不敢相信!玻璃竟是尖端领域的关键材料,且用途广泛!

材料铺子 2022-07-12

浮法玻璃

3070 字丨阅读本文需 8 分钟

生活中随处可见的玻璃,可谓是促进当代人类文明发展最重要的材料之一,对人类现代社会的影响持久而深远。它不仅在建筑、汽车、家庭用品和包装等方面应用广泛,更是能源、生物医学、信息和通信、电子、航空航天、光电子学等尖端领域的关键材料。

01 同质化玻璃 回归周期本源

玻璃产业近年衍生出浮法玻璃、光伏玻璃、电子玻璃和汽车玻璃等细分领域,但目前产值最大的还是浮法玻璃。

浮法玻璃75%用于建筑领域,因此地产对浮法玻璃需求有较大影响。通常,玻璃要在房屋交付前安装,所以历史上玻璃销量高度同步房屋竣工面积。2016年以来,由于政策严禁新增产能,浮法玻璃的周期波动更多来自需求:2021年下半年开始房企融资持续收紧,竣工数据的一路走低让玻璃需求不断承压,同时不断走弱的新房销售,也进一步影响了市场对玻璃预期。

雪上加霜的还有原材料价格的不断走高,成本端看,占总成本70%的燃料和纯碱在过去一年不断上涨,导致当前玻璃企业利润回落到近10年底部区域。但这也意味着任何改善可能都是新一轮行情的开始,核心在于地产后续销售能否改善。

当前浮法玻璃集中度仍比较低,旗滨和信义分别以11%、14%的市场份额位居前二,考虑到当前行业低迷,对于龙头来说一方面经营更为稳健;另一方面也有逆势扩张机会。

相比浮法玻璃,近两三年来光伏玻璃可谓风光无限。一方面光伏产业迎来大发展;另一方面光伏玻璃直到去年7月才放开产能置换限制,而普通浮法玻璃由于达不到光伏玻璃工艺上的要求难以转换。因此这两年拥有产能指标的光伏玻璃龙头企业,享受了时间差带来的发展机会,目前信义和福莱特(601865)市场份额高达50%。

不过,从投产节奏看,2023年开始光伏玻璃产能会从今年约1800万吨跃升至2900万吨,预计2023年开始连续数年,光伏玻璃将出现供给宽松的格局。实际上这也容易理解,光伏玻璃是种高度同质化的产品,一旦政策约束放开,行业还是会像浮法玻璃那样回归周期本源。

02 高价值量电子、汽车玻璃走俏

要想跳开同质化竞争激烈的领域,往高价值量领域发展是不二选择,在玻璃领域即是发展电子玻璃和汽车玻璃。

电子玻璃由于技术含量高,一直以来都被国外巨头垄断。以电子玻璃中最主要的盖板玻璃为例(应用于手机触摸显示屏的最外层),美国康宁独享全球60%的市场份额。因此,对于国产玻璃厂商而言,光是国产替代这项逻辑便有将近2000亿(对标康宁市值)的想象空间。

此外,包括手机背板(5G之后手机后盖无法使用金属)、车载大屏盖板等也在进一步推动电子玻璃行业的需求发展,从以上两个角度看,能生产出相应产品的国产玻璃企业都有突围机会,目前国内包括南玻A、旭虹(东旭光电(000413)子公司)、彩虹、凯盛(中建材子公司)等,都在电子玻璃领域有所突破。

比如南玻A,目前已有少量如中兴、华为等国产手机采用其生产的高铝玻璃用作盖板玻璃,从利润占比看,公司一季度电子玻璃业务大约盈利7000万元,已占净利润近20%。

汽车玻璃凭借量价齐升的逻辑,成长性同样值得期待。量方面来自于全景天幕渗透率的提升带来的面积增加(目前仅部分中高端采用全景天幕,市占率约5%),价方面来自于全景天幕使用同步带来的对隔热、调光甚至是发电等功能的需求。

从单车价值量角度,目前全景天幕(不再需要天窗)的成本并不比过去前挡玻璃+天窗组件的成本更高,因此后续有望出现价值量从天窗集成厂商向玻璃厂商转移的情形,这也是2020年以来福耀玻璃(600660)深受市场喜爱的原因。

作为国内前装市占率60%-70%、全球市占率20%-30%的汽车玻璃厂商,考虑到汽车零部件领域极长的认证周期和汽车玻璃持续迭代的新技术,越来越难有新的玻璃企业能实现弯道超车。

03 健康和医药  融入身体释放药物

确保健康的生活和促进每一代人的福祉,对人类社会的可持续发展至关重要。玻璃和玻璃陶瓷材料已在医疗中被大量使用,未来其应用范围还将继续扩大。

具有生物相容性和生物活性的玻璃医疗设备,正在造福世界各地的患者。2019年是生物玻璃诞生50周年,这是人类发现的首个与骨结合(并且不被排斥)的材料。1994年,第一批生物玻璃临床产品进入市场。迄今为止,已有150万原本已救治无望的患者受益于这类产品。

