光电半导体市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（Led、图像传感器、红外元件、光耦合器、激光二极管）、按应用（住宅和商业、汽车、消费电子产品、电信、工业、医疗保健）以及到 2035 年的区域预测

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光电半导体市场概览

全球光电半导体市场预计将从 2026 年的 7.2 亿美元增长到 2035 年的 22.3 亿美元，2026 年至 2035 年复合年增长率为 13.3%。

技术进步和广泛的市场需求正在推动光电半导体市场健康增长。现代电子系统严重依赖光电半导体以及 LED、图像传感器、红外元件、激光二极管等器件，它们用于光检测和能量转换功能。多种有利因素支撑着这种令人鼓舞的增长。对节能照明解决方案（尤其是 LED）不断增长的需求发挥着关键作用。目前，LED 因其高能效和更长的使用寿命而正在取代传统照明系统，并在多户家庭、商业和工业环境中使用。此外，智能手机、平板电脑和电视等消费电子领域新型显示技术的激增增加了对高质量光电半导体的需求。光电半导体市场不仅受到电信行业的影响，而且也受到很大影响。高速数据传输流量的增加需要光纤通信网络，这意味着激光二极管和光电探测器在光电元件中发挥着重要作用。这些组件需要将电信号转换为光信号，反之亦然，以便数据可以有效地长距离传输。由于增强的在线活动和物联网（IOT）设备推动了互联网流量的增加，该行业对光电半导体的需求不断增长，推动了光电半导体市场的大幅增长。

主要发现

COVID-19 的影响

由于 COVID-19 大流行期间供应链中断，光电半导体行业受到负面影响

全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的，与大流行前的水平相比，所有地区的市场需求都低于预期。复合年增长率的上升反映了市场的突然增长，这归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平。

COVID-19 大流行扰乱了全球交付链，对光电半导体的市场份额产生了负面影响。由于大流行而实施的广为人知的封锁导致工厂瘫痪，特别是在主要制造中心，导致产能损失。与此同时，在员工转向远程工作以及相应增长的背景下，组织开始经历与消费电子产品需求增长相关的需求意外增长。在线教育，导致供需不平衡。作为光电半导体主要消费者之一的汽车行业，由于预计汽车销量将减少，一开始也减少了半导体订单。但由于需求反弹速度快于预期，制造商被无法满足的新需求所困扰，因为半导体生产已重新分配到其他行业。供应链挑战变得更加严峻，这无济于事。

最新趋势

LED 和 Li-Fi 技术的进步推动市场增长:

光电半导体继续保持稳定，发光二极管 (LED) 占收入的很大一部分。随着LED技术的发展，进化后的LED灯更加节能、使用寿命更长，因此在住宅、商业和工业公司中经常出现。 Li-fi 或 Light Fidelity 是一种利用光波提供额外数据传输的技术。 Li-Fi适用于由于较高的数据传输速率和安全性而不允许射频通信的情况。 LED 将为采用 Li-Fi 技术的数据通信和智能照明提供新途径。

• 根据国际能源署 (IEA) 的数据，到 2022 年，全球 LED 照明的采用将减少 1,200 太瓦时的用电量，从而增加了对光电半导体的需求。

• 美国交通部报告称，到 2023 年，将有超过 1100 万辆汽车集成基于 LED 的安全照明系统，从而推动半导体的使用。

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光电半导体市场细分

按类型

根据类型，全球市场可分为 LED、图像传感器、红外元件、光耦合器、激光二极管:

• LED（发光二极管）:LED 具有较短的衰减时间、较高的能源效率和较长的使用寿命，是最常用的光电半导体之一。然而，它们可以将电能转化为可见光；它们对于显示面板、照明解决方案、汽车前灯以及电视和智能手机的背光至关重要。低功耗和高耐用性使其适合不同行业的应用。

• 图像传感器:通过将光转换为电信号来捕获和处理图像的光电半导体称为；图像传感器。 CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS传感器都属于其中。这些传感器广泛应用于数码相机、安全监控系统、医疗成像设备、高级驾驶辅助系统（ADAS）的汽车摄像头等，由于制造成本低而受到欢迎。

• 红外 (IR) 组件:传感器、发射器和接收器等 IR 组件超出了可见光谱，对于打开 IR 开关（例如 IR 遥控器、热成像、运动检测或生物识别安全系统）来说是必不可少的。这些器件用于工业自动化、汽车夜视和健康监测设备。

• 光耦合器:光隔离器，也称为光耦合器，利用光将信号从一个隔离电路传送到另一个隔离电路，用于将电信号从隔离电路传输到更安全的位置，而不允许高干扰。在需要电气隔离的系统中，例如电源、工业自动化系统、电信设备或医疗设备中，都会遇到这些组件。

