蓝宝石（Sapphire）是一种氧化铝（AI2O3）的单晶，由三个氧原子和两个铝院子以共价键 的形式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构，常被应用的切面有 A 向、C 向及 R 向，不同 切面具有不同特性。

　　蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。 其上游行业为氧化铝、钨钼等基础材料产业和设备，上游行业的技术进步将直接影响蓝宝石 材料的性能。

蓝宝石切面示意图

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　　下游应用中，由于蓝宝石晶体具有独特的机械加工特性，采用 IC 晶片加工的精密磨削和抛 光技术，能够获得超精密纳米尺寸精度的表面。单面抛光工艺完成的单面抛光蓝宝石晶片 （SPS），主要是作为氮化镓外延生产的衬底材料及 SOS（硅+蓝宝石，近年来由于 SOS 技 术受到其他新技术的竞争和挑战，对蓝宝石衬底的需求趋缓）；双面工艺完成的透明蓝宝石 晶片（DPS），主要是作为光学的镜头、医学领域、手表表面、航天航空领域的视窗、手机 方面的应用（包括显示屏、摄像头、摄像头盖、Home 键）等。

　　具体应用占比看，前瞻产业研究院统计显示，2015 年 LED 消耗了全球 77.23%的蓝宝石产 能，其次是手机玻璃、相机镜头、手表等。目前 LED 衬底材料是蓝宝石的第一大应用领域， 未来以智能手机等为代表的消费电子应用是蓝宝石材料的市场潜力所在。

　　蓝宝石晶体制造分为生长环节-初加工-精加工。生长环节通过向长晶设备中添加原材料，采 取一定工艺操作生长出一定规格尺寸的晶锭；初加工包括掏棒、滚磨等操作；深加工环节根 据不同细分领域的需求，进行切片、研磨、倒角、抛光等操作，最后应用到不同细分市场。 从价值量看，长晶环节技术密集度高，价值量占比高达 55%；其次为切片和 抛光环节。

　　LED 芯片作为蓝宝石的第一大应用领域，对蓝宝石行业发展有重要影响。LED 材料的生长需要在衬底上制作氮化镓（GaN）基的外延片，这一生长过程主要是在金属有机化学气相沉积 外延炉（MOCVD）中完成，常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底，蓝宝石材料凭借 外延晶格匹配良好、性价比高的优势占据衬底材料绝对主流地位；碳化硅与硅衬底由于成本 原因和技术门槛仍处于初级阶段，市占率较低。

蓝宝石占据 LED 衬底材料主流地位，2014 年占比 97%

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　　2016 年全球 LED 芯片市场规模同比增长 7.88%达到 448 亿元，高工产研 LED 研究所测算， 2017 年全球 LED 芯片市场规模约为 510 亿元，同比增长 13.8%。从下游应用看，通用照明 （受益 LED 灯对普通白炽灯的替代）和背光显示屏（受益消费电子产业发展）的应用占比 稳步提升。

　　中国大陆 LED 行业正在以明显高于全球的增速快速发展。中国大陆 LED 产业在经过 2014 年前的快速增长和 2015 年的低价竞争后，于 2016 年回归正常，LED 行业 重新洗牌，恢复稳定增长。2017 年中国 LED 芯片市场产值约 188 亿元，同比增长 30%，高 于全球市场增速。

2017 年中国大陆 LED 芯片产能占比 58%

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　　从产能和净利润角度看，国内 LED 芯片的三大龙头分别为三安光电、华灿光电和澳洋顺昌， 2018 年三家厂商产能占比将分别达到 31%、24%和 16%。2017 年LED 业务相关收入体量看，三安光电、华灿光电、乾照光电、澳洋顺昌分别实现收入 70.45 亿元、26.3 亿元、11.09 亿元和 9.97 亿元，同比增速分别为 26%、66%、14%和 167%。

