一、蓝宝石行业概述
蓝宝石是氧化铝单晶形态的俗称，其强度高、硬度大、耐冲刷，集优良光学、物理、化学性能于一身，是现代工业重要的基础材料。蓝宝石的应用领域主要涉及LED衬底材料、消费电子和军事等应用，其中衬底为蓝宝石最主要的应用。
蓝宝石主要优点与对应应用领域
资料来源：公开资料整理
二、蓝宝石产业链整体分析
蓝宝石兼具优良的光学、物理、化学性能，应用场景不断扩展。蓝宝石为Al2O3晶体，工作温度高达1900°C。单晶C面与GaN衬底沉积薄膜间的晶格常数失配率低，且符合GaN磊晶制程中耐高温的要求，因此蓝宝石晶片是制作LED的关键材料。蓝宝石的莫氏硬度达9级，同时具备良好的透光性、热传导性、电气绝缘性，因此蓝宝石在智能手表、智能手机摄像头、HOME键等应用场景不断扩展。
蓝宝石产业链图谱
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1、上游原材料
蓝宝石上游主要原材料是高纯度的氧化铝。根据国家统计局数据显示，我国氧化铝产量自2011年起由快速增长逐步转化为稳步增长模式，2019年需求等因素影响，产量有所同比2018年有所下降，为7230.16万吨，随后2020年回升，产量为7313.2万吨，同比2019年增长7313.2万吨。上游原材料的稳定供给保证了蓝宝石产业的持续发展，且随着产量的逐步上涨，氧化铝价格近年来有所下降，这在一定程度上减少了蓝宝石的生产成本，促进了蓝宝石行业的发展。
2011-2020年中国氧化铝产量及增长率
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
2、中游利润结构
中国蓝宝石行业产业链中游的参与主体主要是长晶加工、晶体切割加工商。在蓝宝石晶
体加工过程中，长晶的利润最大，其利润在蓝宝石晶体加工过程利润中的比重约为50%。
其次是切割、抛光、掏棒以及其他工序。蓝宝石的切割和抛光环节技术含量较高，因此在利润结构中也占据了较大比例。蓝宝石材料抛光难度极大，而表面损伤对蓝宝石成品强度的影响较大，许多公司已经开发出针对蓝宝石薄层的专用抛光工艺。但由于蓝宝石产业尚未成熟，蓝宝石产能规模与下游应用领域的发展状况相关性较高，因此中游企业对蓝宝石材料价格的议价能力不强。
蓝宝石加工过程利润结构分布情况
资料来源：公开资料整理
3、下游应用情况
就下游具体应用情况而言，主要包括LED、光学、光通信、军工以及其他领域。数据显示，其中超80%的蓝宝石材料下游应用于LED衬底行业，其余则用于消费电子行业的摄像头、手机盖板等领域。LED行业的发展对蓝宝石行业的发展具有至关重要的作用，LED应用领域在蓝宝石行业产业链中的议价能力最强。
2019年蓝宝石主要应用领域市场占比情况
资料来源：公开资料整理
随着下游LED市场需求的快速增长，我国蓝宝石行业市场前景广阔。目前LED仍是主要主流市场的选择，数据显示，我国LED行业自2016年起快速增长，2019年受市场需求变动影响，增速放缓。2019年中国LED行业市场规模为7548亿元，同比2018年增长2.4%。其中LED照明行业市场规模为4700亿元，同比2018年增长13.1。
2015-2019年中国LED行业市场规模统计及增长率
资料来源：国家半导体照明工程研发及产业联盟，华经产业研究院整理
2016-2020年中国LED照明行业市场规模及增长率
资料来源：公开资料整理
三、蓝宝石市场现状
蓝宝石具有硬度高、强度大、光学透明和化学惰性的优异性能，受益于LED照明市场的快速发展，数据显示，2019年全球蓝宝石材料市场规模达54亿美元，2015-2019年5年的年复合增长率为37.5%。
2015-2019年全球蓝宝石市场规模及增长率
