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这“一束光”,能否破解中国新型显示产业锁喉之痛?

来源: 新华社   日期:2021-08-13  责编: 殷绪江  
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   在中国工程院院士、中国科技大学光学与光学工程系主任许祖彦的办公室里,放着一台小型打印机大小的激光家庭影院。它不仅常常被许祖彦用来展示激光显示的画面之美,还用于纠正人们对激光显示的“误解”:激光不仅不会伤眼睛,还能更好地保护眼睛。作为“中国激光显示第一人”,许祖彦于2002年在国内率先实现红绿蓝三基色激光瓦级输出,并合成白光用于激光显示首次实验;2009年,他成立激光显示产业基地,向液晶显示规模产业化迈出重要一步;2013年,他提出激光显示发展路线图,并预测2025年前激光显示将会形成产业。
近日,在接受记者采访时,许祖彦表示:“从技术到产业,我们在激光显示领域已经达到了国际领先水平,已经有能力结束进口显示产线的历史。”
   八旬老院士追“光”的背后,是我国显示产业筚路蓝缕,不断寻求攻破关键核心技术“卡脖子”瓶颈、实现产业化突破的艰辛漫长之路。新型显示是我国战略性新兴产业,近年来,我国显示产业虽然得到了快速发展,如液晶面板产量已位居世界第一,但核心关键技术缺失的局面并未得到根本性改变。以电视显示领域为例,从黑白显示到彩色显示再到液晶显示,三代技术均以引进为主,不仅在技术上受制于人,也带来了一定的安全隐患。
   下一代显示技术路径之争由此摆在业界面前。OLED、QLED、Mini LED、Micro LED、激光显示等几种技术都有自己的优势,也相继被看好,中国该朝哪个方向发力,事关产业发展全局。一个不争的观点是,新型显示产业的“锁喉之痛”能否破解,关键始终在于自主创新能力的充分构建,即实现关键材料、元件、技术、整机及专利自主可控,从而面向全球争夺新一代显示技术话语权。
   打破日韩“液晶面板霸权”,通过技术迭代实现中国新型显示产业的弯道超车,也被业界寄予厚望。在海信集团董事长周厚健看来,近40年来,因为缺“屏”,中国电视企业一直被外国技术牵着鼻子走,而激光显示让中国企业直接绕过了“屏”,中国显示也由此具备了引领世界的可能性。
   公开数据显示,2020年,我国新型显示产业直接营收达到4460亿元,全球占比达到40.3%,产业规模已位居全球第一。在新一轮信息技术快速进步和产业加快变革的大背景下,新型显示产业作为国民经济和社会发展战略性、基础性和先导性产业的特征更加明显,作为信息产业链终端,市场更是巨大,乃大国必争之地。
   而同样作为我国重要战略支撑技术的激光,会是破解新型显示产业锁喉之痛的“正确答案”吗?由显示大国迈向显示强国,中国是否需要全力追“光”?
▲6月17日,观众在2021世界显示产业大会上参观。新华社记者 黄博涵 摄
全球六成激光电视中国造
   “自主可控地打造新一代显示产品、产业,圆中国人看中国电视的’中国梦’,是我的奋斗目标之一。”许祖彦感慨,上世纪30年代,世界上出现了黑白显示技术,到上世纪50年代,产生了彩色显示技术,再到20世纪末,数字显示技术的出现,解决了显示产品的清晰问题,但之前这些技术,都是国外率先实现原理可行的,中国人想看中国电视的“中国梦”,一直没能实现。
   他介绍,激光显示技术解决的是图像高保真再现问题。激光谱宽窄、方向性好、功率高,能够精准控制在人眼最佳视觉感知区,易实现8K高分辨高对比度,这些特点是其他所有显示光源无法同时具备的;激光显示还有一个优势就是观看舒适度高、护眼,因为它是漫反射成像、全像素发光、无短波蓝光。
   根据中国电子技术标准化研究院的报告,激光显示技术具有良好的舒适度,低视觉疲劳,并且没有短波蓝光的伤害。基于这些优点优势,许祖彦认为,激光显示将成为下一代显示产品的主流。而我国激光电视的出彩表现,对从事了一辈子激光研究的许祖彦来说,更不失为莫大的欣慰。不久前结束的欧洲杯上,“激光电视,世界第一”这一宣传标语在赛场上出现,让中国激光电视在国际舞台上刷出了满满的存在感。
