我國光通信產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)品種類不斷擴(kuò)大，競爭力持續(xù)提升，尤其系統(tǒng)設(shè)備環(huán)節(jié)已成為全球中堅(jiān)力量。

近日，中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所高級工程師吳冰冰就我國光器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的問題作出分析，并指出我國光通信產(chǎn)業(yè)“大而不強(qiáng)”的問題依然突出，尤其是位于產(chǎn)業(yè)鏈源頭的光器件與領(lǐng)先國家存在較大差距。

廣義的光器件技術(shù)范疇包含由小到大的光芯片、光器件和光模塊，更高速率、更低成本、更寬溫度范圍和集成化是其整體發(fā)展趨勢。

從產(chǎn)品維度來看，由于以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)速率的發(fā)展速度遠(yuǎn)超過光器件帶寬能力，多根光纖或多路波長等多通道的實(shí)現(xiàn)方式、以及高階調(diào)制成為實(shí)現(xiàn)高速率光模塊的重要技術(shù)方案。同時(shí)，5G即將步入商用進(jìn)程，對光模塊提出巨大需求的同時(shí)也對光芯片提出了新型挑戰(zhàn)。

“目前，在數(shù)據(jù)中心、5G等領(lǐng)域，基于不同需求和技術(shù)方案的光模塊種類過多，一定程度上帶來研發(fā)方多頭投入的負(fù)擔(dān)，有待求同存異進(jìn)行收斂。”吳冰冰說。

從產(chǎn)業(yè)鏈維度來看，光器件材料多樣化，每種材料的特性及匹配器件各不相同，光芯片的工藝流程又與材料、功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)息息相關(guān)，制作工藝不統(tǒng)一。同時(shí)，光芯片制造和器件封裝精度高、出貨量小、規(guī)格變化快，導(dǎo)致其生產(chǎn)自動化程度較低，成本的降低需全面考量產(chǎn)能、良率和性能等多方面因素。

吳冰冰表示，光器件產(chǎn)業(yè)鏈較長，由于器件和材料種類的不同，在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有不同廠商參與，不僅數(shù)量較多，還具備集成制造（IDM）和專注于設(shè)計(jì)的Fabless等不同形態(tài)。然而，與系統(tǒng)設(shè)備、光纖光纜等光通信產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)相比，光器件環(huán)節(jié)的市場份額仍比較分散、集中度低。

近年來，光器件領(lǐng)域資本運(yùn)作頻繁，并購重組不斷，主導(dǎo)者多為美國廠商，集中度和競爭力進(jìn)一步提升，其中也不乏光迅、海信、華為等我國廠商的身影。

并購重組的原因主要集中在以下3類：第一類是以器件商之間合并為代表的“橫向整合”，由于光器件產(chǎn)品種類和涉及的技術(shù)都較多，單類型產(chǎn)品市場規(guī)模有限，通過并購進(jìn)行技術(shù)、產(chǎn)品及客戶協(xié)同，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)；第二類是以器件模塊商向上游芯片、外延等領(lǐng)域擴(kuò)展，以及設(shè)備商向上游模塊芯片領(lǐng)域擴(kuò)展為代表的“縱向上游整合”，因上游芯片研發(fā)周期長、投入大，不同類型的光芯片基于不同工藝平臺，內(nèi)生式發(fā)展難度大，通過并購實(shí)現(xiàn)垂直整合可有效降低成本，同時(shí)提升貨源穩(wěn)定性和產(chǎn)品融合性；第三類是以高端器件商剝離下游封裝業(yè)務(wù)為代表的“縱向下游剝離”，由于產(chǎn)業(yè)鏈下游競爭日益激烈，器件商剝離光模塊組裝等下游業(yè)務(wù)，以便聚焦高端芯片。

談到國內(nèi)現(xiàn)狀，吳冰冰表示，我國光器件產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡，技術(shù)、環(huán)境和資金是重要掣肘。我國光器件產(chǎn)業(yè)在政策驅(qū)動、市場牽引及新興應(yīng)用的促進(jìn)下，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長、目前約占全球20%~25%左右的市場份額，在無源及有源光器件芯片中低端產(chǎn)品領(lǐng)域以及光模塊等產(chǎn)業(yè)鏈下游領(lǐng)域緊跟領(lǐng)先水平或與領(lǐng)先水平保持同步，然而高端產(chǎn)品研發(fā)能力薄弱，面臨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

不可忽視的是，核心光電芯片國產(chǎn)化率較低。根據(jù)工信部電子司指導(dǎo)發(fā)布的《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018—2022年）》，10Gb/s光芯片國產(chǎn)化率接近50%，25Gb/s及以上光芯片國產(chǎn)化率僅為3%。

“技術(shù)能力、產(chǎn)業(yè)環(huán)境和資金投入等方面的不足是我國光器件行業(yè)發(fā)展的重要掣肘。”吳冰冰指出，首先，技術(shù)能力的巨大差距是競爭力不強(qiáng)的根本原因。國外領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢把控產(chǎn)業(yè)鏈高端，而我國的設(shè)計(jì)工具、基礎(chǔ)工藝、儀表裝備等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)配套能力弱，企業(yè)固定資產(chǎn)投資負(fù)擔(dān)重，利潤率低，難以維系巨型研發(fā)投入，因此，行業(yè)發(fā)展以跟隨為主，創(chuàng)新能力不足以支撐在新一代技術(shù)中實(shí)現(xiàn)超越。

從產(chǎn)業(yè)環(huán)境的角度看，我國企業(yè)規(guī)模普遍較小，在融資、技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)等方面存在不足。我國雖擁有優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)設(shè)備商，但上下游企業(yè)間的研發(fā)合作有限，國產(chǎn)芯片較難通過上下游間的迭代驗(yàn)證來突破可靠性、量產(chǎn)等關(guān)鍵問題。

此外，光器件芯片研發(fā)周期長、資金投入大，我國國家及地方政府的產(chǎn)業(yè)扶持資金和市場資本投入均存在不足，限制了高端產(chǎn)品研發(fā)能力的提升，以及創(chuàng)新成果的快速轉(zhuǎn)化落地。

吳冰冰總結(jié)，光器件芯片具有技術(shù)含量高、研發(fā)投入大、回報(bào)周期長和產(chǎn)業(yè)群體性強(qiáng)等特征，其發(fā)展需要良好的整體規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和平臺做支撐。我國應(yīng)基于產(chǎn)業(yè)自身特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，圍繞核心優(yōu)勢，補(bǔ)齊短板差距，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與底層技術(shù)創(chuàng)新，推動各方形成合力共同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。(何  珺)