尤其是當(dāng)激光電視在全球市場近幾年持續(xù)逆勢增長,成為整個(gè)彩電市場一道別樣多彩的風(fēng)景線而商機(jī)倍增背后,潛在的危機(jī)也進(jìn)一步凸顯。即在激光器、芯片、鏡頭、抗光幕等核心器件仍沒有完全擺脫進(jìn)口,而這些組件占據(jù)原材料成本六成。

當(dāng)前,國產(chǎn)創(chuàng)新加速替代,在這場爭分奪秒的競逐中,海信作為激光電視行業(yè)的領(lǐng)頭羊,從研發(fā)之初到數(shù)次迭代至今十多年間,一直在追求激光電視產(chǎn)業(yè)鏈條關(guān)鍵零部件的“最優(yōu)組合”。

在海信的牽引下,中國彩電企業(yè)能否推動激光電視繞出液晶電視“缺屏少芯”的囧途?對此,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,目前激光顯示企業(yè)在激光器、DLP芯片、精密光學(xué)鏡片等關(guān)鍵零部件上還要突破,激光電視普及需要進(jìn)一步降本和小型化。

激光電視產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不能只依賴一家企業(yè),更需要國家戰(zhàn)略支持,以群策群力,眾人拾柴火焰高。

實(shí)際2015年發(fā)布的《“中國制造2025”重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》,將激光顯示確定為未來10年我國重點(diǎn)發(fā)展的新型顯示技術(shù);2016年國家“十三五”規(guī)劃將激光顯示列為新一代信息技術(shù)新型顯示項(xiàng)目的首位,明確加速激光顯示的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;從2016-2018年科技部連續(xù)三年設(shè)立重點(diǎn)項(xiàng)目,支持激光顯示(包括激光電視)整機(jī)、模組、器件和材料的關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā);2021年,激光顯示用芯片被列入科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。

預(yù)計(jì)三年國產(chǎn)化升至80%

激光電視核心部件國產(chǎn)化正加速。海信激光顯示公司總經(jīng)理、首席科學(xué)家劉顯榮透露,激光電視核心器件和部件的國產(chǎn)化已經(jīng)全面開展,預(yù)計(jì)3年內(nèi)國產(chǎn)化比例將提升到80%。

中國工程院院士許祖彥則在公開場合表示,我國激光電視產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),正圍繞芯片、高品質(zhì)鏡頭、激光器、屏幕等核心部件進(jìn)行技術(shù)升級開發(fā),今后3年至5年,國內(nèi)的激光顯示將實(shí)現(xiàn)從技術(shù)領(lǐng)先到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先的跨越。此前,許祖彥團(tuán)隊(duì)完成了中宣部委托、工信部下達(dá)的“中國新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究”國家智庫重大戰(zhàn)略咨詢課題,該課題提出建議:以激光顯示產(chǎn)業(yè)為主要發(fā)展方向,百花齊放,開發(fā)諸如電子紙顯示在電子書等領(lǐng)域、發(fā)光二極管(LED)顯示技術(shù)在室內(nèi)外大屏幕顯示方面的特色市場。

許祖彥認(rèn)為,我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已邁入國際領(lǐng)先行列,在關(guān)鍵材料、元件、技術(shù)、整機(jī)及專利等方面已具備自主可控發(fā)展產(chǎn)業(yè)的條件。從技術(shù)到產(chǎn)業(yè),應(yīng)該說,在這個(gè)領(lǐng)域中國企業(yè)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,已有能力結(jié)束進(jìn)口顯示產(chǎn)線的歷史。

全球玩家加入鯰魚效應(yīng)凸顯

最新數(shù)據(jù)顯示,相比彩電行業(yè)的持續(xù)低迷,2015年至2020年激光電視的年度復(fù)合增長率達(dá)到181%,預(yù)計(jì)今年同比增長超80%。目前,中國市場上可監(jiān)測到的激光電視品牌數(shù)量已經(jīng)有34家。與此同時(shí),激光電視在海外市場的表現(xiàn)也開始“全面起勢”。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2020年海信激光電視在海外市場的銷量同比增長195%,銷售額同比增長132%。

