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浅析国内室内光缆的发展现状及前景展望

摘要:
近年来随着我国社会经济持续快速发展,科技产业的快速进步,也有效地促进了我国光电线缆产业的飞速发展。近四十年来,国内光纤光缆产业从无到有,从小到大,从弱到强,从光纤光缆的开发、生产、需求来看,目前中国已经发展成为全球最大的光纤、光缆制造大国,需求大国。2015年11月6日,在江苏苏州举行的第七届中国通信光电线缆企业家峰会,会上专家透悉,我国目前已迅速成为光纤光缆产能大国,产量占全球50%以上份额,在全球市场有着举足轻重的主导地位。
本文针对近2000年以来国内室内光缆的发展情况进行简述,就室内光缆发展技术水平,室内光缆分类、应用场景、光缆结构、型号,产业发展现状、市场竞争格局、产业发展前景等方面进行浅析,希望对增进对室内光缆的认知有一定的了解和帮助。
关键词:光纤、光缆、室内光缆、分类、前景、FTTx、设备
一、室内光缆分类
室内光缆主要用于光纤接入FTTx(Fiber to the x)。所谓室内光缆,主要是以光缆的使用场景来进行分类定义的,主要用于室内建筑环境,如住所、商业楼宇或工业建筑内部,还有一部分室内光缆应用于计算机、交换机和终端用户的设备等,以传递信息。通常室内光缆质地较为柔软,也称之为软光缆;
由于室内光缆的使用受到建筑物环境,敷设条件等限制,导致了室内光缆的结构设计趋于多样化、复杂化,光纤与光缆所用材料多样化,光缆的机械性能与光学性能各有侧重等。通常室内光缆根据不同的分类规则,还存在着多种分类方法,即
1.按使用环境和地点进行划分
可分为室内主干光缆,室内配线光缆和室内中继光缆三种。
室内主干光缆主要是提供建筑物内、外之间的通道;而室内配线光缆和室内中继光缆则是用来分别向特定的地点传递信息。
2.按光纤芯数划分
可分为单芯、双芯和多芯三种;
通常含1-36芯,也有大于36芯的大芯数,乃至超大芯数高密集型光缆;
3.按光缆结构形状划分
可分扁平型(B/8),圆形(E)和其他形状等;
4.按光纤在缆中的位置或光缆的机构划分
可分为中心管式、层绞式,骨架式等;
5.按护套材料划分
有阻燃型和不延燃型室内光缆;
6.从加强用材料划分,
可分为金属加强型和非金属加强型室内光缆。
二、室内光缆特点及用途
由于室内光缆多用于建筑或设备内部等,就要求室内光缆具备结构小,重量轻,质地柔软、易于弯曲等特点,适用于室内或空间较小的场合连接、布放等。但随着室内光缆应用领域的不断拓展,有些特种的室内光缆往往也被用于室外或其他特定环境,其应用领域主要包括光连接器、FTTx、军用野战、传感应用场景等。
室内光缆多采用纤维增强材料或其他非金属加强构件,如小支数芳纶、玻璃纤维纱等,
室内光缆主要适用于FTTx(FTTB、FTTO、FTTH等)的建筑物内布线,以及网络设备之间的连接。FTTx是新一代的光纤用户接入网,用于连接电信运营商和终端用户。FTTx的网络可以是有源光纤网络,也可以是无源光网络。用于有源光纤网络的成本相对较高,实际上在用户接入网中应用很少,所以目前通常所指的FFTx网络应用的都是无源光纤网络。
三、室内光缆结构
根据室内光缆的芯数的不同,主要可以分为三大类,即
1.单芯光缆,主要用于光纤到户FTTx,设备内部连接等;有时根据光缆所使用的场合及光纤类型的不同,光缆护层的颜色也有所差异。如:隐形光缆、蝶形光缆、圆形光缆等
                                  
2.双芯光缆,主要用于光纤到户FTTx,设备内部连接等,有时根据光缆所使用的场合及光纤类型的不同,光缆护层的颜色也有所差异。如:双芯光缆、蝶形光缆、圆形光缆等
              
3.多芯光缆,主要用于光纤到户FTTx,设备内部连接线,用于从一个终端到多个终端的连接,由两个或两个以上的光缆子单元(如单芯互联光缆)组成并护套,光缆子单元能从主缆中分出,到达不同的终端等,有时根据光缆所使用的场合及光纤类型的不同,光缆护层的颜色也有所差异。如:分支光缆、带状蝶形光缆、配线光缆等
                       
    
