变色玻璃是指在光照、温度、电场或电流、表面施压等一定条件下实现“变色”，并随着条件改变而发生相应变化，且当施加条件消失后又能恢复到初始状态的复合型玻璃。

电致变色（Electrochromism）是一种物质在电场的作用下产生可逆的颜色变化的现象。这个过程是可逆的，意味着通过改变电流的方向，原来的颜色可以恢复。电致变色技术主要运用在智能窗户、电子设备显示屏、能源存储和变色眼镜等领域。

电致变色玻璃是一种特殊的玻璃材料，它可以通过电场的作用改变其透明度和颜色。这种玻璃通常由两层玻璃之间夹有一层电致变色膜构成，当电场施加在膜上时，膜中的离子会发生移动，从而改变膜的颜色和透明度。

图1：一加首款概念机Concept One，采用全新的电致变色技术带来的开创性“潜隐式后摄”。 使用摄像头之后，玻璃逐渐变透明，镜头逐渐显现

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电致变色玻璃的概念

电致变色玻璃是由基础玻璃和“电致变色系统”所构成，利用电致变色材料在电场作用下引起“透光”或“吸光”作用，从而实现可调节光照度的目的。

电致变色玻璃的基本结构都是由两片玻璃基材和夹在其中的五层薄膜材料构成，如下图所示，透明导电层（TC）与玻璃基材一起构成透明导电玻璃作为透明电极，通常采用的透明导电层材料有氧化铟锡（ITO）、掺铝氧化锌（AZO）膜等。离子储存层（CE）起离子平衡作用，用于提供和储存变色所需的离子，一般使用可逆氧化还原物质。离子导体层（IC）用于传导变色反应过程中所需的离子。电子变色层（EC）是整个电致变色玻璃的核心，是变色反应发生层。

电致变色玻璃应用在建筑上具有以下特性：

隐私保护功能

利用电致变色玻璃的变色原理，可以完全取代遮阳帘、百叶窗。再结合不同材质的隔音功效，可以最大程度满足隐私、保密、保护的需求。

节能性

电致变色玻璃可通过选择性吸收或反射外界的热辐射，阻止内部热扩散，能最大程度降低商业建筑与住宅等建筑物对室温控制所需的能源消耗。

装饰特性

采用电致变色玻璃调节光照和色彩，具有较强的装饰艺术美感，在日常生活中，能满足较多的生活应用场景的需求。目前，电致变色玻璃在建筑、飞机、汽车等领域得到了广泛的应用。

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背景分析

1、政策分析

《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出，我国要求制造业核心竞争力提升，推动电子玻璃等无机非金属材料取得突破。

《关于促进国家高新技术产业开发区高质量发展的若干意见》提出，支持高新技术企业发展壮大，建立健全政策协调联动机制，落实好研发费用加计扣除、高新技术企业所得税减免、小微企业普惠性税收减免等政策。持续扩大高新技术企业数量，培育一批具有国际竞争力的创新型企业。进一步发挥高新区的发展潜力，培育一批独角兽企业。

《“十四五”原材料工业发展规划》提出推进特种玻璃熔化成型技术；推动特种玻璃纤维、玄武岩纤维等高性能纤维智能化池窑连续拉丝等材料深加工技术产业化应用；攻克高性能功能玻璃等。

2、社会环境

随着经济的快速发展，地球上的煤和石油等常规能源资源消耗殆尽，环境污染也日益加剧。为实现经济可持续发展，国内外均致力于新能源的开发，包括风能、水能和太阳能等。而在开发新能源的同时，节能已变得尤为重要，在社会总能耗中，建筑物的能耗占比接近30%，因此对建筑物的节能越来越关注。

电致变色智能玻璃可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季降温和冬季取暖而必须消耗的大量能源，同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。解决现代不断恶化的城市光污染问题，是节能建筑材料的一个发展方向，成为业界关注焦点。

3、技术分析

近年来，除常规Low-E产品外，电致变色智能窗的相关研究越来越多，电致变色（Electro Chromism，EC）是指在外加电场作用下，材料在紫外、可见光或（和）近红外区域的透射率、反射率或吸收率发生稳定的可逆变化的过程，直观地表现为材料的颜色和透明度发生可逆变化的现象。具有电致变色性能的玻璃结构称为电致变色玻璃，在电场作用下通过调节光的吸收和透过，选择性地吸收或反射外界的热辐射，并阻止内部热量向外扩散；同时，也起到改善自然光照程度、防窥、防眩目等作用，可减少室外遮光设施，满足现在建筑物采光和美观的需要。

