精密光学器件产业发展行动建议

精密光学器件产业发展行动建议发展高速光纤传输与接入、大容量路由交换、5G通信、SDN/NFV（软件定义网络/网络功能虚拟化）等网络设备与软件系统，推进有线网络IP化、光纤化进程。提升通信网络的接入速率及服务质量，推进网络云化和智能化，优化网络结构，增强IPTV网络的承载能力，满足4K和8K视频传输的低时延、高宽带、高可靠、高安全应用需求，推动普及超高清机顶盒。加快全国有线电视网络互联互通平台建设，同步建设4K超高清电视监测监管系统。探索5G应用于超高清视频传输，实现超高清视频业务与5G的协同发展。一、 加大创新力度，完善资金投入机制聚焦超高清视频产业链中内容制作与播出、网络传输及监管、终端普及和关键设备制造等重点薄弱环节，通过设立超高清视频产业投资基金等方式，支持超高清视频产业创新发展。支持超高清视频企业与金融机构加强对接合作，通过市场机制引导多方资本参与，加快超高清视频产业化进程。支持行业协会联合彩电企业开展彩电汰旧换优，加大超高清电视推广力度。二、 进入精密光学行业的主要障碍壁垒（一）精密光学行业技术壁垒精密光学是典型的技术密集型行业，在研发、设计和加工制造环节均具备较高的技术能力才能确保产品的高精度和高可靠性，因而掌握行业前瞻性技术是占据行业领先地位的重要因素。现代科技的发展日新月异，半导体（包括光刻机及半导体检测装备）、生命科学（包括基因测序及口腔扫描等）、航空航天等领域对高精度、高可靠性、多功能、模块化和集成化光学器件的需求持续释放，将带动光电产业新产品、新技术的不断革新，在产品设计、制造、装调、测量等方面提出了更高的要求。另外，随着精密光学企业向光机电一体化解决方案拓展，需要几何光学、物理光学、薄膜光学、精密机械、电子技术、计算机技术、光源技术、微显示技术等学科的高度集成。因此，业内企业需要在产品研发、设计、加工制造等环节具有长期的技术积累和丰富的实践经验，从而形成了较高的技术壁垒。（二）精密光学行业资金壁垒精密光学产品对于加工、测量等专用设备要求较高、投入较大，需要引进德国莱宝镀膜机等进口设备以实现产品的高精度和高稳定性，该等设备单价较高，需要企业具有一定的资金规模用于该等固定资产采购。此外，针对客户定制化的产品需求，精密光学企业往往需要根据客户的特定需求有针对性地进行研发，在业务合作初期进行产品的设计、工艺研发和试生产，经过数次调整后确定最终的生产方案并进入批量生产，研发周期较长，因此需要企业在前期投入一定规模的资金以确保研发和生产的可持续性。综上，对于新进者来说，精密光学行业具有较高的资金壁垒。（三）精密光学行业客户资源壁垒精密光学下游客户对光学产品精度、稳定性等方面要求较高，且具有定制化的服务需求，较为看中精密光学企业的技术能力、行业信誉、经验积累等方面水平，往往倾向于与具有一定市场地位和影响力的业内企业开展合作。此外，该等客户多为全球领先的高科技企业及关键技术领域的科研院所，一般设有合格供应商名录，且需要精密光学企业在业务合作初期根据该等客户的特定需求进行有针对性的研发，因此精密光学企业一旦进入下游客户的供应体系，将与之形成较为稳定的长期合作关系以及严密完善的技术支持网络，行业新进入者难以快速融入以上合作模式，由此形成了较高的客户资源壁垒。（四）精密光学行业人才壁垒由于精密光学产品一般具有单件加工、工序复杂、精细度高等特点，在加工过程中需要个人具有较高的工艺技能水平，因此需要一批技术经验丰富、工艺操作娴熟的生产型人才。另一方面，精密光学企业管理人员需要深刻理解市场、技术和管理，对行业具有一定程度的经验积累，而培养具有综合能力的管理人才需要较长时间的积累；同时，精密光学融合了光学、机械和电子技术等诸多先进科技，是光学、精密机械、电子技术、计算机技术和光源技术、微显示技术等学科的高度集成，培养具备多类领域专业知识、深度掌握核心技术的复合型技术人才也需要较长时间的积累。