日本光电工业制造发展概况(上篇)

来源:激光制造商情    关键词:日本光电工业, 光子产品, 光子产品,    发布时间:2019-05-17

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1. 全球光电子市场概述

2015年全球光子产品市场规模为4470亿欧元。欧洲光电子产业为692亿欧元,占全球市场份额的15.5%。跟欧洲相比,日本国内光电子产业680亿欧元,两者差不多。自2011年至2015年,欧洲1.3%的增长率656亿欧元发展过来。如果我们将光伏排除在外,欧洲光子产品的产量为666亿欧元,占全球市场份额的17%(3910亿欧元)。同期没有光伏的增长率为3.9%(从571亿欧元发展)。 2015年日本光电子产业出现了萎缩(-5.1%)。

值得注意的是,欧洲光电子产业的增长强于欧洲的工业生产(不计算光伏增长率是0.1%比3.9%)。但是,除了光伏发电之外,欧洲光电子产业的增长实际上几乎只有全球光子市场增幅6.7%的二分一。中国是欧洲经济增长放缓的一个重要原因中国越来越多地在全球光子产品中占据越来越大的份额,导致所有其他主要生产国的市场份额损失。

1.1光电子部分

与电子产品一样,光子产品正在许多不同的应用和广泛的领域中使用。Photonics21在图1所示的十个部门中对它们进行了总结。在生产技术部分,有激光材料加工系统光刻系统用于生产技术的激光和用于晶圆步进器的物镜。在测量和图像处理部分,有机器视觉光谱仪和模块二进制传感器和各种测量系统。在医疗技术和生命科学领域,以下产品 - 用于眼镜和隐形眼镜的镜片(未包括在日本工业的进一步概述中),用于医学治疗内窥镜显微镜医学成像眼科和美学的激光系统,以及其他药学和生物技术研发诊断系统。


1.光电子行业包含的部门

欧洲公司通常在全球市场中占有很大的代表,特别是在与工业制造和医疗技术相关的领域。然而,数据相关的光子技术(信息,通信和显示)占据了世界光电子产业的47%的份额。在欧洲工业中,最普遍的领域是激光材料加工和光刻(占世界市场50%的份额)和测量和图像处理(占35%的份额)。其他全球成功的领域是医疗技术和生命科学(占28%的份额),光学元件和系统(占32%的份额),照明(占25%)和国防与安全(占全球市场份额的26%)。

* 此市场概述基于Photonics21 2017光子市场评估的数据以及市场分析师Optech Consulting的数据。Photonics21是欧洲技术平台,将大多数领先的光子学行业联合起来,拥有超过2500名成员。

增长以复合年增长率(CAGR)表示,并受到货币影响的强烈影响。例如,2011年至2015欧元计算复合年增长率为6.2%,美元计算仅为0.3%。如果以一篮子相关货币(如特别提款权(IMF特别提款权))表示,复合年增长率的市场增长率为3.4%。在查看更多数据时要注意这一点,特别是对于欧盟以外的市场。

从全球市场份额增长的角度来看,制造业领域的增长最为强劲 - 生产技术和光学测量与图像处理在2011年至2015年期间分别增长4.9%和5.7% 在生产技术方面,最大的推动力来自激光材料加工(10.8%)。欧洲是激光和系统的主要生产地区。但是,总部位于北美的公司继续购买欧洲激光制造商。这不可避免地导致北美公司拥有的欧洲工业激光产品的很大一部分。

在光刻技术方面,荷兰ASML是全球主要的生产商。收入为63亿欧元,占欧洲光子产值的近10%。ASML是微光刻领域的明显市场领导者,而日本公司主导着用于制造显示器的光刻系统市场。

光学测量的子部分包括各种各样的系统和部件,主要用于工业应用。过去几年的市场增长得到了许多支持,包括二元传感器,光谱仪和光纤测量系统。然而,之前大幅增长引擎--半导体行业的测量系统却滞后了

医疗技术和生命科学也以5.3%的速度增长。该部分由治疗医疗系统以及体内和体外诊断组成。不包括非光子医学成像系统,如模拟X射线,核磁共振,超声波和纯血氧测定系统。

增长强劲(超过10%)的产品部门是制药和生物技术行业的内窥镜,治疗激光系统和分析系统。有趣的是,在内窥镜组中,主导公司是奥林巴斯。欧洲的总产量为96亿欧元 - 占全球市场份额的28%,第二位是北美,占27%,第三位是日本,占22%。欧洲在内窥镜旁强大的细分市场是显微镜和眼科产品。

1.2光电子市场

从全球光电子市场的增长来看,平板显示器的销量增幅最大,为9.6%至1180亿欧元。 生产技术也大幅增长(6.4%),激光材料加工系统的需求增长了12%。工业制造趋向自动化,柔性生产,可控质量和小型化的趋势推动了对激光材料加工的这种需求。其他有助于全球市场增长的类别包括测量和图像处理(5.8%),医疗技术和生命科学(7.2%)等。

 

2 -根据2017Photonics21市场评论,全球光子学市场2015年总计4470亿欧元,如下所示,其细分市场如下。

从产品的起源来看,中国在光电子产业中自信地领先。它领先于日本欧洲北美韩国和中国台湾。但从制造商总部所在的国家来看,日本仍然是不败的全球市场领导者。中国在过去四年中取得领先,全球市场份额从2005年到2015年迅速增长。2005年增长率为10%,然后在2011年达到21%,2015年增长率达到令人印象深刻的27%。主要增长领域是光伏信息技术照明显示和通信。

