MR设备核心光学材料，COC开启国产化之路，产业链初探（附股）

前言：苹果MR设备题材成为岁末年初市场的一道亮丽风景线，有机构指出，COC材料使MR/AR设备大幅减重，是高端镜头核心光学材料。本篇就来搜喜爱COC材料的国产化进程。

一，来龙去脉

随着 5G 手机三摄、四摄等多镜头化 的发展趋势，以及汽车自动驾驶技术的普及，光学镜头的数量有望快速增长，COC材料使MR/AR设备大幅减重，是高端镜头核心光学材料。COC（环烯烃共聚物）透光率与玻璃相当，密度为玻璃的1/5-1/2，加工一致性优于玻璃，吸水性远低于PMMA。

国泰君安研报认为，目前，MR的Pancake镜头、AR的光波导镜片、摄像头塑料镜片均大量采用COC材料，以减轻设备重量，增强光学性能与制造一致性。随着MR/AR光学性能提升，COC材料用量有望达到单台MR十几美金价值量，单台AR数美金价值量。随着MR和AR设备放量渗透，COC光学材料市场将进一步打开成长空间。

二，认识COC

COC 是一种高性能、高壁垒的“卡脖子”的材料。COC（环烯烃共聚物）是一类性能优越的材料，这种材料依赖于 C5 产业链，由 C5 原料制备得到环烯烃单体，并在此基础上通过和 α-烯烃（如乙烯）共聚制得，其中反应单体、催化剂、聚合工艺均存在较大难度，产业化壁垒极高，目前国内全部依赖进口。

COC 物理性能极佳，可广泛应用于消费电子、医疗等高端领域。环烯烃共聚物(COC) 具有高透明度、低双折射率、高阿贝值等优良的光学性能，同时具有低吸水性、高生物相容性、尺寸稳定性、低密度、高耐热性、高流动性等优良性能，主要应用于镜头及液晶显示屏用导光板、光学薄膜等的光学用途，医疗、检测仪器领域，电子器件领域等。目前主流的手机摄像镜头均采用以 COC/COP 为原料的塑料镜片，同时 COC/COP 近年来也拓展了预灌注、医疗包装、食品包装等用途。另外，由 COP制成的膜材料可用于各类屏幕，以及 PE 改性剂等其他高端领域。

光学领域仍然是 COC 最重要的领域，且由于消费电子及新能源车产业链向国内转移，国产替代需求不断提升。同时，一些新的光学应用场景也给 COC 材料注入新的发展动能，如虚拟现实、抬头显示、车载光学等。医药包材与食品包装对于 COC的应用均是广阔的蓝海市场。材料相对于原有的竞品均有一定的优势，但囿于成本问题前期仅应用于高端应用领域，所以目前需求量未充分反映实际，国产化降本有望打开更多新增需求空间。

三，需求分析

1.光学领域

COC 材料目前最大的需求领域来自于光学领域，主要场景有手机镜头、车载镜头、安防镜头、AR/VR 及抬头显示等新型应用场景等。

手机镜头塑料材料的核心要求：高折射率、高透光率、低雾度、低双折射率、高阿贝数、高热变形温度。其中，低双折射率是图像高清晰度的关键。目前常用的高端光学塑料有日本三井化学 APEL—COC/日本ZEONEX—COP/日本大阪气体化学— OKP 系列，其中三井化学和瑞翁是全球光学镜头材料这一市场的主要玩家，其生产的 COC/COP 材料也是最常用的光学透明塑料。根据 APEL 树脂相关推介材料，该材料主要应用于凸透镜和传感器侧的透镜，对镜头的成像能力起到关键作用。轻薄多摄的技术趋势下，手机镜头增速高于手机出货量增速。除了增加镜头数量，镜片层数的增加也是一个显著趋势，COC 材料在手机光学镜头领域的需求预计维持高增速。预计到 2025 年，传统手机镜头对应的 COC/COP 需求将达到 2 万吨。

除了传统的手机镜头的应用场景，COC 在光学领域面临着虚拟现实、抬头显示、车载光学等新场景拓展的历史机遇。我们预计到 2025 年，国内新型应用场景的COC/COP 需求将达到 0.5 万吨。虚拟现实方面，从行业头部企业来看，三井及宝理的 COC 目前均已有应用于 AR 头显，性能上有助于镜片的轻薄化、低双折射率、对 AR 涂层吸附力强不易剥落（显著优于 PMMA）。抬头显示（HUD）方面，W 型和 AR 型 HUD 自由曲面镜材料为PC 或者 COC 塑料材质，要求高面型精度，高反射率，良好的耐候性能，从性能上而言，COC 材料是最佳材料。车载光学方面，一般而言，车载镜头对耐热性要求较高，目前，领先企业三井等 COC 牌号已应用于车载摄像头，性能上的优势除了低双折射率，还有较 COP 更高的耐热性。相较于手机镜头，该领域单个镜头用量更多。

2.医药包材领域

医药包材领域是 COC/COP 材料第二大应用领域，同时也是增长潜力最大的应用场景。由于 COC 优秀的防潮性能、化学惰性、耐酸碱性、气密性、耐高温性，其在医学领域中开发出了较多用途。由于海外标杆企业已在该领域上进行了推广，目前用量较大的领域包含预灌封注射针、药用容器、药品包装、医疗器械和耗材、微量滴定板和生物芯片检测器械等领域，发展领域较为广泛，尤其是预灌封注射针领域、药用容器已在国外有了长足进步。

