来源时间为：2021-12-19
「国君产研｜新材料系列八」电子玻璃：盖板已突围，基板又如何
2021-12-1915:07:24来源:
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摘要
盖板玻璃指触摸显示屏最外层，用于保护触摸面板的特殊玻璃材料。盖板其他玻璃基板的区别在于切割成成品尺寸后，还需要经过化学强化，属于特种玻璃序列。玻璃基板是LCD面板的组成部分，无论显示面板是否集成了触摸屏，都必须有玻璃基板。TFT-LCD面板需要两块玻璃基板，OLED需要一块。
手机是盖板玻璃最主要的下游需求，车载显示推动盖板玻璃市场规模翻倍。目前手机的盖板需求在1.1亿平米，考虑到国产替代价格的下降，以180元/平米的价格测算，市场空间约为200亿元。随着未来面板大尺寸化趋势在汽车领域复制，我们以40英寸的单车屏幕量粗算，1亿台智能汽车对应的盖板玻璃的需求即为1亿平米，等同于手机盖板的需求面积。
盖板玻璃研发费用率大幅下降、技术迭代边际减弱。目前手机的盖板需求在1.1亿平米，考虑到国产替代价格的下降，以180元/平米的价格测算，市场空间约为200亿元。随着未来面板大尺寸化趋势在汽车领域复制，我们以40英寸的单车屏幕量粗算，1亿台智能汽车对应的盖板玻璃的需求即为1亿平米，等同于手机盖板的需求面积。
盖板玻璃研发费用率大幅下降、技术迭代边际减弱。全球盖板玻璃市场由美国康宁、日本旭硝子、德国肖特、日本电气硝子四家瓜分，市占率分别为60，15，10，5，其余10-20的份额由中国企业瓜分。康宁特殊材料部门研发费用率从历史的10-12下滑到2020年的8.2，意味着盖板玻璃的技术迭代边际减弱。
笔记本、电视机、车载等新兴领域对盖板的性能需求弱于手机，国产替代空间更为广阔。国内盖板龙头以中端产品规模化贡献现金流，不断迭代工艺提高良率和性能，逐渐在高端手机市场中推进浮法工艺对溢流法工艺的替代。南玻2016年进入盖板玻璃市场，2020年高铝电子玻璃(KK6二强玻璃)正式出货，下一代产品KK8预计2022年产业化，对标康宁Victus；2016-2020年公司电子与显示玻璃部门营收快速增长，毛利率约30。2020年底，绵阳政府和东旭光电合资成立的四川虹科，将国内盖板龙头旭虹体内的的盖板玻璃基材剥离，并扩建二期产线；从2021年10月的股权变更来看已经完成了股权激励，虹科和旭虹成为同一产业链的上下游，虹科对标南玻、旗滨；旭虹对标蓝思、伯恩。
2019年全球玻璃基板需求面积约4.61亿平米，460亿元市场规模。TFT-LCD面板需要两块玻璃基板，刚性OLED仅需要一块ITO电极玻璃基板，OLED尤其是柔性OLED的发展可能降低玻璃基板的市场需求。LCD面板行业虽然仍有很长的生命周期，但玻璃基板的增长有限。
全球玻璃基板的集中度更高，玩家同样是美国康宁、日本旭硝子、日本电气硝子。康宁玻璃基板的财务数据体现了折旧占比高、研发占比底、盈利能力强的特征，也意味着玻璃基板的进入壁垒更高。国内玻璃基板厂商刚刚突破了G8.5代基板，盈利能力有待观察。2019年，凯盛集团（中国建材下属子公司）建设的国内首条G8.5代浮法玻璃基板产线在蚌埠下线；2020年，彩虹股份（中国电子下属子公司）自主研发的国内首条G8.5代溢流法玻璃基板产线在合肥下线。彩虹与凯盛分别从溢流法与浮法两个技术方向打破了国外高世代玻璃基板的垄断。
目录
1.盖板玻璃：车载触屏打开产业空间
1.1.盖板玻璃技术演进方向
1.2.上游盖板玻璃基材盈利能力更强
1.3.车载显示：推动盖板玻璃市场规模翻倍
2.盖板玻璃：全球竞争格局与国内龙头的成长
2.1.康宁：特种材料部门研发投入下降
