精密光学器件行业前瞻与投资战略规划报告

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1、精密光学器件行业前瞻与投资战略规划报告发展高速光纤传输与接入、大容量路由交换、5G通信、SDN/NFV（软件定义网络/网络功能虚拟化）等网络设备与软件系统，推进有线网络IP化、光纤化进程。提升通信网络的接入速率及服务质量，推进网络云化和智能化，优化网络结构，增强IPTV网络的承载能力，满足4K和8K视频传输的低时延、高宽带、高可靠、高安全应用需求，推动普及超高清机顶盒。加快全国有线电视网络互联互通平台建设，同步建设4K超高清电视监测监管系统。探索5G应用于超高清视频传输，实现超高清视频业务与5G的协同发展。坚持使市场在资源配置中起决定性作用，营造良好政策环境，强化企业主体地位，促进创新要素向企

2、业集聚，引导企业做大做强做优。一、 精密光学行业概览根据中国光学光电子行业协会报告，光学产业链较长且涉及行业范围广泛。光学的上游主要为光学原材料制造，参与者主要为生产光学玻璃的材料企业。光学材料产业是整个光学产业的基础组成部分，已处于市场成熟阶段；中游为光学元件及其组件，是将光学玻璃通过加工、镀膜等工艺，生产成光学元件及镜头等产品的环节，可分为传统光学元件及组件、精密光学元件及组件；下游行业则主要包括消费电子、仪器仪表、半导体制造、车载镜头、激光器、光通信等行业，是光学元件的最终应用领域。光学行业上游的光学材料是整个光学产业的基础和重要组成部分，光学玻璃在所有光学材料中用途最广且市场份额最大，

3、2019年度光学材料30亿元左右的市场规模中，光学玻璃占据90%以上份额。光学玻璃经过多年的发展已经处于成熟期，全球的光学玻璃市场呈现产能过剩和竞争加剧的基本态势，市场需求增长不大。随着智能消费品产品不断升级，以及城市安防、汽车安全辅助、运动摄像等新兴市场的不断发展，高透过率、高均匀性、特殊性能的光学玻璃，以及红外材料、激光玻璃、光纤材料等高端光学材料的市场需求在不断增长，且精密压型光学产品的市场容量日益增大，已经形成了一定的产业规模。光学行业中游的光学元件和组件，是将光学玻璃等材料通过冷加工、镀膜等工序生产成具有特定效果的光学元器件。其中，磨制成特定的光学镜片等元件的过程即为光学冷加工，冷加

4、工的技术含量相对较低；为实现不同的功能，光学元件表面需要进行光学镀膜，这些薄膜赋予光学元件各种不同使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要或决定性的作用。中游产业链往下则是光学镜头，光学镜头的制造，涉及光学、机械、电子和软件等多个领域，属于高精密产品。在高分辨率定焦、大倍率变焦、超高清、光学防抖、安防监控一体机镜头等中高端光学镜头方面，参与者以舜宇光学、联合光电、宇瞳光学等为代表的国内企业为主。光学行业下游领域方面，随着智能手机的爆发式发展和普及，智能手机用光学元件及镜头市场已成为整个光学领域市值最大、技术迭代快且频繁的领域，智能手机用光学元件及镜头占据整个光学市场份额超

5、过70%，其次为安防监控镜头、车载镜头、机器视觉镜头等。近年来，随着前沿科技应用场景的不断成熟，以移动智能终端、物联网、云计算、生物识别技术、AR/VR、运动摄像等为代表的新兴市场的需求量持续增长，物联网、人工智能信息系统将视频图像信息作为重要的数据，为光学镜头使用场景带来了更大的市场空间。新一代信息技术为保证对信息数据运算的精度和效率，对光学镜头可靠性和成像质量提出更高的要求，促使镜头企业的技术加速升级。我国的高端光学技术起步较晚，凭借近十几年的积累与进步，中国精密光学市场快速发展。根据中国光学光电子行业协会统计，目前我国大型精密光学企业聚焦于不同应用领域差异化竞争，并在各细分领域市场集中度

6、较高。同时，由于消费级精密光学商业应用成熟，除消费级光学元件及镜头竞争较为激烈外，应用于高端装备制造、前沿科学研究、专业设备等领域的精密光学制造商，在各自技术优势的细分应用领域差异化竞争。例如，消费电子光学领域的蓝特光学、舜宇光学等，安防监控镜头领域的联合光电、福光股份、宇瞳光学等，专用精密光学镜头领域的福特科、永新光学等制造商。（一）精密光学器件概况光学器件（或光学元件）是指利用光学原理实现各种观察、测量、分析记录、信息处理、像质评价、能量传输与转换等功能的光学系统中的主要器件，是各种光学仪器、图像显示产品、光学存储设备核心部件的重要组成部分。根据精度和用途的不同，可分为传统光学器件和精密光

