El país está incrementando su inversión en investigación y desarrollo de chips para mejorar la tasa de producción nacional de dispositivos ópticos.

Como núcleo de la tecnología fotónica, los dispositivos fotónicos han experimentado una expansión continua en su mercado gracias al rápido desarrollo del sector. Los próximos cinco años representan un periodo crucial para alcanzar los objetivos de Made in China 2025 y una oportunidad estratégica para acelerar el desarrollo de la industria de dispositivos fotónicos. Con este fin, el Departamento de Información Electrónica del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT), con el apoyo de la Asociación de la Industria de Componentes Electrónicos de China, ha colaborado con empresas nacionales clave, instituciones de investigación, universidades y expertos del sector para elaborar conjuntamente la Hoja de Ruta para el Desarrollo Tecnológico de la Industria de Dispositivos Fotónicos de China (2018-2022). Esta hoja de ruta tiene como objetivo analizar la situación actual del sector, identificar los principales retos y prioridades, y establecer objetivos de desarrollo para los próximos cinco años.

Situación de la industria

Según datos de la consultora Ovum, el mercado global de dispositivos de comunicación óptica ha experimentado un crecimiento constante entre 2015 y 2021, con ingresos que se prevé alcancen los 16.600 millones de dólares en 2020. Dentro de este segmento, la demanda de los mercados de telecomunicaciones y comunicación de datos se ha mantenido estable, mientras que el mercado de redes de acceso se ha estabilizado. En comparación con los mercados de equipos y cables de fibra óptica, el sector de dispositivos de comunicación óptica sigue siendo altamente competitivo, con baja concentración de mercado, numerosos fabricantes y cuotas de mercado fragmentadas.

Desde la perspectiva de la tecnología de producto, los principales fabricantes mundiales de dispositivos fotónicos han desplegado activamente chips, dispositivos y módulos ópticos activos, alcanzando velocidades de 100 Gb/s o superiores. Las empresas chinas poseen una cuota de mercado relativamente alta en dispositivos pasivos y módulos transceptores ópticos de baja velocidad en el segmento medio-bajo del mercado, pero aún existe un margen considerable de mejora en dispositivos y módulos ópticos activos de gama alta. La expansión del mercado de centros de datos se ha convertido en un objetivo común para muchos fabricantes de dispositivos fotónicos.

En términos de rentabilidad, la industria de dispositivos de comunicación óptica presenta el margen de beneficio más bajo de toda la cadena de valor. Esto se observa especialmente en las empresas nacionales, que se concentran en productos de gama media y baja, lo que se traduce en niveles de beneficio menos optimistas. Esto dificulta que la mayoría de las empresas nacionales inviertan más en I+D para productos de alta gama, lo que frena el desarrollo sostenible del sector.

Desde la perspectiva de la cuota de mercado, las empresas chinas son relativamente débiles en el mercado global de dispositivos de comunicación óptica, con solo una empresa china entre las diez primeras a nivel mundial. Los productos de gama alta están dominados casi por completo por fabricantes estadounidenses y japoneses, con una oferta que no satisface la demanda, mientras que las empresas nacionales se encuentran en gran medida en la fase inicial o de investigación y desarrollo en este campo.

En cuanto a las capacidades de los chips principales, las empresas nacionales solo dominan los procesos de fabricación de chips láser, detectores y moduladores a velocidades de 10 Gb/s o inferiores, así como los chips PLC/AWG y sus capacidades de diseño, empaquetado y prueba de circuitos integrados. En general, aún existe una brecha significativa con respecto a los líderes internacionales, con una tecnología de chips de alta gama rezagada con respecto a Estados Unidos y Japón por una o dos generaciones. Además, el procesamiento de chips fotónicos en China depende en gran medida de Estados Unidos, Singapur, Canadá, Alemania, los Países Bajos y Taiwán, lo que conlleva importantes pérdidas de tecnologías clave. Debido a la falta de una plataforma de procesamiento de dispositivos y chips fotónicos completa y estable, así como de mano de obra cualificada, China aún no ha establecido un sistema integral y estandarizado de I+D para dispositivos de comunicación óptica, lo que resulta en ciclos de desarrollo prolongados y baja eficiencia.

