為了促進(jìn)短波紅外光源產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展,需要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的合作與交流。通過共享資源、協(xié)同創(chuàng)新、優(yōu)化生產(chǎn)流程等方式,提高產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。同時(shí),政府和企業(yè)也可以加大對產(chǎn)業(yè)鏈的支持力度,如提供資金支持、稅收優(yōu)惠等政策,推動產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。
短波紅外光源生產(chǎn)所需的原輔料包括五金塑膠件、電子電器件、LED燈珠、光學(xué)件、PCB(A)、線材、接插件、包裝材料,其中LED燈珠是關(guān)鍵材料,影響光斑的均勻性和穩(wěn)定性,當(dāng)前中國大部分燈珠需要從國外進(jìn)口。短波紅外光源的主要生產(chǎn)商有日本CCS、美國Advanced illumination、日本Moritex,中國企業(yè)有奧普特、銳視光電、緯朗光電等,當(dāng)前中國短波紅外光源已打破國外壟斷,國內(nèi)短波紅外光源以國產(chǎn)為主,產(chǎn)品質(zhì)量、性能較之前有很大提升。短波紅外光源應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,主要應(yīng)用領(lǐng)域有食品、醫(yī)療、半導(dǎo)體、農(nóng)業(yè)、安防、新能源等領(lǐng)域,例如光伏片線路MAKE點(diǎn)檢測、包裝袋內(nèi)物體檢測、晶元內(nèi)孔檢測、蘋果變質(zhì)檢測、心血管成像等。
一、產(chǎn)業(yè)鏈上游分析
關(guān)鍵原材料:短波紅外光源的核心原材料主要包括特殊的半導(dǎo)體材料,如銦鎵砷(InGaAs)等化合物半導(dǎo)體。這些材料的性能直接決定了光源的發(fā)光效率、波長范圍以及穩(wěn)定性。全球范圍內(nèi),日本、美國等國家在高品質(zhì)半導(dǎo)體材料的生產(chǎn)上占據(jù)領(lǐng)先地位,例如日本的住友化學(xué)等企業(yè),憑借先進(jìn)的材料提純和制造工藝,能夠穩(wěn)定供應(yīng)高質(zhì)量的 InGaAs 材料,滿足高端短波紅外光源生產(chǎn)的需求。然而,原材料的供應(yīng)存在一定的價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn),受國際政治經(jīng)濟(jì)形勢、原材料稀缺性等因素影響,價(jià)格可能出現(xiàn)較大幅度的起伏,這對短波紅外光源生產(chǎn)企業(yè)的成本控制帶來挑戰(zhàn)。
光學(xué)元件:光學(xué)透鏡、反射鏡等光學(xué)元件也是產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要組成部分。它們用于對短波紅外光源發(fā)出的光線進(jìn)行聚焦、準(zhǔn)直和反射等處理,以滿足不同應(yīng)用場景的需求。德國、法國等歐洲國家在精密光學(xué)元件制造方面技術(shù)精湛,擁有蔡司、施耐德等知名企業(yè),其生產(chǎn)的光學(xué)元件具有高精度、低損耗等特點(diǎn),在高端短波紅外光源系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。但光學(xué)元件的生產(chǎn)周期較長,且對生產(chǎn)設(shè)備和工藝要求極高,這在一定程度上限制了其產(chǎn)能擴(kuò)張速度,可能影響短波紅外光源行業(yè)的整體發(fā)展節(jié)奏。
二、產(chǎn)業(yè)鏈中游分析
生產(chǎn)制造企業(yè):Hamamatsu、DOWA Electronics Materials、ROHM、Myutron 等是全球短波紅外光源行業(yè)中游的主要生產(chǎn)制造企業(yè)。Hamamatsu 憑借其在光學(xué)和半導(dǎo)體領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累,具備大規(guī)模、高精度的生產(chǎn)能力,能夠生產(chǎn)多種類型和規(guī)格的短波紅外光源,滿足醫(yī)療、科研等高端領(lǐng)域?qū)庠葱阅艿膰?yán)苛要求;DOWA Electronics Materials 專注于半導(dǎo)體材料與光源的一體化研發(fā)生產(chǎn),通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝,保障了產(chǎn)品的高性能和一致性,在電子及半導(dǎo)體檢測領(lǐng)域的市場份額較高。
技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)投入:中游企業(yè)為了在競爭中占據(jù)優(yōu)勢,持續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入。例如,不斷研發(fā)新型的光源結(jié)構(gòu)和制造工藝,以提高光源的發(fā)光效率、降低功耗和延長使用壽命。同時(shí),企業(yè)還注重與上下游企業(yè)的合作研發(fā),共同攻克技術(shù)難題,推動整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進(jìn)步。例如,一些企業(yè)與上游材料供應(yīng)商合作,開發(fā)新型的半導(dǎo)體材料,以提升光源的性能;與下游應(yīng)用企業(yè)合作,了解市場需求,開發(fā)更具針對性的產(chǎn)品。