行业新进入者较难在短时间内获得并积累一批具备丰富加工技术经验、拥有各类专业素养的优秀人才，从而形成了较高的人才壁垒。三、 精密光学行业发展概况（一）精密光学行业市场规模自上世纪中期激光技术诞生以来，精密光学逐渐成为支撑21世纪高科技发展的核心技术之一。尤其是自上世纪90年代末数字化风潮席卷光电应用产品后，包括精密光学细分领域在内的光电行业迎来了发展机遇，精密光学应用行业范围也越来越广，各类影像输出、输入基本均要使用各式光学产品，为整个行业的长足发展奠定基础。近年来，全球精密光学发展迅速，在工业测量、高端装备制造、激光雷达、航空航天、生命科学、智能设备、科研等领域已被广泛应用。随着市场领域的快速发展，精密光学产品需求进一步增加，为世界精密光学行业发展提供了良好的市场前景。德国机械设备制造业联合会（MechanicalEngineeringIndustryAssociation，VDMA）发布的PhotonicsinGermany2019数据显示，2017年全球精密光学产业市场规模约为5，300亿欧元，到2022年将达到8，000亿欧元。自2000年以来，光学器件和光电应用产业步入了快速发展阶段。我国国家层面先后出台的鼓励政策及发展规划，将高精密光学器件加工提升到战略新兴技术层面，为行业提供了良好的发展环境。与此同时，随着国际精密光学企业大量在中国设厂并与国内光学加工企业建立外协关系，国内优质精密光学企业抓住产业转移的机遇，向现代光学加工企业转型，逐步缩小了与国际先进水平的差距，出现了一批技术与装备较为先进、自动化程度较高、有较强的品质保证与过程控制能力、精密光学产品批量化生产水平具有国际市场竞争力的企业。（二）精密光学应用市场随着现代科学技术的发展，精密光学逐渐向高精度发展，其应用范围也正变得日益广泛。传统光学主要应用于传统照相机、望远镜、显微镜等传统光学产品；消费级精密光学作为智能手机、安防监控摄像机、车载摄像机等产品的核心部件，成为影响终端产品应用效果的重要因素；而工业级精密光学则主要应用于工业测量、激光雷达、航空航天、生命科学、半导体、AR/VR检测等国家重点发展的战略新兴领域，行业空间得到不断释放。目前，越来越多的精密仪器运用了光机电相结合的新技术，推动了其实现了多功能、高性能和低成本的要求，促进了精密光学生产技术的发展及加工工艺的变革。此外，尖端科学技术领域特别是国防工业的技术进步对超精密光学产品提出了新的要求。例如，载人航天、激光武器的光学系统、光纤通讯元件、光集成电路中的微型光学器件，都属于超精密光学器件，其加工精度可达纳米级。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）确定了极大规模集成电路制造技术及成套工艺、大型飞机、载人航天与探月工程等十六个重大专项，这些重大专项是我国科技发展的重中之重。精密光学技术与产品面向科技前沿，作为重大技术装备的核心配套部件，在极大规模集成电路制造技术及成套工艺、大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天与探月工程等国家科技重大专项中，光学系统都起到了关键性作用，为国家科技战略发展提供了重要支撑。近年来，国内精密光学制造商日益重视技术革新和产品创新工作，不断提高自身产品设计、制造、检测等关键环节技术水平，较大提升了自身产品的品质和稳定性，从而提高了中国精密光学企业的全球竞争力。国内领先的精密光学企业经过持续研发积累，以优质的服务和成本优势，与欧美发达国家知名精密光学企业在高科技、高附加值的工业级精密光学领域展开竞争，正在加速。（三）精密光学应用逐渐从消费级走向工业级随着智能手机、平板电脑、数码相机等传统3C消费电子产品普及率的快速提升，其市场已逐渐成熟，形成了较为稳定的竞争格局。