我国光学玻璃行业经过数十年发展,形成了上游原材料、中游玻璃材料、元件、模组制造以及下游应用领域的产业链,产业链的中上游主要进行光学玻璃材料、压型及光学元件制造,行业中游产业链还包括光学镜头、光电转化模组制造等。
行业上游主要为原材料,主要包括矿产、化工原料及稀土原料;行业下游主要为安防监控、车载镜头、光学仪器、智能投影、照相摄像、智能车灯、高端工艺品等领域。光学玻璃整体产业链较长且制造工艺复杂,各环节分工细致且专业化程度高。
产业链上游光学玻璃材料制造厂商对于设备和生产技术的要求高,属于资本密集型和技术密集型产业,根据下游用户产品需求特点和应用领域设计原材料配方,采购对应的矿产、稀土及化工原材料,并精进制造工艺,生产出不同性能的光学玻璃材料。
光学玻璃型件厂商根据光学元件厂商的需求对板材进行切割升温加压的方式改变物理形态,制备成棒材、压型件、切割件等型件。
光学元件厂将型件加工处理后形成特定光学性能的透镜、棱镜等光学元件。光学模组厂将光学元件集成为可实现特定光学性能的光学模组并应用于最终产品。
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,2022 年我国光学材料市场规模达到 31 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。