微晶玻璃:源起于 20 世纪中期,盖板玻璃的未来发展方向微晶玻璃,又名玻璃陶瓷,是 21 世纪新型材料,兼具玻璃和陶瓷优点。微晶玻璃由康宁公司于 20 世纪 50 年代末发明,最初被用于化工、机械、建筑等领域。
微晶玻璃可分为硅酸盐类、铝硅酸盐类、氟硅酸盐类等类型,其中铝硅酸盐类的LAS 系和 MAS 系可应用于手机盖板中。手机盖板中应用的微晶玻璃晶粒可达纳米级别,也被称为纳米微晶玻璃。微晶玻璃的表面硬度和抗跌落强度优于高铝、锂铝硅玻璃,代表着 5G 时代盖板玻璃的发展方向。
工艺与国产化:配方与晶化环节较为关键,昆仑、巨犀等国产玻璃应运而生从工艺流程看,微晶盖板玻璃的生产可分为基础玻璃制备、晶化和钢化、切割和打磨三个环节。其中基础玻璃制备与普通玻璃制备流程基本相同,包括配料￾熔炼-成型-退火,但配方存在差异,微晶盖板玻璃原材料以碳酸锂为主。熔炼工艺以连续熔炼为主,成型工艺以压延法和浇铸法为主。从工艺方法看,微晶玻璃的生产方法可分为熔铸法、烧结法和溶胶-凝胶法,其中熔铸法最为成熟。康宁公司是手机盖板玻璃的全球领军企业。2007 年康宁公司推出第一代 Gorilla,标志着盖板玻璃技术进入新时代。康宁公司也是最早发明微晶玻璃并将其应用于手机盖板中的公司。近年来,我国也在微晶盖板玻璃领域取得长足进步,昆仑玻璃、龙晶玻璃、巨犀玻璃等国产纳米微晶玻璃已被应用于华为、小米、荣耀等品牌。未来,手机玻璃市场有望出现中国、美国、日本、德国等争夺高端市场的格局。
市场空间:智能手机市场触底反弹,预计 2030 年微晶玻璃市场规模可超十亿我国智能手机市场的发展经历了高速增长、市场回调和平稳发展三个阶段,2022年第四季度后智能手机市场触底反弹。高端智能手机保持良好增长态势,2017-2021 年我国高端手机出货量 CAGR 为 16.05%,2022 年超高端手机占我国智能手机出货量的 19.1%。纳米微晶玻璃主要应用于 5000 元以上高端手机中,但近年来有向高性价比手机渗透的趋势。根据测算,每部手机中纳米微晶基础玻璃价值量约为 10-20 元,乐观预计 2030 年纳米微晶基础玻璃的规模约 20 亿左右。
投资机会:北交所公司戈碧迦深耕特种玻璃加工环节,往晶化等延伸微晶盖板玻璃相关厂商可分为上游和中游两大类。上游厂商主要提供材料和设备等,包括戈碧迦、天马新材、龙华化工、惠丰钻石、钜鑫新材、楚大智能、英诺激光、海目星等公司,戈碧迦也在往晶化等环节延伸。中游厂商进行纳米微晶玻璃的生产加工,包括重庆鑫景、常熟佳合、成都光明、蓝思科技(已应用于手机),伯恩光学、旗滨集团、南玻集团、新华光、兆虹精密(已有产品),凯盛科技、星星科技、欧菲光、力诺特玻(在研)等公司。纳米微晶玻璃业务收入增长速度快,具备客户集中度高的特点。另外,纳米微晶玻璃业务毛利较高但不稳定,纳米微晶玻璃价格与原材料碳酸锂价格密切相关,且研发支出较高。
目 录
1、 微晶玻璃:源起于 20 世纪中期,盖板玻璃的未来发展方向 .......... 4
1.1、 辨析概念:21 世纪新型材料,兼具玻璃和陶瓷优点 .......... 4
1.2、 前沿应用:纳米微晶为盖板玻璃最新材料,硬度、抗跌落强度俱佳 .......... 5
2、 工艺流程:配方与晶化较为关键,压延法和浇铸法为业内主流 .......... 6
3、 国产进程:康宁保持领先地位,昆仑等国产玻璃应运而生 .......... 11
4、 市场情况:智能手机市场触底反弹,微晶玻璃渗透率预期提升 .......... 13
5、 公司情况:戈碧迦深耕特种玻璃加工环节,往晶化等延伸 .......... 16
