摘 要:【目的】為了全面掌握河南省光電產業(yè)發(fā)展現狀,優(yōu)化其發(fā)展路徑,有必要對河南省光電產業(yè)進行深入分析?!痉椒ā糠治龊幽鲜」怆姰a業(yè)發(fā)展存在的問題和面臨的挑戰(zhàn),并借鑒國內外光電產業(yè)的發(fā)展經驗,提出相應的優(yōu)化路徑和策略?!窘Y果】河南省光電產業(yè)存在產業(yè)結構不合理、關鍵核心技術難以突破、政策支持與資金投入不足、人才培養(yǎng)與引進困難等問題。【結論】提出推動技術創(chuàng)新與產業(yè)升級、強化政策支持和資金保障及加大人才培養(yǎng)與引進力度等政策建議,為河南省光電產業(yè)高質量發(fā)展提供參考。
關鍵詞:光電產業(yè);發(fā)展現狀;路徑優(yōu)化
中圖分類號:F426" " " 文獻標志碼:A" " "文章編號:1003-5168(2025)03-0149-06
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.03.030
Research on the Development Status and Path Optimization of Henan Photoelectric Industry
NING Yibo1 LIU Huaiju2 XIAO Zhipeng1 CHEN Ping2
(1.School of Artificial Intelligence and Software Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, China; 2.Nanyang City Technology Innovation and Achievement Transformation Promotion Center, Nanyang 473000, China)
Abstract: [Purposes] In order to fully grasp the development status of the photoelectric industry in Henan Province and optimize its development path, it is necessary to conduct an in-depth analysis of the photoelectric industry in Henan Province. [Methods] This paper analyzes the problems and challenges existing in the development of photoelectric industry in Henan Province, draws lessons from the development experience of photoelectric industry at home and abroad, and puts forward the corresponding optimization path and strategy. [Findings] The photoelectric industry in Henan Province has difficulties such as unreasonable industrial structure, difficulty in breaking through key core technologies, insufficient policy support and capital investment, and difficulties in talent training and introduction. [Conclusions] This paper puts forward some policy suggestions, such as promoting technological innovation and industrial upgrading, strengthening policy support and financial guarantee, and increasing personnel training and introduction, so as to provide reference for the high-quality development of photoelectric industry in Henan Province.