• 激光二极管:发射相干光的高强度光电半导体被称为激光二极管。应用包括光纤通信、条码扫描仪、光存储设备（CD/DVD/蓝光播放器）、医疗、工业切割和雕刻所需的精确聚焦光。

按申请

根据应用，全球市场可分为住宅和商业、汽车、消费电子、电信、工业、医疗保健

• 住宅和商业:由于光电半导体在住宅和商业环境中广泛应用于照明解决方案、安全监控、智能家居自动化等，可以说它们确实无处不在。光电半导体技术用于 LED 照明、运动传感器和生物识别门禁系统的节能和智能功能。

• 汽车:在自动驾驶和汽车夜视系统方面，光电半导体是先进照明系统（LED 和激光头灯）、ADAS（高级驾驶员辅助系统）、LiDAR（光检测和测距）的关键。还有使用红外传感器和图像传感器的防撞和驾驶员监控系统。

• 消费电子产品:光电半导体广泛应用于智能手机、平板电脑、电视和游戏机等消费电子产品中，用于面向识别的显示屏背光和相机成像。图像传感器和红外组件也用于增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 应用。

• 电信:依赖于高速数据传输的电信系统是光纤通信，其元件是光电半导体，特别是激光二极管。此类光耦合器和红外组件有助于改进信号处理、网络连接和无线通信技术。

• 工业:工业中使用的光电半导体包括机器视觉系统、机器人、运动传感器，光电编码器。这些组件能够实现工厂环境的精确控制，提高工厂环境效率和工厂环境安全性。

• 医疗保健:光电半导体用于医疗保健中的医学成像、诊断、激光治疗和生物传感器。对于内窥镜和 X 射线成像，图像传感器非常重要；红外元件还用于非接触式温度计、可穿戴健康监测仪和脉搏血氧计。

市场动态

市场动态包括驱动因素和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。                          

驱动因素

汽车和工业应用的进步将推动市场发展

光半导体市场增长的一个因素是汽车和工业应用的进步。该光电半导体市场还受到消费电子产品中 LED、图像传感器和激光二极管等不同光电器件增长的推动。这些组件越来越多地被智能手机、智能电视和可穿戴设备用于先进的显示技术、生物识别安全和成像，包括成像和可视化支持。对光电半导体的需求是由其小型化和高性能电子产品的增长趋势推动的。

• 国际电信联盟 (ITU) 强调，到 2022 年，将有 53 亿人使用互联网，这将创造对光纤中光电半导体的需求。

• 据世界卫生组织 (WHO) 统计，超过 22 亿人患有视力障碍，这推动了用于医疗成像设备的光电半导体的增长。

汽车和工业应用的进步扩大了市场

汽车和工业应用的进步是光电半导体市场的另一个关键方面。作为汽车领域最重要的光电半导体之一，激光雷达传感器、先进照明解决方案是自动驾驶系统的关键应用。此外，基于光电半导体的传感器由于其测量和控制的精度，在工业自动化和智能制造过程中发挥着非常重要的作用。但随着行业向工业 4.0 发展，对这些超高端半导体解决方案的需求将出现高速增长。

制约因素

原始光电半导体的高初始成本和复杂的制造工艺可能会阻碍市场增长

光电半导体市场增长的一个限制因素是高昂的初始成本和复杂的制造工艺。然而，尽管光电半导体的采用不断增长，但仍在采用，并且需要使用复杂的制造技术和高资本投资。如果没有专门的材料、设备和专门的劳动力，这些半导体就无法生产，而且价格也不便宜。如此高的成本仍然是中小型制造商进入市场的障碍。

• 欧盟委员会指出，半导体制造每个芯片消耗超过 50 升超纯水，引发了可持续性问题。

• 据美国环境保护署 (EPA) 称，2022 年全球电子垃圾达到 5360 万吨，限制了环保半导体的增长。

5G和光通信网络的扩展为市场上的产品创造机会:

机会

 

凭借即将快速扩展的 5G 技术以及提供高速光通信网络的愿望，光电半导体制造商正在寻求获利机会。为了促进光纤网络以及云计算、物联网和数据中心背景下的快速数据传输，使用了光电探测器和光收发器等组件。

• 国际可再生​​能源机构 (IRENA) 表示，到 2022 年，太阳能光伏装机容量将达到 1,185 吉瓦，为太阳能电池中的光电半导体创造了巨大的机会。

 

• 据日本电子信息技术产业协会 (JEITA) 称，2023 年全球汽车电子需求将增长 8%，开辟新的应用领域。

 

光电半导体激烈的市场竞争和价格压力可能对消费者构成潜在挑战:

挑战

 

光电半导体市场是一个竞争非常激烈的市场，领先的厂商总是在创新过程中提高性能，同时最大限度地降低成本。因此，价格战和挤压利润率的趋势可能会给利润率带来压力。新兴企业面临的问题是，拥有强大研发能力和规模经济的老牌半导体巨头并不容易与之竞争。

