電子玻璃行業(yè)研究：千億市場，進口替代可期一、初識行業(yè)——強壁壘，高端制造的典范什么是電子玻璃？電子玻璃通常被認為是應(yīng)用于電子、微電子以及光電子領(lǐng)域的高技術(shù)

玻璃產(chǎn)品，具有光電、熱電、聲光及磁光等功能，主要用于制作電真空器件、電子顯示

產(chǎn)品以及微電子、光電子等領(lǐng)域的關(guān)鍵玻璃材料，如光電源電子玻璃、蓋板玻璃以及顯

示電子玻璃等。與普通玻璃相比，電子玻璃在物理性質(zhì)方便具備明顯差異，其厚度更薄、

抗壓強度更大、熱膨脹性更小等。電子玻璃行業(yè)經(jīng)歷了近

140

年的發(fā)展，下游產(chǎn)品的變化以及對產(chǎn)品性能的要求不斷提高

推進電子玻璃行業(yè)的進步：階段

1—電真空玻璃：電真空玻璃經(jīng)過百年傳承，至今仍經(jīng)久不息。電燈泡及電子

管的玻璃外殼均采用電真空玻璃，電真空玻璃具有耐高溫、高絕緣性、耐高頻以及

防射線等特性，推動電燈泡及電子管的發(fā)展；階段

2—陰極射線管（CRT）顯示玻璃：

CRT電視在

1958

年第一次出現(xiàn)在中國，

并在后續(xù)的

40

至

50

年間高速發(fā)展，但是

CRT電視機由于體積大、耗能高，限制

其屏幕尺寸的增長，面臨逐漸被淘汰的命運；階段

3—平板顯示器（FPD）玻璃：FPD正處于高速發(fā)展階段，成為玻璃廠商競爭

的主戰(zhàn)場，并不斷推動電子玻璃產(chǎn)業(yè)的進步。進入

21

世紀以后，F(xiàn)PD相比于

CRT顯示器更輕薄、功耗更小并有利于人體健康，因而逐漸替代

CRT顯示器。電子玻璃包含的品種較為豐富，但目前技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展主要體現(xiàn)在手機、平板電腦、

液晶電視、工控屏等終端顯示產(chǎn)品的顯示玻璃以及防護蓋板玻璃為主，因此報告中電子

玻璃指顯示玻璃以及防護蓋板玻璃。1.分類方法復(fù)雜，聚焦“兩塊”玻璃電子玻璃可根據(jù)化學(xué)成分（有堿玻璃、無堿玻璃）、功能用途（蓋板玻璃、面板玻璃）、

尺寸世代（高世代、低世代）以及制造工藝（溢流法、浮法、流孔下拉法）進行分類：按照化學(xué)成分中堿金屬的含量分為有堿玻璃和無堿玻璃。其中有堿金屬含量大于

0.1%

的玻璃成為有堿玻璃，主要包括鈉鈣玻璃（Na2O-CaO-Al2O3）和高鋁硅酸鹽玻璃（ROAl2O3-SiO2，R為堿金屬）；堿金屬含量小于

0.1%的玻璃為無堿玻璃，主要包括硅酸鋁

玻璃（Al2O3-SiO2）和硼硅酸鹽玻璃（B2O3-Al2O3-SiO2）。按照功能用途可以分為面板玻璃基板和視窗防護蓋板玻璃：面板玻璃基板：主要用作液晶或晶體管的基板，并在玻璃表面進行相關(guān)電路和制程