Keywords: photoelectric industry; development status; path optimization
0 引言
光電產業(yè)是光子學、電子學、信息學等技術相融合的高新技術產業(yè),產業(yè)鏈條長、成長性好、發(fā)展空間大。自20世紀90年代開始,全球的光電產業(yè)隨著科技水平的提升得到了飛速發(fā)展,歐美、日本、美國等國家的光電產業(yè)迅速擴張,形成了以美國、西歐、日本為代表的光電產業(yè)集群。
2021年以來,隨著新冠疫情防控措施的有效實施和經濟復蘇步伐的加快,全球光電產業(yè)市場逐漸回暖,光通信、光儲存及光電元器件等子行業(yè)都呈現出不同程度的增長態(tài)勢。2021年,中國在全球光電產業(yè)市場中所占份額為4.64%,而美國則占據了40.49%。預計到2027年,中國光電產業(yè)的市場復合增長率將達到5.88%,并在2028年達到895.95百萬美元的市場規(guī)模[1]。光電產業(yè)已成為多國未來重要的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。
Huang等[2]在構建加拿大綠色可持續(xù)能源戰(zhàn)略框架時指出,加拿大政府制定和頒布的各項能源政策對加快光電產業(yè)及其子產業(yè)的發(fā)展意義重大。Lin[3]認為政府支持、相關產業(yè)配套、企業(yè)戰(zhàn)略是影響綠色光電產業(yè)的3個重要因素。Shrimali等[4]提出國家政策對綠色光電發(fā)電產業(yè)的發(fā)展具有重要影響,現金激勵措施可以增加商業(yè)系統(tǒng)的投入,財政稅收激勵措施可以促進更多的資本涌入綠色光電產業(yè)。學者們的研究表明,國家政策能夠有效地促進光電產業(yè)的發(fā)展。此外,Garcia-Esparza等[5]利用DFT合成氮氧化物LaTaON2和LaTi02N,得到了新的半導體,該半導體具有較高的太陽能吸收率和轉化存儲效率,為光電能源的存儲轉化提供了新的思路。Tsuruta等[6]提出了新的高效能源轉換系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠高效降低電池電壓波動,為未來光伏發(fā)電技術提供了新的思路。
河南省委、省政府根據黨中央指示著眼構建現代化產業(yè)體系,立足我省產業(yè)優(yōu)勢,將光電產業(yè)鏈列為全省重點打造的千億級產業(yè)鏈之一。2022年4月,光電信息集群成功入選河南省首批戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群。目前,我國光電技術主要應用于農村,工業(yè)是僅次于鄉(xiāng)村的第二大應用場景。在未來的能源結構中,可再生能源的使用比例會逐年上升,其中光伏能源的占比會越來越大。大力培育光電產業(yè)鏈,是符合企業(yè)和地方共同利益的重要舉措,對于搶占新賽道、培育新動能,優(yōu)化提升產業(yè)結構具有重要意義。
1 國內外光電產業(yè)發(fā)展經驗
1.1 國外光電產業(yè)發(fā)達地區(qū)的成功經驗
1.1.1 國家政策的支持。研究發(fā)現,無論是對產業(yè)發(fā)展的宏觀政策還是針對光電產業(yè)及其子產業(yè)發(fā)展的實際舉措,國家政策對光電產業(yè)的實際發(fā)展都有著重要的影響。
加拿大光電產業(yè)居于世界領先地位,其年產值大約為45億元,產業(yè)內約有370家企業(yè),從業(yè)人數達到2萬人。加拿大生產的光電產品在國際市場上具有顯著的競爭力,65%以上的產品銷往國外市場[7]。政府通過投入資金、提供稅收優(yōu)惠等措施,鼓勵光電產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。除此之外,加拿大基礎設施銀行在清潔電力和綠色基礎設施領域投入了大量資金,以促進清潔能源發(fā)展和基礎設施建設,如光伏項目。目前,光電產業(yè)已成為加拿大經濟體系中的重要組成部分。