7、学器件，其中精密光学器件根据应用领域的不同可进一步细分为消费级精密光学器件及工业级精密光学器件。精密光学器件较传统光学器件在面型、镀膜和表面光洁度的精度上大大提高，且通常包含多个精密光学器件胶合在一起。在精密光学器件的制造过程中，计算机技术、数控加工技术、自动控制与精密多层镀膜技术、胶合技术和高速精磨、高速抛光以及精加工、超细微精密加工技术相结合，显著提高了光学器件的精度和质量。工业级精密光学器件是应用于工业测量、半导体、生命科学、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等高科技行业的关键配套器件，这些行业对于精密光学器件的工艺参数、技术性能、应用环境、作用效果等方面要求较为苛刻，从而推动精密度更高

8、的工业级精密光学器件行业的发展。工业级精密光学器件的特点可以归纳：一是尺寸超大或超小化，典型超大尺寸已经达到甚至超过1m；二是在往尺寸两极化发展的同时对面型和表面粗糙度提出更高要求，在超大尺寸的同时最高的面型精度要求达到/200、表面粗糙度达到01nm以下。这些技术参数往往还要在特殊的光学材料上实现，除了熔石英、光学玻璃等典型的硬脆材料，还出现了超硬脆性材料，如碳化硅，以及软脆材料，如磷酸二氢钾（KDP）激光晶体等特殊材料，这对光学器件的超精密制造提出了更高难度的要求。（二）精密光学镜头概况精密光学镜头是以精密光学器件为基础，利用先进的模组，组装、加工而成的光学组件，对分辨率、对比度、景深以及

9、各种像差等成像质量的关键性指标起着决定性的作用。根据光学镜头产品设计、生产技术的先进性、制造工艺的难易程度不同，可分为传统光学镜头和精密光学镜头。近年来，精密机械制造技术和高精度检测技术的快速发展，进一步推动了精密光学镜头制造技术的革新，例如各类遥感镜头、及天文望远镜、航空航天相机镜头、强激光镜头、光刻机镜头等，均在功能和性能方面得到快速发展。（三）精密光学系统/仪器概况人工智能的日益普及和自动化生产设备的广泛推广，掀起了自动化试验、自动化检测、自动化测量仪器和设备的研制浪潮。自动化的光学系统/仪器主要承担了将光学信息数字化的功能，将生成的数字化图像、频谱信息、扫描点云等数字信息，结合各种图像

10、处理算法，提取出目标信息，用以在线指导和辅助人们的工作、进行产品质量的自动鉴别，结合专家系统对样本进行快速筛选，减少后续人工判断的工作量。二、 基本原则（一）坚持市场主导、企业主体坚持使市场在资源配置中起决定性作用，营造良好政策环境，强化企业主体地位，促进创新要素向企业集聚，引导企业做大做强做优。（二）坚持系统布局、统筹推进加强顶层设计，基于产业链各环节发展基础和不同地区发展条件，围绕产业链部署创新链，围绕创新链完善资金链，实现产业链上下游协同发展。（三）坚持整机带动、重点突破聚焦产业发展关键薄弱环节，通过整机产品产业化，集中资源实现重点突破，带动超高清视频产业链各环节整体提升。（四）坚持应用

11、牵引、融合创新加快超高清视频与重点行业领域融合创新发展，创新业务模式，培育新市场、新业态、新服务，助力以视频为核心的行业创新升级。（五）坚持开放发展、合作共赢促进国内外优势资源的整合利用，加强与海外优势地区、优势企业的业务合作，融入全球产业生态，推动超高清视频产业国际化发展。三、 加强统筹协调，建立协同工作机制建立超高清视频产业发展部门协调机制，加强协调配合和统筹规划，合力解决产业发展中重大事项和重要问题。强化从地方的上下联动，建立协同工作机制，推动重大项目实施和产业链构建完善。加强跟踪研究和督促指导，做好重点领域统计监测。四、 推动重点产品产业化强化应用牵引，加大超高清电视关键制播设备的研发

12、力度，支持超高清影视摄像机、极低照度摄像机等视频采集设备研发。推进超高清电视切换台及其系统、总控和播出系统、视音频矩阵、专业调音台、专业监视器等重点制播设备产业化。支持适配超高清视频的高容量、高速率存储系统等研发应用。推动超高清电视、机顶盒、虚拟现实（增强现实）设备等产品普及，发展大屏拼接显示、电影投影机等商用显示终端，加快超高清视频监控、工业相机、医疗影像设备等行业专用系统设备的产业化。五、 进入精密光学行业的主要障碍壁垒（一）精密光学行业技术壁垒精密光学是典型的技术密集型行业，在研发、设计和加工制造环节均具备较高的技术能力才能确保产品的高精度和高可靠性，因而掌握行业前瞻性技术是占据行业领先

