1. 全球光電子市場概述

2015年全球光子產(chǎn)品市場規(guī)模為4470億歐元。歐洲光電子產(chǎn)業(yè)為692億歐元，占全球市場份額的15.5％。跟歐洲相比，日本國內(nèi)光電子產(chǎn)業(yè)680億歐元，兩者差不多。自2011年至2015年，歐洲以1.3％的增長率從656億歐元發(fā)展過來。如果我們將光伏排除在外，歐洲光子產(chǎn)品的產(chǎn)量為666億歐元，占全球市場份額的17％（3910億歐元）。同期沒有光伏的增長率為3.9％（從571億歐元發(fā)展）。 2015年日本光電子產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了萎縮（-5.1％）。

值得注意的是，歐洲光電子產(chǎn)業(yè)的增長強于歐洲的工業(yè)生產(chǎn)（不計算光伏，增長率是0.1％比3.9％）。但是，除了光伏發(fā)電之外，歐洲光電子產(chǎn)業(yè)的增長實際上幾乎只有全球光子市場增幅6.7％的二分一。中國是歐洲經(jīng)濟增長放緩的一個重要原因，中國越來越多地在全球光子產(chǎn)品中占據(jù)越來越大的份額，導(dǎo)致所有其他主要生產(chǎn)國的市場份額損失。

1.1光電子部分

與電子產(chǎn)品一樣，光子產(chǎn)品正在許多不同的應(yīng)用和廣泛的領(lǐng)域中使用。Photonics21在圖1所示的十個部門中對它們進行了總結(jié)。在生產(chǎn)技術(shù)部分，有激光材料加工系統(tǒng)、光刻系統(tǒng)、用于生產(chǎn)技術(shù)的激光和用于晶圓步進器的物鏡。在測量和圖像處理部分，有機器視覺、光譜儀和模塊、二進制傳感器和各種測量系統(tǒng)。在醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)領(lǐng)域，有以下產(chǎn)品 - 用于眼鏡和隱形眼鏡的鏡片（未包括在日本工業(yè)的進一步概述中），用于醫(yī)學(xué)治療內(nèi)窺鏡、顯微鏡、醫(yī)學(xué)成像、眼科和美學(xué)的激光系統(tǒng)，以及其他醫(yī)藥學(xué)和生物技術(shù)研發(fā)的診斷系統(tǒng)。

圖1.光電子行業(yè)包含的部門

歐洲公司通常在全球市場中占有很大的代表，特別是在與工業(yè)制造和醫(yī)療技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域。然而，數(shù)據(jù)相關(guān)的光子技術(shù)（信息，通信和顯示）占據(jù)了世界光電子產(chǎn)業(yè)的47％的份額。在歐洲工業(yè)中，最普遍的領(lǐng)域是激光材料加工和光刻（占世界市場50％的份額）和測量和圖像處理（占35％的份額）。其他全球成功的領(lǐng)域是醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)（占28％的份額），光學(xué)元件和系統(tǒng)（占32％的份額），照明（占25％）和國防與安全（占全球市場份額的26％）。

* 此市場概述基于Photonics21 2017光子市場評估的數(shù)據(jù)以及市場分析師Optech Consulting的數(shù)據(jù)。Photonics21是歐洲技術(shù)平臺，將大多數(shù)領(lǐng)先的光子學(xué)行業(yè)聯(lián)合起來，擁有超過2500名成員。

增長以復(fù)合年增長率（CAGR）表示，并受到貨幣影響的強烈影響。例如，2011年至2015年以歐元計算復(fù)合年增長率為6.2％，以美元計算僅為0.3％。如果以一籃子相關(guān)貨幣（如特別提款權(quán)（IMF特別提款權(quán)））表示，復(fù)合年增長率的市場增長率為3.4％。在查看更多數(shù)據(jù)時要注意這一點，特別是對于歐盟以外的市場。

從全球市場份額增長的角度來看，制造業(yè)領(lǐng)域的增長最為強勁 - 生產(chǎn)技術(shù)和光學(xué)測量與圖像處理在2011年至2015年期間分別增長4.9％和5.7％ 在生產(chǎn)技術(shù)方面，最大的推動力來自激光材料加工（10.8％）。歐洲是激光和系統(tǒng)的主要生產(chǎn)地區(qū)。但是，總部位于北美的公司繼續(xù)購買歐洲激光制造商。這不可避免地導(dǎo)致北美公司擁有的歐洲工業(yè)激光產(chǎn)品的很大一部分。

在光刻技術(shù)方面，荷蘭ASML是全球主要的生產(chǎn)商。收入為63億歐元，占歐洲光子產(chǎn)值的近10％。ASML是微光刻領(lǐng)域的明顯市場領(lǐng)導(dǎo)者，而日本公司主導(dǎo)著用于制造顯示器的光刻系統(tǒng)市場。

