光学树脂镜片材料的演变及发展趋势

光学材料是具有一定光学性质和功能的材料的统称，主要分为光学晶体、光学玻璃、光学树脂三大类，在国民经济中具有重要地位。其中光学树脂又称光学塑料，指用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反射镜等，为了达到某些光学特性和功能而合成的树脂材料，其具有优良的光学特性、机械特性、热性能和化学特性，是光学镜片、光学镜头、光学膜、光学胶等产品主要使用的材料之一，但生产的技术难度和壁垒较高。

按照生产工艺，光学树脂可分为热塑性树脂和热固性树脂两类，其中，热塑性树脂材料具有受热后软化的特性，具体材质类型包括PC树脂等；而热固性树脂材料耐热性高，受热后不易变形，具体材质类型有CR-39树脂、聚氨酯树脂等。

因光学性质的差异，不同光学树脂所应用的光学领域有所差异。从下游光学元器件市场看，以往大量使用光学玻璃的照相投影等传统需求已趋于稳定，新兴光学元器件需求量较大，且与光学树脂器件进行集成，在信息化和人工智能技术快速迭代且不断向传统行业渗透的背景下，智能家居、可穿戴设备、智能驾驶、万物互联/传感等新兴领域对易加工的光学树脂元件的需求将持续保持旺盛。

根据中国光学光电子行业协会光学元件和光学仪器分会的不完全统计，国内光学元器件企事业单位超过2,500家，2023年度国内光学镜片、镜头及模组等元器件的市场规模达1,450亿元。

据QYResearch的数据显示，2024年全球光学树脂镜片材料市场规模约115.62亿元，国内光学树脂镜片材料市场规模约43.59亿元。

①光学树脂镜片材料的演变

镜片材质承载着眼镜镜片的光学性能（折射率、阿贝数、透光度等），是决定镜片品质的关键。从眼镜镜片材质看，由于树脂镜片的光学性能较好，且具有质量轻、不易破碎的机械特性，安全性方面远高于玻璃镜片，因此，树脂材料是当下镜片的主流材质，其发展是一个不断寻求“更轻、更薄、更清晰、更安全”的过程。一般地，镜片折射率增加，会加重镜片的色散现象，从而降低镜片阿贝数，该问题成为镜片材料兼顾高阿贝数高折射率发展的一大难题。因此，提高镜片折射率的同时抑制阿贝数降低，是镜片材料向高折射率发展的核心攻关方向。

从发展历程看，镜片材质经历了从第一代玻璃镜片、第二代以PMMA、PC为代表的普通树脂镜片到第三代聚氨酯镜片的演变。当前市场上CR-39、DAP等材质的树脂镜片折射率较低，难以满足屈光不正患者对轻薄镜片的需求；对于PMMA、PC等树脂材料，其折射率提升往往依靠材料中含有的苯环，但苯环会较大程度上降低镜片阿贝数；对于聚氨酯树脂材料，其利用硫原子具有高摩尔折射率和低分子色散的优点，在保证镜片清晰度、透明度、抗冲击性等性能的前提下，能够大幅提升镜片折射率，降低镜片厚度。

目前，市面上常见的镜片材质包括CR-39、DAP、PC、PMMA、聚氨酯等类型，其中CR-39、DAP主要应用于中低折射率镜片，高折射率、超高折射率镜片材质主要以聚氨酯树脂为主。此外，PMMA、PC树脂可用于生产1.60折射率镜片，与上述材质的镜片相比，聚氨酯树脂生产的1.60折射率镜片具备更均衡的光学性能，阿贝数可高达41，从而使镜片更具视野清晰度。当前，不同树脂材质镜片的折射率和阿贝数如下所示：

注：不同颜色用于区分各类镜片材质含有的可提升折射率的主要元素。

聚氨酯镜片材料由三井化学在1987年首次推出，商品牌号为MR-6TM，后经不断完善和改进，三井化学陆续推出高折射率镜片材料的全球标准品牌MRTM系列，奠定了其在高折射率镜片材料领域的主导地位。2008年，韩国KOC推出KT系列的聚氨酯镜片材料，随后在2013年被三井化学收购。韩国美源在2014年前也推出了1.60、1.67折射率树脂镜片单体材料。