2.2.国内盖板龙头快速成长
3.玻璃基板：壁垒高、增长有限
3.1.玻璃基板工艺
3.2.玻璃基板市场规模增长有限
3.3.玻璃基板的全球集中度高、盈利能力强
本期作者：肖洁、鲍雁辛
以下
1.盖板玻璃：车载触屏打开产业空间
盖板玻璃指触摸显示屏最外层，用于保护触摸面板的特殊玻璃材料。盖板玻璃产业跟随智能手机浪潮兴起，2007年，康宁第一代大猩猩玻璃跟随iPhone1的发布而同时问世。智能手机对大屏化、抗磨抗摔、高精度触控的需求，使电容触摸屏逐渐取代了电阻式触摸屏，而盖板玻璃是电容触摸屏必须的一部分。相比PET或其他材质，玻璃的透光性能、抗磨抗冲击性能优越很多，起到防护电容屏的作用。根据CNMO消费者调研数据，抗摔抗刮擦性能是消费者选择手机的重要考虑因素。2010年iPhone4首次将强化玻璃用于机身（后盖），随后越来越多手机厂商开始选择玻璃机身设计，玻璃后盖成为盖板玻璃的重要应用。
触摸屏由显示面板、触摸传感器面板、强化玻璃盖板三大部分组成。显示面板与触摸传感器内部也包含玻璃结构，如作为电极的ITO导电玻璃，TFT阵列玻璃基板等等。盖板玻璃与其他玻璃基板的区别在于，其玻璃基材不同，并且由基材大片切割成成品尺寸后，还需要经过化学强化。强化玻璃不能切割，不能磨削，因此必须先把玻璃基板加工到成品尺寸，然后再强化。
图1：分立式与嵌入式触摸屏结构
数据来源：Digitimes、国泰君安证券研究所
盖板玻璃属于强化玻璃，强化玻璃的下游应用主要有：1）钢化膜与玻璃贴片(厚度0.2-0.4mm，碱铝玻璃)；2）手机、平板、笔记本电脑和其他智能触控显示类设备(厚度0.5-0.95mm，碱铝玻璃主要应用市场)，正因盖在手机正面或背面，所以被称为盖板玻璃；3）大型触控显示设备（包括汽车中控显示盖板、公共查询终端、工控设备等）、汽车挡风玻璃、特种建筑玻璃等，厚度通常大于1mm，通常是传统钠钙玻璃。本文讨论的盖板玻璃主要指碱铝强化玻璃，其中手机盖板占绝对份额。
1.1.盖板玻璃技术演进方向
玻璃基材制造工艺、玻璃材料体系、化学强化工艺是盖板玻璃技术演进的主要方向。
化学强化工艺是将玻璃置于一定温度的熔融盐中，使玻璃表面半径小的碱金属离子与熔融盐中的半径大的离子进行离子交换，半径大的离子相互挤压，在玻璃表面形成应力层，从而达到玻璃强化的效果。化学强化的主要参数为压应力（CS，CompressiveStress）和离子交换深度（DOL，DepthofLayer），提升CS与DOL可以提高玻璃抗划伤与抗冲击性能。按照强化次数，化学强化工艺分为一步法（一强，只在熔融盐中交换一次）和二步法（二强，在不同的熔融盐中进行两次离子交换），二强玻璃的抗划抗冲击性能显著高于一强玻璃。
化学强化工艺的性能与强化次数取决于玻璃基材制造的材料配比。按材料，强化玻璃基材可分为钠钙硅酸盐玻璃、钠铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃。
钠钙玻璃是最传统的强化玻璃品种，只能进行一步强化，通常不是手机盖板玻璃材料。
钠铝玻璃是最早的手机盖板玻璃类型，仍广泛用于中低端手机，iPhone1搭载的康宁第一代大猩猩玻璃即是钠铝玻璃，只能一步强化，其强化性能好于钠钙玻璃。
锂铝玻璃是目前主流的手机盖板玻璃，经过二次强化，其CS与DOL性能相比钠铝玻璃有成倍提升。钠铝玻璃与锂铝玻璃都属于碱铝玻璃。
盖板玻璃基材制造工艺有：溢流下拉法、浮法、流孔下拉法、二次拉制法等，其中浮法与溢流下拉法为主流的两种生产方式。玻璃的浮法工艺有70年历史，工艺成熟，相比溢流法，单条浮法产线的产能更大，因此具有成本优势，但用浮法生产盖板玻璃时，产品生产稳定性与良率低于溢流法。
1.2.上游盖板玻璃基材盈利能力更强