三、產(chǎn)業(yè)鏈下游分析
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,短波紅外光源可用于農(nóng)作物生長監(jiān)測、病蟲害檢測等。通過分析農(nóng)作物在短波紅外波段的光譜特征,能夠?qū)崟r(shí)了解農(nóng)作物的生長狀況、營養(yǎng)成分含量以及是否遭受病蟲害侵襲,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。例如,在溫室大棚中安裝短波紅外光源監(jiān)測系統(tǒng),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物的異常情況,為農(nóng)民提供科學(xué)的種植決策依據(jù)。
食品行業(yè):用于食品篩選分揀、品質(zhì)檢測等環(huán)節(jié)。利用短波紅外光源對食品進(jìn)行照射,通過分析反射或透射的光線特征,可以檢測出食品內(nèi)部的缺陷、異物、水分含量以及營養(yǎng)成分等信息,保障食品安全和品質(zhì)。比如,在食品加工流水線上,采用短波紅外光源檢測設(shè)備,能夠快速準(zhǔn)確地篩選出不合格產(chǎn)品,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
光伏產(chǎn)業(yè):在光伏電池生產(chǎn)過程中,短波紅外光源用于太陽能電池的檢測。通過對電池在短波紅外波段的響應(yīng)特性進(jìn)行測試,可以評估電池的性能參數(shù),如轉(zhuǎn)換效率、暗電流等,幫助企業(yè)篩選出優(yōu)質(zhì)的電池,提高光伏產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
電子及半導(dǎo)體行業(yè):主要應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓與芯片的裂紋、雜質(zhì)檢測等。短波紅外光源能夠穿透部分半導(dǎo)體材料,清晰地呈現(xiàn)出內(nèi)部結(jié)構(gòu),便于檢測出細(xì)微的裂紋和雜質(zhì),確保半導(dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。例如,在半導(dǎo)體芯片制造過程中,使用短波紅外光源檢測設(shè)備對芯片進(jìn)行無損檢測,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題,降低生產(chǎn)成本。
醫(yī)藥行業(yè):在醫(yī)療電子領(lǐng)域,如人體組織穿透檢測與血管成像等方面有重要應(yīng)用。有機(jī)短波紅外光源技術(shù)的發(fā)展,為醫(yī)療檢測提供了新的手段和方法。例如,利用短波紅外光源進(jìn)行血管成像,能夠清晰地顯示血管的分布和形態(tài),輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和治療方案制定。
四、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)分析
上游對中游的影響:上游原材料和光學(xué)元件的質(zhì)量、價(jià)格和供應(yīng)穩(wěn)定性直接影響中游生產(chǎn)制造企業(yè)的生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)計(jì)劃。如果原材料價(jià)格上漲或供應(yīng)短缺,中游企業(yè)可能面臨成本上升和生產(chǎn)停滯的風(fēng)險(xiǎn);而高質(zhì)量的原材料和光學(xué)元件則有助于中游企業(yè)生產(chǎn)出性能更優(yōu)的短波紅外光源產(chǎn)品。
中游對下游的影響:中游企業(yè)生產(chǎn)的短波紅外光源的性能、價(jià)格和供應(yīng)能力決定了下游應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展水平和市場規(guī)模。高性能、低成本的光源產(chǎn)品能夠推動下游應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展,例如在光伏產(chǎn)業(yè)中,更高效的短波紅外光源檢測設(shè)備能夠提高光伏電池的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
下游對上游和中游的反作用:下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求變化和技術(shù)創(chuàng)新需求,會反向推動中游企業(yè)加大研發(fā)投入,改進(jìn)產(chǎn)品性能,同時(shí)也促使上游企業(yè)開發(fā)新型原材料和光學(xué)元件,以滿足市場需求。例如,隨著醫(yī)療領(lǐng)域?qū)Χ滩t外光源成像精度要求的提高,中游企業(yè)會研發(fā)更高性能的光源產(chǎn)品,進(jìn)而推動上游企業(yè)開發(fā)更優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料和光學(xué)元件。
圖:短波紅外光源產(chǎn)業(yè)鏈
