中国氧化锆陶瓷行业分析报告目录一、新一代消费电子及可穿戴设备外观件：氧化锆陶瓷 (4)1.1陶瓷外观件单价较高，未来市场空间巨大 (4)1.1.1产品良率低导致单价高，批量生产后价格将逐渐下降41.1.2电子消费品出货量大，陶瓷外观件未来空间充满想象51.2粉体制备+精细加工是核心，材料属性具备优势 (6)1.2.1氧化锆陶瓷具备成为主流外观件的特征61.2.2粉体制备是纳米氧化锆制造的重要环节之一71.2.3后端精细加工是影响最终产能与毛利率的关键因素91.3 4.5G/5G时代即将到来，消费电子外观件的选择尤为重要 (9)1.3.1中国电信推出第一款4.5G手机，高速通信开始受到关注91.3.2华为、中国移动紧随其后，宣布TDD+将于2016年实现商用101.3.3网络制式不断升级的时代下，金属外观是制约终端更新的一大因素11二、需求逐渐提升，行业迈入高速成长期 (12)2.1产能供给未放量，需求逐渐旺盛，市场呈寡头垄断格局 (12)2.2研发技术受专利保护，制作工艺高难复杂，行业壁垒极高 (12)2.3氧化锆陶瓷具有较强的不可替代性 (13)2.4上游原材料供给充足、价格波动小，下游厂商具备成本转嫁能力 (15)三、制造厂商充分掌握定价权，材料企业共同受益 (16)3.1制造烧结加工为产业链中的核心 (16)3.1.1三环集团：国内技术最全面，实现产业链一体化163.1.2蓝思科技：切磨抛龙头企业，苹果供应商之一163.1.3顺络电子：入股信柏陶瓷，提前布局陶瓷外观件173.2下游需求增长拉动上游需求 (17)3.2.1国瓷材料：纳米氧化锆陶瓷制粉龙头公司173.2.2东方锆业：全球锆产品品种最齐全的制造商之一17投资建议 (17)风险提示 (17)附录 (19)图表目录图1：原材料与精加工成本占比最高 (4)图2：IDC全球智能手机出货量预测(百万部) (5)图3：手机用陶瓷后盖出货量预测（百万片）： (5)图4：2015-2019年陶瓷手机后盖市场空间预测（亿元） (5)图5：陶瓷作为外观件的六大优点 (6)图6：全稳定氧化锆粉体 (8)图7：纳米氧化锆制备方法分解 (8)图8：以1000万片年产能为前提假设，单位加工的效率将影响采购设备的资本开支 (9)图9：支持电信4.5G的努比亚Z9采用玻璃后盖 (10)图10：低延时将促进消费者更加青睐4.5G手机 (10)图11：4.5G将于2016年实现商用 (10)图12：iPhone4与4S的天线改动（金属边框的影响） (11)图13：iPhone 6/6S 的天线阻隔条 (11)图14：CNC加工示意图 (13)图15：全球首款以氧化锆陶瓷材料为后盖的量产手机：小米5尊享版 (14)图16：锆矿的产量充足（千公吨） (15)图17：国产锆粉2011-2016价格走势（单位：元/千克） (15)图18：同款手机非陶瓷与陶瓷板价格比对 (15)图19：纳米氧化锆陶瓷外观件的产业链 (19)图20：晶莹剔透的锆英砂（锆英石） (20)图21：氧化锆陶瓷从粉体、成型到烧结的过程 (20)图22：纳米氧化锆陶瓷速坯成型工艺流程 (20)图23：纳米复合氧化锆性能优势，应用广泛 (21)图24：纳米氧化锆陶瓷外观件的六大应用领域 (21)图25：氧化锆陶瓷的个性化设计 (22)图26：氧化锆陶瓷的个性化设计 (22)表1：目前各种不同材质作为手机外观件的比较 (4)表2：硬度：接近蓝宝石，具备耐磨耐划特征 (7)表3：强度：比蓝宝石、玻璃具备更高的韧性及耐折强度 (7)表4：氧化锆材料具有更低的热导率和比热容 (7)表5：典型纳米复合氧化锆水热法生产过程中，难点集中在工艺条件的摸索与控制 (13)一、新一代消费电子及可穿戴设备外观件：氧化锆陶瓷1.1 陶瓷外观件单价较高，未来市场空间巨大1.1.1 产品良率低导致单价高，批量生产后价格将逐渐下降目前纳米氧化锆陶瓷外观件的产品良率还比较低，几家有生产能力的厂家因原材料质量、烧结工艺、后期精加工的水平各不相同，导致其整体良率水平不高。