13、地位的重要因素。现代科技的发展日新月异，半导体（包括光刻机及半导体检测装备）、生命科学（包括基因测序及口腔扫描等）、航空航天等领域对高精度、高可靠性、多功能、模块化和集成化光学器件的需求持续释放，将带动光电产业新产品、新技术的不断革新，在产品设计、制造、装调、测量等方面提出了更高的要求。另外，随着精密光学企业向光机电一体化解决方案拓展，需要几何光学、物理光学、薄膜光学、精密机械、电子技术、计算机技术、光源技术、微显示技术等学科的高度集成。因此，业内企业需要在产品研发、设计、加工制造等环节具有长期的技术积累和丰富的实践经验，从而形成了较高的技术壁垒。（二）精密光学行业资金壁垒精密光学产品对于加工

14、、测量等专用设备要求较高、投入较大，需要引进德国莱宝镀膜机等进口设备以实现产品的高精度和高稳定性，该等设备单价较高，需要企业具有一定的资金规模用于该等固定资产采购。此外，针对客户定制化的产品需求，精密光学企业往往需要根据客户的特定需求有针对性地进行研发，在业务合作初期进行产品的设计、工艺研发和试生产，经过数次调整后确定最终的生产方案并进入批量生产，研发周期较长，因此需要企业在前期投入一定规模的资金以确保研发和生产的可持续性。综上，对于新进者来说，精密光学行业具有较高的资金壁垒。（三）精密光学行业客户资源壁垒精密光学下游客户对光学产品精度、稳定性等方面要求较高，且具有定制化的服务需求，较为看中精

15、密光学企业的技术能力、行业信誉、经验积累等方面水平，往往倾向于与具有一定市场地位和影响力的业内企业开展合作。此外，该等客户多为全球领先的高科技企业及关键技术领域的科研院所，一般设有合格供应商名录，且需要精密光学企业在业务合作初期根据该等客户的特定需求进行有针对性的研发，因此精密光学企业一旦进入下游客户的供应体系，将与之形成较为稳定的长期合作关系以及严密完善的技术支持网络，行业新进入者难以快速融入以上合作模式，由此形成了较高的客户资源壁垒。（四）精密光学行业人才壁垒由于精密光学产品一般具有单件加工、工序复杂、精细度高等特点，在加工过程中需要个人具有较高的工艺技能水平，因此需要一批技术经验丰富、工

16、艺操作娴熟的生产型人才。另一方面，精密光学企业管理人员需要深刻理解市场、技术和管理，对行业具有一定程度的经验积累，而培养具有综合能力的管理人才需要较长时间的积累；同时，精密光学融合了光学、机械和电子技术等诸多先进科技，是光学、精密机械、电子技术、计算机技术和光源技术、微显示技术等学科的高度集成，培养具备多类领域专业知识、深度掌握核心技术的复合型技术人才也需要较长时间的积累。行业新进入者较难在短时间内获得并积累一批具备丰富加工技术经验、拥有各类专业素养的优秀人才，从而形成了较高的人才壁垒。六、 发展目标按照4K先行、兼顾8K的总体技术路线，大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用。2022年，

17、我国超高清视频产业总体规模超过4万亿元，4K产业生态体系基本完善，8K关键技术产品研发和产业化取得突破，形成一批具有国际竞争力的企业。超高清视频内容资源极大丰富，网络承载能力显著提高，制播、传输和监管系统建设协同推进，产业发展支撑体系基本健全，形成技术、产品、服务和应用协调发展的良好格局。到2020年，4K摄像机、监视器、切换台等采编播专用设备形成产业化能力；符合高动态范围（HDR）、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4K电视终端销量占电视总销量的比例超过40%；建立较为完善的超高清视频产业标准体系；广播电视总台和有条件的地方电视台开办4K频道，不少于5个省市的有线电视网络和IPTV平台开展

18、4K直播频道传输业务和点播业务，实现超高清节目制作能力超过1万小时/年；4K超高清视频用户数达1亿；在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域开展基于超高清视频的应用示范。到2022年，CMOS图像传感器、光学镜头、专业视频处理芯片、编解码芯片等核心元器件取得突破，8K前端核心设备形成产业化能力；符合HDR、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4K电视终端全面普及，8K电视终端销量占电视总销量的比例超过5%；4K频道供给能力大幅提升，有线电视网络升级改造和监测监管系统建设不断完善，实现超高清节目制作能力超过3万小时/年，开展北京冬奥会赛事节目8K制播试验；超高清视频用户数达到2亿

19、；在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域实现超高清视频的规模化应用。七、 加强支撑服务保障坚持标准先行，建立覆盖采集、制作、传输、呈现、应用等全产业链的超高清视频产业综合标准化体系，鼓励国家/行业标准和团体标准协同发展。建设超高清视频制造业创新中心，汇聚创新资源，开展产业前沿及关键共性技术研发，突破产业短板环节。建设超高清视频产业协同中心，开展超高清视频摄录编播系统集成与验证，解决超高清视频内容采集、制作、传输、呈现等产业链协同不足的痛点，强化产业生态体系构建服务能力。建立超高清视频产业支撑服务平台，提供标准制定、评测认证、视频制作、版权交易、知识产权保护、人才培训、国际交流合作等支撑服务。