的加工。其中

TN-LCD與

STN-LCD面板玻璃基板可以采用有堿玻璃，TFT-LCD面板只能采用無堿玻璃，因堿金屬離子會影響薄膜晶體管柵壓的穩(wěn)定性，影響正常

使用。由于

TFT-LCD顯示技術(shù)成為主流，玻璃基板通常特指

TFT-LCD玻璃基板。蓋板玻璃基板：作為觸摸屏的最外層，起到保護觸摸的作用，并且可在表面進行絲

印圖案、標志等，通常具有高硬度、耐劃傷及防指紋等特性。蓋板通常采用有堿玻

璃，高鋁硅酸鹽玻璃相較于鈉鈣玻璃具有更高強度，在高端蓋板玻璃中應(yīng)用廣泛。按照原片尺寸劃分，可以分為高世代玻璃與低世代玻璃，其中

8.5

代及以上稱為高世代，

6

代及以下則稱為低世代。高世代產(chǎn)線玻璃相比于低世代產(chǎn)線玻璃尺寸更大，因而產(chǎn)量

更大，生產(chǎn)效率更高，技術(shù)也相對更加成熟和先進。玻璃在生產(chǎn)后段工序中需要進行切

割，而玻璃的最高切割效率通常在切割

6-8

塊左右，因此高世代玻璃通常用于大尺寸液

晶電視，且高世代玻璃基板還能在高切割效率下用于相對較小尺寸產(chǎn)品，生產(chǎn)效率提高。按照工藝可分為浮法、流孔下拉法與溢流法。其中浮法工藝應(yīng)用最為廣泛，產(chǎn)能較高，

但打磨拋光程序增加工藝成本；流孔下拉工藝需要雙側(cè)打磨拋光，產(chǎn)品不良率較高，逐

漸被淘汰；溢流制造工藝加工質(zhì)量最優(yōu)，工藝難度較大，目前為玻璃基板加工主流工藝。2.性能要求嚴格，鑄高端制造典范TFT-LCD玻璃基板對于性能具有極高要求。玻璃基板在平整度和粗糙度方面需要保證

在

20mm的長度范圍內(nèi)厚薄差要小于

10nm；應(yīng)變點溫度超過

650℃，從而保證在高熔

點情況下玻璃本身不會產(chǎn)生永久變形；玻璃基板在

0.5mm左右的厚度下為保證足夠的

硬度，其楊氏模量超過

70GPa。TFT-LCD玻璃基板生產(chǎn)工序復(fù)雜，廠房凈化等制造環(huán)

境要求嚴格，屬于典型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。TFT-LCD玻璃基板在高性能的要求下，行業(yè)天然具備技術(shù)壁壘，主要體現(xiàn)在配方制備、

設(shè)備研發(fā)以及制作工藝三個方面。第一，配方制備的壁壘。玻璃基板配方中各種原料的選取與配比對性能具有直接影響，

而這種材料配方一直被國外專利所封鎖，自主研發(fā)則需要上千次的試驗確定合適的配比；第二，設(shè)備研發(fā)的壁壘。優(yōu)質(zhì)的玻璃基板大多通過溢流法加工，但生產(chǎn)設(shè)備均由玻璃廠

商自主研發(fā)且不對外銷售，行業(yè)潛在進入者需要重新設(shè)計并制作生產(chǎn)設(shè)備；第三，制作工藝的壁壘。采用溢流法工藝制作玻璃基板時，需要準確的控制溫度、流速

等多個參數(shù)，實施難度較大。技術(shù)壁壘之外，玻璃基板行業(yè)還具備高資金壁壘。玻璃基板生產(chǎn)分為前段熔化成型工序

和后段切割加工工序，高世代玻璃基板生產(chǎn)技術(shù)的核心在于前段工序，主要由美國和日

本企業(yè)掌握，中國企業(yè)只能通過合資建廠的方式建立后段加工產(chǎn)線。一條高世代玻璃基

板生產(chǎn)線的投資高達

20-30

億元，投資回收期長達

5-8

年，建立高資金壁壘。蓋板玻璃起到觸摸屏最外層保護作用，需要具有較強的防沖擊、耐刮花性能，其技術(shù)壁

壘主要存在兩個方面：玻璃生產(chǎn)工藝和化學(xué)強化工藝。1）玻璃生產(chǎn)工藝蓋板玻璃根據(jù)化學(xué)成分分為鈉鈣玻璃和高鋁玻璃，其中高鋁玻璃具有更高的

Al2O3

含

量，具有更高的抗跌落性。但也由于配方中含有較多的氧化鋁和氧化鈣，在同樣的溫度

條件下玻璃表面張力更大，在后期工藝中容易產(chǎn)生翹曲，降低玻璃質(zhì)量。高鋁玻璃蓋板

采用溢流工藝產(chǎn)品良率更高；采用浮法工藝需要解決熔化控制、波紋度和平面度控制等。2）化學(xué)強化工藝蓋板玻璃的強度可以通過化學(xué)強化工藝進一步增強，包括高溫強化型和低溫強化型，低