   奥维云网数据显示,2015-2020年激光电视的复合增长率高达213.8%,远超整体处于发展平台期的中国电视市场大盘。中怡康数据显示,今年上半年,激光电视线下市场同比增长45%,增速超过OLED(有机发光二极管)电视。
   洛图科技发布的《2021中国激光电视发展报告》预测,2021全年激光电视预计出货接近40万台,同比增长超80%;激光电视未来3年市场需求超100万台。
   跳出中国看全球。根据全球知名数据公司Omdia统计数据,2020年四季度,以海信、长虹、小米等为代表的中国品牌,占据了全球激光电视市场近60%的出货量,稳居全球第一;2021年一季度,海信激光电视海外销量同比增长了超9倍,欧洲杯期间,同比增长564%。
   我国掌握激光电视的话语权,不仅在于市场上的领先,还在于政策上的支持与技术上的突破。
   2021年,激光显示与新型显示、第三代半导体共同列入科技部“新型显示与战略性电子材料”等“十四五”重点专项;激光显示用芯片被列入科技部2021年国家重点研发计划项目。从80年代的863计划(国家高技术研究发展计划)激光显示被列入其中,到“十二五”“十三五”“十四五”规划中,激光电视以产业方针的方式被支持,激光电视发展的“全方位”共识早已形成。
   工信部电子信息司副司长杨旭东曾在一次公开论坛上介绍,我国对激光显示技术的发展非常重视,截至2019年,我国申请和授权的激光显示专利超过7000项,占全球激光显示专利50%以上比例,我国被选为IEC-TC110激光显示工作组的召集国,主导和参与制定了多项IEC国际标准。
   许祖彦也介绍,到2019年,我国激光显示企业已有27家,年产值超过150亿元。我国激光技术和产业已经迈入国际领先行列,在关键材料、元件、技术、整机及专利等方面已具备自主可控发展产业的条件。“激光电视成为电视市场的一个全新品类,产业格局已基本形成。”海信激光显示公司副总经理王伟说,从整机、光源、模组、器件到材料等,激光显示的产业链条日趋丰富,全国上下游产业链企业数量粗算已经超过一万家。
液晶面板“缺芯”背后的危机
   与激光电视的强劲增长形成对比的是,以液晶电视为主的国内彩电市场正面临较大的下行压力。奥维云网数据显示,2021年上半年,全国彩电累计销量1781万台,同比下降14.7%;与此同时,国内彩电市场累计销售额594亿元,同比增长15.1%,均价3332元,同比增长34.9%。“电视机贵了”,成为很多消费者近期以来的明显感受。
   有媒体报道称,受液晶面板价格持续上涨影响,三星、LG等韩国面板厂商宣布了推迟退出LCD(液晶显示器)面板行业的计划。而此前消息称,上述面板巨头将关闭液晶面板业务,专注于OLED或Micro LED(LED矩阵)显示业务。电视机价格的攀升,与成本占比超过70%的液晶面板涨价息息相关。去年以来,液晶面板的价格大幅上涨,部分产品涨幅超过了90%。而导致涨价的关键因素,则是“缺芯”。驱动芯片有着“面板大脑”的称号,它的主要功能是以电信号的形式向显示面板发送驱动信号和数据,通过对屏幕亮度和色彩的控制,使得诸如字母、图片等图像信息得以在屏幕上呈现。然而这一核心元器件严重依赖进口。
▲图/新华社发
   赛迪研究院发布的产业研究报告认为,随着面板产能的提升,我国新型显示产业配套体系建设取得了一定成绩,但还主要集中在难度稍低或质量要求不高的部分,关键核心材料与高端设备对外依存度仍居高不下。TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)用关键材料中,彩色光刻胶国产化率不足10%,光掩膜版低于15%,PI取向液不足5%,驱动芯片仅为3%。
