天九平台-挂机软件免费在线年陶瓷行业发展趋势分析 1 先进陶瓷正逐步推动诸多高技术领域的发展 先进陶瓷已逐步成为新材料的重要组成部分，成为许多高技术领域发展的重要 关键材料，备受各工业发达国家的极大关注，其发展在很大程度上也影响着其他工 业的发展和进步。由于先进陶瓷特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐 高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等 一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物 医学等国民经济的各个领域。 2 电子陶瓷行业：推动电子信息业迅猛发展 电子陶瓷是无源电子元件的核心材料，是电子信息技术的重要材料基础。 近年来，随着电子信息技术日益走向集成化、智能化和微型化，以半导体技术为 基础的有源器件和集成电路迅速发展，无源电子元件日益成为电子元器件技术的发 展瓶颈。而电子陶瓷材料及技术是制约高端元件发展的重要因素之一，越来越成为 制约电子信息技术发展的核心技术之一。从战略高度研判国内外电子陶瓷材料与元 器件技术的发展现状，分析我国相关领域的问题及对策，对于推动我国高端电子元 器件产业的发展具有重要意义。 我国是无源电子元件大国但不是强国。从产品产量上看，我国无源元件的产量占到了全球的 40%以上，多种电子陶瓷产品的产量居世界首位，已经形成了一批在国 际上拥有一定竞争力的元器件产品生产基地，同时拥有全球最大的应用市场。然而， 我国但元件产值不足全球产值的四分之一，高端元件大量依赖进口。目前高端电子 陶瓷材料市场主要为日本企业所垄断，国内生产的材料少部分用于高端元器件产品， 大部分用于中低端元器件产品；国内高水平科研成果在转化过程中遭遇来自原材料、 生产装备、稳定性等方面的瓶颈，所占市场份额相对较低。在产业技术方面，我国的 电子陶瓷及其元器件产品生产基地已经形成了相当的规模，并拥有国际先进的生产 水平。 2.1 MLCC 行业 电子元器件是构建电子系统最基础的部件，不管多么复杂的电子系统，实际上 都是由一个个电子元器件组合而成。电子元器件按是否影响电信号特征进行分类， 可分为被动元件与主动元件。其中被动元件无法对电信号进行放大、振荡、运算等 处理和执行，仅具备响应功能且无需外加激励单元，是电子产品中不可或缺的基本 零部件。电阻、电容、电感是三种最主要的被动元件，其中电容应用范围较为广泛。 电容器是充、放电荷的被动元件，其电容量的大小，取决于电容器的极板面积、极板 间距及电介质常数。根据电介质的不同，电容器可以分为陶瓷电容器、铝电解电容 器、钽电解电容器和薄膜电容器等。其中陶瓷电容器因为具备包括体积小、电压范 围大等特点，目前在电容器市场中占据超过一半的市场份额。 陶瓷电容器可以分为单层陶瓷电容器、片式多层陶瓷电容器和引线式多层陶瓷 电容器。其中，MLCC 是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起 来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极）而 成。 MLCC 全称片式多层瓷介质电容器，以电子陶瓷材料作为介质，将预制好的陶瓷 浆料通过流延方式制成要求厚度的陶瓷介质薄膜，然后在介质薄膜上印刷内电极， 并将印有内电极的陶瓷介质膜片交替叠合热压，形成多个电容器并联，并在高温下 一次烧结成一个不可分割的整体电子元器件，最后在电子元器件的端部涂敷外电极 浆料，使之与内电极形成良好的电气连接，形成 MLCC 的两极。 从需求端看，根据中国电子元件行业协会数据显示，2020 年全球 MLCC 行业市场规模达到1017亿元，而中国MLCC行业市场规模约为460亿元，约占全球的45.23%。 MLCC 行业的发展主要受智能化消费电子产品的普及与更新、新能源汽车和无人驾驶 技术等带来的汽车电子化水平的提高、5G 通信的推广和工业自动化不断深入等终端 需求驱动。目前，消费电子产品在 MLCC 的下游应用领域中依然占据主导地位，但汽 车的新能源化趋势将大大促进中高压、高容等高端 MLCC 产品的需求增长，因此新能 源汽车的大力发展有望成为行业新的增长点。 消费电子方面，高端手机 MLCC 的用量较 4G 时代约 700 个上升为 1000 个以上。 5G 手机功耗更大，终端产品对更小尺寸、更大容量、更低功耗的高端 MLCC 需求持续 增多，随着 5G 手机的渗透率不断提升，预计 2025 年智能手机对 MLCC 的需求量将达 到 14000 亿颗。 5G 基站方面，单个 4G 基站 MLCC 需求量约 3750 个，5G 基站需求则大幅提升 4 倍至 15000 个电感需求方面。