2024-2026藍寶石行業發展概覽報告匯報人：杜惠茹2024-08-01FROMBAIDUWENKU定義或者分類特點產業鏈發展歷程政治環境商業模式目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU經濟環境社會環境技術環境發展驅動因素行業壁壘行業風險行業現狀行業痛點問題及解決方案行業發展趨勢前景機遇與挑戰競爭格局經濟環境社會環境技術環境發展驅動因素行業壁壘行業風險行業現狀目錄CONTENTSFROMBAIDUWENKU行業痛點問題及解決方案行業發展趨勢前景機遇與挑戰競爭格局01定義或者分類特點FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是藍寶石藍寶石是一種氧化物晶體，又名剛玉，主要化學成分是氧化鋁（Al2O3），純凈的氧化鋁晶體呈無色透明狀。藍寶石的莫氏硬度為9，僅次于鉆石（莫氏硬度為10），高于玻璃（莫氏硬度介于6至7之間），是硬度最高的氧化物晶體。藍寶石的物理、化學、光學等性能優異，具有抗震性高、透光性高、耐磨性優良、介電特性極好、熱導率高以及耐腐蝕性高等特點，市場發展前景廣闊。由于天然藍寶石產量較少，且質量和尺寸無法滿足大量的工業需求和軍用需求，人工合成藍寶石技術應運而生。通過人工合成藍寶石技術制備得到的人造藍寶石可大量應用于LED、光學、光通信及軍工等領域，具體包括LED襯底、光學晶片、手表鏡面、手機home鍵和攝像頭蓋板等應用場景。藍寶石材料的制作流程較為復雜，以泡生法長晶技術為例，這一工藝首先需要將氧化鋁粉末放在坩堝中加熱至2,050℃-2,100℃，使籽晶接觸熔液，待籽晶穩定后緩慢向上拉升形成晶頸，通過精細的降溫曲線緩慢降溫冷卻形成單晶晶錠，隨后掏取晶棒，利用線切割技術將晶棒切成薄片，再通過研磨、拋光、清洗、檢驗等步驟才能得到最終產品。定義02產業鏈FROMBAIDUWENKUCHAPTER高純氧化鋁、其他輔料、電力、熱場上游長晶、切割、拋光中游LED、光學、光通信、軍工下游產業鏈01020303發展歷程FROMBAIDUWENKUCHAPTER04政治環境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述工業與信息化部:《電子基礎材料和關鍵元器件“十二五”規劃》:明確將藍寶石作為重點發展的基礎材料之一。藍寶石作為重要的LED襯底材料，其發展高度依賴半導體照明產業的發展。科技部:《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》:開展半導體照明用襯底制備技術研究，大尺寸藍寶石襯底的制備及圖形襯底加工工藝被列入“十二五”期間的重點任務。發改委、科技部等六部委:《半導體照明節能產業規劃》:提出到2015年，60瓦以上普通照明用白熾燈全部淘汰，將其市場占有率降到10％以下，LED功能性照明產品市場占有率提高至20%以上。這項產業規劃為LED照明開辟了廣闊的市場空間，LED照明市場占有率的不斷提升，有利于拉動對藍寶石襯底材料的需求。政治環境1政治環境工業與信息化部《電子基礎材料和關鍵元器件“十二五”規劃》:明確將藍寶石作為重點發展的基礎材料之一。藍寶石作為重要的LED襯底材料，其發展高度依賴半導體照明產業的發展。科技部《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》:開展半導體照明用襯底制備技術研究，大尺寸藍寶石襯底的制備及圖形襯底加工工藝被列入“十二五”期間的重點任務。發改委、科技部等六部委政治環境《中國制造2025》提出給半導體照明產業的發展創造了廣闊的發展空間，促使半導體照明產業持續加強信息化、工業化建設，不斷增強創新能力。《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》藍寶石被列入重點發展的關鍵電子材料目錄，進一步提升了藍寶石在整個新興產業中的戰略地位。《半導體照明產業“十三五”發展規劃》突破石墨烯產業化應用技術，拓展納米材料在光電子、新能源、生物醫藥等領域應用范圍，開發智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料和新型超導材料，加大空天、深海、深地等極端環境所需材料研發力度，形成一批具有廣泛帶動性的創新成果。