2022年中国分布式光纤传感器行业报告

Confidential中国分布式光纤传感器独立市场研究（简版）®2022 Frost & Sullivan. All the information contained herein (including without limitation data, words, charts and pictures) is the sole property of Frost & Sullivan, treated as highly confidential document, unless otherwise expressly indicated the sources in the report. Should no one copy, reproduce, diffuse, publish, quote, adapt, compile all or any part of the report without the written consent of Frost & Sullivan. In the event of the violation of the above stipulation, Frost & Sullivan reserve the right of lodging claim against the relevant persons for all the losses and damages incurred. 2022年3月 Project Scope◼项目研究框架研究周期•历史年份: 2017-2021•基准年份: 2021•预测年份: 2022-2026E研究范围•中国市场目标市场•中国分布式光纤传感器 目录32.中国光纤传感市场规模分析1.中国光纤传感市场概览3. 竞争格局分析4.附录 4中国光纤传感市场概览定义与行业价值•光纤传感是一种新型传感技术，通过光的反射、折射和吸收效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等，可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化，因而，可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。资料来源：沙利文研究光纤传感的概念行业定位•在现代社会，传感器技术与通信技术、计算机技术扮演着“感官”“神经”和“大脑”，构成了现代信息产业的三大支柱。光纤传感器作为传感器技术的重要里程碑技术，拥有高灵敏、受外界干扰极小等技术优势。•在传统制造业的智能化趋势下，未来越来越多自动化生产线的出现和现有工程生命周期监控都将产生大量的实时数据检测需求。特别是在智慧城市、电力系统、交通基建、油气能源基建等领域，一种能提供高效且稳定的资产数字化监控的技术手段将会成为行业刚需，此外随着我国对基础建设的不断投入，在“大基建”场景下，选择高效、经济的资产状态健康监测、检测与运维的传感策略将成为重要选择因素，这将为光纤传感市场带来广阔的发展前景。•智慧城市建设中，光纤传感技术可运用在地下管廊监控、城市安防等多种领域；•资产数字化管理致力于服务智慧城市项目实现高效、智能、可靠的治理方案。智慧城市•随着智能电网领域的不断发展，围绕电缆、变压器等大电流发热器件的温度、应力监测等问题逐渐被人们所关注。电力系统•光纤传感技术因其可靠、精准、性价比高等优势得到了交通基建领域的广泛运用；•交通基建项目以桥梁、隧道、铁路、公路场景为主，机场和港口场景为辅。交通基建•自光纤传感技术发展以来，该技术在油气勘探、管道监测、集油存储安全监测等油气基建领域中就受到了广泛的运用。油气能源基建 5中国光纤传感市场概览光纤传感器的技术原理分析及分类•光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器及解调器组成。其基本原理是将光源的光经入射光纤送入调制区，光在调制区内与外界被测参数相互作用，使光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化而成为被调制的信号光，再经出射光纤送入光探测器、解调器而获得被测参数。光纤传感原理光纤传感器分类•光纤传感器可按照技术特点分为分布式光纤传感器、准分布式传感器和点式传感器三种。•点式传感器的技术原理是通过识别某点的干涉效应的改变来探测信号；准分布式传感器则是在点式传感器的基础上重复，实现多点同时探测；在设计理念上，分布式传感器有其特殊性与上述两种技术完全不同，在分布式传感中，整根光纤都可以作为传感器件，不限于在任何点检测信号，实现对参数的整体感知和光路测量。光纤传感器原理示意图三类光纤传感器工作原理(a)点式传感器(b)分布式传感器(c)准分布式传感器光源光调制器光探测器解调器输出参数入射光纤出射光纤信号光电子信号资料来源：沙利文研究 6中国光纤传感市场概览光纤传感器的技术原理分析及分类资料来源：沙利文研究分布式光纤传感器在技术层面与其他常见传统传感器的对比灵敏度抗电磁干扰耐高温探头尺寸耐腐蚀探点数量分布式传感器准分布式传感器点式传感器电感传感器传统温感传感器红外线传感器很有优势有优势没有优势•光纤传感器相比于传统温度传感器受外部环境影响更小，探头尺寸更小，测量更加便利。而对比于电感传感，光纤传感不受外部电磁、高温影响，更适合于在电网等条件苛刻环境下工作。红外传感在温度监测领域灵敏度远比光纤传感低，而且没有长时间监测能力•分布式光纤传感器相对于点式和准分布式传感器而言，整条光纤都可以当作测点，对于实点监测自由度更高，可测量数据量也更高 7中国光纤传感市场概览分布式光纤传感器的核心下游市场场景资料来源：沙利文研究核心服务场景城市管廊典型运用场景需求•温度监测•压力监测•多种管线集中布置会带来不确定的安全隐患，如水电气的泄露引发的火灾会波及到其余管线，从而造成更大的损失•潜在安全隐患的排查和险情的及时报警的重要性极高•随着海上风电等清洁能源、光缆通信进一步开发利用，长距离的海底缆线应用越来越广泛。然而海底缆线长期受海水侵蚀和海浪冲刷，容易产生绝缘老化和漏电等问题。