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我国先进陶瓷材料行业:市场需求不断扩大 产业向高端化发展

一、行业相关定义

根据观研报告网发布的《中国先进陶瓷材料行业发展趋势研究与未来投资分析报告(2023-2030年)》显示,陶瓷材料为由陶瓷粉末成型后在高温作用下硬化而成的制品,是多晶、多相的聚集体材料,具备高强度、高熔点、化学稳定性好、耐腐蚀、电绝缘性好等优点;但塑性变形能力差、易发生脆性保护,加工性能差。陶瓷材料可以分为普通陶瓷、先进陶瓷等,先进陶瓷是在多个国民经济重要领域中发挥重要作用的关键基础材料。先进陶瓷材料属于陶瓷材料的一种。

先进陶瓷分类:

①按照材料,先进陶瓷主要分为氧化物、氮化物和碳化物陶瓷等。其中,氧化物陶瓷(尤其是氧化铝陶瓷)研究和产业化应用较早,目前应用领域最为广泛,使用规模也最大。

②按照用途,先进陶瓷可分为主要具有强机械性能、耐腐蚀等理化特性的结构陶瓷和具有电、磁等特性的功能陶瓷,

二、行业发展历程回顾

探素阶段,1950年-1980年:从二十世纪七十年代开始,我国的高校和科研院所开始重视先进陶瓷的研究,取得了包括纤维补强陶瓷基复合材料应用、多元氮相图研究等在内的多项成果。

起步阶段,1980年-2000年:1980-1990年间,国内先进陶瓷的应用场景局限于航空航天及工业轴承用的结构陶瓷,产业链也不够完善,原材料几乎全部依赖国外进口,二十世纪九十年代,中国在先进陶瓷领域的研究成果逐渐丰富,在纳米陶瓷粉体制备与纳米陶瓷固烧结理论等方面取得了一系列成果,电子陶瓷在这一阶段被引入国内市场。二十世纪九十年代末期,我国先进陶瓷产业链逐渐完善,为本土企业发展创造了有利环境。

高速发展阶段,2000年-2020年:先进陶瓷应用场景逐渐增加,其研究得到了国家和各科研院所高度重视,市场规模进一步扩大, 产业链更加完善,包括公司在内的中国多家本土先进陶瓷企在这一阶段先后正式运营,通过自主创新和引进专家、技术、工艺、装备,国内企业逐步掌握了关键工艺技术,在国内逐步打开市场,并初步进入海外市场。

提升国际竟争力阶,段2020年至今:随着中国在泛半导体、新能源等领域全球制造地位日益提高,以及国家大力推动新材料发展,先进陶瓷的市场需求也在不断扩大,产业向高端化发展。现阶段,我国先进陶瓷技术研究领域广泛,部分理论研究已接近国际主流水平;一些产品逐渐加入国际市场竞争,企业将对高精尖、高附加值产品的研究开发作为发展重要抓手。

三、行业市场发展情况

1、市场规模

我国先进陶瓷材料应用领域十分广泛,多应用于军工、通讯、半导体、工业结构件、消费电子、汽车、新能源等领域。由于环保需求和先进材料需求的增加,我国先进陶瓷材料行业的市场规模不断增长,2022年达到922亿元。

我国先进陶瓷材料应用领域十分广泛,多应用于军工、通讯、半导体、工业结构件、消费电子、汽车、新能源等领域。由于环保需求和先进材料需求的增加,我国先进陶瓷材料行业的市场规模不断增长,2022年达到922亿元。

资料来源:弗若斯特沙利文,观研天下数据中心整理

2、供应规模

随着我国先进陶瓷材料行业国产化替代要求的不断提升,我国先进陶瓷材料相关企业的数量也在不断增加,行业供应能力有所增强。

随着我国先进陶瓷材料行业国产化替代要求的不断提升,我国先进陶瓷材料相关企业的数量也在不断增加,行业供应能力有所增强。

资料来源:观研天下数据中心整理

近几年我国先进陶瓷材料企业科研投入持续增加,致力于打破发达国家的先进陶瓷材料技术封锁,行业技术实力不断增强,以结构陶瓷行业为例,行业的国产化率水平不断提高,部分产品已实现了国产替代。

近几年我国先进陶瓷材料企业科研投入持续增加,致力于打破发达国家的先进陶瓷材料技术封锁,行业技术实力不断增强,以结构陶瓷行业为例,行业的国产化率水平不断提高,部分产品已实现了国产替代。

资料来源:观研天下数据中心整理

四、行业细分市场分析

1、功能陶瓷

功能陶瓷经历了电介质陶瓷、压电铁电陶瓷、半导体陶瓷、高温超导陶瓷等一系列的过程,目前在微电子技术、电子技术、激光技术、自动化技术、光电子技术、通信、环保、能源和生物医药等领域得到广泛应用,成为推动我国科技发展的重要功能性材料。2022年市场规模达到713亿元。

功能陶瓷经历了电介质陶瓷、压电铁电陶瓷、半导体陶瓷、高温超导陶瓷等一系列的过程,目前在微电子技术、电子技术、激光技术、自动化技术、光电子技术、通信、环保、能源和生物医药等领域得到广泛应用,成为推动我国科技发展的重要功能性材料。2022年市场规模达到713亿元。

资料来源:弗若斯特沙利文,观研天下数据中心整理

2、结构陶瓷

结构陶瓷主要基于材料的力学和结构用途,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷等,在航空航天等领域具有广泛应用。2022年市场规模达到209亿元。

结构陶瓷主要基于材料的力学和结构用途,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点,主要包括氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷等,在航空航天等领域具有广泛应用。2022年市场规模达到209亿元。

资料来源:弗若斯特沙利文,观研天下数据中心整理

五、行业未来发展趋势预测

在近20年,不论是六七十年前发明的流延成型技术、常压烧结,还是一二十年刚刚兴起的注凝成型技术、放电等离子烧结技术,为了满足应用和研究的需要,都进行了大跨步的技术升级,相关的理论研究也取得长足的进展。国内的先进陶瓷体系不断拓展,制备技术不断丰富与进步,应用领域也从单一的军事、航空航天推广到环保、新能源、电子信息等更为广泛的民用市场,陶瓷材料也从结构陶瓷、功能陶瓷向结构——功能一体化发展。针对目前国内先进陶瓷现状,笔者认为仍需从几个方面进行重点研究开发:

1、理论对应实践

我们需要研究先进陶瓷技术的应用领域,他们对于这些材料有什么样的具体要求,然后根据其具体要求对陶瓷技术的理论、结构、设计、应用范畴进行综合化的调整优化,使得这些产品能够对应市场的需要,一旦这些产品能够满足市场特定化的需要,就会有批量化生产的订单。也就是说,先进陶瓷材料的制备就会进入一个良性的循环的过程。

2、粉体技术要突破垄断

对于粉体技术而言,一定要突破国外的垄断和制约,对其进行自主产权的研究以及广泛应用,这样才能满足陶瓷材料发展的最基础的需要。

3、降低先进陶瓷的生产成本

要将先进陶瓷应用到更加广泛的领域,而不仅仅是航空、航天、军事等高端领域,比如环保、能源等更亲民化的产业,就要降低先进陶瓷生产的成本,使得它能够大批量的生产。(WWTQ)

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