El país está aumentando su inversión en investigación y desarrollo de chips para mejorar la tasa de domesticación de los dispositivos ópticos.

Como el núcleo de la tecnología fotónica, los dispositivos fotónicos han visto su escala de mercado expandirse continuamente con el rápido desarrollo de la industria. Los próximos cinco años representan un período crítico para lograr los objetivos de Made in China 2025 y una oportunidad estratégica para el desarrollo acelerado de la industria de dispositivos fotónicos. Con este fin, el Departamento de Información Electrónica del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT), guiado por la Asociación de la Industria de Componentes Electrónicos de China, ha colaborado con empresas nacionales clave, instituciones de investigación, universidades y expertos de la industria para compilar conjuntamente la Fotónica de China Diseño de la industria de dispositivos Desarrollo de tecnología Roadmap (2018-2022). Esta hoja de ruta tiene como objetivo analizar el estado actual de la industria, identificar desafíos y prioridades clave, y establecer objetivos de desarrollo durante los próximos cinco años.

Estado de la industria

Según los datos de la firma de consultoría Ovum, el mercado global de dispositivos de comunicación óptica ha mostrado un crecimiento constante de 2015 a 2021, y se espera que los ingresos alcancen $ 16.6 mil millones en 2020. Entre esto, la demanda de los mercados de telecomunicaciones y comunicación de datos se ha mantenido estable, mientras que el Access Network Market se ha estabilizado. En comparación con el equipo y los mercados de cable de fibra óptica, el sector de dispositivos de comunicación óptica sigue siendo altamente competitiva, con baja concentración de mercado, numerosos fabricantes y cuotas de mercado fragmentadas.

Desde una perspectiva de tecnología de productos, los principales fabricantes de dispositivos fotónicos globales han implementado activamente chips ópticos activos, dispositivos y productos de módulos ópticos, logrando velocidades de 100 GB/s y más. Las empresas nacionales chinas tienen una cuota de mercado relativamente alta en dispositivos pasivos y módulos de transceptor óptico de baja velocidad en el mercado de mediana a baja gama, pero todavía hay un margen significativo para mejorar los dispositivos activos y módulos ópticos de alta gama. La expansión del mercado de centros de datos se ha convertido en un foco común para muchos fabricantes de dispositivos fotónicos.

En términos de rentabilidad, la industria de dispositivos de comunicación óptica tiene el margen de beneficio más bajo dentro de toda la cadena de la industria. Esto es especialmente cierto para las empresas nacionales, que se concentran en productos de mediana a menos, lo que resulta en niveles de ganancias menos optimistas. Esto dificulta que la mayoría de las empresas nacionales inviertan más en I + D para productos de alta gama, lo que obstaculiza el desarrollo sostenible de la industria.

Desde una perspectiva de participación de mercado, las empresas chinas son relativamente débiles en el mercado global de dispositivos de comunicación óptica, con solo una compañía china que se clasifica entre los diez principales a nivel mundial. Los productos de dispositivos de alta gama están dominados casi por completo por los fabricantes estadounidenses y japoneses, y la oferta no tiene demanda, mientras que las empresas nacionales permanecen en gran medida en el espacio en blanco o la fase de I + D en este campo.

En términos de capacidades centrales de chips, las compañías nacionales solo han dominado los procesos de fabricación para láseres, detectores y chips moduladores a velocidades de 10 GB/sy a continuación, así como chips PLC/AWG y sus capacidades de diseño de IC y empaquetado/prueba. En general, todavía hay una brecha significativa en comparación con los líderes internacionales, con la tecnología de chips de alta gama rezagada detrás de los Estados Unidos y Japón en 1-2 generaciones. Además, el procesamiento de chips fotónicos nacionales depende en gran medida de los EE. UU., Singapur, Canadá, Alemania, los Países Bajos y Taiwán, lo que lleva a pérdidas significativas de tecnologías clave. Debido a la falta de una plataforma de procesamiento de dispositivos y chips fotónicos completos y estables, así como una fuerza laboral calificada, China aún no ha establecido un sistema de I + D estandarizado integral para dispositivos de comunicación óptica, lo que resulta en largos ciclos de desarrollo y baja eficiencia.

