11/29/2013,光纖傳感技術(shù)是光纖應(yīng)用技術(shù)的重要分支,其研究和應(yīng)用差不多和光纖在通信領(lǐng)域里面的應(yīng)用同步,但是光纖傳感的市場應(yīng)用卻遠(yuǎn)趕不上光纖通信的市場。過去幾年來,光纖傳感器的市場在中國經(jīng)歷了快速的發(fā)展。 本報告試圖為快速發(fā)展的中國光纖傳感器市場做出簡單的勾勒。
技術(shù)與科研
豆瓣上能找到的中文版的有關(guān)光纖傳感方面的專著不下三四十本。國內(nèi)每年還會舉辦全國性的光纖傳感學(xué)術(shù)會議 和產(chǎn)業(yè)化論壇。今年的會議5月份在合肥由安徽大學(xué)承辦,明年將會在大連舉行。國內(nèi)從事這方面的專家學(xué)者也很多,知名的就有武漢理工大學(xué)姜德生院士,清華大學(xué)廖延彪教授,香港理工大學(xué)靳偉教授,上海交通大學(xué)何祖源教授,北方交大吳重慶教授等等。曾經(jīng)擔(dān)任光纖在線光世紀(jì)論壇光傳感斑竹的現(xiàn)在暨南大學(xué)關(guān)柏鷗教授,還有光纖在線熟悉的中科院半導(dǎo)體所劉育梁教授十多年前就都涉及光纖傳感的產(chǎn)業(yè)化。
了解國內(nèi)外關(guān)于光纖傳感技術(shù)的科研發(fā)展可以關(guān)注光纖傳感會議的
網(wǎng)站以及半導(dǎo)體所副研究員張文濤老師的
博客。
劉教授2004年在光纖在線的文章。
產(chǎn)品與應(yīng)用
光纖傳感器目前主要包括溫度,應(yīng)力,位置,電流,氣體泄漏等方面的傳感器,可以應(yīng)用到各種橋梁,水壩,大型建筑物,煤礦,油田,變電設(shè)備,儲油與輸油設(shè)備,航天,海洋,地質(zhì),消防等等領(lǐng)域,涉及到電力,煤礦,石油,航天,交通,建筑等許多行業(yè)。
目前的光纖傳感器大多基于光纖光柵FBG技術(shù),也有一些基于分立的FP光學(xué)腔,以及最新的光子晶體等技術(shù)。目前普通的FBG制作已經(jīng)十分便宜(幾十元人民幣),但是用來給光纖光柵測量的信號解調(diào)的設(shè)備價格卻并不便宜。解調(diào)設(shè)備的代表性廠商包括美國BaySpec公司以及MOI公司等。在走訪北京拓普光研和基康儀器公司中,兩家公司都表示他們也在進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā),國外廠商壟斷的局面有望被打破。
拓普光研提供成套的光纖傳感器器件解決方案,他們的客戶包括了國內(nèi)主要的光纖傳感器廠家;祪x器就是這樣的廠家之一。據(jù)該公司市場部汪經(jīng)理介紹,光纖傳感器的應(yīng)用成本目前和應(yīng)用規(guī)模有關(guān)?紤]到解調(diào)設(shè)備的成本,較大規(guī)模的工程應(yīng)用其相對成本并不高,但小規(guī)模的應(yīng)用就比較高。
汪經(jīng)理還表示,光纖傳感器在實際應(yīng)用中還有一些問題。問題一是由于檢測信號一般比較微弱,不能長距離傳輸,解調(diào)設(shè)備不能放得太遠(yuǎn),而解調(diào)設(shè)備一般需要較好的工作環(huán)境,這進(jìn)一步提高了系統(tǒng)應(yīng)用的成本。問題二,光纖傳感領(lǐng)域的工程施工比普通的光纖通信應(yīng)用的施工要求高得多,施工人員對光纖的認(rèn)識嚴(yán)重不足。還有一個問題就是光纖傳感器檢測出來的信號缺乏合適的儀器進(jìn)行驗證。
