這幾年,以芯片為代表的高技術門檻行業(yè)開始進入公眾視野,并且持續(xù)火熱。
但其實在被“卡脖子”之前,芯片離公眾還是比較遠。即使這是一個萬億級市場,空間很大,而真正能入局的也只是少數(shù)。難就難在入局門檻高,想攻克也不容易。像這樣處于產業(yè)鏈中游的行業(yè)還有很多,激光顯示也是如此。
近期,36氪和激光顯示領域的權威專家畢勇有了一次深入交流。他曾在2007年領導開發(fā)全球首臺激光數(shù)字電影放映機、2015年領導團隊自主研發(fā)國際首臺100英寸三基色LD光源的激光電視。他向36氪表示“按照超大屏幕/大屏幕、家庭影院/電視、微型投影/手機投影、計算機屏幕/游戲機四個領域的應用來看,這項有50余年歷史的技術完全可以形成千億規(guī)模市場?!?/p>
但與大蛋糕背道而馳的是瓜分者少。天眼查數(shù)據(jù)顯示,2021年新增的激光顯示公司只有141家,2020年也不過236家,這還是在長期大力扶持下的結果。
激光顯示行業(yè)相關政策
讓人“打退堂鼓”的原因是難進也難攻。首先在難入局上,對研發(fā)實力要求很高。比如激光顯示企業(yè)光峰科技財務數(shù)據(jù)顯示,其2018-2020年研發(fā)費用占營業(yè)收入持續(xù)保持在10%上下,且呈現(xiàn)小幅上漲趨勢。即使在疫情導致影院業(yè)務停擺的2020年,公司研發(fā)費用還上漲了1.36%到2.04億元;這顯然不是一般企業(yè)能承受住的資金。
其次是難攻克。世界上第一臺激光器可以追溯回1960年,不過因為早期激光器的電光轉換效率低,以其作為三基色光源的激光顯示系統(tǒng)研究一直停留在實驗室階段,所以遲遲邁不出產業(yè)化這一步。
不過,經(jīng)過這么多年的積累之后,激光顯示市場迎來了了兩個重要的轉折節(jié)點。市場方面,據(jù)奧維云網(wǎng)(一家專注于智慧家庭領域的大數(shù)據(jù)技術和應用服務商)統(tǒng)計,2020年1-7月,中國彩電總體市場零售規(guī)模同比下降9%,而激光電視是彩電市場中唯一正增長的品類,零售規(guī)模增長77.5%,2015年-2020年激光電視市場復合增長率達213.8%。同時,大品牌也開始進軍激光電視市場,2020年以來,三星、惠普、海信、AOC等紛紛發(fā)布激光顯示類產品。
技術上看也有突破點。激光顯示被認為是繼黑白顯示、彩色顯示、數(shù)字顯示之后的第四代顯示技術,它在繼承了數(shù)字顯示技術所有優(yōu)點的基礎上,還具有單色性好、亮度高、方向性強和相干性強等特點。具體到面向C端的激光電視來說,它可以解決視頻圖像全色和顏色超高清問題,能夠帶來實現(xiàn)“沖擊人眼視覺極限”高保真圖像。
今年年初,中國激光顯示產業(yè)第一人、中國工程院院士許祖彥就曾表示,“中國的激光顯示不管技術還是產業(yè)都已經(jīng)是國際領先,對中國來說,是非常好的機會?!贝饲埃覈壕э@示需要用到的顯像管顯示、平板液晶顯示等材料要從國外進口,相當于把50-80%利潤交給了外商。而隨著激光顯示技術的突破和上游材料自主性的提高,帶來了從中國制造到中國智造的機會。
顯示技術發(fā)展路徑
那么,我國激光顯示技術的領先性有哪些體現(xiàn)?從科研到產品的距離有多遠?目前是否到了激光顯示商業(yè)化關鍵階段?帶著這些問題,36氪近日對激光顯示公司中科極光總工程師畢勇進行了一次專訪,并得出以下幾個結論:
1.激光顯示的商業(yè)化機會,是基于半導體激光器的成熟,技術突破創(chuàng)造了新市場;
2.激光顯示電視和液晶電視在尺寸上是互補的市場;
3.激光顯示的規(guī)?;?,可以起到拉動光電產業(yè)高速發(fā)展的火車頭作用;
4.雙重因素為激光顯示技術帶來了中國機會:原材料的自給自足、激光顯示技術領先國際水平;
5.激光顯示的未來是向全息顯示發(fā)展。
中科極光總工程師畢勇
以下是專訪實錄:
走出研究所,技術突破創(chuàng)造商業(yè)機遇
36氪:據(jù)我們了解,中科極光在創(chuàng)立之前,中科院就有多年的激光顯示研發(fā)經(jīng)驗了。選擇在當時成立中科極光是看到了什么商業(yè)化的契機嗎?