新冠疫情疫苗用药品包装短缺引发关注，COC 材料迎来东风打开市场需求。疫情期间，全球疫苗用中硼硅玻璃制成的西林瓶或预灌封注射器(预充针)由于中硼硅玻璃产能紧张而紧缺，COC/COP 材料作为竞品中性能最为优越的品种受到了广泛的兴趣，从而一定程度上加速了产业化以及市场推广的进程。从国家药品监督管理局药品评审中心的相关登记情况来看，2022 年起，COC/COP 相关材料申请登记的品种显著增加，且应用领域和种类明显拓展，行业发展正在加速。

1）主要应用领域一：预灌封注射器（预充针）

灌封注射器越来越多的应用到胰岛素、疫苗、单抗、干扰素、生长激素、透明质酸等生物制品和昂贵药物的包装。对于价值高昂、敏感类的生物制剂及低温条件下的 mRNA 疫苗而言，预灌封注射器药物使用率较高，如新冠疫苗较多采用预灌封包装。由于 COC/COP 有更好的药物稳定性、高度的生物相容性（低蛋白吸附、低金属离子污染），后续在高端小剂量药品包装上，有望替代一部分安瓿与西林瓶需求。

2） 医美注射类针剂

另一个快速增长领域是医美预灌封注射器，COC/COP 聚合物/共聚物具有很好的抗破损性能，有着能和玻璃媲美的透明度和卓越的隔阻性能，非常适合被制成医药初包装产品，因此在玻尿酸，胶原蛋白、自体脂肪填充、液体肉毒素等医美针剂中有较好的发展潜力。

3）二类疫苗及 mRNA 疫苗

mRNA 疫苗同样是预灌封注射器重点应用领域，新冠期间，90%以上的新冠疫苗使用预灌封包装。由于新冠疫苗开发应用，疫苗在预灌封下游的占比快速增长。

4）药用容器及药品包装

在药用容器及药品包装领域，COC/COP 同样可替代中硼硅/高硼硅玻璃，高透明、低双折射率、低吸水、高刚性、高耐热等特点，且水蒸汽气密性好，耐化学药品性、 耐酸性、耐碱性优良，耐擦伤性良好。近两年企业开始添加环烯烃共聚物（COC）作为药用复合膜、袋的材料之一，以替换 PVC，由于 COC 的热封性强且水汽隔绝性能强，同时不会在高温下释放有毒物质，因此若 COC 成本有所下降，该应用有望广泛推广。

四，行业现状

1.COC 聚合物技术壁垒深厚，开发难度高。

从生产工艺来看，COC 聚合物是降冰片烯单体与其他烯烃共聚的一系列高分子产品。此外，工程上成套工艺技术国产化试验需要经验积累，以及终端产品应用开发需要上下游配合，这些均构成工艺难点所在。

2.目前 COC/COP 聚合物产能主要掌握在日系厂商手中。

全球 COC/COP 需求稳定增长，由于生产企业较少，技术突破难度高，全球 COC/COP 消费主要由供给决定。目前 COC/COP 聚合物产能主要掌握在日系厂商手中，包括日本瑞翁、宝理塑料、三井化学和日本合成橡胶，这些国内龙头企业已经形成了从环烯烃单体到聚合物合成的完整产业链，占据了绝大部分产能。我国是 COC/COP 产品的主消费市场，然而由于产品的技术独有性，目前中国市场的 COC/COP 产品全部来源于进口。

3.产业化进程加速，国产突围可期

近两年，COC/COP 国内产业化进程加速，主要原因来自于：1）国内部分企业经过多年研发积累已实现了一定的产业化突破；2）光学领域中消费电子、新能源车等下游产业链明显转移至国内，该材料由日本卡脖子问题日益突出，供应链安全担忧下下游厂商的国产替代意愿加强，从而促使上下游产业化开发进程加快。目前该材料在很多领域仍呈现过高的价格将产品定位于高端应用领域，市场主要瓶颈仍在供给侧。

五，相关上市公司

阿科力：研发为导向，国产替代新材料开拓者

阿科力已经明确涉足该领域的公司，从公司相关专利整理来看，公司研发方面已经过长时间摸索，目前进展处于产业链前列。据 6 月 13 日公司对于上交所问询函的答复，公司“技术上公司小试、中试均已完成测试且各项指标达到预期，今年 5 月公司无锡厂区已升级为化工园区，环烯烃聚合物项目已具备重启条件，千吨级工业化装置预计 2023 年年底前建成达产。同时，客户开拓方面，公司已与下游客户或潜在客户进行商务对接，并得到了客户的积极回应。公司已与多家下游知名企业达成意向合作，覆盖光学、医疗领域。公司研发方面已经过长时间摸索，目前进展处于产业链前列。

金发科技：改性塑料龙头，发力环烯烃共聚物

金发科技是国内乃至全球改性塑料龙头企业，目前产能占国内改性塑料 10%，产品系列包括改性塑料、环保高性能再生塑料、完全生物降解塑料、特种工程塑料、碳纤维及复合材料、轻烃及氢能源、苯乙烯类树脂和医疗健康高分子材料产品等 8大类。金发科技聚焦高性能新材料的研产销，自主开发出一系列生物降解塑料和特种工程塑料，如高温尼龙、LCP、PLA 等。 近期，据公司投资者交流平台回复， 2022 年，公司以环烯烃共聚物(COC)为主要目标，开展高性能烯烃聚合物新材料试验项目，目前进展良好，预计下半年完成中试，该材料的中试设计产能为 80 吨/年。公司披露，其 COC 新材料的相关技术为公司自主研发。

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