在走訪中,編輯再三請教光纖傳感器的殺手級應(yīng)用是什么。所有受訪者都有一個共同的看法是光纖傳感器的應(yīng)用還是錦上添花多于雪中送炭。除了在電力行業(yè)的光纖電流互感器領(lǐng)域,光纖傳感器優(yōu)勢明顯之外,其他領(lǐng)域光纖傳感器都是多種傳感手段之一,并不像光纖代替電纜那樣具有革命性的意義。在變壓器的電流互感應(yīng)用上,以國電南瑞全光纖電子式電流互感器最為代表。雖然這種新產(chǎn)品已經(jīng)獲得不少試用,得到電力部門的重視,但是受訪者告訴我們,在最近的光纖電流互感器的產(chǎn)品測試中國家電網(wǎng)依然發(fā)現(xiàn)若干問題,這一產(chǎn)品尚未具有全面部署的成熟性。
光纖傳感器在建筑物安全監(jiān)測方面的應(yīng)用是光纖傳感器最早應(yīng)用的領(lǐng)域。由于國內(nèi)橋梁和建筑安全事故頻發(fā),北京長飛優(yōu)創(chuàng)的衣長福副總表示光纖傳感器在這個領(lǐng)域會有更多的應(yīng)用。他對光纖傳感器的市場感到樂觀。在這方面,基康儀器的汪經(jīng)理今年參加過國內(nèi)水電行業(yè)的大壩安全方面的會議,他認(rèn)為,許多用戶雖然對光纖傳感器技術(shù)表示了很強的興趣,也愿意試用,但是距離規(guī)模部署尚有距離。在基康公司近年來應(yīng)用的一些光纖傳感器項目中,雖然大部分結(jié)果都不錯,但是客戶的規(guī)模部署意愿并不強,一些橋梁客戶僅在高峰期進(jìn)行測量,并沒有全天候進(jìn)行使用。光纖傳感器的部署效果還需要更長一段時間來進(jìn)行檢驗。
基康儀器的研發(fā)副總楊博士是光纖傳感器領(lǐng)域的專家。他認(rèn)同汪經(jīng)理的看法,指出除了在對電磁信號干擾等要求特別高的場合之外,光纖傳感器大多至今并沒有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。不過,他告訴編輯,國外有公司將光纖傳感器部署到復(fù)合材料中應(yīng)用到飛機艦船的制造,他認(rèn)為那樣的技術(shù)才是顛覆性的。楊博士還提到加拿大渥太華大學(xué)有一位華裔教授開發(fā)的光纖分布式布里淵散射檢測的傳感器屬于其他技術(shù)無法實現(xiàn)的特別產(chǎn)品。
市場規(guī)模
在國內(nèi)最早從事光纖傳感器市場開拓的靳志強先生在這個行業(yè)已經(jīng)有十多年的資歷,經(jīng)歷了多家光纖傳感器公司。他現(xiàn)在是北京迪恩康碩科技發(fā)展有限公司的副總經(jīng)理。他告訴編輯,光纖傳感器市場這幾年的確已經(jīng)大有起色,僅僅在電力領(lǐng)域,他看到過去三年來的招標(biāo)就比以往多了100倍以上。他評估說光纖傳感器在中國市場的規(guī)模至少已經(jīng)有十億左右的規(guī)模。北京的幾家公司都在數(shù)千萬到上億的銷售規(guī)模,武漢,上海還有多家規(guī)模類似或者更大的公司。這個市場顯然比他十多年前剛?cè)胄袝r大得多。
相比市場規(guī)模的擴大,光纖傳感器領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作卻進(jìn)展緩慢。靳總對我們表示,由于光纖傳感器的應(yīng)用涉及多個行業(yè),首先要有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)然后才能有國家標(biāo)準(zhǔn)。這方面雖然前幾年一些專家學(xué)者也在呼吁,但是進(jìn)展遲緩。基康儀器的汪經(jīng)理也以石油行業(yè)舉例說,雖然石油行業(yè)近年來也在安全監(jiān)測方面投入很多資金,測試了很多方法,但是相比采油和儲油,這方面的標(biāo)準(zhǔn)制定還是進(jìn)展不大。
發(fā)展瓶頸與未來預(yù)期