隨著激光電視的“蛋糕”越來越大,三星、索尼、LG及愛普生、惠普、明基等全球玩家不斷加入,激光電視核心部件的高成本,更促使國內(nèi)各龍頭企業(yè)紛紛加緊激光電視核心部件研發(fā)。

一個(gè)是激光器。在技術(shù)端,激光電視最重要的激光器有望實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),從而降低成本,激光電視的成本結(jié)構(gòu)也更為分散,利于逐個(gè)擊破。值得注意的是,中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研發(fā)的復(fù)合光腔綠光In GaN激光器最新進(jìn)展和成果,是目前國內(nèi)率先能提供國產(chǎn)綠光半導(dǎo)體激光器芯片的單位。

據(jù)中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員劉建平介紹,In GaN激光器主要是應(yīng)用于移動顯示低功耗的垂直腔的激光器,以藍(lán)、綠、紅激光器為核心器件的激光顯示可覆蓋各種尺寸。采用InGaN四元合金和ITO限制層增加了激光器外延結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性和制備的相容性,大幅提升了量子阱增益區(qū)的發(fā)光均勻性,綠光激光器斜率效率提升到0．67。

大屏顯示“百花齊放”

在投影顯示光源芯片方面,海信、三安光電和芯視元電子都在加碼布局,持續(xù)深耕。

如今,海信依托信芯微公司在畫質(zhì)處理芯片、Soc芯片和AIoT芯片上展開自主研發(fā),其中顯示產(chǎn)品線繼續(xù)做大做強(qiáng)TCON及畫質(zhì)芯片;SOC產(chǎn)品線將重點(diǎn)布局智能化SOC芯片和TV SOC芯片,包含電機(jī)芯片、低功耗藍(lán)牙芯片、離線語音識別芯片等等。

三安光電正嘗試研發(fā)激光顯示芯片。目前,三安光電2021年第四季度將量產(chǎn)4W藍(lán)光激光顯示芯片,2022年第一季度將試量產(chǎn)1W綠光激光顯示芯片以及1．5W紅光激光顯示芯片。三安光電副總經(jīng)理張中英指出,目前藍(lán)光部分有望走向商品化,綠光部分還有發(fā)展的空間,紅光相對落后于藍(lán)光和紅光,朝著2W以上更低的電壓方向努力。

南京芯視元電子公司總經(jīng)理何軍表示,已經(jīng)開發(fā)了適用于激光電視的0．52、1080P的芯片,該型號芯片的量產(chǎn),將大力推動激光電視國產(chǎn)化進(jìn)程。

顛覆電視平面顯示形態(tài)

鏡頭作為激光電視的核心部件之一,中光學(xué)集團(tuán)有限公司在光學(xué)鏡頭的國產(chǎn)化推動上做出了不小的貢獻(xiàn)。中光學(xué)已成為全球投影顯示系統(tǒng)核心光學(xué)部品的供應(yīng)商,擁有光學(xué)、結(jié)構(gòu)、散熱等仿真技術(shù)手段,3LCD、DLP、LCOS的投影顯示、3D打印、AR-HUD、智能車燈投影等光學(xué)引擎設(shè)計(jì)與批量制造能力。

在抗光幕布方面,光峰科技的核心器件事業(yè)部研發(fā)出了柔性可卷曲的菲涅爾波導(dǎo)屏,具有廣視角、無亮斑等優(yōu)勢,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)屏幕頂部的漫反射,通過消除反射殘影給消費(fèi)者帶來更好的觀影效果。尤其是,海信不久之前推出的卷曲屏激光電視也給行業(yè)帶來了新的思考。它不僅在全球率先實(shí)現(xiàn)了民用卷曲屏幕,也打破了電視的平面顯示形態(tài)。

中國電子視像行業(yè)協(xié)會發(fā)布白皮書預(yù)測,到2026年激光電視的出貨量將達(dá)到178萬臺,激光顯示的發(fā)展有著巨大的空間,但還面臨高成本的問題,上游廠商需在核心部件自主研發(fā)上下足功夫。瞄準(zhǔn)這一戰(zhàn)略方向,頭部企業(yè)已開始施展拳腳,激光電視核心部件國產(chǎn)化將如何突破“限高桿”,值得持續(xù)觀察。

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另外一種則是激光雷達(dá)方案,目前華為,以及眾多的國產(chǎn)車都采用這種方案,比如華為的問界M5、小鵬、蔚來等,都是在死磕激光雷達(dá)。

那么問題來了,為何華為、國產(chǎn)車們,要死磕激光雷達(dá),不搞特斯拉堅(jiān)持的攝像頭方案呢?

