文/LFWC

SPIE最新觀察：全球光子學(xué)行業(yè)趨勢、前景和疫情的影響

圖1：雖然53%的調(diào)查參與者記錄的訂單達(dá)到或超過了疫情爆發(fā)前的水平，但仍有18%的參與者表示訂單嚴(yán)重減少。（圖片來源：SPIE）

幾年前，人們就將21世紀(jì)視為光的世紀(jì)。事實(shí)上，光子學(xué)技術(shù)已經(jīng)遍布于人們?nèi)粘Ｉ�活的眾多領(lǐng)域：它是高速互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，它使智能手機(jī)等流行產(chǎn)品成為可能，這只是其中兩個簡單的例子。國際光學(xué)工程學(xué)會（SPIE）工業(yè)發(fā)展總監(jiān)Steve Anderson發(fā)表了對光子學(xué)市場的看法，他從更廣泛的視角來看待光子學(xué)技術(shù)，并將其作為大部分經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種使能技術(shù)。他關(guān)注的重點(diǎn)是光子學(xué)價值鏈，并將其區(qū)分為四個層次：

- Level 1：元器件（如成像芯片、燈和鏡頭）

- Level 2：光子產(chǎn)品（如成像組件、顯示器和LED燈）

- Level 3：使能類產(chǎn)品（如智能手機(jī)和自動駕駛汽車）

- Level 4：使能類服務(wù)（如云計算、電子商務(wù)和視頻流）

很明顯，從這四個層次得出的經(jīng)濟(jì)數(shù)字，與單獨(dú)來自工業(yè)激光市場的數(shù)字是非常不同的。Anderson估計，2012-2018年間，光子學(xué)元器件市場的復(fù)合年均增長率（CAGR）為7.6%；在今年早些時候，激光市場分析師Allen Nogee曾估計，純激光市場的復(fù)合增長率為13.5%。Anderson的統(tǒng)計數(shù)字包括了2000~3000億美元的光子學(xué)市場。兩位專家一致認(rèn)為：激光和整個光子學(xué)市場的發(fā)展?fàn)顩r都相當(dāng)健康，疫情對其造成的影響，小到出乎意料。

Anderson介紹了光子學(xué)行業(yè)中的一些有趣的細(xì)節(jié)。根據(jù)他在2018年進(jìn)行的統(tǒng)計，全球共有4298家生產(chǎn)光子學(xué)元器件的公司；其中52%的公司位于亞洲，而其余的公司幾乎平均分布在美洲和歐洲。光子學(xué)市場是一個中小型公司占大多數(shù)的市場，有數(shù)據(jù)顯示，該行業(yè)中約有80%的收入是由117家公司貢獻(xiàn)的；而其中3075家小型公司所占據(jù)的市場份額，只有2.5%。

SPIE和位于英國的光子學(xué)領(lǐng)導(dǎo)小組（Photonics Leadership Group）進(jìn)行了三項(xiàng)調(diào)查，以了解新冠疫情對光子學(xué)領(lǐng)域的影響（見圖1）。這些調(diào)查顯示，截至2020年12月，商業(yè)活動大多已經(jīng)恢復(fù)到疫情前的水平。在美國，57%的受訪者報告說已經(jīng)恢復(fù)到疫情前的水平；英國相應(yīng)的比例是42%；另有27%的美國受訪者和35%的英國受訪者表示，目前的商業(yè)運(yùn)營能力處于疫情前的75%-95%的水平。

談及對2021年的預(yù)期，超過60%的受訪者給出了樂觀回應(yīng)，預(yù)計在這一年里，新產(chǎn)品開發(fā)、投資、業(yè)務(wù)擴(kuò)展和銷售都會增加。事實(shí)上，在任何類別中，只有不到20%的受訪者對今年的情況給出了悲觀預(yù)期。這也與美國制造業(yè)在2020年底得以恢復(fù)的情況相吻合。

總之，Anderson發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)光子學(xué)業(yè)務(wù)即便在疫情期間也沒有受到太大影響，基本都處于健康的增長狀態(tài)。盡管2021年的近期前景可能與去年持平或略有下降，但總體上還是樂觀向前發(fā)展的。對于那些有幸在疫情期間進(jìn)行投資的公司來說，他們很可能會變得更加強(qiáng)大。

 Allen Nogee：疫情時代的全球激光市場

圖2：2020年全球各個細(xì)分激光市場的份額和增長情況。

2020年全球各個細(xì)分激光市場的份額和增長情況——總額為165億美元

 2020年對全球經(jīng)濟(jì)來說是困難的一年，但激光市場的表現(xiàn)卻出人意料地好。市場研究公司Laser Markets Research總裁Allen Nogee指出，激光市場的這種復(fù)原力至少源于兩方面的原因。首先，激光器通常被內(nèi)置在其他設(shè)備中，而這種投資不會在短時間內(nèi)進(jìn)行或取消。第二個原因是激光器和激光系統(tǒng)最重要的市場——中國，在疫情中的恢復(fù)速度較快。

