(一)行业概况和市场规模
1、行业发展概况
一种化学元素 Zr,原子序数为 40,原子量为 91.22,单质为金属。在元素周期表中,锆与钛(原子编号 22)及铪(原子编号 72)同列为第Ⅳ副族元素。锆为银灰色金属,外观似钢,有光泽;熔点 1852°C,沸点 4377°C,密度 6.49 克/㎝ 3。锆产业链的上游主要是海滨砂重矿物,经过洗矿后得到锆英砂。
锆英砂可被直接加工成电熔氧化锆、氯氧化锆、碳酸锆等锆制品,用于陶瓷釉料、耐火材料等领域。其中氯氧化锆又可以进一步加工成核级海绵锆、二氧化锆、复合氧化锆、纳米氧化锆等产品,其中核级海绵锆常用于核动力航母、核反应堆的包壳材料等;二氧化锆可用作精密陶瓷、电子陶瓷以及锂电池正极添加剂等。
(1)锆行业基本情况
锆产业一般由金属锆及化学锆两部分组成,在国民经济中具有极其重要的地位。化学锆主要有硅酸锆、锆英粉、氯氧化锆、氧化锆、碳酸锆、硫酸锆、碳化锆、硼化锆等,是重要的基础化工原料及化工产品。
金属锆一般分为核级、工业级两种类别。核级金属锆(即:核级海绵锆)因其优良核性能,是核动力反应堆不可或缺重要材料。工业级金属锆(即:工业级海绵锆)因其良好的加工性能以及耐多种酸和碱的腐蚀,而成为化学工业设备的重要材料,可用做乙烯生产反应器、焦炉回收硫反应罐、酸再生塔、染料中间产品反器等。
(2)上中下游行业
锆行业的上游主要是开采锆矿和锆矿砂以及相关贸易、由锆矿和锆矿砂生产出锆英砂并销售。锆英砂是最重要的含锆矿物,在锆矿物中分布最广、储量最大、类型最多,是一种以锆的硅酸盐为主要组成的矿物。锆英砂是制取锆、铪及多种锆制品的主要原料,具有熔点高、热导率低、线膨胀系数小等特点,广泛用于冶金、铸造等行业。
锆行业的中游主要是传统锆制品的生产、制备、销售。传统锆制品主要品种有氯氧化锆、二氧化锆、碳酸锆、硫酸锆、硅酸锆、电熔氧化锆、复合氧化锆等;下游主要是面向陶瓷行业、光伏行业、人造宝石、耐火材料、金属锆材、新能源电池、齿科生物陶瓷、陶瓷基刹车片以及其他高性能结构陶瓷领域的锆制品的生产、销售。
(3)全球锆行业总体现状与趋势
1)全球锆行业上游锆资源的储备和分布情况
锆英砂是由锆矿中选出,主要用于生产硅酸锆、氯氧化锆、电熔锆等加工品。世界锆资源主要赋存于海砂矿矿床中,只有少部分赋存于积矿砂和原生矿中。根据 USGS 数据,2025 年,全球锆矿储量约 7000 万吨(以氧化锆计),其中,澳大利亚的锆资源占全球总量的 79%(5500 万吨),主要由艾璐卡(Iluka)、特诺(Tronox)和力拓(RioTinto)3 家供应商生产;南非占 8%(560 万吨)排名第二,主要位于力拓集团运营的 Richard'sBay 矿床;塞内加尔占 4%(280 万吨)排名第三,拥有 GrandeCôte 矿床。我国的锆矿储量在全球仅占 0.1%,锆矿需求量每年大概 140 万吨,而国内年产量仅有 14 万吨左右,对外依存度高达 90%。
2)全球锆行业上游锆资源的产量情况
近年来,全球锆矿的产量总体趋于稳定,根据 USGS 数据,2025 年全球锆矿产量约 120 万吨(按锆英砂计),近年来产量相对稳定。具体分布来看:澳大利亚为最大供给国,2025 年产量为 40 万吨,占全球产量的 34%;南非和莫桑比克产量分别为 27 万吨和 16 万吨,分别占全球产量的 18%和 11%。从企业层面看,全球锆矿生产高度集中于艾璐卡(Iluka)、特诺(Tronox)和力拓(RioTinto)3 家企业,2025 年 3 家企业锆矿产量合计约占全球产量的 60%。
近年来,SheffieldResources、StrandlineResources 等新进入者相继投产,将澳大利亚开采的重矿物精矿运往中国进行精炼加工,成为行业新趋势。然而,全球锆矿供应面临结构性挑战。根据纬伦澳洲矿业投资统计,澳大利亚主要矿山大部分将于 2026-2027 年进入资源枯竭期,叠加矿源品位持续下滑等因素,未来全球锆矿产量将呈现明确的下滑态势;二是南非,劳工纠纷、运营管控等问题长期困扰供应链稳定,2025 年 4 月南非罢工事件曾直接导致锆英砂出口锐减 30%,引发价格波动。
同时,由于矿业项目开发周期长、资金投入大,高品位矿源枯竭带来的供应紧缺问题,短期内难以通过新增产能得到有效缓解,供给趋紧的行业格局将长期延续。
3)全球锆行业中下游锆制品行业发展情况
从当前需求结构来看,锆矿需求呈现“传统领域主导、新兴领域发力”的鲜明特征。根据全球锆矿龙头 Iluka 公司发布的公告数据,2025 年全球锆产品下游消费结构如下:陶瓷领域占比达 45%,为第一大消费赛道,需求主要来自建筑陶瓷板块;耐火材料与铸造领域合计占比 29%,为第二大需求来源;
锆化学品领域占比 21%,产品主要用于化工设备、管道阀门等工业场景;其余小众领域合计占比仅 2%,目前传统领域仍占据锆 70%以上的消费份额,而由于传统领域近两年有所承压,新兴领域出现快速增长,这种需求结构对生产高端锆产品的企业有利,一方面锆矿价格维持低位,另一方面高端产品价格则迎来快速上行,利润持续扩张。
值得重点关注的是,固态电池技术的加速商业化正重塑锆矿需求版图,成为未来行业需求增长的核心引擎。2026 年被业内普遍认定为半固态电池量产元年,而以锆为基材的氧化物固态电解质,已成为固态电池产业化进程中的关键技术路线之一。