• 美国劳工统计局报告称，到 2023 年，熟练的半导体工程师短缺超过 85,000 名，这阻碍了产能。

 

• 据世界银行称，供应链中断导致 2022 年芯片交付时间增加了 20 周，这对制造商来说是一项重大挑战。

 

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光电半导体市场区域洞察

• 北美

北美是该市场增长最快的地区。由于对先进电子设备的需求不断增长，北美强大的技术基础设施正在推动该地区光电半导体市场的强劲增长。在美国，尤其是在美国，对光电元件开发的大量投资促进了半导体研究和开发。住宅、商业和工业市场领域采用节能照明解决方案也促进了市场增长。蓬勃发展的电信行业（5G 网络）增加了对高倍速光通信系统的需求，这反过来又推动了对光半导体的需求。该地区对光电传感器和组件的需求增加还归因于汽车领域 ADAS 和光电传感器的使用不断增加自动驾驶汽车。

• 欧洲

欧洲光电半导体市场的稳定增长源于该地区对能源效率和可持续技术的关注。德国、法国和英国是采用此类 LED 照明解决方案的先驱，因为各国制定了这些政策以减少碳排放并推广绿色技术。以技术创新着称的欧洲汽车工业在汽车照明、汽车信息娱乐系统和汽车安全传感器等领域广泛采用光电半导体。此外，该地区还成功推动了智慧城市计划以及扩大高速互联网基础设施，从而带动了对光通信技术的投资。该研究在欧盟层面得到了合作研究项目和资金的进一步支持，包括医疗保健设备和工业自动化等一系列应用中光电元件的集成和开发。

• 亚太

亚太地区由于拥有庞大的制造基地和不断增长的消费电器需求，在全球光电半导体市场中占据最大的市场份额。主要的半导体制造工厂位于中国、日本、韩国和台湾等国家和地区，对市场的增长做出了巨大贡献。由于智能手机、平板电脑和其他电子产品的蓬勃发展，市场对 LED 和图像传感器等组件的需求激增。此外，政府大力推广节能照明解决方案，因此城市和农村地区越来越多地采用 LED。随着汽车工业的不断扩张以及先进技术与车辆的集成，光电半导体需要进一步放大。此外，除了部署5G之外，该地区对电信网络升级的投资也为光通信组件市场提供了巨大的机遇。

主要行业参与者

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

主要企业参与者正在通过战略创新和市场增长来塑造光电半导体市场。光电半导体市场增长和转型的主要动力是创新。例如，材料科学在化合物半导体（例如氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等）领域不断发展，促进了性能优越、节能和小型化器件的开发。使用这些材料可以生产高亮度 LED、高效激光二极管以及灵敏的光电探测器，从而扩展了光电半导体的应用范围。

• 日亚化学:根据公司数据，日亚化学率先推出蓝光LED技术，每年供应数十亿颗LED芯片，保持全球领先地位。

• 欧司朗:该公司报告称，到 2023 年，光电半导体元件销量将超过 10 亿个，在汽车照明解决方案领域拥有强大的影响力。

在电信领域，光收发器和调制器的创新使数据传输能够实现更高的数据速率和容量，这是现代通信网络平稳运行所需的。汽车领域的光电传感器提供创新的车辆安全性和自动驾驶能力。  光电半导体除了对不同行业的特定运作方式的升级至关重要之外，还不断地、执着地追求创新，这不仅是为了引入创新来落实当前的行业，也是为了引入未来的新应用。

顶级光电半导体公司名单

• Nichia Corporation – Tokushima, Japan
• Osram – Munich, Germany
• Samsung Electronics (LED Division) – Suwon, South Korea
• Lumileds – San Jose, California, USA
• Cree LED (now part of Smart Global Holdings) – Durham, North Carolina, USA

重点产业发展:

2021 年 1 月-罗姆与中国最大的汽车空调制造商三电华域汽车空调有限公司在中国上海三电华域总部举行了联合技术实验室揭牌仪式。

报告范围

该研究包括全面的 SWOT 分析，并提供对市场未来发展的见解。它研究了促进市场增长的各种因素，探索了可能影响未来几年发展轨迹的广泛市场类别和潜在应用。该分析考虑了当前趋势和历史转折点，提供对市场组成部分的全面了解并确定潜在的增长领域。

由于健康意识的提高、植物性饮食的日益普及以及产品服务的创新，光电半导体市场有望持续繁荣。尽管存在挑战，包括未煮熟的织物供应有限和成本降低，但对无麸质和营养丰富的替代品的需求支持了市场的扩张。主要行业参与者正在通过技术升级和战略市场增长来进步，从而增强了光电半导体面粉的供应和吸引力。随着消费者的选择转向更健康和更​​多的膳食选择，光电半导体市场预计将蓬勃发展，持续的创新和更广泛的声誉将推动其发展前景。