盖板玻璃产业链分为上游碱铝玻璃基材生产、中游基材分割与强化加工、下游触摸传感器模组生产。
上游玻璃基材厂家生产碱铝玻璃原片，属于技术密集型行业，行业壁垒高，由于化学强化性能很大程度取决于玻璃基材的材料设计，因此盖板原片厂家处于产业链顶端，盈利能力最强。主要生产商有：美国康宁Corning、日本旭硝子AGC（三菱子公司）、德国肖特Schott、日本电气硝子NEG。
中游加工厂负责原片开料、切割、化学强化、镀膜、热弯等流程，产出盖板玻璃成品。中游加工属于劳动密集型行业，主要比拼工人熟练度、规模和运营管理等，加上下游模组厂也逐渐进入加工环节，导致小规模的加工厂商生存环境不佳、盈利能力低。中游国内代表厂商为蓝思科技、伯恩等。
表1：玻璃盖板加工流程
数据来源：CNKI、泰君安证券研究所
1.3.车载显示：推动盖板玻璃市场规模翻倍
手机是盖板电子玻璃最主要的下游需求。随着触摸屏下游应用的深入与扩大，触摸式笔记本电脑、车载触摸面板成为新的增长点。
方法一：按照康宁大猩猩营收除以其市占率计算，手机盖板玻璃市场规模约为150亿元人民币。2019年与2020年康宁大猩猩产品线营收分别为82与93亿元人民币，分别按照康宁市占率65与60计算，2019年与2020年手机盖板玻璃市场规模为127与154亿元。
方法二：按照手机出货量乘以盖板玻璃每片单价计算，手机盖板玻璃市场空间约为200亿元。根据IDC，2019年全球智能手机出货量为13.71亿部，受疫情影响2020年出货量为12亿部。在5G换机潮的带动下，根据ELTech预测，2023年全球智能手机出货量将上升至14.8亿部，出货量增长有限。
目前手机背板材料主要有塑料、陶瓷、金属、玻璃等。根据奥维云网预测，2020年玻璃后盖渗透率将达到39，对玻璃后盖需求为4.7亿片，前后盖合计需要盖板玻璃16.7亿片。
目前国内康宁二强玻璃价格为200-300元每平米，南玻KK6二强约为150元/平米。一平米玻璃基材通常可以切割15片手机盖板，手机的盖板需求在1.1亿平米，考虑到国产替代价格的下降，以180元/平米的价格测算，市场空间约为200亿元。
图2：各类背板材料渗透率
数据来源：奥维云网、国泰君安证券研究所
触屏笔记本和电视的普及带来新的盖板需求。目前市面上平板电脑尺寸在4-13.6英寸不等，以苹果主流出货平板9.7英寸计算，笔记本电脑以平均13英寸计算，笔电平板的玻璃需求面积0.6亿平米。
图3：全球平板电脑及笔记本电脑出货量
数据来源：IDC，国泰君安证券研究
车载显示大屏化甚至多屏化趋势催生盖板玻璃新市场。以往车载系统大部分功能通过实体按钮式的形式实现，直到特斯拉推出ModelS车载信息系统采用17英寸全触屏操作，开启了车载信息系统的新纪元，可满足当前用户倾向于简单操作的思维方式。盖板玻璃因其优异的光学性能与独特的耐磨性而应用于车载显示屏，车载显示屏的不断变革推动盖板玻璃快速发展，盖板玻璃在车载显示屏将会具有广阔的应用前景。
随着未来面板大尺寸化趋势在汽车领域复制，单车屏幕使用量有望扩大至17甚至40英寸（目前理想one等新能源车单车屏幕配置已经超过40英寸），我们以40英寸的单车屏幕量粗算，1亿台智能汽车对应的盖板玻璃的需求即为1亿平米，等同于手机盖板的需求。
图4：车载显示走向大屏化甚至多屏化趋势
数据来源：必杰咨询，国泰君安证券研究
2.盖板玻璃：全球竞争格局与国内龙头的成长
盖板玻璃产业跟随智能手机浪潮兴起。2007年,康宁应APPLEiPhone1对高性能盖板玻璃需求,通过改进溢流下拉法工艺，制造出第一代康宁大猩猩玻璃GorillaGlass1，开启了手机盖板玻璃的产业浪潮，这是典型的响应下游需求的上游材料创新