资料来源：公开资料整理
四、市场格局
我国是蓝宝石衬底的主要需求国，晶安光电是最大供应商。根据LED inside的数据，我国蓝宝石衬底需求约占全球需求量的75%，已经成为蓝宝石衬底最大的需求市场。竞争格局方面，基本呈现双寡头格局，晶安光电和中图科技占比总市场的71%，其中中图科技占比最高，为36%；晶安光电2019年营收7.97亿元，全球市占率约35%。随着下游应用领域的需求剧增，蓝宝石行业的技术门槛也在提高，其中，蓝宝石长晶环节的技术要求最高。因此，中国蓝宝石行业的参与主体主要以规模较大、资金力量雄厚的大型民营企业为主，少有小作坊式企业。
2019年全球蓝宝石衬底制造企业市占率
资料来源：公开资料整理
2019年全球蓝宝石LED衬底市场份额
资料来源：LED inside，华经产业研究院整理
五、蓝宝石市场驱动因素分析
1、mini LED
Mini LED为新世代显示技术，终端产品逐渐成熟。相较于OLED技术，Mini LED在良率、成本和显示性能等方面有诸多优势，目前Mini LED制造技术和成本的突破已经使其开始进入量产时代，成为LED行业发展的助推器，而由于Mini LED仍使用蓝宝石作为衬底，也将驱动蓝宝石需求的增长。当前Mini LED终端产品已经逐渐成熟，主流显示厂商发布了大量产品。根据LED inside统计，截至2020年三季度已有15个与Mini LED扩产相关项目，涵盖了设备、芯片、封装、面板、显示屏、终端应用全产业链。
截止2020年第三季度Mini LED项目一览
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国蓝宝石材料市场全面调研及行业投资潜力预测报告》；
2、消费电子
蓝宝石的硬度高达莫氏9H，仅次于钻石的莫氏10H。可以有效防止玻璃盖板接触沙尘（二氧化硅）后摩擦产生划痕。最早被钟表业用于制造手表蓝宝石盖板，随着蓝宝石材料制造成本逐渐降低，2012年苹果在其推出的iphone5手机中率先使用蓝宝石作为摄像头盖板，后续在Home键、iWatch中均应用蓝宝石盖板。目前，蓝宝石在消费电子领域主要应用于：摄像头保护盖板、指纹识别HOME键盖板、智能手表屏幕盖板等。但所需蓝宝石尺寸较小，面积仅为几十平方毫米。未来如能应用于智能手机屏幕，使用面积将达到几百到几千平方毫米，市场空间将呈数十倍增长。且随着智能手机渗透率的逐步升高，未来蓝宝石行业市场发展空间广阔。
2012-2021年中国智能手机渗透率统计图
资料来源：公开资料整理
3、价格下降
蓝宝石能否在手机屏幕大规模商业化应用，核心取决于成本。蓝宝石手机玻璃优势在于硬度高、耐刮、耐冲击受力、并带来更低的环境光折射率。但与此同时，成本是大猩猩玻璃盖板的5-10倍，重量是大猩猩玻璃盖板额1.6倍。这也是为什么iWatch已全部实现蓝宝石屏，但iPhone上只有Home键和摄像口窗口是蓝宝石材质。-
事实上近年来蓝宝石供给过剩，价格陷入低位多年。根据Yole数据，2014Q1 4英寸蓝宝石晶棒价格高达约90元/mm，伴随着对蓝宝石在消费电子领域大放异彩的预期，蓝宝石企业快速扩产，导致后续供给过剩蓝宝石价格大幅下跌，在2016Q1就已下跌至约37元/mm。根据估算的价格数据，后续蓝宝石价格一直处于低位。此现状或在一定程度上推进手机屏幕大规模商用。
2013-2020年中国蓝宝石价格变动情况
注：价格或有波动，仅供参考
资料来源:公开资料整理
华经产业研究院对中国蓝宝石行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国蓝宝石衬底材料市场调查研究及行业投资潜力预测报告》。
