2024年中国光学玻璃行业市场规模、产品下游主要应用领域分析及未来发展趋势预测
报告发布方:中金企信国际咨询《全球及中国光学玻璃市场全景调研及投资建议可行性评估预测报告(2024版)》
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光学玻璃的发展与下游行业的发展密不可分。一方面,下游终端应用产品在不断创新的过程中对上游光学玻璃的光学性能、物理性质等提出新要求,推动光学玻璃行业在技术研发、生产工艺、产品品种及性能等多方面提升。另一方面,多领域技术的融合促进光学玻璃应用领域不断拓展,推动光学玻璃制造业的蓬勃发展。随着光学与电子信息科学、新材料科学、人工智能的不断融合,光学玻璃作为光电子基础材料在光传输、光储存和光电显示等领域的应用实现了稳步增长。
(1)光学玻璃行业发展沿革:20世纪60年代,光学玻璃主要由外国厂商生产,如SCHOTT、OHARA、HOYA、CORNING。为适应国家发展需要,我国在20世纪50年代至70年代分别在上海嘉定、四川成都、湖北襄阳等地建立光学玻璃制造厂。改革开放后,为满足中国光电产业的发展需要,各厂商开始从军用领域逐步向民用领域拓展。同时,随着我国光学玻璃熔炼技术的逐步成熟,企业制造成本降低,国际上对光学元件以及光学产品的需求逐步转移到中国,光学玻璃生产基地逐渐由德国、日本等国家向中国转移,我国光学玻璃制造业得到发展。
20世纪80年代后,我国光学玻璃制造企业在配方和制造技术方面取得一系列的改进,主要包括:为防止玻璃制造和使用过程中的污染,去除玻璃中有害成分而发展的无公害“环保”玻璃;为适应规模化生产、制造优质玻璃而不断改进并大量使用的光学玻璃连续熔炼技术;为提高光学系统成像质量和简化光学系统而发展的非球面透镜精密模压技术等。这些技术进步推动了军用民用光学机械、光学仪器的快速发展,促进了我国光学玻璃产业的繁荣。
20世纪90年代之前,我国光学玻璃产品的下游主要市场是望远镜、显微镜、瞄准镜、照相机、测量仪、分析仪等传统光学器材。20世纪90年代以来,我国电子、汽车、仪器仪表、安防等行业发展迅猛,带动光学材料市场需求的快速上升。随着信息产业的崛起,光电产品从信息采集、传输、存贮、转换到显示等方面都与光学玻璃的物理特性息息相关,光学与电子学结合更加紧密,光学玻璃的终端应用领域不断拓宽。
近年来,随着信息化、数字化进程的加快,安防监控、智能驾驶、运动DV、无人机、激光投影、AR/VR等新兴技术兴起,光学玻璃下游需求呈持续增长态势。与此同时,我国光学玻璃制造业在配方、生产工艺、产品质量等方面都有突破,接近国际水平。
(2)光学玻璃市场规模及主要产商情况:光学材料是光电产业的基础和重要组成部分。根据中国光学光电子行业协会数据,2021年我国光学材料市场规模达到30亿元,其中发挥光学成像等作用的光学玻璃材料及型件是应用最广泛的光学材料之一。
由于光学玻璃行业具有投资规模大,投资回报期长、技术壁垒高等特点,行业进入门槛较高,行业集中度高,国内主要企业有成都光明、新华光、戈碧迦,上述三家企业合计占有市场较大份额。
(3)特种功能玻璃主要市场分析:特种功能玻璃是能源化工、医疗医药、航空航天、钢铁冶金、海洋工程、核工业等领域中不可或缺的关键材料,是高端制造业升级和国防工业建设的重要保障。随着新一代信息技术、新能源、节能环保、航空航天等领域的高速发展,特种功能玻璃的需求量增加,性能要求不断提高。因此,世界各国加大了高性能特种功能玻璃的开发和应用,特种功能玻璃的研发和生产水平已成为一个国家材料发展水平的重要标志之一。
