福建省光电子产业的发展现状和思路

2016-11-04 03:10蔡韩辉林清华林玲朱颖林授群郑发
科技与创新 2016年18期
关键词:电子器件生物技术电子技术

蔡韩辉 林清华 林玲 朱颖 林授群 郑发鲲

摘 要:光电子产业的发展是衡量一个国家综合国力的重要标志。而光电子产业已成为我国主要的新兴科技产业之一,呈现出生机勃勃的发展态势。简要阐述了当前福建省光电子产业的发展状况,并提出了本省该产业的发展思路,为福建省促进光电子产业发展提供了参考依据,为政府制订相关政策提供了决策参考。

关键词:光电子产业;电子技术;生物技术;电子器件

中图分类号:F426.6 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.036

光电子技术是集成熟的电子技术、发展中的光子技术、新材料技术和新计算技术等而成的高新技术。光电子技术的应用和发展是衡量一个国家高技术发展水平的重要标志之一。发达国家和实力较强的发展中国家均把光电子技术列为本国经济发展的关键技术,并倾注了大量的人、财、物资源,加速占领光电子技术的制高点和市场。光电子产业是以光电子技术为核心的高新技术产业,是世界公认的战略型产业之一。随着光电子技术的渗透,带动了信息、能源、新材料等产业的发展,光电子技术及其产业将在电子技术之后再次推动人类科技革命。

1 光电子产业的分类

国际上光电子产业的分类大致有以下2类。

1.1 按功能和应用领域分类

按这种分类大致可细分为通讯类、光存储类、显示与照明类、数据和图像输入和输出处理类、信息处理类、激光加工与检测类、太阳能利用类、环境与传感器类、医疗保健与生物技术类、国防安全类。

1.2 第二种是按产业领域分类

按这种分类大致分为信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络、光计算机、医学光电子、环境光电子等。

2 我国光电子产业发展的概况

我国光电子产业的科研起步较早,但大多集中在保密单位进行。由于相互封锁,力量分散,特别是长期不重视民用市场的开发,形成规模较大的产业几乎不可能。我国台湾地区为了有效地推动光电子产业的发展,1983年成立了“光电科技工业协进会”,制定了《台湾光电子产业发展计划》,投巨资引进了先进技术,使其很快成为光电子产业发展最快的地区之一。直至改革开放后,特别是“863”计划开展以后,国内才明确地将信息技术、激光技术、新材料列为重点发展的高新技术领域,使光电子技术在国民经济中的地位、跟踪国际先进水平的速度大大提高,成为国家重点鼓励发展的产业。2012-07月发布的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出了7大战略性新兴产业和22个产业门类,为我国“十二五”期间产业发展重点指明了方向,成为了光电子产业发展上的政策强心针;2016-05发布的《国家创新驱动发展战略纲要》中将光电子技术研究列入战略任务;2016-08发布的《“十三五”国家科技创新规划》构建的具有国际竞争力的现代产业技术体系中,明确提出发展光电子技术,比如高端光电子材料、器件与集成、光电子制造装备等为发展重点。

因此,国家投入了大量资金,以尽快形成有中国特色的光电子产业,各地相继出现了以“光谷”为名的光电子技术转化产业基地,建立了11个国家级重点光电子技术实验室、10个国家工程和技术研究中心,形成了几十个以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区、中西部地区、海西等的光电子产业聚集区。光电科技工业协进会(PIDA)指出,2014年全球光电产业总产值为5 766亿美元,其中,我国台湾地区光电产业产值约占12%,为674亿美元。而2014年我国仅在半导体照明领域的总产值约5 500亿元。同时,光电子产业也带动了上万亿元的相关产业的发展,且在科研方面取得了许多具有国际水平的成果,打破了国外的技术垄断,为今后的发展打下了坚实的基础。

3 福建省光电子产业发展的现状

福建省光电子产业在改革和开放的双重推动下,通过不断引进先进技术和设备,不断培养和引进高端人才,不断跟踪国内外前沿技术并持续自主创新,取得了一定的进步。2016-06,国务院批准福厦泉国家高新区建设国家自主创新示范区,创新示范区的定位强调了对接“一带一路”和海峡两岸合作。其中,厦门国家高新区以光电显示等为主导产业,福州高新区以半导体照明等新一代信息为特色主导产业,泉州高新区以微波通信等为主导产业。在福厦泉国家自主创新示范区的带动下,福建省光电子产业将迈入新台阶。据不完全统计报导,2014年福建省光电产业产值超2 000亿元,形成了具有明显特色和一定优势的新兴产业。其中比较突出的有3方面。