由于 5G 基站天线通道数增加，以及天线有源化对天线 设计提出了更高的要求，被动元件需求量大幅增加。数据显示，2019 年，中国 5G 基 站 MLCC 总需求量为 20 亿个，2020 年，中国 5G 基站 MLCC 总需求量为 88 亿个，较上 年同比增长 340%，观研报告网预计 2022 年中国 5G 基站 MLCC 总需求量将达 120 亿 个。 汽车方面，汽车电子发展对 MLCC 市场规模推动主要来自汽车电子化率和新能源 汽车渗透率的提高。汽车电子化率方面，从使用量上来看，汽车领域对于 MLCC 的需 求量显著高于消费电子，其中动力系统带来的 MLCC 增量较为显著。每辆汽车使用的 电子元件，中端车平均为 6300 个，高端车为 8200 个，纯电动汽车增加到 14000 个， 其中有一半是MLCC，这意味着随着新能源汽车的不断普及，MLCC需求量会不断增长。 从发展方向上看，汽车电子正成为各大主流 MLCC 厂商的主要布局方向，电动车(EV) 的需求亦有望迎来较快增长。 上游材料方面，MLCC 使用的陶瓷粉体是在钛酸钡基础粉上添加改性添加剂形成 的配方粉。钛酸钡可以作为电介质材料的主要原因在于其常温条件下介电常数较高， 在 MLCC 的成本结构中占比在 20%-45%之间，粉体的自制直接影响 MLCC 的盈利。因 而 MLCC 下游的高景气度也会催生大量陶瓷粉体的需求。 供给端，目前能够实现高纯度、精细度和均匀度的钛酸钡粉体制备的厂商以日 美厂商为主。日本 Sakai 化学、日本化学、日本 FujiTi、美国 Ferro 等占据 85%左 右份额，可以制备 100nm 粒径以下的钛酸钡粉体。 日本堺化学及日本化学合计占据了 42%的市场份额，美国 Ferro 占据了 20%的市 场份额。富士钛（2005 年被石原产业收购）、日本东邦钛业厂商等也占据主要市场地 位。高纯、超细陶瓷粉体的制造工艺是制约国产 MLCC 发展的瓶颈，目前国内的陶瓷 粉料厂商如国瓷材料、风华高科、三环集团已掌握相关纳米分散技术，能够满足中 低端 MLCC 的生产需求。但目前一部分特殊功能、超细高纯度粉料依旧依赖进口，以 满足高端 MLCC 的生产需要。 2.2 片式电感器行业 电感是三大被动元器件之一，由于电感较难被集成到集成电路上，集成上去后 品质因素不好，因此作为被动元器件器件之一将长期存在。近年来，下游电子产品 出货量增长不断带动电感器需求增长。目前我国电感器件市场中传统插装电感器件 仍旧占据约 30%的市场份额，片式电感器件占据约 70%的市场份额，其中，绕线片式 电感期间的市场份额约为 7%，叠层片式电感器件的市场份额约为 85%。相较日本、 欧美等发达国家的片式化率达到85%以上的水平，我国约70%的片式化率水平仍较低， 有较大拓展空间，未来片式原件对传统元件的替代进程将进一步加快。 片式电感的上游原材料包括银浆、铁氧体粉、介电陶瓷粉、磁芯、导线等。下游 行业主要是通讯、电脑、消费类电子、小家电、卫星通讯以及汽车电子等领域的终端 电子产品制造业。 需求端，终端产品小型化和多功能化的发展趋势，为新型片式电感的应用提供 了日趋广阔的前景。电感在电子设备(消费电子、汽车、工控、军工和医疗等)中必不 可少，有过滤噪声、处理信号、稳定电流和抑制电磁波干扰的功能。随着中国通讯技 术的快速更迭以及物联网、智慧城市等相关产业大规模建设，中国电感器市场规模 快递发展。2020 年，我国移动通讯、消费电子等行业快速增长，有利推动电感器件 行业发展。由于尚未有官方机构公布中国电感器件行业市场规模，前瞻依据各机构 公布的现有数据对中国电感器件行业市场规模进行测算。测算可得，2020 年，我国 电感器件行业业务规模约达 117 亿元。 供应端，村田及 TDK 是当前全球最大的两家电感供应商，以其为首的日本厂商 总计约占据了电感全球市场的 50%。其中，村田在射频电感方面处于主导地位，而 TDK 及松下则在汽车领域的功率电感具备优势。从国内市场上看，国内电感器件行业 主要参与者包括日系厂商及中国本土厂商，中国厂商中，奇力新占据主要市场，优势领域为电脑、网络及手机方面的功率电感;顺络电子是目前中国营收规模最大的电 感企业。总体来看，国内电感器件行业的竞争者主要分为三个梯队，第一梯队以日 系厂商为主，同时包括少部分中国厂商(奇力新、顺络电子);第二梯队主要为国内中 大型厂商，主要包括麦捷科技、风华高科、合泰盟方、铂科新材等企业;第三梯队为 国内中小型企业，企业规模较小，竞争力较弱。 2.3 压电陶瓷行业 压电陶瓷是一种重要的换能材料，其机电耦合性能优良，在电子信息、机电换 能、自动控制、微机电系统、生物医学仪器中广泛应用。为适应新的应用需求，压电 器件正向多层化、片式化和微型化方向发展。