「国君产研｜新材料系列八」电子玻璃：盖板已突围基板又若何

本期作者：肖洁、鲍雁辛

1. 盖板玻璃：车载触屏打开家当空间

盖板玻璃指触摸显示屏最外层，用于保护触摸面板的分外玻璃材料。
盖板玻璃家当跟随智好手机浪潮兴起，2007年，康宁第一代大猩猩玻璃跟随iPhone 1的发布而同时问世。
智好手机对大屏化、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。
比较PET或其他材质，玻璃的透光性能、抗磨抗冲击性能优胜很多，起到防护电容屏的浸染。
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主要考虑成分。
2010年iPhone 4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主要运用。

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构造，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差异在于，其玻璃基材不同，并且由基材大片切割成成品尺寸后，还须要经由化学强化。
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构造

数据来源：Digitimes、国泰君安证券研究所

盖板玻璃属于强化玻璃，强化玻璃的下贱运用紧张有：1）钢化膜与玻璃贴片(厚度0.2- 0.4mm，碱铝玻璃)；2）手机、平板、条记本电脑和其他智能触控显示类设备 (厚度0.5-0.95mm，碱铝玻璃紧张运用市场)，正因盖在手机正面或背面，以是被称为盖板玻璃；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，厚度常日大于1mm，常日是传统钠钙玻璃。
本文谈论的盖板玻璃紧张指碱铝强化玻璃，个中手机盖板占绝对份额。

1.1. 盖板玻璃技能演进方向

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能演进的紧张方向。

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流，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。
化学强化的紧张参数为压应力（CS，Compressive Stress）和离子交流深度（DOL，Depth of Layer），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，只在熔融盐中交流一次）和二步法（二强，在不同的熔融盐中进行两次离子交流），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，常日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，经由二次强化，其CS与DOL性能比较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，个中浮法与溢流下拉法为主流的两种生产办法。
玻璃的浮法工艺有70年历史，工艺成熟，比较溢流法，单条浮法产线的产能更大，因此具有本钱上风，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

盖板玻璃家当链分为上游碱铝玻璃基材生产、中游基材分割与强化加工、下贱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，属于技能密集型行业，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家当链顶端，盈利能力最强。
紧张生产商有：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。

中游加工厂卖力原片开料、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，紧张比拼工人闇练度、规模和运营管理等，加高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。
中游海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紧张的下贱需求。
随着触摸屏下贱运用的深入与扩大，触摸式条记本电脑、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打算，手机盖板玻璃市场规模约为150亿元公民币。
2019年与2020年康宁大猩猩产品线营收分别为82与93亿元公民币，分别按照康宁市占率65%与60%打算，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打算，手机盖板玻璃市场空间约为200亿元。
根据IDC，2019年环球智好手机出货量为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年环球智好手机出货量将上升至14.8亿部，出货量增长有限。

目前手机背板材料紧张有塑料、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，前后盖合计须要盖板玻璃16.7亿片。

目前海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。
一平米玻璃基材常日可以切割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低落，以180元/平米的价格测算，市场空间约为200亿元。

图 2：各种背板材料渗透率

数据来源：奥维云网、国泰君安证券研究所

触屏条记本和电视的遍及带来新的盖板需求。
目前市情上平板电脑尺寸在4-13.6英寸不等，以苹果主流出货平板9.7英寸打算，条记本电脑以均匀13英寸打算，笔电平板的玻璃需求面积0.6亿平米。

图 3：环球平板电脑及条记本电脑出货量

数据来源：IDC，国泰君安证券研究

车载显示大屏化乃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Model S车载信息系统采取17英寸全触屏操作，开启了车载信息系统的新纪元，可知足当前用户方向于大略操作的思维办法。
盖板玻璃因其精良的光学性能与独特的耐磨性而运用于车载显示屏，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运用前景。

随着未来面板大尺寸化趋势在汽车领域复制，单车屏幕利用量有望扩大至17乃至40英寸（目前空想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乃至多屏化趋势

数据来源：必杰咨询，国泰君安证券研究

2. 盖板玻璃：环球竞争格局与海内龙头的发展

盖板玻璃家当跟随智好手机浪潮兴起。
2007年, 康宁应APPLE iPhone 1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Gorilla Glass 1，开启了手机盖板玻璃的家当浪潮，这是范例的相应下贱需求的上游材料创新。

