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光纤陀螺用光纤环

信息技术2023-08-18宋卿衍头豹研究院机构上传
光纤陀螺用光纤环

光纤陀螺用光纤环行业分类 可根据光纤陀螺用光纤环构造差别,将光纤陀螺用光纤环分为无骨架光纤环和有骨架光纤环。目前光纤环温 度误差仍然是光纤陀螺的主要误差源,无骨架光纤环受温度影响较小,有骨架光纤环受温度影响较大。 光纤陀螺用光纤环构造分类 无骨架光纤环一般采用紫外固化胶或热固化胶,实现光纤环绕制过程的固化和与磁屏蔽件的黏接。当无骨架光纤环采用不同热导率的介质和不同厚度的隔热缓冲层时,较低的热导率和较厚的隔热缓冲层可以明显减低光纤环的温度误差。实际工程中,使用无骨架光纤环的光纤陀螺温度性能较高,但由于缺少骨架的固定,低张力稳定控制及低应力固化等问题将造成光纤环的稳定性较差。 无骨架光纤环 光纤陀螺用光纤环分类 目前光纤陀螺用光纤环应用较多的是有骨架光纤环。由于光纤环与骨架材料的膨胀系数通常不一致,在环境温度变化时骨架会对光纤环产生挤压或拉伸,对光纤环的性能造成较大影响。光纤环保温隔热设计是在光纤环表面(包括骨架表面和光纤表面)粘贴保温隔热层以及对骨架凹陷处做填充处理,整体保温隔热处理所能使用的空间极为有限,因此在进行有骨架光纤环保温隔热处理时不能简单采用厚的保温隔热材料进行包裹。 有骨架光纤环 与军工行业深度绑定 目前光纤陀螺用光纤环主要应用于军事领域,商业化程度较低。 光纤陀螺用光纤环是光纤陀螺的传感核心,而光纤陀螺在军事领域中有极为广泛的应用场景,包括各型飞机、导弹、远程火箭弹、制导炸弹、潜艇及水面舰艇、陆地战车等国防军事装备。由于光纤环相关技术尚 处于探索阶段,且光纤环相关技术探索大多围绕适配高精尖军事装备而进行,生产研究方主要是中国军工集团下属科研院所,因此目前光纤陀螺用光纤环商业化程度较低。 未来民用领域发展前景广阔 光纤陀螺用光纤环适用领域较广,未来民用领域发展前景广阔。 以光纤环为核心部件的光纤陀螺及惯性导航在中高端无人机的飞行控制、高铁振动传感及铁路轨道检测、 航空、陆上移动测绘、无人驾驶汽车等领域均有广泛的应用前景。随着相关技术的不断突破,光纤陀螺用 光纤环适配的民用领域范围将不断扩大。 启动期 1986年,第六届全国人民代表大会第四次会议通过了国民经济和社会发展第七个五年计划,中国开 始有计划、有组织地在光纤陀螺及基础元器件(光纤环等)方向进行理论和技术研究。1987-2010年 间,北京航空航天大学攻克光纤陀螺关键技术,并成功研制出第一个光纤陀螺。 光纤陀螺用光纤环主要用于测量物体偏转角度,是光纤陀螺的传感核心。行业启动期,中国开始组织 各研究院研究光纤陀螺及其基础元器件(光纤环等)相关技术。航天科技13所、北京航空航天大学、兵器导控所等均参与其中,并不断在光纤陀螺和光纤陀螺用光纤环相关技术方面取得突破。 高速发展期 2011~2023 2011年,“天宫一号”发射成功,光纤陀螺用于进行空间站姿态控制。2014年底,习近平在全军装 备工作会议上指出:“要坚持创新驱动发展,紧跟世界军事革命特别是军事科技发展方向,超前规划布局,加速发展步伐。” 光纤陀螺在各型飞机、导弹等国防军事装备及航天等领域均有广泛应用。光纤陀螺用光纤环是光纤陀螺的传感核心,其性能直接影响光纤陀螺制导精度和稳定性。行业高速发展期,随着中国在军事、航 天等高精尖领域的不断发展,各领域对高精度光纤陀螺的需求不断增加,从而带动光纤陀螺用光纤环市场持续高速扩张。 前特种光纤产品溢价较高,产品毛利率较高。以长盈通为例,虽然该企业属中游光纤环生产商,但该企业一部分 业务涉及特种光纤的生产。2020年至2022年,长盈通特种光纤产品整体毛利率分别为66.0%、74.4%和 71.2%,整体毛利率较高。中游光纤环生产企业业务范围向产业链上游延伸将降低光纤环生产企业的市场风险。 受军事应用场景复杂化等影响,生产光纤环所使用的胶粘剂、特种光纤等原材料需具备耐低温、耐高温的产品特性。若光纤环生产方能自主研制胶粘剂等原材料,该生产方可在了解下游光纤陀螺生产方需求后迅速开始研制符 合要求的光纤环及其原材料。光纤环产品研制过程中,光纤环生产方也可根据需要,及时调整原材料研制方向,从而降低因上游原材料研制滞后造成的光纤环产品交付延期等风险。