誰將分食萬億市場?光子產業成“新陣地”

集微網報道,9月16日-18日,第23屆中國國際光電博覽會將在深圳國際會展中心盛大舉行,而作爲本屆CIOE中國光博會重要活動之一,光子產業發展及投融資論壇於9月17日舉行,該論壇以 “與光同行·探索科技新生態”爲主題,中科創星、外號科技、飛芯電子、慧晶新材料、東超科技、光舟半導體等廠商及各投資機構共商光子科技成果轉化,引導市場價值新方向。

當前,新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖。隨着集成電路芯片製造工藝已趨於物理極限,光子取代電子將成爲趨勢。作爲21世紀最具先導性、基礎性的新興產業,光子將會是未來整個信息產業的基石,而國家及地方政府也相繼出臺政策支持光子產業發展,而陝西省更是率先實施“追光計劃”,佈局未來光子產業,搶抓該市場高速增長的戰略機遇。

後摩爾時代,光子產業爆發在即

近50年來,隨着全球集成電路產業不斷髮展,其硅芯片越來越逼近物理和經濟成本上的極限,摩爾定律面臨失效危機,集成電路發展悄然進入“後摩爾時代”。

相對於電子驅動的集成電路,光子芯片有超高速率,超低功耗等特點,利用光信號進行數據獲取、傳輸、計算、存儲和顯示的光子芯片,具有非常廣闊的發展空間和巨大的潛能。

目前,IT產業正處在“從電到光”的轉換過程,是集成光路發展的最佳時間點。中科創星創始合夥人、“硬科技”理念提出者米磊表示,“光子技術不但可以應用在信息領域,還有生命各個領域,都可以通過光子技術來對整個產業進行一種賦能和推動,所以說光子技術將是下一個劃時代的前沿技術。”

而以光子技術爲基礎的創新應用已經開始在多領域展示全新的價值。不僅在智能駕駛、智能機器人、新一代通信等新的應用領域呈現井噴式的發展態勢,而在智能終端、超級計算、醫療、軍事安全方面也發揮着越來越重要的作用。

例如突發的疫情影響着全人類的健康,但紅外測溫設備、投影式紅外成像設備、AR/5G遠程會診系統等光學領域多項技術,不僅在抗擊新冠疫情的過程中起到了重要的支撐作用,同時也助推光子產業發展。

隨着各大應用領域的不斷拓展,光子產業的市場規模也迅速增長。數據顯示,2020年,全球光子產業總產值達到了1.8萬億美元,包括光傳輸、能量激光、紅外成像、光傳感、量子技術、光顯示等。

其中,光傳輸領域市場規模達到9000億美元。而中國作爲全球光通信的主戰場,光通信產業持續升溫,國產化程度大幅度提升。一方面,在疫情影響下,信息通信網絡成爲助力人們居家辦公、在線學習的重要環節,光通信迎來了新一輪的發展週期。另一方面,中國的5G建設領先全球,光通信產業也得到了國家政策層面的大力支持。

未來,伴隨雲計算、大數據和人工智能時代的到來,對信息處理速度和帶寬的要求越來越高,光子作爲信息載體可以指數倍提升信息傳輸速度及傳輸帶寬。可以預見,光子將會逐漸取代電子,成爲未來整個信息產業的基石。

中國科學院上海光學精密機械研究所副所長張龍表示,“從光子芯片的發展來看,第一個賽道已經到來。當前光子芯片的發展正處在即將爆發前的關鍵節點,類似於當年集成電路大規模發展初期的關鍵節點,目前世界各國均未在光子芯片領域形成絕對優勢,全球光子芯片現階段的研發處於同一起跑線,具備換道超車的重大戰略機遇,中國需要在尚未完全成熟的光子芯片領域佔據先機。”

賽道火熱,陝西佈局先行

目前,光子產業正成爲各國戰略佈局的重要領域,誰能率先在光芯片技術上實現突破,誰就能搶佔光子產業鏈的“制高點”。面對洶涌而至的新一輪科技革命和產業變革,光子也成爲中國實現未來技術超越和產業變革的重要抓手。

