---光电产业在国内外的发展概况【调研报告】报告人:孙四五2013/04/091.概述1.1光电材料1.2光电器件1.3光电产业2.国际发展概状3.国内发展概状3.1我国光电产业的开端及兴起3.2现状3.2.1产业分布现状及发展3.2.2光电材料研发能力现状及发展3.2.3国家和地区政策及规划3.3存在的问题及发展趋势1.1光电材料光电材料是指用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等)的材料,主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等,通过分子束外延,CVD等技术手段可以获得相关用途的材料形式。
举例:GaAs(砷化镓)--迁移率高(0.8m2/V.s),禁带宽度大(1.43eV,在军事领域(雷达、电子战系统、导弹、卫星等)和商用领域(移动电话,微波识别系统等)中具有极其重要的作用,GaAs单晶可以用于制造发光二极管(LED)激光器,光控制点(PD)太阳能电池,微波二极管等。
1.2光电器件随着光电技术和光电材料的不断发展,应用在生活、军事上的光电器件得到了蓬勃发展。
发光二极管、液晶显示屏、激光器、太阳能电池由于解决方案新能源,新材料的开发节电、节材器件的开发传统化石能源枯竭金属矿物质枯竭当今世界面临的两大危机光电功能材料光电器件光电产业的发展科技的发展及国防军事的需要军事1.3光电产业➢光电产业是以光电技术为核心、并利用光电技术实现产品的生产与制造,构筑完整的产业链。
光电产业涵盖LCD、LED、光伏、光通信、激光等各个领域。
➢光电技术自20世纪60-70年代开始萌芽,目前已进入技术日新月异、工业化生产技术日渐成熟的时期,已成为全球电子工业产业技术转型的趋势。
光电产业被认为是21 世纪全球经济发展的“战略性行业”之一, 是一个比较庞大的产业,它涉及到了社会的方方面面。
按综合传统习惯和近年来细分产业发展趋势,产业可以具体分为以下几方面:1、液晶产业液晶产业的市场规模日益增长, TFT2LCD 下游应用设备中液晶显示屏、笔记本电脑、液晶电视、手机需求都呈现出强劲的增长势头。
2、发光二极管显示屏产业LED 显示屏行业是一个新兴的阳光产业。
作为重要的现代信息发布媒体之一, 它在证券交易、金融、交通、体育、舞台、广告等领域得到广泛应用。
3、光电器件及照明产业LED 照明器件可能是继煤油灯、电灯之后照明的第三次革命。
LED 原材料、外延、芯片、封装、应用及相关配套件、设备仪器仪表等已形成完整的产业链。
4、激光产业目前,国内从事激光器及激光应用设备生产的单位约500 多家。
激光及应用的销售集中体现在光存储、激光测距和准直、激光医疗设备以及激光加工设备等方面。
5、光学产业由于发达国家已基本退出光学冷加工行业,向现代光电技术和光学设计领域集中,因此全球光学冷加工产业向中国转移的格局已基本形成,大多聚集于珠三角和长三角地区。
➢各国对发展光电产业的政策措施➢美国美国政府,已将光电子技术列入“美国国家关键技术”、“商务部新兴技术”和“国防部关键技术”的研究计划。
1998 年美国在亚利桑那州南部的Tucson,以亚利桑那大学为中心建立了“光谷”,“光谷”内企业约150 余家,主要从事精密电子零件、电子设计软件研发和定位系统等。
➢韩国以三星公司为首的平板显示器供应商,在积极地扩大产能,建立新的生产线以满足市场的需求,LCD 显示器已转向家用电视机,不断扩大屏幕尺寸、降低成本和提高亮度。
➢法国国家科研中心、法国电信公司和阿尔卡特公司在巴黎南部联合建立了国家级光电子技术基地,成为法国光电子技术领域具有国际先进水平的研究与开发中心;➢德国确定光电子是21世纪初保持德国在国际市场上的先进地位至关重要的九大关键技术之一;发达国家光电产业发展迅速。
从20世纪90年代末开始,欧美、日本、韩国等国家纷纷实行“阳光计划”,通过财政补贴、税收和贷款优惠等方式培育和发展光电市场,极大促进了光电产业的发展。
目前,发达国家光电技术和产业非常完备,单晶硅电池的实验室效率已从20世纪50年代的6%提高到目前的24. 7%,多晶硅实验室效率也提高20. 3% ,非晶硅等电池的效率虽低于晶体硅电池,但较以前有所提高。
全球范围内光电技术发展很快,已进入大规模商业化阶段。
而商业化技术主要掌握在西班牙、德国、美国、澳大利亚和以色列等国手中。
从产量和产值上看。
1995~2005年间,全球太阳能电池产量增长17 倍。
2005 年,全球太阳能电池年产量达1 650兆瓦,累计装机发电容量超过50亿瓦。
预计到2010年,全球太阳能电池年产量有望达10 400兆瓦,较2005年的年产量增长6. 3倍;行业销售收入有望达到450亿美元,较2005年增长3. 5倍。
这主要受益于规模经济、生产效率和工艺水平的提高。
从发展趋势看,光伏发电在不远的将来将成为世界能源的主体。
据欧洲联合研究中心预测,2030年光电电力在世界总电力的供应中将达10%以上, 2040年达20%以上, 2050年达30%以上,本世纪末将达60%以上。
3.国内发展概状3.1我国光电产业的开端及兴起自从我国研制出第一台红宝石激光器以后,激光技术得到了迅猛的发展,特别是改革开放以后,以激光为特色的信息光电子产业作为一支产业新军迅速崛起。
目前我国的通信网络规模位居世界第二,国产通信传输、交换等设备已达到世界先进水平。