除了自身技術(shù)不具備“顛覆性”,受訪的各位光纖傳感器領(lǐng)域的市場和技術(shù)專家告訴編輯,在光纖傳感器的市場開拓上,還存在嚴(yán)重的行業(yè)壟斷問題。由于面對的都是壟斷行業(yè),這些受訪企業(yè)基本都無法直接面對最終用戶,而是要通過相關(guān)行業(yè)內(nèi)的代理公司進(jìn)入;祪x器是相對行業(yè)資源比較充足的企業(yè),盡管如此,汪經(jīng)理依然在抱怨這個問題。比如在前景最為光明的電力互感器市場上,電力背景的國電南瑞就優(yōu)勢大得多。在建筑物監(jiān)測的市場上,國有背景的武漢理工高科也能找到更多訂單。十八屆三中全會提出打破壟斷,多位受訪者表示了歡迎。同樣,青島中石化油管的爆炸,凸顯了安全監(jiān)控的重要性。針對油氣泄漏的光纖傳感器專利已經(jīng)誕生多年。關(guān)于這一事故是否會成為未來光纖傳感器市場加快發(fā)展的契機,受訪的各家企業(yè)都表示了謹(jǐn)慎的樂觀。
產(chǎn)業(yè)鏈與主要市場參與者
談到光纖傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈,拓普光研的沈總認(rèn)為相比光通信行業(yè),光纖傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈還很不完整,不存在一個自洽的系統(tǒng)。這方面既沒有龍頭性的應(yīng)用商,也沒有大型的設(shè)備和解決方案提供商,行業(yè)內(nèi)的企業(yè)還相對處在一個十分分散的環(huán)境中。
在這個市場上,除了北京拓普光研和MOI扮演了上游的器件和解調(diào)解決方案供應(yīng)商的角色,下游的客戶主要是一些壟斷行業(yè)的國有大公司。中間的產(chǎn)品和集成解決方案提供商里比較知名的包括了:
北京品傲:北京最早進(jìn)入這個領(lǐng)域的公司之一,成立于2003年,主要從事光纖傳感器的工程,目前公司在北京亦莊有自己的產(chǎn)業(yè)園。
北京蔚藍(lán)仕:清華出去的海歸博士黃正宇創(chuàng)建的光纖傳感器公司。
專訪
北京基康儀器:基康儀器(北京)有限公司創(chuàng)立于1998年,是國內(nèi)目前最具實力、規(guī)模最大的野外安全監(jiān)測儀器供應(yīng)商和系統(tǒng)解決方案服務(wù)商之一。
上海波匯:成立于2002年,其中光纖傳感包括五條產(chǎn)品線,覆蓋了目前該領(lǐng)域全球市場可提供的全部產(chǎn)品(分布式光纖溫度傳感器DTS、分布式光纖應(yīng)力傳感器BOTDR、OTDR光鏈路傳感器、分布式光纖振動傳感器、光纖光柵解調(diào)儀)。該公司收購了上海最早從事光纖傳感的紫柵光電。
蘇州光格/深圳安捷工業(yè)光電:海歸博士創(chuàng)建的企業(yè),得到了蘇州高新區(qū)的大力支持
武漢理工高科:依托武漢理工大學(xué)國家光纖傳感器研究中心姜德生院士的國內(nèi)最早進(jìn)入光纖傳感領(lǐng)域的企業(yè),目前是武漢光迅的子公司,年銷售收入在億元人民幣左右。
武漢長盈通:長飛公司投資的從事光纖傳感領(lǐng)域的子公司。這里特別要提到今年CIOE上長飛公司發(fā)布的光纖周界檢測系統(tǒng)目前也是光纖傳感領(lǐng)域的熱點,但長飛這個產(chǎn)品今后是否由長飛公司自己去主導(dǎo)銷售,目前還不清楚。
此外光纖傳感領(lǐng)域的公司還包括武漢世紀(jì)金橋安全技術(shù)有限公司,無錫成電光纖傳感科技有限公司,上海森珀光電科技有限公司等。
為完成本報告走訪的企業(yè)包括了北京長飛優(yōu)創(chuàng)通信技術(shù)有限公司,北京拓普光研科技發(fā)展有限公司,北京迪恩康碩科技發(fā)展有限公司,北京基康科技有限公司。光纖在線在此感謝各位參與訪問的專家和朋友。不足之處,敬請指正。