畢勇:首先,因為我們都是中科院科研人員,過去一直從事激光顯示研究工作。所以從自身科研工作的價值來看,最有價值方式就是要把技術轉化成產品,讓它被市場接受。
其次,當時并不是已有技術去找市場,也不是市場需求去找技術,更不是技術突破創(chuàng)造了新市場。激光顯示顧名思義是先有激光技術,并且成熟了,才能去顯示。2015年中科極光成立,當時的技術水平正好是到了一個分水嶺階段。
具體來說,2015年之前,激光顯示技術是基于紅綠藍固體激光器做產品研發(fā)。固體激光器會有一些缺陷:第一是體積相對比較大;第二是因為固體激光器的激光輸出波長受限于能級,所以很難做到波長可調節(jié);第三是固體激光器需要人工制作,很難實現(xiàn)批量化制備,這就是產業(yè)化的瓶頸。
2015年之后,半導體激光器成熟了,它的體積更小、效率更高、更易于批量化生產、成本也可以更低,所以它的產業(yè)化前景就更好。同時,從技術上來說,半導體激光器可以通過材料組分的調節(jié)實現(xiàn)激光波長的可調節(jié),這就彌補了固體激光器一些缺陷。
所以當時其實是技術先有了突破,才能看到更多商業(yè)化機會。
36氪:從研究院里做科研到商業(yè)化這個過程,中間會有一些什么樣的轉變?
畢勇:一句話概括來說,轉變就是從追求技術先進性,到不斷地去滿足市場需求。
在研究所的時候,攀登科學技術高峰意味著往更高的頂點去努力。比如在激光顯示技術上,如果向科研方向去努力,我們可能會追求極限的畫質、極致的低功耗、極高的亮度等等,這背后往往蘊含著技術創(chuàng)新和突破。但是這種努力,有時候和產業(yè)需求是相悖的。因為市場需要的是物美價廉產品,就是產品性能優(yōu)秀同時,價格還要很便宜。所以,如果提升10%性能要付出十倍代價的話,這就不是市場所能接受的了。
因此做產品,我們的關注點就需要調整成市場需求。比如客戶是誰、客戶能夠接受的產品和價位是什么。要想達到這個要求,一方面需要我們在前期基礎性技術源頭研究上,具備面向市場的能力;另一方面是,中科極光成立之初,就已經(jīng)明確了要進入的市場和產品,在和市場磨合中,同樣可以更抓住痛點做技術研發(fā),這才是技術能帶給人的價值。
36氪:那么對于面向市場的激光顯示來說,如何評定技術好壞呢?
畢勇:對于顯示技術來說,最核心的指標包括分辨率、亮度、色域、對比度、灰階、刷新率,這都是非常關鍵指標。具體到激光顯示,主要是在大尺寸、高分辨和廣色域這幾個核心指標上,也就是用小的產品體積獲得更高畫質畫面。
“激光顯示不僅是技術進步,更是產業(yè)發(fā)展新方向”
36氪:之前有觀點認為激光顯示可以被認定為第四代顯示技術,為什么這樣說?
