【封面故事】衰退兆元產業轉身術 生醫光電

2021/11/21
【封面故事】衰退兆元產業轉身術 生醫光電
兆元光電產業,2012年後年年衰敗,產業自求突破、轉型生醫。十年磨劍,劍光照亮台灣生醫光電,站進全球630億美元市場成長軌道!本刊一次盤點「生醫光電」四大領域「錢」途有「光」廠商……

Cover Story | 封面故事 Vol. 89 2021-10

衰退兆元產業轉身術 生醫光電

光電與半導體同樣是以「光學技術」為基礎的產業,但命運天壤地別,臺灣「光電產業」2012後開始逐年衰退……

光電轉向生醫逆轉成長曲線,年產值553億攻佔臺灣生技總產值9.1%,年成長速度+11.0%,站進全球年均複合成長率9.08%、630億美元市場軌道。

臺灣生醫光電產業中,血壓計、血糖機、隱形眼鏡代工成為國際廠不可或缺夥伴,新創公司多款尖端光學檢測也首創國際。

臺灣生醫光電技術與人才已經具備逐鹿全球的潛力,不過,這道「光」如何突破文化、人才競爭,衝破「台積電天花板」?

專題企畫/撰文:彭梓涵
採訪整理:彭梓涵、李林璦、巫芝岳
視覺/美術設計:黃黛鵑
特別感謝:光電科技工業協進會
圖:vecteezy


半導體與光電產業,是臺灣政府2002年經濟政策推動「兩兆雙星」計畫中的「兩兆」,為支撐起臺灣科技相關產業的兩大支柱,希望提供臺灣經濟成長發展動力的兩個引擎心臟。

「兩兆」指的是預期產值分別超過兆元以上的「半導體」產業及光電領域的「影像顯示」產業,不過,當時「影像顯示」是以平面顯示(LCD)產業為發展重點。

「雙星」則指「數位內容」產業(包括軟體、電子遊戲、媒體、出版、音樂、動畫、網路服務等領域)及「生物技術」產業,至今星光仍黯淡。

同樣「光學技術」基礎產業  命運天讓地別

光電產業與半導體同樣是以「光學技術」為基礎的產業,今天看來,這些科技雖然佔據臺灣科技發展的主流,但命運走向天壤地別 !

臺灣半導體產業成了臺灣的護國神山,特別是台積電於全球領先地位與重要性已不在話下。

然而,臺灣另一「兆」產業,包括LED (發光二極體)照明、太陽能光電(PV)、LCD (面板)等,現在卻成了產業發展血淋淋的負面案例。

事實上,臺灣光電產業在民國90年代也曾輝煌一時,LCD和DRAM(動態隨機存取記憶體)多項產品市占率一度是全球前三大,比半導體提早了約10年,為臺灣創下過許多美好榮景與就業機會。

不過,臺灣光電產業在2011年達到高峰2.36兆臺幣後,隔年(2012)遇上歐洲債券風暴,加上政府西進政策大轉彎,臺灣光電產業面臨產業更迭、紅色供應鏈崛起、市場版圖競爭變化下,不少業者因虧損過多宣告破產。

臺灣光電產值自此開始年年衰退、市場開始節節敗退!

DRAM、面板、LED以及太陽能面板後來被稱為「臺灣4大『慘』業」,多家公司的鉅額虧損以及留下的數千億銀行貸款,加上總和上兆臺幣的設備投資支出,產業對臺灣的資源損失及經濟拖累之深,時至今日,臺灣金融體系還在付出代價!

2002年左右的「面板五虎」(友達光電、奇美電子、廣輝電子* (被併入友達光電)、中華映管、瀚宇彩晶),最後也僅存活為今天的「面板雙雄」(友達、群創)。儘管多家市調機構報告皆指出,全球光學解決方案需求增長(包括智慧消費性電子設備、醫療保健、汽車行業)將帶動整體市場規模。

據美國市場研究機構Meticulous Research 2021年報告,全球光電(Optoelectronic)產業,2020年市場規模為412億美元,預期到2027年,市場規模將以9.6%的年均複合成長率(CAGR)成長到779億美元。

但攤開臺灣光電科技工業協進會 (PIDA)公布近幾年臺灣光電產業產值,2020年產值為1.4兆臺幣,較2019年微幅衰退0.41%;2018年、2019年光電產業產值,也分別有8%、4%的衰退。

顯示出臺灣光電科技已經退出世界鎂光燈的要角。

生醫光電逆轉成長曲線 攻佔臺灣生技總產值9.1% 

不過,衰退的臺灣「兆元」光電產業,卻正進行著一場寧靜的轉型升級革命……

這其中關鍵的分水嶺,正是光電轉向了生醫,近幾年存活下來的公司也積極透過轉投資、轉型或整併合作,尋找創新的應用。

例如:2010年3月,創下面板業界有史以來最大宗合併案,與奇美電子、統寶光電合併的群創集團(3481);早在1989年就進入醫療產業進行策略佈局的明基友達集團(2409)等。