《推動首都高質量發展標準體系建設實施方案》鼓勵制定石墨烯等低維材料、高性能納米材料、光電子材料、量子材料、新型超導材料、超材料、增材制造材料等前沿技術標準。05商業模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06經濟環境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我國經濟不斷發展，幾度趕超世界各國，一躍而上，成為GDP總量僅次于美國的唯一一個發展中國家。我國經濟趕超我國人口基數大，改革開放后人才競爭激烈，大學生就業情況一直困擾著我國發展過程中。就業問題挑戰促進社會就業公平問題需持續關注并及時解決，個人需提前做好職業規劃與人生規劃重中之重。公平就業關注經濟環境07社會環境FROMBAIDUWENKUCHAPTER總體發展穩中向好我國總體發展穩中向好，宏觀環境穩定繁榮，對于青年人來說，也是機遇無限的時代。關注就業公平與提前規劃促進社會就業公平問題需持續關注并及時解決，對于個人來說提前做好職業規劃、人生規劃也是人生發展的重中之重。就業問題與人才競爭我國人口基數大，就業問題一直是發展過程中面臨的挑戰，人才競爭激烈，大學生畢業后就業情況、失業人士困擾國家發展。政治體系與法治化進程自改革開放以來，政治體系日趨完善，法治化進程也逐步趨近完美，市場經濟體系也在不斷蓬勃發展。中國當前的環境下描述了當前技術發展的日新月異，包括人工智能、大數據、云計算等前沿技術的涌現。技術環境需求增長、消費升級、技術創新等是行業發展的主要驅動因素，推動了行業的進步。發展驅動因素行業壁壘包括資金、技術、人才、品牌、渠道等方面的優勢，提高了新進入者的難度。行業壁壘我國經濟不斷發展08技術環境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技術驅動技術環境的發展為行業帶來了新的機遇，是行業發展的重要驅動力。創新動力技術環境的不斷創新和進步，為行業的創新發展提供了有力支持。人才需求技術環境的發展促進了人才的需求和流動，為行業的人才隊伍建設提供了機遇。團隊建設技術環境的發展要求企業加強團隊建設，提高員工的技能和素質，以適應快速變化的市場需求。合作與交流技術環境的發展促進了企業間的合作與交流，推動了行業的整體發展。技術環境010203040509發展驅動因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER發展驅動因素近年來，國家發布了一些列相關政策，為半導體照明行業在未來的發展帶來機遇，有利于促進LED照明技術的提升和產品替代速度的加快，推動藍寶石襯底技術和產品向更高層次發展。政策支持白熾燈光效低、壽命短，導致能源浪費現象嚴重，全球多數國家陸續出臺了禁用傳統白熾燈的計劃，其中也包括中國。LED燈具更換周期為五年左右，2018年為首個更新周期，再加上二手房再裝修需求的逐漸升溫，中國LED照明市場還將迎來新的一輪發展周期，到2023年中國LED照明行業市場規模將達到11,259億元，藍寶石襯底材料的需求量將穩步上升。此外，近年來以MicroLED為代表的新一代面板顯示技術逐漸興起，隨著MicroLED顯示技術的逐漸成熟和推廣，對藍寶石襯底材料需求也將逐步釋放，進一步驅動藍寶石行業的發展。LED行業的巨大需求藍寶石在耐磨性、耐高溫、紅外透過率方面表現優越，尤其適合應用在導彈整流罩、高功率激光、潛艇窗口等軍用設備。為實現高精度打擊，現代軍用設備對設備部件的要求極為嚴格，藍寶石單晶做成的紅外光學窗口和整流罩能夠滿足軍用設備對抗熱沖擊、紅外透過率以及高表面硬度、抗熱震性、耐腐蝕、抗雨蝕等方面的要求，是大尺寸紅外光學窗口的理想選擇。此外，藍寶石單晶還可以用來包裹光纖傳感器，在惡劣環境中，可保證光線表面的完整性，從而進一步提高光線的傳輸性能。由于藍寶石的耐高溫性能較強，藍寶石光纖還可應用于高溫傳感、測量生物醫學領域的近紅外激光傳輸，以及在電加熱爐及高溫熱氣流等領域進行壓強、應力和化學物質濃度等參數的測量。