先進陶瓷發展歷程與市場情況

一、先進陶瓷概述

先進陶瓷是在多個國民經濟重要領域中發揮著重要作用的關鍵基礎材料。先進陶瓷材料屬于陶瓷材料的一種。陶瓷材料具備優良材料特性，與金屬材料、高分子材料并列為當代“三大固體材料”。

圖表：陶瓷材料與金屬、高分子材料對比

先進陶瓷的優良物理、化學和生物等性能與普通陶瓷有極大差別，源自其原材料、制造工藝和精加工過程的更高技術標準。

圖表：先進陶瓷與普通陶瓷的性能對比

二、先進陶瓷分類

①按照材料，先進陶瓷主要分為氧化物、氮化物和碳化物陶瓷等。其中，氧化物陶瓷（尤其是氧化鋁陶瓷）研究和產業化應用較早，目前應用領域最為廣泛，使用規模也最大。

圖表：中國先進陶瓷市場規模-按陶瓷材料分類

數據來源：弗若斯特沙利文

②按照用途，先進陶瓷可分為主要具有強機械性能、耐腐蝕等理化特性的結構陶瓷和具有電、磁等特性的功能陶瓷

圖表：結構陶瓷與功能陶瓷

三、全球先進陶瓷市場情況

全球先進陶瓷發展歷史悠久，研發與工業化生產已經有超過100年的時間。二十世紀八十年代以來，先進陶瓷在全球得到突飛猛進的發展。

日本在先進陶瓷的產業化和工業、民用領域應用方面占據領先地位，日資企業在全球先進陶瓷領域占據約50%的市場份額。日本自二十世紀八十年代以來，將先進陶瓷的研發制造放在國際競爭中的戰略性地位，不斷加大投資力度。在電子陶瓷、光導纖維、高韌性陶瓷、陶瓷敏感原件、泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復合陶瓷、高性能陶瓷電池和陶瓷發動機部件等領域均處于國際領先地位。

美國高溫結構先進陶瓷的發展良好，在航空航天和核能領域應用處于領先地位。2000年，美國陶瓷協會和美國國家能源部聯合資助并實施了為期20年的美國先進陶瓷發展計劃，旨在推動先進陶瓷成為一種經濟適用的首選材料，并應用于節能環保、新一代信息技術、生物醫藥、高端裝備制造和新能源等戰略性新興產業中。

歐洲在機械裝備領域先進陶瓷處于領先地位，產業重點為應用在發電設備中的新型材料技術，如陶瓷活塞蓋、排氣管里襯、渦輪增壓轉子和燃氣輪轉子等。根據弗若斯特沙利文數據，2021年全球先進陶瓷市場規模達到3,818億元，其中先進結構陶瓷為1,067億元，占比28%；預計2022年至2026年全球先進結構陶瓷市場規模復合增速為4%。

圖表：全球先進陶瓷市場規模

數據來源：弗若斯特沙利文

四、中國先進陶瓷市場情況

①中國先進陶瓷發展歷程

A.探索階段：1950年-1980年

從二十世紀七十年代開始，我國的高校和科研院所開始重視先進陶瓷的研究，取得了包括纖維補強陶瓷基復合材料應用、多元氮相圖研究等在內的多項成果。

B.起步階段：1980年-2000年

1980-1990年間，國內先進陶瓷的應用場景局限于航空航天及工業軸承用的結構陶瓷，產業鏈也不夠完善，原材料幾乎全部依賴國外進口。二十世紀九十年代，中國在先進陶瓷領域的研究成果逐漸豐富，在納米陶瓷粉體制備與團聚、納米陶瓷固燒結理論等方面取得了一系列成果，電子陶瓷在這一階段被引入國內市場。二十世紀九十年代末期，我國先進陶瓷產業鏈逐漸完善，為本土企業發展創造了有利環境。

C.高速發展階段：2000年-2020年

先進陶瓷應用場景逐漸增加，其研究得到了國家和各科研院所高度重視，市場規模進一步擴大，產業鏈更加完善。包括公司在內的中國多家本土先進陶瓷企業在這一階段先后正式運營，通過自主創新和引進專家、技術、工藝、裝備，國內企業逐步掌握了關鍵工藝技術，在國內逐步打開市場，并初步進入海外市場。

D.提升國際競爭力階段：2020年至今

隨著中國在泛半導體、新能源等領域全球制造地位日益提高，以及國家大力推動新材料發展，先進陶瓷的市場需求也在不斷擴大，產業向高端化發展。現階段，我國先進陶瓷技術研究領域廣泛，部分理論研究已接近國際主流水平；一些產品逐漸加入國際市場競爭，企業將對高精尖、高附加值產品的研究開發作為發展重要抓手。

②中國先進陶瓷市場規模及國產化水平

2021年中國先進陶瓷市場規模達到890億元，約占全球市場的23%；中國先進結構陶瓷市場規模為189億元，占中國先進陶瓷市場的21%。弗若斯特沙利文預計2022年至2026年中國先進結構陶瓷市場規模復合增速為11%。

圖表：中國先進陶瓷市場規模

數據來源：弗若斯特沙利文

中國先進陶瓷市場起步較晚，根據弗若斯特沙利文數據，2015年中國先進結構陶瓷國產化率僅約為5%，到2021年已提高至約20%，行業多項關鍵零部件產品不同程度上實現了國產替代。在半導體領域，目前國內晶圓廠所使用制造設備的先進結構陶瓷零部件國產化水平仍然較低，根據弗若斯特沙利文數據，2021年中國大陸國產半導體設備的先進結構陶瓷零部件國產化率僅約為19%。在新能源領域，一方面，鋰電池領域，2021年分級機分級輪用氧化鋁陶瓷、砂磨機渦輪用氧化鋯陶瓷的國產化率達到或超過了90%；另一方面，燃料電池領域，國內固體氧化物燃料電池的設備制造商較少，2021年固體氧化物燃料電池制造設備氧化鋁陶瓷的本土供應商的全球份額超過70%。在顯示面板領域，國內顯示面板CVD設備制造商市場份額較低，2021年顯示面板CVD設備用大尺寸氧化鋁陶瓷的本土供應商的全球市場份額超過30%。

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