下游方面,中国军事领域高精尖化发展将推 动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场不断扩大。2010-2017年,中国军事装备费用占军费比值由33.3%增至 41.1%。同时,中国计划2023年实施近70次航天发射任务,长征系列运载火箭累计发射次数将突破500次,为中 国军事体系的不断完善提供充足保障。随着中国军事领域装备的高精尖化发展,高精度制导类装备将持续列装中 国军队,从而不断带动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场规模高速增长。 上 产业链上游 生产制造端 光纤陀螺用光纤环原材料生产商 上游厂商 长飞光纤光缆股份有限公司 武汉长盈通光电技术股份有限公司 江苏法尔胜股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 光纤陀螺用光纤环原材料主要包括胶粘剂、保偏光纤等。胶粘剂主要用于光纤环的固化封装,是光纤 环绕制必需的一类关键原材料。保偏光纤属特种光纤,是光纤陀螺的核心元器件。中国特种光纤行业 进口依赖度较大。中国特种光纤技术研发整体起步较晚,国内熟练掌握特种光纤制造技术的企业较少,规模化生产能力较弱,导致部分产品依赖进口。2007年,美国对华高科技出口管制的20类产品 清单中包含了特种光纤,禁运导致中国在特种光纤领域长期存在较大的市场缺口。特种光纤行业属技术密集型行业,技术壁垒带来的特种光纤溢价较高。目前中国特种光纤市场竞争激烈程度较低,特种 光纤生产商无需通过持续降价抢占市场,导致目前特种光纤产品溢价较高,产品毛利率较高。以长盈通为例,该企业属中游光纤环生产商,但该企业一部分业务涉及特种光纤的生产。2020年至2022 年,长盈通特种光纤产品整体毛利率分别为66.0%、74.4%和71.2%,整体毛利率较高。 中 产业链中游 品牌端 中游厂商 上海傲世控制科技股份有限公司 株洲菲斯罗克光电科技股份有限公司 武汉长盈通光电技术股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 光纤环生产企业业务范围向产业链上游延伸将降低光纤环生产企业的市场风险。受军事应用场景复杂 化等影响,生产光纤环所使用的胶粘剂、特种光纤等原材料需具备耐低温、耐高温的产品特性。若光纤环生产方能自主研制胶粘剂等原材料,该生产方可在了解下游光纤陀螺生产方需求后迅速开始研制 符合要求的光纤环及其原材料。光纤环产品研制过程中,光纤环生产方也可根据需要,及时调整原材 料研制方向,从而降低因上游原材料研制滞后造成的光纤环产品交付延期等风险。光纤环生产企业业务范围向产业链上游延伸将提高光纤环产品毛利率。光纤环及其主要原材料(特种光纤)所处行业均 属技术密集型行业,由技术壁垒带来的产品溢价较高。若光纤环生产方具备光纤环原材料自主生产能力,该光纤环生产方的光纤环产品毛利率将由较大提升。长盈通通过使用自主生产的特种光纤生产光 纤环,使得光纤环产品毛利率有较大幅度增加。2019年至2022年上半年,长盈通使用长飞光纤的特种光纤制成的光纤环产品毛利率分别为43.8%、27.5%、37.3%和26.3%,而长盈通使用自产特种光 纤制成的光纤环产品毛利率分别为70.6%、64.5%、65.9%和66.1%,同期内产品毛利率均出现超50%的提升。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 光纤陀螺生产商 渠道端 北京星网宇达科技股份有限公司 北京理工导航控制科技股份有限公司 西安晨曦航空科技股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 航空航天产业规模的不断扩大为中国光纤陀螺用光纤环市场提供增长引擎。光纤陀螺是光纤惯性导航 系统中的核心部件,而惯性导航在空间站、航天飞机等航空航天领域应用广泛。2019年至2021年中 国航空航天市场规模分别为7,894亿元、8,340亿元和8,933亿元,年复合增长率达6.4%。中国不断完善北斗卫星网,持续发展航空航天领域,为光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环提供增长动力。 