隨著藍寶石在新應用領域的成熟推廣，將有利于在未來開辟更大的市場發展空間，從而減少對LED行業過于依賴的局面，形成多方面、全方位的發展格局。在新應用領域的成熟推廣現代工業已進入0時代，即利用信息化技術促進產業變革，工業0即智能化時代。物聯網信息技術是提高制造業的智能化水平的基礎，利用物聯網信息技術可實現生產過程中工業、制造、銷售信息的模塊化、數字化、自動化和智能化，最終實現制造業的規模化與低成本化。目前許多藍寶石企業已經建立了智能化工廠，通過互聯網等通信網絡，實現設施、設備、資源之間的互通互聯。傳統泡生法設備對技術人員經驗依賴較大，而多數藍寶石企業已經實現藍寶石晶體自動化生長爐的自主研發，擁有自動化控制、后臺存儲記錄功能，可實現對藍寶石長晶過程的實時監控。長晶過程自動化對人工的依賴少，只需保留基本的維護人員，產出的藍寶石晶體質量穩定性和成品率更高，可在短期內實現大規模量產和擴充，實現投資收益的最大化，同時也為藍寶石企業大批量生產高品質的藍寶石襯底材料打下堅實的技術基礎。工業0的來臨，推動產業智能化發展10行業壁壘FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行業風險FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行業現狀FROMBAIDUWENKUCHAPTER市場情況描述行業現狀目前藍寶石的應用主要集中在LED、光學、光通信及軍工等領域。LED襯底是藍寶石應用最為廣泛的領域，藍寶石材料在LED襯底中的應用占比約為80%。此外，泡生法及改良泡生法是目前國際市場上主流的藍寶石單晶生產技術，市場占比在70%左右。隨著生長技術的不斷改良，藍寶石晶體的重量和尺寸不斷增大。相關配套的晶體生長設備如單晶爐也取得了快速發展，晶體尺寸由最初的2英寸擴大到目前的12英寸。中國藍寶石行業目前的發展重點主要集中在大尺寸藍寶石晶體上，因為大尺寸藍寶石晶體可提高LED芯片的得片率，單位成本更低，但由于其量產難度高，該項技術還未實現成熟推廣。中國藍寶石行業的另一個發展重點在于降低生產成本，藍寶石晶體的生產成本高于玻璃，在與玻璃的市場競爭上存在較大劣勢，自身技術生產水平仍需提高。此外，當前LED庫存量過高，對藍寶石襯底材料的需求不大，導致藍寶石行業產能過剩的問題嚴峻，由此引發的低價競爭對行業整體利潤水平產生了嚴重影響。行業現狀01市場份額變化藍寶石材料在LED襯底的應用在所有的下游消費中的占比為80%，因此LED行業的景氣度對藍寶石行業的走勢會產生直接影響。受LED相關產業政策的推動，藍寶石材料的需求量穩步提升，市場規模持續保持增長態勢。中國藍寶石材料市場規模由2014年的17億元增長至2018年的40.7億元，年復合增長率為22%。未來五年內，藍寶石的產能還將根據LED的需求量繼續進行調整，隨著藍寶石材料制備難度及成本的降低，藍寶石襯底替代玻璃作為手機蓋板具備較大的發展空間，研究院到2023年，中國藍寶石材料市場規模有望達到71億元。行業現狀02市場情況近些年藍寶石襯底行業需求快速增長的吸引，藍寶石襯底行業內現有企業紛紛迅速擴充產能，行業外或產業上下游的部分企業受到行業前景的吸引及產業政策的推動，通過引進技術、設備等方式加速進入藍寶石襯底生產加工領域。盡管藍寶石襯底生產具有一定的技術、資金、人才等壁壘，新進投資者在短期內掌握全套技術、實現規模化生產和批量產品銷售具有一定的難度，但政策驅動的影響，依舊加劇了國內藍寶石襯底行業的市場競爭激烈程度。行業現狀藍寶石制品走向平民化藍寶石材料市場方面，LED襯底是藍寶石材料最重要的應用，目前處于一家獨大狀態。但是隨著藍寶石在消費電子領域的不斷發展，并將出現新的增長點。例如，若智能手機全部使用藍寶石蓋板，對藍寶石的需求將呈現跳躍式增長，并進一步帶來藍寶石行業廣闊的市場需求。此外，隨著航空器的高速化、智能化、多功能的發展趨勢，民用航空也將會有較大的發展，關鍵的窗口材料如雷達窗口、光電窗口、三光合一窗口、光電吊艙等窗口部件的主要原材料——大尺寸光學級藍寶石晶體的市場需求巨大。