Estrategias y objetivos de desarrollo

1. Estrategias de desarrollo

(1) Mejore el entorno empresarial y fomente un ecosistema de la industria saludable: optimice el entorno de la industria a través del apoyo de políticas y la orientación del mercado para promover un desarrollo empresarial saludable.

(2) abordar chips/dispositivos de alta gama para garantizar la seguridad de la cadena de suministro: concéntrese en romper cuellos de botella técnicos en chips y dispositivos de alta gama para asegurar la cadena de la industria.

(3) Fortalecer los mercados internacionales y promover la globalización de la industria: aproveche la iniciativa "Belt and Road" para explorar activamente los mercados emergentes en Asia y África, impulsando la producción internacional y la I + D.

2. Objetivos de ajuste estructural

(1) Transición de productos de gama baja a alta gama: optimización orientada al mercado de la estructura del producto, con un enfoque en el fortalecimiento de la I + D y los avances del mercado en módulos de transceptor ópticos de 100 GB/s, productos de ruta, conectores de fibra de alta gama, 10 GB/ S y 25 GB/S láser, y compatibles con chips IC. Aumento de la inversión en módulos de transceptor óptico de 400 GB/s de próxima generación e integración de fotónica de silicio para mantener el ritmo de los líderes internacionales.

(2) Cambiar de ensamblaje a tecnología de chips central: aborde las debilidades aguas arriba y solidifique la base de la industria desarrollando I + D y capacidades de fabricación para chips fotónicos, incluidos chips láser, chips fotodetores, chips IC y chips integrados fotónicos. Asegúrese de que para 2022, la tasa de localización de los chips fotónicos de mediana a bajo extremo excede el 60%, y los chips fotónicos de alta gama superan el 20%.

(3) Cultive las empresas líderes y las PYME emergentes: fomentar las empresas líderes para impulsar el desarrollo de tecnología central y el establecimiento de estándares, al tiempo que respalda el crecimiento de pequeñas y medianas empresas emergentes para fortalecer el ecosistema de la industria.

(4) Promover la interconectividad en toda la cadena de la industria: estandarizar el entorno de la industria y construir un ecosistema industrial al alentar a los fabricantes de equipos de sistemas nacionales a priorizar los dispositivos fotónicos nacionales. Promover la innovación colaborativa en toda la cadena de la industria, establecer plataformas de prueba y cultivar conjuntamente los ecosistemas de aplicaciones para mejorar la competitividad internacional.

3. Objetivos de innovación tecnológica

(1) Construir plataformas de colaboración e innovación de la industria: acelere la construcción del Centro Nacional de Innovación de Manufactura para la Fotónica de Información, Integre los recursos de innovación nacionales e internacionales, e impulse la transformación y la actualización industrial.

(2) Fortalecer la I + D y el desarrollo del talento para los láseres activos centrales, los chips fotónicos de silicio y los materiales aguas arriba clave: abordar las brechas tecnológicas mediante el establecimiento de plataformas de I + D compartidas, aumentando las reservas de talento y atrayendo talento en el extranjero de alta gama.

(3) avances en procesos de envasado y prueba integrados de alta densidad y alta velocidad: liderados por las empresas líderes, promueven la industrialización de módulos de transceptor ópticos coherentes de 100 GB/sy 200 GB/s, productos de ruta, 200 GB/sy 400GB/s ópticos ópticos Módulos de transceptor para centros de datos y módulos de transceptor óptico de 25 GB/S para comunicaciones móviles 5G, apoyando proyectos nacionales importantes.

(4) Mejorar los estándares técnicos y los sistemas de propiedad intelectual: establecer un sistema estándar integral para los sistemas y dispositivos de comunicación óptica, alentar a las empresas a participar en el establecimiento de normas internacionales y nacionales, fortalecer las aplicaciones de patentes, mejorar la calidad de las patentes y construir un grupo de patentes nacionales para reforzar la competitividad internacional.

A través de estas medidas, se espera que la industria de dispositivos fotónicos de China logre avances tecnológicos y la mejora industrial en los próximos cinco años, reduciendo gradualmente la brecha con líderes internacionales y promoviendo el desarrollo saludable y sostenible del sector.