并且可能受海洋作业、船舶走锚等外力破坏导致缆线断裂，都会严重威胁跨海缆线安全稳定运行•随着智能电网领域的不断发展，围绕电缆、变压器等大电流发热器件的温度、应力监测等问题逐渐被人们所关注•对于区域安防领域，传统的安防监视系统主要是视频监控系统及保安人员定期巡检，由于摄像机照射范围的局限性及人力巡检成本高等缺点，社会对于一种更加先进的监测手段有着较强需求•交通基建项目以桥梁、隧道、铁路、公路场景为主，机场和港口场景为辅•自分布式光纤技术发展以来，该技术在油气勘探、管道监测、集油存储安全监测等油气基建领域中就受到了广泛的运用电力系统海底缆线交通基建油气基建区域安防•分布式光纤传感器在现代工业中最广泛的运用为资产的数字化监控，其中最成熟的技术应用为温度监测、应力应变检测和振动监测三类。以下就各行业核心下游市场场景进行讨论•发电厂场景•变电系统•输电电路•高压电缆•温度监测•应变监测•振动监测•桥梁结构监测•隧道结构监测•铁路结构监测•油气勘探•管道监测•存储安全•声音探测 目录82.中国光纤传感市场规模分析1.中国光纤传感市场概览3. 竞争格局分析4.附录 9中国光纤传感市场规模分析解决方案市场规模资料来源：沙利文研究27.937.148.359.972.92017202120182023E202020192022E2024E2025E2026E中国光纤传感解决方案市场规模分析亿元,2017-2026E2017-20212021-2026E年复合增长率27.1%23.3%关键发现•2021年，中国光纤传感解决方案市场规模达到72.9亿元人民币，自2017年以来年复合增长率达27.1%。预测到2026年，市场规模将达到207.7亿元人民币，由于行业将从高速发展阶段缓慢进入到成熟发展，预计2021-2026年间的年复合增长率较2017-2021年间的年复合增长率有所减缓，为23.3%。 10中国光纤传感市场规模分析光纤传感的关键驱动因素资料来源：沙利文研究关键驱动因素分析在过去的几十年里，中国经济快速发展已经超过日本成为世界第二大经济体。近五年来，中国GDP从2017年的74.6万亿元增加至2021年的114.4万亿元，年复合增长率保持在8.3%左右。预计到2027年，中国GDP将保持5.9%的年复合增长率增加至152.1万亿元。智能化仪表和分布式光纤传感器产业作为国民经济的基础性、战略性产业，对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业、推动现代国防建设、保障和提高人民生活水平发挥着重要作用。中国经济的蓬勃发展将会带动分布式光纤传感器及智能仪器仪表等产业的快速增长。中国经济的蓬勃发展分布式传感器及智能化仪器仪表产业是国民经济的基础性、战略性产业，历来得到国家产业政策的大力支持。2017年工信部发布《智能传感器产业三年行动指南》，三年的主要任务为补齐设计、制造关键环节短板，推进智能传感器向中高端升级。2019年颁布的《2019年工业强基重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目公示》指出传感器在工业中的重要地位。这一些列政策的颁布将大力推动分布式传感器及智能化仪器仪表产业的发展，加速产业升级。产业政策支持石化化工行业是国民经济支柱产业，经济总量大、产业链条长、产品种类多、关联覆盖广，“十三五”以来，我国石化化工行业转型升级成效显著，经济运行质量和效益稳步提升，石化化工大国地位进一步巩固。此外，随着我国新基建的发展，在高速铁路、高速公路、大型桥梁、地下管线、轨道交通、油气管线等陆地应用，及海洋观测、海洋资源勘探、海洋安防的领域的应用中，分布式光纤凭借其抗电磁干扰性能、灵敏度高、传输距离远、大范围、连续分布的温度场、应力场等优点，能够发挥重要作用。受益于下游应用领域的巨大建设需求，推动了分布式光纤行业的快速发展。下游应用领域的积极健康发展带动分布式光纤产业发展 11中国光纤传感市场规模分析光纤传感的关键驱动因素资料来源：沙利文研究关键驱动因素分析安全生产一直是制造行业坚守的从业生存底线和发展基本要求。《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》中明确提出要夯实安全发展的基础。伴随着工业生产、基础建设规模的日益扩大，如何保证安全生产成为了大家关注的热点。随着安全发展理念逐渐深入人心，为了更好地预防和控制事故的发生、减轻事故灾难与自然灾害的危害，政府和企业的安全投入都将逐步增大。随着国家和地方陆续出台安全生产的强制标准，安全隐患意思的提高也客观推动了分布式火灾报警系统、电力设备光纤在线监测系统及光纤周界入侵系统的市场需求，安全产业市场空间广阔，成长潜力巨大。行业安全管理制度的成熟与实践加深随着光纤传感器技术的不断升级迭代，分布式光纤传感器的高灵敏度、高精确度、强适应性和小巧智能化的特点，让它在物联网领域扮演了不可或缺的角色。物联网应用范围十分广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智慧城市、智能家居、环境监测、工业监测、食品溯源等多个领域。物联网把新一代信息技术应用到各行各业，具体来说，将传感器装备到电网、铁路、桥梁、家电、食品等物品中，通过网络对各种信息进行整合，由中心控制系统对信息进行实时的处理和反馈，达到更有效地对生产和生活进行管理的目的。未来物联网行业的万亿级市场规模，为分布式光纤这类物联网硬件设备提供了广阔的发展空间。物联网的蓬勃发展 12中国光纤传感市场规模分析光纤传感的未来趋势（1/2）资料来源：沙利文研究•光纤传感器有极高的灵敏度和精度、安全性好、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、集传感与传输于一体、能与数字通信系统兼容等优点，在民用设施如桥梁、大型建筑等土木工程的健康监测领域得到了广泛应用，随着技术的不断创新，逐渐扩展到能源领域如天然气、石油开采开发以及军事、国防等重要领域，具有重要的经济价值和社会意义。相较于传统的单点式光纤声波传感器具有难以完成长距离、高空间分辨率的覆盖式测量的缺陷，分布式光纤传感器中的光纤能够集传感、传输功能于一体，能够完成在整条光纤长度上环境参量的空间、时间多维连续测量，具有结构简单、易于