据了解，前段生产胚体的良率普遍较低，而后端精加工的良率相对较高，总体良率在15%-30%区间。
低良率增加了产品的生产成本，而后期精加工的设备购买也将是一笔巨大的资本开支，影响产品的整体毛利率水平。
据了解，若采用CNC方式作为陶瓷件的后期加工，则需要购买较为高端的CNC 设备，每台均价在30万元人民币左右。
如果产品工艺不够纯熟，CNC加工的单位生产效率极低，则在原材料价格不变，产能有限的情况下，产品的价格将居高不下。
下图的成本结构是基于目前行业平均水平的预测。
图1：原材料与精加工成本占比最高未来若是行业整体快速增长，空间逐步打开，产品订单量提升，且厂家工艺不断改进，则产品的良率会通过规模化量产提升，设备成本的占比将下降，整体毛利率水平提升，单价有向下的趋势和空间。
我们预测，若未来手机外观件的需求量达到5000万至1亿片的级别，则手机后盖的单价能够下降到100元每片左右。
表1：目前各种不同材质作为手机外观件的比较1.1.2 电子消费品出货量大，陶瓷外观件未来空间充满想象随着消费电子产品逐步开始运用陶瓷材料，我们认为陶瓷外观件的市场空间将逐渐打开，未来的市场空间不容小觑。
据IDC预测，到2019年全球智能手机出货量将达到19亿部，腕式可穿戴设备的出货量将达1.01亿部。
图2：IDC全球智能手机出货量预测(百万部)以16年全球15.3亿部智能手机出货量为前提假设，若手机行业采用陶瓷外观件的进度较慢，我们假设渗透率为3%，每块后盖均价200元，则2016年手机陶瓷后盖的出货量为4000万片，市场空间将达92亿；假设2020年渗透率提升至7%，出货量达1.4亿片，则市场空间达286亿，行业复合增速为210%。
若陶瓷后盖被苹果、华为、三星等主流厂商采用，乐观假设渗透率为25%，价格不变，则2020年陶瓷后盖的出货量将达将近5亿片，市场空间将迅速达到千亿级别，行业复合增速为565%。
同时，我们假设智能穿戴均价70元，渗透率60%，则2019年市场空间将达42.42亿。
指纹识别方面，根据三环集团发布的可行性研究报告显示，2015年全球生物识别的市场规模达到130亿元人民币，其中指纹识别的市场规模占比为50%，达到75亿元，预计到2020年整个市场规模将翻一倍。
图3：手机用陶瓷后盖出货量预测（百万片）：图4：2015-2019年陶瓷手机后盖市场空间预测（亿元）1.2 粉体制备+精细加工是核心，材料属性具备优势随着以移动便携手机为代表的电子消费品全面普及，产品同质化越来越高，功能改进也越来越有限，电子产品开始缺乏能够吸引消费者购买的“独特性”差异，硬件差不多，怎么办？既然硬件趋于同质化，聪明的厂商就会在外观上下足功夫，而外观靓丽、品质卓越的氧化锆陶瓷将有望成为金属、塑料之后的第三大手机外观材料。
天鉴、酷派、华为和苹果先后采用了氧化锆陶瓷作为电子产品外观件，这一系列的运用推高了市场热情，也因此得到了市场的广泛关注。
1.2.1 氧化锆陶瓷具备成为主流外观件的特征氧化锆(ZrO2)陶瓷所含有的特性使其备受消费电子厂商的青睐，它将会是未来电子产品外观件的主流材料之一。
它具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体，而高温下则具有导电性等优良性质。
除此之外，它具有相变增韧和微裂纹增韧，所以有很高的强度和韧性，被誉为“陶瓷钢”，在所有陶瓷中它的断裂韧性是最高。