中国 LED 芯片厂产能集中度走高

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2017 年国内 LED 芯片厂商收入占比

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　　国内本轮 LED 芯片扩产伴随集中度的提升。国内 LED 芯片产业在 2009 年也经历过扩产高 峰，直接诱导此后 2010-2012 年国内有近 80 个 LED 芯片项目纷纷上马，致使 LED 芯片业 形成高度分散、盈利能力差的行业格局。经过此后多年的数轮行业洗牌，LED 芯片行业又迎 来新一轮行业景气，但与 2009 年不同的是，本轮扩产主要集中在前三大芯片厂商，其他厂 商逐步退出产能竞赛。同时，地方政府对 MOCVD 设备的补贴相对也更为集中，更倾向于相 机选择补贴在市场经济竞争中已经证明具有良好运营与管理能力的公司，故已具有优势行业 地位的公司在获取地方政府补贴中处于更有利的地位。

中国 LED 芯片厂产能扩张计划（万片/月，折合 2’’）

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中国 LED 芯片厂产能提升幅度

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　　蓝宝石材料 77%应用在 LED 芯片衬底，我们根据 LED 芯片应用情况测算 2018 年蓝宝石材 料市场规模达 117 亿元。

蓝宝石材料市场规模

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LED 芯片市场规模

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蓝宝石衬底在芯片成本中占比达 50%

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　　光伏产业景气上升，分布式驱动装机超预期。近三十年来，太阳能光伏技术在研究开发、商 业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展。国际能源网数据显示，截至 2017 年底全球累 计光伏装机容量 405GW，同比增长 33.7%，过去 5 年复合增速 32.3%。其中，中国 2017 年光伏新增装机容量 53GW，新增和累计装机容量领跑全球，印度有望超越美国成为全球第 二大市场；墨西哥、巴西等新兴国家也实现高速增长迅速。

　　分布式光伏的高速增长是我国光伏装机超预期的主要因素，相对于集中式光伏电站，分布式 光伏电站更具以下优势：（1）资源利用率更高；（2）规模较小，相对易于建设；（3）弃光率 低。据国家发改委统计，2017 年我国累计光伏装机容量 130GW，同比增长 67.9%，其中分 布式光伏受益于国家良好的政策补贴装机远超预期，实现装机容量 29.66GW，同比大幅增 长 187.4%，占比达到 22.8%。目前，分布式光伏市场化交易试点将继续带来新增需求，从 光伏发电行业的发展趋势来看，分布式光伏发电将会成为光伏行业的重点方向。

2017 年全球光伏装机容量同比增长 29%

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2016 年全球新增装机容量份额占比

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2017 年国内光伏装机容量同比增长 187%

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国内光伏电池组件产量

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　　随着太阳能光伏发电量的持续增长，上游硅片、电池片等光伏产业链快速发展。据工信部数 据统计，2017 年我国光伏产业链各环节生产规模全球占比均超过 50%，继续保持全球首位。 其中，我国多晶硅料产量 24.2 万吨，同比增长 24.7%；硅片产量 87GW，同比增长 34.3%； 电池片产量 68GW，同比增长 33.3%；组件产量 76GW，同比增长 31.7%。

　　受益于光伏行业的持续回暖，单晶硅片市场份额的不断增加，国内硅片企业开始积极扩张产 能，其中单晶龙头企业隆基股份单晶硅业务发展规划显示，产能在 2018 年底由当前的 15GW 扩产至 28GW；中环光伏预计将单晶硅产能在 2018 年由当前的 12GW 扩至 23GW。此外， 多晶主业企业也在规划投产单晶产能，保利协鑫今年 4 月公告将在曲靖市新建 20GW 单晶产 能，投资总额约 90 亿元，使得行业单晶产能快速扩大。根据各家企业单晶硅产能情况，我 们预计 2018 年国内单晶硅产能有望达到 73GW，按 1GW 需要 150-200 台单晶硅生长炉， 单晶炉单价 150 万元测算，2018 年国内单晶硅生长炉市场规模有望达到 164.25-219 亿元。

各龙头企业单晶硅片产能规划（GW）

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