傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
日前在上海交通大學舉辦APOS2016亞太光學傳感會議,專家云集,就目前形式分析了中國光纖傳感器市場。據稱,我國的光纖傳感器研究大多數集中于大專院校和科研單位,仍然未完成由實驗室向產品化的過渡。
技術上正在加速向世界先進水平靠攏
南京大學張旭蘋老師指出,僅就光纖傳感技術而言,中國學者所取得的成就已經很接近世界先進水平,差距在不斷縮小中。三年之前我們在報告中提到解調設備還普遍依賴進口,但是過去三年來包括南京大學,深圳中科傳感,無錫聯河,珠海光辰在內,許多學校和企業都擁有了全套的光纖傳感解調方案。在光纖傳感系統的核心部件上,包括廈門彼格的窄帶光源,世維通的鈮酸鋰波導,以及長飛,長盈通保偏光纖,先品耐高溫耐輻射特種光纖及相關的器件方面都實現了國產化。以往光纖傳感系統里比較前沿的OFDR(江蘇昂德),BOTDR(暨南大學,上海交大等)等國內已經有許多機構可以開發。
在光纖傳感技術的發展上,何祖源老師在工業論壇開幕致辭中指出針對極限性能極限環境下的光傳感,還有網絡化分布式的光纖傳感器是今后光纖傳感的發展方向。光纖傳感的發展要實現端管云的協調發展。張旭蘋老師指出分布式光纖傳感近來發展的勢頭超過了點式的傳感器,分布式適合大型結構,更適合光纖傳感的應用。長飛童維軍博士提到所謂第二代光纖傳感技術要基于專用的器件和線纜以及匹配的光源和解調儀表,還要支持綜合組網和遠程維護。
光纖傳感的市場機遇仍在
光纖傳感雖然從發展之初就擁有良好的市場發展前景,但是由于種種的問題,市場一直沒有大規模鋪開。僅就直接的一些光纖傳感公司而言,這些公司的銷售額過去三年來實際上不僅沒有增長,而且有所下降。這是這次工業論壇前后我們調研中得到的一個印象。國內光纖傳感市場的兩大龍頭企業武漢理工和上海波匯據稱今年的市場情況都不理想。但是,對于光纖傳感擁有信心的仍然大有人在。廈門彼格的羅總和黃總在和我們交流中對他們的DVS系統的市場發展非常樂觀。北京華拓光研劉老師也表示他們一款產品今后有望獲得較大的訂單支持。
在本次工業論壇上,中油通信張總向聽眾展示了光纖傳感在石油工業領域廣泛的應用前景,特別是中石油的油氣生產物聯網系統,油氣管道物聯網系統里面,光纖傳感都將扮演重要角色。張總指出,目前看來,對管道的第三方破壞情況的監測是光纖傳感最大的應用市場。而目前無線紅外測溫對于光纖傳感測溫將會帶來很大的挑戰。張總在石油工業從事光纖傳感16年,他指出光纖傳感應用存在很大的個性化需求,很難有一個標準,具體應用中的技巧很重要。張旭蘋老師對此持同樣的觀點。除了石油工業,張老師特別舉了光纖傳感在高鐵系統里面的應用案例。她指出這方面存在很迫切的需求。石油,交通,電力,海洋,還有新興的城市管廊建設都為光纖傳感提供了巨大的市場機會。在電力領域,以長飛還有上海康闊為例,在光纖電流互感器領域已經通過了多次的測試,舉例實際應用不遠了。長飛童總預測這一領域在未來5-8年內會形成相當規模的市場。對于城市管廊,迪恩康碩的靳總表示由于建設主體屬于政府,在投資規模,付款上都對光纖傳感廠家是一個好機會。不過,蘇州光格市場部李經理表示,城市管廊的監控整體方案中光纖傳感目前占比并不高。
長飛童博士同時指出,長飛的光纖周界安防今年能達到1500萬的銷售額,在全國多個省份獲得成功的部署。光纖周界安防是長飛進軍光纖傳感領域最早推出的產品之一,這個產品的技術何市場都已經比較成熟。在國際上,日本Optex2010年收購的美國Fibersensys產品線也能達到相當的銷售額(Optex年銷售額12億人民幣左右)。
光纖傳感在軍用領域同樣存在龐大的市場需求。過去三年來中國的光纖陀螺產業已經有了長足的發展。市場上有包括西安耐威,北京菲斯羅克等四五十家公司涉足這個領域,包括航天電子等多家上市公司切入。一年的總需求有數萬個,市場總額數十億人民幣。我國的光纖陀螺科技水平已經達到相當程度,未來在國際市場上會有更多的份額。不僅陀螺,國家近年來在水聽系統開發上投入重金,勢必打造光纖傳感系統另一個龐大市場。
在光纖傳感市場預測領域,大家習慣應用ElectroniCast多年前一份43.3億美元的市場容量預測。這個預測如果將陀螺,水聽等各種光纖傳感終端應用系統納入才比較合理,單獨的光纖傳感廠家銷售額并不高,比如LUNA是納斯達克上市公司,包括光纖傳感系統在內的全產品線季度銷售額不過千萬美元上下。由于包括石油,國防等領域多為專有市場,比如石油工業的斯倫貝謝(Schlumberger),貝克休斯(BakerHuges收購LUNA的管道監測系統)這樣的綜合技術服務商是主要方案提供商,留給獨立光纖傳感產品開發商的機會并不很大。這個領域需要進一步的市場整合。這也是期待對今后中國光纖傳感市場的期待。
新公司繼續涌現
相比上次報告中我們提到的一些公司表現欠佳,近年來光纖傳感領域繼續涌現出一批新公司,比如這次工業論壇上的蘇州至禪,廈門彼格,深圳中科傳感等。蘇州至禪是多位在產業和學術領域的博士合作創立,專攻放大器以及數據采集卡。廈門彼格團隊分布在北京和廈門,擁有這個領域多位領先人才和自己核心的技術,中科傳感是少數得到風投青睞的光纖傳感公司,蘇州光格是另一家得到風投投資的光纖傳感企業。除了這些公司,過去幾年來還涌現出主打航空光纖傳感的江蘇昂德,基于武漢理工技術的山東圣海光科等新公司。在代理的領域,廣州捷通技術服務2016年6月30日獲得MOI的代理權,此前他們已經是LUNA的代理商。
此外,許多光纖通信公司都考慮將光纖傳感作為今后一個重要發展方向。未來這個市場會更加熱鬧。
發展模式
張旭蘋老師提到他們實驗室下一步研究的重點之一是和中科院聲學所以及北郵合作進行聲源的分析。張老師認為,只有在應用領域獲得突破才能讓光纖傳感獲得更多應用。北京蔚藍仕黃正宇博士此前也表達國類似觀點,他認為光纖傳感廠商對應用端的了解不足限制了光纖傳感的應用拓展。何祖源老師所提的端管云結合也是這個意思。
與此對照,彼格科技的羅總和黃總在闡述他們發展模式時指出彼格優先把光學技術做好,而把信號分析等交給行業客戶。他們的模式就是用最好的技術和產品支持行業客戶發展。從2013年到2016年,中國的光纖傳感行業仍然在奮力前行。市場雖然沒有馬上變好,但是我們看到了更大的希望。