溫強化更多。低溫強化是指在玻璃轉(zhuǎn)變點溫度之下，利用大半徑離子去交換出玻璃表面

小半徑離子，在玻璃表面產(chǎn)生擠塞的作用，從而產(chǎn)生壓應(yīng)力，起到提高玻璃強度的效果。二次強化是技術(shù)突破關(guān)鍵。目前主流的工藝為一步法強化，增強玻璃表面壓應(yīng)力，但離

子交換深度（DOL）較低。部分玻璃廠商能夠?qū)崿F(xiàn)二步法強化，在提高玻璃表面應(yīng)力的情況下，還能夠得到更大的離子交換深度，從而在發(fā)生碰撞時內(nèi)部裂紋在在深度處停止

擴展，產(chǎn)品的抗摔與抗跌落性能得到較大的提升，成為眾多玻璃廠商競爭的領(lǐng)域?；瘜W(xué)強化需要長時間的研發(fā)，具有技術(shù)壁壘。蓋板玻璃二步強化后的性能與玻璃組分、

離子交換熔鹽成分、離子交換時間和溫度等有關(guān)，需要經(jīng)過不斷的研發(fā)確定化學(xué)強化時

需要考慮化學(xué)強化溫度，強化時間和熔鹽配比，第一步強化工藝與第二步強化工藝都有

三種變量因素需要進行系統(tǒng)搭配與優(yōu)化，以獲得合理工藝參數(shù)。二、解構(gòu)市場——國外先發(fā)，國內(nèi)加速追趕1.產(chǎn)業(yè)鏈地位高，突出的盈利能力電子玻璃對于下游產(chǎn)品性能影響較大，其中

TFT-LCD玻璃基板與面板分辨率、透光度、

視角等關(guān)鍵參數(shù)密切相關(guān)，蓋板玻璃則關(guān)乎產(chǎn)品耐摔和抗跌落性。電子玻璃在研發(fā)生產(chǎn)

中具有高技術(shù)和資金壁壘，因此產(chǎn)業(yè)鏈中玻璃廠商具有較高話語權(quán)，具備較高盈利水平。TFT-LCD玻璃基板屬于液晶產(chǎn)業(yè)鏈，上游為玻璃基板、偏光板、液晶材料以及驅(qū)動

IC等原材料供應(yīng)商，中游為

LCD模組組裝及面板制造商，下游則為液晶電視、手機及平

板等電子產(chǎn)品生產(chǎn)商。成本占比低，盈利能力高。在LCD面板產(chǎn)業(yè)鏈中，玻璃基板雖然僅占到面板成本的15.2%，

但是由于其研發(fā)制造難度較大，且在研發(fā)初期需要大量的資本投入，在產(chǎn)業(yè)鏈上具有較

強的議價能力，因而玻璃基板企業(yè)具有的良好的盈利能力。蓋板玻璃同樣盈利較好。在蓋板玻璃產(chǎn)業(yè)鏈上，上游為玻璃基板、鍍膜材料、拋光材料

等原材料供應(yīng)商，中游為蓋板玻璃加工制作商，下游為液晶電視、手機及平板等電子產(chǎn)

品生產(chǎn)商。從東旭光電看，其以生產(chǎn)蓋板玻璃為主的四川旭虹子公司凈利率水平基本保

持在

20%左右，明顯好于其他子公司。2.集中度高，國外巨頭處優(yōu)勢地位電子玻璃市場集中度高，并長期由美國與日本玻璃巨頭壟斷，在

TFT-LCD玻璃基板和

蓋板玻璃方面都占據(jù)著絕對的市場份額：顯示基板：在

TFT-LCD玻璃基板方面，康寧的市場份額接近

50%，旭硝子（AGC）和

電氣硝子（NEG）分別以

22.7%和

17.3%的份額占據(jù)著全球第

2

與第

3

的位置，TFTLCD玻璃基板市場

CR3

高達

87.5%，具有極高的市場集中度。蓋板玻璃：高鋁玻璃相比于鈉鈣玻璃具有更高的強度，逐漸占據(jù)市場，高鋁玻璃占比

80%

左右。在高鋁蓋板玻璃領(lǐng)域，康寧、旭硝子及肖特三家企業(yè)壟斷市場份額

90%以上，其

中康寧市占率超過

50%。以康寧為例，海外企業(yè)壟斷源于長期技術(shù)積累。無論是

TFT-LCD玻璃基板還是蓋板玻

璃，都需要極強技術(shù)研發(fā)能力，來源于長時間的積累。國外龍頭企業(yè)較早進入電子玻璃

行業(yè)，并通過大量的投資和持續(xù)的研發(fā)，最終建立起絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢和行業(yè)壁壘。從目

