La fotònica a Catalunya

1. Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Píndola tecnològica
La fotònica a
Catalunya
Maig 2018

2. Estratègia i Intel·ligència Competitiva
La fotònica a Catalunya: Píndola Tecnològica
ACCIÓ
Generalitat de Catalunya
Els continguts d’aquest document estan subjectes a una llicència Creative Commons. Si no se n’indica el contrari, se’n
permet la reproducció, distribució i comunicació pública sempre que se’n citi l’autor, no se’n faci un ús comercial i no se’n
distribueixin obres derivades. Podeu consultar un resum dels termes de la llicència a:
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Realització
Unitat d’Estratègia i Intel·ligència Competitiva d’ACCIÓ
Barcelona, maig de 2018

3. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 3
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
1. Definició de la fotònica i importància per a la indústria
2. Principals magnituds mundials
Empreses líders mundials en fotònica
Mercat mundial de la fotònica: dades actuals i prospectives
Principals regions i hubs de rellevància al món
3. La fotònica a Catalunya
Principals conclusions del mapeig
L’ecosistema de la fotònica a Catalunya
4. Tendències i aplicacions per sector de demanda
Índex

4. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 4
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
1. Definició i importància global
per a la indústria

5. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 5
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Definició de la fotònica
Actualment, la fotònica està present
com a eina pràcticament en tots els
sectors d’activitat i ha suposat en
molts d’ells un canvi radical a favor de
l’eficiència i la qualitat que, d’una altra
manera, no s’haurien assolit.
L’expansió de les telecomunicacions,
i concretament d’Internet d’alta
velocitat, ha estat possible gràcies al
desenvolupament de tecnologies
òptiques i fotòniques, com la fibra
òptica.
La fotònica és la ciència que estudia la creació, el control i la
detecció dels fotons i de les seves interaccions amb la matèria; és
la branca de la física que inclou l’estudi de la generació, la
detecció, el transport, el guiatge, la manipulació, l’amplificació, la
utilització i l’aprofitament de la llum en benefici de l’ésser humà.
La fotònica ofereixnoves solucions quan
les tecnologies convencionals arriben al
seu límit en termes de velocitat,
capacitat, consum d’energia i precisió.
Així, doncs, pel seu gran potencial és
important el seu progrés i expansió a
altres indústries.
Font: elaboració pròpia segons Fotónica 21.

6. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 6
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Principals tecnologies i importància per a la indústria
La fotònica és la ciència base a partir de la qual es
desenvolupen diferents tecnologies:
Sensors, escaneig i
imatge
Comunicacions,
xarxes i transmissió
de dades
Il·luminació
avançada
Font: elaboració pròpia segons SECPhO
Sistemes làser
Pantalles i
displays
Tecnologies
quàntiques
Sistemes
fotònics
fotovoltaics
avançats
LiDAR
(Light Detection
and Ranging)
Fibra òptica
Làsers d’alta
precisió
LED i MicroLED
OLED
Plaques solars
avançades
Encriptació
fotònica
La fotònica té una importància rellevant per a la
indústria:
La llum està a tot arreu
Tot i que l’ésser humà no pot observar l’espectre
electromagnètic sencer, les ones de llum visibles i
invisibles formen part de la vida quotidiana. La llum és
aplicable a tot arreu: en electrònica de consum, en
telecomunicacions, en salut, en la indústria
manufacturera, en defensa, seguretat, entreteniment...
Tecnologia transversal
La fotònica és una tecnologia transversal; l’impacte de la
fotònica a la indústria al segle XXI serà similar a l’impacte
de l’electrònica al segle XX.
Tecnologia facilitadora
La fotònica ofereix oportunitats estratègiques que estan
destinades a tenir un paper clau en el desenvolupament
tecnològic present i futur de diversos sectors productius.

7. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 7
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
2. Principals magnituds mundials

8. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 8
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Empreses líders mundials en fotònica
Aquestes són algunes de les grans empreses al món en l’àmbit de la fotònica:
Font: elaboració segons SECPhO.

9. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 9
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Mercat mundial de fotònica: dades actuals i
prospectives
Mercat global
El valor de mercat passa de 228.000 M€ l’any 2005 als 447.000 M€ l’any 2015.
S’estima que el mercat assolirà un valor de 795.000 M€ l’any 2022. La taxa de
creixement del sector és del 8,4% anual, per la qual cosa duplica la taxa de
creixement del PIB global.
Mercat europeu
Europa és el segon productor global de fotònica amb un valor de mercat l’any
2015 de 69.000 M€ i amb una ocupació de 300.000 persones.
La taxa de creixement del sector a Europa és del 5 % anual, sent 3,5 punts més
elevada que la taxa de creixement del PIB europeu.
Font: elaboració pròpia segons Photonics21
(*) estimació
Valor del mercat global
(en milers de milions d’euros)
Països/regions líders
en quota de mercat
Xina
Europa
Japó
1r
2n
3r
En funció del tipus d’aplicació d’aquesta tecnologia, existeix una dicotomia
important en el comportament dels mercats:
• En els països emergents asiàtics, s’observa un enfocament cap a la
fotovoltaica, les pantalles o displays, la il·luminació i altres mercaderies. Això
no obstant, la Xina persegueix l’objectiu estratègic d’especialitzar-se en àrees
més innovadores.
• En les economies de base tecnològica clàssica, Europa es considera el
centre de la innovació global en fotònica. Les empreses europees
especialitzades en fotònica són líders en àmbits com la producció de
tecnologia, els components i sistemes òptics, els sensors i la visió
automatitzada.

10. La fotònica a Catalunya | Informe tecnològic juny-18 | 10
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Principals regions i hubs de rellevància al món
Rochester, NY
Alemanya
Japó
Shenzhen, Xina
Les principals regions mundials en el desenvolupament de tecnologies fotòniques són la Xina, els Estats
Units, el Japó, Alemanya, Regne Unit, França i Taiwan.
Font: elaboració pròpia segons SECPhO.
Orlando, Florida
Regne Unit França
Taiwan
Tucson, Arizona
Irlanda
SF, California

11. La fotònica a Catalunya | Informe tecnològic juny-18 | 11
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
3. La fotònica a Catalunya

12. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 12
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
La fotònica a Catalunya: principals conclusions
del mapeig
115 empreses
1.708 milions d’euros
de facturació dedicats
a la fotònica
29.626
treballadors
Principals tecnologies facilitadores
(segons facturació):
1. Sensors, escaneig i imatge (68%)
2. Il·luminació avançada (19%)
3. Sistemes làser (10%)
El 19 % de les empreses tenen
filials a l’estranger
El 57 % de les empreses són
exportadores
La fotònica
a Catalunya
Font: elaboració pròpia segons Orbis, directoris d’ACCIÓ, SECHPhO, Centre CD6 i Barcelona and Catalonia Start-up Hub.
Principals sectors de
destinació (segons
facturació):
1. Smart cities (41%)
2. Salut (23%)
3. Indústria 4.0 (13%)
El 90% són pimes
3 de cada 4 empreses
(77%) facturen més
de 500.000€
És un sector madur:
El 77% de les empreses
té més de 10 anys

13. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 13
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Ecosistema i mapa d’agents de la fotònica a Catalunya
Font: elaboració pròpia segonsSECPhO i Barcelona & Catalonia Start-upHub.
Associacions Centres TECNIO Programes
universitaris
SECTORS
D’APLICACIÓ
Aeroespacial
Indústria 4.0
Agroalimentació
Automoció
Construcció
Energia i Medi
Ferroviari
Salut
Smart Cities
TICSTART UPS
EMPRESES
FiresCentres de recerca Infraes-
tructures
Quadre il·lustratiu parcial
Nota: L’ús d’aquestes marques és merament informatiu. Les marques esmentades en el present informe pertanyen als seus respectius titulars i, en cap cas són titularitat d’ACCIÓ. Aquesta és una
representació il·lustrativa parcial de les principals empreses que formen part de l’ecosistema del sector de la fotònica a Catalunya, però poden existir altres empreses que no haginestat incorporades a l’estudi.

14. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 14
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
4. Tendències i aplicacions per
sector de demanda

15. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 15
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
La fotònica dona resposta a les macrotendències
de futur
Creixement
de la població
i la demanda
Invasió
tecnològica
Envelliment
de la població
Recursos
sota pressió
Mobilitat
intel·ligent i
sostenible
Món encara
més urbà
S’espera que la població mundial
creixi un 33% entre 2015 i 2050.
Aquest augment es traduirà en un
creixement de la demanda, que
exigirà cada cop productes més
personalitzats. La industria 4.0
permetrà augmentar la producció
i la seva flexibilitat gràcies a
sensors i làsers.
La digitalització de tota la
informació actual, conjuntament
amb la gran quantitat de nous
dispositius connectats, han
traslladat el pes de la nostra
societat a les TIC, que arriben als
límits de l’electrònica i demanen
noves formes de processament i
comunicació, com la computació
quàntica i la fibra òptica.
S’espera que entre el 2015 i 2050
la població sènior augmenti més
d’un 130%. Aquest augment de la
població envellida crea la
necessitat de tractaments i
diagnòstics nous i millors, que
siguin més ràpids, precisos i
barats, alhora que menys invasius.
Això només és possible mitjançant
l’ús de làsers i sensors fotònics.
Es preveu que l’any 2050 s’utilitzi
el doble de recursos que
actualment. Aquest ritme només
es pot frenar mitjançant l’aplicació
de l’economia circular, l’estalvi
energètic i les energies
renovables, sent la fotònica una de
les tecnologies protagonistes en
l’estalvi i classificació de residus,
així com amb l’energia fotovoltaica.
Les necessitats de mobilitat d’una
gran població, digital i envellida
són molt diferents. Tant els
vehicles més intel·ligents, amb
nous sistemes d’infoentreteniment
avançats, com els vehicles
autònoms, necessiten la fotònica
per garantir la seva seguretat i el
seu funcionament correcte.
L’augment dràstic de la població
urbana està creant moltes
metròpolis que, per ser
sostenibles necessiten una gestió
intel·ligent i eficient per
transformar-les en smart cities.
Aquestes ciutats intel·ligents es
nodreixen de la informació
obtinguda per sensors i xarxes de
comunicació fotòniques i òptiques.
Font: elaboraciópròpia basada en:
Photonics 21, Europe’s ageof light, 2017.
SECPhO, 2017.
ACCIÓ, 2017.

16. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 16
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Principals sectors d’aplicació de la fotònica
Agroalimentària
Automoció i
transport
Energia i
medi ambient
Font: Elaboraciópròpia basada en:
Photonics 21, Europe’s ageof light, 2017.
SECPhO, 2017.
ACCIÓ, 2017.
Detecció i localització del sòl
més òptim amb el LiDAR*
Agricultura de precisió
amb l’ús de drons amb sensors
Seguretat alimentària
gràcies a sensors d’imatge
hiperespectrals
Conducció autònoma
mitjançant el LiDAR* i una
multitud de sensors
Informació i visualització
amb pantalles interactives
Energia solar
amb cèl·lules fotovoltaiques
avançades
Economia circular i aprofitament
dels recursos amb
sensors òptics
Il·luminació de baix consum
amb panells LED i OLED
*LiDAR
(Light Detectionand Ranging)
Il·luminació avançada
LED o OLED per a una visió millor

17. La fotònica a Catalunya | Píndola tecnològica Maig 2018 | 17
Estratègia i Intel·ligència Competitiva
Principals sectors d’aplicació de la fotònica
Salut
Smart cities
TIC
Font: Elaboraciópròpia basada en:
Photonics 21, Europe’s ageof light, 2017.
SECPhO, 2017.
ACCIÓ, 2017.
Cirurgia poc invasiva
amb l’ús de làsers d’alta precisió
Diagnòstic i tractament
precoç i simultani
amb làsers i sensors
Microscòpia avançada
gràcies a làsers i òptica
Il·luminació eficient i
intel·ligent
amb sensors i LED
Connexió de banda ampla
ultra ràpida
amb fibra òptica
Computació més ràpida
amb processadors fotònics
Connexió sense fils
més ràpida i segura utilitzant la
llum com a mitjà amb el Li-Fi
Ciberseguretat
encriptació fotònica i
processament quàntic
Internet de les coses
sensors òptics i connexió ultraràpida
mitjançant fibra òptica i Li-Fi.

18. Strategy and Competitive Intelligence Unit
Passeig de Gràcia, 129
08008 Barcelona
www.accio.gencat.cat
www.catalonia.com
@accio_cat
@catalonia_ti
Consulta l’informe complet aquí:
http://www.accio.gencat.cat/ca/serveis/banc-
coneixement/cercador/BancConeixement/la-fotonica-a-catalunya
Més informació sobre el sector, notícies i oportunitats:
www.accio.gencat.cat/ca/sectors/energia-eficiencia/