近年来，多层压电变压器、多层压电驱 动器、片式化压电频率器件等一些新型压电器件不断被研制，并广泛应用于电气、 机电、电子等领域。同时，在新型材料方面，无铅压电陶瓷的研制已取得了较大的突 破，有可能使得无铅压电陶瓷在许多领域替代锆钛酸铅（PZT）基的压电陶瓷，推动 绿色电子产品的升级换代。此外，压电材料在下一代能源技术中的应用开始崭露头 角。过去十年中，随着无线与低功耗电子器件的发展，利用压电陶瓷的微型能量收 集技术的研究与开发受到各国政府、机构和企业的高度重视。 需求端，根据辰宇信息咨询披露，2020 年全球压电陶瓷技术市场规模达到了 576 亿元，预计 2026 年将达到 745 亿元，年复合增长率(CAGR)为 3.7%。。 供给端，经过不断发展，我国压电材料企业数量众多，能够生产的产品种类较 为齐全，涌现出一批优秀企业，例如天通股份、中科三环、无锡好达电子等。但我国 压电材料行业集中度低，排名前三的企业合计市场份额占比仅为 10%左右，大部分企 业规模偏小，资金实力较弱，在研发、技术、人才等方面较为薄弱，以低端产品生产 为主。在此背景下，我国压电材料行业结构发展不合理，高端产能不足，低端产能过 剩。 2.4 陶瓷基板行业 随着近年来科技不断升级，芯片输入功率越来越高，对高功率产品来讲，其封 装基板要求具有高电绝缘性、高导热性、与芯片匹配的热膨胀系数等特性。伴随着 功率器件 (包括 LED、LD、IGBT、CPV 等) 不断发展，散热成为影响器件性能与可 靠性的关键技术。对于电子器件而言，通常温度每升高 10°C，器件有效寿命就降 低 30% ~ 50%。因此，选用合适的封装材料与工艺、提高器件散热能力就成为发展 功率器件的技术瓶颈。 以大功率 LED 封装为例，由于输入功率的 70%-80%转变成为热量(只有约 20%-30% 转化为光能)，且 LED 芯片面积小，器件功率密度很大(大于 100W/cm2)，因此散热成 为大功率 LED 封装必须解决的关键问题。如果不能及时将芯片发热导出并消散，大 量热量将聚集在 LED 内部，芯片结温将逐步升高，一方面使 LED 性能降低 (如发 光效率降低、波长红移等)，另一方面将在 LED 器件内部产生热应力，引发一系列可 靠性问题 (如使用寿命、色温变化等)。 陶瓷基板主要有平面陶瓷基板及多层陶瓷基板。制造高纯度的陶瓷基板是很困 难的，大部分陶瓷熔点和硬度都很高，这一点限制了陶瓷机械加工的可能性，因此 陶瓷基板中常常掺杂熔点较低的玻璃用于助熔或者粘接，使最终产品易于机械加工。 Al2O3、BeO、AlN 基板制备过程很相似，将基体材料研磨成粉直径在几微米左右，与 不同的玻璃助熔剂和粘接剂（包括粉体的 MgO、CaO）混合，此外还向混合物中加入 一些有机粘接剂和不同的增塑剂再球磨防止团聚使成分均匀，成型生瓷片，最后高 温烧结。 陶瓷基板按照工艺主要分为 DPC、DBC、AMB、LTCC、HTCC 等基板。目前，国内 常用陶瓷基板材料主要为 Al2O3、AlN 和 Si3N4。Al2O3陶瓷基板主要采用 DBC 工艺，AlN 陶瓷基板主要采用 DBC 和 AMB 工艺，Si3N4陶瓷基板更多采用 AMB 工艺。近年来，随 着半导体照明和新型传感器市场规模的不断扩大，陶瓷基板需求随之增加。特别是 采用激光打孔与电镀填孔技术制备的 DPC 陶瓷基板，具有图形精度高、可垂直封装 等优点，大大提高了电子器件封装集成度，有望在今后的功率器件封装中发挥更大 的作用。 高温共烧多层陶瓷基板（HTCC） HTCC 又称高温共烧多层陶瓷基板。制备过程中先将陶瓷粉加入有机黏结剂，混 合均匀后成为膏状浆料，接着利用刮刀将浆料刮成片状，再通过干燥工艺使片状浆 料形成生坯；然后依据各层的设计钻导通孔，采用丝网印刷金属浆料进行布线和填 孔，最后将各生坯层叠加，置于高温炉（1600℃）中烧结而成。此制备过程因为烧结 温度较高，导致金属导体材料的选择受限（主要为熔点较高但导电性较差的钨、钼、 锰等金属），制作成本高，热导率一般在 20~200W/（m·℃）。 低温共烧陶瓷基板（LTCC） LTCC，又称低温共烧陶瓷基板，其制备工艺与 HTCC 类似，只是在陶瓷粉中混入 质量分数 30%~50%的低熔点玻璃料，使烧结温度降低至 850~900℃，因此可以采用导 电率较好的金、银作为电极材料和布线材料。LTCC 采用丝网印刷技术制作金属线路， 有可能因张网问题造成对位误差；而且多层陶瓷叠压烧结时还存在收缩比例差异问 题，影响成品率。为了提高 LTCC 导热性能，可在贴片区增加导热孔或导电孔，但成 本增加。 厚膜陶瓷基板（TFC） 相对于 LTCC 和 HTCC，TFC 为一种后烧陶瓷基板。采用丝网印刷技术将金属浆料 涂覆在陶瓷基片表面，经过干燥、高温烧结（700~800℃）后制备。