Estrategias y objetivos de desarrollo

1. Estrategias de desarrollo

(1) Mejorar el entorno empresarial y fomentar un ecosistema industrial saludable: Optimizar el entorno industrial a través del apoyo político y la orientación del mercado para promover un desarrollo empresarial saludable.

(2) Abordar los chips/dispositivos de gama alta para garantizar la seguridad de la cadena de suministro: Centrarse en superar los cuellos de botella técnicos en los chips y dispositivos de gama alta para asegurar la cadena de la industria.

(3) Fortalecer los mercados internacionales y promover la globalización de la industria: aprovechar la iniciativa "La Franja y la Ruta" para explorar activamente los mercados emergentes en Asia y África, impulsando la producción y la I+D internacionales.

2. Objetivos de ajuste estructural

(1) Transición de productos de gama baja a gama alta: Optimización de la estructura de productos orientada al mercado, con énfasis en el fortalecimiento de la I+D y los avances comerciales en módulos transceptores ópticos de 100 Gb/s, productos ROADM, conectores de fibra de alta gama, láseres de 10 Gb/s y 25 Gb/s, y chips IC de soporte. Mayor inversión en módulos transceptores ópticos de próxima generación de 400 Gb/s e integración de fotónica de silicio para mantenerse al día con los líderes internacionales.

(2) Transición de la tecnología de ensamblaje a la tecnología de chips centrales: Abordar las deficiencias en la cadena de suministro y consolidar la base de la industria mediante el desarrollo de capacidades de I+D y fabricación de chips fotónicos, incluidos chips láser, chips fotodetectores, chips IC y chips fotónicos integrados. Garantizar que para 2022, la tasa de localización de chips fotónicos de gama media a baja supere el 60 %, y la de chips fotónicos de gama alta supere el 20 %.

(3) Cultivar empresas líderes y pymes emergentes: Fomentar empresas líderes para impulsar el desarrollo de tecnología central y el establecimiento de estándares, al tiempo que se apoya el crecimiento de pequeñas y medianas empresas emergentes para fortalecer el ecosistema de la industria.

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

3. Objetivos de innovación tecnológica

(1) Construir plataformas de colaboración e innovación industrial: acelerar la construcción del Centro Nacional de Innovación Manufacturera para la Fotónica de la Información, integrar los recursos de innovación nacionales e internacionales e impulsar la transformación y modernización industrial.

(2) Fortalecer la I+D y el desarrollo de talento para láseres activos centrales, chips fotónicos de silicio y materiales precursores clave: abordar las brechas tecnológicas mediante el establecimiento de plataformas compartidas de I+D, el aumento de las reservas de talento y la atracción de talento extranjero de alto nivel.

(3) Avances en procesos de empaquetado y prueba integrados de alta densidad y alta velocidad: Liderados por empresas líderes, promueven la industrialización de módulos transceptores ópticos coherentes de 100 Gb/s y 200 Gb/s, productos ROADM, módulos transceptores ópticos de 200 Gb/s y 400 Gb/s para centros de datos y módulos transceptores ópticos de 25 Gb/s para comunicaciones móviles 5G, apoyando importantes proyectos nacionales.

(4) Mejorar las normas técnicas y los sistemas de propiedad intelectual: Establecer un sistema de normas integral para sistemas y dispositivos de comunicación óptica, alentar a las empresas a participar en la elaboración de normas internacionales y nacionales, fortalecer las solicitudes de patentes, mejorar la calidad de las patentes y crear un fondo nacional de patentes para impulsar la competitividad internacional.

Mediante estas medidas, se espera que la industria china de dispositivos fotónicos logre avances tecnológicos y una modernización industrial en los próximos cinco años, reduciendo gradualmente la brecha con los líderes internacionales y promoviendo un desarrollo saludable y sostenible del sector.