還有1988年成立,以雷射光科技起家的光群集團(2461);藍光光碟龍頭錸德科技集團(2349) ; 1995年成立,以資訊及工業用顯示器為主要產品的鈺緯科技(4153);連今日全球精密光學塑膠鏡頭領導廠商的大立光(3008) 也不例外。(參見後表、後文)

光電相關產業範圍其實廣泛,依據不同屬性,大致可分成九大類別/次產業,包括:LED面板、太陽能、影像感測、光儲存(Optical Storage)、光顯示器、光通訊(Optical Fiber Communication)、雷射應用、精密光學(Precision Optics)、生醫光電(BioPhotonic)。(參見圖一)

其中,生醫光電無論技術成熟度與市場發展潛力正處在中段,顯示,生醫光電已經是一門跨領域結合且快速成長的科學。

再看PIDA公布的2020年臺灣光電各產業年成長率,數據顯示,臺灣光電產業衰退最多的類別為太陽光電(-14.0%)、其次是LED與照明(-7.7%)、光儲存(-4.4%)、精密光學(-2.6%),整體光電產業整體持續出現衰退現象。(見圖二)

然而,在雷射應用(+11.4%)、生醫光電(+11.0%)、光通訊(+6.6%)、影像感測器(+1.5%)、平面顯示器(+0.3%),則呈現出正成長。

又根據PIDA 報告,2020年臺灣生醫光電產值從2019年的新臺幣498億元成長至553億元;而財團法人生物技術開發中心(DCB)統計,2020年臺灣生技產業的年總產值6,011億新臺幣,年均複合成長率7.4%。

臺灣生醫光電產值已經悄悄佔據全部臺灣生技產業產值的9.1%,且成長速度高於總體生技年成長率(+11.0%:+7.4%)。

歷經近十年產業衝擊洗禮的光電產業,已經轉身在生醫光電領域創造出實質可觀的產值經濟,相較之下,近幾年無論政府或電子業大佬們高分貝吶喊、並大量投入預算發展的AI醫療科技及精準醫療,頗顯得相形見絀。

全球生醫光電市場看上630億美元 亞太區成長最大

或許一般認為,這是受COVID-19疫情影響,檢測及醫療需求帶動生醫光電而成長。

但事實上,近年來國際間對於「光電」與「生醫」領域的結合,包括原有雷射醫療應用,以及新興的生醫光譜學、生醫光學影像、光學檢測與光學治療等發展,已經成為大勢所趨。

臺灣大學光電工程研究所教授、安盟生技科學長黃升龍就認為,光電產業的產值衰退與生醫光電的成長,代表的不只是產業的效益,最重要的,其實是「生醫光電與拯救人的生命有關」。

今年9月,有「諾貝爾獎風向標」之稱的拉斯克–德巴基臨床醫學研究獎(Lasker–DeBakey Clinical Medical Research Award),就頒發給史丹佛大學生物工程和精神病學教授Karl Deisseroth、柏林洪堡大學Hertie神經科學教授Peter Hegemann、德國馬克斯.普朗克生物化學研究所Dieter Oesterhelt,三位開發光遺傳學結合神經科學的革命性技術研發者。

他們將果蠅眼睛中的感光分子視紫紅質(Rhodopsins)透過基因工程方式表現在神經細胞中。這一成就不但讓神經元對光產生敏感性、提供了一種遠端控制活性的方法,更建立現代光遺傳學領域研究的寶貴工具。 

今年5月,匹茲堡大學(University of Pittsburgh)則進行了全球首次以光遺傳學的基因療法研究,使一名視網膜色素病變(Retinitis Pigmentosa)的全盲患者恢復部分視力,透過搭配特殊護目鏡,在經過7個月訓練後,患者得以看到筆記本、釘書針盒、玻璃杯等物品,甚至能看到馬路上的斑馬線。

此外,現在醫療器材技術日新月異,生物學研究已從細胞層級轉移到如蛋白質、核酸的層級,先進國家開始重視個人預防與精準醫療,加上高齡化的趨勢創造了健康照護,如:居家照護及遠距醫療等服務的市場。

這些趨勢的科技都必須建構在精密化學、光電、ICT等技術上,且更重要的是需要電子和光電產業的跨領域結合,才能真正衍生出符合基礎與創新醫療儀器的需求,開發出高附加價值的醫療器材。

市調機構Mordor Intelligence也預估,全球「生醫光學」市場規模將從2020年417.6億美元,增長到2026年630億美元,年均複合成長率為9.08%,是全球醫療器材市場規模的10%。

Mordor Intelligence報告進一步指出,全球生醫光電市場,由於北美地區得益於美國政府發展該產業的舉措,與奈米技術帶動的生醫光電市場,成為主導生醫光電發展主要地區。

北美市場參與者也都成為今日生醫光電的品牌領導者,包括:賽默飛世爾(ThermoFisher Scientific)、BD、濱松光子(Hamamatsu Photonics KK)、奧林巴斯(Olympus Corporation)和卡爾蔡司集團(Carl Zeiss AG)等,皆是在光電領域發展已久,並最早嗅到與生物醫學應用結合的公司。

不過,Mordor Intelligence報告也指出,北美市場就算是領導生醫光電發展的主要地區,但目前市場成長率最高的是「亞太地區」。

而若從全球生醫光電年均複合成長率9.08%的成長趨勢看,臺灣生醫光電產業已經站進全球630億美元市場的成長軌道!