电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨（WO3），目前，以WO3为功能材料的电致变色器件已经产业化。而有机电致变色材料主要有聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。

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行业概况

根据智研咨询的报告，2014年国内电致变色玻璃行业规模约5638.5万元，到2021年国内电致变色玻璃行业规模达到了10886.8万元，复合增长率达到9.85%。电致变色玻璃作为一种重要的智能玻璃，根据Marketsand行研报告，全球智能玻璃（含电致变色玻璃）市场在2022年达到50亿美元，预计到2027年将达到82亿美元，在预测期内将以10.4%的复合年增长率增长。

2021年我国电致变色玻璃行业产量约6.05万平方米，同比2020年的5.18万平方米增长了16.8%，2014年以来我国电致变色玻璃行业产量复合增长率为16.8%。

建筑领域和交通是智能调光玻璃最大的两个应用市场，2021年建筑占据总市场规模的90.62%，交通占据总市场份额的9.38%。其中在建筑领域，酒店和公寓是主要的应用场所，而在交通领域，汽车则占据主要的市场份额。随着全球智能化发展的脚步越来越快，各个应用领域都展现出较大的发展潜力。

市场竞争格局：目前，电致变色玻璃市场的主要竞争者包括美国的SAGE Electrochromics、日本的AGC、中国的上海三安、德国的Merck等企业。这些企业在技术研发、产品创新、市场拓展等方面都有一定的优势。

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中国电致变色玻璃趋势

1、全固态、智能化、大尺寸

在电致变色玻璃技术发展趋势方面，全固态电致变色玻璃技术以其优异的稳定性和耐候性是电致变色技术研发的主要方向。WO3、NiOx 无机电致变色材料化学稳定性好、制备工艺简单、与基板结合强度高、容易实现全固态，目前仍是电致变色材料的首选，通过往里掺杂不同物质来改善 WO3、NiOx 电致变色性能是人们研究的热点。非聚合物固态电解质锂盐导电率高、化学稳定性好，是目前电致变色技术电解质层所需材料的最佳选择。高电导率和良好透光性是透明导电层选择的主要标准，氟掺杂氧化锡薄膜和锡掺杂氧化铟薄膜是目前最常用的透明导电层材料。全固态、智能化、大尺寸是电致变色玻璃技术发展的主要方向。

2、节能化、自动智能化

随着全球能源危机和环境危机问题的日益严峻，节能减排刻不容缓。能耗主要来自工业能耗和建筑物能耗。现代高层建筑为了追求美观，采用了大量玻璃窗与幕墙结构。普通玻璃难以控制光的透射和反射，不能达到隔热保温的效果，大大增加了照明能耗、空调能耗。在能源短缺和温室气体过度排放的大背景下，为了降低这部分能耗企业使用了节能玻璃，节能玻璃隔热、遮阳效果好，但是采光性可能会因此受到影响，也不能根据环境对光的透射率和反射率再进行调节。而以电致变色玻璃为代表的新一代智能玻璃则吸取了节能玻璃的优点，还能够由传感器自动或人为主动控制对透、反射光强度颜色进行连续、动态的调节，成为了当前发展的趋势。

3、市场前景

随着技术的不断发展和应用领域的不断扩大，电致变色玻璃市场的前景非常广阔。未来，电致变色玻璃将会在更多的领域得到应用，市场规模也将会不断扩大。总体来说，电致变色玻璃市场是一个充满机遇和挑战的市场，需要企业在技术研发、产品创新、市场拓展等方面不断努力，才能在市场竞争中占据一席之地。

结语

在助推实现经济可持续发展的背景下，电致变色玻璃行业成为了节能建筑材料的一个发展方向，再加上下游应用行业的蓬勃发展，正呈现出广阔的市场前景。从发展趋势层面来看，全固态、智能化、大尺寸是电致变色玻璃技术发展的主要方向。近年来，越来越多企业正涌入该行业赛道，但该行业也存在着包括专业和技术、资金成本、制造能力和供应链、品牌认知度和市场渗透率等壁垒，有一定的准入门槛。

文章来源： DT半导体，聚玻资讯，犀鸟咨询