在此背景下，生命科学、半导体、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等下游领域的发展对精密光学系统提出了更高要求，从而推动了应用领域逐渐从消费级向工业级迈进。例如，光学系统要传输更高能量密度的激光束，如惯性约束核聚变（ICF）系统和战术激光武器系统等；光学系统要接收和分辨更微弱的光能量，如深空探测系统和高分辨对地观测系统等；光学系统要在极紫外等光学波长的极限波段保持高分辨成像性能，如极紫外光刻系统等。在科学界，精密光学制造技术正朝着人类制造能力极限迈进，世界各国通过实施各类大型光学工程发展科技、展现国力，助推先进制造、空间探测、航天事业等领域的发展。例如，在深空探测领域，航空器使用的大型口径光学器件在实现超大尺寸（超过15m）的同时，要满足轻量化和超精密的要求，包括/10面型精度和纳米量级表面粗糙度，涉及的材料包括熔石英、零膨胀玻璃及碳化硅等。在半导体领域，为了满足集成电路制造技术发展的要求，极紫外光刻正在成为世界多个国家发展的核心技术，对光学器件面型精度的要求达到/200，表面粗糙度低于01nm，这两项指标均达到甚至超过了当前光学制造技术的极限。根据弗若斯特沙利文发布的全球及中国精密光学市场独立行业研究报告，近年来，受到生命科学、半导体以及生物识别等下游应用领域需求的驱动，工业级精密光学市场从2019年的1106亿人民币上升到2021年的1357亿人民币，年均复合增长率达到108%。作为当前科技发展的前沿阵地，半导体和生命科学在未来几年仍将吸引大量投入，对工业级精密光学产品的需求有望扩大。此外，在元宇宙、大数据、AI等技术概念的驱动下，加之人们生活与消费理念的持续升级，无人驾驶以及AR/VR等领域呈现爆发式发展的趋势，为工业级精密光学产品带来广阔的空间。预计全球工业级精密光学市场规模将从2022年的1594亿人民币增长到2026年的2676亿人民币，年均复合增长率为138%。工业级精密光学设计能力和制造技术的提升是光学技术发展的必然要求，更是科技发展进步的重要基础。目前，我国正在经历经济和科学技术的快速发展期，有望抓住多项国家工程实施的有利时机，建立起具有自主知识产权的工业级精密光学制造技术的制造体系。（四）全球精密光学器件产业区域布局当前，世界精密光学行业发展已较为成熟，逐渐形成了欧美、日本等发达国家主要从事光机电系统设计，中国等发展中国家偏重于光学器件、系统的制造的产业格局。从全球范围内看，世界精密光学产业主要集中在德国、日本、韩国和中国台湾等发达国家和地区。其中，德国、日本占据着全球精密光学技术的制高点，中国则逐渐成为世界精密光学产业的生产基地。光学镜片和镜头的研究与制造在德国具有悠久的历史与传统，诞生了以徕卡（Leica）和卡尔蔡司（CarlZeiss）等为代表的世界精密光学巨头，尤其是蔡司镜头至今仍为世界镜头制造技术的典型代表。根据德国机械设备制造业联合会（VDMA）发布的数据，德国精密光学产业规模从2011年的270亿欧元增长至2018年的380亿欧元，年均增长5%。日本精密光学工业自第二次世界大战之后进步迅速，其利用具有吸引力的性能价格比后来居上，在全球精密光学市场中逐渐占据优势，生产企业主要包括佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、奥林巴斯（Olympus）、智能泰克（Chinontec）、关东辰美（Kantatsu）等。为进一步降低精密光学产品的制造成本，日本的光学技术逐渐向邻近国家和地区扩散，中国台湾、韩国以及中国大陆在精密光学领域的生产规模日益扩大，涌现出了像中国台湾亚洲光学、今国光学、大立光等一批具有世界先进水平的精密光学企业。中国大陆正逐渐成为世界精密光学产业的生产基地。近年来，随着全球发达国家和地区光电产业结构调整的加快，全球精密光学制造正逐渐向中国大陆地区转移。