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来源:慧正资讯 2026-03-11 17:09
慧正资讯,随着云计算、人工智能和自动驾驶等数字化应用的爆发式增长,网络对“更快”与“更流畅”的极致追求,正将背后的基础材料——光纤,推向技术变革的十字路口。当传统实芯光纤的性能逼近其物理理论极限时,一种让光在空气中传播的革命性技术——空芯光纤,正从实验室加速走向商用,并悄然带动整个上游配套材料体系的升级。其中,作为保障光纤寿命与性能“隐形护盾”的光纤涂料,正迎来新的技术突破与市场机遇。
空芯光纤的“速度与激情”
传统光纤依赖“全内反射”原理,光在石英玻璃纤芯中传输,虽稳定可靠,但受制于玻璃材料的本征特性,信号衰减、时延和非线性效应已接近理论极限。
空芯光纤则截然不同。它通过精密的微结构设计,利用“光子带隙效应”或“反谐振效应”,将光约束在中央的空气纤芯中传播。这带来了传统光纤无法比拟的三大核心优势,超低时延(光在空气中速度比在玻璃中快约47%)、超低损耗(理论上可突破玻璃材料的衰减极限)和极低的非线性效应(空气介质几乎消除了信号干扰)。
这些特性使其成为AI大模型训练、高频金融交易、6G通信等场景的“理想型”管道。目前,全球科技巨头与运营商已纷纷布局,微软宣布计划2026年部署15000公里空芯光纤服务于AI数据中心;中国移动也在2025年7月率先开通基于空芯光纤的示范线路,探索在跨境金融等低时延业务中的应用。
尽管前景广阔,但空芯光纤复杂的结构使其制备能力有限,且机械性能(抗压、抗弯)相对传统光纤更娇贵,这对其生产工艺和保护材料提出了严苛挑战。目前,国内两大龙头厂商正以不同路径冲刺产业化。
习近平总书记考察长飞光纤的光纤预制棒
长飞光纤更侧重于产业链的垂直整合。公司已发布自主品牌“HollowBand”空芯光纤,并创下全球最低衰减纪录。更重要的是,它已实现从预制棒制备到成缆测试的全链条自主可控,单根预制棒拉丝长度达91.2公里,为规模化商用奠定了深厚的技术根基。
亨通光电则在产能扩张上更为激进。公司在2025年下半年启动了“AI先进光纤材料研发制造中心”扩产项目,计划于2026年初竣工。该项目占地200多亩,一期投资将新增超100套先进设备,主要用于超低损空芯光纤、多芯光纤等特种光纤的生产,旨在快速提升面向AI算力的交付能力。同时,公司已在特定波段实现≤0.2dB/km的国际先进水平损耗值,并打通了全链条制备工艺。
值得注意的是,烽火通信在运营商集采中也表现亮眼,曾中标中国移动空芯光纤集采项目,份额高达60%,并规划将产能从2026年的5000芯公里扩至2万—3万芯公里,毛利率达40%以上,远超传统光纤。
为何空芯光纤更依赖涂料?
空芯光纤内部包含精密的微米级玻璃管或空气孔阵列结构。这使其在拉丝、成缆及使用过程中,对外部应力尤为敏感。传统的保护涂层在空芯光纤这里,角色变得更加关键,它不仅要提供基础的机械保护和环境隔离,更须具备超高柔韧性和精准附着力,以避免在弯曲或受压时对脆弱的微结构包层造成挤压或损伤。
这意味着,配套涂料必须实现从“粗放保护”到“精细贴合”的跨越。
光纤涂料的核心功能包括,提供强度保护、抵御水分子侵蚀、缓冲应用应力。而其核心原理,是在光纤拉丝瞬间,通过紫外线(UV)固化,在石英玻璃表面形成一层致密的聚合物“外衣”。
涂料的柔韧性是如何被精细调节的?这主要依赖于高分子材料的两大设计维度。
第一是分子结构设计,材料分子链中的刚性结构(如苯环)能提高模量和硬度;而柔性结构(如C-C键、醚键)则赋予分子链更大的运动自由度,使其在受力时更容易形变,从而吸收能量,提升柔韧性。
其次是分子量调控,在相同结构下,分子量越高,分子链越长。长链在外力作用下能够通过卷曲和伸展来耗散能量,因此抗冲击性和柔韧性更佳;而低分子量则会使材料偏硬脆。
通过对分子结构与分子量的协同设计,涂料厂商得以实现对空芯光纤这种新型特种光纤的个性化保护。
寻找起跑线上的材料先行者
在空芯光纤涂料这一极细分且尚处于早期的市场中,国内能明确布局的上市公司屈指可数,飞凯材料和维凯光电是最为核心的参与者。
作为国内光纤光缆涂覆材料的领军企业,飞凯材料正是从紫外固化材料起家,打破了国外技术垄断。公司明确表示,其光纤涂覆材料可用于包括空芯光纤在内的特种光纤,且具备适配AI数据中心严苛环境(如耐温性、折射率稳定性)的潜力。
依托二十四年的产业化经验和精密的树脂研发实验室,飞凯材料能够实现从配方到树脂结构的全链条定制,以满足不同空芯光纤结构的需求。不过公司也坦诚,由于空芯光纤目前尚未大批量工业应用,对公司当前销量影响不大。这恰恰反映了市场正处于“爆发前夜”的状态。技术已备,只待东风。
上海维凯光电新材料有限公司则是另一家深耕光纤涂料领域的重要力量。维凯光电的光纤涂覆材料产品线完善,包括内涂和外涂两大系列——内涂产品粘度可调(6000-10000cps),模量可调(0.7-1.5Mpa),其中包括低损耗产品、高折射率产品等;外涂产品粘度可调(6000-8000cps),模量区间700-950Mpa可调,其中包括抗静电产品、高折射率产品。在2024年APC全球光纤光缆大会上展示了新一代环保型光纤涂覆材料,凭借其抗老化性能与低碳生产工艺成为关注焦点。维凯光电在光纤涂料领域的技术积淀深厚,其产品用于保护裸光纤表面受机械损伤,并在光纤使用中起到缓冲外界应力的作用,为信号的可靠性提供保障。
从长飞、亨通的产业化冲刺,到飞凯材料、维凯光电等在上游涂料的精准卡位,中国光通信产业链正在为空芯光纤时代的到来秣马厉兵。随着AI算力需求呈指数级增长,这场始于“让光在空气中跑得更快”的技术变革,正在从物理层到材料层,引发一场全产业链的深刻升级。未来3—5年,谁能率先突破工艺瓶颈、降低成本并实现稳定供应,谁就将在这场关乎“速度”的竞赛中占据先机。