“十五五”开局之年，中央政治局首次集体学习聚焦前瞻布局和发展未来产业课题，传递出新征程上我国将加快培育和发展未来产业，以现代化产业新优势把握未来发展主动权的鲜明信号。

未来产业由前沿技术驱动，具有前瞻性、战略性、颠覆性等特点。“十五五”规划建议提出，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点，这些领域正是未来产业的典型代表。

高端石英材料与六大未来技术高度相关，凭借高纯度、低膨胀、耐高温、化学稳定、光学透明、压电效应等特性，成为多领域 “隐形基石”，覆盖从核心部件到支撑系统的关键环节。

量子科技

国内量子计算、量子通信为国家 “十四五”“十五五” 重点攻关领域，据相关研究显示，预计 2026-2030 年为产业化落地关键期，2030-2035 年进入规模化放量阶段，行业年复合增速超 35%。

量子计算核心部件离子阱芯片：熔融石英 (fused silica) 离子阱功耗更低、性能更优，是构建可扩展量子处理器的理想选择，用于囚禁单个离子作为量子比特。

低温支撑结构：零膨胀石英玻璃在-270℃极低温下尺寸稳定性< 0.001mm，为超导量子比特提供精密支撑，防止温度变化导致量子态退相干。

光学系统：高纯石英制成的棱镜、波片、分束器用于量子门操控和量子态读取，确保光子传输的准确性。

量子通信关键材料光纤与激光器：低损耗石英光纤是量子密钥分发 (QKD) 的传输介质，氟掺杂石英光纤衰减系数 < 0.15dB/km @1550nm，保障量子信号长距离稳定传输。

光学隔离器：石英基光学元件防止信号反射干扰量子态，提升通信安全性。

当前国内该领域用高端石英依赖德国贺利氏、美国康宁，国内仅少数企业进入研发验证阶段。

生物制造

生物制造为国家战略性新兴产业，“十四五” 规划明确 2025 年产业规模突破万亿，合成生物学、生物制药、高端医疗器械为核心增长极，行业年复合增速超 20%，当前已进入产业化初期。到2030年，中国生物制造市场规模将增长至1.8万亿元，占全球市场规模近25%，中国成为全球生物制造中心之一。

生物反应器与微流控微流控芯片：石英芯片高透光、化学惰性，适用于单细胞分析、药物筛选和合成生物学研究，可在微米尺度精确控制反应条件。

高温灭菌部件：石英玻璃耐受 180℃高压蒸汽灭菌，用于生物反应器内衬、管道和阀门，避免交叉污染。

生物医用材料生物活性玻璃：以石英砂为原料的生物玻璃可用于骨折修复、牙槽骨再生，释放硅离子促进细胞增殖，抑制细菌生长。

药物载体：多孔石英微球作为靶向药物载体，实现可控释放，提升治疗效果。

生物传感与检测光学传感器：石英晶体微天平 (QCM) 通过压电效应检测生物分子相互作用，灵敏度可达纳克级，用于蛋白质、DNA 分析。

氢能与核聚变

氢能已进入产业化落地期，预计 2030 年国内绿氢市场规模突破 3000 亿元，年复合增速超 40%；核聚变为国家能源战略储备技术，2026-2035 年为工程化验证关键期，2035 年后进入商业化落地阶段，长期市场空间超万亿。

核聚变装置核心窗口中子屏蔽窗口：硼掺杂石英玻璃中子辐照损伤阈值提升至 10²⁰ n/cm²，用于托卡马克装置和激光聚变系统的真空窗口，隔离高温等离子体与外部设备。

光学诊断窗口：熔融石英耐受 1000℃以上高温和强辐射，用于观测等离子体状态，为聚变反应控制提供实时数据。

氢能存储与传输储氢材料：硅砂基储氢技术利用二氧化硅多孔结构吸附和解吸氢气，实现安全高效的氢能储存，为氢燃料电池和氢能产业链提供解决方案。

氢气处理设备：石英部件用于氢燃料电池质子交换膜制备，以及氢气纯化系统的过滤元件，确保氢燃料纯度。

脑机接口

脑机接口纳入国家 “十四五” 脑科学与类脑研究重大项目，预计 2030 年国内市场规模突破千亿，年复合增速超 30%，分为医疗级侵入式与消费级非侵入式两大赛道，当前医疗级已进入临床试验阶段。

信号处理与时序控制高精度晶振：石英晶体振荡器为脑机接口芯片提供基准时钟，确保神经信号采集、处理和传输的精确同步，频率精度可达 10⁻⁹量级。

滤波元件：石英晶体滤波器有效过滤脑电信号中的噪声，提升信号质量，帮助准确解码大脑意图。

植入式设备辅助材料绝缘涂层：石英玻璃涂层用于植入式电极表面，提供生物相容性和电绝缘性，减少免疫反应，延长设备使用寿命。

光学窗口：石英制成的微型窗口用于光遗传脑机接口，允许近红外光穿透颅骨激活神经元，实现精准神经调控。

具身智能

具身智能与人形机器人是 AI 产业的下一阶段核心，预计 2026-2030 年为产业化落地关键期，2030 年全球市场规模突破万亿，年复合增速超 50%，是六大赛道中中期增速最快的领域。

时序控制核心机器人 “心脏”：高频石英晶振 (8MHz、32MHz) 为主控 CPU、电机驱动器和传感器提供同步时钟，防止动作失准或系统崩溃，是具身智能的 “时间基准”。

运动控制传感器：石英加速度计和陀螺仪用于机器人姿态感知和平衡控制，确保行走、抓取等动作稳定流畅。

感知系统关键部件视觉系统：石英透镜用于机器人视觉传感器，提供高透光率和成像质量，适应复杂光照环境。

触觉传感器：石英压电材料将压力信号转化为电信号，实现机器人对物体纹理、硬度的感知，提升交互精度。

6G 通信

6G 预计 2028-2030 年实现商用，2030 年国内市场规模突破万亿，年复合增速超 25%，涵盖地面太赫兹通信、低轨卫星互联网、通感一体化三大核心方向，是通信行业的下一轮确定性周期。

6G 光通信核心介质超低损耗光纤：石英光纤是 6G 通信的物理基础，单模石英光纤在太赫兹频段损耗低，支持 100Gbps 以上超高速率、低延迟传输，满足通感一体化需求。

光模块关键部件：石英基波导、耦合器和隔离器用于 6G 光收发模块，提升信号耦合效率和传输稳定性，降低功耗。

射频与天线系统石英基板：高频石英陶瓷基板用于 6G 毫米波天线阵列，具有低介电损耗和高导热性，确保信号传输效率，减少发热影响。

滤波器：石英晶体滤波器用于 6G 射频前端，抑制干扰信号，提升通信质量，支持多频段、多制式融合通信。

随着技术不断突破，未来十年中国科技与财富增长对高纯石英、零膨胀石英、掺杂石英等高端产品的需求将持续攀升，推动石英材料产业向更高附加值领域发展。

来源：石英产业