前全球的專利分布看，主要集中于康寧、旭硝子等海外龍頭手中，具備較強的技術(shù)優(yōu)勢：玻璃龍頭康寧公司在

1879

年愛迪生發(fā)明燈泡時便為其生產(chǎn)燈泡玻璃，在

1971-1972

年

美國

CRA公司制造出了采用

DSM的液晶手表，液晶顯示也隨之進入實用化階段，康

寧由此開展了顯示玻璃的研究生產(chǎn)，并在

1986

年開始為電子產(chǎn)品廠商提供液晶顯示器

玻璃基板；2007

年蘋果推出智能手機時，康寧公司同年研制出的“大猩猩”蓋板玻璃憑

借優(yōu)異的抗跌落性能成為高端手機蓋板玻璃的絕對領(lǐng)導(dǎo)者。3.任重道遠，國內(nèi)企業(yè)加速追趕中政府不斷推出政策支持電子玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展。電子玻璃是電子信息產(chǎn)品的基礎(chǔ)支撐產(chǎn)業(yè)

之一，直接影響電子信息產(chǎn)品的發(fā)展。中央和各級地方政府為了支持國內(nèi)電子玻璃產(chǎn)

業(yè)的發(fā)展，也開始不斷推出支持性的政策，包括提高面板的進口關(guān)稅，對有能力突破

技術(shù)壁壘的企業(yè)給予貨幣補貼等。國內(nèi)企業(yè)起步晚，發(fā)展滯后。2003

年成都光明光電曾采用流孔下拉工藝進行玻璃基板

開發(fā)，并制作出

400mm×450mm玻璃基板，但良品率不足并未量產(chǎn)；2007

年彩虹集

團與東旭集團在陜西咸陽，采用溢流法工藝建設(shè)第

5

世代玻璃基板產(chǎn)線，并于

2008

年

9

月成功生產(chǎn)出我國第一片合格玻璃基板；直到

2019

年中國建材

8.5

世代產(chǎn)線投產(chǎn)才

使得國內(nèi)企業(yè)在高世代領(lǐng)域取得突破。對比之下，康寧玻璃基板于

1986

年就已經(jīng)投產(chǎn)，

當前康寧及旭硝子已經(jīng)完成了

10.5

世代玻璃基板的生產(chǎn)建設(shè)，并向下游面板廠商供貨。國內(nèi)玻璃基板企業(yè)加速追趕。TFT-LCD玻璃基板國內(nèi)主要有東旭集團、彩虹股份、中國

建材等公司，2019

年共有

30

條

4.5

世代至

8.5

世代玻璃基板生產(chǎn)線。2019

年中國建

材自主研發(fā)生產(chǎn)的我國首片

8.5

代

TFT-LCD玻璃基板在安徽蚌埠成功下線，標志著我

國實現(xiàn)了高世代液晶玻璃基板零的突破；2021

年

2

月，彩虹股份自主設(shè)計建設(shè)的

8.5

世

代玻璃基板標準化產(chǎn)線也正式點火，成為我國第

2

條高世代玻璃基板產(chǎn)線。蓋板玻璃同樣任重道遠。中國建材于

2005

年采用浮法工藝制造出鈉鈣蓋板玻璃，雖然

具有良好的防刮花性能，但是抗跌落性能較差。直到

2013

年，科立視材料有限公司建

成一條第

4.5

世代的高鋁蓋板玻璃生產(chǎn)線，采用溢流法工藝生產(chǎn)處合格的產(chǎn)品。中國南

玻集團下屬公司與中國建材（蚌埠）光電材料有限公司分別在

2016

年與

2017

年生產(chǎn)

