先进陶瓷和表面处理的新业态新模式发展趋势分析

先进陶瓷和表面处理的新业态新模式发展趋势分析先进陶瓷和表面处理的新业态新模式发展趋势先进陶瓷领域，随着先进陶瓷下游应用领域技术水平发展，对先进陶瓷供应商综合能力要求大幅提高。一方面，要求先进陶瓷生产企业具备跨材料体系开发能力，依托多种材料体系能力，满足客户对各类先进陶瓷材料零部件的高性能要求；另一方面，高精尖陶瓷产品的国产化对先进陶瓷生产企业的表面特种形貌喷砂、新品熔射等表面处理能力也提出了新的要求。表面处理领域，出于降本增效目的，半导体和显示面板领域客户对一站式精密清洗、阳极氧化和熔射等综合服务能力要求日趋提高。表面处理企业需要全面掌握多种业务技术能力，以增强客户粘性，应对日趋激烈的市场竞争。伴随技术的不断发展和国内产业链的日益完善，近年来国内一些小规模企业先后涌现。先进陶瓷行业相对低端产品的供应商数量有所增加，表面处理在显示面板部分领域出现较激烈价格竞争。在当前的行业环境下，本土企业的竞争策略出现了明显的分化。行业中部分企业通过价格竞争等手段快速进入技术已经较成熟的领域，谋求快速提升市场份额；其他部分企业在中高端领域、高附加值细分领域加大研发和投入，增强技术实力，扩展业务领域，实现差异化竞争。先进陶瓷行业竞争格局国内先进陶瓷领域的企业数量虽多，但规模普遍较小，核心技术基本依赖引进，从电子陶瓷的应用来看，虽然多种电子陶瓷产品的产量居世界首位，但国内生产的材料仅少部分用于高端元器件产品，大部分用于中低端元器件产品，企业竞争激烈。民品方面，我国的电子陶瓷及其元器件产品生产基地已经形成了相当的规模，并拥有国际先进的生产水平，典型企业包括风华高科、三环集团等陶瓷电子元器件行业中的龙头骨干企业。军品方面，以MLCC产业为例，目前已经形成了宏明电子、鸿远电子、火炬电子等几家比较稳定的竞争格局，各自绑定下游型号客户。除此之外，一些电子陶瓷公司还包括中瓷电子、振华云科（振华科技子公司）等。结构陶瓷方面，主要还是集中在陶瓷基复材，比如刹车耐磨的碳陶材料应用，以及航天火箭耐烧蚀材料的应用等，企业如西安鑫垚、博云新材、超码科技等公司。先进陶瓷与传统陶瓷对比情况广义上的陶瓷材料指的是除有机和金属材料以外的其他所有材料，即无机非金属材料。陶瓷制品的品种繁多，它们之间的化学成分、矿物组成、物理性质，以及制造方法，常常互相接近交错，无明显的界限，而在应用上却有很大的区别。因此，很难硬性地把它们归纳为几个系统，详细的分类法也说法不一，到现在国际上还没有一个统一的分类方法。按陶瓷的制备技术和应用领域分类，可分为传统陶瓷材料和先进陶瓷材料。先进陶瓷行业的需求有望稳定增长陶瓷是一种被很多人忽视的重要材料，它和金属材料、高分子材料并称为三大固体材料。陶瓷可以分为传统陶瓷和先进陶瓷，传统陶瓷不用多说，比如咱们日常生活中用的厨房卫浴这些日用瓷器，他们的核心特征是以天然矿物为原料。而先进陶瓷就是采用高纯度的人工合成或精选的无机化合物为原料，是新材料领域的一个重要赛道。虽然叫陶瓷，但先进陶瓷的性能已经和传统陶瓷完全不在一个量级上。先进陶瓷的技术含量很高，是绝对的高科技新材料。传统陶瓷缺点很多，太脆，不便于机械加工以及焊接，几乎不能用于工业生产。而先进陶瓷通过精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计完美的解决了这些问题，具有很多其他材料无法比拟的优势：一是强度很高，耐磨损、重量轻、耐高温，这是很多高端制造业梦寐以求的新材料特性。二是具有声、电、光、热和磁等许多方面的特殊性能，比如用在发光器、激光器件中的光学陶瓷有很好的透明性，用在超导电缆中的超导陶瓷具有超导性能，用在陶瓷牙齿、骨骼中的生物陶瓷具有很好的适应人类身体的生物相容性。先进陶瓷有很多不同的种类，根据性能和应用的不同，可以分为结构陶瓷与功能陶瓷两大类：所谓结构陶瓷，就是以强度、刚性、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料，比如刚才讲的用在发动机里的陶瓷。而所谓功能陶瓷，就是以声、光、电、磁、热等物理性能为特征的材料，比如刚才讲的陶瓷牙齿。这两大门类中，功能陶瓷应用更多，占比超过70%。而功能陶瓷按照终端应用的不同，又可以分为电子陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷、生物陶瓷、磁性陶瓷、储能陶瓷等等。从需求端来看，先进陶瓷的终端应用主要是电子产业，全球需求占比达到57%。此外，汽车和医药也是先进陶瓷的主流应用，占比都在10%以上。根据美国权威调查机构GrandViewResearch数据，2018年全球先进陶瓷市场规模为727．4亿美元，2015-2018年复合增长率为8．