四、室内光缆生产设备集成发展及室内光缆用材料
1.室内光缆生产设备,是主要用于生产室内光缆的设备,在设备功能配置上与室外光缆设备有很大的不同,我国室内光缆发展至今,设备的来源及发展大致经历了三个阶段;
1.1从国外引进:在我国通信网络大规模建设之前,西方经济发达国家已经在该领域取得了很大的进步,在设备方面也远远领先于我国。在20世纪70后代末80年代初,我国还在研究光缆设备的时候,西方发达国家已经在大规模开发并商用。国外优秀的光纤光缆设备制造商主要集中于中西欧地区,其中以芬兰的NEXTROM公司和NOKIA公司,瑞士的SWISSCAB公司,奥地利的M&S公司和ROSENADL公司为主,另外还有加拿大的TENSOR,日本的神户制钢所等。在我国室内光缆发展初期,基本上引进NOKIA公司和NEXTROM公司的室内光缆生产设备为主,目前国内很多厂家仍在使用。进口设备相对于国产设备而言,具有加工精度高,可靠性强,自动化程度先进等特点,但是设备价格高,配件贵,维护成本高,性价比低等劣势,国外进口设备与国产设备的售价比早期能达到10:1左右。
1.2引进消化吸收:在20世纪70后代末80年代初,我国的所有光纤光缆设备都是国内研究院所,生产厂家在自行研发。到了80年代中后期,由于国内光纤光缆的快速发展,产能急剧扩大,原来研制的光缆设备已经不能满足于生产需要,国外的光纤光缆设备也陆续进入中国市场;国内从事光纤光缆设备研究开发生产的单位在积极消化吸收国外先进技术的基础上,开始仿制,二次创新开发,不断地开发出适合中国国情的光缆制造设备,逐步地满足国内光缆设备市场的需求。并得到了大规模地运用。早期国内光纤光缆设备开发主要以中国电子科技集团公司第八研究所为代表。
1.3完全自主:进入2000年以后,我国的光纤通信发展速度加快,光缆需求缺口巨大,进一步推动我国光纤光缆制造设备的快速发展。随着光纤光缆设备二次创新,光纤光缆设备的发展也迎来了发展的春天,国内光纤光缆设备生产厂商依托中国电子科技集团公司第八研究所的技术积淀,结合国内市场需求及客户设备使用情况,持续对光纤光缆设备优化改进,国产光纤光缆设备迅速占领市场,先后涌现了大批的优秀光缆设备制造商,并很快占据了国内光缆制造设备的绝大部分市场。代表厂商有上海常华光缆设备有限公司,上海昱品科技有限公司、上海伟业创兴机电设备有限公司,合肥大成(原名神马)有限公司,上海千一通讯设备有限公司,无锡南方设备制造有限公司,湖州宇易电气自动化设备有限公司等。
近十年来,国内的光纤光缆设备发展迅速,依托我国强大的市场需求,不断完善、优化、创新,国产光纤光缆设备基本占据了国内的绝大部分市场,部分光纤光缆设备的技术水平已经接近甚至领先于西方同类进口设备,但是国产光纤光缆仍然存在很大的不足,主要体现在设备加工精密程度和自动化控制方面等,这也是国内光纤光缆设备制造厂商正在努力的方向。目前国产光纤光缆制造设备以极高的性价比,良好的售后服务,迅速地出口到中东欧,亚非拉等地区,并获得良好的评价。
2.室内光缆用材料
室内光缆根据其使用场景及使用要求,要求其具备有足够的抗张强度,质地较为柔室内的特点;室内光缆种类多,型号繁杂,但所用到的材料种类相对简单。室内光缆主要使用的材料有光纤、加强件和被覆材料。
2.1 光纤
室内光缆用光纤有单模光纤(G652.D,G657A1,G657A2,G657B3等),多模光纤(A1a,A1b)类等,另外A1a多模光纤还可以衍生出OM3,OM4等万兆光纤等;所选用的光纤类型主要取决于光缆所使用的场合及终端设备要求。不论室内光缆采用何种光纤类型生产,均对光纤本身的几何参数较室外光缆要求要高,尤其是光纤的包层直径,特别是用于光跳线级的单双芯用光缆,光跳用陶瓷插芯的精度要求较高,所以要求对光纤的包层直径要求也很高;
2.2 加强构件