据中信证券测算预测,到 2030 年,仅全球固态电解质领域对氧化锆的需求就将达到 7.8 万吨,正极材料领域需求达 1.2 万吨;叠加核电、高端陶瓷等传统领域的稳定需求,预计 2030 年全球锆英砂总需求量将达 148.9 万吨。
除固态电池领域外,随着经济社会持续发展与技术创新不断升级,锆产品的应用领域正持续拓宽,高端制造业中的金属锆、复合锆、核级海绵锆等产品需求保持持续增长态势,同时在液态金属、智能终端、智能穿戴等新兴领域的应用逐步落地渗透,进一步打开了锆矿的需求空间,行业市场潜力持续释放。
(4)中国锆行业总体现状与趋势
有色金属属于强周期行业,随着整个行业的不断发展,部分具有前瞻性的企业抓住行业机遇,通过扩充产能、技术工艺改进和产品升级等举措,不断地提升业务规模和市场占有率,而一些小型企业则逐渐边缘化。同时,最近几年随着新的资本进入,不但在锆英砂选矿行业,也包括锆英砂下游深加工行业,新建工厂规模和产能都有显著提高。锆行业产能集中度整体呈现越来越高的态势。
1)中国锆行业上游锆资源的储备和产量情况
2025 年,中国锆矿储量仅为 50 万吨,占全球总储备量不足 1%。中国锆矿资源主要分布在内蒙古自治区(约占 70%)和海南地区(约占 19%)。内蒙古自治区碱性花岗岩型矿床由于选矿困难和开采成本高等原因至今尚未开采利用,其它地区为海滨锆钛砂矿。我国常开采以砂矿床为主的锆英石矿床,包括海滨砂矿和冲积砂矿等类型,其中以海滨砂矿矿床最具工业价值。用于生产锆英石精矿的海滨砂矿矿床主要分布在山东半岛、福建省和海南省等沿海区域。
由于中国锆资源储备量较低,品相较差,中国锆行业企业经营所需锆主要依赖于进口,对外依存度超 90%。根据中国海关总署数据,2024 年我国锆矿进口量为 177.2 万吨,2025 年我国锆矿进口量已升至 214.33 万吨,同比增长 20.99%。主要来自于澳大利亚、南非等地。中国是世界锆矿资源的进口大国和消费大国。随着中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,在未来十几年内中国对锆矿资源需求仍将保持较大的规模。
2)中国锆行业中下游锆制品的发展情况
中国是全球最大的锆消费国,消费量占全球的一半。近年来,中国锆行业消费结构由传统的硅酸锆陶瓷行业为主逐步向高质量锆化学制品和精密铸造等行业发展。
①传统应用领域
锆的传统应用领域包括:陶瓷、耐火材料、铸造和锆化工。
锆最重要的传统应用市场为陶瓷工业,锆产品在该行业的传统应用包括:陶瓷体、釉料、瓷砖、熔块和颜料、卫生洁具、餐具等。我国是陶瓷生产大国,也是世界建筑陶瓷生产大国和消费大国,我国陶瓷市场份额占全球市场的2/3以上。陶瓷行业生产与消费与房屋竣工面积数据相关性强,与建筑、房地产及基建领域关系紧密。
锆产品在传统耐火材料应用主要为炼钢铁炉和玻璃炉窑砌衬,产品类型包括:锆英砖、锆刚玉砖、锆莫来石砖等。耐火材料行业与钢铁、水泥、玻璃行业关系紧密。
锆产品在传统铸造领域广泛用于砂型铸造和熔模铸造的模塑基材,其市场需求与精密铸造行业发展关系紧密。
传统锆化工材料包括:氯氧化锆、硫酸锆、碱性碳酸锆、碳酸锆铵、工业级海绵锆等,主要应用领域包括:化妆品行业(色素及止汗剂)、纸张印刷品(提高造纸强度以及耐水性涂料)、油漆和墨水(提高抗溶解能力以及作为溶剂基涂料的干燥剂等)、化工行业耐酸碱腐蚀设备等。
综上,锆在传统应用领域的需求主要受国家经济增速、城市化建设、工业化建设等宏观因素影响,与国民基础行业如房地产基建、建筑、陶瓷、钢铁、水泥、玻璃、化工、精密铸造等关系紧密。
②新兴应用领域
虽然传统锆制品受我国经济结构性调整的影响,需求量承压,但下游锆制品凭借其优异的性能在锆制品新兴应用领域得到广泛的应用。锆的高新应用正变得
越来越重要,它的增长速度远高于传统应用。近年来,发展迅速的锆应用领域包括:新能源电池(包括三元锂电池、固态电池、固体氧化物燃料电池等)、光伏行业、齿科生物陶瓷、5G 手机及智能穿戴设备、核级锆材、陶瓷基刹车片、人造宝石、膜材料以及其他高性能结构陶瓷领域。
2、锆行业下游市场规模
(1)氯氧化锆
氯氧化锆,又称八水合氯氧化锆,分子式为 ZrOCl2·8H2O,为白色或微黄色针状结晶体,加热至 150℃失去 6 个结晶水,210℃失去全部结晶水,溶于水、甲醇、乙醇、醚,不溶于其它有机溶剂,微溶于盐酸,水溶液呈酸性。
氯氧化锆是锆产业链中最主要的前端产品,是生产其它锆制品如二氧化锆、复合氧化锆、碳酸锆等几十种锆化合物以及稳定型/复合型氧化锆、海绵锆的主要基础性原材料,被广泛应用于高端陶瓷、核电材料及其他化工装备材料。除此之外,氯氧化锆也是重要化工、冶金等行业基础原料,可直接用于纺织、皮革、橡胶、塑料等行业,作为助染剂、鞣革剂、添加剂和干燥剂等。
在中国市场,受益于新能源电池正极材料添加剂、高端光学玻璃及电子信息通讯等领域的渗透率提升,氯氧化锆的表观消费量持续增长。根据 QYResearch《全球氯氧化锆市场研究报告 2024-2030》,2030 年全球氯氧化锆市场规模将达到 7.5 亿美元。
(2)二氧化锆
二氧化锆按加工方法分为化学法生产的二氧化锆和电熔法生产的二氧化锆。
1)电熔二氧化锆,简称电熔锆、电熔氧化锆,主要用于生产耐火材料和普通釉料。相对化学法生产的二氧化锆,杂质含量稍高,但成本相对较低。电熔氧化锆主要用于陶瓷和耐火材料、耐磨材料领域,在陶瓷生产领域常作为釉用和坯用色料添加剂,此外还可用于制备工业级海绵锆从而广泛应用于军工、电子、光学、航空航天、化学等领域。