截至2018年,德國在歐洲光子學產業(yè)中占據領先地位,其產值占歐洲大陸總產出的41%以上[8]。該國孕育了卡爾蔡司、肖特等知名企業(yè),其中,卡爾蔡司在光學和光電行業(yè)擁有世界領先的科技實力;肖特在特種玻璃和先進材料方面的研發(fā)和生產能力世界聞名。德國政府對光電產業(yè)的大力支持是其取得成功的重要因素。2005年,德國推出“卓越計劃”,旨在推動國內高等學府在光學領域的研究。同時,政府通過修訂可再生能源法、提高余電上網價格、支持儲能項目融資等措施,鼓勵光伏等可再生能源的發(fā)展。這些政策不僅激發(fā)了市場需求,也推動了光電技術的持續(xù)創(chuàng)新和進步。
綜上可知,國家政策對光電產業(yè)發(fā)展有著深遠的影響。河南省委、省政府可考慮對光電產業(yè)實施適度的政策支持,如減輕光電企業(yè)稅收負擔、解決光電企業(yè)融資難問題等措施。同時,大力投資光電產業(yè)發(fā)展,積極完善光電產業(yè)基礎設施建設。
1.1.2 產學研相結合。美國光電企業(yè)的規(guī)模普遍較小。盡管如此,光電子技術的關鍵突破大多源自美國,全球光電子高新技術研究的核心亦位于美國。美國始終維持對科學技術領域的高額投資。該國光電企業(yè)在技術研發(fā)及市場應用方面均表現出強大的實力。
美國高度重視光電子技術的研究與開發(fā),將許多研發(fā)中心設立在大學,這些中心每年能夠獲得超過2.7億美元的政府資金支持[9]。這一策略有效促進了大學科研活動的繁榮和光電子技術的飛速發(fā)展。1990年,美國成立了光電子技術中心,這是其加強產學研合作的重要舉措。該中心由企業(yè)和大學構成,規(guī)模龐大,類似于一個大型的產業(yè)聯盟或大型企業(yè)集團。光電子技術中心的建立旨在搭建一個通過強化大學和企業(yè)之間的合作,推動光電子領域技術創(chuàng)新和產業(yè)化進程的平臺。此類合作模式有助于將大學的研究能力和企業(yè)的市場需求及生產能力相結合,加速技術的轉化應用,從而提升美國在全球光電子產業(yè)的競爭力。大學則主要承擔一些長期的基礎性研究,并與企業(yè)合作,致力于實現技術領域的突破,并迅速將其商業(yè)化。這些措施使美國的光電產業(yè)具有很強的實用性,并且創(chuàng)新氛圍濃厚。
1.2 國內其他地區(qū)光電產業(yè)的發(fā)展模式
長三角的光電產業(yè)在國內發(fā)展尤為突出。2019年,南潯經濟開發(fā)區(qū)啟動了面積達946.67 hm2的光電灣產業(yè)平臺的建設和開發(fā),投入約45億元。同年9月,總投資達290億元的泰嘉光電項目成功簽約,預計上下游產業(yè)鏈年產值可達到1 000億元。同時,為加強資金保障,成立了總額100億元的平臺產業(yè)基金。2020年,位于武漢的華尚光電科技有限公司將總投資100億元的透明硅基電路板及芯片項目布局南潯。南潯已簽約引進總投資55億元的弗蘭德科技5G基站天線總部基地、總投資65億元的黃河旋風華東總部基地等6個產業(yè)鏈核心節(jié)點項目,在談項目30余個[10]。
廣東省在2020年發(fā)布了《廣東省人民政府關于培育發(fā)展戰(zhàn)略性支柱產業(yè)集群和戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群的意見》,旨在培育和壯大戰(zhàn)略性新興產業(yè)。為確保該意見得到有效實施,廣東省科學技術廳等部門聯合印發(fā)了《廣東省培育區(qū)塊鏈與量子信息戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》。此行動計劃包括新基建“強基”工程、關鍵核心技術“引擎”工程、標準規(guī)范“引領”工程、企業(yè)梯隊“引培”工程、應用示范“賦能”工程、產業(yè)生態(tài)“培育”工程及區(qū)域創(chuàng)新“聯動”工程等關鍵項目。為支持光電產業(yè)發(fā)展,廣東省通過科技資金扶持相關領域,如粵港澳智能微納光電技術聯合實驗室在2020年獲得了500萬元的資金支持。該實驗室聚焦光電材料、微納器件—微納制造—微納顯示的研究及產業(yè)鏈條,致力于解決大灣區(qū)光電企業(yè)在發(fā)展中遇到的技術難題。