在全球和美國國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中也顯示了這一點(diǎn)。2020年，美國的GDP下降了3.6%；歐洲下降了7.4%；而中國則增長了2.3%。與此同時，全球激光市場以8%的速度顯著增長，達(dá)到165億美元（見圖2）。

雖然疫情帶來的不確定性依然存在，但Nogee對2021年的前景表示樂觀。在宏觀經(jīng)濟(jì)方面，他預(yù)計美國（3.5%）、歐洲（3.6%）和中國（7.9%）均會出現(xiàn)高增長。事實(shí)上，2021年這些地區(qū)的增長率可能是三年多來最高的。同樣，激光市場將在2021年增長10.4%，達(dá)到182億美元。

在細(xì)分市場的增長情況則存在差異。用于材料加工的激光器，在2020年溫和增長3.5%，達(dá)到52億美元。盡管這一細(xì)分市場的銷售數(shù)量有所增加，但是卻經(jīng)歷著巨大的單價壓力。超短脈沖激光器市場的需求也在增加，但這幾年來市場總規(guī)模一直保持在6億美元左右。

通信設(shè)備市場表現(xiàn)較好，增長了10.6%，達(dá)到41.7億美元。這一增長背后的驅(qū)動力主要來自中國的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以及向家庭辦公和家庭教育的過渡。

相比之下，醫(yī)療市場表現(xiàn)欠佳，縮減了25%，降到9.35億美元。牙科激光器的銷售額下降了29%，這可能與激光牙科手術(shù)相關(guān)的感染風(fēng)險有關(guān)。國防應(yīng)用受疫情的影響不大，該市場主要集中在定向能武器上，目標(biāo)是擊敗1-3英里范圍內(nèi)的無人機(jī)或小型船只，這部分市場增長了16%，達(dá)到16.35億美元。

2020年，半導(dǎo)體市場強(qiáng)勁增長，相應(yīng)地，賣給這個市場的激光系統(tǒng)也穩(wěn)固增長。準(zhǔn)分子激光器和大型CO₂ 激光器受益于半導(dǎo)體市場的繁榮，并且這種趨勢將繼續(xù)。用于光刻系統(tǒng)的激光器收入增長了19%，達(dá)到12.75億美元。

隨著智能手機(jī)中光學(xué)傳感系統(tǒng)的不斷普及，面向傳感應(yīng)用的激光器市場急劇增長。傳感激光器主要是邊緣發(fā)射激光器和垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）；該市場在2020年大幅飆升了37.6%，達(dá)到20.78億美元。民用激光雷達(dá)和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）只占這個市場的9.3%；當(dāng)?shù)谝慌�激光雷達(dá)系統(tǒng)在2022年及以后進(jìn)入市場時，預(yù)計這個子行業(yè)的收入將緩慢增長。

用于智能手機(jī)的激光器在整個激光傳感市場中占了59%的收入。人臉識別和激光雷達(dá)都將VCSEL的銷售推向了新高度。這一領(lǐng)域的前景也引發(fā)了一波兼并和收購浪潮。Lumentum在2018年收購了Oclaro，2020年收購了TriLumina；II-VI在2018年收購了Finisar；Trumpf在2019年收購了Philips Photonics，看中的正是其VCSEL業(yè)務(wù)。

總之，2020年對激光行業(yè)來說還不算太壞。對于2021年，預(yù)計幾乎所有細(xì)分市場的增長都會達(dá)到疫情之前的水平，甚至有些領(lǐng)域會大幅增長，超過2019年和2020年的水平。如果疫情沒有導(dǎo)致制造業(yè)進(jìn)一步放緩，全球激光市場可能會增長到182億美元。

表1：全球激光器市場估計與預(yù)測

顧波：中國激光市場中新的全球化模式、不確定性和挑戰(zhàn)

圖3：中國光纖激光器市場的本土化過程（2017-2020）。（圖片來源：Bos Photonics）

中國是世界上最大的單一激光市場，因此，顧波先生的演講備受期待。2017-2018年，中國激光市場都處于增長之中，但2019年市場出現(xiàn)了下滑，緊接著又遭遇了疫情爆發(fā)。疫情首先襲擊了武漢——這也是許多中國激光和光子學(xué)公司的所在地，隨后疫情席卷了歐洲、北美和世界其他地區(qū)。幸運(yùn)的是，中國很快控制住了疫情，很多市場領(lǐng)域得以快速恢復(fù)，包括中國的激光市場。2020年，中國激光市場規(guī)模的總量為109.1億美元，突破了100億美元的大關(guān)。

在大環(huán)境下，中國正在發(fā)生著一些重要的改變。2020年中國的GDP只增長了2.3%。不過，其總量還是達(dá)到了大約21萬億美元，是美國GDP的74%。這是理解中國新的“雙循環(huán)”概念的一個起點(diǎn)，雙循環(huán)是指國內(nèi)國際雙循環(huán)。國內(nèi)循環(huán)，就是國內(nèi)的供給和需求形成循環(huán)，所有的環(huán)節(jié)都發(fā)生在國內(nèi)；國際循環(huán)，就是參與國際產(chǎn)業(yè)鏈的分工。