室内光缆用加强构件根据光缆类型的不同,有金属型和非金属型加强构件两大类。其中非金属加强件的使用是主流,非金属型加强件根据材质及形态的不同,有芳纶纱、高强度聚乙烯纤维、玻璃纤维丝、聚酯纱、GFRP、KFRP、GFRP带、PBO等,其中光跳线用室内光缆主要以芳纶最为广泛。金属加强件有磷化钢丝、镀铜钢丝、镀锌钢丝等;其中蝶形光缆采用的加强件主要杆状加强构件,以起到对光缆较强的支撑作用。以上不同材质加强构件的分项技术指标要求在相关的标准中有明确要求,具体查询相关标准要求。室内光缆对加强件材料有强度、抗拉伸、低烟阻燃、耐高温、环保、易加工、保护光纤等方面要求。
2.3 被覆材料
被覆材料:被覆材料根据不同的产品、不同的用途又可以分为紧(半紧)包材料和护套材料。紧(半)包材料主要用于光纤外被覆层,也就是通常所说的紧包料,紧包材料最常用的材料有低烟无卤阻燃聚烯烃(LSZH)、含卤阻燃聚烯烃(阻燃聚乙烯)(ZRPO)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙(PA)等
护套材料涉及的层面比较多,最常用的材料有低烟无卤阻燃聚烯烃(LSZH)、含卤阻燃聚烯烃(阻燃聚乙烯)(ZRPO)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(PA)和聚氨酯弹性体(TPU)等材料,还会出现复合材料,即几种材料的混合。将来对护套材料的要求是低烟无卤、高阻燃、低收缩率、耐低温、耐高温、易加工、环保、高强度、耐开裂、适合的室内硬度、抗老化、颜色及颜色均匀、合适的机械物理特性等,甚至还有防鼠咬、耐腐蚀、抗日光照射、耐弯折及可薄壁加工等。
五、国内室内光缆产业现状及竞争格局
国内光缆企业经过近二十年来的快速发展,尤其是近十年来,国内主流前十家的大型光缆企业,基本上都涉及到光纤通信的上下游产业链,产业涉及到光纤、光缆、光元器件,甚至于光棒的研发生产等。室内光缆与室外光缆相比,需求数量远不及作为主要通信线路用室外光缆量大,但室内光缆的种类及型号更多,应用领域更广,技术要求更高。室内光缆生产的主要特点是,型号多,数量少,要求高,较难以大批量生产。
随着我国光纤到户(FTTx)、光进铜退的快速推进,以及4G网络的全面建设发展,国内室内光缆的需求量逐年快速成长,室内光缆在整个光缆产品中的比重也在不断提高,市场预测2015年市场需求达到80~100亿,占整个光缆市场需求的15%左右,其中FTTx 室内光缆占到60%左右,市场预测室内光缆的复合成长增速将达到20%左右。对于这样一个需求快速增长的领域,一方面国内外大牌企业不断加大资本投入,加大产品技术研发力度,迅速扩大产能,占领市场;另一方面由于近年来的市场需求缺口大,又有大批的新进者,大多生产规模较小,由于自身资金、技术实力不足,使得企业规模大小不一,产品质量参差不齐,专业产业链配套不够完善,市场对品牌的认可度还不高,这些决定了室内光缆产品面临着非常复杂的竞争环境;再者,室内光缆市场需求量大,市场竞争激烈,竞相低价以抢占市场,造成了室内光缆产品质量良莠不齐。近两三年来国内室内光缆生产厂家明显增多,保守估计也有近两百家,竞争明显加剧。大部分厂家分布在广东和江浙等沿海地区,有地域优势,也更贴近市场,少数一些企业分布在内地其他省市。这些厂家按企业性质和发展实力大致可以分成以下几类:
1.国有体制的大型公司,具备相当的实力和品牌认知度,资金投入大,产品研发能力强,技术力量雄厚,发展潜力很大。如武汉长飞,武汉烽火等
2.民营私营性质的大公司,且很多是上市公司。这类企业具有相当强大的资本实力,技术研发能较强,市场开拓能力强,在室内光缆产品方面也经营探索多年,是国内光缆通信的主力军,在室内光缆领域也有很强的竞争能力。如通鼎互联,江苏亨通,杭州富通等
3.外资性质的公司,包括合资和纯外资性质的公司。管理有序且规范,比较重视产品质量,具备一定的实力。如南京特恩驰,无锡普瑞斯曼等(4) 民营性质的专业生产室内光缆的公司。这类公司企业实力中等、专业生产室内光缆,且起步比较早,具备一定的规模和品牌,成本控制能力较强,有一定的产品开发能力,在区域市场或部分产品上有竞争优势,对室内光缆有很深入的理解,有固定的市场客户,发展前景比较好。如郑州仕佳。