2 河南省光電產業(yè)的發(fā)展現狀
2.1 整體規(guī)模與分布情況
河南省委、省政府為光電產業(yè)制定了“千億級戰(zhàn)略目標、10億件光學元件、N個整機整裝品牌”的“1+10+N”的發(fā)展規(guī)劃。各市政府均嚴謹布局,認真規(guī)劃。截至2023年年底,光電產業(yè)已成為河南省重要的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。目前河南省已基本具備從硅棒、硅片、電子漿料、電池片、光伏玻璃、組件、支架以及配套儲能、逆變設備和電站建設運維等完整產業(yè)鏈,構建了以行業(yè)龍頭企業(yè)為主導的發(fā)展格局;擁有規(guī)模以上光伏制造企業(yè)20多家,全省已形成年產8 000 t多晶硅料、6 000 t多晶硅錠(芯)、17 400萬 m2(約87萬t)光伏玻璃、9.3 GW硅片、8 GW單晶電池片、2.6 GW組件的生產能力。2022年,河南省光伏產業(yè)營收同比增長約25%,分布式光伏新增裝機總量7.77 GW,位居全國第1[11]。
河南光電產業(yè)的分布呈現出一定的地域集聚態(tài)勢。目前,在南陽,開封、洛陽、安陽、許昌、漯河等地,已經形成了光電產業(yè)的集聚發(fā)展態(tài)勢。這些地區(qū)的光電企業(yè)數量眾多,產業(yè)鏈較為完善,包括從光電材料、光電器件及光電設備等多個領域。
作為河南的省域副中心城市,南陽的光電產業(yè)發(fā)展極為突出。南陽是國家光電高新技術產業(yè)化基地和省光電產業(yè)基地,是全國三大光學冷加工基地之一。近些年來,南陽市光電產業(yè)規(guī)模不斷壯大,發(fā)展態(tài)勢良好。目前,在龍頭企業(yè)中光學集團股份有限公司(以下簡稱“中光學集團”)的輻射帶動下,南陽光電產業(yè)培育出了一大批光電產業(yè)的骨干企業(yè),全市現有光電企業(yè)300余家,其中規(guī)模以上企業(yè)42家,年銷售收入約200億元。初步構建起以光學元組件、光電元器件等為基礎,以投影機、車載鏡頭、安防監(jiān)控等終端產品及系統(tǒng)集成服務為重點的發(fā)展格局,形成了從光學元件、光學組件到光學整機的產業(yè)鏈條。南陽光電產業(yè)在光學、光電、光能源等領域有深厚的積累。
作為河南省的重要工業(yè)城市,洛陽的光電產業(yè)發(fā)展同樣表現卓越。洛陽具備較為完善的光電元器件產業(yè)發(fā)展基礎,2021年全市光電元器件產業(yè)規(guī)模超300億元,且呈快速增長態(tài)勢,聚集了一批具有較高技術水平和市場競爭力的光電企業(yè),形成了較為完整的產業(yè)鏈條。此外,行業(yè)龍頭企業(yè)的帶動作用也顯著提升。例如,中航光電科技股份有限公司(以下簡稱“中航光電”)2024年的營業(yè)收入已經超過了200億元,其在光電元器件產業(yè)領域拉動投資超400億元,新增就業(yè)崗位超2萬個,累計實現利稅超100億元。同時,洛陽還依托其科研機構和高校資源,加強光電技術的研發(fā)和創(chuàng)新,推動了光電產業(yè)的持續(xù)升級和發(fā)展。
總體而言,河南省光電產業(yè)在地域分布上呈現出以重要工業(yè)城市為中心,向周邊地區(qū)輻射擴散的態(tài)勢。隨著技術的持續(xù)革新和市場的不斷擴大,未來河南省光電產業(yè)有望繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭,并在更多地區(qū)形成集聚發(fā)展的格局。
2.2 主要光電企業(yè)的發(fā)展狀況與產品特點
位于南陽市的中光學集團和位于洛陽市的中航光電是河南省光電產業(yè)的龍頭企業(yè),在推動當地經濟發(fā)展和承擔社會責任方面發(fā)揮著重要作用。