目前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%，个中康宁在高端机型市占率更高，该市场别的10-20%的份额由中国企业瓜分。

图 5：国际紧张厂家情形简介

数据来源：公司官网、国泰君安证券研究

2.1. 康宁：特种材料部门研发投入低落

康宁大猩猩盖板玻璃属于分外材料奇迹部，分外材料部门占康宁整体营收约15%旁边，大猩猩玻璃营收占分外材料部门营收的70-75%。
2020年康宁营收14.2亿美元，2012-2020的CAGR为4.1%。

与此同时康宁净利率迅速持续上升，2012年为10.2%，2020年上升到惊人的22.5%。
通过叠加特种材料部门净利率、公司发卖行政用度率、特种材料部门研发用度率，预估大猩猩玻璃毛利率在45%旁边。

图 6：康宁特种材料部门财务数据

数据来源：康宁、国泰君安证券研究

自2007年创造了手机盖板玻璃市场后，康宁始终保持着绝对垄断地位，至今市占率仍高达60%，在高端机型占比更高。
只管NEG在2010年，AGC与肖特在2011年接连进入市场，以旭虹光电为代表的中国厂家在2014年进入市场，康宁的行业技能领先地位与绝对市场份额依然无人能撼动。
2016年康宁率先推出二强玻璃，3年后2019年肖特才有同类二强产品跟进，南玻集团于2020年推出KK6二强玻璃。

研发投入方面：分外材料部门研发用度率下滑，从历史的10-12%下滑到2020年的8.2%，大猩猩玻璃的技能迭代边际减弱。

图 7：康宁特种材料部门研发用度率

数据来源：康宁、国泰君安证券研究

2.2. 海内盖板龙头快速发展

条记本、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（平板与条记本电脑便携性不如手机，利用的防护等级也低于手机；车载领域技能迭代远远慢于手机，传统车型屏幕很多仍勾留在钠盖玻璃材质上）。
海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。

表 2：海内盖板玻璃基材紧张公司简介

数据来源：公司官网、国泰君安证券研究

南玻集团主营包括浮法与工程玻璃、光伏玻璃、电子与显示玻璃。
2016年清远南玻推出碱铝盖板玻璃，进入盖板玻璃市场。
2020年5月8日，咸宁南玻高铝电子玻璃(KK6二强玻璃)正式出货，公司下一代产品KK8，估量2022年家当化，对标康宁Victus。

2020年公司营收106亿，电子与显示玻璃部门营收10.8亿元，电子与显示玻璃部门毛利率约30%。
KK6问世以前，第一代产品KK3紧张用于玻璃贴片，与部分低端机型盖板，毛利率大幅低于康宁。

图 8：南玻电子与显示玻璃部门营收与毛利率

数据来源：Wind、国泰君安证券研究所

2020年底，绵阳政府和东旭光电合伙成立的四川虹科，将原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勉励。
而原东旭控股的四川旭虹的业务范围则更纯挚的作为原片加工，以更好地适应车载市场的新需求和技能迭代。
虹科和旭虹成为同一家当链的高下游，虹科对标南玻、旗滨；旭虹对标蓝思、伯恩。

图 9：四川虹科由绵阳政府控股

数据来源：Wind、国泰君安证券研究所

3. 玻璃基板：壁垒高、增长有限

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面板须要两块玻璃基板，分别作为TFT晶体管阵列与彩色滤光阵列的载体。
TFT-LCD基板溢流法紧张采取无碱玻璃，以无碱硅酸铝为代表；浮法玻璃则常日是含碱玻璃，须要在玻璃上增加硅阻隔层以防止碱金属离子对TFT的污染。

3.1. 玻璃基板工艺

玻璃基板的生产流程分为热端（前加工）和冷端（后加工）两段，因此产线也分为热端产线与后加工产线。

热端包括配料、池炉溶化、通道、成型几道工序。
配料技能：在高温熔炉中将玻璃质料熔融成低黏度且均匀的玻璃液，须要在不改变化学身分条件下，精确选择最佳配方，以有效降落玻璃熔融温度，澄清速率，达到特定的物理与化学性能；成型技能则关系到尺寸精度、表面性子和是否需进一步加工研磨。
后段加工则包含玻璃的考验、分割、研磨、洗净及热处理等制程。
设备方面：由于国外厂商的生产技能保密，因此玻璃基板行业无法引进成套技能和设备，新进入者只能靠自主研发创新。
上游原材料为：石英砂、碳酸锶、三氧化二硼、氧化铝等，原材料占玻璃基板本钱比重较低，因此原材料价格变动对基板生产本钱影响较小。