光學(xué)測量的子部分包括各種各樣的系統(tǒng)和部件，主要用于工業(yè)應(yīng)用。過去幾年的市場增長得到了許多支持，包括二元傳感器，光譜儀和光纖測量系統(tǒng)。然而，之前大幅增長的引擎--半導(dǎo)體行業(yè)的測量系統(tǒng)卻滯后了。

醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)也以5.3％的速度增長。該部分由治療醫(yī)療系統(tǒng)以及體內(nèi)和體外診斷組成。不包括非光子醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，如模擬X射線，核磁共振，超聲波和純血氧測定系統(tǒng)。

增長強勁（超過10％）的產(chǎn)品部門是制藥和生物技術(shù)行業(yè)的內(nèi)窺鏡，治療激光系統(tǒng)和分析系統(tǒng)。有趣的是，在內(nèi)窺鏡組中，主導(dǎo)公司是奧林巴斯。歐洲的總產(chǎn)量為96億歐元 - 占全球市場份額的28％，第二位是北美，占27％，第三位是日本，占22％。歐洲在內(nèi)窺鏡旁強大的細分市場是顯微鏡和眼科產(chǎn)品。

1.2光電子市場

從全球光電子市場的增長來看，平板顯示器的銷量增幅最大，為9.6％至1180億歐元。 生產(chǎn)技術(shù)也大幅增長（6.4％），激光材料加工系統(tǒng)的需求增長了12％。工業(yè)制造趨向自動化，柔性生產(chǎn)，可控質(zhì)量和小型化的趨勢推動了對激光材料加工的這種需求。其他有助于全球市場增長的類別包括測量和圖像處理（5.8％），醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)（7.2％）等。

圖2 -根據(jù)2017年Photonics21市場評論，全球光子學(xué)市場2015年總計4470億歐元，如下所示，其細分市場如下。

從產(chǎn)品的起源來看，中國在光電子產(chǎn)業(yè)中自信地領(lǐng)先。它領(lǐng)先于日本、歐洲、北美、韓國和中國臺灣。但從制造商總部所在的國家來看，日本仍然是不敗的全球市場領(lǐng)導(dǎo)者。中國在過去四年中取得領(lǐng)先，全球市場份額從2005年到2015年迅速增長。2005年增長率為10％，然后在2011年達到21％，2015年增長率達到令人印象深刻的27％。主要增長領(lǐng)域是光伏、信息技術(shù)、照明、顯示和通信。

在激光材料加工方面，中國制造商也在增加系統(tǒng)和激光器的市場份額。在激光器（消費電子和汽車）的幫助下制造的產(chǎn)品的終端市場越來越多地轉(zhuǎn)移到中國，激光系統(tǒng)的制造也是如此。目前，中國供應(yīng)商主要服務(wù)于當(dāng)?shù)厥袌?，但這可能會像其他一些光子學(xué)領(lǐng)域一樣發(fā)生變化。

首先，中國獲得的巨大市場份額是以犧牲日本為代價，然后是所有其他主要的光電子生產(chǎn)國。在歐洲，最大的損失是光伏、通信和越來越多的照明。

1.3日本的光電子產(chǎn)業(yè)

日本公司是許多光子學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)，尤其是信息技術(shù)和顯示領(lǐng)域?，F(xiàn)在，總部設(shè)在日本的公司近一半的光電子產(chǎn)品正在海外生產(chǎn)，主要是在中國，這幾乎占據(jù)了那里光電子產(chǎn)量的一半。十多年前，日本是光子學(xué)的主要生產(chǎn)國，其全球份額為34％，不包括海外生產(chǎn)。雖然2011年這一份額縮減至21％，而2015年的份額僅為15％左右。如果要包括海外生產(chǎn)，日本仍然是主要的生產(chǎn)商，2011年占40％，2015年占30％。

2015年，主要生產(chǎn)商--中國的全球份額為26.5％，領(lǐng)先于日本的15.4％和歐洲（15.4％），其次是北美（13.6％），韓國（12,5 ％）和中國臺灣10.6％。當(dāng)公司總部的國家用于計算時，生產(chǎn)份額是非常不同的。在這種情況下，日本顯然是生產(chǎn)者的30％，然后是中國，歐洲和北美，每個約14％。

根據(jù)日本光電子產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展協(xié)會（OITDA）的數(shù)據(jù)，2015年日本國內(nèi)光電子市場總價值為8.6萬億日元（600億歐元）。根據(jù)與Photonics21相比略有不同的產(chǎn)品和部分范圍進行調(diào)整后，總產(chǎn)量為9.1萬億日元（680億歐元）。如果包括海外生產(chǎn)，OITDA報告16.9萬億日元（1260億歐元）。

在過去的幾年中，隨著全球趨勢，日本光電子產(chǎn)品在生產(chǎn)技術(shù)，測量和圖像處理以及醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)方面的增長。然而，日本在信息技術(shù)（輸入/輸出），光學(xué)元件和系統(tǒng)（光通信），通信，顯示器和光伏發(fā)電方面的份額下降。