光纤陀螺用光纤环行业规模 光纤陀螺用光纤环市场规模 长盈通招股书、天箭惯性招股书 光纤陀螺用光纤环市场规模=光纤陀螺市场规模*光纤环成本占光纤陀螺成本比值 2018年至2022年,中国光纤陀螺用光纤环市场规模持续以较快速度增长,由31.0亿元增长至64.8亿元,年复合增长率达20.3%。预计2023-2027年中国光纤陀螺用光纤环市场规模仍将保持高速增长态势,到2027年市 场规模将达到158.6亿元。 中国持续深化的国防和军队改革推动中国光纤陀螺用光纤环市场规模持续增长。光纤陀螺用光纤环是光纤陀 螺的传感核心,而光纤陀螺在军事领域中有极为广泛的应用场景,包括各型飞机、导弹、远程火箭弹、制导炸弹、潜艇及水面舰艇、陆地战车等国防军事装备。中国持续深化国防和军队改革,坚持科技强军战略,努力发展 高精尖武器装备并不断加大国防投入,推动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场规模不断扩张。2021-2023年,中国国防支出预算分别为1.4万亿元、1.5万亿元和1.6万亿元,增速分别为6.8%、7.1%和7.2%,始终保持较高增 速。航空航天产业规模的不断扩大为中国光纤陀螺用光纤环市场提供增长引擎。光纤陀螺是光纤惯性导航系统中的核心部件,而惯性导航在空间站、航天飞机等航空航天领域应用广泛。2019-2021年中国航空航天市场规模分 别为7,894亿元、8,340亿元和8,933亿元,年复合增长率达6.4%。中国不断完善北斗卫星网,持续发展航空航天 领域,为光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环提供增长动力。 民用领域的扩展将推动中国光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场规模持续高速增长。以光纤环为核心部件的光纤陀螺及惯性导航在无人机、无人驾驶等民用领域均有广阔应用前景。受限于无人驾驶等民用领域的技术尚不成 熟,目前光纤陀螺及惯性导航在民用领域市场规模较小,导致光纤陀螺用光纤环在民用领域中规模较小。2018年至2019年,中国惯性导航在民用领域的市场规模分别为30.4亿元和31.5亿元,占惯性导航总市场的18%和 18.2%。且军用领域惯性导航所用的光纤陀螺属高精度光纤陀螺,内部光纤陀螺用光纤环价值量更高,因此预计 2018-2019年中国光纤陀螺用光纤环民用领域市场占比均小于18%。随着未来中国惯性导航相关民用产品技术的不断完善,预计惯性导航在民用领域将不断渗透,从而带动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环民用领域市场规模的高 速增长。中国军事领域高精尖化发展将推动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场不断扩大。2010-2017年,中国军事装备费用占军费比值由33.3%增至41.1%。同时,中国计划2023年实施近70次航天发射任务,长征系列运载火 箭累计发射次数将突破500次,为中国军事体系的不断完善提供充足保障。随着中国军事领域装备的高精尖化发 展,高精度制导类装备将持续列装中国军队,从而不断带动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场规模高速增长。 《“十四五”信息化和工业化深度 工信部 2021-11 融合发展规划》 支持制造企业与信息技术企业联合攻关,推动人工智能、5G、先进传感等技术的融合应用,培育工业级智 政策内容 能硬件、智能机器人、智能网联汽车、智能船舶、无人机、智能可穿戴设备、智能家居等新型智能产品。 光纤陀螺在无人机、无人驾驶等领域均有广阔应用前景。中国光纤陀螺产业起步较晚,民用领域相关应用 政策解读 尚在探索阶段。《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》有利于推动无人机等尖端民用设备相关 技术的探索,拓宽光纤陀螺终端应用市场,从而带动光纤陀螺及光纤陀螺用光纤环市场增长。 政策性质 指导性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 第十三届全国人民代表大会常务委 《中华人民共和国国防法》