   此外,即便在本土化率已相对较高的领域,高端产品如快速液晶、合金靶材、阵列段AOI检测设备等仍无法实现自给,关键材料和设备受制于人的状况对我国企业提升竟争力、保障产业安全构成威胁。
   值得一提的是,我国大陆地区已成为液晶面板的主要产地。工信部数据显示,2020年中国大陆地区显示产业年均复合增长率达到22.1%,液晶面板出货达到1.32亿平方米。赛迪预测,2021年我国大陆地区液晶面板出货量有望达到1.44亿平方米,全球占比超过63%。不得不说,以芯片为代表的关键核心材料受制于人,直接反映了我国液晶面板全球第一背后,产业发展值得高度警醒的一面。
显示技术路线争议
   激光电视与整个电视市场的一升一降,既是中国彩电行业进行产品结构调整的契机,也为中国显示产业转型升级打开了新通道。当下,中国显示产业已成为全球显示产业的重要组成部分。从显示大国迈向显示强国,中国亟待在新一代显示领域建立领先优势。在新一代显示技术争夺赛中,已涌现出了OLED、QLED、Mini LED、Micro LED、激光显示等一批新型显示技术,这些技术代表了不同的技术路线,也各有优势。对于哪种技术是主流,行业一直存有巨大争议。多位受访专家表示,看一项技术能否有未来,除了技术本身目前的优劣,更主要是看其是否满足了消费者对产品的使用预期。对电视用户来说,“希望有一个更大尺寸电视”的想法占据多数,因此,行业中一个普遍接受的观点是:显示器的大尺寸和新技术是市场的未来。
   赛迪研究院产业研究报告显示,电视、电脑是新型显示市场权重最高的应用之一,从现有格局来看,大尺寸、超高清、低成本化是未来发展的重要方向。根据奥维云网统计数据,今年上半年,国内彩电市场65吋以上电视市场份额持续增长,特别是85吋、100吋等超大尺寸产品最为突出。
   许祖彦认为,从色度学角度来看,电视显示技术经历了黑白显示、彩色显示、液晶显示三个阶段,这些都没有解决色域覆盖率问题,激光显示的色域覆盖率可以达到人眼所能识别色彩空间的90%以上,解决了图像高保真再现问题。
   光峰光电CEO薄连明表示,激光显示不仅环保节能、色彩好,而且光利用率和对比度都比较高,能够达到并超越影院级标准3000:1。对此,中国电子视像行业协会副秘书长董敏也公开表示:“发展激光显示是实现超高清显示的最佳的技术路线之一,也是提升消费者生活品质的优秀解决方案。”不过,对于激光显示技术,反面声音同样存在,其中有对其技术可及性的正常讨论,也有来自电视同行的“炮轰”,如最近引起业内广泛关注的TCL利用短视频商业诋毁海信激光电视一案。案件以终审判决TCL赔偿200万元并道歉结束,但其造成的不良行业影响,让人们对不同显示技术的争论再次摆上台面,久未平息。
激光显示技术的主场优势在中国
   在专家看来,选择何种技术路径,还有一点非常关键——自主创新能力。液晶显示技术产业化始于日本、OLED显示技术产业化始于韩国,LCD、OLED、QLED核心技术主要掌握在日韩手中,即便我国已经成为全球最大的消费国,也并未摆脱“装配工厂、低端运行”的被动局面,面对日韩企业的“液晶面板霸权”,只能赚取一小部分“辛苦钱”。
   上述赛迪研究报告提出,我国面板企业起步较晚,本就处于追赶状态,且体量偏小,在研发投入上难以与三星以及LG等巨头抗衡,在多点出击、快速推进的前瞻技术布局上十分吃力。一些企业和社会资本试图走引进国外尚未成熟技术的捷径,但前期基础积累不够,技术突破能力差,产业化推进艰难,反倒造成资金和人力浪费。
   亦有行业人士提醒,我国液晶面板产业的全球地位仍待巩固,尤其要避免出现我国台湾地区液晶面板发展上的教训。我国台湾地区液晶面板产业迅速发展,市场份额一度超过韩国,曾位列全球第一,但由于核心技术缺失,产业竞争力不断退化。
   “如果国外对我国实行技术封锁,其后果将不堪设想。”海信集团董事长周厚健认为,自我国1958年研制出第一台电视机后这几十年里,电视显示技术三代更迭,中国上百家电视企业饱受缺乏核心技术困扰,没有讨到什么便宜。要打破被别人牵着鼻子走的困局,就必然要走弃“屏”追“光”之路。