金属浆料一般由 金属粉末、有机树脂和玻璃等组分。经高温烧结，树脂粘合剂被燃烧掉，剩下的几乎 都是纯金属，由于玻璃质粘合作用在陶瓷基板表面。烧结后的金属层厚度为 10~20μ m，最小线mm。由于技术成熟，工艺简单，成本较低，TFC 在对图形精度要求 不高的电子封装中得到一定应用。 直接键合铜陶瓷基板（DBC） 陶瓷基片与铜箔在高温下（1065℃）共晶烧结而成，最后根据布线要求，以刻蚀 方式形成线路。由于铜箔具有良好的导电、导热能力，而氧化铝能有效控制 Cu-Al2O3- Cu 复合体的膨胀，使 DBC 基板具有近似氧化铝的热膨胀系数。DBC 具有导热性好、 绝缘性强、可靠性高等优点，已广泛应用于 IGBT、LD 和 CPV 封装。DBC 缺点在于， 其利用了高温下 Cu 与 Al2O3 间的共晶反应，对设备和工艺控制要求较高，基板成本较高；由于 Al2O3 与 Cu 层间容易产生微气孔，降低了产品抗热冲击性；由于铜箔在 高温下容易翘曲变形，因此 DBC 表面铜箔厚度一般大于 100m；同时由于采用化学腐 蚀工艺，DBC 基板图形的最小线m。 直接镀铜陶瓷基板（DPC） 其制作首先将陶瓷基片进行前处理清洗，利用真空溅射方式在基片表面沉积 Ti/Cu 层作为种子层，接着以光刻、显影、刻蚀工艺完成线路制作，最后再以电镀/ 化学镀方式增加线路厚度，待光刻胶去除后完成基板制作。 活性金属钎焊陶瓷基板（AMB） AMB 技术是指，在 800℃左右的高温下，含有活性元素 Ti、Zr 的 AgCu 焊料在陶 瓷和金属的界面润湿并反应，从而实现陶瓷与金属异质键合的一种工艺技术。AMB 陶 瓷基板，一般是这样制作的：首先通过丝网印刷法在陶瓷板材的表面涂覆上活性金 属焊料，再与无氧铜层装夹，在真空钎焊炉中进行高温焊接，然后刻蚀出图形制作 电路，最后再对表面图形进行化学镀。 与 DBC 陶瓷基板相比，AMB 陶瓷基板具有更高的结合强度和冷热循环特性。目 前，随着电力电子技术的高速发展，高铁上的大功率器件控制模块对 IGBT 模块封装 的关键材料——陶瓷覆铜板形成巨大需求，尤其是 AMB 基板逐渐成为主流应用。 日本京瓷采用活性金属焊接工艺制备出了氮化硅陶瓷覆铜基板，其耐温度循环 （-40~125℃）达到 5000 次，可承载大于 300A 的电流，已用于电动汽车、航空航天 等领域。特别是，该产品采用活性金属焊接工艺将多层无氧铜与氮化硅陶瓷键合， 同时采用铜柱焊接实现垂直互联，对 IGBT 模块小型化、高可靠性等要求有较好的促 进作用。 需求端，根据 GII 报告显示，受到疫情影响，2020 年估算为 66 亿美元的陶瓷 基板的全球市场，全球 PCB 产值为 652 亿美金，渗透率为 10%，预测在 2020 年～ 2027 年间陶瓷基板市场规模将以 6％的年复合成长率成长，2027 年之前将达到 100 亿美元。随着微电子封装产业的蓬勃发展，电子封装技术走向小型化、高密度、多功 率和高可靠性的方向发展，电子封装材料也逐渐成为一个高技术含量、高经济效益 的，具有重要地位的工业领域。目前常用的基板材料主要有塑料基板、金属基板、陶 瓷基板和复合基板四大类。 供给端，全球陶瓷基板市场竞争激烈。据 GII 调研数据显示，2019 年村田和京 瓷的市场份额分列一二，营收合计占据全球总额的约 33.15%。日本是全球最大的陶 瓷基板生产市场，核心厂商包括，村田、京瓷和丸和。欧洲是第二大生产市场，核心 厂商是罗杰斯，在全球排名第三。氧铝陶瓷基板是营收最高的产品类型，其 2019 年 的营收约占全球总额的 76.41%。 我国正成为世界电子元件的生产大国和出口大国。随着国际电子信息产品制造 业加速向中国转移，下游企业出于相关采购和运输成本的考虑，势必会加大本地化 采购比例。随着近年来大功率半导体元器件 LED、IGBT 等的迅速发展和使用，高端 陶瓷线路板将有很好的发展前景。由于其具备的特殊技术要求，加上设备投资大、 制造工艺复杂，目前，全球核心制造技术主要掌控于罗杰斯、韩国 KCC、申和、博世 等少数几家知名企业手里。国内现有技术尚无法实现高端陶瓷基板的大规模产业化 生产，但面对当前 LED、IGBT 功率器件、汽车领域、聚光光伏（CPV）、通信、航天航 空及其他领域市场的迫切需求，无论是国家政府还是国产众企业，均希望能实现重 大技术突破，改变陶瓷基板长期依赖进口的局面。 3 光学陶瓷行业：纳米晶显示陶瓷爆发在即 目前，对透明陶瓷尚无明确的定义，通常将直线%的陶瓷概括为 透明陶瓷。陶瓷是一种多晶材料，当光通过时，由于其内部的晶界、气孔或杂质的存 在，会产生吸收、散射、双折射等效应，从而导致光强大幅度降低，因此一般陶瓷是不透光的。