目前，日本、韩国、中国台湾、美国和德国等国家和地区的知名精密光学企业均已在中国大陆设厂生产，市场竞争日趋激烈。此外，随着国内经济、技术水平的快速提升，各类电子设备制造产业体系逐渐趋于完善，对于精密光学的需求也与日俱增，中国内地正逐步成为世界精密光学的主要生产基地，在理论研究、技术创新、生产制造等方面也逐渐与全球领先企业缩小差距。未来，全球光学光电子行业向中国大陆转移的趋势仍将延续，这在一定程度上为我国通过技术水平及产品附加值提升从而获得行业重新分工创造了机会，也有利于国内精密光学企业在较高层次上参与全球市场的竞争，为中国精密光学产业发展提供了良好的市场机遇。（五）精密光学技术发展水平及趋势1、精密光学行业技术发展水平目前，光学加工工艺主要包括切割、铣磨、精磨、抛光、磨边、胶合、镀膜等工艺环节。超精密加工技术是先进装备制造的关键性瓶颈技术，纳米精度被誉为超精密加工技术皇冠上的明珠。超精密光学器件的制造体系，由超精密光学加工、超精密光学检测和超精密光学表面处理等环节构成。超精密光学器件的制造技术可以分为触式和非接触式两大类，在接触式制造技术中，最具代表性的方法是数控研磨抛光（CCP），单点金刚石切削（SPDT）以及磁流变抛光（MRF）技术。在非接触制造中，具有重要应用价值的方法包括磨料射流抛光（FJP）、等离子体成型（PACE）和离子束抛光（IBF）等技术。目前我国已初步建立了包括CCP、MRF、IBF、SPDT等技术在内的超精密光学制造技术体系。超精密光学器件制造涉及的重要技术之一就是表面镀膜技术，通过镀膜以提高透反射、偏振及强激光耐受等能力。为此，需要积极发展新型的等离子体镀膜技术、离子束镀膜技术、激光束镀膜技术和平片的化学气相沉积技术，并积极研究新的薄膜材料与结构体系以及新的薄膜器件设计与检测技术。这些技术的发展对于提高和保障超精密光学器件的实际应用水平至关重要。此外，随着制造能力的不断提升，超精密光学器件的检测技术问题已经逐渐成为限制制造技术发展的瓶颈。目前，超精密光学器件的检测主要指面型检测和粗糙度检测两个方面。面型检测主要使用轮廓仪和干涉仪，高精度轮廓检测和干涉检测设备几乎全部依赖进口，因而迫切需要通过自主研发或者技术引进等方式降低依赖性。2、精密光学行业技术发展趋势随着超精密光学器件精度的提高和规模化生产的发展，半导体加工等领域的先进制造技术不断融入光学加工技术中，使现代精密光学器件的加工技术、工艺、设备等较传统光学加工技术发生较大变化。目前，数控加工技术（CNC）、计算机辅助设计（CAD）、离子束辅助加工技术、磁控溅射成膜技术、高速精磨技术、抛光技术、磁流变抛光技术、精密切割技术等已经开始应用到光学器件加工的生产工序中，正在逐步取代应用了几十年的古典法抛光等传统加工工艺，大大提升了生产效率和品质保证能力，为光学器件加工进入规模化生产提供了可靠保障。由于现代精密光学器件向功能集成化和高精度方向发展，光学器件的分光光谱特性等只有依靠光学镀膜才可以实现。精密光学镀膜的偏振分光、减反射、光谱波长准确定位（通常在纳米级）等特性是目前其他任何技术无法替代的，所以光学镀膜技术是光学器件加工的关键技术。由于技术门槛较高，目前高效、高品质、低成本的批量化生产技术仍然只有少数光学加工企业掌握。应用于集成电路制造和半导体器件制造的溅射成膜技术、等离子体化学气相沉积技术逐渐用于光学镀膜，提升效率和良品率、降低成本效果明显，成为实现大批量生产超精密光学器件的重要技术。激光平面干涉仪、球面干涉仪、高精度分光光度计、拼接式干涉测量设备等自动化检测仪器开始广泛进入光学器件加工现场，通过计算机和软件分析技术无接触式自动判断面形和加工精度，正在取代传统的用光学样板接触式检验并需要个人主观判断面形和加工精度的检测方法，不仅快捷方便、准确可靠，而且消除了检测过程中对零件表面的污染和损伤。精磨，抛光是光学器件加工的主要工序之一。