7%，并预测至2025年全球先进陶瓷市场将达1339亿美元，2019-2025年复合增长率达到9%，算是一个稳定增长的行业。从供给端来看，全球先进陶瓷产业的格局依然由海外主导，北美和日本最强，占比达到85%。目前国内先进陶瓷市场规模较小，产品以电子陶瓷为主。但即便是擅长的电子陶瓷，目前国产化率也非常低。上游的陶瓷粉末产能主要集中在日本和美国厂商手中，电子陶瓷粉前三大厂商市占率超过50%。从下游供应商格局来看，全球电子陶瓷供应商同样集中在欧、美、日厂商手中，全球市占率分别为50%、30%、10%，加起来也垄断了90%的市场。先进陶瓷材料产业链包括高纯超细原料、先进陶瓷制品及以先进陶瓷为核心材料的元器件或零部件的制备。它是陶瓷产业转型升级的重要方向，这些年，醴陵市将其作为陶瓷产业经济增长的新引擎，予以悉心培育扶持。如用于制造芯片的陶瓷绝缘材料、陶瓷基板材料、陶瓷封装材料以及用于制造电子器件的电容器陶瓷、压电陶瓷、铁氧体磁性材料等。电子技术、大规模集成技术电路高性能低温烧结陶瓷电容器，离不开压电、铁电和磁性陶瓷;电子计算机的记忆系统需要具有方形磁滞回线的铁磁体陶瓷;高速硬盘转动系统需要陶瓷轴承;我国非常重视先进陶瓷材料的研发，在重大计划中专门设立研究项目，973、863计划中均有针对先进陶瓷材料的立项。在全球数百亿美元的先进陶瓷年销售额中，中国销售额仅占1%～2%。先进陶瓷材料是新材料的一个重要组成部分，广泛应用于通讯、电子、航空、航天等高技术领域，在信息与通讯技术方面有着重要的应用。大部分功能陶瓷在电子工业中应用十分广泛，通常也称为电子陶瓷材料。国内先进陶瓷产业主要集中在山东、江西、广东、江苏、浙江、河北、福建等几个省份。其中，华东地区较大的先进陶瓷产业基地有山东淄博、江苏宜兴，华中地区较大的先进陶瓷产业基地有江西萍乡，华南地区较大的先进陶瓷产业基地有广东佛山。先进陶瓷材料已逐步成为新材料的重要组成部分，成为许多高技术领域发展的重要关键材料，备受各工业发达国家的关注，其发展在很大程度上也影响着其他工业的发展和进步。随着各种先进陶瓷功能的不断拓展和需求的不断增加，通信、电子、航空、航天等高技术领域产业，对先进陶瓷的需求更加迫切。2021年，全球先进陶瓷市场规模约3819亿元，同比增长17．26%。先进陶瓷的创新发展，给景德镇传统产业带来新的活力，打造先进陶瓷与传统陶瓷双双发力的发展格局，是该市陶瓷产业大发展的必由之路。景德镇各类陶瓷企业、作坊、工作室等，75%为艺术陶瓷企业，15%左右为日用陶瓷企业，传统陶瓷产业占比90%。景德镇陶瓷产业去年产值达516亿元，市场主体数量占比75%的艺术陶瓷企业，产值占比仅有36%，小微企业占据主导地位。在火箭和导弹的发射中，鼻锥和透波陶瓷天线罩是关键部件，它要承受高温气流的摩擦和冲刷，要求材料具有高的高温强度和好的抗氧化性能，只有陶瓷材料才能满足这些要求;作为新能源的磁流体发电机，需要采用陶瓷做电极材料;高温燃料电池、高能量蓄电池，需要采用陶瓷块离子导体做隔膜材料等等。作为中国陶瓷之都，醴陵现有规模以上陶瓷企业192家，陶瓷产品涵盖工业陶瓷、日用陶瓷、艺术陶瓷三大类4000多个品种，陶瓷产业集群产值约740亿元。通过多年培育，醴陵目前有先进陶瓷材料企业110余家，其中规模以上企业88家，年产值近100亿元，初步形成了以超高压、特高压电瓷为主，高温耐磨陶瓷、新型环保陶瓷、电子陶瓷、生物医用陶瓷为辅的产业集群。功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额，其余为结构陶瓷。由于先进陶瓷各种功能的不断发现，在微电子工业、通讯产业、自动化控制和未来智能化技术等方面作为支撑材料的地位将日益明显，其市场容量将不断提升。先进陶瓷在原料、工艺方面有别于传统陶瓷，通常采用高纯、超细原料，通过组成和结构设计并采用精确的化学计量和新型制备技术制成性能优异的陶瓷材料。先进陶瓷具有特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等国民经济的各个领域。随着先进陶瓷成为许多高技术领域发展的关键材料，行业快速增长。据数据，2020年我国先进陶瓷市场规模为837亿元，较上年同比增长22．2%；2021年我国先进陶瓷市场规模为890亿元，较上年同比增长6．3%。从细分市场看，先进陶瓷按照材料可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。其中氧化物陶瓷研究和产业化应用较早，目前应用领域最为广泛，占比达46%。氮化物陶瓷和碳化物陶瓷分别占比20%、28%。先进陶瓷按用途划分为结构陶瓷和功能陶瓷。