受益于下游产业升级与高端制造需求的释放,全球电熔氧化锆市场近年来保持温和增长。据市场研究机构 Grand View Research 及中国有色金属工业协会钛锆铪分会统计数据综合测算,2023 年全球电熔氧化锆实际消费量约为 36 至 38万吨。在耐火材料基本盘稳固、电子陶瓷、陶瓷基刹车片与半导体精密加工领域需求增量加速的驱动下,行业研究机构预测 2024 年至 2030 年期间,全球电熔氧化锆消费量将以不低于 8%的年均复合增长率持续增长,预计至 2030 年市场消费规模有望达到 60 万吨左右。
2)化学法生产的二氧化锆(即:狭义的二氧化锆)是导电陶瓷、生物陶瓷、人造宝石、镀膜材料、现代冶金用高性能耐火材料、高性能高温隔热材料的主要原料之一,是支撑现代高温电热装备、航空航天器高温保护层、敏感元件、冶金耐火材料、玻璃熔窑用耐火材料等高技术新材料产业的重要支柱之一。二氧化锆可分为工业级二氧化锆和高纯二氧化锆两类,人造宝石和许多特种功能陶瓷须使用高纯二氧化锆。近年来,由于应用二氧化锆的人造宝石异军突起,其需求量快速增加。此外,最近几年,随着新能源产业技术的不断演化,二氧化锆在三元锂电池正极添加剂、固态电池电解质等领域的应用也逐步拓展。
二氧化锆产品产能较为集中,目前全球氧化锆生产企业主要集中在少数国家,主要包括中国、日本、法国、英国、美国、澳大利亚等。其中,欧洲、日本和中国是核心产区,根据 QYResearch 统计,2017 年全球近 90%的二氧化锆供应来自这三个地区。我国目前生产二氧化锆的企业约为三十家,规模较大的企业只有不到十家。据 QYResearch 测算,全球二氧化锆市场规模 2026 年有望达到 10.9 亿美元,年复合增速为 6.2%。1
①在陶瓷色釉料领域的应用
我国陶瓷色釉料的系统研究、规模生产始于 20 世纪 60 年代,直到 70 年代初,锆基色料的大规模生产应用才获得成功。锆基色料主要包括钒锆蓝、镨黄、钒锆黄、锆铁红、锆灰等色料,主要原料为氧化锆,其氧化锆用量通常占到色料原材料的 55%以上,氧化锆的品位和质量对锆基色料的质量有重要影响,而锆基陶瓷色料的明度、色相(红度值、黄度值)和彩度(色饱和度),以及高温稳定性对于需要经过高温烧制的陶瓷色料至关重要,是影响陶瓷色料品质的重要指标。
锆基色料中的部分色料对氧化锆的品质要求极高并要求粉体颗粒活性大、晶形规则、分散性好,普通电熔氧化锆产品无法满足上述要求。锆基色料在高温条件下不易与釉料反应,不放出气体,抗腐蚀,高温条件下在釉中溶解小,色彩稳定。
锆基色料受烧成气氛、基础釉料成分影响较小,对釉料适应性强,色料饱和度好,发色鲜艳。锆基色料混容性好,不同颜色之间可以按照任意比例在釉料中混合使用,可以调试出很多丰富色彩的调和色,应用范围广泛。因其具备上述优良性能,锆基色料自诞生以来就备受青睐,其生产应用得到飞速发展。
目前我国已成为世界第一大陶瓷生产国,受到我国建筑卫生陶瓷工业发展的拉动,我国也成为世界最大的陶瓷色釉料相关产品生产与消费大国,也是全球最大的色釉料出口国,作为陶瓷色釉料的重要原料,氧化锆市场需求规模巨大。
②压电陶瓷
压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、固相反应后而成的多晶体,并通过直流高压极化处理使其具有压电效应的铁电陶瓷的统称,是一种能将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。
压电陶瓷马达、扬声器可以将电能转换成机械能,压电陶瓷点火装置则是将机械能转换成电能。由于压电陶瓷材料具有正逆压电效应,且具备性能高、成本低、易于加工制备等特点,其在压电传感器、驱动器、换能器和滤波器等器件中得到了广泛的应用,应用范围覆盖航空航天、军事、信息电子、工业机械、医疗、汽车等众多领域。
氧化锆压电陶瓷由于性能参数多样、振动模式的研究与开发利用增多、器件制作技术进步等因素,近年来得到广泛应用,例如应用于压电点火装置和滤波器等。压电陶瓷是一种重要的功能材料,具有优异的压电、介电和光电等电学性能,被广泛地应用于电子、航空航天、生物等高技术领域。随着新兴领域的飞速发展和经济社会新的发展需求,未来压电陶瓷的快速发展将带动氧化锆需求的进一步扩大。
③人工宝石行业
立方氧化锆具有良好的耐久性和耐磨损性,能够长期保持光泽,并可制成透明度极佳、完全无色的产品,外观与钻石几乎无法分辨。若加入少量致色元素,可获得鲜艳的红、黄、绿、蓝、紫和紫红色的产品。
立方氧化锆被广泛应用于首饰、工艺品、钟表和服装等行业。凭借与钻石极为相似的外观和低廉的价格,成为天然钻石的最佳替代品和中低端饰品的主要原料之一。
根据国家统计局公布的数据,2025 年我国社会消费品零售总额首次突破 50万亿元大关,达到 50.12 万亿元,同比增长 3.7%,其中,限额以上单位金银珠宝类商品零售额达 3,736 亿元,同比增长 12.8%。我国目前是世界上最大的人工珠宝生产加工国,人工宝石产量占全球产量的 60%以上。
近年来,随着中国经济的持续发展,居民消费水平不断提升,居民愈发注重个人外在形象,对饰品的需求持续增加,人工宝石市场随之受益,推动了二氧化锆在人工宝石行业的持续增长。