出合格的高鋁蓋板玻璃。部分國內(nèi)企業(yè)已生產(chǎn)高端高鋁蓋板玻璃。在蓋板玻璃方面，國內(nèi)主要有東旭光電、彩虹

股份、中國南玻、旗濱集團以及中國建材等企業(yè)進行高鋁硅蓋板玻璃的研發(fā)生產(chǎn)。近年

來一些傳統(tǒng)的玻璃廠商也逐漸進入到高端蓋板玻璃市場中，旗濱集團于

2019

年開始研

發(fā)生產(chǎn)高鋁硅蓋板玻璃，2020

年產(chǎn)線投產(chǎn)，2021

年預(yù)計有望取得突破；南玻

A的

KK6

蓋板玻璃已可以進行二次強化并通過多家廠商認證，開始進軍高端蓋板領(lǐng)域。整體看國產(chǎn)蓋板玻璃與康寧“大猩猩”蓋板玻璃仍存在一定的差距，康寧公司于

2007

年推出第一代“大猩猩”蓋板玻璃并不斷更新，于

2018

年升級至第六代，能夠滿足高

達

2m的抗跌落試驗，而東旭光電生產(chǎn)的“王者熊貓”蓋板玻璃能夠滿足

1.5-2m的抗

跌落試驗，彩虹股份生產(chǎn)的“凱麗

6”蓋板玻璃僅能滿足

1m左右的抗跌落試驗。三、空間測算——千億市場，進口替代可期我們測算全球面板玻璃以及蓋板玻璃的行業(yè)空間約為

650、260

億左右，且電子玻璃行

業(yè)仍在增長，隨著高附加值的

3D玻璃等應(yīng)用提升，行業(yè)有望達到千億規(guī)模。對應(yīng)國內(nèi)

空間，考慮到我國

LCD面板產(chǎn)能占比

65%左右，預(yù)計國內(nèi)面板玻璃基板的空間為

400

億左右；國內(nèi)手機產(chǎn)量占比全球約為

80%，對應(yīng)空間為

210

億左右。隨著國內(nèi)企業(yè)在

技術(shù)上的不斷突破，未來進口替代空間較大。1.“兩塊玻璃”的全球市場空間測算面板玻璃空間測算LCD與

OLED面板的不同應(yīng)用。目前主流的顯示面板類型為

TFT-LCD面板，使用壽命

長且技術(shù)成熟易于量產(chǎn)。OLED面板則因為更加輕薄以及顏色對比度更好等優(yōu)點而不斷

發(fā)展，但由于壽命相對較短且難以大屏化，主要應(yīng)用于智能手機等移動電子設(shè)備上。TFTLCD面板與

OLED面板在玻璃基板上無本質(zhì)區(qū)別，只是

TFT-LCD面板需要

2

塊玻璃基

板，而

OLED面板僅需要

1

塊玻璃基板。OLED在小尺寸屏幕中應(yīng)用較多。從現(xiàn)狀來看，與大尺寸屏幕類似，智能手機面板大部

分為

LCD面板，但

OLED面板在智能手機中的滲透率逐年提高。根據(jù)智能手機出貨量、

OLED面板滲透率和智能手機的平均尺寸可測算小尺寸面板中玻璃基板的需求量。LCD玻璃基板的空間測算：全球空間約為

600

億左右。1）價：面板玻璃基板的銷售均

價可通過下游面板企業(yè)成本端測算得到，根據(jù)京東方年報數(shù)據(jù)測算，假設(shè)玻璃基板成本

約占面板總成本的

15%左右，均價在

140

元/平方米左右；2）量：包括大尺寸應(yīng)用以及

小尺寸應(yīng)用，大尺寸面板不考慮

OLED影響，一塊面板對應(yīng)兩塊玻璃，小尺寸主要為手

機平板，考慮

OLED滲透率的影響。蓋板玻璃空間測算蓋板玻璃的應(yīng)用場景。蓋板可以細分為前蓋板和后蓋板。在智能機時代，手機和平板電

腦的前蓋板均為玻璃材質(zhì)，當前

80%以上的蓋板玻璃需求集中于手機領(lǐng)域。后蓋板方

面，由于

5G時代下頻率比

4G高，衰減速率加快，金屬后蓋對電磁波有屏蔽作用從而

造成信號失真，并且在美觀的影響下玻璃材質(zhì)在后蓋中的滲透率快速提高，平板電腦的

后蓋則基本采用不銹鋼材質(zhì)。從

2D到

3D的發(fā)展。蓋板玻璃按照應(yīng)用結(jié)構(gòu)可以分為

2D玻璃、2.5D玻璃和

3D玻璃，

其中

2D玻璃采用純平面設(shè)計，2.5D玻璃則為中間平面但邊緣弧形設(shè)計，而

3D玻璃在

中間和邊緣