纳米氧化锆-2017.12.21

纳米氧化锆相关资料分析

第一章 项目概况 投资公司：XXXXX 有限公司

技术支持：XXXXXX 研发团队

投产项目：5nm 级氧化锆

总投资金额：2000万元

资金来源：融资方式

预计年产纳米氧化锆1200吨，单价４0万元/吨，预计年总营业额４.８亿元。

第二章 产品介绍

通常情况下Z r O 2有四种存在形式：无定形、常温下稳定的单斜晶相，常温下稳定的四方晶相（添加稳定剂），高温下稳定的立方晶相。

立方晶 四方晶 单斜晶

常规情况下：单斜氧化锆加热到1170度转化为四方氧化锆，这个转变速度很快并伴随7%-9%的体积收缩，但在冷却过程中，四方氧化锆往往不在1170度转变为单斜氧化锆，而在1000度左右转变，是一种滞后的转变，同时伴随着体积的膨胀。为了避免回到单斜相，必须通过外来氧化物对高温晶型进行稳定。这样，稳定的氧化锆在室温至熔点的

温

度

范围内以相同的稳定的晶型存在。

单斜晶 四方晶

预投产项目可以在温度为420度时，即可在无须添加氧化稳定剂的情况下制备出5nm 级别四方晶相氧化锆。在目前市场，并未有同等级别产品。但是，制备温度的改变以及没有填加稳定剂的情况下，在常温条件晶体的稳定性及物理、化学性能是否改变，需研发团队出具具体技术结果。

1170o C

1000o C

二、国内因素

（1）2017年11月锆英砂价格上涨3.13%至9900元/吨，港口库存环比下降3.26%至13.64万吨。海南地区为国内主要锆矿砂资源地，海南省国土资源厅为保护当地资源，将严格控制锆英砂等矿物产量，未来国内锆英砂供给量或将减少，锆英砂价格或将在高位继续上行。（2）国内环保限产影响全国约一半的氧氯化锆产能，氧氯化锆价格仍将持续提升。2017年山东等地氧氯化锆产能由于环保不达标被限制生产，国内氧氯化锆供应出现短缺，价格快速上涨，最新成交价格15000元/吨，较年初9900元/吨上涨52%，随着冬季城市取暖季限产即将来临，预计氧氯化锆环保限产仍将持续，氧氯化锆价格仍将上涨。

作为生产企业投产纳米氧化锆，需要稳定的原材料来源以稳定产品的价格与质量，而锆英砂垄断性比较高，几大垄断巨头控制定价权。国内氧氯化锆生产受制于环保要求，大规模减产。所以投产纳米氧化锆需要稳定的原材料来源，以确保生产销售的稳定性。

第四章纳米氧化锆的应用领域与市场分析预测

纳米级复合氧化锆相比普通的复合氧化锆粒径更小，达到纳米级别，其更高的附加使

用价值及超百亿的市场规模正在被快速开发。据了解我公司预投产项目为纯纳米氧化锆，不需要添加氧化稳定剂，比现阶段市场产品是否具有更高的性能与开发价值尚需研发团队验证。现仅就纳米复合氧化锆应用领域具体列示如下：

4.1义齿材料及人工关节

纳米ZrO2可明显提高陶瓷的室温强度和应力强度因子，从而使陶瓷韧性成倍提高。利用纳米ZrO2制备的复合生物陶瓷材料具有较好的力学性能、化学稳定性、生物相容性，是一种很有应用前景的复合型生物陶瓷材料，尤其在齿科材料和人工关节等方面。

（1）义齿材料

氧化锆是理想的全瓷牙材料，但是我国在全球种植牙市场中只占据了约1%的市场。这

并非是我国需求市场小，而是因为氧化锆全瓷牙的高价格（约3000/颗）造成了较低的市场渗透率。受益于我国经济发展，人民对全瓷牙接受程度及对口腔义齿重视程度的提高，以及我国加速老龄化的现状，假牙市场迎来高景气，氧化锆齿科材料潜在市场空间进一步扩大。根据之前 WHO 公布的全球老龄化图表显示：2015 年 60 岁以上人口占比超过30%的国家只有日本一个，而到 2050 年，中国、欧洲大部分区域以及北美部分区域，60 岁以上人口占比都将超过 30%。受全球老龄化的推动，假牙需求和市场空间将进一步增长，根据中国产业信息网资料显示，全球 2020年假牙市场有望达到 188 亿美元。