随着特种功能玻璃制造、加工技术的创新发展,特种功能玻璃的应用领域不断扩大、玻璃品种更加丰富,从而可以满足不同的应用条件与需求。总体而言,特种功能玻璃的主要应用领域可分为信息显示、能源、节能、交通运输、安全防护及其他领域,每一应用领域中可再细分出不同类别的玻璃产品。在公司特种功能玻璃产品中,纳米微晶玻璃用于具备高强度抗跌耐摔的优异性能,主要应用于智能手机、电子触屏盖板等消费电子领域;防辐射玻璃主要应用于医疗、核工业领域的防辐射器具和观察窗口;耐高温高压玻璃主要用于制作高温高压环境下的玻璃视镜及爆破片,应用于石油勘探、钢铁冶金、海洋工程等领域。
特种功能玻璃主要应用领域及产品分析

1)盖板玻璃:盖板玻璃产业跟随智能电子设备快速发展而兴起。智能电子设备对大屏显示、抗跌耐摔、高精度触控等提出更高需求,使电容触摸屏逐渐取代了电阻式触摸屏,而盖板玻璃是电容触摸屏的必要组成部分。随着电容式触摸屏的应用越来越广泛,对于触摸屏盖板的需求也随之增加。
2007年,康宁第一代“Gorilla”玻璃跟随iPhone手机的发布而同时问世,“Gorilla”玻璃的主要材料为高铝硅,具有较强的硬度、强度等机械性能。随后日本旭硝子玻璃股份有限公司、德国肖特相继推出高铝硅玻璃。高铝硅玻璃逐渐占据高端智能手机盖板市场。国内企业紧追国外企业步伐,开始对高铝硅玻璃进行研究与开发,主要生产企业有彩虹股份、东旭光电、凯盛科技、南玻A等,产品多应用于触摸屏电子产品。
近两年,传统的高铝硅玻璃在发展中逐渐遇到技术瓶颈,抗冲击性能难以提升。由此,一种特殊的微晶玻璃——纳米微晶玻璃开始作为盖板玻璃材料应用在移动终端上。2020年10月苹果发布的iPhone12所应用的“超瓷晶面板”,可以承受从两米高度跌落到粗糙表面的测试,抗划伤性能是第六代“Gorilla”玻璃产品的两倍,2022年9月华为发布的Mate50系列所应用的“昆仑玻璃”,都是属于纳米微晶玻璃。纳米微晶玻璃中有近90%是微晶,剩余10%是通常意义的玻璃,玻璃只是连接微晶的基体。
当受到外力冲击时,微晶体可以阻碍或者停止裂纹的扩展,使面板不易破损。与高铝硅玻璃相比,纳米微晶玻璃在生产过程中保留了玻璃非晶体的结构特性,通过控制晶体大小和数量,大幅提高结构强度和透光性,抗摔性能相对传统高铝硅玻璃有成倍提升,纳米微晶玻璃代表着5G时代盖板玻璃的发展方向。
智能手机和平板电脑为盖板玻璃的主要应用产品,2021年我国智能手机出货量就超过3亿台。根据中金企信统计数据,2021年盖板玻璃在智能手机领域(包括盖板、背板、贴片)市场空间约为224亿元,如果考虑到平板电脑等其他电子产品盖板玻璃用量,市场空间可扩容至350亿元,未来市场空间较大。
2)防辐射玻璃:防辐射玻璃指具有防护如x射线、γ射线等放射性射线功能的特种功能玻璃。近年来,随着放射医学、原子能工业等领域的发展,射线防护问题也受到了广泛关注,目前防辐射玻璃在医用领域应用较多。美国是世界上最大的医用x射线防辐射玻璃市场,生产技术发达,欧洲和日本是第二大和第三大市场。
以医用防护x射线的防辐射玻璃行业规模为例,防辐射玻璃市场规模较为可观。根据中金企信统计数据,2020年全球医用x射线辐射防护玻璃市场规模达到了23亿元,预计2026年将达到26亿元。
2020年6月,公司与南通盛平签订《大规格ZFX样板玻璃合作生产销售协议》,约定在未来10年的合作期间内仅向南通盛平提供大规格ZFX样板防辐射玻璃,基于上述协议,发行人具备了通过南通盛平分享防辐射玻璃市场的能力。
(4)产品下游主要应用领域市场发展及行业规模:
