电流互感器延时环行业市场深度分析及发展规划咨询

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1、一、 电流互感器延时环行业市场深度分析及发展规划咨询三级标题电子元器件行业竞争激烈光电子器件产品种类繁多，技术更迭速度较快，应用领域广泛，技术上要求厂家具备从芯片设计、芯片封测、器件封装到产品制造的纵向整合能力；产品上要求满足从光电转换、传输放大到子系统的多场景应用需求，因此拥有技术和产品方面综合整合能力的企业，拥有较强的竞争优势。目前，国内现有厂家产品应用领域互相渗透，传统电信传输光收发模块厂家正在向数据中心市场拓展，传统数据通信光收发模块厂家也逐步切入电信传输市场；光纤光缆等部分行业外厂家加大了光电子器件行业投资，行业间并购整合加速，行业竞争加剧。拥有核心技术的厂家，在未来竞争格局中将占据

2、有利地位。三级标题光电子器件发展趋势（一）产业政策为行业发展奠定了良好的基础光电子器件产业是国家鼓励发展的高科技产业，也是国家战略性新兴产业中的支柱产业，近年来受到国家相关部门的高度重视，相继出台了一系列政策予以支持。鼓励政策为光电子器件行业创造了良好的政策环境，有益于行业的平稳发展。（二）高端领域逐渐实现国产化中国国内市场发展迅速，不少企业成功抓住这一历史机遇，掌握半导体、精密光学镀膜及光学超精密加工等相关核心技术，逐步实现产品和技术的。伴随世界贸易格局的变动和国内产业升级进程的推进，政府逐渐加大对国内高端制造业的鼓励和扶持力度，包括光电子元器件在内的高端制造业正加速进程。（三）相关光电子领

3、域技术面向科学前沿阵地超精密加工技术、光学薄膜设计及精密镀膜技术、光刻技术等半导体制程技术等已成为多领域的技术核心。光学光电子制造技术面向科学前沿阵地，是新型信息终端设备制造、智能消费相关设备制造，乃至智能制造装备产业、先进医疗设备及器械制造的重要发展支撑，前述技术进步将直接推动该些领域的发展。三级标题光电子器件下游行业在智能手机领域，随着下游终端用户对拍照要求的不断提高，手机摄像头模组从单摄向多摄、超清、广角、潜摄、长焦、3D方案升级，智能手机市场已经成为IRCF核心终端市场；在汽车领域，随着智能驾驶的兴起，单车车载镜头从后视向侧视、前视、环视、内视等全方位、高规格品类拓展，车载镜头需求增加

4、推动IRCF需求攀升；在智能家居、AR/VR等环境光感应领域，随着5G、万物互联的发展，环境光传感器运用于智能家居场景，应用于实景交互进一步提升用户体验、升华社交属性，IRCF作为智能家居摄像头的重要组件，未来市场空间巨大；在光学与半导体芯片结合领域，采用晶圆镀膜工艺，脱离基材直接在半导体芯片上进行真空镀膜，是IRCF的工艺升级以及光电子行业的发展方向。IRCF的下游摄像头模组生产商国内外企业众多，但具备高端模组生产能力的厂家数量有限。此外，终端市场集中度提高，摄像头模组需求亦逐渐集中，促进了摄像头模组行业集中化。目前国内外规模以上模组厂商有15家，代表企业有欧菲光、舜宇光学、丘钛科技，三家企

5、业市场份额达到50%以上。近年来，光学功能作为消费电子终端体验升级最重要的方向之一，各大智能手机品牌商都在摄像功能领域寻求差异化竞争，拍照功能成为智能手机更新换代的关键，厂商纷纷跟进超高清、超广角、高倍变焦等性能的高端摄像头，并在头部厂商手机后置多摄趋势的带动下，多摄的渗透不断加速，手机摄像头模组及光学组件的出货量不断上升。5G技术不断普及，推动5G智能手机由5G旗舰和中高端机型加速向中、低端市场下沉，全面推动智能手机的更新换代，带动IRCF需求快速增长。根据统计数据显示，2020年，国内5G手机累计出货量163亿部，占同期手机出货量的529%，随着5G智能手机更新换代带来的换机潮。5G智能手