南陽市中光學集團2023年總資產31億元,營業(yè)收入約22億元。產品業(yè)務主要包括光學元組件、鏡頭、投影機、安防監(jiān)控系統(tǒng)、光電防務產品等,被譽為全球投影系統(tǒng)用零部件的核心供應商、中國“新興民族投影顯示競爭力優(yōu)勢企業(yè)”和“要地監(jiān)控綜合解決方案優(yōu)秀提供商”“光電防務類產品主力企業(yè)”。公司建立了河南省光學薄膜工程技術研究中心、河南省微顯示工程研究中心、河南省數字光電產業(yè)研究院和中國兵器裝備集團有限公司先進光學研究院等科研平臺,被認定為企業(yè)技術中心,是河南省先進光學與功能鍍膜中試基地和河南省知識產權優(yōu)勢企業(yè)。公司光學元件研發(fā)技術達到國際先進水平,生產能力位居國內前列,年產能達億件,合色棱鏡、TIR空氣隙棱鏡和投影系統(tǒng)透鏡等產品世界市場占有率排名第1。
位于洛陽市的中航光電隸屬于中國航空工業(yè)集團。2023年中航光電全年實現銷售收入200.72億元,同比增長26.73%;歸母凈利潤達到33.41億元,同比增長22.93%[12]。中航光電專業(yè)從事中高端光、電、流體連接技術與產品的研究與開發(fā),累計開發(fā)出300多個系列約50萬個品種的軍民用高端連接產品,銷往全球30多個國家和地區(qū)。主要產品包括電連接器、光器件及光電設備、線纜組件及集成產品、流體器件及液冷設備等,廣泛應用于防務、商業(yè)航空航天、通信網絡、數據中心、新能源汽車、石油裝備、電力裝備、軌道交通、醫(yī)療設備等高端制造領域。
3 河南光電產業(yè)發(fā)展面臨的問題與挑戰(zhàn)
河南省把光電產業(yè)作為未來重要的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一,在省政府工作報告中指出要將光電產業(yè)發(fā)展為能輻射多個產業(yè)、產值達千億的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。河南省光電產業(yè)快速發(fā)展,形成了一個巨大的產業(yè)鏈,但目前仍存在許多問題。
3.1 產業(yè)結構不合理
目前,河南省光電產業(yè)的龍頭企業(yè),如南陽的中光學集團、洛陽的中航光電、焦作的河南平原光電有限公司等,其主要業(yè)務為鏡片的生產和銷售。這些產品大多為低端磨鏡片,同質化嚴重,導致價格普遍偏低,企業(yè)利潤空間有限。以南陽為例,在產品同質化嚴重的情況下,10億規(guī)模以上的光電企業(yè)數量僅42家。由此可見,河南省的光電產業(yè)針對性不強,精準度不夠,進而造成產業(yè)結構不合理,產品同質化嚴重的問題,在一定程度上制約了光電企業(yè)的發(fā)展。
3.2 關鍵核心技術難以突破
目前,河南省的光電產業(yè)較為發(fā)達,如合色棱鏡類的產品全球市場占有率排名第1,生產的安防鏡頭出貨量居全球第5。目前河南省光電產業(yè)正在進行研發(fā)攻關的項目有微顯示器激光光學引擎、三色激光超短焦投影電視及工業(yè)機器人成像、特種金屬材料表面增強改性、高精度電子線路板及數字孿生指揮水利系統(tǒng)等。這些項目和技術具有較高的技術含量。但目前,河南省大部分光電企業(yè)仍然缺乏擁有自主知識產權的核心技術和關鍵設備,還有很長的路要走。
3.3 政策支持與資金投入不足
光電技術的不斷突破需要大量的資金投入。以南陽為例,南陽的光電信息產業(yè)集群尚未建成,目前高起點規(guī)劃、高標準要求的光電孵化園僅占地14.4 hm2,與占地198 hm2的高新區(qū)光電產業(yè)園還有很大的差距。2022年,河南省科技廳、財政廳聯合相關市、縣共同出資設立河南省數字光電產業(yè)研發(fā)聯合基金,該基金設立重點項目和一般項目,一般項目資助額度原則上分別為100萬元~300萬元、20萬元~50萬元,重大項目資助額度為500萬元~1 000萬元,分期撥付經費。2023年河南省光電顯示產業(yè)投資總金額約為605億元,占全國光電顯示產業(yè)投資總金額的20%。在全國各省份中,河南省在光電產業(yè)的資金投入排名相對靠后,表明河南省對光電產業(yè)的政策支持力度不足。