畢勇:這要從兩方面來看,首先是國際標準已經(jīng)發(fā)展到了BT2020的技術標準,在現(xiàn)有顯示技術中,只有激光顯示是全面符合BT2020技術要求的。
其次,從技術本身的產業(yè)發(fā)展來看,目前顯示產業(yè)以4K超高清作為主流技術,下一個階段必然會向8K或者更高分辨率方向發(fā)展,這就需要更大尺寸的顯示技術。而在大尺寸的顯示技術中,從成本、畫質,體積、節(jié)能降耗等各個角度來看,激光顯示都是大尺寸、高分辨率中最好的。
最后從國家光電產業(yè)的發(fā)展來看,還有一個更重要意義,就是在激光技術發(fā)展60年的歷程中,只有兩個產業(yè)形成了規(guī)模化業(yè)務——光存儲和光通訊。光存儲就是我們常說的光盤,VCD或者DVD,光通訊也就是我們說的光纖通訊,包括主干網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng),都是光通訊。但是目前光存儲的產業(yè)規(guī)模已經(jīng)萎縮很嚴重,只剩下光通訊了。
事實上,光電產業(yè)發(fā)展需要一個龍頭產業(yè)來帶動,才能從元器件、工藝、到裝備得到一個質的發(fā)展。但是,由于激光技術產業(yè)小批量、多品種典型特征,整個光電的產業(yè)一直停留在手工水平上,對產業(yè)發(fā)展的帶動作用有限。
我們都說21世紀是光的世紀,那么就一定需要有火車頭的拉動。我們認為,激光顯示技術可能成為光通訊之后,另一個能夠帶動激光產業(yè)規(guī)?;瘧玫漠a業(yè)方向。也就是說,如果激光顯示可以把規(guī)模做起來,它一定可以形成拉動光電產業(yè)高速發(fā)展的火車頭作用,也就會拉動我國的光電產業(yè)發(fā)生一些革命性變化。
36氪:所以行業(yè)普遍認為的激光顯示隱藏著一個中國機遇觀點,是因為這個火車頭的拉動作用嗎?
畢勇:是這樣的,但不止如此,還包括了另外兩方面的推動因素。首先和過去相比,現(xiàn)在不用從國外引進全套的生產工藝、技術、原材料、裝備,國內就可以獨立開展激光顯示的產業(yè)發(fā)展。
另一方面是在激光顯示技術上,我國已經(jīng)到了國際領先水平,中國企業(yè)的激光顯示專利數(shù)量已占到全球50%以上。而且中國現(xiàn)在是激光顯示國際標準的召集國,要知道,過去顯示技術國際標準的召集國都是美日韓等。
中科極光激光電視生產線
此外,從技術指標上看也是領先的,2019年我們推出9萬流明(光通量的國際單位制導出單位)激光工程投影機的時候,國際上其他品牌推出的產品最高亮度只達到了六萬多流明。
所以在實現(xiàn)獨立產業(yè)發(fā)展的同時,技術也正好站在了領先地位,所以我們說這是一個中國機會。
從TO B到TO C,未來的暢想是全息
36氪:從激光顯示的應用場景來看,可以分為哪些場景呢?
畢勇:我們的激光電視、激光電影、激光工程投影等等,都已經(jīng)開始商業(yè)化。最好理解就是普通消費者可以購買到的激光電視,其次是激光投影。比如在多媒體教室、酒店客房、櫥窗廣告的投影,以及城市景觀,再比如濟南大明湖、南昌滕王閣的激光秀,都可以應用。激光投影比較好的一點是,對載體沒有強要求,只要有激光頭投影過去就可以。
36氪:場景之外的選擇上,為什么最初是to B市場?
畢勇:在中科極光成立之初,我們的技術很領先,這個時候認可度更高的往往是B端用戶,因為B端客戶可以通過專業(yè)知識判斷產品之間的優(yōu)劣,更愿意去看技術上的突出特點;再加上價格優(yōu)勢,就更容易拿下B端市場。同時作為一個新公司,沒有品牌和渠道,用先進的技術去切入行業(yè),會是一個打開局面的好方法。
36氪:您剛剛提到激光技術產業(yè)有小批量、多品種特性,為什么會有這樣的特性?
