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，欧洲以1.3％的增长率从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，有以下产品 – 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，以及其他医药学和生物技术研发的诊断系统。
图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年以欧元计算复合年增长率为6.2％，以美元计算仅为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，之前大幅增长的引擎—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。
图2 –根据2017年Photonics21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电子生产国。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。
图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是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1990年SPIE会议“工业激光器市场”中来自Fanuc的Norio 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和氩气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CO2和YAG激光器制造商分别是Amada，Daihen，发那科、日立、松下、三菱，NEC，NIIC，Shibuya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CG，Ferranti，Photon，PRC，RS和通快。日本激光器制造商主要是为国内市场生产，1990年出口率仅为5％。
这些日本工业公司中的许多公司至今仍存活下来，但其中不是很多仍然在制造激光器。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，和罗芬的收购，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。
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