说到光学玻璃已成为现代光电产业的基石，其性能直接决定了下游光学系统的成像质量与感知能力。今天我们一起对光学玻璃的定义、分类、特征、发展历程、产业链、竞争格局、重点企业进行系统分析，详细了解一下行业全景。

一、光学玻璃的行业定义与核心特征

1. 行业定义：

光学玻璃是一种用于光学领域的无机玻璃态材料，其核心功能在于改变光的传播方向、相位及强度，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布。狭义的光学玻璃指无色光学玻璃；广义上则扩展至有色光学玻璃、激光玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃等众多特种类型。由它呢么制成的平面镜、透镜、棱镜、反射镜等是各类光学仪器中的关键性元件。

2.核心特征：

高度的光学透明性，在特定波段（如可见光/紫外/近红外光谱）内透光率极高。

精确且稳定的光学常数，具有特定、均匀的折射率和色散系数，这些参数是光学设计的基石。高度的化学与物理均匀性，内部无条纹、气泡等缺陷，确保成像无畸变。良好的化学稳定性与热机械性能，能够适应复杂的使用环境。

二、产品分类体系

光学玻璃的分类体系呈现多元化，按照光学性质、功能及材料组成可以划分如下类别：

1.按光学性质与色散，基于折射率（nd）与阿贝数（vD，表征色散），分为两大系列：

冕牌玻璃，色散较低（阿贝数较大）。传统上指nd<1.60， vD>55或nd>1.60， vD>50的玻璃。主要包括氟冕(FK)、轻冕(QK)、钡冕(BaK)、镧冕(LaK)等，通常用作凸透镜。

火石玻璃，色散较高（阿贝数较小）。主要包括轻火石(QF)、钡火石(BaF)、重镧火石(ZLaF)、特种火石(TF)等，通常用作凹透镜。

2. 按功能与应用分类

无色光学玻璃，这是应用最广、用量最大的基础类型，要求宽波段高透过且无选择性吸收。

有色光学玻璃（滤光玻璃），对特定波长有选择吸收或透射，用于制造滤光片。

耐辐射/防辐射光学玻璃，能在γ射线、X射线等辐照下保持性能稳定或对其有强吸收能力，用于核工业、医疗等领域。

紫外与红外光学玻璃，在紫外或红外波段具有高透过率，用于特殊光学系统。

特种光学玻璃，包括激光玻璃、声光玻璃、磁光玻璃、光变色玻璃等，具有一种或多种特殊物理效应。

3. 按形态与加工阶段分类

光学玻璃材料（熔炼成品），经过高温熔炼、均化后形成的基础玻璃块。

光学玻璃毛坯/型件，将玻璃材料经过二次压型、切割等工序制成的接近产品形状的预制件。光学元件，对毛坯进行冷加工（研磨、抛光）后得到的透镜、棱镜等最终产品。

三、行业发展历程（光学玻璃发展四阶段）

1. 起源与早期探索 (20世纪前)，从天然材料到人工熔炼，建立工业雏形。

从古代使用天然晶体→13世纪威尼斯制造眼镜→1729年霍尔制成第一对消色差透镜，奠定“冕牌”与“火石”分类基础→1768年纪南用粘土棒搅拌法获得均匀玻璃，可以说是光学玻璃工业开端→19世纪中叶，法、英、德等国建立工厂。

2. 系统科学与工业化 (20世纪上半叶)，玻璃从“可制造”变为“可设计”，性能大幅拓展。

1884年，恩斯特·阿贝与奥托·肖特创立肖特公司，系统研究玻璃组分与光学性质的关系，玻璃成为可按需设计的工程材料，奠定了现代光学玻璃科学的基础。一战前后，为满足军事需求（如望远镜），加入氧化钡、氧化硼等，开发出钡冕、硼冕等众多新品种，相机与显微镜物镜得以完善。两次世界大战期间，光学玻璃因其在军用观测仪器中的关键作用，成为重要的战略物资，技术被主要强国严格封锁。

3. 大规模应用与技术创新 (20世纪中后期)，需求驱动材料极限突破，加工工艺革新。

二战及战后，航空摄影、光谱仪等发展推动玻璃性能提升；1942年后，稀土氧化物被引入，诞生了高折射率、低色散的镧系玻璃；连续熔炼、精密模压等新工艺出现，提升效率并支持了非球面透镜的批量生产。