3.1 新兴光电子器件产业

新型光-电转换器件主要为光伏太阳能电池。新型电-光转换器件主要为LED照明光源芯片和平板彩色显示装置,比如LCD、PDP、FED等。

福建省新兴光电子器件产业在开始“跨越”发展初期,就呈现出了良好的势头:①形成了以厦门为中心,辐射漳州、泉州、福州、莆田、龙岩、南平等各具特色的十二个产业园基地,构建了比较合理的产业分工格局。②形成了以厦门“国家半导体照明工程产业化基地”为中心,大型民营企业和台湾相关科研机构研发成果相结合的新型技术创新体系,快速提升了福建省的技术水平,形成了原材料生产基地、粗加工、冶炼拉伸、深加工、产品生产、应用推广等涵盖上中下游比较完整的产业链。

平板显示器产业集群初具规模,以台资企业为主的福州(马尾)显示器件产业园和福清显示器产业园被评为国家级信息产业园区,形成了计算机及网络产品、数字视听产品和移动通信产品三大产业集群,年产值已达到600亿元左右。厦门火炬高新区成为信息产业国家高技术产业基地,以冠捷、华映、友达为龙头的平板显示器产业链在福建省已具备一定的规模,整条产业链产值已超过900亿元。显示器等23种产品产量居全国前五位,冠捷显示器单厂产量居全球第一,戴尔计算机全球市场份额第三。

3.2 光机电一体化产业

福建省的光机电一体化产业发展历史较长,基础较好。除个别开发型研究所外,均为非公有民营企业和台资企业。近年来,在数字化、智能化、网络化、高清晰化技术和精密数控机械加工的推动下,多种新光电子技术集成的光机电一体化产业应运而生,成为了光电子产业的发展亮点。

在安防领域,一定规模以上的生产企业基本分布在海西沿岸一带,比如福光数码、启光电子、星网锐捷、立鼎光电、东南光电等。目前,其均开始向视频摄像整机系统发展,开发了一系列高清晰度CMOS摄像机和通过电网传输的视频“电力猫”(PLC)摄像机等,提升了企业的经济效益。厦门立鼎光电的指纹仪已批量上市,福建光学研究所的脸部和眼瞳识别特种镜头也已批量出口,新大陆公司的二维码等产品也为光机电一体化在生物特征身份识别上的应用开拓了新的前景。

在医用领域,厦门麦克奥迪公司开发的远程会诊用的显微视频医学图像诊断网络系统使异地危急病人获得准确判断和适时医疗成为了可能;福州梅生医疗公司生产的小型Х射线牙科诊断仪形成了亿元规模,占领了全国80%的市场份额;厦门欧达科仪公司生产的DNA近红外激光光谱分析检测仪能快速分析大批量DNA待测信息,为安防和医疗领域提供了先进的设备基础;福州福达光电公司生产的眼底图像视频摄像系统、福州福赛特光学公司生产的医用内窥镜高清晰度视频转换系统、莆田皇城医疗公司生产的红外光物理治疗仪和厦门视明人工晶体公司的眼科晶体等在国内都享有一定的声誉。

在高密度光盘设备领域,技术开发后劲足的南靖万利达电子集团仍保持几十亿元的生产规模,而其产品已转向平板电脑等领域。

3.3 现代光学产业

以光子技术为核心技术的现代光学产业起步较早,不少科研成果具有国内外领先水平,但转化为产业化的步伐较慢,能形成规模较大的企业不多。

在光电子晶体材料领域,基于高功率全固态激光器发展的需要,中科院福建物构所率先成功研发了具有国际领先水平的非线性光学晶体材料BBO、LBO,并形成了以福晶公司为主的光电子晶体材料产业,随后又开发了一系列紫外和深紫外的非线性光学晶体材料,巩固了其在国内外晶体材料研发上的领先地位。其中Nd:YVO4激光材料占据了国际市场的50%,且经国家批准在该所建立了“国家光电子晶体材料工程技术研究中心”。目前,已形成了福建华科光电公司、福州高意科技公司、福州通产光电技术公司及光电子晶体材料与微光学器件加工的高新技术企业的大规模产业化集群,预计该领域的产品规模在15~20亿元。