4.近几年刚组建室内光缆产业的一些公司,刚刚起步,产业规模不大,辐射周边市场,活动半径不大。近几年随着国内光纤通信的快速发展,以及光纤光缆需求的急剧增长,也促进了一大批小型室内光缆厂的出现,这些小型室内光缆厂主要集中在华东地区,特别是长三角地区最为集中;这些公司体形虽小但灵活性很强,在一些局部市场具备有很强的竞争能力。
5.一些经营其它线缆多年的公司,目前针对运营商招标进行部分室内光缆的开发生产。公司的管理和资金实力还可以,对行业也比较了解,通过从外部引进技术设备人员,加大资金及技术投入,也具备有一定的竞争力。江苏俊之,金信诺等
六、国内室内光缆产业发展前景
据中国互联网信息中心发布第37次调查报告显示,截至2015年12月,中国网民规模达6.88亿,互联网普及率为50.3%;手机网民规模6.20亿,占比提升至90.1%。个人上网设备进一步向手机端集中,以互联网为基础的在线教育、网络医疗、网络约租车也已成规模。这显示出我国的光纤光缆网络建设也将持续升温,光纤网络建设也将持续加大。
目前我国用户终端的通信线缆还是数据字电缆为主,但伴随着网上数据的急剧膨胀,接入网和用户接入端的大量增加,数据电缆将很难以满足这一发展需求,室内光缆将替代数据电缆大规模运用于大数据流量。室内光缆的市场将会逐年稳步扩大,形势非常乐观,这是市场的发展趋势。这也终将大大地推动宽带网络建设及智能建筑的迅猛发展,室内通信光缆的市场需求量也在逐年增长,市场容量很大。室内通信光缆除用于用户引入端外,还可广泛的用作室内布线、跳线、通信设备和数据设备内的连线及数据线,随着光纤网络化的不断深入,这方面的需求还会持继续增长。
国内光纤光缆制造企业,将喜迎国家改革开放及产业政策的红利,持续加入资金技术投入,提升产品质量,完善企业管理,进一步提高生产效率,来增加产品的市场竞争力;经过多年来的发展,我国的光纤光缆行业已经进入了一个快速增长期,国内三大运营商逐年增加资金投入来建设光纤通信网络,其中以中国电信和中国移动近年来投入较大,市场需求量也进入了一个相对稳定的增长区间。国内室内光缆厂商在开发国内市场的同时,拓展国际市场也是企业发展壮大的一个重要途径。在室内光缆产品出品国外的同时,须提前了解相关国家的准入规则;国外对我国的光缆产品设置了诸多的贸易壁垒,以限制中国制造准入国市场。如美国,加拿大等北美地区市场,对我国的光电线缆产品设产了UL或CUL强制认证,对欧盟或阿盟地区的出口市场则面临着RoHS或高关税等条件限制。所以说,国内室内光缆企业开拓国际市场,需提前做出充分的市场调研分析,找到精准的切入点先入市场。室内光缆的直接出口虽然面临诸多困难,通过良好的合作伙伴走出国门也是一个不错的选择,华为的成功也带动了国内很多的室内光缆制造走出国门,前景可期。
我国主要的光纤光缆企业根据自身情况不断地整合资源,开拓进取,加码国际市场,通过并购重组的方式走出国门来开发占领国际市场。开拓国际市场被认为是消化我国过剩的光纤光缆产能的必由之路。市场普遍认为,我国光纤光缆产业的国际化虽然面临诸多困难与挑战,但国际化是大企业做大做强的必然选择。各个企业基于现实条件不懈地推进国际化的步伐,开阔视野,创新思路,努力发挥后发优势,共同开辟我国光纤光缆产业的新局面。
 
参考文献:
1、  慕成斌,中国光纤光缆30年,北京:电子工业出版社,2007.9
2、  慕成斌等,通信光纤光缆材料及产业发展,上海:同济大学出版社,2015.6
3、  李然山,室内光缆用光纤的性能要求,《2011年光缆电缆学术年会论文集》,成都,2011
4、  杜鹃,张万春,我国光纤光缆产业发展中若干问题的述评,《光纤与电缆及其应用技术》, 2011(4):7-9
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