破局与突围，打印机背后的硬科技角力场

近年来，科技创新已经成为世界各国重塑产业形态、创造新竞争优势的关键战略选择。在众多高新尖端技术领域中，人们的目光往往被吸引到了如人工智能、5G、半导体、量子技术、生物技术、新能源以及航空航天等方向，这些领域的技术突破无疑对现代社会的发展起到了巨大的推动作用。然而值得注意的是，在信息技术领域中，一些看似平常的设备，也蕴含着科技竞争的重要元素。

作为日常办公和生活中常见的设备，打印机背后的技术力往往被忽略，但作为信息技术领域中，科技竞争的重要部分，打印机却是各国在科技竞争中不可忽视的一环。其背后隐藏的科技力更是各国先进工业制造水平的印证。

在这样的背景下，《中国源动力》近期走入珠海奔图电子，试图从这个东临珠江口、南濒南海的小城里走出的世界打印巨头身上，找到中国打印产业破局与突围的秘密。

打印机全球市场规模1000亿美元左右，但为何打印机会成为科技竞争的焦点？这要从打印机行业的发展历史开始追溯。

1955年美国施乐公司推出第一台完全自动化的静电印刷机，4年后又成功推出了914复印机，将复印机从模拟式转化为数字式，从单功能变为多功能，奠定了施乐在行业的鼻祖地位。此后，施乐公司继续推出激光打印机和相关专利，一度垄断了全球的复印和打印领域。

然而，随着技术的不断进步和市场的开放，其他公司也开始进入这个领域。20世纪80年代，以佳能为代表的日本公司打破了施乐的专利封锁，研发出自己的激光成像技术，使得日系厂商在打印机市场逐渐获得了话语权。这种竞争格局的形成，不仅推动了技术的创新，也促进了市场的繁荣。

进入90年代，美国惠普公司推出第一台1000美元以内的激光打印机，打印机开始在全球范围内实现商业化普及。与此同时，其他公司如韩国三星也曾尝试进入这个市场，但由于竞争激烈而最终选择退出。这些公司的兴衰更替，也反映了打印机行业的竞争激烈。

值得注意的是，中国厂商在近年来也开始在打印机领域取得突破。2010年，中国厂商首次突破技术壁垒，开始走上打印机产业化发展道路。这不仅提升了中国在全球打印机市场的地位，也为国内消费者提供了更多优质的选择。

目前，全球拥有打印机核心技术的国家主要集中在美国、日本和中国。这些国家不仅拥有先进的研发能力，还具备完整的制造能力。真正完整掌握打印机核心技术和制造能力的激光打印机品牌厂商只有十家左右，这也说明了该行业的技术门槛和市场集中度相对较高。

“这是中国第一台自主知识产权的激光打印机的成型之前的手板机器，好像里面没什么，实际上你要再把它拆细，看到里面的结构，确实非常非常复杂。那些电子零件，电阻电容，这些东西不算，单纯是机械的零部件就近千个。”尹爱国是奔图电子有限公司副总经理，也是中国首台自主研发的激光打印机的团队领头人。

他表示，打印机行业是一个拥有着极高门槛的行业，比如专利壁垒以及技术壁垒等。

专利壁垒高是国内打印机产业起步晚的重要原因之一。全球共有打印机相关专利达数十万份，绝大部分由美国和日本企业申请，形成了严密的专利网。这些专利不仅数量庞大，而且涉及的技术点广泛，让后来者难以突破。国内企业在面对这些专利壁垒时，需要投入大量的人力、物力和财力进行技术研发和专利申请，增加了起步的难度。

而技术门槛高也是制约国内打印机产业发展的因素。打印机的研发涉及多个领域，包括精密机械、精细化工、精密光学、静电成像等，需要掌握众多核心技术。国内企业在这些领域的技术积累相对较少，缺乏足够的人才和经验，使得进入的门槛和难度进一步加大。

