光學玻璃能改變光的傳播方向,并能改變紫外、可見或紅外光的相對光譜分布的玻璃。狹義的光學玻璃是指無色光學玻璃;廣義的光學玻璃還包括有色光學玻璃、激光玻璃、石英光學玻璃、抗輻射玻璃、紫外紅外光學玻璃、纖維光學玻璃、聲光玻璃、磁光玻璃和光變色玻璃。
光學玻璃能改變光的傳播方向,并能改變紫外、可見或紅外光的相對光譜分布的玻璃。狹義的光學玻璃是指無色光學玻璃;廣義的光學玻璃還包括有色光學玻璃、激光玻璃、石英光學玻璃、抗輻射玻璃、紫外紅外光學玻璃、纖維光學玻璃、聲光玻璃、磁光玻璃和光變色玻璃。光學玻璃可用于制造光學儀器中的透鏡、棱鏡、反射鏡及窗口等。由光學玻璃構成的部件是光學儀器中的關鍵性元件。
光學玻璃是制造光學鏡頭、光學儀器的主要材料。光學玻璃行業上游主要包括石英砂、稀土、硼酸等原材料,下游應用領域廣泛,主要應用于智能手機、平板電腦、數碼相機、光學儀器、車載鏡頭等領域。近年來又發展了一些新品種的光學玻璃,如對紅外和紫外有良好透過率的玻璃;折射率或色散特高或特低的玻璃;隨著光強變色的玻璃;光沿磁力線方向通過玻璃時偏振面發生旋轉的磁光玻璃;在外電場作用下產生雙折射的電光玻璃等等。
光學玻璃是光電技術產業的基礎和重要組成部分。特別是在20世紀90年代以后,隨著光學與電子信息科學、新材料科學的不斷融合,作為光電子基礎材料的光學玻璃在光傳輸、光儲存和光電顯示三大領域的應用更是突飛猛進,成為社會信息化尤其是光電信息技術發展的基礎條件之一。傳輸光線的非晶態(玻璃態)光介質材料。可用以做成棱鏡、透鏡、濾光片等各種光學元件,光線通過后可改變傳播方向、位相及強度等。根據不同的要求,可把光學玻璃分為三大類:①無色光學玻璃;②耐輻射光學玻璃;③有色光學玻璃。
光學玻璃以優質石英砂為主料。適當加入輔料。由于稀土具有高的折射率,低的色散和良好的化學穩定性,可生產光學玻璃,用于制造高級照相機、攝像機、望遠鏡等高級光學儀器的鏡頭。例如一種含氧化鑭lao360%,氧化硼b2o340%的具有優良光學性質的鑭玻璃,是制造高級照相機的鏡頭和潛望鏡的鏡頭的不可缺少的光學材料。另外,利用一些稀土元素的防輻射特性,可生產防輻射玻璃。
近年來,隨著智能消費品產品不斷升級,以及城市安防、汽車安全輔助、運動攝像等新興市場的不斷發展,高透過率、高均勻性、特殊性能的光學玻璃,以及紅外材料、激光玻璃、光纖材料等高端光學材料的市場需求在不斷增長,國內光學玻璃產業規模不斷擴大,據統計,2022年中國光學玻璃市場規模約為34.31億元,同比增長7.7%。
光學玻璃與普通玻璃的主要區別有光學玻璃具有高度透明性、物理及化學上的高度均勻性以及特定和精確的光學常數。中國是全球最大的光學玻璃生產國,據統計,我國光學玻璃產量自2014年的2.83萬噸穩步增長至2022年的4.27萬噸,期間復合年增長率為5.28%。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年光學玻璃市場發展現狀調查及供需格局分析預測報告》顯示:
目前,中國已成為全球光學玻璃主要生產地,2020年中國光學玻璃產量和需求量分別達3.85萬噸和3.39萬噸,同比增長4.90%和5.61%,預計2023年中國光學玻璃產量和需求量將分別達到4.49萬噸和4.01萬噸,但中國光學玻璃企業整體競爭力不強,除少數企業外,大部分企業生產的產品技術含量低,集中在中低端領域,部分高端產品供給不足,不能滿足國內下游行業發展的需要,主要依賴進口。
光電股份是國內的光學玻璃材料的生產基地之一。其業務主要從事于研發、生產和銷售光電材料、元器件、飾品玻璃材料、特種材料等。收入方面,2023年上半年,公司實現營業收入10.35億元,其中光學玻璃業務實現營收2.71億元,占總收入比重為26.22%。
光學玻璃是諸多高端裝備及重大技術裝備的核心配套原料,是航空航天、生命科學及醫療、半導體光刻機及檢測裝備、無人駕駛、生物識別、國防軍工及新一代信息技術等當今前沿科技發展不可或缺的關鍵環節,具有基礎性地位,是支撐制造業轉型升級的關鍵技術之一。
經過多年的產業轉移,中國光學玻璃加工行業快速發展,市場規模不斷擴大,2020年中國光學玻璃加工行業市場規模達29.64億元,預計2023年有望突破36億元,從區域分布來看,上海、江蘇、福建、廣東等東部地區是中國光學玻璃下游需求最大的幾個省份,其中,江蘇占31.98%,廣東占14.00%,四川占6.98%,浙江占4.99%,湖北占4.99%。從產品價格來看,近幾年中國光學玻璃產品價格總體呈現出波動上升態勢,主要是由于低端市場逐步被光學塑料替代,下游如半導體等行業的中高端產品需求持續增長國內光學玻璃市場需求逐漸向中高端產品轉變,2017年光學玻璃產品價為近幾年的最低點,約為8.38萬元/噸,2020年到達了8.74萬元/噸,預計2023年將達到9.16萬元/噸。
目前市場基本呈現寡頭壟斷狀況,國際上四個主要的光電子信息材料公司(分別是德國SCHOTT公司、美國CORNING公司、日本HOYA公司、日本小原公司)在技術儲備、研發投入、研發人力資源的開發、專利申請、知識產權保護等方面都具有較強的競爭優勢,其技術研發手段、產品的研制、工藝生產技術、深加工技術等在國際上處于領導地位。目前中國的光學玻璃加工制造行業骨干企業約有400多家,其中規模較大的主要是中國兵器工業集團下屬的光電股份,2022年光電股份占據中國光學玻璃加工19.71%的市場份額,優勢明顯。
光學玻璃的發展和光學儀器的發展是密不可分的。光學系統新的改革往往向光學玻璃提出新的要求,因而推動了光學玻璃的發展,同樣,新品種玻璃的試制成功也也往往反過來促進了光學儀器的發展。
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2023-2028年光學玻璃市場發展現狀調查及供需格局分析預測報告
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