④新能源领域
根据 EV Tank 发布的数据,2025 年全球新能源汽车销量达到 2,354.2 万辆,同比增长 29.1%;新能源汽车渗透率提升至 30%,较 2024 年增加 4 个百分点,全球新能源汽车市场保持强劲增长态势。根据中国汽车工业协会数据,2025 年我国新能源汽车产销量分别为 1,662.6 万辆和 1,649 万辆,同比分别增长 29%和28.2%,连续 11 年位居全球第一;新能源汽车国内销量渗透率达 50.8%,较 2024年提升 9.9 个百分点。
在新能源汽车市场持续增长的驱动下,动力电池产销量同步快速攀升。据韩国市场研究机构 SNEResearch 数据,2025 年全球电动汽车电池装机量达1,187GWh,同比增长 31.7%。国内市场方面,中国汽车动力电池产业创新联盟统计显示,2025 年我国动力电池累计销量 1,200.9GWh,同比增长 51.8%;累计装车量 769.7GWh,同比增长 40.4%。其中三元电池累计装车量 144.1GWh,占总装车量 18.7%,同比增长 3.7%。二氧化锆作为三元锂电池正极材料添加剂将充分受益于新能源汽车行业的持续蓬勃发展,需求将保持高位增长。
固态电池方面,《2025 中国固态锂电池产业链发展蓝皮书》预计,2027 年至 2030 年间,行业将集中建设 GWh 级产线,到 2035 年全球固态锂电池出货量有望超过 900GWh。市场需求方面,高工产研认为,未来五年内储能将成为固态电池出货增速最快的领域。二氧化锆作为锂镧锆氧(LLZO)氧化物固态电池路线电解质将充分受益。但固态电池技术仍未成熟量产,相关领域大规模应用仍需时间。
(3)复合氧化锆
复合氧化锆,又称半稳定、稳定氧化锆,是无毒、无味的白色或黄色粉末,化学性质稳定,化学成分、粒度和比表面积可控。根据粉末粒径大小,复合氧化锆分为普通微米级复合氧化锆和纳米级复合氧化锆,普通微米级复合氧化锆可以满足一般的中低端陶瓷使用,而纳米级复合氧化锆粒径更小,制作的陶瓷具有高强度、耐高温、耐磨、绝热绝缘、抗腐蚀以及电学性能好等物化特性。复合氧化锆是制造各类特种陶瓷、消费电子器件、光通讯器件、新能源材料、医疗器械材料的基础原料,同时在航空航天热障涂层和精密铸造领域也有广泛应用。
1)电子陶瓷
随着新能源汽车电驱系统、储能变流器、充电设备及高频功率电子器件的快速迭代,电子陶瓷对核心原料的纯度、稳定性、耐温性及绝缘性能提出更高要求,高纯氧化锆及其复合体系凭借优异的物理化学特性,成为该领域的关键材料选择。其核心应用覆盖高性能电子基材、耐高温绝缘结构件、新能源传感器陶瓷及各类功能陶瓷器件,推动锆系列产品及含锆复合氧化物从传统陶瓷领域,向新能源电子陶瓷、高端电解质等新兴赛道延伸拓展。
根据 QY Research 调研统计,2025 年全球电子陶瓷市场销售额达到了 2,187亿元,预计 2032 年将达到 3,390.30 亿元,行业整体呈现稳步增长态势2。其中,新能源领域的增量尤为突出,随着 800V 高压平台普及,IGBT 模块对高导热陶瓷基板的需求将增长 3 倍以上,预计 2025 年该细分市场规模超 200 亿元,CAGR达 25%。
在新能源装备性能持续升级、功率器件可靠性要求不断提升的行业背景下,新能源电子陶瓷作为支撑产业链高效运行的核心配套材料,市场需求将持续释放。
2)消费电子器件
复合氧化锆(含纳米级)因其高强度、高硬度、抗刮耐磨、温润亲肤、对电磁信号无屏蔽、散热性能好且具有良好生物相容性等优异性能,已在消费电子领域实现了重要应用,尤其是在智能手机背板、高端智能穿戴及指纹识别模组等方面。
氧化锆陶瓷背板已成为高端旗舰手机机型的重要材料选择。据 YH Research调研统计,2024 年全球氧化锆陶瓷手机背板市场规模约 3.38 亿美元,预计 2031年将达到 6.25 亿美元,年复合增长率(CAGR)为 9.3%。
另外,随着消费电子行业的发展,智能穿戴设备的使用越来越广泛,AppleWatch 产品问世就采用纳米复合氧化锆陶瓷,这对其它智能穿戴设备产品厂商形成了示范效应。根据 IDC统计数据,2024 年中国市场腕带设备出货量为 6,116 万台,同比增长 19.3%。下游智能穿戴行业高速增长将带动纳米复合氧化锆需求的持续放量。
3)在光纤通讯领域的应用
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,光通信原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用。与此同时,光通信还具备传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、中继距离长、线径细、重量轻、抗腐蚀能力强、抗辐射能力强等优点。陶瓷插芯与陶瓷套管是重要的光通信元件。
陶瓷插芯所制成的光纤连接器是可拆卸、分类的光纤活动连接器,使光通道的连接、转换调度更加灵活,可供光通信系统的调试与维护。光纤陶瓷插芯是以纳米复合氧化锆为主要原材料制作而成的陶瓷小管,中心有一微孔,主要应用于光纤连接器中,为光纤对接提供精确定位。
陶瓷套管则主要用于生产光纤适配器和光收发模块的接口部分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。陶瓷套管与光纤陶瓷插芯配套使用,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。