   在许祖彦等专家看来,我国掌握着激光显示核心技术,与日韩处于同一起跑线,在产业链上拥有话语权。我国在光源设计、光机模组、整机设计等关键技术方面做到了全球领先,在激光器、成像芯片、镜头、抗光屏幕等核心部件的研发方面取得较快进展,在整机制造方面探索出了成熟的技术和经验,并处于全球领先地位。
   “激光电视是中国电视史上自主研发程度最高的电视产品。在全球显示产业历史上,激光电视让中国企业真正走在了全球前列。”王伟说,作为中国掌握话语权的新一代显示技术,在历经多次技术迭代和市场洗礼后,中国激光电视产业推陈出新的速度越来越快,在尺寸、画质、形态上持续突破创新。
   在行业共同努力之下,中国已逐步建立激光显示技术的主场优势。如激光显示的屏膜片,以前是日本企业领先,随着国内产业发展催化,国内这几年也陆续涌现出一些企业,在技术上不断投入并取得突破,甚至在某些细分维度超过了日本。
用一束光破解产业“锁喉之痛”
   中国的追“光”之路,吸引了全球目光,传统的显示产业强企更是盯紧了中国。当前,激光显示正处于大规模产业化的前夜,开展产业化技术攻关已成为现阶段竞争的焦点。日本、韩国高度重视激光显示技术,以国家的力量投入研发,意欲保持其显示产业大国的地位。而美国和欧洲国家,由于在平板显示领域落后于日本和韩国,则寄希望于在激光显示领域弯道超车。SONY、松下、日立、东芝、三菱、EPSON、三星等知名国际显示巨头,纷纷加大在激光显示领域的研发和布局,力图在激光显示领域“摁住”中国。
   在不少业内人士看来,用一束光,破解新型显示产业的“锁喉之痛”,面向全球争夺新一代显示技术话语权,也许是中国这个显示大国的时代必答题。
   在目前的显示市场上,我国大陆地区液晶面板产量虽已位居全球第一,但行业数据显示,仅仅在面板上游的材料产业,包括偏光片、玻璃基板、靶材、光掩膜版、光刻胶等产品,近年来没有一项的国产化率超过20%。
   已形成产业优势的激光显示领域,核心器件国产化率也有待提高。王伟介绍,即使像海信这样的行业排头兵,激光电视产品的国产化率目前也仅在45%-55%的区间。
   相关专家建议,发展新型显示产业,需要在OLED、Micro LED、Mini LED、激光显示等新兴显示技术方面取得突破,从远期看,更需要在工艺、材料、装备等产业链领域夯实基础,形成上下游互相促进持续创新的局面。
   “激光显示技术与液晶等显示技术相比,它的产业成熟度并不高,我们正联手产业链企业,一起研发激光电视的核心组件,同时将自身核心显示技术向整个产业推广,以激光电视为先导,在更多领域布局,带动中国整个激光显示产业发展。”王伟说。
   长虹控股董事长赵勇也公开提议,全球激光显示产业链企业要加强技术开发与协同、加强供应链体系建设,共同壮大激光显示产业,推动行业的快速发展。
   多位受访专家表示,作为一项新型显示技术,激光电视和其他显示技术相比,技术上有着更强的可塑性,不存在其他技术难以避开的硬性技术壁垒,与此同时,与液晶或OLED面板动辄上百亿的生产线投资不同,激光电视由于激光器、光路、镜头、屏幕等设备不需要专门定制,因此整体投入较小,对社会资源的消耗也要小很多。
   目前,激光电视产业正处于发展快速上升阶段,上游供应链也在快速成熟过程中,随着产业链的完善和技术的快速迭代,激光电视的成本还有着很大的下降空间,其产业规模优势或将进一步扩大。
   “十四五”时期是我国显示产业抢占下一代技术高地、加速发展的难得历史机遇期,许祖彦建议,我国已具备自主可控打造全链条激光显示产业的良好基础,未来5—10年将是引领技术和产业创新发展、争取产业发展主动权的关键时期,应抓住这一大好机遇,支撑激光显示规模产业集群的建立,独立自主将我国激光显示发展成万亿元级规模产业,推动中国显示产业由大变强。





 

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