經(jīng)過了幾十年的不斷擴(kuò)大出口，中國現(xiàn)在開始發(fā)展國內(nèi)市場，并增加消費(fèi)。建議試圖在中國維持業(yè)務(wù)的美國公司，根據(jù)自身在目標(biāo)細(xì)分市場上的產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，制定一個多年的產(chǎn)品本地化戰(zhàn)略。如果有必要，也可以收購本地資產(chǎn)，作為實(shí)力補(bǔ)充。

中國即將出現(xiàn)的另一個優(yōu)勢是：不斷增長的工程勞動力。每年，中國會培養(yǎng)出約600萬名理工科畢業(yè)生，這大約是美國畢業(yè)生人數(shù)的10倍。中國曾經(jīng)從巨大的廉價勞動力中獲益，創(chuàng)造了人口紅利。現(xiàn)在，中國進(jìn)入了工程勞動力人口紅利時代。這將有助于中國在產(chǎn)業(yè)鏈中向更高的附加值轉(zhuǎn)變，這也是“中國制造2025”的一個主要目標(biāo)。在這個行動綱領(lǐng)的指引下，中國的發(fā)展目標(biāo)是從2015年的世界制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)?025年的世界制造強(qiáng)國。

目前，中國激光市場的發(fā)展很符合這一情況：現(xiàn)在有150多家具有相當(dāng)技術(shù)實(shí)力的中國公司可以提供工業(yè)激光器。而這些公司開啟的價格戰(zhàn)，也正在一步步將國外公司擠出一些細(xì)分市場。目前，中低功率的光纖激光器已經(jīng)完成了國產(chǎn)化進(jìn)程，2021年國產(chǎn)化進(jìn)程將擴(kuò)展到高功率光纖激光器和超快激光器領(lǐng)域。

工業(yè)激光系統(tǒng)的單價繼續(xù)快速下降，系統(tǒng)的銷售數(shù)量更快地增長。2020年，中國光纖激光器市場規(guī)模約為13.8億美元，其中國產(chǎn)比例約56%，達(dá)7.73億美元。預(yù)計2021年，中國整個激光市場將有15%的穩(wěn)固增長。

市場增長背后的驅(qū)動力來自多個方面。其中有新基建項(xiàng)目，包括鐵路、橋梁、機(jī)場、海港、地鐵等，這推動了工業(yè)激光系統(tǒng)的銷售。此外，3C電子產(chǎn)品、5G網(wǎng)絡(luò)的推廣以及對電動車的投資，都在推動著激光器的銷售。中國激光器和激光系統(tǒng)的出口也在穩(wěn)步增長�？傊�，中國的激光市場正在蓬勃發(fā)展。

相干公司CEO Andy Mattes：業(yè)務(wù)強(qiáng)勁復(fù)蘇，看好OLED市場

Andy Mattes，相干公司總裁兼CEO

相干公司CEO Andy Mattes自2020年4月起，從John Ambroseo手中接過帥印。當(dāng)時正值新冠疫情爆發(fā)，毫無疑問，疫情讓Andy Mattes面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2020年4月至6月間，公司收入有所下降，但此后一直強(qiáng)勁復(fù)蘇。“目前，公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)恢復(fù)正常，一些客戶甚至開始提前下更多訂單，尤其是在微電子和半導(dǎo)體領(lǐng)域。盡管遭遇疫情危機(jī)，但是與所有供應(yīng)商的早期溝通，是一個關(guān)鍵的成功因素。”Mattes說：“從某種層面來看，我們現(xiàn)在的業(yè)務(wù)情況實(shí)際上已經(jīng)超過了疫情前的水平。”

對于接下來將出現(xiàn)的令人興奮的新興市場，Mattes非�？春肙LED市場。他認(rèn)為，OLED幾乎是面向所有移動設(shè)備的解決方案。Mattes預(yù)計，在未來5-7年內(nèi)，隨著micro-LED的發(fā)展，屆時激光技術(shù)不僅能用于背板的退火，還能用于激光誘導(dǎo)micro-LED向前轉(zhuǎn)移到最終基板上。當(dāng)微加工技術(shù)進(jìn)步以支持5G推出時，超快激光器將處于領(lǐng)先地位。

此外，Mattes還預(yù)計在醫(yī)療領(lǐng)域（流式細(xì)胞儀）、國防和航空航天領(lǐng)域也會有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。一個主要的收入驅(qū)動力將是向電動汽車的過渡，其中激光技術(shù)在電動汽車動力電池單元的制造中，發(fā)揮著重要作用。

產(chǎn)品和所面向的市場的多樣化，有助于應(yīng)對市場的波動。當(dāng)然，這也需要一個非常完備的組織協(xié)助，以適應(yīng)不同客戶的需求。為了創(chuàng)建許多不同的、有針對性的組織結(jié)構(gòu)，相干公司在前端建立了以客戶為中心的銷售組織，在后端建立了以技術(shù)為中心的組織。總之，Mattes對未來發(fā)展充滿樂觀。