一、精密光學行業向工業級消費市場不斷拓展
精密光學是一種高度精確的技術，其應用范圍涵蓋了很多領域，如航天、國防、醫療、通訊等。它主要關注設計和制造各種高精度的光學元件和系統，例如透鏡、棱鏡、反射鏡、光柵等。這些光學元件可以用于調節和控制光線的傳輸和聚焦，并且在各種高精度的設備中被廣泛應用。
根據觀研報告網發布的《中國精密光學行業現狀深度分析與投資前景預測報告（2023-2030年）》顯示，光學器件（或“光學元件”）是指利用光學原理實現各種觀察、測量、分析記錄、信息處理、像質評價、能量傳輸與轉換等功能的光學系統中的主要器件，是各種光學儀器、圖像顯示產品、光學存儲設備核心部件的重要組成部分。根據精度和用途的不同，可分為傳統光學器件和精密光學器件，其中精密光學器件根據應用領域的不同可進一步細分為消費級精密光學器件及工業級精密光學器件。
精密光學器件分類
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細分類型 |
精度要求 |
應用領域 |
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傳統光學器件 |
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①面形：面形差于 N=10/△N=3 ②鍍膜：增透膜，R＜1% 高反膜，R＞90% ③表面光潔度：差于60/40 |
傳統照相機、望遠鏡、顯微鏡等傳統光學產品 |
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精密光學器件 |
消費級精密光學器件 |
①面形：面形精度相當于 N=5/△N=2 ②鍍膜：增透膜，Ravg＜0.5% 高反膜，R＞95% 分光膜，T/R=1:1，7:3? ③表面光潔度：差于40/20 |
智能手機、投影機、數碼類照相機、攝像機等消費電子產品 |
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工業級精密光學器件 |
①面形：面形精度相當于 N=2/△N=0.5 ②鍍膜：增透膜，Ravg＜0.25% Rmin＜0.5% 高反膜，R＞99.5% 高端濾光片，T＞92%，OD＞8 ③表面光潔度：優于20/10 |
多光譜相機、工業測量、激光雷達、AR/VR 檢測儀器、基因測序儀、遙感衛星、半導體封裝與檢測等 |
精密光學鏡頭是以精密光學器件為基礎，利用先進的模組，組裝、加工而成的光 學組件，對分辨率、對比度、景深以及各種像差等成像質量的關鍵性指標起著決定性的作用。根據光學鏡頭產品設計、生產技術的先進性、制造工藝的難易程度不同，可分為傳統光學鏡頭和精密光學鏡頭。
光學鏡頭分類及特點
| 分類 | 特點 |
| 傳統光學鏡頭 | ①基本為定焦鏡頭產品，結構簡單，所涉及零部件較少，對開發設計要求不高；②產品技術、工藝較為簡單；③生產廠家數量眾多，市場競爭激烈；④產品毛利率相對較低 |
| 精密光學器件 | ①部分產品具備變焦功能，結構復雜，鏡片數量≥10 片，F/#≤2.0，對開發設計要求非常高；②零件精度：鏡片加工偏心≤1'，中心厚度公差≤0.02mm，膠合件膠合需要保證無應力，鍍膜可能存在特殊要求，例如膜層損失閾值要求等，粗糙度需要達到 1nm 以內的超光滑等；③裝配精度：鏡片裝調偏心≤1'，空氣間隔公差≤0.02m，并且絕大多數鏡片需要根據最終的性能做空氣間隔或者偏心的主動裝調，以達到更高的性能；④最終性能：分辨率≥80％衍射極限，并且要求在一定景深和焦深范圍內依然能夠貼近衍射極限 |
資料來源：網絡，觀研天下數據中心整理
人工智能的日益普及和自動化生產設備的廣泛推廣，掀起了自動化試驗、自動化檢測、自動化測量儀器和設備的研制浪潮。自動化的光學系統/儀器主要承擔了將光學信息數字化的功能，將生成的數字化圖像、頻譜信息、掃描點云等數字信息，結合各種圖像處理算法，提取出目標信息，用以在線指導和輔助人們的工作、進行產品質量的自動鑒別，結合專家系統對樣本進行快速篩選，減少后續人工判斷的工作量。
精密光學系統/儀器分類及特點
| 分類 | 特點 | 應用領域 |
| 傳統光學系統/儀器 | 人工檢查產品的外觀缺陷，耗費大量人力及時間；使用特定系統/儀器對產品進行性能檢測，耗時耗力；使用替代的尺寸指標控制光學性能，靈敏度不夠；利用專業人員的經驗，對試驗樣本/病理樣本進行詳細分析及查看，資源有限，檢測吞吐量小 | 產品檢測/精密裝配/樣本分析領域 |