未來，隨著醫療儀器、環保設備、激光設備、化工設備、高真空測試設備、紡織工業的纖維導絲板，條碼掃描儀的掃描窗口、新一代手機窗口，光電遙控器窗口，照相機外護鏡頭、投影機保護棱鏡、耐磨軸承、高檔手表表蒙等相關行業的發展，藍寶石窗口在整個民用領域的市場需求將進一步增加。這將使得藍寶石行業市場規模持續擴大，到2024年，全球藍寶石市場規模將超過100億美元。01基于藍寶石襯底的LED技術發展迅猛藍寶石的產能70%以上用于外延片襯底，二者相關度高需求波動拉動LED景氣行情，小間距為下一個爆發應用。從歷史上看，LED背光和LED照明兩次應用爆發，刺激了LED行業的迅速增長，而小間距有成為下一個應用爆款。從產業鏈看，需求爆發刺激LED封裝廠，LED封裝對上游需求旺盛從而推動LED芯片市場景氣，并帶動藍寶石基板銷量上升，上游芯片廠及外延廠因此加大投資。問題在于上游設備的投資成本遠大于中游，設備折舊高，不能承受停產帶來的損失，降價求售的動力較高;而中游生產彈性相對較高。LED襯底材料仍是藍寶石重要的應用，根據法國YOLE的統計，襯底材料應用占藍寶石需求量的75%以上，非襯底材料應用占25%左右。LED照明滲透率增加1%，將直接拉動藍寶石襯底約107萬片的增長需求，LED下游行業應用領域的快速增長將導致對上游藍寶石襯底材料的大量需求。0213行業痛點FROMBAIDUWENKUCHAPTER產能過剩問題困擾行業發展從LED方面來看，LED產能、上下游都在向中國轉移，數據顯示，藍寶石襯底材料從五年前的每月150萬片的庫存量增長到現在每月320萬片庫存量，增長率超過100%。2016年至2017年期間，在中國半導體照明工程計劃的推動下，LED照明行業蓬勃發展，對藍寶石襯底材料的需求極為旺盛，藍寶石企業營收狀況較好。到2018年，由于藍寶石行業對下游LED照明市場預期發展過于樂觀，加大了產能投放，藍寶石襯底材料產能擴張約50%，但行業內對藍寶石襯底材料的實際需求只增長6%，供給遠大于需求，企業營收雖然呈現上升態勢，但整體利潤水平在不斷下滑。藍寶石襯底材料的供需失衡導致成本高于價格，致使LED庫存高、需求低、去庫存周期不明朗，成為了制約藍寶石行業當下發展的重要因素。生產成本較高，市場競爭力不足藍寶石材料的生產技術壁壘極高，生產成本較高。其中，電力、熱場系統及支持系統在總成本中的比重合計達到了75%，是影響藍寶石材料生產成本的關鍵因素。在電力成本方面，許多企業將藍寶石材料生產基地設在電價相對便宜的地區，一定程度上降低了生產成本。在技術能力要求較高的晶體生產環節，技術的提升才是藍寶石材料降本增效的根本。目前，業內已有多家企業為減少對進口設備的依賴采用自主研發的藍寶石爐，在自動化程度、成品率、質量穩定性和能耗方面逐漸趕超國際先進企業，在生產成本上已具備了一定優勢。但相對藍寶石的競爭品玻璃來說，藍寶石的生產成本仍然處在高位、市場競爭力不足，制約了藍寶石下游應用的成熟推廣。生產能力和產品尺寸還有待提高由于下游LED行業的需求對藍寶石行業具有較強的導向作用，藍寶石企業的研究投入多集中于LED領域中藍寶石襯底的應用。經過多年發展，藍寶石襯底在LED中的應用已經逐步走向成熟，但在光學、光通信及軍工領域中藍寶石的應用還處于起步階段，主要是由于這些領域對于藍寶石的生產能力及產品尺寸的要求更高，且研究開發難度大、周期較長、需要耗費大量資金，而藍寶石企業普遍面臨著資金短缺壓力，因此對藍寶石企業的吸引力較小。另一方面，無論民用還是軍用領域，晶石的尺寸越大意味著藍寶石的應用范圍更廣，如今智能手機屏幕尺寸越來越大，而隨著屏幕尺寸上升，對藍寶石切割加工工藝、裝配難度、加工時間控制等方面的要求極高，藍寶石良品率會下降，這也是藍寶石屏幕至今沒有廣泛應用于手機屏幕的關鍵。中國藍寶石行業還需不斷增強對超大尺寸晶石的自主研發以及生產能力的提高，進一步挖掘市場空間。030201行業痛點14問題及解決方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行業發展趨勢前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER發展趨勢前景描述藍寶石材料逐漸向大尺寸發展:未來隨著航天航空工業的發展，雷達窗口、紅外窗口、光電吊艙等窗口部件將為大尺寸光學級藍寶石晶體提供巨大的發展空間。