现代精密光学器件加工技术采用金刚石丸片等固体磨料精磨，聚氨酯抛光片替代沥青柏油盘高速抛光，设备采用高速精磨、抛光，冷却液自动供给，压力通过气动阀自动控制，加工时间自动控制，不仅显著提升了加工效率和批量化生产的加工精度、质量，而且大大改善了加工环境、作业条件。同时，随着液流喷射抛光等新技术和新设备的涌现，光学器件的加工技术将会跃上一个新台阶。（六）光机电算一体化解决方案成为精密光学行业发展方向光机电算一体化技术作为光学、微电子学、计算机信息、控制技术和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它从系统过程的角度出发，引进光学技术，有效地改进传统机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统，使产品或系统实现整体优化。光机电算一体化技术的特征是在机电一体化概念的基础上强调了光、光电子、激光和光纤通讯等技术的作用。光机电算一体化技术所带来的光学系统/仪器等产品具有结构简单、功能多、效率高、能耗低等特点，一般由机械本体、传感器、接口、微处理器和执行机构等五部分组成。如果把光机电一体化产品比做一个人，则计算机就是它的头脑，传感器是它的五官，软件就是使驱体能发挥效能的手段，所以光机电算一体化产品就是具有头脑和五官，能够感知外界环境的变化，并根据这种变化作出响应的机器或机构。光机电算一体化产业由于其具有技术带动性、融合性和广泛适用性，在21世纪成为重要的战略性新兴产业，世界各主要发达国家和我国高度重视，在民用工业领域得到广泛应用，信息、材料、能源、空间、海洋等高科技领域的技术发展和产业化、传统产业的技术改造、武器装备的现代化都要用到光机电算一体化技术。随着现代工业技术水平的提升以及现代光电领域越来越多的技术融合，下游光学仪器产品不断更新换代。光学仪器制造厂商为保持并扩大市场竞争力，需要光学器件及镜头等供应商更多地参与到新产品的研发环节，凭借其在光机系统、运动控制、光电系统等方面的专业积累提供光机电算一体化解决方案，以达到光学器件及镜头产品与光学仪器高度契合的目的。拥有突出的垂直整合能力及高端光电技术融合能力的精密光学企业将能够不断提升与下游厂商的合作粘性，越来越多地参与到光学仪器厂商新产品的研发、生产环节，形成长期战略伙伴关系。四、 基本原则（一）坚持市场主导、企业主体坚持使市场在资源配置中起决定性作用，营造良好政策环境，强化企业主体地位，促进创新要素向企业集聚，引导企业做大做强做优。（二）坚持系统布局、统筹推进加强顶层设计，基于产业链各环节发展基础和不同地区发展条件，围绕产业链部署创新链，围绕创新链完善资金链，实现产业链上下游协同发展。（三）坚持整机带动、重点突破聚焦产业发展关键薄弱环节，通过整机产品产业化，集中资源实现重点突破，带动超高清视频产业链各环节整体提升。（四）坚持应用牵引、融合创新加快超高清视频与重点行业领域融合创新发展，创新业务模式，培育新市场、新业态、新服务，助力以视频为核心的行业创新升级。（五）坚持开放发展、合作共赢促进国内外优势资源的整合利用，加强与海外优势地区、优势企业的业务合作，融入全球产业生态，推动超高清视频产业国际化发展。五、 突破核心关键器件坚持整机带动，突破超高清成像、高带宽实时传输、超高速存储、HDR显示兼容与动态适配、三维声编解码与渲染、三维声采集、视频人脸识别、行为动态分析、医学影像诊断等关键技术，支持面向超高清视频的SoC核心芯片、音视频处理芯片、编解码芯片、存储芯片、图像传感器、新型显示器件等的开发和量产。加强4K/8K显示面板创新，发展高精密光学镜头等关键配套器件。六、 发展目标按照4K先行、兼顾8K的总体技术路线，大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用。2022年，我国超高清视频产业总体规模超过4万亿元，4K产业生态体系基本完善，8K关键技术产品研发和产业化取得突破，形成一批具有国际竞争力的企业。