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行业基本概念

钛酸钡是一种无机化合物，化学式为BaTiO3，它是一种强介电复合材料。钛酸钡凭借其高介电常数和低介电损耗的特性，在电子陶瓷领域中得到了广泛应用。这种材料因其卓越的性能而被称为“电子陶瓷工业的支柱”，这种材料广泛应用于制备电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等电子元器件，以及作为复合材料的增强剂。

钛酸钡因其低介电损耗、高介电常数、高抗压强度、高电阻率和优异的绝缘性能等特性，成为制造多层陶瓷电容器（MLCC）的理想材料。这些特性使钛酸钡在MLCC中发挥核心作用，为其提供出色的介电性能和稳定性。因此，钛酸钡被誉为MLCC的“基石”，是电子陶瓷工业中不可或缺的重要材料。

行业分类

钛酸钡的点阵类型是指其晶体结构的类型。根据其晶体结构的不同，可以将钛酸钡分为四种不同的点阵类型，分别是立方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系。

1.立方晶系

立方晶系是钛酸钡的最常见的点阵类型，也是其最稳定的晶体结构类型。在立方晶系中，钛酸钡的晶胞是一个立方体，其中钛离子和氧离子交替排列。立方晶系的钛酸钡具有良好的电介质性能和压电性能，广泛应用于电子、通讯和光学工程等领域。

2.正交晶系

正交晶系是钛酸钡的另一种常见的点阵类型。在正交晶系中，钛酸钡的晶胞呈现为长方体，其中钛离子和氧离子交替排列。正交晶系的钛酸钡具有较好的电介质性能和压电性能，广泛应用于电子、通讯和光学工程等领域。

3.单斜晶系

单斜晶系是钛酸钡的另一种点阵类型。在单斜晶系中，钛酸钡的晶胞呈现为斜方体，其中钛离子和氧离子交替排列。单斜晶系的钛酸钡具有较好的电介质性能和压电性能，广泛应用于电子、通讯和光学工程等领域。

4.三斜晶系

三斜晶系是钛酸钡的最少见的点阵类型。在三斜晶系中，钛酸钡的晶胞呈现为斜方体，其中钛离子和氧离子交替排列。三斜晶系的钛酸钡具有较好的电介质性能和压电性能，广泛应用于电子、通讯和光学工程等领域。

图表：钛酸钡行业分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

钛酸钡行业技术环境

在制造多层陶瓷电容器（MLCC）时，对钛酸钡的使用有严格的要求。特别是对于大体积的MLCC，钛酸钡的纯度、粒径、粒度和形貌都至关重要。

1、固相合成法

制备钛酸钡粉体的传统方法涉及到使用碳酸钡和二氧化钛作为主要原料。通过将等量的碳酸钡和二氧化钛混合，并在极高的温度下（1500℃）进行长时间（24小时）的反应，可以完成反应并生成钛酸钡粉体。尽管这种方法相对简单且对设备要求不高。然而，由于高温下固相扩散传质的特性，得到的BaTiO3粉体粒径较大（微米级），通常需要再次进行球磨。此外，高温煅烧钛酸钡粉体的过程不仅能耗高，还可能导致化学成分分布不均匀。这直接影响到烧结陶瓷的性能，使其无法达到预期的物理和化学性能。同时，由于粉体在高温下容易发生团聚现象，导致其晶相不纯净，进而影响其性能和应用。此外，由于原料成本较高，也增加了钛酸钡粉体的生产成本。因此，这种方法一般只用于制作技术性能要求不高的产品。

2、草酸盐共沉淀法

为了制备钛酸钡粉体，首先需要将精制的TiCl4和BaCl2水溶液进行混合。在一定的条件下，以一定的速度将混合物加入到草酸溶液中。同时加入表面活性剂，通过不断搅拌得到钛酸钡的前驱体钛酸钡(c2o 4)4·4H2O(BTO)的沉淀。随后进行老化、过滤、洗涤、干燥和煅烧步骤，以获得具有良好烧结性能的化学计量BaTiO3颗粒：:

TiCl 4+bacl 2+2h2c2o 4+4H2O→BaTiO(c2o 4)24h2o↓+6h cl，

BaTiO(c2o 4)2·4H2O→bati O3+4H2O+2CO 2 ↑+ 2CO↑。

尽管工艺相对简单，但草酸盐共沉淀法容易引入杂质，导致产品纯度较低。此外，使用这种方法制备的钛酸钡粉体粒径只能达到约100nm，煅烧温度较低，产品容易掺杂。同时，前驱体BTO中Ba/Ti物质的量比难以精确控制，颗粒之间存在严重的团聚现象。反应过程中需要不断调节体系的pH值，尽管有不同的改进方法，但仍然难以实现工业化生产。