4. 中国崛起与当代格局 (21世纪至今)，全球产业链形成，中国成为制造与创新中心。

中国光学玻璃产业的发展是一部自力更生的奋斗史：

①奠基（1950年代）：新中国成立之初，光学玻璃制造几乎空白。1951年，在王大珩、龚祖同等科学家的带领下，于长春筹建中国科学院仪器馆（后为长春光机所）。历经多次失败，于1953年成功熔炼出新中国第一埚300升K-8光学玻璃，标志着中国光学玻璃工业的诞生。

②自主创新与体系建立（1960-1990年代）：长春光机所不仅产出光学玻璃、一系列高精光学仪器和连续熔炼技术，还于1961年成功研制中国第一台红宝石激光器。以成都光明光电（前身西南光学玻璃厂，1958年产出第一埚工业光学玻璃）为代表的一批企业逐步建立，形成了科研与生产相结合的工业体系。

③市场化与全球崛起（21世纪以来）：伴随消费电子、安防监控等产业的爆发，环保法规推动“无铅无砷”玻璃成为主流。中国光学玻璃产业凭借规模化制造、成本优势和持续研发，实现了从无到有、从弱到强、从追赶到并跑的跨越。以成都光明为例，其产销量已稳居世界首位，占据全球超40%的市场份额，成为全球产业链不可或缺的一环。然而，在部分超高端、特种光学玻璃领域，与国际顶尖水平仍有差距。

四、产业链全景分析

光学玻璃产业链，其技术水平和供应稳定性对整个产业链至关重要。

上游：原材料与设备/辅料

主要原材料：包括高纯度石英砂、以及硼酸、碳酸钡、氧化铅（正被无铅化替代）、稀土氧化物（如氧化镧、氧化钇）等化工原料。稀土元素的加入对提高折射率、降低色散至关重要。

关键设备：精密熔炼窑炉（连续池窑或铂坩埚）、搅拌均化设备、精密压型机、退火炉及检测仪器如干涉仪、分光光度计等。

功能辅料：抛光粉、镀膜材料、粘接剂等。

主要供应商：德国贺利氏、日本小原、美国康宁等。

中游：光学玻璃制造、光学元件加工以及检测

光学玻璃基材制造：企业将原材料按配方经高温熔炼、均化、退火后，形成光学玻璃材料。光学元件加工：将材料经过切割、研磨加工成毛坯或进一步精磨、抛光、洗净、光学镀膜（增透/反射/分光）等，最终制成光学元件。该环节技术壁垒高，特别是配方研发、熔炼工艺和精密加工。

镜头/模组集成：光学设计→镜片胶合/组装→调焦→模组封装，完成集成。

全流程检测：折射率、透过率、面型精度、应力双折射、瑕疵检测等等。

下游：广泛应用领域➕终端市场

消费电子：是目前光学玻璃的最大市场。智能手机/平板的多摄镜头、潜望式长焦镜头、VR/AR光学模组。手机镜头及模组约占中国光学元器件下游应用六层以上。

车载光学：是目前需求增长最快的领域。自动驾驶驱动的激光雷达光学部件、车载摄像头镜头、HUD抬头显示系统。

光学仪器：高端显微镜、望远镜、测绘仪器、光刻机投影物镜等。

工业与安防：机器视觉镜头、安防监控摄像头。

军工与航天：红外导引头、卫星遥感镜头、激光测距仪等

其他新兴领域：医疗内窥镜、生物检测、半导体检测设备等。

五、全球竞争格局与重点企业分析

全球光学玻璃市场呈现“金字塔式”竞争格局：顶端由少数掌握顶尖配方与工艺的国际巨头主导，中腰部是中国规模化生产企业，底层是大量中小型加工企业。

1.国际龙头企业（第一梯队）

肖特 (Schott AG)：德国企业，现代光学玻璃的奠基者。产品线最全，尤其在特种玻璃、耐辐射玻璃、晶圆级玻璃等领域技术领先，是光刻机等顶级光学系统的核心供应商。