許多網(wǎng)友表示,這是因?yàn)榧す饫走_(dá)比視覺方案更優(yōu)秀,畢竟攝像頭的話,在大霧、雨、雪、以及較暗的光線條件下,攝像頭就“看不清”,“看不遠(yuǎn)”,所以會有影響。

而激光雷達(dá)則不一樣,不管光線暗還是亮,都不會受影響,遠(yuǎn)比攝像頭方案更好。

當(dāng)然,究竟是攝像頭方案更好,還是激光雷達(dá)更好,這個(gè)暫不好說,畢竟兩種方案還沒有到了某一種碾壓另外一種的境界,現(xiàn)在也就是打打嘴炮,嘴上論輸贏而已。

我認(rèn)為之所以華為、國產(chǎn)車們不使用特斯拉的視覺方案,最根本的原因是在于視覺方案的話,特斯拉就是天花板,其它廠商如果采用這種方案,很可能一直追不上特斯拉,所以大家只有換條賽道,這樣才有機(jī)會追上甚至超過特斯拉。

視覺方案的核心并不在攝像頭,而在算法,特斯拉在算法方面,已經(jīng)有好多年的積累,并且實(shí)力強(qiáng)勁,甚至還造出了全球排名靠前的超級計(jì)算機(jī),都是為視覺算法服務(wù)的。國產(chǎn)廠商們,想短時(shí)間內(nèi)在算法追上特斯拉,基本不太可能。

而激光雷達(dá)的核心在激光雷達(dá),而不在算法,更重要的是,激光雷達(dá)目前有廠商提供成套的解決方案,硬件+算法全部有了,車企們只要裝車就可用,這也符合大家的實(shí)力和實(shí)際需求,不需要研發(fā)太多。

所以這其實(shí)才是國產(chǎn)車們,死磕激光雷達(dá)的最大原因,因?yàn)椴恍枰约禾嘌邪l(fā),自己就有現(xiàn)成的技術(shù)可用,一用就有噱頭,且避開與特斯拉在同一賽道競爭,何樂而不為呢?

激光美容－－－－用最精密的刀，雕刻最美的容顏

激光美容市場，已經(jīng)成長為一個(gè)巨大的市場，仍然在飛快發(fā)展。來自Medical Insight公司的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2011－2016年，全球醫(yī)療美容市場有望實(shí)現(xiàn)10．8％的年均增長率；盡管北美依然是最大的市場，但亞洲市場的增長尤為強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)2011－2016年將實(shí)現(xiàn)13．8％的年均增長率，其中中國市場又是亞洲的關(guān)鍵市場。

具體到激光器在醫(yī)療美容領(lǐng)域的市場數(shù)據(jù)，2015 年全球醫(yī)療和美容激光器的銷售額為7870 萬美元，2016年用于醫(yī)療美容應(yīng)用的激光器銷售額達(dá)到8380萬美元，憑借這種市場收入趨勢，strategies unlimited預(yù)測2017年激光器在醫(yī)療美容市場的銷售額將增長到9580萬美元。

01 激光醫(yī)療美容的快速發(fā)展

激光醫(yī)療美容的快速發(fā)展，離不開Aderson和Parrish提出的激光“選擇性光作用”概念和操作模式。激光“選擇性光作用”概念和操作模式是激光醫(yī)療美容的基礎(chǔ)?！凹す膺x擇性光作用”要求，激光快速作用于病變區(qū)域或者目標(biāo)靶區(qū)域，不傷及周邊其他區(qū)域組織。為盡量減小對周邊區(qū)域的影響，激光脈沖寬度小于靶組織的熱弛豫時(shí)間（靶組織的溫度降低一半所需時(shí)間）。人體組織的熱弛豫時(shí)間，通常為1ms。所以，微秒量級的激光脈沖可以得到更小的熱影響區(qū)域。