透明陶瓷作为无机透明材料，与单晶和玻璃相比，单晶大多采用提拉法 制备，难以制得大尺寸材料；玻璃制备工艺简单，容易制得大块，但其机械性能较 差，且由于玻璃的无序环境，声子能量高，大大降低掺杂离子的发光效率；而透明陶 瓷既具有陶瓷的高强度、耐高温，化学稳定性好等优点，又兼备玻璃良好的光学透 过性，同时作为一种晶体材料，激活离子掺杂浓度高，其晶体场环境能有效改善发 光离子的发光效率。 3.1 齿科正畸行业 齿科正畸是陶瓷材料的一大下游应用。正畸是矫正牙齿、解除错牙和畸形的一 种方式。正畸托槽按照材料可分为金属类、陶瓷类、复合材料类以及塑料类；按外形 可分为单翼类、双翼类、乳牙特制类等；按矫治技术可分为方丝弓矫治技术托槽、 Begg 矫治技术托槽、Tip-edge 矫治技术托槽等。 常见的口腔正畸方式有常规钢丝托槽矫治、透明陶瓷托槽半隐形矫治、舌侧隐 形矫治、透明牙套隐形矫治。其中，在价格上，常规钢丝托槽矫治金额最少，舌侧 隐形矫治金额最为昂贵；在隐蔽性上，透明陶瓷托槽半隐形矫治和透明牙套隐形矫 治较为突出；在时间上，透明牙套隐形矫治时间最短。 需求端，假定传统正畸方案中陶瓷牙套选用的概率为 1/3，则 2030 年市场规模 预计将达到 200 亿美元。就零售销售收入而言，全球口腔正畸市场收入由 2015 年 的 399 亿美元增至 2020 年的 594 亿美元，年复合增长率为 8.3%。这主要得益于中 国、美国、欧洲等正畸市场的高速发展。全球正畸市场规模有望于 2030 年达到 1164 亿美元，2020 年—2030 年的年复合增长率预计为 7.0%。我国正畸市场规模增速远超 全球，由 2015 年的 34 亿美元增至 2020 年的 79 亿美元，年复合增长率为 18.1%， 有望于 2030 年达到 296 亿美元，2020 年—2030 年的年复合增长率预计为 14.2%。 此外，我国正畸案例数目由 2015 年的 160 万例增至 2020 年的 310 万例，年复合增 长率为 13.4%，并预计 2030 年将达到 950 万例。我国正畸市场有望继续引领全球正 畸市场规模快速增长。 供给端，目前以外资为主的高端正畸托槽品牌企业占据着国内的高端市场，国 内正畸市场中主要的高端品牌有 3M、Dentaurum、Tomy、Ormco、Forestadent、 Invisalign 等，其中 3M、Dentaurum、Ormco 在中端市场也有一定的市场份额，Tomy 和 Forestadent 等品牌主做高端市场。国内的综合性正畸托槽生产商，以生产金属 类和陶瓷类托槽为主，研发较早，技术稳定，在国内牙齿托槽中端市场占据着较大 的优势。目前，国内正畸行业中端市场的品牌主要有新亚、三比、奥杰、普特等，低 端的正畸产品的产量在国内占据着较高的市场份额，低端的正畸产品生产工艺简单， 质量较为一般，价格便宜，但低端正畸产品市场企业数量较多，市场竞争激烈，产品 附加值低。 3.2.2 纳米微晶陶瓷行业 纳米微晶玻璃是微晶玻璃的升级版，是指玻璃内生长出来的晶体尺寸只有纳米 级别，这样玻璃盖板，不但可以做的得很薄，强度还上升。微晶玻璃，又叫陶瓷玻 璃，它就是在玻璃内部引入金属氧化物，然后玻璃内部可以有规则的生长一颗颗像 水晶一样的东西，就像陶瓷的内部结构一样更加稳定，这样就有陶瓷硬度、韧性和 强度优点，也有玻璃的透光的性能，所以被称作陶瓷玻璃。相比玻璃，玻璃陶瓷因为 具有均匀的、一般小于 10μm 的晶体，它比普通玻璃的强度高出一个数量级。 华为 P 系列手机的推出意味着纳米微晶陶瓷技术正式走入国内市场。随着智能 手机、平板电脑等大面积触屏电子产品的普及，消费者对显示屏抗破坏性能提出更 高的要求，如抗冲击性、抗跌落性、抗划伤。保护用盖板材料需进一步增高其强度和 硬度来满足要求，玻璃以其优异的透明性、硬度、耐腐蚀性、易加工成型等特性很快 取代亚克力等高分子材料应用于屏幕保护领域。 玻璃陶瓷用于智能手机、平板电脑等大面积触屏电子产品具有广阔的前景。目 前，市面上玻璃陶瓷产品是基于在玻璃熔制前加入一定量晶核剂，如 TiO2、ZrO2、ZnO、 Cr2O3、氟化物、硫化物等，晶核剂在熔制过程中先溶解在玻璃中，热处理过程中通过 分相或直接析出晶核，并晶化，从而制备出高强度玻璃陶瓷。 苹果 12 的推出则又带入了超瓷晶玻璃的概念，但本质上与纳米微晶玻璃技术大 同小异，亦属于微晶玻璃范畴。随着苹果新一代 iPhone12 发布，除了 5G 升级之外， 外观件的创新升级无疑也是新款 iPhone 最大的一次创新之一，四款手机全系应用了 全新的超瓷晶玻璃盖板，不管是从第一位的展示顺序，还是从介绍所花费的时间篇幅来看，这次超瓷晶玻璃所带来的外观革新对于 iPhone 12 而言非常重要。 