超高清视频内容资源极大丰富，网络承载能力显著提高，制播、传输和监管系统建设协同推进，产业发展支撑体系基本健全，形成技术、产品、服务和应用协调发展的良好格局。到2020年，4K摄像机、监视器、切换台等采编播专用设备形成产业化能力；符合高动态范围（HDR）、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4K电视终端销量占电视总销量的比例超过40%；建立较为完善的超高清视频产业标准体系；广播电视总台和有条件的地方电视台开办4K频道，不少于5个省市的有线电视网络和IPTV平台开展4K直播频道传输业务和点播业务，实现超高清节目制作能力超过1万小时/年；4K超高清视频用户数达1亿；在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域开展基于超高清视频的应用示范。到2022年，CMOS图像传感器、光学镜头、专业视频处理芯片、编解码芯片等核心元器件取得突破，8K前端核心设备形成产业化能力；符合HDR、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4K电视终端全面普及，8K电视终端销量占电视总销量的比例超过5%；4K频道供给能力大幅提升，有线电视网络升级改造和监测监管系统建设不断完善，实现超高清节目制作能力超过3万小时/年，开展北京冬奥会赛事节目8K制播试验；超高清视频用户数达到2亿；在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域实现超高清视频的规模化应用。七、 精密光学行业行业面临的机遇与挑战（一）精密光学行业面临的机遇1、良好政策环境为精密光学行业发展提供有利保障近年来，国家陆续出台多项政策，持续引导和鼓励精密光学行业的发展。例如，十三五国家战略性新兴产业发展规划明确提出，加快研制高功率光纤激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电子枪等配套核心器件，提升软硬件协同创新能力。十三五国家科技创新规划提出，研制满足高速光通信设备所需的光电子集成器件；突破光电子器件制造的标准化难题和技术瓶颈，建立和发展光电子器件应用示范平台和支撑技术体系，推动我国信息光电子器件技术和集成电路设计达到国际先进水平。2、科技创新引领产业升级，推动精密光学行业市场需求不断增加精密光学行业是集光学设计、超精密加工、材料学、机构学、电子学等先进科技于一体的技术密集型产业。随着电子信息技术的日新月异，更新换代速度越来越快，光学产品精密度要求愈加提高，光学镜头及其模组等光学产品在各类高端产业应用中的重要性不断提升，市场需求将持续保持增长。同时受益于科技的快速发展和创新，精密光学产品可以更多地和电子通信产品相结合，创造更多的市场需求，带动精密光学行业的持续快速发展。3、由消费级迈向工业级，精密光学行业应用领域逐步扩张精密光学行业的发展受下游整机设备产品需求的变化而变化。近几年，随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等消费类电子产品普及率的快速提升，行业整体进入饱和期。与此同时，随着国家大力推进供给侧结构性改革，构建现代产业体系，提升创新能力，进一步发展壮大新一代信息技术、高端装备等战略性新兴产业，新兴领域需求的高速成长带动了精密光学产业的结构调整。光电产业下游产品结构的调整带动了处于产业链中游的精密光学行业的转型发展，调整产品结构，向半导体、生命科学、AR/VR检测等高端科技应用领域靠拢。未来，随着现代科技的发展，精密光学在该等领域的应用将朝纵深化发展，终端市场的需求增长亦将拉动精密光学行业产业链整体市场规模增长。