截至2018年，市场上聚氨酯镜片单体材料的生产主要掌握在日本、韩国等少数国家手中，其他国家企业往往只能进口聚氨酯镜片材料进行生产。

②聚氨酯光学树脂镜片材料市场的发展概况

当前，聚氨酯镜片已成为高折射率树脂镜片的主力材质，在屈光不正人群的生活中扮演重要角色。聚氨酯镜片产业链上游为镜片原料生产商，主要生产聚硫醇、环硫醚、异氰酸酯及调色剂、引发剂等；中游为镜片生产厂商，除了加工生产镜片成品外，还承担膜层、光学性能等方面的研发设计工作；下游主要由镜片零售商、眼科医院、批发商等组成。

在上述镜片产业链中，聚硫醇、环硫醚、异氰酸酯等材料是生产聚氨酯镜片的主要原料，通过对上述镜片原料按一定比例混合，并根据不同镜片品类加入少量调色剂、引发剂、添加剂等，可实现不同折射率聚氨酯镜片的制备。其中，聚硫醇主要使用聚硫醇504、聚硫醇405等，系由硫脲、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种或多种有机硫化学品制备；异氰酸酯主要使用特种异氰酸酯，例如间苯二亚甲基二异氰酸酯（XDI）、环己烷二亚甲基二异氰酸酯（HXDI）、降冰片烷二异氰酸酯（NBDI）等，而环硫醚主要用于1.71及以上折射率聚氨酯镜片生产。

在聚氨酯镜片原料中，聚硫醇、环硫醚是决定镜片折射率的关键，通过聚硫醇、环硫醚向镜片中引入硫元素，利用硫原子高摩尔折射率和低分子色散的优点，可大幅提高光学镜片的折射率，使得相同度数下的镜片更轻、更薄，并具有良好的机械性能、耐热性和抗冲击性能，从而在保证戴镜安全的前提下，满足屈光不正群体对“更轻、更薄、更清晰、更安全”镜片的追求。

据QYResearch的数据显示，2024年全球眼镜镜片材料市场规模已达16.24亿美元，其中聚氨酯材质的镜片材料市场规模为9.19亿美元，市场份额达56.60%。未来，随着镜片材质的更新迭代、消费市场的持续发展，预计2031年全球镜片材料市场规模达28.96亿美元，聚氨酯镜片材料市场规模达23.27亿美元，2024年至2031年聚氨酯镜片材料市场规模的复合增长率为14.19%。

中国作为全球最大的镜片生产国，已形成了区域性眼镜产业集群，许多世界知名眼镜厂商如法国依视路、德国蔡司均在中国设有生产基地，国内镜片原料市场发展潜力巨大。据QYResearch的数据显示，2024年中国眼镜镜片材料市场规模已达6.12亿美元，预计2031年中国镜片材料市场规模将达11.73亿美元，约占全球市场份额的40.49%。

虽然中国眼镜产业庞大，镜片原料市场规模较大，但国内镜片生产商对上游原料的进口依赖度较高，尤其是高折射率镜片材料，其生产所需单体基本依赖进口，且常面临国外供货周期长、货源不稳定、供货不及时、价格高等问题，限制了国内镜片行业的发展。因此，镜片原料尤其是高折射率镜片原料的国产化，对保障中国镜片行业的健康发展具有重要意义。

③光学树脂镜片材料市场的发展趋势

A．随着近视人群增加和人口老龄化，镜片市场存在广阔的增量发展空间

据世界卫生组织在2019年发布的《世界视觉报告》中预测，到2030年全球近视人数将达到33.61亿人，其中，高度近视（近视度数大于600度）人数约为5.16亿人。此外，人口老龄化趋势也在一定程度上增加了老花眼患者人数，据世界卫生组织预测，全球老花眼患者人数将从2015年的18亿人增至2030年的21亿人。