氧化锆陶瓷是一种新型高技术陶瓷，它与传统的氧化铝陶瓷相比无论质感、工艺、色彩等方面都要好很多。
图5：陶瓷作为外观件的六大优点氧化锆陶瓷与其他材料的参数比对：表2：硬度：接近蓝宝石，具备耐磨耐划特征表3：强度：比蓝宝石、玻璃具备更高的韧性及耐折强度表4：氧化锆材料具有更低的热导率和比热容1.2.2 粉体制备是纳米氧化锆制造的重要环节之一在纳米氧化锆陶瓷外观件的产业链中，粉体制备的环节尤为重要，加工过后粉体质量的好坏直接影响其烧结、成型和后期加工的良品率及功能性。
而不同种的制备方法将满足不同产品设计的需求，目前制备方法最全面的是潮州三环集团，而国瓷材料与日本东曹也具备优秀的制备粉体能力。
氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料。
氧化锆陶瓷（ZrO2）呈白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。
在常压下纯ZrO2陶瓷共有三种晶态。
氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体。
图6：全稳定氧化锆粉体20世纪五六十年代，人们开始研制高纯超细氧化锆粉体的制备方法。
随着制备配方的不断更新，制作工艺的不断完善，目前形成了若干种主流的制备方法，包括中和沉淀法、水解沉淀法、醇盐水解沉淀法、水热分解法及溶胶-凝胶法等。
国内的制粉技术起步较晚，研发实力稍弱，如醇盐水解法及溶胶-凝胶法的等先进的制粉方法的研究才刚刚开始。
在众多粉体制备方法中，水热法是制备结晶良好、无团聚的超细陶瓷粉体的优选方法之一。
水热法制备粉体材料的基本原理是在高温高压环境下，一些M(OH)x，在水中的溶解度大于其相应的MOx 在水中的溶解度，因而M(OH)x可溶于水并同时析出MOx。
实质是把前驱物置于高温高压的水热介质中进行化学反应，实现原子尧分子级的微粒成核和晶体生长，最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒的过程。
其过程所需温度低，晶粒大小的可控制性好，且水热反应过程所选物及产生物无毒，是制备纳米粉体的优选方法。
图7：纳米氧化锆制备方法分解1.2.3 后端精细加工是影响最终产能与毛利率的关键因素良好的粉体制备能够成就高品质的毛坯产品，而后端的切磨抛加工将影响最终成品的生产效率与成本控制。
塑料可以注塑成型，金属又具备延展性，而陶瓷材料存在一定的脆性，且不可还原，因此在后端加工上更需要高端的工艺来提高加工环节的良品率，并且在特定生产设备数量的基础上提高单位设备的生产加工效率。
金属CNC加工与陶瓷CNC加工存在一定的相似性，只要在加工工艺上进行改进，便可实现陶瓷后端加工。
目前国内后端金属切磨抛工艺较好的企业有蓝思科技、长盈精密、胜利精密、劲胜精密和春兴精工等。
据了解，目前单片金属精密结构件的后端加工时间平均可控制在每台每片一小时以内。
假设氧化锆陶瓷的加工效率低于金属加工，则产能会受到制约，或者采购设备的资本开支将扩大。
因此，后端精细加工的单位加工效率非常关键。
目前生产氧化锆陶瓷外观件的企业生产工艺各不相同，后端加工的方式方法也都不一样。
根据我们之前所做出的假设，若成本占比结构最高的后端加工能够实现高效突破，最终产品的毛利率也将大幅提升，批量化生产后也将更容易控制成本。
图8：以1000万片年产能为前提假设，单位加工的效率将影响采购设备的资本开支1.3 4.5G/5G时代即将到来，消费电子外观件的选择尤为重要随着通信行业的发展，层层的技术突破，4G网络制式的逐渐成熟，我们将快速迎接4.5G的到来，并且展望5G在2020年之前实现商用。