6、机市场将继续作为全球IRCF的核心终端市场。消费者对手机拍照的要求越来越高，包括高清、广角、虚化、慢放等，单摄像头难以实现上述功能，需要多摄像头协助。自2016年双摄爆发开始，消费者对多摄手机的需求持续高涨，市场渗透率不断上升。2016年手机双摄渗透率为41%，2019年手机双摄渗透率达到456%，三摄及三摄以上多摄手机渗透率为126%。根据中国通信院数据显示，中国单部手机摄像头平均数量逐年增加，2020年中国单部手机摄像头平均数量从2015年的21个提升至2020年的39个。由于红外光和紫外光会在可见光成像的靶面形成虚像，影响图像的颜色和质量，摄像头必须使用IRCF实现红外光和紫外光的截止，

7、从而消除红外光和紫外光对成像的影响。IRCF作为手机摄像头模组中不可或缺的零部件，其市场销量与手机摄像头销量紧密相关。根据统计数据，2019年智能手机的摄像头出货量为44亿个，预测未来市场将保持每年19%的速度持续增长，IRCF数量也会同步增加。智能手机作为当前IRCF应用最为广泛的领域。相比较玻璃IRCF，树脂IRCF具有轻薄牢、高平整度、易于自动化加工、光学特性好、色彩还原度好等优点，能够更好的解决低角度光偏移问题，光谱精确更高，同时能够兼顾摄像头模组低厚度、大面积，以及提高RGB平衡效果。近年来，用户对手机像素要求越来越高，多摄、大光圈、广角、长焦成为趋势，树脂IRCF的市场份额有望进一

8、步提升。目前行业内主要供应的玻璃IRCF厚度为021mm，而树脂IRCF厚度为011mm、0075mm甚至更薄。三级标题光电子器件行业发展政策近年来，中国光电子器件行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励光电子器件行业发展与创新，十四五数字经济发展规划十四五国家信息化规划基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）等产业政策为光电子器件行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。四级标题光纤环行业基本情况光纤环（FiberOpticCoil）是将特种光纤材料按照相关的体积要求、光学要求、振动要求，采用专用光纤环绕制设备

9、（绕环机），通过特殊的绕法、固化工艺和胶粘剂将光纤缠绕成环状结构的一种光学器件。光纤环中的光纤长度从几十米到几十公里，环圈内径从几毫米到几千毫米不等。绝大部分光纤环为圆形结构，存在少量的椭圆等异形结构。光纤环被广泛应用于航天航空制导、海洋监测、智能电网、5G通信、石油钻探、地震监测、轨道交通等国防及民用领域，是诸多重要的光纤传感应用系统中的光学敏感核心器件和重要延时器件。（一）光纤陀螺用光纤环行业发展概况光纤陀螺是光纤环最典型的应用产品，光纤环是光纤陀螺的传感核心。在构成光纤陀螺的五大光学器件光纤环、Y波导、光源、耦合器、PIN-FET组件中，光纤环和Y波导是两大关键器件，光纤环作为敏感元件主

10、要用于测量物体偏转角度。不同类型的光纤绕制成的陀螺用光纤环，能够满足不同应用场景的复杂需求。例如，保偏光纤陀螺的光纤环采用保偏光纤绕制而成，消偏型光纤陀螺的光纤环采用普通单模光纤绕制。而光纤环的缠绕质量好坏直接决定了光纤陀螺的精度。（二）光纤水听器敏感环行业发展概况水听器敏感环用于干涉型光纤水听器，是将水声振动信号转换为光信号的敏感器件。光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光学相干检测，将水声振动转换成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。水听器敏感环与激光器、耦合器、反射镜和探测器一起构成了干涉式光纤水听器光路结构，为了适应海洋复杂严苛的