庞大的屈光不正人群造就了广阔的镜片市场，据Statista的数据显示，2024年全球镜片市场规模已达607.4亿美元，随着未来屈光不正人数的增加，全球镜片市场规模将保持稳步增长，预计到2029年镜片市场有望增长至703.5亿美元，2024年到2029年复合增长率达2.98%。

中国作为一个人口大国，国内屈光不正群体庞大，不同年龄阶段均存在潜在的视力问题。据FrostSullivan的数据显示，2023年中国儿童青少年近视人数已达1.18亿人。此外，随着中国人口老龄化进程加速，中老年群体面临的视力健康问题日益凸显，其中老花眼已成为普遍困扰。根据FrostSullivan分析，2023年中国45岁以上老花眼人数已达到4.38亿人，预计到2028年该人数将达到4.76亿人。伴随近视和老花眼人群的增加，国内镜片市场规模不断扩大。

据艾瑞咨询的数据显示，2023年中国镜片市场规模达378亿元，未来3~5年内，在多功能镜片优化迭代、“一人多镜”、眼镜更换频次增加、运动眼镜需求增加等因素的影响下，镜片市场规模有望保持中高速增长态势，预计2027年国内镜片零售市场规模将突破535亿元，2023年到2027年复合增长率达9.10%。

B．随着中国居民生活水平的提高，镜片产品人均支出额有待进一步提高

镜片行业具有受众群体庞大、客户群体稳定、需求刚性较强的特征，相关产品与人们日常生活息息相关。从镜片产品人均支出额来看，2024年欧美等国家镜片产品的人均支出均高于39美元，日韩镜片产品的人均支出高于15美元，中国的镜片产品人均支出仅为3.94美元，与欧美、日韩等国家存在较大差距。此外，在欧美等发达国家，眼镜作为医疗器械，可被纳入医疗保险体系，以此全方位保护患者眼部健康，而当前配镜在国内尚属于一般消费，不在医疗保险范围内。未来，随着我国居民生活水平的提高、医疗体系的完善，镜片产品人均支出额有待进一步提高，在庞大的视力矫正需求支撑之下，中国镜片消费市场存在广阔的增量发展空间。

C．随着居民消费结构升级及中高度近视群体的增加，镜片需求结构逐步向高折射率方向发展

随着国内居民收入水平的提升、消费模式和消费理念的改变，以及中高度近视群体数量的增加，国内镜片市场结构逐步向高折射率方向发展，“更轻、更薄、更清晰、更安全”的高折射率树脂镜片将成为消费需求的发展趋势。

据FrostSullivan的数据显示，2020年中国1.67及以上折射率树脂镜片产值份额比例为21.18%，未来，随着近视群体呈现高度数化趋势，居民消费结构的升级，预计2025年1.67及以上折射率树脂镜片产值份额比例为25.67%。据三井化学2024年经营概况显示，全球高折射率镜片需求不断增长，市场增长率达到6%，远高于全球镜片市场的增速。因此，在镜片市场逐步向高折射率方向发展的趋势下，以聚硫醇504为代表的高折射率树脂镜片原料市场将迎来进一步增长。

D．随着AR/VR/MR等新兴光学产业的兴起，性能优异的光学树脂镜片材料将备受青睐

近年来，AR/VR/MR技术在各个领域取得了突破性的进展，而光学元件作为其核心组成部分，发挥着至关重要的作用。其中，具有轻量化、高清晰度、大视角等优势的镜片材料，成为AR/VR/MR眼镜光学方案的理想选择，由此可为用户提供清晰、透薄的沉浸式佩戴体验。以基于光波导技术的AI眼镜为例，由折射率较高的光学树脂材料制成的波导可为佩戴者提供更广阔的视野，增强其沉浸感。因此，随着AR/VR/MR技术持续的创新与发展，寻求轻薄、高折射率、高清晰度等性能优异的光学树脂镜片材料，成为光学成像和显示技术的重点突破方向之一。

目前AI眼镜发展正处于探索期，多家企业布局探索AI眼镜方案，不断推动AI眼镜市场的发展。WellsennXR1发布的《AI智能眼镜白皮书》数据显示，到2035年，全球AI眼镜销量将达到14亿台，成为下一代通用计算平台和终端。