第二代和第三代高质量半导体材料多依靠进口,在高端市场中,中国半导体材料供应商不具备议价能力。
中游:
产业链中游主体是光电传感器制造企业。中国是光电传感器制造大国,但本土企业光电传感器核心技术掌握程度低,本土企业以作坊式和OEM生产为主要生产模式,生产产品多为中低端产品,缺乏市场定价权。跨国企业掌握了高端核心技术,加之价值检测工艺严谨,其产品质量稳定性高,产品竞争力高于本土企业,因此跨国企业掌握了市场定价权。
下游:
光电传感器行业链下游主要涉及汽车行业、智慧物流行业、食品检测行业、烟雾报警器及其他行业。汽车行业、智慧物流行业是光电传感器应用最广泛的下游行业。此外,伴随国民经济水平的提高,食品有害物质超标等事件频发,食品安全问题备受关注,光电传感器在食品检测领域需求成为行业下游应用的重点。与此同时,光电传感器在烟雾报警器行业也拥有较大应用空间。
中国光电传感器行业市场规模分析
过去五年,得益于中国汽车行业和物流行业的高速发展,中国光电传感器行业市场规模以8.3%的年复合增长率持续增长。2014年至2018年,中国光电传感器市场规模由25.9亿元增长至35.6亿元。由于光电传感器可广泛应用于智能工业、智能交通、智能电网、智能可穿戴设备等领域,伴随中国物联网及移动互联网等高新产业的进一步发展,这些领域将成为中国光电传感器行业未来市场的主要增长点,带动中国光电传感器行业市场规模进一步增加。
中国光电传感器行业市场规模,2014-2023年预测
来源:中国光电传感器局,头豹研究院编辑整理
中国光电传感器行业驱动因素分析
Ø 高新产业发展提升市场需求
各产业集成化、信息化、智能化进程的推进,为中国光电传感器行业带来广阔的市场发展空间,光电传感器将广泛应用于智能工业、智能交通、智能电网、智能可穿戴设备等领域。正处在高速发展阶段的物联网行业将催生大量新技术、新产品,如自动控制、信息传感、射频识别等技术,而光电传感器是实现这些技术的关键器件,受市场需求因素推动,光电传感器行业将获得较快发展。
中国高新产业发展促进市场需求提升示意图
来源: 头豹研究院编辑整理
Ø 上下游行业联动提升供给能力
中国光电传感器行业上下游企业在多项利好政策加持下增速发展,有助于提升光电传感器技术含量,推动光电传感器产品向数字化、智能化、集成化发展,提高中国光电传感器行业创新能力和国际竞争力。政策规划与资本投入将助力光电传感器行业提升供给能力,结束国际寡头企业对高性能新半导体材料、高端光电传感器的长期垄断局面。
中国光电传感器行业发展趋势
Ø 投资企业与高校、研究所合作,发挥产学研优势
上游半导体材料产业园将逐渐取代处在低端市场的小型半导体材料生产厂商,由高校、研究所等相关研究机构提供最新的实验室前沿研究成果,产业园项目投资方提供科研资金支持,将尖端的科研成果产业化,提升中国光电传感器行业的创新能力,摆脱国际寡头企业对核心技术的垄断。
Ø 光电传感器呈现智能化、微型化、多功能化发展趋势
伴随国民经济的不断增长及物联网行业的快速发展,物流、汽车、家居、LED、航空航天、军事等领域对高端光电传感器的需求量随之上涨,下游应用领域对产品的性能提出更高要求。中国光电传感器将朝着智能化、微型化及多功能化方向发展,下游应用领域范围不断扩大为光电传感器提供更广阔的市场空间 。
中国光电传感器行业发展趋势
来源: 头豹研究院编辑整理
深度见解
中国本土光电传感器市场低端产品产能过剩、同质化现象严重,市场竞争力弱。跨国传感器制造企业核心制造技术一流,检测工艺严谨,产品质量高于本土产品,市场竞争力强。为支持和规范光电传感器行业发展,中国政府出台多项政策,推动智能传感器等领域关键技术研发和产业,促进全产业链发展,为光电传感器行业发展提供动力。同时,本土企业不断尝试新模式,有望减小本土企业与国际企业水平差距,解决行业上游及中游企业缺乏核心、高端技术问题。