11、环境，敏感环必须具有小体积、高强度、高可靠性、低损耗、耐湿、耐盐、耐高压的性能特点。（三）通信延时环行业发展概况通信延时环用于通信、雷达设备中需要对信号进行延时的光模块中，利用光信号经过一段或多段不同长度的光纤传输后所产生的时间延时来实现光信息的切换、缓冲、路由，是复杂光系统中必需的光路器件。因其具有信号传输不受电磁环境干扰、频带宽、延时范围大、温度变化率小的特点，逐渐成为射频、中频段延迟信号的理想的选择。通信延时环与电光转换器、光电转换器组成了延时光路，克服了传统延迟系统在实现手段方面的瓶颈，满足了雷达、导航、通信等电子设备中对电信号长延迟需求。（四）5G平绕环行业发展概况5G平绕环主要用于

12、5G基站中的光电振荡器（OEO），光电振荡器是一种将激光能量转变成电磁波信号能量的新型电磁波信号发生装置，它是利用光纤的低损耗、高储能特性配合有源光器件构成正反馈回路，使回路中有源器件产生的某一频率噪声信号满足振荡条件，形成稳定的电磁波信号输出，是一种高质量的电磁波信号源。是5G通信基站等射频/微波信号产生、处理和发射的重要元器件。（五）光纤电流互感器延时环行业发展概况FOCT延时环用于全光纤电流互感器中，是一种为满足信号处理的需求而增加光路光程、延长光波传播时间的光纤器件。全光纤电流互感器（FiberOpticalCurrentTransformer，FOCT）采用全光纤光路，通过一个相位调

13、制器实现电流信号的闭环检测，从而大大提高了传感器的测量精度和长期稳定性，成为光学电流互感器发展的主流方向。FOCT延时环与光源、耦合器、调制器、偏振器、1/4玻片、光纤线圈、反射镜以及探测器构成了全光纤电流互感器的光路结构，延时环在全温环境下的偏振稳定性直接决定了互感器的测试精度。光纤陀螺环是光纤陀螺的角速度敏感元件。光纤陀螺的核心技术即在于光纤环技术，光纤环绕制水平的优劣直接决定了光纤陀螺的最终精度。光纤陀螺现已成为各种高技术武器装备制导和姿态控制的主要惯性部件。干涉型光纤陀螺是目前应用最为广泛的一种光纤陀螺。按照电信号处理方式的不同，干涉型光纤陀螺分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两种，其中闭

14、环型是一种较为精密、复杂的光纤陀螺，在中等精度的惯导系统广泛应用。目前干涉型光纤陀螺的光纤元器件一般都用保偏光纤制作。由于保偏光纤对线偏振光具有较强的偏振保持能力，并且与普通单模光纤有良好的相容性，从而大大提高了光纤陀螺的性能。一般一个光纤陀螺组合单元需要三个相互垂直布设的光纤环，分别测量三个自由度的角速度。四级标题特种光纤行业基本情况（一）特种光纤定义及分类特种光纤是指在特定的波长上使用，为了实现某特种功能而设计制造的光纤。特种光纤包括除常规通信光纤以外的具有特殊功能的各类光纤的总称。特种光纤与常规通信光纤在掺杂元素、工作波长、结构以及光学性能上差异较大，且根据不同的性质，应用也不同；特种光

15、纤是光纤激光器中的关键原材料，同时也是激光传输最便捷的传输介质；特种光纤也可应用于光纤通信器件如光放大器、波长变换等光纤器件的制作；特种光纤还用于医疗光纤器件如内窥镜等，还有一些传感光纤器件可用于航空航天、石油化工等领域，如压力、温度等的传感探测器及光纤陀螺、水听器等。相较于普通光纤，特种光纤的制备工艺上要更为复杂，应用属性要求更为苛刻，对于行业厂商的专业技术能力要求也更为特别。一方面，特种光纤需要具有较普通光纤更为苛刻的技术响应能力；另一方面，为满足特定需求，特种光纤产品的生产工艺往往难以通过产业链上下游协作完成，要求厂商自身具备一定的上游生产工艺研发能力，甚至通过自研部分生产工艺以满足各类