陶瓷插芯与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。
电信运营商需要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。根据 Light Counting 的数据,2016 年至 2020 年,全球光模块市场规模从 58.6 亿美元成长到 66.7 亿美元,2025 年全球光模块市场规模预计将达到113 亿美元,2021-2025 年 CAGR 达 11.3%。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,从而带动纳米复合氧化锆陶瓷套管市场持续增长。
4)新能源材料
①固体氧化物燃料电池(SOFC)
固体氧化物燃料电池(SOFC)是与氧化锆材料高度相关的重要能源应用方向,其中氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是 SOFC 体系中最经典、应用最成熟的电解质材料,在高温工况下具备优异的氧离子传导性能与结构稳定性,使得氧化锆在SOFC 领域具备扎实的技术基础与产业应用支撑。
SOFC 被誉为“21 世纪高效清洁的能源转换系统”,主要适用于分布式能源、工业自备电源、氢能耦合利用及高温分布式发电等场景。电解质是决定 SOFC工作温度、功率密度与使用寿命的核心关键材料,也是产业链中技术壁垒最高、价值弹性最大的环节。
随着中低温化技术持续突破,电池工作温度由传统 800-1000℃降至 500-700℃,SOFC 逐步摆脱成本高、启动慢等制约,应用场景持续拓宽。其增长动力已从传统分布式发电,延伸至 AI 数据中心备用与连续电源、氢氨耦合利用、远洋航运长时动力等新兴增量市场。2025 年全球固体氧化物燃料电池(SOFC)市场价值为 37.8 亿美元,预计 2026 年将达到 50.5 亿美元,到2034 年将达到 346.5 亿美元。
②多种锂电池原材料的研磨介质
动力电池是新能源汽车的“心脏”,在一定程度上控制着新能源汽车的发展。不断提升电池的续航能力和安全性能,成为新能源汽车产业链上企业所共同追求的目标。这就要求动力电池的制造工艺从源头材料开始,就要对关键物料的研磨工艺进行更加严格的把控。
动力电池中使用的锂化合物具有特定的粒度分布要求,因此需要使用超细锂粉来改善电池性能。纳米复合氧化锆制作的研磨珠作为最新一代纳米电池材料的研磨介质代表,具备高密度、高强度、耐磨性能良好、使用寿命长等优势,能实现新能源电池材料纳米级超细研磨和分散。
纳米复合氧化锆研磨珠适用于磷酸铁锂及前驱体、钛酸锂、硅碳负极、碳纳米管、石墨、石墨烯和锂电陶瓷隔膜、氧化铝隔膜等锂电行业关键原料的超细超低磨耗研磨。纳米复合氧化锆研磨珠不但可以使物料分散得更为均匀、一致,还可以将物料研磨至超细的纳米级水平,可以解决超硬材料的纯净研磨,显著提升动力电池关键原料的性能。
除了有优异的硬度、密度之外,纳米复合氧化锆研磨珠还有传统磨料没能做到的耐磨性和尺寸的多样性。PPM 级的磨耗解决了电池材料在研磨当中的交叉污染问题,直径宽广的选择性很好实现了电池材料从粗磨到精磨的过程。
高性能的纳米复合氧化锆研磨珠解决方案可以有效促进锂电池相关工艺及产品的技术升级,提高电池的储能量并降低运营成本,助力行业内技术的创新和产业的可持续发展。根据百谏方略(DIResearch)的调查,2025 年全球氧化锆珠市场规模将达到 7.13 亿美元,预计 2032 年达到 12.20 亿美元,年均复合增长率(CAGR)为 7.98%(2025-2032)。未来随着新能源汽车的不断推广、锂电池行业的迅速发展,将带动纳米复合氧化锆研磨珠需求进一步扩大。
③医疗器械材料
复合氧化锆是生物陶瓷市场中的核心材料,凭借其卓越的生物相容性、高强度与优异的美学效果,已成为牙科修复和骨科植入领域的首选材料之一。全球老龄化加剧和口腔健康问题日益普遍,是其市场需求持续增长的主要驱动力。3D打印、数字化牙科等技术的进步,提升了氧化锆医疗产品的生产效率、精度与定制化能力,进一步拓展了其应用范围。
A.牙科领域:氧化锆的核心应用市场
氧化锆基牙科材料(以二氧化锆为主要成分的先进陶瓷生物材料)凭借高强度、优异的耐用性、良好的生物相容性以及出色的美学效果,成为牙科修复领域的首选材料之一,尤其适用于对金属过敏的患者。其被广泛用于制作牙冠、牙桥、种植体等修复体,并随着口腔健康问题的日益严峻而需求持续上升。
全球氧化锆基牙科材料市场从2022年的2.809亿美元增长至2024年的3.206亿美元,历史复合年增长率为 6.8%。根据 GlobalMarketInsightsInc.的最新报告,2025 年市场规模为 3.421 亿美元,预计将从 2026 年的 3.656 亿美元增长至 2035年的 7.746 亿美元,预测期内的年复合增长率(CAGR)达 8.7%。
B.骨科领域:增长迅速的潜力市场