“打印机，特别是激光打印机，它采用的是静电成像的原理，无论是结构上，还是成像的控制上，都是非常非常复杂，涉及到的学科太多，要求也是非常高。”尹爱国说。

此外，打印机厂商通常自行研发生产核心零部件，或者与签有排它协议的国外供应商合作，形成了自己封闭的供应链系统。国内企业难以进入这个系统，难以获得核心零部件的供应和技术支持，从而限制了其产业发展。而投资回报周期长也是国内企业不愿涉足打印机产业的原因之一。由于研发难度大、市场规模相对较小且竞争激烈，打印机产业的投资回报周期较长。国内企业在考虑投资时，往往会权衡投资风险和回报，选择其他更有利可图的领域进行投资。

但打印机作为信息数据输入输出的重要设备，直接关系到信息安全和产业安全的保障能力。如果依赖国外技术，就存在信息泄露和被控制的风险。因此，自主研发核心技术是保障信息安全和产业安全的必要条件。尹爱国表示，“打印机信息安全中，数据控制板、 引擎控制板的自主开发是核心关键。这也让我们更加意识到，拥有自主核心技术，实现从关键零部件到整机自主可控尤为重要。”

通过掌握核心技术，国内企业目前已经推出了更具竞争力的产品。其中，作为领头羊，奔图电子以自主开发打印机主控SoC芯片、LSU等核心部件为突破，并实现了量产与销售。通过自主研发持续获得成本和供应链可控的竞争优势，但整个技术的攻坚过程并不容易。

隐藏在打印机背后的高精尖技术攻坚

打印机技术攻关之路充满挑战，尤其是在成像引擎与关键零部件方面。这些核心组件不仅集成了光、机、电等多学科的高精度技术，还涉及到复杂的控制逻辑和物理特性的变化。

成像引擎作为打印机的心脏，其重要性不言而喻。它不仅要确保图像的高质量输出，还要兼顾速度和稳定性。在彩色成像引擎方面，套色位置和色彩浓度的精准控制是两大技术难点。CMYK四种颜色的碳粉叠加需要达到微米级的精度，这对零部件的制造精度、组装精度以及打印过程中的动态控制都提出了极高的要求。同时，由于关键零部件的物理特性会随时间、温湿度等环境因素变化，因此还需进行色彩浓度的精准控制，确保打印质量的稳定性。

复印机的成像引擎则面临着长寿命、高可靠性、高稳定性、易维护以及低使用成本等多重挑战。为满足这些需求，技术路线需要从单组份成像技术转向双组份成像技术，这其中涉及的技术难题不言而喻。而打印主控SoC芯片作为打印机的“大脑”，其复杂性和重要性也不容忽视。这颗芯片不仅需要集成通用的CPU核和通信接口，还需要自主开发专用的打印控制、扫描控制、图像处理、色彩管理、信息安全等模块。这些模块的开发不仅需要掌握集成电路设计技术，还需要对打印机底层的技术原理和实现细节有深入的了解。

此外，激光扫描单元LSU的设计同样充满挑战。在规避大量专利的同时，还需要进行大量的光学模拟解析和精准控制。其中，低成本大尺寸自由曲面透镜的成型工艺是一大技术难题，模具精度需要达到纳米级别。

面对这些技术难关，打印机厂商需要持续投入研发，加强产学研合作，培养专业人才，不断推动技术创新和突破。同时，也需要关注市场需求和用户体验，以用户需求为导向，不断提升产品的竞争力和市场占有率。

面对技术垄断、供应链封锁等诸多难题，奔图研发中心常务副总经理彭继兵表示，“电路板的关键零部件，主控SoC芯片类似于电脑的CPU，难点在于除了集成通用的CPU核之外，也集成了一些打印机专用的特殊的，我们叫IP核，像这里面我们有打印的控制、扫描的控制，图像的处理，色彩的管理，图像的加解密的算法，包括一些安全的子系统等等，如果你对整个打印机这一块，你不了解的话，你就没有办法给Soc开发人员提这样的要求。”

“这个芯片里面包含了有CPU，但它不仅仅是CPU。这个里面有很多的这种控制的逻辑，有很多的这种算法，不是通过在CPU上面跑的这个软件去实现的，实时性要求是非常高的，通用的这种芯片，你满足不了我的要求。而且因为芯片又涉及到信息安全，在信息安全这块它是非常非常关键，一款芯片，我的投入就是几个亿。”尹爱国补充道。