| 精密光學器件 | 利用快速圖像采集及形態學方法，進行產品缺陷的自動檢測，高效且錯誤率低；結合機械手臂/自動傳送裝置等產品分級測量系統；直接利用光學圖像法自動檢測光學性能指標，取代傳統探測量；利用人工智能算法在大量樣本中甄別關注特征信息，并提交專家作最終判斷，提高效率，減低人員負荷 | 自動化產品檢測/精密裝配/樣本分析領域 |
資料來源：網絡，觀研天下數據中心整理
近年來，受到生命科學、半導體以及生物識別等下游應用領域需求的驅動，工業級精密光學市場從2018年的103.2億人民幣上升到2022年的146.9億人民幣。作為當前科技發展的前沿陣地，半導體和生命科學在未來幾年仍將吸引大量投入，對工業級精密光學產品的需求有望擴大。此外，在元宇宙、大數據、AI、等技術概念的驅動下，加之人們生活與消費理念的持續升級，無人駕駛以及AR/VR等領域呈現爆發式發展的趨勢，為工業級精密光學產品帶來廣闊的空間。預計全球工業級精密光學市場規模2023年將達到163.8億元。
資料來源：觀研天下數據中心整理
二、行業挑戰與機遇并存，企業需補足短板
1、行業優勢
（1）良好政策環境為精密光學發展提供有利保障
近年來，國家陸續出臺多項政策，持續引導和鼓勵精密光學行業的發展。例如，《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》明確提出，加快研制高功率光纖激光器、掃描振鏡、動態聚焦鏡及高性能電子槍等配套核心器件，提升軟硬件協同創新能力?！丁笆濉眹铱萍紕撔乱巹潯诽岢?，研制滿足高速光通信設備所需的光電子集成器件；突破光電子器件制造的標準化難題和技術瓶頸，建立和發展光電子器件應用示范平臺和支撐技術體系，推動我國信息光電子器件技術和集成電路設計達到國際先進水平。
（2）科技創新引領產業升級，推動市場需求不斷增加
精密光學行業是集光學設計、超精密加工、材料學、機構學、電子學等先進科技于一體的技術密集型產業。隨著電子信息技術的日新月異，更新換代速度越來越快，光學產品精密度要求愈加提高，光學鏡頭及其模組等光學產品在各類高端產業應用中的重要性不斷提升，市場需求將持續保持增長。同時受益于科技的快速發展和創新，精密光學產品可以更多地和電子通信產品相結合，創造更多的市場需求，帶動精密光學行業的持續快速發展。
2、行業劣勢
（1）知識產權保護難度大
精密光學技術和產品推出市場后容易被模仿和復制，知識產權保護難度較大，侵權風險高。同時由于我國知識產權保護還不完善，企業維權成本較高，不利于行業整體的進步和創新，容易造成行業惡性競爭和不良競爭。
（2）環保要求高
由于精密光學產品生產過程中需要使用大量化學品和能源，對環境的影響較大。同時由于環保污染的產生，需要企業使用大量資金和精力處理環保問題。因此，環保問題的存在使得企業經營壓力較大，壓縮了行業的經營利潤。
3、行業機會
（1）由消費級邁向工業級，精密光學應用領域逐步擴張
精密光學行業的發展受下游整機設備產品需求的變化而變化。近幾年，隨著智能手機、筆記本電腦、平板電腦等消費類電子產品普及率的快速提升，行業整體進入飽和期。與此同時，隨著國家大力推進供給側結構性改革，構建現代產業體系，提升創新能力，進一步發展壯大新一代信息技術、高端裝備等戰略性新興產業，新興領域需求的高速成長帶動了精密光學產業的結構調整。光電產業下游產品結構的調整帶動了處于產業鏈中游的精密光學行業的轉型發展，調整產品結構，向半導體、生命科學、AR/VR檢測等高端科技應用領域靠攏。未來，隨著現代科技的發展，精密光學在該等領域的應用將朝縱深化發展，終端市場的需求增長亦將拉動精密光學行業產業鏈整體市場規模增長。
（2）產業結構調整和轉移帶動我國精密光學產業發展
隨著經濟全球化和發達國家光電產業的結構調整加快，全球光學產業正逐漸向中 國內地轉移，德國、美國、日本、我國臺灣地區的知名光學企業已在中國大陸設廠，帶動了國內精密光學產業的發展。隨著技術水平的不斷提升，本土精密光學企業正在逐步追趕國際先進水平，出現了一批技術與裝備先進、自動化程度較高、有較強的品質保證與過程控制能力、精密光學批量化生產水平具有國際市場競爭力的企業，能夠立足全球精密光學產業平臺并全面參與全球高端市場的競爭，為中國精密光學產業發展提供了良好的市場機會。
4、行業威脅
（1）核心設備依賴進口