3.2现状3.2.1发展现状中国光电产业规模快速扩张,中国光伏电池年产量从最初的几兆瓦迅猛增到2006 年的400 兆瓦。
2006 年,中国已发展成为世界第三大光伏电池制造国。
其中,无锡尚德电力在2008年成为全球第二大光伏企业。
二是技术不断进步。
中国太阳能电池生产工艺技术日趋成熟,一些企业基本掌握了多晶硅加工技术,高纯产量日益提高。
据统计, 2005 年中国高纯硅产量80吨, 2006年产量约为286吨,2007年产量约1 000吨,预计2008年将达10 000吨。
同时,非多晶硅薄膜电池产业也呈现迅猛发展的势头,很多国内企业通过与国外企业的合作已开始进行或计划进行非多晶硅薄膜电池项目的投资。
三是成本大幅下降。
2000年,中国单晶硅太阳能电池发电成本为42 ~47 元人民币/千瓦时,非晶硅太阳能电池发电成本为23~25元人民币/千瓦时。
目前,光电成本约为3. 5元人民币/千瓦时,光电产品的成本与常规能源发电成本进一步接近。
3.2.1产业分布现状及发展从2010年中国光电产业的产值分布图可以看出,对于平板显示产业,已经初步形成环渤海、长三角、珠三角以及中西部四大产业聚集区;对于LED 产业,主要聚集在环渤海、长三角、珠三角等三大区域。
环渤海区域环渤海地区已经形成了以北京、天津、大连、济南等城市为核心的光电产业聚集区,同时,环渤海地区拥有国内领先的科研环境,为产业的发展和升级提供了智力保障。
随着国内产业转移的步伐逐步加快,以及环渤海地区产业环境的持续优化,光电产业也将得到快速的发展。
2. 长三角区域/rollnews/2011-08/18/content_9634582.htm长三角地区目前拥有全国最大的光电产业集群,在研发、制造、应用等各个产业链环节都走在全国的前列。
长三角地区拥有全国最大的液晶模组产业基地,分布在苏州、上海、南京等地,此外还拥有天马、龙腾光电、中电熊猫、三星(在建)等多条高世代液晶面板生产线。
在LED领域,长三角是中国较早发展LED的区域之一,拥有上海、扬州两个国家级的半导体照明工程产业化基地。
3. 珠三角区域/20110818/n316688470.shtml近几年,广东省通过积极布局光电产业上游产业链,进一步提升了产业竞争力。
目前,广东省已经初步形成了以广州、佛山、深圳、汕尾、东莞等城市为主的LCD和OLED产业基地,以东莞、深圳、惠州、江门等城市为主的LED产业基地。
特别是在LED领域,珠三角是全国最大的LED封装基地,目前,广东LED封装产量约占全国的70%,约占全世界的50%,产业规模全国领先。
中西部区域光电产业发展概况随着国内电子信息产业梯次转移进程的加快,以及国家“中部崛起”战略、西部大开发战略的继续实施,沿海地区的产业和资本加速向中西部地区转移,而南昌、合肥、武汉、成都等作为中西部地区产业基础好、发展较快的城市,具有承接长三角、珠三角等东部地区电子信息制造产业转移的天然优势。
中西部地区在政府的大力引导下,光电产业取得了跨越式的发展3.2.2光电新材料研发能力现状3.2.3国家和地区政策及规划“十二五”国家科技计划材料领域2013年度备选项目1.半导体照明: 1.1大电流驱动薄膜半导体照明技术开发(前沿技术类); 1.2“十城万盏”半导体照明应用研究及示范(前沿技术类);2.新型显示 2.1晶体材料和高性能激光引擎技术研究(前沿技术类);2.2移动互联网显示关键技术研究(前沿技术类)我国光电产业发展策略2、国际技术引进。
促成10个国际或国内上中下游合作计划;增加国际技术合作效率与效果;技术人员交流,提高研发与教育能量以及弥补产业上中下游缺口与发展瓶颈等目标。
3、产业策略研究。
搜集全球平面显示器技术、政策与专利信息。
分析竞争国(韩国、日本)产业政策,并比较各种可能政策的优劣势;依照国家产经环境制定适当产业策略等。
4、国际专利布局。
分析与掌握平面显示器领域的关键专利,并产出专利地图,以了解主流技术之所在与技术拥有者的动向。
并进一步规划技术发展方向,适当分配研发资源,提升国际竞争优势。
5、标准规格制定。
检视现有标准规格数据,掌握次世代面板技术规格的制定趋势;协助业界积极参与国际标准规格订定等。
6、重点开展招贤引才工作。
光电人才可说是光电产业竞争力的核心。
3.3存在的问题及发展策略(一) 目标定位低。
发达国家对光电产业发展比较重视,并制定了发展规划。
欧洲、美国和日本预计到2020 年太阳能电池装机容量分别为4 100万千瓦、3 600万千瓦和3 000万千瓦,而我国2020年的太阳能电池装机容量为180万千瓦,只相当于德国2007年的装机容量。
由于发展目标偏低,我国光电产业的可持续发展将受到严重影响。
(二) 技术水平低。
我国光电技术落后,表现在: (1)工艺水平落后。
目前,高纯度硅的生产工艺主要是“改良西门子法”,用这种提纯方法生产的产品占80%以上的市场;(2)光伏电池效率低下;(3)我国薄膜太阳能电池等技术与发达国家存在较大差距,关键设备依靠引进,自主创新能力欠缺。
(三) 产品出口比例高。
我国96%的光电产品出口欧美市场特别是德国市场。
一旦国外市场出现波动,我国光电产业将蒙受打击。
(四)光电新材料技术与制造设备还比较落后导致产品创新能力不足、产品集中在中低端较多、产品结构单,不利于光电新材料企业参与竞争。