2015年以來,國務院發佈的《中國製造2025》、《“十三五”國家科技創新規劃》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》等國家戰略規劃中,均將光電子技術作爲重要方向進行佈局。特別是2021年,“信息光子技術”被列爲“十四五”國家重點研發計劃重點專項。

除了國家層面的政策外,國內地方政府也紛紛加碼佈局光子產業,進一步提升產業核心競爭力,搶佔未來經濟及科技發展制高點。

從全國各地來看,北京作爲全國頂尖的科技資源的匯聚地,其已經培養與積累了衆多的研發團隊與科技成果,以及相關優勢企業和投資機構。消息稱,北京市科委下一步將持續支持光子領域的原始創新技術的研發;整合科技創新的全要素資源,打造光子技術研發、產業發展的工藝研發平臺;推動區域科創基金、科技資源協同發力,加速光子技術在北京落地。

而粵港澳大灣區也正在培育壯大新一代信息技術並形成具有國際競爭力戰略性新興產業集羣。例如珠海橫琴新區佈局光子集成產業,而江門也以信息光電子行業爲重點,立足激光器製造等現有產業基礎,逐步構建涵蓋光通信器件、光照明器件、光傳感器件等領域的高技術光電子產業集羣。

相較而言,陝西省更是前瞻謀劃光子產業,推動前沿科技成果產業化。早在2016年,陝西省成立了國內首隻光電芯片基金---“陝西先導光電集成創投基金”,該基金由陝西光電子先導院、中科創星等單位聯合出資,基金總規模10億元,主要圍繞消費光子、光子集成芯片和光電應用產業進行佈局和投資。

目前,陝西省發展光子產業的優勢明顯。一方面體現在科研優勢,陝西擁有中國科學院西安光學精密機械研究所所、西安電子科技大學、西北工業大學等一批光子學科健全、特色鮮明的高校院所,科研成果豐厚。

另一方面,在中國科學院西安光學精密機械研究所“西光模式”的推動下,陝西已有100餘家光子技術企業,形成了光子製造、光子信息、光子傳感、生物光子等幾大產業集羣已初具規模,並匯聚了一批全球光子產業領軍人才。

同時,陝西省承擔中科院“大規模光子集成芯片”戰略科技先導B專項。該專項由中科院西安分院趙衛院長擔任首席科學家,提前完成全球唯一基於硅基改性材料的光子集成平臺開發,併成功實現了在陝的落地轉化。孵化的企業奇芯光電已開始給數據中心及光通訊領域頭部企業供貨,年產值過億。陝西發展光子產業已經具備良好基礎。

今年以來,陝西省更是加快光子產業的佈局。3月30日,建設“秦創原創新驅動平臺”,瞄準光子產業鏈短板與前沿技術,爲光子企業提供共性技術服務;5月13日,成立光子產業創新聯合體,整合光子企業及技術創新單位,通過聚焦支持“政產學研”多方融合,帶動光子技術全產業鏈集聚發展。

6月9日,在陝西省委統籌組織與指導下,推動實施“追光計劃”,建立光子創新中心,加快圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈佈局產業鏈,爲陝西光子產業領域構建“兩鏈融合”的創新發展格局。

而爲了保障“追光計劃”順利實施,陝西省推出“六個一”重點舉措,包括建立一套“鏈長制”工作機制、成立一個陝西光子先導創新中心、設立一支光子產業補鏈強鏈基金等。到2023年,帶動龍頭光子企業在陝西設立總部,吸引光子企業在陝西設立研發中心,初步形成光子“航空母艦(上市企業)+附屬艦隊(小巨人企業、雛鷹企業)”爲一體的光子產業集羣,產業規模達到1000億元。

科技強國,“硬科技”亟待發展。以光子產業爲代表的硬科技不僅“硬”在覈心技術,更“硬”的是精神層面的勇擔使命、敢爲人先、啃硬骨頭、十年磨劍的信念。面對當下科技領域面臨的“全面”封鎖下,陝西前瞻佈局,搶抓佈局“追光計劃”,開展對光子產業的頂層設計、統一規劃和整體部署,目的就是力爭不錯過新一輪科技革命的窗口期,創造千億光子產業集羣,助力我國科技產業實現國產化發展。

(校對/落日)