超瓷晶属于微晶玻璃，俗称玻璃水晶或者陶瓷玻璃，微晶玻璃的制造其实是一 种玻璃改质工艺，在玻璃的生产过程中加入了金属氧化物晶粒作为晶种，通过增加 新的高温结晶步骤使玻璃基体内的陶瓷晶体生长晶体化，改变玻璃态的非晶体结构 比例，从而形成致密的微晶相与玻璃相结合的多相复合固体材料。由于微晶相和玻 璃相的同时存在，微晶玻璃兼备了玻璃和陶瓷的双重特性，令超瓷晶玻璃具备更好 的坚固性与表面硬度，而这次应用于 iphone12 的“纳米级”改进则是把微晶玻璃内 部的晶态晶粒做得很小，尽可能在体积态保留玻璃非晶态的特性，让其容易做薄， 而在玻璃表面新增纳米级的微晶态，以获得微晶玻璃的表面特征，这也是其成功应 用的关键。 需求端，玻璃盖板为主要应用领域,粗略估算智能手机端玻璃盖板市场规模在千 亿级别。纳米微晶陶瓷是一种机械和化学性能优异的新材料，可在高温、腐蚀、无润 滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料，如陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷件、研磨体、 管道、阀门、耐磨衬板、化工填料等，对提升传统结构陶瓷的可靠性和技术含量，推 动机械制造、化工、冶金、能源等相关产业的技术进步有积极意义。同时，纳米微晶 陶瓷也是一种优良的电子结构陶瓷，可替代滑石瓷和氧化铝陶瓷用作电子装置用各 种绝缘子、管座、电阻基体和密封外壳等。 供给端，美国的康宁公司、日本的小原光学及中国重庆鑫景特玻均有相关产品 问世，上市公司蓝思科技则主要负责玻璃陶瓷的后端加工环节。 3.2 光纤通讯行业 陶瓷套管又称陶瓷套筒，是重要的光通信元件之一，由氧化锆粉体烧制并加 工而成，用于光纤之间的活动连接，两端插入带有电子陶瓷的光纤后，即可形成一 条光通路。光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式，是从电通信发展而来的， 是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合。光通信与电通信相比，主要优点在 于传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石 英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀 能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等特点。 需求端，陶瓷套管主要用于生产光纤适配器和光收发模块的接口部分，其中光 纤适配器应用占据了绝大部分市场。陶瓷套管主要用于光纤的活动连接，保证光纤 跳线之间的精确对准，广泛应用于光纤适配器、光收发模块接口端等光器件中，是 光通信网络通畅的基础。陶瓷套管属于光纤连接中的高精密元件，误差稍大即会增 加插入损耗，影响光信号传输质量。随着 5G 网络、IPTV（交互式网络电视）、网络 游戏、网络视频、云计算和物联网等应用的推出与广泛使用，网络流量呈爆炸性增 长，现有的带宽已经不能满足用户需求。电信运营商不得不加大光纤宽带和移动互 联网的相关投资建设，新建网络并升级改造已有网络。随着全球电信业资本投资的 增长，预计未来全球光纤适配器市场和光收发模块市场持续稳步增长，从而带动陶 瓷套管市场持续增长。 在光通信产业链中，电信运营商是终端需求方和消费者，在整个产业链中处于 核心地位。陶瓷结构件产品的直接下游客户为通信设备厂商，目前华为、中兴等国 内厂商已经逐步成为国际主流通信设备厂商，在国际竞争中占据了越来越高的市场 份额，这也将有助于提升国内光通信元器件厂商的产品竞争力。在陶瓷结构件等基 础元器件领域，目前市场竞争较为充分，生产厂商数量较多。国瓷材料的光通信陶 瓷结构件产品主要为氧化锆陶瓷套管，目前国内外主要同行业公司包括苏州天孚光 通信股份有限公司、深圳翔通光电技术有限公司、西比（湖州）通信科技有限公司、 潮州三环（集团）股份有限公司、宁波福尔创光电科技有限公司以及日本京瓷公司 （KYOCERA）、日本东陶公司（TOTO）等。 4 生物陶瓷行业：聚焦人体组织修复及植入 生物材料的发展，可分为以下四个阶段：①18 世纪：采用天然材料（如柳枝、 木、麻、象牙及贵金属等）作为骨修复材料的人工骨研究启蒙阶段；②19 世纪：采 用纯金、纯银、铂等贵金属的自然发展阶段；③20 世纪中叶：采用钴铬铝合金、纯 钛、钛合金，以及有机玻璃等高分子材料用于临床的探索阶段；④20 世纪 60 年代： 生物陶瓷崭露头角的迅速发展阶段。 生物陶瓷（Bioceramics）是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即 直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。