同時，藍寶石加工企業正不斷開發專有的大尺寸藍寶石長晶設備和生長技術，持續加強切割、研磨、拋光工藝的成熟度與可靠度，將為大尺寸藍寶石大規模應用提供技術支持。其中，熱交換法由于其可控性強，較易生長出尺寸大、形狀規則的藍寶石晶體，將有可能在生產大尺寸藍寶石晶體中發揮重要作用。生產設備逐漸以國產化進口:當前，中國藍寶石產品的生產設備和生產技術仍主要依賴進口，生產藍寶石主要的設備和生產技術大部分依靠從國外引進，導致在生產成本和產品價格上缺少市場話語權，大量利潤流向海外。現階段中國國內行業和企業本身對新的核心技術有著極大的渴求，研發動力不斷增強，有望在未來五年內實現進口設備替代。由于藍寶石行業的技術壁壘較高，一旦企業缺乏核心技術，將很快被市場淘汰。這樣的形勢同時也促使部分企業通過持續加強技術研發，突破了國外的技術封鎖，以自主研發的國產設備替代進口設備，如內蒙古晶環電子材料有限公司已經掌握了自主研發的自動化生產設備、熱場設計理論和微觀工藝應用等核心技術，實現了在藍寶石原料選取、加工、生產環節的中國制造。在未來的應用中逐漸替代玻璃:在對中國藍寶石行業進行的訪談調研中，資深專家表示由于存在技術瓶頸，藍寶石材料至今沒有在手機屏幕上得到廣泛應用，3至5年后，這項技術將實現突破，手機蓋板將成為藍寶石材料未來重要的下游應用領域。2014年以前，蘋果便計劃用藍寶石屏幕代替玻璃屏幕，旨在解決玻璃屏幕易刮劃、易碎等問題。為此，蘋果收購了GTAdvancedTechnologies公司負責蘋果藍寶石屏幕的生產，但由于藍寶石生長慢、生產成本高的問題限制了在新一代iPhone屏幕中的使用，蘋果公司目前只將藍寶石材料應用于iPhone的home鍵和攝像頭蓋板，手機屏幕仍然使用康寧大猩猩玻璃。盡管GTAdvancedTechnologies公司已于2014年宣告破產，但蘋果公司一直沒有放棄將藍寶石應用在手機屏幕這一計劃。由于蘋果公司是智能手機行業的標桿企業，其舉動會受到智能手機行業的重點關注。一旦藍寶石生長技術更加成熟，蘋果公司巨大的出貨量將有望通過規模化生產降低單位成本，從而打開藍寶石在手機屏幕上的發展空間。行業發展趨勢前景16機遇與挑戰FROMBAIDUWENKUCHAPTER17競爭格局FROMBAIDUWENKUCHAPTER競爭格局中國藍寶石行業整體呈現出競爭日趨激烈、市場集中度日益提升的競爭格局。隨著下游應用領域的需求劇增，藍寶石行業的技術門檻也在提高，其中，藍寶石長晶環節的技術要求最高。因此，中國藍寶石行業的參與主體主要以規模較大、資金力量雄厚的大型民營企業為主，少有小作坊式企業。由于前幾年的藍寶石擴產過多，而2018年出現下游LED行業需求收縮的情況，藍寶石產能過剩問題嚴重，導致部分企業在價格戰中丟失市場份額，從而停產或轉產。在晶體材料生長方面，以俄羅斯Monocrystal公司、浙江晶盛機電股份有限公司、云南藍晶科技股份有限公司為代表的藍寶石企業在晶體生長設備制造、晶體生長工藝研究、開發、生產方面的發展水平較高，在業內引領長晶技術的發展。在藍寶石晶片加工方面，以俄羅斯Monocrystal公司、福建晶安光電有限公司、浙江水晶光電科技股份有限公司為代表的藍寶石企業在晶片加工方面積累了豐富經驗，加工技術在業內處于領先地位。競爭格局中國藍寶石行業整體呈現出競爭日趨激烈、市場集中度日益提升的競爭格局。隨著下游應用領域的需求劇增，藍寶石行業的技術門檻也在提高，其中，藍寶石長晶環節的技術要求最高。因此，中國藍寶石行業的參與主體主要以規模較大、資金力量雄厚的大型民營企業為主，少有小作坊式企業。由于前幾年的藍寶石擴產過多，而2018年出現下游LED行業需求收縮的情況，藍寶石產能過剩問題嚴重，導致部分企業在價格戰中丟失市場份額，從而停產或轉產。在晶體材料生長方面，以俄羅斯Monocrystal公司、浙江晶盛機電股份有限公司、云南藍晶科技股份有限公司為代表的藍寶石企業在晶體生長設備制造、晶體生長工藝研究、開發、生產方面的發展水平較高，在業內引領長晶技術的發展。在藍寶石晶片加工方面，以俄羅斯Monocrystal公司、福建晶安光電有限公司、浙江水晶光電科技股份有限公司為代表的藍寶石企業在晶片加工方面積累了豐富經驗，加工技術在業內處于領先地位。代表企業福建