5.1、 产品层:天马新材、惠丰钻石可提供氧化铝、金刚石微粉等材料 .......... 16
5.2、 财务层:2023 年戈碧迦纳米微晶玻璃营收达 4.9 亿,毛利率约 37% .......... 20
6、 风险提示 .......... 24
图表目录
图 1: 我国对微晶玻璃装饰材料的研制开发始于 20 世纪 70 年代中期 .......... 4
图 2: MAS 系微晶玻璃和 LAS 系微晶玻璃可应用于盖板玻璃.......... 5
图 3: 手机玻璃由盖板玻璃、触控玻璃和玻璃基板构成 .......... 5
图 4: 手机盖板玻璃经历了钠钙玻璃、高铝玻璃、纳米微晶玻璃三个阶段 .......... 6
图 5: 微晶玻璃的表面硬度和抗跌落强度优于其他玻璃 .......... 6
图 6: 微晶体可阻碍或者停止裂纹的扩展 .......... 6
图 7: 微晶盖板玻璃的制备方法包括整体析晶法(熔铸法)、粉末烧结法和溶胶-凝胶法三种 .......... 7
图 8: 微晶盖板玻璃的工艺主要包括基础玻璃制备、晶化、钢化、切割、抛光等环节 .......... 8
图 9: 近年来碳酸锂价格波动幅度较大,影响纳米微晶玻璃成本与价格 .......... 8
图 10: 行业内熔炼技术可分为全电熔冷顶炉、电气混合加热窑炉和全铂连熔窑炉等 .......... 9
图 11: 微晶玻璃的成型工艺包含压延法、压制法、浇铸法、浮法四种类型 .......... 10
图 12: 退火技术主要包括箱式退火技术和隧道窑退火技术 .......... 10
图 13: 微晶盖板玻璃晶化过程常采用阶梯温度制度 .......... 11
图 14: 晶化过程后,微晶玻璃同时具备晶相和玻璃相 .......... 11
图 15: 脆性材料切割机可用于切割微晶玻璃.......... 11
图 16: 微晶玻璃切割工艺难度高于普通玻璃.......... 11
图 17: 自 2007 年研发出第一代 Gorilla 后,康宁公司不断进行产品的更新换代 .......... 12
图 18: iPhone 12 搭载康宁公司提供原片的超瓷晶玻璃 .......... 12
图 19: 纳米微晶玻璃零度具有极低的热膨胀特点 .......... 12
图 20: 我国智能手机市场的发展经历了高速增长、市场回调和平稳发展三个阶段 .......... 14
图 21: 2023 年 Q4 全球手机出货量同比增长率由负转正 .......... 14
图 22: 2023 年 Q3 中国手机出货量同比增长 19.61% .......... 14
图 23: 2017-2022 年高端智能手机出货量保持增长态势 .......... 15
图 24: 2022 年超高端手机占比较 2021 年有所提升 .......... 15
图 25: 纳米微晶玻璃主要应用于 5000 元以上高端手机中,并逐渐向中低端手机渗透 .......... 15
图 26: 预计 2030 年我国中端手机微晶玻璃市场为 3-4 亿 .......... 16
图 27: 预计 2030 年高端手机微晶玻璃市场为 11-15 亿 .......... 16
图 28: 上游厂商贯穿微晶玻璃配料-熔炼-成型-退火-晶化-切割各个环节 .......... 18
图 29: 超瓷晶玻璃、昆仑玻璃、巨犀玻璃、龙晶玻璃等纳米微晶玻璃已配套知名手机厂商上市。 .......... 19

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