1)安防监控领域:视频监控类产品是安防设备市场最为重要的组成部分之一,光学镜头是安防视频监控摄像机的核心部件,对成像质量起着关键性作用。目前,安防视频监控产品向高清化、网络化和智能化发展,5G、云计算和大数据的深化运用使得安防镜头产品的应用范围及需求量增加,也对上游光学玻璃材料的质量及光学性能提出更高的要求。
①全球安防监控市场情况及市场规模:
根据中金企信统计数据:全球安防监控镜头销售收入预计将从2017年的6.40亿美元增长至2022年的11.42亿美元,年复合增长率约为12.28%。随着人工智能技术的发展,智能安防也日渐呈现规模化发展趋势。全球智能安防市场规模将从2018年的120亿美元增长到2023年的450亿美元,年复合增长率高达30.26%。
②我国安防监控市场情况及市场规模:根据“十四五”发展规划,国家将推进智慧城市和数字乡村改造,“天网工程”、“雪亮工程”等治安防控工程得到大力发展,在此大环境下,我国视频监控设备的需求大幅上升,伴随智能视频监控技术的迭代提升,视频监控设备正在向各个行业加速渗透。
根据中金企信统计数据:中国视频监控市场规模从2011年290亿元迅速增长至2017年的1,163亿元,年复合增长率26.05%,高于全球平均发展速度。我国安防监控出货量于2016年达到2.5亿颗,预计于2025年突破8亿颗,其年复合增长率预计将达到14.26%。在政策利好、科技高速发展的大环境下,我国安防监控市场未来发展前景广阔。
2016-2025年中国安防监控镜头出货量现状及预测

数据整理:中金企信国际咨询
(2)消费电子领域:消费电子领域是光学技术与信息产业结合的重要应用领域之一。随着虚拟现实等技术的逐渐成熟、“元宇宙”概念的提出,光学领域逐渐进入高端化发展的快车道。消费电子领域中,智能手机、AR/VR等细分领域的发展极大的拉动了光学元器件的市场需求。
①智能手机领域:
自2010年以来,智能手机在全球范围内快速普及。手机摄像模块与生物识别模块是智能手机的核心光学元件。随着智能手机的镜头由前后双摄、后置二摄向三摄、四摄等多摄方向发展,镜头材料从光学塑料逐步向玻塑混合方向发展,光学元件的市场需求进一步扩大,光学元器件在智能手机中发挥着愈来愈多的作用。
根据中金企信统计数据,全球智能手机出货量,在2020年达到12.82亿部,预测从2023年至2027年,全球智能手机出货量规模预计将由14.39亿部,以3.5%年均复合增长率增长至2027年的16.51亿部。
2020年平均每部智能手机镜头数量都在3.7个以上,其中四颗及以上摄像头的手机占智能手机市场的29%。预计到2023年,多后置摄像头的手机比例将达到90%以上。目前手机镜头以塑料镜片为主,未来,随着智能手机对高像素变焦等拍摄功能需求升级及光学性能提升,预计玻璃镜头出货占比将持续提升,手机应用端的光学玻璃材料市场规模具有较大增长空间。
②AR/VR领域:目前比较常规的VR/AR设备由头戴式显示设备(HMD)、主机系统、追踪系统、控制器等组成。头戴式显示设备的主要视觉感知硬件是由光学玻璃材料制成的摄像头,可实现拍照、位置感知与追踪、环境映射等功能。
AR/VR头显设备出货量在2021年至2025年间将以53.53%的年复合增长率增长,由2021年的900万台增长至2025年的5,000万台,其中,VR、AR头显出货量在2021年和2025年分别为800万台和100万台、2,900万台和2,100万台。AR/VR市场需求的增长,将为光学元器件提供广阔的市场空间。