16、应用场景的需要。近年来，随着数字经济、智慧城市、物联网等信息技术的迅速发展，各种应用场景下的光通信需求正在快速释放。同时，我国正在大力推进产业技术升级，加强行业自主创新，在此背景下以光纤为代表的电子信息等核心产业成长为我国技术创新的排头兵。从光通信领域内来看，在全球数字化、智能化程度不断提升，电子信息应用场景不断泛化的背景下，特种光纤的核心价值日益凸显。（二）全球特种光纤行业概况根据Statista的数据，2019年全球特种光纤市场规模为1546亿美元，欧洲是全球最大的特种光纤区域市场，规模为479亿美元，亚太地区的市场规模为303亿美元。未来5年，根据Statista的数据，2025年全球特

17、种光纤市场规模将达到4213亿美元，复合增长率为181%，包括中国、印度在内的新兴经济体还将迎来特种光纤市场的快速发展。目前，以中国为代表的东亚是区域经济增速较快地区。另外，从应用市场而言，航空航天、风能、燃料电池和其他新的工业应用都将为特种光纤提供更多的市场。（三）中国特种光纤行业概况中国近年来特种光纤市场长期保持快速增长态势。特种光纤因其特殊的产品性能，在国防、航空航天、能源、电力、医疗等领域得到广泛应用，下游市场需求不断增长。如保偏光纤是航空航天光纤陀螺（FiberOpticalGyro，FOG）的核心器件；耐高温光纤、弯曲不敏感光纤、抗辐射光纤、紫外光纤等特种光纤广泛应用于航空航天领域

18、；特殊孔径、大芯径光纤和光纤传感产品广泛应用于激光手术、激光成像以及医学传感；振动传感光纤在长距离石油管道监测中得到大量运用。此外，新基建推动了特种光纤在特高压、轨道交通、5G等领域需求的快速释放，将成为特种光纤产业的新兴增长点。在特高压领域，特种光纤在直流输电测量和控制系统中已经得到广泛应用；在轨道交通领域，依托特种光纤在高温、高湿、易爆等恶劣环境下所具有的数据传输优势，能够实现对交通轨道温度、应力和振动的实时监测，确保交通轨道安全运行。未来随着新基建的推进，特种光纤市场的需求将保持快速增长态势。我国经济正在转型发展，从规模化发展转向高质量发展，产品升级换代，预计我国的特种光纤的应用领域将不

19、断拓展，市场需求将持续增长。据工信部下属智库赛昇信息技术研究院数据显示，2019年中国特种光纤市场规模将在2018年的基础上增长57%，达到979亿元水平，保持稳定增长态势。（四）中国特种光纤行业发展趋势1、我国特种光纤市场未来还有较大提升潜力相对于行业领先企业，我国特种光纤产业起步较晚，目前在个别细分领域接近国际先进水平，但整体距离全球先进水平还有一定差距。特种光纤行业的发展，还会影响到下游光纤放大器、激光器、光纤传感器等多个环节，进而影响通信、工业互联网等多个领域的发展。因此，率先实现技术突破的本土特种光纤厂商，能够在我国特种光纤行业获得更多话语权。随着新基建的推进，特种光纤市场的需求将保

20、持快速增长态势。随着国内疫情快速得到控制，预计在新基建的强力推动下，2021年后特种光纤市场将在疫情后迎来高速增长，在航天、轨道交通、能源、医疗等行业领域需求的持续推动下，2024年特种光纤市场规模将达到1874亿元，年复合增长率139%。特种光纤主要市场品类是有源光纤，占比为30%至35%；其次是传能光纤，占比为25%至30%；再次为保偏光纤，市场占比为20%至25%。2、国产特种光纤产品在部分领域已经形成突破特种光纤技术具有技术要求高、工艺难度大、与终端用户需求结合紧密的特点。由于特种光纤对重点产业的关键性作用，国内特种光纤行业面临外部技术封锁和禁运，这造成了当前几大类国产特种光纤产品的发