复合氧化锆在骨科领域的核心应用集中于人工关节,尤其是髋关节的陶瓷股骨头等关键部件。其具有优异的机械性能、抗磨损性和生物相容性,能显著提升人工关节的使用寿命。与传统金属-聚乙烯假体相比,氧化锆增强的陶瓷关节具有极低的磨损率且无金属离子释放,优势突出。目前,尽管人工关节市场仍以合金材料为主(约占 45%),但陶瓷关节已占据约 40%的份额,并在骨科创伤固定等领域展现出潜在应用价值。
市场需求方面,据 2024 年 5 月国家组织人工关节集中带量采购接续采购数据,全国 6,281 家医疗机构共申报人工关节需求量 58.16 万套,其中髋关节 28.6万套。QYResearch 预测,2030 年全球髋关节植入体市场规模将达 107.5 亿美元,年复合增长率为 3.3%。
随着我国进入人口老龄化社会,老年人口规模庞大、老龄化速度快且高龄化特征明显,骨关节炎患者逐年增加。在人工关节集采政策落地推动下,陶瓷髋关节的应用占比有望持续提升,从而加速氧化锆陶瓷在人工髋关节市场的增长。全球范围来看,人口老龄化与骨关节疾病发病率上升也将持续扩大骨科植入手术需求,为氧化锆材料带来巨大机遇。
C.其他新兴应用领域
在牙科与骨科之外,氧化锆生物陶瓷正持续向其他新兴医疗领域拓展。其应用可归纳为两大方向:外科植入物改性与再生医学。前者包括心脏外科中用于心脏缝合环涂层以提升生物相容性,以及脊柱外科中利用磷酸钙等生物活性陶瓷促进脊柱融合;后者则借助 3D 打印技术,定制个性化陶瓷植入物,用于软骨修复、神经再生等组织工程场景。
综上,复合氧化锆在生物陶瓷市场中地位稳固、前景广阔。技术创新、需求增长与新兴市场扩张共同构成其发展主旋律。尽管面临高成本挑战,但其无可替代的综合性能优势,使其在高端医疗植入物领域持续保持核心地位。随着技术进步与规模化生产,成本问题有望逐步解决,复合氧化锆在生物陶瓷市场的潜力巨大。
④热障涂层
热障涂层是一种涂覆于航空发动机和燃气轮机高温合金部件表面的陶瓷隔热层,能够将金属基体温度降低 100 至 300℃,同时阻挡高温燃气中的氧气和腐蚀性物质。热障涂层用氧化锆粉体属于氧化锆粉末的新兴细分市场。氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是过去三十年来应用最广、最为成熟的热障涂层陶瓷面层材料。
YSZ(氧化钇稳定氧化锆)热喷涂粉末是一种高性能陶瓷材料,由二氧化锆(ZrO2)与作为稳定剂的氧化钇(Y2O3)组成。该粉末专为热喷涂工艺设计,加热至熔融或半熔状态后,喷射到基材表面形成保护涂层。此类涂层具有卓越的热障性能、耐磨性和氧离子传导性,在航空航天、工业燃气轮机等高要求应用中至关重要。
据 24chemicalresearch 发布的《全球 YSZ 热喷涂粉末市场展望与预测 2025-2032》显示,2024 年全球 YSZ 热喷涂粉末市场规模为 6,120 万美元,预计到 2032年将增长至 9,900 万美元,预测期内年复合增长率为 7.1%。
全球热障涂层用氧化锆粉体市场正处于稳步增长阶段,主要得益于燃气轮机和飞机发动机中对热障涂层需求的持续上升。YSZ 凭借其独特性能,能够在极端环境中有效延长部件的使用寿命。
热障涂层用氧化锆粉体的市场增长主要受三大因素驱动:一是航空航天需求旺盛。未来十年,全球航空旅行需求预计增长超过 40%,飞机交付量预计增长57%;涡轮前温度每提升 100°C,发动机推力可增加 10%–20%,热障涂层正是保障高温部件稳定运行的关键。二是工业燃气轮机市场扩张。
先进热障涂层技术可提升燃气轮机效率 10%–15%,使涡轮叶片服役寿命提高 3 倍以上,并在循环载荷条件下的使用寿命比传统涂层延长 2–5 倍。三是可持续制造的推动。热障涂层能够延长部件的可重复使用性与服役寿命,减少材料浪费,降低全生命周期成本,实现经济效益与环保效益的双赢。
⑤精密铸造行业
据智研咨询报告,自 2000 年起中国铸件总产量已连续 25 年稳居世界首位,2024 年我国铸件产量达到 5,075 万吨,约占全球铸件总量的 45%。
锆精密铸造行业的增长主要由三大核心驱动力共同推动:航空航天领域对涡轮叶片等高温精密部件的需求占据氧化锆陶瓷芯市场超 35%的份额,凭借锆材料的高强度重量比与耐热性能,全球航空业扩张直接拉动锆基精铸材料需求;
核电装备领域中,核级锆合金铸件因反应堆包壳与结构件的刚需持续增长,单座千兆瓦级轻水堆初始堆芯即需 25-35 吨锆合金,叠加国际能源署预测 2050 年前核电容量增长约 40%,带动上游核电精密铸件需求;化工耐腐蚀领域作为工业级锆合金的最大应用场景,在石油化工、制药等环节的热交换器、泵阀管道铸造中用量不断扩大,受益于化工产业对耐腐蚀材料要求的持续提升。这三类驱动力从传统高端制造到战略新兴产业,共同构成了锆精密铸造市场长期向好的基本面。
(4)碳酸锆
碳酸锆,分子式为 ZrO(CO3)·xH2O,为白色粉末状固体,溶于有机酸、无机酸及碳酸铵中,但不溶于水和有机溶剂,受热易分解。碳酸锆主要用作化妆品添加剂和防水剂、阻燃剂、遮光剂以及纤维、纸张的表面助剂,并可用于制取锆铈复合催化材料,是纺织、造纸、涂料、化妆品行业的重要原料,近年来用量不断增长。
(5)硫酸锆
硫酸锆是皮革鞣剂、羊毛处理剂和油漆表面氧化剂的重要原料,可用作催化剂载体、氨基酸和蛋白质、沉淀剂和除臭剂,也是制取锆化学制品和金属锆、铪的中间原料。
(6)硅酸锆