在激光器领域,福建物构所基于应用所内晶体材料与器件、激光技术及其集成研究的优势,先后研制了高功率全固态激光器、倍频蓝光激光器、光纤激光器等设备,且已成功应用在激光打标、切割、焊接和军事领域。福建中科光汇激光科技有限公司已实现了光纤激光器的产业化;近年来,厦门大学研制的水波导激光系统已成功应用于激光刻线、激光打孔、材料改性、激光切割和烤烧等方面,成为了太阳能电池制作中的关键设备;华侨大学在碱金属卤化物色心激光器和对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器在国内居领先地位,并开展了激光加工的研究;福建华科光电公司、福州高意科技公司也进行了全固态激光器的研制和产业化等;在需求量大的半导体激光器方面,福建中科光芯光电科技有限公司已实现产业化。

在生物医学领域,光子技术在生物医学领域的研究和应用具有明显的优势和特色。厦门大学抗癌中心、福州师大物光学院、福州大学、福建医大及省内各主要大医院参与了该领域的研发和应用。其中,福建师大物光学院在生物医学领域的研究已具有国内领先地位,其研制的鼻咽癌和皮肤癌早期癌症诊断仪已成功应用在临床检测,且在多光子显微镜技术应用、光子超声成像、光散射的生物医学应用方面也取得了重大成果,为激光医学的发展打下了坚实的理论基础;福州大学在光动力疗法方面也取得了重大进展,他们研究的具有国内外先进水平的新型光敏剂已进入二期临床试用,有可能成为生物医学领域重大产业化亮点。因此,福建省各种激光治疗仪已成为我国医疗方面的重要设备。

在环境保护领域,福州大学催化工程中心通过纳米工艺研发出了可利用阳光中紫外光洁净空气和去除物体附着物的去污器件及工艺,成功应用于室内空气洁净装置,在南靖万利达实现了规模化生产,成功应用于灯具去污自洁装置和建筑物墙壁去污自洁上。福州新大陆公司研发的深紫外光消毒技术已成功应用在室内空气洁净和活水消毒处理装置,并形成了规模化生产。光子技术在环境保护促进生活安居虽然刚起步,但已显现出了它的发展前景。

4 福建省光电子产业的发展思路

根据已形成的光电子产业的基础及光电子技术产业的预测结果,福建省光电子产业将成为我国光电子产业发展最快的新聚集区之一,并成为福建省支柱产业之一。以福建省“十三五”规划纲要为根据,光电子产业的发展基本思路为:①统筹兼顾,突显特色。在制订发展规划时,要在已经形成的产业特色的基础上,坚持“有所为、有所不为”的原则,扬长避短,统筹兼顾。②在确定发展项目时,要结合近期和远期规划,统筹兼顾。③在确定发展地域时,考虑该地域的自然资源,人才优势和上、中游产业链统筹兼顾,防止一哄而上、产能过剩和恶性竞争的情况出现。④外引内联,加快整合。在引进外企、台企投资设厂的同时,还要注重央企等大型企业的参与,加快光电子产业的技术、管理、装备质量等方面提升。⑤将分散的科研、开发、企业(民营企业)力量整合,形成既有竞争、又合理分工的规模化产业,形成产业化集群。⑥人才为先,夯实基础。通过教育部门培育更多的有创新能力的光电子技术(特别是光子技术)科技研发人才和科技管理人才,以适应更新换代快的光电子产业的需要;培养能掌握先进设备、能不断跟进工艺进步的技术工人,夯实产业发展的智力资源;造就能敏锐掌握市场动向的营销人才和推广产品的人才,为产业的可持续发展提供人才支撑。⑦自主创新,强化标准。产学研的科技人才因具有自主创新、突破关键核心技术和产业共性技术雄心,紧紧跟上国内外的先进光电子技术,提供更多有自己特色的发明创造;增强标准竞争意识,制订国家级标准,建立自主标准知识产权。⑧机制创新,支撑发展。健全技术创新市场导向机制,发挥市场对技术研发方向、路线选择、要素价格、各类创新要素配置的导向作用;引导和鼓励有较强研发能力的高校、科研院所、企业建立光电子产业技术创新联盟、工程技术研究中心、工程实验室等创新平台,促进资源高效共享利用,支撑产业的可持续快速发展。⑨鼓足后劲,跨越发展。加大对光电子产业的投入和政策扶持,不仅要做好眼前的产业,还要鼓励掌握产业的下一代;抓住机遇,在好的基础上加快产业发展速度,在“十三五”期间实现跨越发展。

作者简介:蔡韩辉(1982—),男,主要从事材料物理与化学方面的研究。

〔编辑:张思楠〕

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