广义讲，凡属生 物工程的陶瓷材料统称为生物陶瓷。生物陶瓷材料根据与组织的结合情况分为生物 活性陶瓷材料和生物惰性陶瓷材料。两者的根本区别在于植入体内后，植入体是否 能够与活组织形成化学键合。 关节损伤的发生率上升和牙科治疗数量的增加等，成为推动生物陶瓷市场成长 的主要要素。全球生物陶瓷市场在 2019 年～2024 年间，预测将以约 6.8％的年复合 成长率成长。生物适合材料的需求增加，起因于老年人增加的脊椎手术及 orthobiological 手术的增加，在牙科医疗的使用增加，疾病的硬化组织置换的利用增加 等，成为这个市场主要成长要素。根据全美脊髓损伤统计中心发表的资料，2019 年 时，美国，每年报告的新脊髓损伤(SCI)是 17,730 件，这是国内每 100 万人口约有 54 案例。 4.1 口腔修复行业 牙缺失是口腔常见疾病。常见的缺牙原因包括：1）早期的龋齿或意外事故造成， 2）牙齿受到压阻而无法长出牙龈（俗称智齿）牙缺失导致的后果不仅是咀嚼效率降 低，通常还伴有面形凹陷、面形苍老、发音不清等困扰，生活质量因此严重下降。 成年之后，牙缺失后无法再生，活动义齿、固定义齿及种植牙为常规修复手段， 适用人群不同。人的一生共有乳牙和恒牙两副天然牙齿，若因龋齿、牙周炎等口腔 疾病导致恒牙脱落，便再无天然牙萌出替代，只能通过义齿来修复。 活动义齿，即利用放在剩余牙齿上的卡环及支托来稳定义齿，通过口内剩 余牙齿及牙床来承担咀嚼力。优点是价格便宜、制作简单、磨除牙体组织 少，缺点是异物感明显且咀嚼效率较低，长期使用更会加速牙槽骨的萎缩； 固定义齿，即是像“搭桥”一样把假牙套在缺牙两侧磨小的健康牙齿上。这 种方式不需要频繁摘下清洗，咀嚼功能较强，无明显异物感，缺点是对剩余 邻牙要求高，仅适用于少数牙齿的缺失； 种植牙，即一种以植入骨组织内的下部结构为基础来支持、固位上部牙修 复体的缺牙修复方式，优点是不损伤正常牙齿，咀嚼功能类似天然牙，舒适 美观，使用周期长，但种植手术条件要求较高，种植牙费用高。 氧化锆兼具优良的机械性能、生物相容性及美学效果，被视为固定义齿及种植 牙的最佳牙冠材料。口腔修复发展以来，金属曾是口腔临床修复应用最早且使用最 广泛的材料，但长期临床观察发现，金属义齿难以满足患者的美学修复要求，特别 是对前牙区的牙龈过薄患者。近年来，陶瓷材料因其具有化学性质稳定、生物相容 性良好等特点逐渐取代金属成为主流修复材料，其中氧化锆相比其他陶瓷材料具有 良好的韧性，是最佳选择。 从临床应用端来看，氧化锆全瓷牙冠修复效果最佳。2021 年山东省聊城市人民 医院口腔科及广西省柳州市蒋翠荣口腔在发表的《氧化锆全瓷冠与金合金烤瓷冠在 上前牙牙体缺损修复中的效果及安全性比较》一文中指出，氧化锆全瓷冠修复更能 获得患者认可，氧化锆全瓷牙冠修复效果优于金合金烤瓷牙冠。2020 年安徽医科大 学第二附属医院口腔科对 231 例患者临床效果进行了评估，发现在 2～7 年临床回访 过程中，氧化锆全瓷牙冠并发症明显低于金属烤瓷牙冠。 供给端来看，国瓷材料/爱尔创/松柏资本是目前唯一打通了氧化锆粉体→氧化 锆瓷块→机加工间→义齿/牙冠→数字化口腔→爱尔创品牌的种植牙→可内销松柏 诊所体系全产业链的公司。氧化锆以锆英砂、氯氧化锆、稀土等为主要原料，经过水 热法合成得到氧化锆粉体及配方粉，然后通过烧结工艺成为氧化锆瓷块，之后依据 三维口腔扫描设备得到的数据模型，瓷块在机加工间被加工成义齿产品，最后通过 经销商或者直接内销给诊所或医院临床端，专业口腔医生为患者进行义齿产品的安 装与调节。国内企业氧化锆义齿的材料供应商营收体量都相对较小。2020 年，爱尔创实现营收 5.79 亿元；爱迪特实现营收 2.04 亿元；沪鸽股份实现营收 0.91 亿元。 而 2020 年财年，登士柏西诺德实现营收 8.95 亿美元；3M 实现营收 321.36 亿美元， 远高于国内厂商。 4.2 骨修复行业 骨缺损是指骨的结构完整性被破坏。肿瘤、外伤、坏死、先天畸形等一系列病因 往往会导致大体积的骨缺损产生。在我国，每年因交通事故和生产安全事故所致创 伤骨折、脊柱退行性疾病及骨肿瘤、骨结核等骨科疾病造成骨缺损或功能障碍的患 者超过 600 万人。骨移植是治疗骨缺损的主要方法，也是目前临床上除输血以外应 用最广泛的组织移植，但骨移植中使用的骨修复材料的研发一直是世界性的难题。 除自体骨以外，按材料性质划分，骨修复材料可以分为天然骨修复材料及人工 骨修复材料两大类，其中天然骨修复材料可以分为同种异体骨、异种骨、脱钙骨基 质三类，人工骨修复材料主要可以分为金属材料、 无机非金属材料、 高分子材料、 复合材料、组织工程材料。 