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石英玻璃具有耐高温、低膨胀系数、耐热震性、化学稳定性好、电绝缘性好、透光性好等优点,具有“玻璃王“的称号。由于其特殊的物理化学特性,石英玻璃材料被广泛运用于航空航天、军事、半导体、光通讯、太阳能等领域,在国民经济和国防建设中具有不可替代的作用。
国内外市场现状:石英玻璃的应用始于1839年,法国人率先利用石英制造石英玻璃;到五十年代,随着半导体和新型光源产业的快速发展,石英玻璃需求迅速增加,进而带动石英玻璃产业开始快速发展。半导体是石英玻璃应用的主要领域,占整个适应材料的市场份额约为65%。
石英玻璃行业具有较高的门槛,是气炼熔制技术、真空电熔技术、连熔连拉熔制技术等多种技术交叉的综合学科,对技术有较高的要求,目前也仅有美国、德国、法国、日本、英国、中国等少数国家能够大量生产石英玻璃。石英玻璃材料产业的高技术门槛使得整个石英玻璃材料市场被迈图、贺利氏、超精石英等少数几家企业所主导。
我国石英玻璃产业起步于1957年,基于国防建设的需要,石英玻璃被列入12年科技发展规划中;1957年至1966年,我国石英玻璃产业以生产工艺研究为主;1967年至1977年,各个品种相继形成规模化生产,产业初具规模;1978年改革开放以后,通过引进国外先进技术、自主创新等方式,我国石英玻璃产业开始快速发展,部分产品和技术达到世界先进水平。
但与国际先进的石英厂家相比,我国企业还存在材料纯度不够高、产品质量不够稳定等缺点,与国际先进水平还存在一定的差距。尤其是在半导体领域,我国产品的使用有限。向半导体和高端应用领域的扩张将会是我国石英玻璃企业发展的重要方向。
主要应用市场分析:全球石英玻璃市场中半导体行业占比最高(45.36%),光伏(23.76%)、光通讯行业(16.20%)紧随其后。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国石英玻璃市场专项调查分析及投资前景预测报告》统计数据显示:石英玻璃作为发展电子信息科技产业的基础,将长期受益于下游高端领域高速发展牵引,市场规模加速扩张。其主要下游应用领域为:
(1)航天航空领域新增需求:
近几年我国军费预算保持稳定快速增长,相关费用支出主要集中在海空军、陆航、航天、火箭军和战略支援部队等高新装备上。石英纤维作为军工领域应用广泛的材料,有望受益于新型号装备列装带来的材料需求增加。
石英纤维由于具有强度高、介电常数和介电损耗小、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀、可设计性能好等一系列特点,是航空航天领域不可或缺的战略材料。石英纤维在高频和700℃以下工作区域内,保持最低而稳定的介电常数和介电损耗。这种优异的性能可以抵抗航天飞行器在飞行过程中,因温度陡然变化对材料介电性能产生突变性的影响,是航天飞行器的理想透波材料。航空航天产业已被列入国家战略性新兴产业和优先发展的高技术产业,国内航空产业规模快速扩张,民用飞机的研制、生产、销售情况良好,外贸和转包生产取得长足进步。近几年我国在航空航天及其他领域取得的重大进展,相关产品的量产化,也将极大拉动对石英玻璃纤维及制品的需求。中国政府高度重视航空航天产业发展,“十三五”期间政府将进一步加大支持力度,促进航空航天产业快速发展。支线飞机、通用飞机、直升机、航空发动机等项目的研制、改进取得了新的进展。载人航天、探月工程、北斗导航等取得重大进展。
中国未来5年航天计划
年份 |
项目 |
2012年 |
1、发射火星探测器 |
2022年 |
1、建成商业遥感卫星系统并提供服务 |
(2)半导体领域:全球石英玻璃市场规模接近250亿,半导体市场约160亿,且仍在不断增长,对于公司体量,市场空间足够大(预计2018年公司在半导体领域营收约为2.3亿)。石英材料作为耗材位于“石英材料-石英制品-半导体设备商-半导体制造商”产业链最上游,设备商的强势话语权使得资质认证成为最关键因素。
(3)电子信息领域:在国家政策层面,“十三五”规划、“一带一路”、“《中国制造2025》”和“互联网+”、“宽带中国”等陆续出台的政策引导下,“十三五时期”我国电子信息领域的半导体光纤技术产业将继续朝着智能化、信息化、品质化、标准化方向发展。尤其是石墨烯、量子点、纳米等新材料、新技术将进一步与半导体光电产业向融合,以及国际市场技术与中国产业基金的结合,电子信息产业必将在中国有一个更为广阔的市场发展前景。由于电子信息行业涉及的半导体和光纤生产过程需要消耗大量的石英片、环、板、法兰、刻槽舟、扩散炉管、清洗槽、大尺寸石英砣(筒)、光纤套管、把持棒等高品质石英材料,对国内天然高纯石英材料的需求和技术也提出了新的要求,更给石英玻璃材料及制品行业带来了大发展,必将促进石英玻璃材料及制品行业在质和量上的稳步提升。据行业专家预测,全球电子信息产业大发展的今天,石英材料作为电子信息的基础材料在未来5-10年将迎来一个发展巅峰,石英材料也将逐步成为高科技行业越来越重要的关键支撑材料。
(4)太阳能领域:高纯石英坩埚产品是以天然石英为主要原料,是多晶硅铸锭过程的主要辅助耗材,随着新能源产业发展的拉动,以及国家持续出台的利好政策的刺激,光伏行业已经走出近几年发展的“阴霾”。中国光伏企业依托国家“一带一路”的战略引导,产业规模不断增长,产业集中度和技术水平进一步提升,多家光伏企业开始走出国门,布局海外,这无疑刺激和拉动对天然石英产品的巨大市场需求。
(5)光通讯领域:近年来,随着互联网、移动互联网应用的蓬勃发展,我国光纤光缆产业也迎来了较快发展,国内光纤光缆始终维持着增长态势。从“宽带中国”战略的深入推行到“互联网+”概念的提出,再到三令五申敦促“提速降费”,光纤光缆作为“宽带中国”的重要的基石,相关光纤光缆企业将从万亿投资中获益,而无线网络无疑将继续作为运营商投资的重点。
随着“一带一路”政策思想的落地,光通讯材料作为信息互联互通的基石,将直接受益于“一带一路”政策的落实过程,我国光纤光缆行业将迎来新一轮发展契机。同时,随着5G发展的不断推进,5G建设将进一步拉动对光纤的需求。由于5G网络对数据传输量、传输速度要远高于4G 网络,5G承载网全光网络化势在必行。5G全网覆盖需要数量约为4G时代1.5-2倍,共需约900万。在前传环节50%场景将会采用光纤直连方案、中传、回传全面采用OTN技术组网,光纤需求量将大幅增长。
(6)电光源领域:随着全球淘汰白炽灯的步伐逐步深入,节能型卤素灯作为替代产品得到快速发展,产量上呈现翻番的增长,这极大促进了低端石英玻璃管的成长;环保领域用的石英材料增长平稳。在国内因为雾霾和水污染事件频发,人们对环境保护高度重视,其中空气净化和污水处理两个方面均得到快速发展,而应用于该领域的石英管杀菌灯每年增长率超过15%,随着技术的更新,石英管在该领域内将有较大的发展空间。在医疗杀菌领域,空气杀菌器,臭氧发生器等发展迅猛,年增长超过20%。