据了解，目前奔图自主开发了多款黑白和彩色打印主控SoC芯片和激光扫描单元等核心关键零部件，不仅实现供应链自主可控，更极大提升了产品信息安全。同时，奔图还自主开发了全系列产品的安全控制板，掌握了各级源代码，并实现可信计算3.0等安全增强功能，全面适配国产生态体系，在文印信息安全方面遥遥领先。

经过15年持续的自主创新，目前的奔图已经建立了中国打印行业最大的专利平台，拥有超过五千项专利，其中约七成是发明专利。2022年，奔图整体出货量已经跃升到全球市场前三，中国市场第二的水平，成功进入到规模化的发展阶段。

互联网思维下的产业变局

随着移动互联网、云计算等技术的快速发展，平板电脑、智能手机等移动智能终端产品的高度渗透，人们对传统需求发生了新的变化，新的技术应用正在加速融入打印设备、打印场景当中，以云打印、移动互联为核心的智能打印机成为新的市场热点。

数字教育和移动办公的普及，又为云打印、家庭教育、居家办公等新型打印场景提供了广阔的发展空间。相较于欧美市场高达50%以上的打印机入户率，发展中国家的家庭打印市场尚存在巨大的增长潜力。

与此同时，用户需求的变化也为打印机产业带来了新的发展机遇。在数字化、智能化的推动下，用户对产品体验的要求越来越高。他们期望打印机不仅功能齐全，更要使用便捷、提供个性化服务，并能与互联网生态深度融合。此外，随着打印机与互联网的深度结合，打印机信息安全问题也日益凸显。用户对打印机信息安全的管控越来越重视，这既是对打印机厂商技术能力的考验，也是推动打印机信息安全技术发展的契机。

面对这些变化，尹爱国表示，“新技术如移动互联、人工智能、AI，正在对打印机行业带来一些新的需求。而在这些新技术的应用方面，其实我们跟这些国际巨头是站在同一起跑线，而我们可能更愿意改变，更愿意去拥抱这些新技术。”

“事实上从目前国内市场来看，我们去拥抱像微信的生态，钉钉的生态，作业帮的生态，让居家办公，在家里面学习都非常方便。从市场的反应来看，我们这一种改变是深受用户欢迎的。”尹爱国说。

但不管如何创新，奔图都坚信，自主研发才是未来发展的基石。出于对信息安全的深度考虑，过去奔图一直坚持在核心技术上不断突破，确保产品在信息安全方面的领先地位。这种坚持不仅提升了产品的竞争力，也为公司在打印机市场中树立了良好的口碑。

同时，奔图深知用户体验是产品成功的关键。为此，公司在研发、运营和销售中心均设立了用户体验研究部门，将产品体验的优化贯穿于产品设计、开发、制造和销售的各个环节。通过一系列创新举措，如简化驱动安装步骤、实现一键安装，以及与微信、钉钉等平台的深度融合，奔图为用户提供了更加便捷、高效的打印体验。

此外，奔图还注重用户调查和生态借鉴。用户体验部门持续跟踪用户反馈，研究用户需求，挖掘使用场景，为产品设计的迭代创新提供了有力支持。同时，奔图积极学习先进的互联网科技公司和智能化产品的生态模式，借鉴其成功经验，为打印机行业的创新发展提供了有益参考。

“公平的市场竞争环境是我们这种真正的自主研发，做自己的品牌，要打造自己产品竞争力的企业非常关心，也非常重要的一个事情，包括尊重知识产权，就是我花了那么大的代价，我做出来的东西，你花几天时间把它抄走了，这种对于原创的企业是非常大的伤害。”在尹爱国看来，奔图将继续坚定走自主研发之路，并致力于打造开放、共享的打印生态。通过融入更多的生态伙伴，共同提升打印生态的成熟度，奔图将努力把产品体验和信息安全做到极致，创造用户价值，促进产业发展，保障国家安全。

科技创新的路途虽然艰苦漫长，但奔图深知这是发展的必由之路。面对关键核心技术的攻克，奔图将凭借勇气和耐力，坚定选择这条难而正确的道路，不断前行，为打印机行业的繁荣发展贡献自己的力量。