豪雅 (HOYA Corporation)：日本企业，在电子、医疗领域的光学玻璃实力强劲，特别是在高折射率低色散玻璃、光掩膜板基板玻璃方面具有优势。

小原 (Ohara Inc.)：日本企业，以精密光学玻璃和低熔点光学玻璃闻名，产品光学常数极为稳定，深受高端镜头制造商信赖。

康宁 (Corning Incorporated)：美国企业，虽以大猩猩玻璃闻名，但其在特殊性质光学玻璃（如用于天文望远镜的超低膨胀玻璃）领域也具有深厚积累。

这些企业历史悠久，掌握核心专利和标准，主导着高端和特种产品市场。

2. 中国领先企业（第二梯队主力）

中国企业已实现中高端产品的规模化生产和进口替代，并在全球市场占据重要份额。

成都光明光电：中国光学玻璃行业的绝对龙头，隶属于中国兵器装备集团。其产销量全球第一，市场占有率超40%。产品牌号多，覆盖范围广，技术实力雄厚，是行业国家标准的主要制定者之一。已成功进入全球主流光学产业链。

湖北新华光信息材料：同样隶属于中国兵器工业集团，是国内重要的光学材料生产基地，在特种材料领域有深入布局。

湖北戈碧迦光电科技：专业从事光学玻璃和特种功能玻璃研发制造，在新三板挂牌，是行业内重要的民营企业代表。

福晶科技：主要从事非线性光学晶体、激光晶体等，在光学晶体领域是全球龙头，业务与光学玻璃有协同。

3.竞争格局总结

市场集中度：全球市场集中度较高，肖特、豪雅、成都光明约占据主要市场份额。

区域格局：北美和欧洲是最大的消费市场。中国既是最大的生产国，也是快速成长的核心消费市场。

中外对比：中国企业在规模、成本、中高端产品配套能力上已具备极强竞争力。但在超高端特种玻璃的原创配方、极限性能指标（如极低缺陷、极端环境稳定性）以及品牌话语权上，仍与肖特等国际巨头存在差距。

六、行业发展趋势与挑战

1. 核心发展趋势

①材料性能极致化：为满足智能手机潜望式镜头、超高清摄像、AR/VR轻薄化需求，高折射率（>1.8）、低色散（高阿贝数）的稀土光学玻璃（如LaK, ZLaF系列）需求激增。光学玻璃的功能从“成像”扩展到“感知+通信”（如激光雷达、光纤通信）。

②环保与健康驱动材料革新：全球环保法规趋严，推动无铅、无砷无镉光学玻璃全面替代传统含铅玻璃，成为研发和生产的明确方向。

③制造工艺精密化与高效化：精密模压技术日益成熟，可直接将玻璃毛坯压制成非球面透镜，大幅减少研磨抛光工序，降低成本，是未来主流加工工艺。

④产业链自主化与国产替代加速：在中美贸易摩擦和供应链安全考量下，下游客户倾向于建立多元化的供应链。中国头部企业凭借完整的产业链和快速响应能力，正在加速向汽车、高端医疗等更高附加值的领域渗透，实现高端产品的国产替代。

2. 面临的主要挑战

①高端技术壁垒：顶级配方和工艺（如用于EUV光刻机的极纯、极均匀玻璃）仍需长期技术积累和基础研究突破。

②原材料价格波动：高性能玻璃依赖的稀土等关键原材料价格受国际政治经济和政策影响较大，对成本控制构成挑战。

③绿色制造压力：环保标准提升，对生产过程的能耗、排放控制提出了更高要求，增加了技术改造投入。

七、总结

光学玻璃行业是一个技术高度密集、战略意义重大的基础性产业。经过数十年的发展，中国已从一穷二白成长为全球最大的光学玻璃生产国和消费国，并孕育出成都光明这样的世界级龙头企业，在中高端市场具备了强大的竞争力。展望未来，行业将在消费电子创新、智能驾驶普及、AR/VR兴起等浪潮的推动下持续增长。竞争的主战场将聚焦于特种高性能材料的创新、精密制造工艺的升级以及绿色生产的实践。对于中国企业而言，在巩固规模化优势的同时，持续向技术“金字塔”顶端攀登，攻克最后的技术堡垒，是实现从“光学玻璃大国”向“光学玻璃强国”跨越的必由之路。

来源：实验室石英玻璃