最近,生物活性玻璃已被证明在降解时能比其他材料更好地释放生物因子——它们刺激骨细胞产生新骨。生物玻璃可以使牙本质和牙釉质再矿化。通过不同的加工技术,玻璃陶瓷也已成为健康领域(正畸)的基本材料。

临床研究还发现,生物活性玻璃对深层骨感染(骨髓炎)患者具有抗菌作用。使用这种玻璃治疗,不仅能修复骨骼,还能杀死细菌,弥补传统抗生素在这方面的不足。

现在,新研发的生物活性玻璃还可刺激软组织修复。新的硼酸盐玻璃纤维可治愈软组织伤口——将玻璃纤维植入伤口,它会在数天内降解,随着玻璃的分解,释放出身体需要的化学物质,使软组织修复,而玻璃的纤维形态则提供了组织得以重新生长的途径。

多孔或空心玻璃微球提供了封装脆弱药物的可能性,同时还能保护可能干扰药物可用性的生物化合物,有助于控制药物的释放。Theraspheres是含有放射性钇-90的玻璃微球,它们通过肝动脉注射并在肝脏内滞留,以治疗原发性肝癌。如果离开这种玻璃微球,如此高能量的辐射剂量,不可能被如此有效地定位。

玻璃对于药品的安全储存也至关重要。过去几年里,生物制药的发展对包装部件提出了更高要求。在治疗性蛋白质、疫苗和单克隆抗体领域,生物制剂配方比化学药物对外来物质和环境变化要敏感得多,所有新的给药装置都包含玻璃盒或玻璃注射器。

此外,含有表面活性剂、盐类和鳌合剂的液体制剂,加上更低的药物含量,使全球关注制剂和包装材料之问的相互作用,从而关注整个容器封闭系统。

04 工业和创新 与光共舞无处不在

制造业是经济发展和就业的重要驱动力,但也必须考虑制造过程中的碳排放。未来需要更多投资来提高在制造业中占主导地位的高科技产品的效率,比如大力发展信息和通信服务业,玻璃产品在许多方面都发挥着关键作用。

低损耗玻璃光纤的发明对互联网的发展至关重要,它引发了全球通信革命,从而成为经济和工业全球化进程中不可缺少的元素。

随着人们对带宽需求的持续增长,正在开发的新光纤技术可使更多数据在更远的距离上传输,同时最大限度地减少对信号放大的需求。光子晶体光纤可以实现更低损耗的光传输,尽管它还需要克服重大工艺挑战,以实现长距离传输。此外,用以实现量子通信的新玻璃光纤也正在开发之中。

无线通信领域的最新进展,也少不了玻璃的参与。例如,5G和WiFi可同时用同一天线进行信号传输,而光子ROF系统所需的亳米波及更高频率的产生,就需要玻璃激光器。光纤激光器也利用了掺有稀土离子的玻璃的独特特性。由于比其他商业激光器性能更卓越、更紧凑、更加多功能,因此玻璃激光器在全世界许多行业中被作为标准大量应用。

另一个新出现的领域是柔性和可拉伸的光子学:根据设想,在沉积于超薄玻璃上的薄膜中制造集成电路,不久的将来可能会带来诸如柔性电子产品的突破,可穿戴的光子监测器和传感器就能很快实现。

显示玻璃的研发正在阔步迈进。随着显示器的分辨率不断提高,对高科技玻璃基板的要求也越来越严格,必须开发新的玻璃,以提高显示器制造过程中的尺寸稳定性。

研发中的超薄玻璃或可让显示器变得可弯曲,甚至可折叠。先进的AR/VR眼镜代表了信息显示技术的下一次革命。玻璃还彻底改变了数据存储,有望成为下一代全息存储器的材料,可实现极高的数据存储密度。

在新的玻璃加工技术中,溶胶-凝胶技术发挥着重要作用。这种低温、节能、低成本的技术,特别适用于玻璃质涂层和膜。这种涂层和镀膜可为玻璃增加机械和耐腐蚀保护、抗反射、疏水性、光催化自清洁等性能,以及燃料电池、太阳能电池、固态照明和光通信中的光学和光电功能等。

最后

过去一千年里,玻璃在人类文化和物质遗产中的作用不断扩大。早在上个世纪,玻璃就已经主宰了我们的建筑天际线,太阳能电池板在能源市场上发挥重要作用。与此同时,玻璃也成为科学技术发展的基础。从望远镜和显微镜的诞生,到现代社会光电导玻璃彻底改变了静电印刷术,而后玻璃可控结晶技术催生了玻璃陶瓷,而玻璃光纤则引发了全球通信革命。

作为建设可持续社会的重要辅助材料,玻璃能帮助人类解决世界面临的一些重大挑战,从而持续改善人类生活。

文章来源: 文汇网,红周刊

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:材料铺子
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

没有更多了