3.4 人才培養(yǎng)與引進困難
高素質人才是助推企業(yè)實施標準化戰(zhàn)略,引領產業(yè)轉型發(fā)展和擴大國內外貿易的中堅力量。光電產業(yè)的高科技突破與新技術研發(fā)迫切需要專業(yè)人才。我國光電企業(yè)目前面臨自主創(chuàng)新技術人才短缺的問題,這是提升產業(yè)競爭力的關鍵所在。河南省光電產業(yè)的尖端人才供需不足。河南省因地理位置及資源狀況所限,光電產業(yè)高尖端人才的引進和培養(yǎng)困難,耗時長。
4 河南光電產業(yè)路徑優(yōu)化研究
4.1 推動技術創(chuàng)新與產業(yè)升級
第一,通過產學研的深度融合,促進關鍵技術研發(fā)與成果轉化,實現技術的快速落地實施,確保技術發(fā)明者能夠獲得實際利益。以此培養(yǎng)出一批善于科研、樂于科研且敢想敢干的研究型人才,推動光電技術的發(fā)展。
第二,建立完善的光電產業(yè)制度,督促企業(yè)嚴格按照規(guī)章制度進行生產經營,鼓勵企業(yè)研發(fā)人員進行交流與合作,并定期舉辦全行業(yè)的技術創(chuàng)新發(fā)布會,推動產業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新。
第三,產品開發(fā)應以用戶需求為核心,以用戶體驗為中心,不斷進行產品迭代與升級。鑒于用戶需求與市場環(huán)境的持續(xù)變化,持續(xù)的技術發(fā)展與產品研發(fā)迭代是推動產品升級和實現高端化發(fā)展的關鍵路徑。
4.2 強化政策支持和資金保障
第一,加大政策扶持力度。通過修訂可再生能源法、增加資金投入、提高余量上網電價、實施稅收優(yōu)惠政策及對儲能項目給予融資支持等措施促進光電產業(yè)發(fā)展。
第二,不斷優(yōu)化投融資環(huán)境,營造穩(wěn)定、透明、可預期的商業(yè)氛圍。在此基礎上加強基礎設施建設,并定期舉辦投資說明會,以增進企業(yè)對地方的了解和信任,引導社會資本參與光電產業(yè)發(fā)展。
第三,提升招商引資的質量和效率,積極吸引外資。同時,引進長三角洲等光電產業(yè)發(fā)達地區(qū)的人才,加大光電產業(yè)投資力度,加強光電產業(yè)基礎設施建設,推動光電產業(yè)的健康發(fā)展。
4.3 加大人才培養(yǎng)與引進力度
第一,建立光電產業(yè)人才培養(yǎng)體系,細分光電產業(yè)下的各個領域,優(yōu)化高等教育中光電相關專業(yè)的課程體系,引入行業(yè)前沿的光電技術。同時,加強師資隊伍的建設,引進一批具有豐富教學經驗的教師,對教師進行定期培訓,確保他們能夠掌握最前沿的光電技術。此外,增強高等教育的針對性,將課程設計與就業(yè)市場需求緊密結合,激發(fā)學生的學習積極性,引導并鼓勵他們進行深入的光電知識探索與研究。
第二,引進高層次光電產業(yè)人才。地方政府可通過提供住房補貼、子女教育優(yōu)惠等措施引進光電產業(yè)高層次人才。相關企業(yè)亦可設立專項計劃,以吸引人才落戶河南。
5 結論
河南省各級政府高度重視光電產業(yè)發(fā)展,將光電產業(yè)鏈列為全省重點打造的千億級產業(yè)鏈。近年來,河南省在光電產業(yè)已取得了不錯的成果,但仍然存在一些困難和挑戰(zhàn)。由于缺乏對核心技術的自主研發(fā)能力,河南省光電產品在高端市場的競爭力不足。同時,河南省光電產業(yè)的技術人才儲備不足,缺乏高素質的研發(fā)團隊。為應對這些挑戰(zhàn),河南省光電產業(yè)需要采取一系列措施。首先,政府應加大對光電產業(yè)的扶持力度,進行適當的政策傾斜,制定相關政策,鼓勵企業(yè)在光電技術上不斷研發(fā)。其次,政府與企業(yè)應加強人才培養(yǎng)和引進,構建完善的研發(fā)體系和技術團隊。最后,企業(yè)應加強與高校、科研機構合作,推動產學研用深度融合,促進產業(yè)高質量發(fā)展。
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