硅酸锆是锆在自然界中的主要存在形式,经过粉碎、研磨、改性可制造硅酸锆产品。硅酸锆产品,是一种无毒、无味的白色或灰白色粉末,是一种优质陶瓷釉料的乳浊剂,广泛应用于日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷等制造行业。由于硅酸锆相比其他乳浊剂价格低廉、化学稳定性好,且能提高坯釉性能,釉面耐磨性能大大提高,所以它是目前陶瓷生产中最有应用价值的一种陶瓷釉用原料。
(7)海绵锆
海绵锆主要包括工业级海绵锆和核级海绵锆。核级海绵锆主要应用于核电领域,生产成本高,售价高昂。工业级海绵锆无需对铪进行分离,生产成本和售价相对核级锆低很多,可以广泛应用于除核以外的其他领域。
工业级海绵锆由于具有超强的耐酸耐碱、耐高温耐腐蚀等优异性能,主要应用于化工、航空航天、冶金电子、合金添加剂、耐腐蚀设备、吸气剂等领域,其中大部分(超过 50%)应用于化工领域(如醋酸领域)的耐酸碱腐蚀设备。
核反应堆是利用核裂变过程中释放出的巨大能量转化成电能,由于反应过程会释放出大量的辐射,安全一直是核反应堆考虑的首要问题。核燃料包覆材料包壳是核反应堆的首套保护程序,核级海绵锆是核反应包壳的主要构成材料。
(二)行业进入的主要壁垒
1、客户壁垒
客户对锆及其制品的纯度、放射性要求较高,锆制品质量的稳定性对客户生产的稳定性具有重要的影响。下游大型客户一般对供应商有严格的资质认证,特别是用于核工业、军工、航空航天、新能源电池等新兴应用领域的锆制品,其供应商需要经过下游客户的严格资质审核和产品认证。认证周期通常较长,包括技术能力评估、样品测试、小批量试用和规模化供应等环节,一旦通过认证并成为合格供应商,下游客户通常不会轻易更换供应商,形成了较高的客户粘性和进入壁垒。
2、资金壁垒
锆制品生产企业的资金需求主要分为建设期的建设资金和正常经营中营运资金两部分。锆制品行业是资金密集型行业,建设期厂房、设备等投入金额较大且建设周期较长,同时由于中国锆英砂主要依靠从国外进口,采购周期相对较长,且锆英砂原材料价值较高,为了降低原材料价格波动对企业生产经营带来的不利影响,规模较大的锆制品生产企业通常会根据国际市场锆英砂价格波动情况进行主动库存管理。此外,为了满足新兴领域对锆材料高性能、高精度、高稳定性等要求,企业需不断投入大量资金进行技术研发和创新,行业存在较高的资金壁垒。
3、技术壁垒
锆行业中,复合氧化锆为新材料的一个新兴的领域,技术含量高、工艺要求严格、设备精密,对企业的整体实力要求较高,新企业进入的门槛较高。核级锆材的纯净度要求极为严格,生产过程中需要掌握先进的锆铪分离、纯化和加工技术。纳米氧化锆、复合氧化锆等高端产品的制备技术难度大、工艺复杂,需要长期的技术积累和研发投入。行业领先企业可以在市场竞争中通过持续的产品研发、技术工艺改进、推动行业产品升级换代等方式提高进入企业的门槛。
(三)行业发展趋势
1、产品应用领域从传统向新兴拓展,新兴领域成为核心增长引擎
锆行业涉及从基础锆化学品到高端功能锆材料的完整产业链,传统应用领域主要集中于陶瓷色釉料、耐火材料、人造宝石、磨料磨具、铸造等。近年来,随着锆材料精深加工技术的突破及下游产业升级,锆制品的应用不断向高技术含量、高附加值的新兴领域延伸。
在新能源、生物医疗、航空航天、电子信息等战略性新兴产业中,锆基材料凭借其优异的离子导电性、化学稳定性、生物相容性、高熔点及抗热震性等综合性能,已成为关键组件与核心原料的重要选择。上述趋势推动锆行业从传统的“量增”模式转向“质量并重、应用驱动”的高质量发展路径,率先突破新兴领域技术瓶颈并实现稳定供货的企业,将在新一轮产业竞争中占据先机。
2、安全环保标准趋严,行业准入门槛持续提高
锆行业生产过程中,尤其是基础锆化学品制备环节,会产生含酸废水、含碱废液、氯气及粉尘等污染物。随着国家《环境保护法》《水污染防治法》及地方“三废”排放标准日益严格,企业必须投入大量资金用于废水处理系统、废气回收装置、固废资源化利用设施的建设与升级。与此同时,美欧等发达国家对进口锆制品中重金属残留、放射性限量等指标的要求不断提高,也倒逼国内生产商全面提升清洁生产水平。
不具规模优势和技术积累的小型锆加工企业,因难以承担高昂的环保治理成本和合规成本,将逐步退出市场。未来,锆行业将呈现“强者恒强”的格局,具备完善环保体系、规模化产能和资源综合利用能力的企业,才能持续运营并参与国际竞争。
3、持续强化研发能力,支撑产品升级与定制化服务
锆行业已不再是简单的前端矿物加工,新兴应用对产品粒度分布、纯度、晶相结构、稳定性、表面改性等指标提出了严苛要求。这要求企业研发团队既具备深厚的材料科学与无机化学基础,又能深入了解下游客户工艺及使用场景。同时,企业需具备灵活的定制研发与快速迭代生产能力。因此,拥有高水平研发人才、持续的技术储备、完善的试验检测条件以及快速响应客户需求的工程转化能力,将成为锆行业企业持续发展的核心动力。
(四)行业竞争格局
(1)江西晶安高科技股份有限公司
江西晶安高科技股份有限公司成立于 1988 年 10 月,注册资本 15,783.85 万元,法定代表人为张宇,注册地位于江西省南昌市安义县万埠镇八宝路 37 号。该公司是一家集研发、生产、销售、资源综合利用为一体的锆材料和新能源材料高新技术企业。根据其官方网站披露的信息,该公司具备锆相关产品年生产能力
主要包括:氧氯化锆 70,000 吨、碳酸锆系列产品 25,000 吨、氧化锆 3,000 吨、稳定氧化锆 1,200 吨、其它锆化物产品 3,000 吨。