以激光“選擇性光作用”為基礎(chǔ)，二氧化碳激光醫(yī)美設(shè)備用的二氧化碳激光器，從最初的連續(xù)激光，升級到脈沖激光，發(fā)展到超脈沖激光。二氧化碳激光器也從高壓直流激勵(lì)玻璃管激光器，發(fā)展到射頻激勵(lì)波導(dǎo)二氧化碳激光器。激光出光方式也從連續(xù)激光，發(fā)展到毫秒級脈沖激光，到微秒級脈沖激光。激光峰值功率也從幾十瓦，發(fā)展到數(shù)百瓦。

02 二氧化碳激光醫(yī)療美容設(shè)備

二氧化碳激光醫(yī)療美容設(shè)備，根據(jù)“激光選擇性光作用”概念和操作模式，要求二氧化碳激光器光束質(zhì)量好，激光脈沖寬度窄。激光光束質(zhì)量好，激光設(shè)備的聚焦光斑小，有利于激光精準(zhǔn)作用于目標(biāo)靶區(qū)；激光脈沖寬度越窄，對周邊區(qū)域的組織熱影響越小。

為達(dá)到激光脈沖窄，小于組織的熱弛豫時(shí)間的要求，二氧化碳激光器由連續(xù)升級為脈沖，在90年代出現(xiàn)了超脈沖二氧化碳激光器。使用超脈沖二氧化碳激光器激光醫(yī)美設(shè)備，治療效果好，治療出血量少，病人痛感低，很受醫(yī)生和病人的歡迎。但一直以來，超脈沖二氧化碳激光一直沒有一個(gè)明確的量化概念。在很多宣傳資料中，把能輸出脈小于1ms脈沖寬度的二氧化碳激光器叫做超脈沖激光器。這是很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。對于激光脈沖，除了脈沖寬度，還需要峰值功率。在激光和材料的作用過程中，離開了峰值功率單獨(dú)去談脈沖寬度是沒有意義的。

超脈沖二氧化碳激光器輸出的激光脈沖寬度為微秒（?s）級，激光脈沖峰值功率不低于220W。微秒脈寬保證了激光作用時(shí)間小于人體組織的熱弛豫時(shí)間，高峰值功率保證了作用于目標(biāo)靶區(qū)的能量。滿足以上條件的脈沖，才能在瞬時(shí)，穿透3～4mm皮膚組織，作用于病變組織。

對于射頻二氧化碳激光器，輸出脈沖寬度在微秒量級。其調(diào)制頻率一般在1KHz～100KHz，常見最大占空比有100％和60％兩種。100％占空比時(shí)，最大輸出平均功率即為其輸出脈沖的峰值功率。對于60％占空比的脈沖，考慮到激光脈沖的上升沿和下降沿的影響，峰值功率常為平均輸出功率的2．5倍。

03 選擇射頻二氧化碳激光器

選擇二氧化碳激光器作為超脈沖激光設(shè)備的核心時(shí)，可選用最大占空比為60％的激光器。這樣，激光器最大輸出功率為100W，其峰值功率可達(dá)到250W?？蓾M足超脈沖激光設(shè)備對于激光器的要求。

射頻二氧化碳激光器，目前可以輸出10．6um，9．3um，10．2um，9．6um，激光光束質(zhì)量因子小于1．5。100W以上輸出功率的射頻二氧化碳激光器，不僅可以滿足超脈沖二氧化碳激光設(shè)備的要求，同時(shí)可以提供精細(xì)的聚焦光斑，并提供多種波長可供選擇。

配備了射頻二氧化碳激光器的超脈沖激光醫(yī)療美容設(shè)備，將以優(yōu)異的性能，合理的價(jià)格，助力中國激光醫(yī)療美容設(shè)備為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的治療效果，助力中國激光醫(yī)療美容設(shè)備獲得更強(qiáng)的競爭力。