4、产业结构调整和转移带动我国精密光学行业发展随着经济全球化和发达国家光电产业的结构调整加快，全球光学产业正逐渐向中国内地转移，德国、美国、日本、中国台湾地区的知名光学企业已在中国大陆设厂，带动了国内精密光学产业的发展。随着技术水平的不断提升，本土精密光学企业正在逐步追赶国际先进水平，出现了一批技术与装备先进、自动化程度较高、有较强的品质保证与过程控制能力、精密光学批量化生产水平具有国际市场竞争力的企业，能够立足全球精密光学产业平台并全面参与全球高端市场的竞争，为中国精密光学产业发展提供了良好的市场机遇。（二）精密光学行业面临的挑战1、精密光学行业核心设备依赖进口精密光学行业是一个资金密集并融合了光学技术、机械技术和电子技术等诸多当代先进科技的技术引领型产业。一方面，精密光学行业对自动化精密生产、检测设备的投入要求较大；另一方面，精密光学行业的技术含量较高，核心工艺设备的先进水平直接影响产品质量和良品率高低，直接决定企业在市场竞争中的成本优势，并对产能规模提升形成制约。长期以来，我国行业相关的关键制造、检测设备较为依赖进口，例如德国莱宝生产的镀膜机等，而国内生产的相关设备可靠性较低，从而给我国精密光学行业的发展带来了一定的挑战。2、精密光学行业高端人才短缺精密光学行业在方案设计环节需要系统利用光学设计、机械设计、电子控制、软件设计和精密加工等诸多技术；生产组装环节对部件加工精度、组装精度、自动化设备及工具都有严格的标准和规范，同时还需要生产厂商具备精益求精的工艺，以严格管控机电配合、零件加工精度、组装偏芯、零件内部应力、镜片间隙及零件热胀冷缩；检验环节则通常需要超高精度加工检测设备，以及经验丰富、功底深厚的专家团队。因此，精密光学行业对于多学科复合型人才、经验丰富的技术工程人员的要求较高。但是目前，我国劳动力供求的结构性矛盾突出，能满足精密光学行业需要的高端技术人才较为短缺，成为业内企业规模扩张的重要挑战。八、 精密光学行业概览根据中国光学光电子行业协会报告，光学产业链较长且涉及行业范围广泛。光学的上游主要为光学原材料制造，参与者主要为生产光学玻璃的材料企业。光学材料产业是整个光学产业的基础组成部分，已处于市场成熟阶段；中游为光学元件及其组件，是将光学玻璃通过加工、镀膜等工艺，生产成光学元件及镜头等产品的环节，可分为传统光学元件及组件、精密光学元件及组件；下游行业则主要包括消费电子、仪器仪表、半导体制造、车载镜头、激光器、光通信等行业，是光学元件的最终应用领域。光学行业上游的光学材料是整个光学产业的基础和重要组成部分，光学玻璃在所有光学材料中用途最广且市场份额最大，2019年度光学材料30亿元左右的市场规模中，光学玻璃占据90%以上份额。光学玻璃经过多年的发展已经处于成熟期，全球的光学玻璃市场呈现产能过剩和竞争加剧的基本态势，市场需求增长不大。随着智能消费品产品不断升级，以及城市安防、汽车安全辅助、运动摄像等新兴市场的不断发展，高透过率、高均匀性、特殊性能的光学玻璃，以及红外材料、激光玻璃、光纤材料等高端光学材料的市场需求在不断增长，且精密压型光学产品的市场容量日益增大，已经形成了一定的产业规模。光学行业中游的光学元件和组件，是将光学玻璃等材料通过冷加工、镀膜等工序生产成具有特定效果的光学元器件。其中，磨制成特定的光学镜片等元件的过程即为光学冷加工，冷加工的技术含量相对较低；为实现不同的功能，光学元件表面需要进行光学镀膜，这些薄膜赋予光学元件各种不同使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要或决定性的作用。中游产业链往下则是光学镜头，光学镜头的制造，涉及光学、机械、电子和软件等多个领域，属于高精密产品。在高分辨率定焦、大倍率变焦、超高清、光学防抖、安防监控一体机镜头等中高端光学镜头方面，参与者以舜宇光学、联合光电、宇瞳光学等为代表的国内企业为主。