3)投影领域:光学玻璃是投影镜头的主要原材料,光学玻璃的折射率、透光率直接影响投影设备的清晰度,因此下游投影行业的发展将直接带动光学玻璃产业在质量和数量上的提升。2015年至2019年,中国投影机市场总出货量由219万台增长至462万台,年均复合增长率达到20.57%,快速增长趋势明显。尽管2020年受公共卫生传染事件影响出货量短暂下降,但随着公共卫生传染事件得到控制,市场回暖,中国投影机市场总出货量于2021年达到470万台,同比增长12.71%。投影机市场规模较大且需求稳定,为光学镜头市场的稳健发展提供了规模基础,进而推动光学玻璃制造业的发展。
4)车载镜头:随着ADAS、智能驾驶等新兴技术的普及与应用,对车载镜头成像需求不断提升,市场渗透率不断提高。通常,一套完整的ADAS系统需包括6个摄像头(1个前视,1个后视,4个环视),智能驾驶汽车的摄像头数量可达到8个甚至更多。
我国车载镜头市场规模从2015年的14亿元以32.42%的年均复合增长率增长至2020年57亿元,实现高速增长,预计我国车载镜头市场将以33%的年均复合增长,于2025年增长至237.2亿元。我国车载镜头市场将蓬勃发展,并带动上游光学元器件行业及光学玻璃制造业逐渐向高端化发展。
5)防护行业:防护玻璃是指具有耐辐射、防辐射、吸收中子、辐射剂量计量及固化辐射等功能的特种玻璃。公司业务主要涉及防辐射玻璃,其是指具有防护如x射线、γ射线等放射性射线功能的特种功能玻璃。
随着科学技术的不断发展,核科学技术在国防、医学、工业、农业和科研等领域的应用日益广泛,各种辐射如x射线、γ射线和中子辐射给人体、环境、仪器设备等带来了很大的危害,对各种辐射进行良好的屏蔽是核技术应用和发展的重要保障。目前,防辐射玻璃在医用领域和核工业领域应用较多。
6)高端工艺品:水晶工艺品制造产业在欧美国家已有上百年的发展历史,我国约有40余年发展史,其中浦江水晶工艺玻璃产业园区是国内最大水晶工艺品产销基地,占据我国60%以上的市场份额。根据浦江县人民政府数据,2021年上半年,浦江水晶产业园区共入驻企业347家、其中规模以上企业有10余家,实现产值31.81亿元。
(3)行业未来发展趋势分析:
1)高端玻璃材料需求大,未来发展前景广阔:相较传统光学玻璃而言,环境友好型镧系光学玻璃因组分中含有较多的氧化镧(La2O3)而具有更高的折射率及阿贝数,在信息采集、传输、存储、转换和显示方面可以满足各种高精密新型光电器件的要求。随着光电产业、信息产业的发展,光电产品向着高像素、高清晰、微型化、高对比度、高亮度等方向发展,传统光学玻璃的光学性质无法满足高端光电产品的要求,需要开发特殊性能的光学玻璃。
特种功能玻璃具备抗跌耐摔、防辐射、耐高温高压等功能性特征,因此被广泛应用于高端智能手机、核工业、医疗、石油勘探、钢铁冶金、海洋工程等领域,上述领域的发展空间较大,市场需求不断扩张,特种功能玻璃中的纳米微晶玻璃、防辐射玻璃、耐高温高压玻璃等,逐步成为特种功能玻璃产业发展的重点方向。
2)高端玻璃材料的国产替代为大势所趋:近年来,我国玻璃材料制造业规模不断扩大,但与德国、日本相比,我国企业在技术、工艺、设备等方面仍有一定差距,产品主要集中在中低端领域,高端领域产品技术水平不足。用于国防、航天、天文领域的部分高性能玻璃材料主要依赖进口,我国玻璃材料制造业在高端领域的整体竞争力偏弱。未来,我国玻璃材料制造企业将不断加大研发创新力度,向高端、精密化领域发展,逐步提高光学镜头、光学仪器等光学产品的质量、性能、稳定性、集成度和精密度,逐步在高端玻璃材料领域实现国产替代。
此外,国际政治经济形势多变,海外公共卫生传染事件尚未得到良好控制,仅依靠进口来满足国内高端玻璃材料需求具有较大风险。我国正在由制造大国向制造强国转变,在国家大力推动制造业转型升级的政策环境下,高端材料必须具备自主生产能力,实现高端玻璃材料国产替代是大势所趋,未来能够在高端市场中立足的玻璃材料企业将具有广阔发展前景。