在激光材料加工方面,中国制造商也在增加系统和激光器的市场份额。在激光器(消费电子和汽车)的帮助下制造的产品的终端市场越来越多地转移到中国,激光系统的制造也是如此。目前,中国供应商主要服务于当地市场,但这可能会像其他一些光子学领域一样发生变化。

首先,中国获得的巨大市场份额是以牺牲日本为代价,然后是所有其他主要的光子生产国。在欧洲,最大的损失是光伏通信和越来越多的照明。

1.3日本的光电子产业

日本公司是许多光子学领域的先驱,尤其是信息技术和显示领域。现在,总部设在日本的公司近一半的光电子产品正在海外生产,主要是在中国,这几乎占据了那里光电子产量的一半。十多年前,日本是光子学的主要生产国,其全球份额为34%,不包括海外生产。虽然2011年这一份额缩减至21%,而2015年的份额仅为15%左右。如果要包括海外生产,日本仍然是主要的生产商,2011年占40%,2015年占30%。

2015年,主要生产商--中国的全球份额为26.5%,领先于日本的15.4%和欧洲(15.4%),其次是北美(13.6%),韩国(12,5 %)和中国台湾10.6%。当公司总部的国家用于计算时,生产份额是非常不同的。在这种情况下,日本显然是生产者的30%,然后是中国,欧洲和北美,每个约14%。

根据日本光电子产业和技术发展协会(OITDA)的数据,2015年日本国内光电子市场总价值为8.6万亿日元(600亿欧元)。根据与Photonics21相比略有不同的产品和部分范围进行调整后,总产量为9.1万亿日元(680亿欧元)。如果包括海外生产,OITDA报告16.9万亿日元(1260亿欧元)。

在过去的几年中,随着全球趋势,日本光电子产品在生产技术,测量和图像处理以及医疗技术和生命科学方面的增长。然而,日本在信息技术(输入/输出),光学元件和系统(光通信),通信,显示器和光伏发电方面的份额下降。

 

3 - OITDA 2016年年度技术报告中各个领域的国内光电子产品变化情况。

日本光电子产业在大多数光子学领域都有着令人印象深刻的足迹,如果包括海外生产,它仍然是全球光子学的明显领导者。尽管如此,这一立场受到其亚洲邻国,特别是中国的严重挑战。

1.4. 日本的光子学历史

日本的光学产业建立于100多年前,始于1906年在东京的光学研究实验室。在第一次世界大战期间,日本人正在生产用于军事应用的光学器件,从那时起,各种研究和制造精密玻璃过滤器涂层非球面,精密光学组件电光学和许多其他产品开始增长。这些相同的集群开始进行激光研究,基于激光的材料加工和光刻。 松下,奥林巴斯和佳能等技术和成长型公司处于这些集群的核心,并为其技术进步开发了一个巨大的供应链。这些集群是日本经济的主要贡献者之一。

日本的第一台激光器是在1960年开发的,从那时起,日本正在根据1990SPIE会议工业激光器市场中来自FanucNorio Karube的演讲,开发激光技术。激光器的发展部分来自20世纪50年代红宝石晶体的有源光谱研究,大部分研究都是在工业实验室进行的。

最初,研究是基础性的,将这项技术引入工业的主要工作是由包括Norio Karube在内的团队完成的。发展二氧化碳,YAG和氩激光七年多的研究由MITI资助,并扩展到精密加工技术的发展。

那时,1990年,日本每年生产2000多个二氧化碳和1500多个YAG激光装置。日本顶级CO2YAG激光器制造商分别是AmadaDaihen,发那科日立松下三菱,NECNIICShibuya和东芝。1990年,当地供应商占据了日本市场的83%以上,其中17%的市场份额属于海外生产商。进口到日本的大部分二氧化碳系统来自CGFerrantiPhotonPRCRS通快。日本激光器制造商主要是为国内市场生产,1990年出口率5%。

这些日本工业公司中的许多公司至今仍存活下来,但其中不是很多在制造激光器。如今,日本的大多数激光系统都是从海外进口的。然而,激光加工设备制造商仍然占有重要的全球市场份额。

1.5. 激光发展趋势

每年Laser Focus World都会通过Strategies Unlimited的分析发布激光市场评估和预测。这篇评论只涉及激光而不是完整的光子学行业。从2014年的那些评论来看,很明显激光行业正在不断发展。

关键驱动因素是消费电子设备和中国的产量增加。光纤激光器,LIDAR激光器和VCSEL是领先的技术。自2016年以来最大的行业是激光材料加工,其次是通信行业。该行业的四位领导者——相干(美国),大族激光(中国),IPG Photonics(美国)和通快(德国)在2017年的表现都好于预期,每家收入超过10亿美元并且显着增长。

相干将增长归功于微电子行业,尤其是与OLED相关的行业,罗芬的收购,医疗设备领域的销售以及航空航天和国防市场的增长。大族激光还通过收购加拿大光纤供应商来增加其收入,现在占有全球光纤激光器应用端的近17%。IPG Photonics 2017年的收入增长了10%,因为它们正在接管材料加工市场(切割,焊接和3D打印技术),总收入超过10亿欧元。通快也增长了10%以上,达到创纪录的近30亿欧元收入。他们将这种增长归功于过去几年全球经济增长。

从设备及其制造中使用的技术的角度来看,消费电子产品也是2017年增长的主要原因。例如,对于任何智能手机的制造,基于激光的工艺用于玻璃切割,雕刻或电路板处理。此外,智能手机使用OLED屏幕,部分使用激光制造,甚至是带有VCSEL的新型3D传感器。激光在我们的日常生活中越来越普遍。从我们使用的东西的制造,各种各样的传感器,医疗应用到农业和娱乐。