光学行业下游领域方面，随着智能手机的爆发式发展和普及，智能手机用光学元件及镜头市场已成为整个光学领域市值最大、技术迭代快且频繁的领域，智能手机用光学元件及镜头占据整个光学市场份额超过70%，其次为安防监控镜头、车载镜头、机器视觉镜头等。近年来，随着前沿科技应用场景的不断成熟，以移动智能终端、物联网、云计算、生物识别技术、AR/VR、运动摄像等为代表的新兴市场的需求量持续增长，物联网、人工智能信息系统将视频图像信息作为重要的数据，为光学镜头使用场景带来了更大的市场空间。新一代信息技术为保证对信息数据运算的精度和效率，对光学镜头可靠性和成像质量提出更高的要求，促使镜头企业的技术加速升级。我国的高端光学技术起步较晚，凭借近十几年的积累与进步，中国精密光学市场快速发展。根据中国光学光电子行业协会统计，目前我国大型精密光学企业聚焦于不同应用领域差异化竞争，并在各细分领域市场集中度较高。同时，由于消费级精密光学商业应用成熟，除消费级光学元件及镜头竞争较为激烈外，应用于高端装备制造、前沿科学研究、专业设备等领域的精密光学制造商，在各自技术优势的细分应用领域差异化竞争。例如，消费电子光学领域的蓝特光学、舜宇光学等，安防监控镜头领域的联合光电、福光股份、宇瞳光学等，专用精密光学镜头领域的福特科、永新光学等制造商。（一）精密光学器件概况光学器件（或光学元件）是指利用光学原理实现各种观察、测量、分析记录、信息处理、像质评价、能量传输与转换等功能的光学系统中的主要器件，是各种光学仪器、图像显示产品、光学存储设备核心部件的重要组成部分。根据精度和用途的不同，可分为传统光学器件和精密光学器件，其中精密光学器件根据应用领域的不同可进一步细分为消费级精密光学器件及工业级精密光学器件。精密光学器件较传统光学器件在面型、镀膜和表面光洁度的精度上大大提高，且通常包含多个精密光学器件胶合在一起。在精密光学器件的制造过程中，计算机技术、数控加工技术、自动控制与精密多层镀膜技术、胶合技术和高速精磨、高速抛光以及精加工、超细微精密加工技术相结合，显著提高了光学器件的精度和质量。工业级精密光学器件是应用于工业测量、半导体、生命科学、无人驾驶、生物识别、AR/VR检测等高科技行业的关键配套器件，这些行业对于精密光学器件的工艺参数、技术性能、应用环境、作用效果等方面要求较为苛刻，从而推动精密度更高的工业级精密光学器件行业的发展。工业级精密光学器件的特点可以归纳：一是尺寸超大或超小化，典型超大尺寸已经达到甚至超过1m；二是在往尺寸两极化发展的同时对面型和表面粗糙度提出更高要求，在超大尺寸的同时最高的面型精度要求达到/200、表面粗糙度达到01nm以下。这些技术参数往往还要在特殊的光学材料上实现，除了熔石英、光学玻璃等典型的硬脆材料，还出现了超硬脆性材料，如碳化硅，以及软脆材料，如磷酸二氢钾（KDP）激光晶体等特殊材料，这对光学器件的超精密制造提出了更高难度的要求。（二）精密光学镜头概况精密光学镜头是以精密光学器件为基础，利用先进的模组，组装、加工而成的光学组件，对分辨率、对比度、景深以及各种像差等成像质量的关键性指标起着决定性的作用。根据光学镜头产品设计、生产技术的先进性、制造工艺的难易程度不同，可分为传统光学镜头和精密光学镜头。近年来，精密机械制造技术和高精度检测技术的快速发展，进一步推动了精密光学镜头制造技术的革新，例如各类遥感镜头、及天文望远镜、航空航天相机镜头、强激光镜头、光刻机镜头等，均在功能和性能方面得到快速发展。（三）精密光学系统/仪器概况人工智能的日益普及和自动化生产设备的广泛推广，掀起了自动化试验、自动化检测、自动化测量仪器和设备的研制浪潮。自动化的光学系统/仪器主要承担了将光学信息数字化的功能，将生成的数字化图像、频谱信息、扫描点云等数字信息，结合各种图像处理算法，提取出目标信息，用以在线指导和辅助人们的工作、进行产品质量的自动鉴别，结合专家系统对样本进行快速筛选，减少后续人工判断的工作量。