21、展水平不够均衡的局面。比如掺稀土元素类特种光纤，国产光纤仅有掺镱、铒、铥等几种元素的光纤产品，但国外厂商除产品之外，还发布了掺钕、钬等稀土元素，以及两种及以上稀土元素共掺的光纤产品。在国内市场上，EDF（掺铒光纤）的大部分市场份额仍被外国厂商占据，国产中低功率YDF（掺镱光纤）已开始量产，正在高功率产品方面奋起直追。在光纤陀螺用保偏光纤方面，因国际禁运和国内产品性能提升，市场已被国内厂商占据，通信器件用保偏光纤已实现小部分国产化，但大部分市场由国外厂商占据，波导及耦合光纤目前已能全面实现国产化，且产品技术指标与国际先进水平差距不大。在抗辐射、耐高温、抗旋转、弯曲不敏感光纤等，国产产品已占据了一

22、定的市场份额，不过在一些特殊领域，比如超高温领域，国外厂商仍居于主导地位。光纤传感推动特种光纤市场持续增长光纤传感已经成为物联网的重要感知技术之一。20世纪70年代，在光纤通信技术的带动下，光纤传感技术有了一定发展，光纤传感技术是一种以光波作为载体、以光纤作媒介感知并传输外界变化的现代传感技术，与传统的以电信号作为参考量的传感器相比，光纤传感器具有以下优势：首先，光纤是由二氧化硅制造而成，它本身是一种绝缘体，并且耐腐蚀、耐高温，对电磁不敏感，可应用于石油煤矿、强电磁干扰、各种机电设施等场合；其次，光纤是无源器件，不会对被测量的环境产生影响；最后，光纤重量轻、体积小，可以根据具体的使用环境将传感

23、器制作成任意形状，便于在航空航天器以及其他狭小空间应用；此外，光纤传感器还具有灵敏度高等优点。光纤传感技术由于具有无可比拟的优势，在现代测量技术中越来越多的受到人们重视，被广泛应用在电力工程、海洋防御、周界安防等领域。3、在特种光纤关键工艺和原材料研发取得突破的本土企业特种光纤生产所需关键生产设备和原材料，比如预制棒制备所需衬管、套管、涂料，以及光纤封装胶、固定胶等还有很大部分需要进口。国内企业在突破关键设备和原材料方面，不但需要投入大量的研发力量，还需要绕开国外大企业专利布局。在国内特种光纤强劲市场需求的推动下，本土特种光纤企业如果能够突破国外技术壁垒，就能在特种光纤行业的竞争中脱颖而出。4

24、、光纤激光器替代加速，打开特种光纤广阔市场空间激光器一般可按照增益介质、输出功率、工作方式、输出波长、脉冲宽度等来区分。按照增益介质（工作物质）分类，激光器的增益介质包括气体激光器、液体激光器和固体激光器，特定增益介质决定了激光波长、输出功率和应用领域。气体中具有代表性的是二氧化碳气体激光器，固体中具有代表性的包括红宝石激光器、半导体激光器、光纤激光器和YAG激光器等。光纤激光器工作的增益介质为掺稀土元素特种光纤。自从光纤激光器问世后，就成为激光领域最为活跃的研究方向之一。随着新型泵浦技术的采用和大功率半导体激光器制造技术的进一步发展成熟，光纤激光器得到了飞速发展。与传统的固体激光器相比，光纤

25、激光器具有结构简单、阈值低、散热性能好、转换效率高、光束质量好等优点。从经济角度上看，相比二氧化碳激光器，光纤激光器转化效率更高，使用成本较低，根据OFweek激光网的测算可得，光纤激光器使用成本为234元/小时，二氧化碳激光器的使用成本为391元/小时。相比YAG（YttriumAluminumGarnet，钇铝石榴石）激光器，光纤激光器功率高、效率高且免调节、免维护，或将逐渐替代YAG激光器。光纤激光器渗透率提升空间广阔。光纤激光器应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接、国防安全、医疗器械仪设备、大型基础建设，作为其他激光器的泵浦源等。根据2021中国激光产业发展报告，从我国光纤激光器市场来看，国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。随着国内光纤激光器企业综合实力的增强，国产光纤激光器功率和性能逐步提高，我国光纤激光器市场从2014年的286亿元增长到2020年942亿元，预计2021年会继续增长到1086亿元。光纤激光器的市场需求保持着增长态势，光纤激光器的增益介质为特种光纤，随着光纤激光器的替代加速，将为特种光纤市场增长打开广阔空间。