随着牙齿美观问题关注度和人均可支配收入提高，氧化锆陶瓷在齿科材料市场中的渗透率有望进一步提升。在目前主要的齿科材料中，氧化锆陶瓷虽然在性能上具备诸多优势，但其售价较高，制约其市场渗透率。而随着国民收入水平不断提高，叠加氧化锆齿科材料生产工艺和技术的发展，生产成本的降低，未来氧化锆义齿占比将不断提升，根据齿科行业协会数据显示，2015年我国义齿消费规模为57亿元，预计2020年国内义齿市场规模将达到 73 亿元，同时，氧化锆陶瓷在义齿材料中的渗透率有望进一步提高，乐观估计，国内氧化锆在义齿制作领域的市场空间将由 2015年的15亿，增至2020年将超20亿元。

（2）人工关节

ZrO2陶瓷于20世纪80年代中期开始应用于人工关节，由于氧化锆存在三种晶形，并

且在晶形转化的时候会引起体积的变化，从而使材料容易发生开裂，影响其作为人工关节的使用寿命。因此和齿类材料一样，纯的氧化锆也不能作为人工关节材料使用。为了提高氧化锆的稳定性，通过热处理和添加氧化稳定剂，如Y2O3、CeO2、MgO等，来稳定其晶体结构，使其在常温下能保持四方相，增强其机械强度。

4.2氧传感器

采用氧化锆制成的传感器有良好的导电性，在控制汽车尾气、电厂锅炉的燃烧上起到

重要作用。汽车工业中在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的，氧化锆式氧传感器是基于氧化锆固体电解质的材料特性来检测尾气中氧浓度的，按检

测空燃比数值的范围不同分为：窄型氧传感器和宽型氧传感器。窄型氧传感器即“传统氧传感器”，只能检测空燃比是大于或小于14.7；宽型氧传感器即新式氧传感器，简称“空燃

比传感器”，能检测的空燃比范围为23:1－11:1，且检测精度高，不仅能使发动机实现稀

混合气或浓混合气控制，而且喷油量的控制更加精确。氧化锆式氧传感器是目前最成熟，产量最大的一种氧传感器。是汽车排放控制系统中的关键部件之一，其信号输出特性直接影响发动机的燃油经济性和排放控制。

一般一辆汽车配2个或多个氧传感器，每个传感器需纳米复合氧化锆粉体5-10g；由于环保要求和氧传感器的节油特性（通过提高燃油燃烧效率），发达国家一般5万公里左右进行更替。按照2017年全球汽车产量9700万辆计算，考虑部分替换需求，全球氧传感器年产量在2亿支以上，消耗粉体1000-2000吨。

4.3汽车尾气净化催化剂助剂

汽车尾气净化催化剂一般由三个部分组成：载体（董青石、氧化铝）、助催化剂（纳米涂层增大比表面积、同时作为储氢材料）、催化剂（一般汽油车位铂钯铑等，柴油车为钒钨钛等）。其中锆铈固溶体复合氧化物材料作为助催化剂使用，是十分重要的涂层材料。

1升催化剂一般需消耗铈锆固溶体100g左右，每辆车的催化剂用量与排量相关，汽油车1L排量对应0.8-1.2L催化剂，柴油车1L排量对应2L催化剂。2017年全球汽车销量达到9700万辆；其中中国汽车产销量均超过2800万辆大关。假设以9700万辆车全部按照1L

排量汽油车、对应使用0.8L催化剂计算，铈锆固溶体年消费量7760吨。

4.4光纤连接器陶瓷插芯

纳米氧化钇稳定氧化锆（Nano-YSZ）粉体，因其优异的力学性能、化学稳定性和极高

的精密度等，可以用来制备光纤连接器的稀土结构陶瓷光纤插芯（精密针）和套筒，是光纤网络中应用面最广并且需求量最大的光纤无源器，是信息网络基础设施建设的重要组成部分。

主要的光纤陶瓷插芯生产企业有中国的三环集团、深圳太辰、威谊光通和宁波韵升等

企业，日本的Adamant、京瓷、大平洋、精工，韩国大源，台湾富士康集团等。中国的陶瓷插芯产量（含在华外资企业的产量）接近全球总产量的93%。

受益数据中心和电信网络的快速发展，技术的进步促进了光纤往更终端的用户迁移，近年来全球光纤连接器市场保持较快发展，预计消费纳米复合氧化锆1700吨，目标市场目规模6亿。

4.5移动终端产品

4.5.1手机背板领域市场空间预测

根据最新数据显示，2016年全球智能手机总销售量为14.7 亿部，同比 2015 年增加 2%，预计 2017 年手机出货量将达到15.3亿部，同时预计未来 5 年全球手机市场将以每年3.8%的增速增长。

目前在每块氧化锆背板中，原料氧化锆成本占比在35%左右，在目前良率下，氧化锆粉需求量为150-200g/块，假设未来渗透率为10%，此时市场空间将达到 90 亿元（手机销量×市场渗透率×原料成本）。而如果氧化锆陶瓷后盖发展乐观，例如在未来五年由于 5G 或