國家加大芯片研發(fā)投入提高光器件國產化率

2018-03-12 14:05:00??? ??? 0

  作為光電子技術的核心和關鍵,光電子器件隨著光電子產業(yè)的迅猛發(fā)展,其市場規(guī)模逐年攀升。未來五年是實現(xiàn)《中國制造2025》發(fā)展目標的關鍵時期,也是光電子器件產業(yè)加速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期。為此,工信部電子信息司指導中國電子元件行業(yè)協(xié)會并組織來自國內光電子器件重點企業(yè)、研究機構、大專院校、行業(yè)專家等,共同編制了《中國光電子器件產業(yè)技術發(fā)展路線圖(2018-2022)》,分析光電子器件產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,研判行業(yè)發(fā)展重點和難點,制定光電子器件行業(yè)未來五年發(fā)展目標。

  第一,產業(yè)現(xiàn)狀

  根據咨詢機構Ovum數據,2015—2021年,全球光通信器件市場規(guī)??傮w呈增長趨勢。預計2020年收入規(guī)模將達到166億美元。其中,電信市場和數據通信市場對光通信器件的需求保持穩(wěn)定的增長,而接入網市場需求趨穩(wěn)。與設備、光纖光纜市場相比,光通信器件領域還處在充分競爭時代,由于很多光通信器件企業(yè)都是在某一細分領域精耕細作,造成了廠商眾多、集中度低的市場格局,市場份額也相對分散。

  從產品技術看,全球主要光器件廠家均積極布局有源光芯片、器件與光模塊產品,并達到100Gb/s速率及以上的水平。國內企業(yè)在無源器件、低速光收發(fā)模塊等中低端細分市場占有率較高,但在高端有源器件、光模塊方面的提升空間還很大。此外,數據中心市場拓展成為眾多光器件廠商的共同選擇。

  從盈利能力看,光通信器件行業(yè)本身在整個產業(yè)鏈中的盈利能力是最低的,再加上國內企業(yè)集中在中低端產品,盈利水平更是不樂觀。這使得國內大部分廠家無法投入更多資金用于高端產品的技術研發(fā),難以實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。

  從市場占比分析,中國企業(yè)實力偏弱,全球光通信器件市場占有率前十名企業(yè)中僅有一家中國企業(yè)。

  從產品技術分析,當前全球光通信行業(yè)的高端器件產品幾乎全部由美日廠商主導,且出現(xiàn)供不應求的局面,而國內基本屬于空白,或處于研發(fā)階段。

  從核心芯片能力分析,國內企業(yè)目前只掌握了10Gb/s速率及以下的激光器、探測器、調制器芯片,以及PLC/AWG芯片的制造工藝以及配套IC的設計、封測能力,整體水平與國際標桿企業(yè)還有較大差距,尤其是高端芯片能力比美日發(fā)達國家落后1~2代以上。而且,我國光電子芯片流片加工嚴重依賴美國、新加坡、加拿大、德國、荷蘭等國家和我國臺灣地區(qū),使得關鍵技術大量流失。由于缺乏完整、穩(wěn)定的光電子芯片、器件加工工藝平臺以及工藝人才隊伍,國內還難以形成完備的標準化光通信器件研發(fā)體系,導致芯片研發(fā)周期長、效率低。

  第二,發(fā)展思路及目標

  1.發(fā)展思路

  (1)改善企業(yè)生存環(huán)境,營造良性產業(yè)生態(tài)。

  (2)攻關高端芯片/器件,保障供應鏈安全。

  (3)加強國際市場,推動產業(yè)向國際化發(fā)展。需借助國家“一帶一路”倡議,積極培育亞洲、非洲的光通信市場,促使其加強網絡建設投入,并且通過國外建廠實現(xiàn)國際化生產,通過國外建設研究中心實現(xiàn)國際化研發(fā)。

  2.結構調整目標

  (1)產品由低端走向高端——以市場為導向,優(yōu)化產品結構。我國光通信器件企業(yè)應重點加強100Gb/s光收發(fā)模塊、ROADM產品、高端光纖連接器、10Gb/s與25Gb/s激光器、配套集成電路芯片的研發(fā)投入與市場突破,在下一代400Gb/s光收發(fā)模塊產品、硅光集成領域加大投入和研發(fā)研發(fā)進度,爭取跟國際一流廠商處于并跑狀態(tài)。

  (2)技術由組裝走向核心芯片——補齊上游短板,夯實產業(yè)基礎。光收發(fā)模塊的核心技術在于光電子芯片。必須建立自己的光電子芯片研發(fā)和制造能力,包括激光器芯片、光探測器芯片、集成電路芯片、光子集成芯片。確保在2022年中低端光電子芯片的國產化率超過60%,高端光電子芯片的國產化率突破20%。

  (3)培育龍頭領軍企業(yè)和新興中小企業(yè)——壯大薄弱環(huán)節(jié)產業(yè)群體。培育龍頭領軍企業(yè),在核心技術開發(fā)、標準制定等多方面帶動產業(yè)做大做強。

  (4)推動上下游產業(yè)鏈互聯(lián)互通——規(guī)范產業(yè)環(huán)境,構建產業(yè)生態(tài)。一方面,推動國內系統(tǒng)設備廠家優(yōu)先選用國產光器件,充分發(fā)揮國內市場、優(yōu)質設備商的帶動作用;另一方面,產業(yè)鏈上下游可以共同開展技術研發(fā),建立測試平臺,共同培育應用生態(tài),參與國際標準制定,從而共同提升主導能力。

  3.技術創(chuàng)新目標

  (1)搭建產業(yè)技術協(xié)作與創(chuàng)新平臺,構建長效的創(chuàng)新發(fā)展機制。加快信息光電子國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設,發(fā)揮行業(yè)骨干企業(yè)主導作用,有效整合國內外各類創(chuàng)新資源,帶動相關產業(yè)轉型升級。

  (2)加強核心有源激光器、硅基光電子芯片及上游關鍵材料等設計、制造工藝平臺建設與工藝人才培養(yǎng)。需要通過搭建共性技術研發(fā)平臺、加大人才的儲備、引進海外高端人才等方式加快補齊短板。

  (3)突破高密高速等集成封裝與測試工藝,實現(xiàn)高端產品產業(yè)化。以優(yōu)勢企業(yè)為主體,盡快推出光傳輸網絡用的100Gb/s和200Gb/s相干光收發(fā)模塊和ROADM產品,數據中心用200Gb/s和400Gb/s光收發(fā)模塊,以及5G移動通信用的工溫25Gb/s光收發(fā)模塊等,并形成規(guī)?;慨a,支持國家重大工程的實施。

  (4)完善技術標準、知識產權體系建設。建立完善的光通信系統(tǒng)及光通信器件標準體系,鼓勵科研院所、企業(yè)積極參與提交國際和國內技術標準標準草案,深入參與國際標準化工作、加強行業(yè)協(xié)會的團體標準建設,推動自主知識產權成果轉化為國際標準。加強光通信器件專利申報,確保專利申報數量與美日差距縮小,提升專利質量,建立國內專利池,在國際競爭中形成合力。