光學治療近年有許多突破性的進展,今年9月,拉斯克-德巴基臨床醫學研究獎(Lasker–DeBakey Clinical Medical Research Award),就頒發給史丹佛大學生物工程和精神病學教授Karl Deisseroth、柏林洪堡大學Hertie神經科學教授Peter Hegemann、德國馬克斯·普朗克生物化學研究所Dieter Oesterhelt,三位開發光遺傳學結合神經科學的革命性技術研發者。(圖/ Lasker Foundation)

擺脫代工老路 生醫光電需打破「台積電天花板」 

然而,生醫光電這道可能帶來產業旭日東升的曙光,在光電學者與廠商眼中,卻依然是光芒黯淡、亮度極需增強。

臺灣大學光電工程研究所教授、安盟生技科學長黃升龍表示,臺灣雖然朝向生醫光電發展的大方向,不過他擔憂,「過去以來,臺灣產業發展都是看國外、聽國外來告訴其重要性,又要看別人證明有市場後,臺灣才會投入做大量、成本低的生產工作,但這是一條老路。」

目前從產業廠商分佈來看,臺灣生醫光電也仍處在M型化的發展階段,最大宗多是固守量/價市場的血壓計、血糖機代工製造。少部分由長久耕耘醫療器材研發與生產的廠商、或光電轉投入的新創公司及團隊,但產品多數還在研發與認證階段。

黃升龍也直言,臺灣鼓勵創新也有10年了,但生醫光電投入創新者仍少。

「其實全臺有將近160所大專院校,約40所都設有光電相關系所,臺灣在光電發展上,技術與人才培育已久,其實具有逐鹿全球的潛力,但頂尖人才最終都被半導體業、台積電吸引去了。」

他感嘆,「國家產業傾斜半導體業,台積電雖然是臺灣經濟成長動能,但對整體產業發展來說,人才競爭恐怕已經是個大問題,沒有妥善的解決,長遠而言,對臺灣的經濟發展會很不利!」

如何突破目前生醫光電產業現狀?光電協進會執行長羅懷家則建議,除了可朝向具有市場利基的應用型潛力產品開發外,也可透過廠商間的整併、研發及行銷策略合作來強化競爭力。

奎克生技、體學生技創辦人李鍾熙也指出方向,他表示,「生醫光電為跨領域產業,跨領域本身就是複雜、有難度,以目前的趨勢而言,『應用的創新』會是生醫光電比較有機會永續發展的方向。」

他指出,「在檢測與診斷、治療、保健領域上,還有許多未滿足的需求,臺灣廠商向來在微小化、整合上具優勢,未來可利用這些優勢,開發關鍵點上的創新。」

不過,李鍾熙也同時指出,生醫、半導體經營觀念其實大不同。生醫產業屬於「科學事業(Business of Science)」,為高風險、時間長的產業,一旦科學突破,其影響是巨大的。

而半導體、資通訊產業屬於「工程事業(Business of Engineering)」,半導體、資通訊產業的產品比較接近生產製造,因此,只要在製造、製程技術上優化,提升品質、量化產品就能保有競爭力。

李鍾熙認為,兩個領域因屬性,在資本市場的資金配置、研發經費分配上,應制定不同策略。

臺灣生醫光電發展至現在,產業轉身術正努力擺脫代工一途。但後疫情時代,各國對於5G、醫療及自動化逐漸重視下,臺灣卻只有高舉著ICT、AI與生醫結合的旗幟,忽略了貢獻已經逼近臺灣生技總產十分之一、在醫療器材科技發展中極具重要性的光電技術。

未來,臺灣生醫光電是否能以「關鍵點上的創新」,打破「台積電天花板」,走回臺灣光電產業過去的榮景,相信大家都很期待!


光電協進會於1993年7月成立,20餘年來見證光電產業的成長,光電協進會追蹤各分項產業,詳實記錄與報導產業現況,提出中肯的產業發展建議,為臺灣廠商尋找最佳機會與出路。右為執行長羅懷家,左為總監林穎毅。(攝影/李林璦)


黃升龍表示,全臺有將近160所大專院校,約40所都設有光電相關系所,臺灣在光電發展上,技術與人才培育已久,其實具有逐鹿全球的潛力,但頂尖人才最終都被半導體業、台積電吸引去了。(攝影/李林璦)



>>本文節錄於《環球生技月刊》Vol. 89

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