(2)山东广通新材料有限公司
山东广通新材料有限公司系长裕控股集团股份有限公司子公司,长裕集团为上海证券交易所主板上市公司,证券代码为 603407。总部位于山东省淄博市,主要产品有氧化锆及锆盐、二元酸、氯化钠、硫酸钠、工程尼龙、塑料、热熔胶、二氧化硅、硅酸钠等。根据招股说明书,其拥有氯氧化锆产能 7.5 万吨/年、碳酸锆产能 1 万吨/年、氧化锆有效产能 1 万吨/年、纳米复合氧化锆产能 0.28 万吨/年。
(3)三祥新材股份有限公司
三祥新材(上海证券交易所主板上市公司,股票代码:603663.SH)成立于1991 年 8 月,法定代表人为夏鹏,注册地位于福建省宁德市寿宁县解放街 292号。该公司是一家专注于锆系、镁系、先进陶瓷系等新材料的研发、生产和销售的企业,主要产品涵盖电熔氧化锆、海绵锆、氧氯化锆、纳米氧化锆、氧化锆陶瓷等。
(4)凯盛科技股份有限公司
凯盛科技股份有限公司主营业务有两大板块,即电子信息显示和应用材料业务。其中,应用材料业务主要围绕锆、硅、钛三种元素,立足锆系产品,如电熔氧化锆、硅酸锆、稳定锆等,在此基础上扩大产品系列,如球形石英粉、高纯合成二氧化硅、纳米钛酸钡、稀土抛光粉等产品。
锆系列产品是应用材料板块的旗舰产品,可广泛应用于电子、光学、航空航天、生物医疗、化学、建材等领域。其中电熔氧化锆主要应用于耐火材料、陶瓷色釉料、先进陶瓷,2019 年被认定为国家制造业单项冠军产品。特种锆系产品包括稳定锆、纳米氧化锆,在生物陶瓷、电子陶瓷、新能源等领域需求旺盛,其中稳定锆产品性能优良,纳米氧化锆纯度高于 99.5%。
(5)广东东方锆业科技股份有限公司
广东东方锆业科技股份有限公司(简称:东方锆业,股票代码:002167),是一家专注于锆系列制品研发、生产和销售的国家火炬计划重点高新技术企业。公司拥有多个独立的规模化生产基地,包括广东汕头、韶关乐昌、河南焦作以及云南楚雄生产基地等,形成下游锆制品的完整产业链。公司产品涵盖锆英砂、钛精矿、独居石、硅酸锆、氯氧化锆、电熔锆、二氧化锆、复合氧化锆、氧化锆陶瓷结构件九大系列共一百多个品种规格,是我国锆行业中技术领先、具备核心竞争力和综合竞争力的企业之一,也是全球锆产品品种齐全的制造商之一。
(五)行业技术水平和经营特征
1、行业技术水平
我国锆矿发展背景而言,我国锆整体行业以中游精炼和下游加工为主,目前中国锆行业技术和专利都集中在精炼和加工领域,数据显示我国锆行业专利近年来有所下降,细分研发团队来看,中石化是 2013 年我国锆行业专利数量最多的研发团队。
随着中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,在未来十几年内中国对锆矿资源需求仍将保持较大的规模,国内锆矿资源消费结构也将发生重大转变,由传统的硅酸锆陶瓷行业为主逐步向高质量锆化学制品和精密铸造等行业发展。但中国锆矿资源可采储量不足,国内开采和生产的锆英砂产量远不能满足国内需求,中国锆英砂供应大量依赖进口。
在传统锆制品方面,中国已经具备了较为成熟的生产技术和能力,以氯氧化锆为例,我国已成为氯氧化锆产量最大的国家。国内厂商在其他锆化合物如硅酸锆、碳酸锆、硫酸锆、二氧化锆等产品上也已经具备了基本的生产技术,随着我国从制造大国向制造强国的转变以及环保要求不断提升,相关技术不断成熟,传统生产工艺将逐步被更具有优势的生产工艺水平所取代。
随着科技进步和研究加深,二氧化锆、复合氧化锆等锆制品在精密陶瓷、电子陶瓷、医疗器械、新能源、核能以及精密铸造等领域开发出日益广泛的新用途,锆产业正加速从以传统初级产品为主向高质量、精细化的方向转型升级。从技术路径看,国内龙头企业正积极推动工艺和技术升级,从而显著提高产品附加值。下游需求的多元化拓展与技术的精细化升级,正在驱动中国锆产业迈向以高性能复合氧化锆、新能源电池材料、纳米级粉体材料为核心的新兴新材料赛道。
2、经营特征
(1)周期性
锆行业上游锆资源和中游锆制品受宏观经济周期影响较大。在宏观经济上升期间,企业通常会加大中游锆制品的生产投入和上游锆资源的需求,行业需求呈上升趋势;而在宏观经济下滑期间,中游锆制品需求减少,同时受中游锆制品客户需求不足的影响,中游企业对锆资源的需求将减少,所以,上游锆矿砂和中游锆制品存在一定的周期性。
下游锆制品及其在新兴领域应用的需求受宏观经济周期的影响较小,不具有明显的周期性。
(2)区域性
锆行业上游产业由于锆资源全球分布不均匀,导致锆矿砂等生产锆制品的原材料开采和销售存在明显的区域性特征。
锆行业中下游产业涉及到众多行业和部门,不存在明显的区域性。
(3)季节性
锆行业整体不存在明显的季节性特征。
(六)所处行业与上下游的关联性
锆行业的上游主要是开采锆矿和锆矿砂以及相关贸易、由锆矿和锆矿砂生产出锆英砂并销售。锆英砂是最重要的含锆矿物,在锆矿物中分布最广、储量最大、类型最多,是一种以锆的硅酸盐为主要组成的矿物。锆英砂是制取锆、铪及多种锆制品的主要原料,具有熔点高、热导率低、线膨胀系数小等特点,广泛用于冶金、铸造等行业。
锆行业的中游主要是传统锆制品的生产、制备、销售。传统锆制品主要品种有氯氧化锆、二氧化锆、碳酸锆、硫酸锆、硅酸锆、电熔氧化锆、复合氧化锆等;下游主要是面向陶瓷行业、光伏行业、人造宝石、耐火材料、金属锆材、新能源电池、齿科生物陶瓷、陶瓷基刹车片以及其他高性能结构陶瓷领域的锆制品的生产、销售。