按应用领域划分，骨修复材料主要包括骨科骨缺损修复材料、口腔科骨植入材 料和神经外科颅骨缺损修复材料。根据 GrandViewResearch 的统计数据，预计 2026 年全球骨修复材料行业的市场规模将达到 35.6 亿美元，年均复合增长率为 4.1%。 根据南方所的统计数据，2018 年我国骨修复材料行业的市场规模为 39.3 亿元，2014 年至 2018 年的年均复合增长率为 16.0%，远超全球骨修复材料行业的整体增长水 平，其中骨科骨缺损修复材料行业的市场规模为 20.2 亿元，口腔科骨植入材料行业 的市场规模为 10.5 亿元，神经外科颅骨缺损修复材料行业的市场规模为 8.6 亿元； 预计 2023 年我国骨修复材料行业的市场规模将达到 96.9 亿元，其中骨科骨缺损修 复材料行业的市场规模将达到 53.4 亿元，口腔科骨植入材料行业的市场规模将达到 26.0 亿元，神经外科颅骨缺损修复材料行业的市场规模将达到 17.5 亿元。 在我国人工骨修复材料市场，无机非金属材料（生物陶瓷）以及复合材料产品 为行业内的相对主流产品。虽然自体骨从 20 世纪初开始广泛使用并成为骨移植临 床应用的金标准，但由于自体骨的骨量有限，难以满足大规模临床应用的需求，且 会造成患者的额外失血与创伤、取骨部分存在潜在并发症等风险，伴随着骨缺损修 复材料的发展，自体骨在国内外的临床使用比例均逐步下降。根据南方所的统计数 据，我国自体骨在骨科手术中的临床使用比例已由 2007 年的 81%下降至 2017 年的 62%，呈现出明显的下降趋势；目前我国骨科临床使用骨缺损修复材料的每年 133 万 例手术中，使用人工骨的约 53 万例，使用同种异体骨的约 80 万例。同时，在医 疗技术发展水平相对较高的美国，根据 Orthopaedic Biomaterials 的统计数据， 2017 年自体骨的临床使用比例为 45.51%，远低于我国。进入 21 世纪后开始研发出 的聚酰胺/羟基磷灰石复合材料、聚醚醚酮、羟基磷灰石复合材料及生物陶瓷材料等，逐渐开始替代自体骨或同种异体骨。 骨科骨缺损修复材料行业方面，天然骨修复材料占据了我国骨科骨缺损修复材 料行业约三分之二的市场份额，同种异体骨占据了其中 90%以上的市场份额，主要 生产企业包括山西奥瑞生物材料有限公司、北京鑫康辰医学科技发展有限公司、北 京大清生物技术股份有限公司、湖北联结生物材料有限公司、上海安久生物科技有 限公司、上海亚朋生物技术有限公司等国内企业；异种骨、脱钙骨基质的市场份额 较小。人工骨修复材料已占据了我国骨科骨缺损修复材料行业约三分之一的市场份 额，主要生产企业包括奥精医疗、上海瑞邦生物材料有限公司、杭州九源基因工程 有限公司、四川国纳科技有限公司、上海贝奥路生物材料有限公司等国内企业以及 百赛、Wright、强生等外国企业。 口腔科骨植入材料行业方面，我国口腔医疗行业起步较晚，大众的口腔健康意 识较为薄弱，使得我国口腔医疗行业的发展与国外有较为明显的差距。目前，我国 口腔科骨植入材料行业的市场份额主要被进口产品所占据，国产产品仅占据我国口 腔科骨植入材料行业约 15%的市场份额，进口替代程度较低。瑞士盖氏（Geistlich） 的 Bio-Oss 骨粉与 Bio-Gide 可降解胶原膜系列产品占据了我国口腔科骨植入材料 行业约 70%的市场份额，Bio-Oss 骨粉取自牛骨，系经高温煅烧处理的异种骨产品。 神经外科颅骨缺损修复材料行业，与我国骨修复材料行业、口腔医疗行业类似， 我国神经外科高值耗材行业起步亦较晚。目前，除了人工硬脑（脊）膜产品完成了进口替代以外，其他各类产品仍以进口产品为主，进口替代程度较低。目前，我国已上 市的神经外科颅骨缺损修复材料产品中，神经外科颅骨缺损修复材料以金属材料（钛 合金、钛网）为主，由于金属材料存在因易受温度影响而可能引起患者的不适反应、 在进行医疗影像检查时因容易产生伪影而对检查结果产生影响等缺点，高分子材料、 复合材料等其他材料发展较快。神经外科颅骨缺损修复材料的主要生产企业包括强 生、美敦力、史塞克等国外企业以及奥精医疗、西安康拓医疗技术股份有限公司、天 津市康尔医疗器械有限公司、上海双申医疗器械股份有限公司等国内企业。 4.3 人体植入体行业 氧化锆还可以被用来制造种植牙的种植体和基台。种植牙由种植体、基台及牙 冠组成。其中种植体按照植入深度可分为骨水平种植体、软组织水平植入体等两种， 前者种植体与牙槽骨齐平，适用范围广但手术难度较高，后者种植体与牙龈组织齐 平，仅适用牙龈较厚患者，手术难度较低。Straumann

　　GYT 306.1-2017 有线电视网络光纤到户系统技术规范 第1部分：总体技术要求.pdf

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者