畢勇:主要原因是激光作為一種先進的戰(zhàn)略支撐技術,應用領域很寬,可以廣泛應用于激光加工、激光醫(yī)療、激光檢測、激光顯示領域。但是由于激光的作用是通過與物質相互作用產生,而不同的應用領域和作用對象對激光的技術要求千差萬別,很難有一種或少量幾種激光可以覆蓋全部應用領域。
以激光加工為例,激光焊接與激光切割對激光的要求有顯著不同。由于加工對象的材質不同,那么對激光的波長、工作模式、光束質量要求也會有很大差異。這種多樣性的技術特征就導致了激光產業(yè)具有小批量多品種特點 ,自然就不會有那么大市場規(guī)模。但是如果說激光電視要是能夠進入家庭,這個量就很大了,畢竟中國有3億多家庭。
36氪:那么相比B端,現(xiàn)在的C端用戶是更容易接受了嗎?
畢勇:現(xiàn)在到了普通消費者建立起激光電視產品概念的階段了,這樣的話,教育市場成本就相對比較低,進入市場的條件也就具備了。
36氪:現(xiàn)在一款激光電視的價格會比較有競爭力嗎?
畢勇:我們的激光電視基本可以覆蓋1萬-5萬元,比較有競爭力。它和液晶顯示技術,實際上是一個尺寸互補關系。因為液晶電視在做75英寸以上的大尺寸電視時,會有一些瓶頸,激光電視正好可以實現(xiàn)80—120寸的大尺寸規(guī)格顯示。
36氪:除了尺寸,還有其他應用層面的優(yōu)勢嗎?
畢勇:對孩子眼睛的保護會有很大幫助。我們之前有一組關于購買激光電視原因的用戶數(shù)據(jù),80%用戶會把護眼因素放在購買原因的前三位。尤其是疫情之后,孩子們在家上網(wǎng)課,導致了兒童近視的發(fā)生率從往年7%左右增加到24%。激光電視采用漫反射的原理,跟人類視覺形成過程一致,人眼接收到的光線非常柔和,最適合人眼觀看。比如激光顯示的亮度可以精確控制在300—400nit(發(fā)光的強度單位),這是人眼最佳視覺感知區(qū)。
另一個比較大的利益點是提供了全家人在一起的公共活動機會。都知道現(xiàn)在全家坐一起交流的時間被新媒體吸引走了,這明顯和群體屬性是相悖的。
36氪:面向未來的話,激光顯示的發(fā)展方向會是什么樣?
畢勇:我覺得有三個方面值得關注。第一個是完善激光顯示的產業(yè)鏈,特別是產業(yè)鏈中的核心器件、核心技術要實現(xiàn)自主可控。一旦完成這個目標,激光顯示的成本就會大幅下降,市場能夠接受的客戶群體就會增加。
第二是從產品本身來說,需要更多元化發(fā)展。這不僅包括面向廣大消費群體的激光電視,還包括和其他顯示技術的融合。比如激光作為液晶電視的背光,可以幫助液晶電視進一步改善畫質,對已有產品進行性能改善和提升。
第三是激光顯示要考慮和未來的結合,比如VR技術。因為激光光源具有全息特征,所以激光光源和全息技術相結合,可能會創(chuàng)造出新一代激光顯示產品。
也就是變成全息顯示,那科幻影片當中經(jīng)常看到的虛擬影像狀態(tài)就能早日實現(xiàn)。
36氪:你對年輕科研人員成長有何建議?
畢勇:我還是建議年輕人要開闊視野,通過不同技術路線去探索激光顯示技術新的技術路線和應用模式。
現(xiàn)在激光顯示技術已經(jīng)逐漸從實驗室走向市場,年輕的科技工作者應該站在現(xiàn)有體系之上,在更廣闊的技術空間中尋找更多新突破機會。無論是在發(fā)光材料上、顯示架構上,還是在核心器件制備方面,都希望年輕科技工作者能夠選擇一個發(fā)力點,用新材料、新技術、新思維去努力。
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