精密光學行業是一個資金密集并融合了光學技術、機械技術和電子技術等諸多當代先進科技的技術引領型產業。一方面，精密光學行業對自動化精密生產、檢測設備的投入要求較大；另一方面，精密光學行業的技術含量較高，核心工藝設備的先進水平直接影響產品質量和良品率高低，直接決定企業在市場競爭中的成本優勢，并對產能規模提升形成制約。長期以來，我國行業相關的關鍵制造、檢測設備較為依賴進口，例如德國萊寶生產的鍍膜機等，而國內生產的相關設備可靠性較低，從而給我國精密光學行業的發展帶來了一定的挑戰。
（2）高端人才短缺
精密光學行業在方案設計環節需要系統利用光學設計、機械設計、電子控制、軟件設計和精密加工等諸多技術；生產組裝環節對部件加工精度、組裝精度、自動化設 備及工具都有嚴格的標準和規范，同時還需要生產廠商具備精益求精的工藝，以嚴格管控機電配合、零件加工精度、組裝偏芯、零件內部應力、鏡片間隙及零件熱脹冷縮；檢驗環節則通常需要超高精度加工檢測設備，以及經驗豐富、功底深厚的專家團隊。因此，精密光學行業對于多學科復合型人才、經驗豐富的技術工程人員的要求較高。但是目前，我國勞動力供求的結構性矛盾突出，能滿足精密光學行業需要的高端技術人才較為短缺，成為業內企業規模擴張的重要挑戰
精密光學行業SWOT圖
資料來源：觀研天下數據中心整理
當前行業的優勢主要來自于良好的經濟環境和政治環境，機會主要來自于下游需求市場的擴大以及產業結構升級的需要。行業的劣勢主要來自于知識產權的不完善以及嚴峻的環保問題，此外企業還需要面對核心設備依賴進口的問題。因此精密光學企業需要把握好市場機會，并不斷加強技術研發，避免核心設備“卡脖子”的問題。
三、細分領域較大，行業競爭格局較為分散
目前，我國精密光學行業整體市場空間較廣闊，但市場集中度較高，2021年，CR5為46%；市場分散且廣闊，呈現差異化競爭格局，尚未形成激烈的爭奪。主要是因為我國精密光學行業產業鏈較長，細分領域產品種類眾多，不同領域之間存在較大的技術壁壘，規模經濟效益較小。2022年，新進入行業的企業數量有所增加，行業競爭加劇，行業集中度有所下降，預計2022年行業集中度CR5為40%。
資料來源：觀研天下數據中心整理
全球市場上，歐美精密光學企業處于領先地位，美國 Newport 公司、德國 Jenoptik 公司為全球精密光學行業的標桿企業。國內市場上，頭部企業的主營業務均含有精密光學，業務占比大部分都高于20%。主要企業有福光股份、永新光學、福特科、藍特光學、騰景科技。
主要企業簡介
| 公司名稱 | 主要產品 | 市場地位 |
| 福光股份 | 光學鏡頭、光電系統及光學元組件，分為定制產品和非定制產品 | 國內最重要的特種光學鏡頭、光電系統提供商之一； 2017 年在全球安防視頻監控鏡頭銷量市場占有率達到 11.8%，全球排名第三，其中變焦鏡頭全球銷量排名第 二，市場占有率約為 8.9%；2016 年在全球 4K 高清鏡頭 的市場占有率達到 65.8%；2018 年率先設計開發出25-300mm、8K高清連續變焦鏡頭。 |
| 永新光學 | 光學顯微鏡、光學器件組件和其他光學產品 | 專注光學元件組件加工領域與顯微鏡研發及生產領域，研發能力、生產工藝水平、快速響應客戶需求能力、生產成本控制能力均處于行業領先地位，客戶包括新美亞、日本尼康、徠卡相機、徠卡顯微系統、德國蔡司、美國捷普等知名企業。 |
| 福特科 | 精密光學元組件、精密光學鏡頭 | 業務規模居于國內光學企業的第二梯隊。2018 年在全球安防視頻監控鏡頭市場占有率達到 5.6%，全球排名第六。在 720P-960P、4K 等高清、超高清視頻監控鏡頭市場占有率分別排名第四和第三。在精密光學元件組件領域，擁有 DANAHER、ALIGN、TRUMPF、NOVA 等知名客戶，精密光學鏡頭領域的主要客戶包括華為、大華股份、宇視科技、高德紅外等。 |
| 藍特光學 | 光學棱鏡、玻璃非球面透鏡、玻璃晶圓、汽車后視鏡、玻璃球面透鏡、玻璃平片、光學鏡頭 | 在光學棱鏡、玻璃非球面透鏡、玻璃晶圓、汽車后視鏡四大領域均處于行業先進水平，與 AMS 集團、康寧集團、麥格納集團、舜宇集團等知名企業有穩定的合作關系。在 AMS 集團（蘋果供應鏈中光學傳感器最主要的供應商）3D 結構光人臉識別部件雙面紅外反射長條棱鏡產品上占據同類產品采購總量的80%以上。 |
| 騰景科技 | 精密光學元件、光纖器件 | 公司的數據中心用 CWDM 濾光片、應用于 WSS 模塊的光學元件、高功率鍍膜光纖線等產品具有較高的市場影響力；與全球主要的光模塊廠商 Finisar、Lumentum 和主要的激光器廠商IPG、銳科激光等均建立了合作。 |
資料來源：觀研天下數據中心整理(Qmm)
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