功能陶瓷是指主要应用的是其非力学性能的先进陶瓷材料及产品，这一类材料都具有一种或多种功能，如电学、磁学、光学、化学以及生物等，有的有耦合功能，如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。功能陶瓷种类繁多，用途各异，在先进陶瓷中占据较大比重（79%）。结构陶瓷是指在应用的主要利用其力学机械、热及部分化学功能的先进高科技陶瓷产品，主要在高温下使用，也称高温结构陶瓷。这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点，是空间技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料，在先进陶瓷中占比21%。先进陶瓷行业发展潜力国内先进陶瓷行业与国际市场相比，还有很大的上升空间。无论是中国还是国际市场对先进陶瓷粉体与产品需求依然强劲，中国先进陶瓷企业仍然具有很多发展机会和潜力。特别是近几年随着我国5G基站、5G通信、新能源汽车、消费电子、生物医疗、轨道交通、半导体芯片与封装、机器人与人工智能、工业互联网的加速发展，对电子功能陶瓷、高性能结构陶瓷、生物陶瓷、纳米陶瓷粉体、高端电子陶瓷元器件和机构陶瓷零部件需求巨大，中国已成为全球最大的先进陶瓷市场。未来先进陶瓷产业将迎来一个新的爆发增长期，这也为我国先进陶瓷的新材料、新产品、新技术的研发和产业化带来新的机遇。陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。按陶瓷的制备技术和应用领域分类，可分为传统陶瓷材料和先进陶瓷材料。其中，先进陶瓷材料已进入提升国际竞争力阶段，并且逐步成为新材料的重要组成部分，成为陶瓷材料行业最具发展潜力的赛道，备受国家极大关注。由于先进陶瓷特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体及压电、铁电、声光、超导、生物相容等优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等领域。将成为先进陶瓷产业链必然发展趋势伴随行业向好和产业链日益完善，近年来国内先进陶瓷小规模企业先后涌现，低端产品的供应商数量有所增加，核心技术基本依赖引进，国产化率较低。以先进结构陶瓷为例，2015年我国先进结构陶瓷国产化率仅约为5%，虽然2021年先进结构陶瓷国产化率提高至约20%，但仍处于较低水平。先进陶瓷下游应用领域技术水平发展，对生产工艺赖以实现的设备技术提出了新的需求，对先进陶瓷供应商综合能力要求也大幅提高。随着新能源汽车、消费电子、5G通信、半导体芯片与封装、工业互联网、生物医疗、轨道交通、人工智能的加速发展，先进陶瓷将迎来爆发增长，为我国先进陶瓷产业化带来新机遇，将成为产业链的必然发展趋势。先进陶瓷行业产业链先进陶瓷生产企业将陶瓷粉体等原材料烧结成各类先进陶瓷材料，进而加工打磨为各类零部件，应用于下游的工业结构件、半导体、汽车工业、消费电子、新能源、生物医疗等领域。陶瓷粉体的质量直接影响后续陶瓷产品性能，目前已经部分实现本土企业量产，但高端陶瓷粉体仍被以日企为代表的外资企业垄断。从下游需求端看，电气电子是全球先进陶瓷的最大应用领域，需求占比达57%。其次是汽车、环境、医药、机械等领域。国内先进陶瓷在新材料领域中的地位将逐渐提升诸多新兴行业的发展对材料提出了更高的要求，先进陶瓷作为新材料的一个重要组成部分，其在国民经济中发挥着愈来愈重的作用。先进陶瓷，又称为高性能陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等，是指采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料，具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计，并具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性的陶瓷。诸多新兴行业的发展对材料提出了更高的要求，先进陶瓷作为新材料的一个重要组成部分，其在国民经济中发挥着愈来愈重的作用。先进陶瓷，又称为高性能陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等，是指采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料，具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计，并具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性的陶瓷。我国先进陶瓷研究始于上世纪50年代，随