圖3 - OITDA 2016年年度技術(shù)報告中各個領(lǐng)域的國內(nèi)光電子產(chǎn)品變化情況。

日本光電子產(chǎn)業(yè)在大多數(shù)光子學(xué)領(lǐng)域都有著令人印象深刻的足跡，如果包括海外生產(chǎn)，它仍然是全球光子學(xué)的明顯領(lǐng)導(dǎo)者。盡管如此，這一立場受到其亞洲鄰國，特別是中國的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

1.4. 日本的光子學(xué)歷史

日本的光學(xué)產(chǎn)業(yè)建立于100多年前，始于1906年在東京的光學(xué)研究實驗室。在第一次世界大戰(zhàn)期間，日本人正在生產(chǎn)用于軍事應(yīng)用的光學(xué)器件，從那時起，各種研究和制造精密玻璃、過濾器、涂層、非球面，精密光學(xué)組件、電光學(xué)和許多其他產(chǎn)品開始增長。這些相同的集群開始進行激光研究，基于激光的材料加工和光刻。 松下，奧林巴斯和佳能等技術(shù)和成長型公司是處于這些集群的核心，并為其技術(shù)進步開發(fā)了一個巨大的供應(yīng)鏈。這些集群是日本經(jīng)濟的主要貢獻者之一。

日本的第一臺激光器是在1960年開發(fā)的，從那時起，日本正在根據(jù)1990年SPIE會議“工業(yè)激光器市場”中來自Fanuc的Norio Karube的演講，開發(fā)激光技術(shù)。激光器的發(fā)展部分來自20世紀(jì)50年代紅寶石晶體的有源光譜研究，大部分研究都是在工業(yè)實驗室進行的。

最初，研究是基礎(chǔ)性的，將這項技術(shù)引入工業(yè)的主要工作是由包括Norio Karube在內(nèi)的團隊完成的。發(fā)展二氧化碳，YAG和氬氣激光七年多的研究由MITI資助，并擴展到精密加工技術(shù)的發(fā)展。

那時，1990年，日本每年生產(chǎn)2000多個二氧化碳和1500多個YAG激光裝置。日本頂級CO2和YAG激光器制造商分別是Amada，Daihen，發(fā)那科、日立、松下、三菱，NEC，NIIC，Shibuya和東芝。1990年，當(dāng)?shù)毓?yīng)商占據(jù)了日本市場的83％以上，其中17％的市場份額屬于海外生產(chǎn)商。進口到日本的大部分二氧化碳系統(tǒng)來自CG，Ferranti，Photon，PRC，RS和通快。日本激光器制造商主要是為國內(nèi)市場生產(chǎn)，1990年出口率僅為5％。

這些日本工業(yè)公司中的許多公司至今仍存活下來，但其中不是很多仍然在制造激光器。如今，日本的大多數(shù)激光系統(tǒng)都是從海外進口的。然而，激光加工設(shè)備制造商仍然占有重要的全球市場份額。

1.5. 激光發(fā)展趨勢

每年Laser Focus World都會通過Strategies Unlimited的分析發(fā)布激光市場評估和預(yù)測。這篇評論只涉及激光而不是完整的光子學(xué)行業(yè)。從2014年的那些評論來看，很明顯激光行業(yè)正在不斷發(fā)展。

關(guān)鍵驅(qū)動因素是消費電子設(shè)備和中國的產(chǎn)量增加。光纖激光器，LIDAR激光器和VCSEL是領(lǐng)先的技術(shù)。自2016年以來最大的行業(yè)是激光材料加工，其次是通信行業(yè)。該行業(yè)的四位領(lǐng)導(dǎo)者——相干（美國），大族激光（中國），IPG Photonics（美國）和通快（德國）在2017年的表現(xiàn)都好于預(yù)期，每家收入超過10億美元并且顯著增長。

相干將增長歸功于微電子行業(yè)，尤其是與OLED相關(guān)的行業(yè)，和羅芬的收購，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的銷售以及航空航天和國防市場的增長。大族激光還通過收購加拿大光纖供應(yīng)商來增加其收入，現(xiàn)在占有全球光纖激光器應(yīng)用端的近17％。IPG Photonics 2017年的收入增長了10％，因為它們正在接管材料加工市場（切割，焊接和3D打印技術(shù)），總收入超過10億歐元。通快也增長了10％以上，達到創(chuàng)紀(jì)錄的近30億歐元收入。他們將這種增長歸功于過去幾年全球經(jīng)濟增長。

從設(shè)備及其制造中使用的技術(shù)的角度來看，消費電子產(chǎn)品也是2017年增長的主要原因。例如，對于任何智能手機的制造，基于激光的工藝用于玻璃切割，雕刻或電路板處理。此外，智能手機使用OLED屏幕，部分使用激光制造，甚至是帶有VCSEL的新型3D傳感器。激光在我們的日常生活中越來越普遍。從我們使用的東西的制造，各種各樣的傳感器，醫(yī)療應(yīng)用到農(nóng)業(yè)和娛樂。