3.酒精盐溶液

钛酸钡的制备通常以钡和钛的醇盐为原料，通过特定的化学反应过程进行。在制备过程中，将这两种醇盐按照化学计量要求进行溶解，形成钡和钛的醇盐溶液。另一种方法是将钡-钛双金属醇盐同时溶解在醇中，通过控制反应条件，使两种金属离子在溶液中发生反应，生成钛酸钡沉淀物。然后在一定条件下水解，最后通过热处理钛酸钡粉体制备水解产物。该方法得到的粉体纯度高、分散性好、烧结活性好、粒度小，掺杂剂如镧、钕、钪、铌等元素一步加入到配制好的溶液中，得到原子尺寸的混合掺杂。该方法是一种制备多元钛酸钡基陶瓷粉末的有效途径，但存在一些局限。首先，醇盐原料价格较高，增加了生产成本。其次，醇盐易吸潮，影响大规模生产的稳定性和可重复性。因此，实际应用中需权衡其生产成本和可行性，以及大规模生产的可扩展性。

4、水热合成法

水热合成法是以水为溶剂，在一定的温度和蒸汽压下，将原始混合物在密封的高压釜中进行反应的合成方法。近年来，水热法制备高质量小尺寸钛酸钡纳米颗粒受到广泛关注，这种方法成为制备高端钛酸钡的首选合成方法。通过使用高活性水合氧化钛和氢氧化钡水溶液进行反应，这种方法大大降低了所需的反应温度和压力。在较低的温度下，水热法可以直接从溶液中获得晶粒发育完整的粉体，其特点是粒径小、化学成分均匀、纯度高且团聚少。此外，该方法的原料价格低廉，能够精确地控制Ba/Ti物质的量比以达到化学计量比，所制备的粉体具有高烧结活性。然而，该方法需要高压，并且氯化物盐容易引起腐蚀。当使用活性钛源时，应控制活性钛源前体的水解速率，以避免Ti-OH基团的快速自聚集和Ba的缺失。

图表：钛酸钡制备难点——合成方法

资料来源：智研瞻产业研究院整理

中国钛酸钡行业发展中存在的问题

首先，钛酸钡相关学科（如结晶学、溶液化学及流体力学等）的理论基础研究相对薄弱。这导致了生产过程中对关键技术环节的理解和控制能力不足，进而制约了生产效率的提高和产品质量的提升。为了推动钛酸钡行业的持续发展，需要加强相关学科的基础研究，深入理解钛酸钡的合成、结构、性能等基本问题，为生产提供更为坚实的科学支撑。

其次，钛酸钡的生产成本较高，导致产品价格昂贵。这增加了下游企业的采购成本，影响了产品的竞争力，也不利于下游行业的发展。因此，降低生产成本、提高生产效率是钛酸钡行业亟待解决的问题。企业可以通过改进生产工艺、提高设备利用率、优化原材料采购等方式降低生产成本，同时也可以通过技术创新、产品升级等方式提高产品质量和附加值，以提升市场竞争力。

最后，随着中国环保及生产安全政策的日趋严格，钛酸钡行业面临的环保及安全生产压力不断加大。企业需要加大环保投入，改进生产工艺，减少污染物排放，同时加强安全生产管理，确保生产过程中的安全与稳定。这不仅是企业社会责任的体现，也是实现可持续发展的必然要求。企业需要建立健全的环保和安全生产管理体系，加强员工培训和教育，提高员工的安全意识和环保意识，确保生产过程符合相关法规和标准。

图表：中国钛酸钡行业发展中存在的问题

资料来源：智研瞻产业研究院整理

钛酸钡行业市场规模及增速

统计数据显示，2018年中国钛酸钡行业市场规模17.99亿元，2022年中国钛酸钡行业市场规模24.01亿元。2018-2023年中国钛酸钡行业市场规模如下：

图表：2018-2023年中国钛酸钡行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

钛酸钡行业市场集中度

目前，能够实现制备高纯度、细度和均匀性的钛酸钡粉体的厂家主要在日本和美国，日本酒井化学、日本化学、日本富士、美国福禄等厂家占据了85%左右的份额，能够制备粒径在100nm以下的钛酸钡粉体。继酒井化学之后，是世界上第二家能够成功利用水热法量产纳米钛酸钡粉体的厂商，市场份额约为10%。2022年，国瓷材料占中国钛酸钡行业总体市场50.08％。

图表：2022年中国钛酸钡行业市场集中度

数据来源：智研瞻产业研究院整理

行业竞争群组

从企业实力分析，国内外钛酸钡企业可以分为三大阵营：第一阵营为村田、堺化学公司等跨国企业，其钛酸钡生产工艺先进，产品集中在中高端领域，以自用或供应跨国MLCC企业为主；第二阵营为国瓷材料，公司是全球第二家采用水热法生产钛酸钡的企业，而且产品质量要高于国内其他生产企业；第三阵营包括湖北天天瓷、松元电子、贝思科等，其规模较小，产品主要集中在中低端领域。

近年来，国产钛酸钡市场竞争力不断提升，国内MLCC企业不断加大技术方面的投入，逐渐缩短与村田、太阳诱电、TDK等海外龙头的差距，MLCC的国产化率持续提升，带动了钛酸钡材料需求增长。

图表：钛酸钡行业竞争群组

资料来源：智研瞻产业研究院整理