图 10：东旭光电溢流法玻璃基板工艺流程

数据来源：东旭光电、国泰君安证券研究所

玻璃基板的生产工艺紧张有浮法、溢流下拉法、流孔下引法。
浮法利用锡液与玻璃液密度差，使玻璃液均匀摊平在锡液上以成型，热端工艺较大略，但玻璃的一壁须要研磨、抛光，后加工繁芜，浮法适宜大尺寸生产，本钱低，紧张厂家为日本旭硝子；溢流法利用重力将玻璃液拉成平整的“瀑布”，溢流法热端工艺繁芜，但两面平整，后续加工大略，紧张厂商有康宁、日本安澜视特、东旭光电、彩虹集团。

图 11：玻璃基板制备工艺比拟

产能：玻璃熔窑熔化能力，t/d为吨每天

数据来源：《TFT-LCD基板玻璃的市场现状及发展趋势》刘建党、国泰君安证券研究

玻璃基板的技能难点紧张在热端工序，材料配方、温度、熔炉设计、装备等构成了繁芜的参数组合，具有极高的技能壁垒；且国外厂商技能保护严密，因此极其依赖玻璃基板厂商自主研发。
溢流法对配方、熔炉温度、玻璃液流速哀求更高；浮法热端工艺较大略，后段研磨，抛光以达到极高的表面清洁度是难点。

3.2. 玻璃基板市场规模增长有限

TFT-LCD面板须要两块玻璃基板；刚性OLED仅须要一块ITO电极玻璃基板；柔性OLED仅在OLED制程中利用玻璃，后段供需用激光剥离。
OLED尤其是柔性OLED的发展可能降落玻璃基板的市场需求，但随着Mini-LED背光技能的崛起，有望使TFT-LCD通过小幅本钱提升，达到可与OLED媲美的显示效果。
LCD面板行业依然有很长的生命期。

按照康宁显示部门2019年营收32.5亿美元，环球市场份额47.5%，估计2019年环球玻璃基板市场规模为67亿美元，约合460亿元。

2019年环球大尺寸面板需求约2.09亿平米，则大尺寸玻璃基板需求约4.18亿平米，除以大尺寸偏光片占偏光片总花费量的比例91%（由于偏光片与玻璃基板在LCD中都须要两片，在刚性OLED中都须要一片），2019年环球玻璃基板需求面积约4.61亿平米。

图 12：康宁显示部门财务数据

数据来源：康宁、国泰君安证券研究

3.3. 玻璃基板的环球集中度高、盈利能力强

玻璃基板市场的紧张玩家同样是美国康宁、日本旭硝子、日本电气硝子。
根据新材料在线数据，2019年环球玻璃基板市场份额康宁占比达47.5%，美日合计份额超过90%，而8.5代线更是全部被美国日本垄断。

图 13：2019年环球玻璃基板竞争格局

数据来源：新材料在线、国泰君安证券研究

图 14：2019年环球G8.5代线玻璃基板竞争格局

数据来源：新材料在线、国泰君安证券研究

康宁显示部门主营LCD与OLED玻璃基板。
玻璃基板属于范例重资产行业，折旧收入比高达19%（折旧、能源本钱占比高，而原材料本钱占比低），纵然是液晶面板行业折旧本钱比也仅为17%旁边。

图 15：康宁玻璃基板折旧占比高、研发占比底、盈利能力更强

数据来源：康宁、国泰君安证券研究

海内玻璃基板厂商刚刚打破了G8.5代基板。
2019年9月18日，凯盛集团（中国建材下属子公司）培植的海内首条G8.5代浮法玻璃基板产线在蚌埠下线，由凯盛科技中建材蚌埠玻璃工业设计研究院自主研发。
2020年1月12日，彩虹股份（中国电子下属子公司）自主研发的海内首条G8.5代溢流法玻璃基板产线在合肥下线。
东旭光电2016年定增，估量在合肥培植3条G8.5代溢流法玻璃基板产线，但仅完成2条后加工产线培植，2020年项目告停。
彩虹与凯盛分别从溢流法与浮法两个技能方向冲破了国外高世代玻璃基板的垄断。

图 16：海内玻璃基板厂商产能统计

数据来源：各公司官网、国泰君安证券研究所

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