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?最具發(fā)展?jié)摿Φ钠叽笮虏牧袭a(chǎn)業(yè)

向欣電子 ? 2023-11-28 08:09 ? 次閱讀

我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于由中低端產(chǎn)品自給自足向中高端產(chǎn)品自主研發(fā)、進(jìn)口替代的過(guò)渡階段;國(guó)內(nèi)高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱,近年來(lái)產(chǎn)能雖有顯著提高,但未能滿足國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品需求,材料強(qiáng)國(guó)之路任重而道遠(yuǎn)。

新材料方向之一 輕量化材料

碳纖維以其出色的性能被用于航空航天、汽車等多個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)能利用低、高端產(chǎn)品少的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)的雙自主化,是提升我國(guó)國(guó)防實(shí)力和保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定的關(guān)鍵。鋁合金車身板應(yīng)用在汽車最重的車身,是實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)的關(guān)鍵材料。我國(guó)生產(chǎn)工藝復(fù)雜的鋁合金車身板部分已經(jīng)開始出口。鋁合金車身板國(guó)產(chǎn)化是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力,幫助國(guó)家實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵。

新材料方向之二 航空航天材料

聚酰亞胺(PI)在航空航天、高端電子元器件、半導(dǎo)體等多個(gè)尖端領(lǐng)域有很高應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)在高端PI薄膜以及其他高端PI產(chǎn)品仍面臨“卡脖子”問(wèn)題。碳化硅纖維(SiC纖維)是繼碳纖維之后發(fā)展的又一種新型高性能纖維。全球來(lái)看碳化硅纖維技術(shù)仍在快速發(fā)展和迭代,中國(guó)企業(yè)有望迎來(lái)彎道超車的機(jī)遇。

新材料方向之三 半導(dǎo)體材料

硅片是半導(dǎo)體器件和太陽(yáng)能電池的主要原材料。光伏用硅片產(chǎn)能大多集中在我國(guó),生產(chǎn)技術(shù)水平全球領(lǐng)先。半導(dǎo)體硅片制作工藝更為復(fù)雜,部分國(guó)內(nèi)企業(yè)正努力打破技術(shù)壁壘。碳化硅是功率器件的重要原材料,產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)獨(dú)大的特點(diǎn);近年來(lái)該材料不斷在電動(dòng)車、光伏、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域滲透,擁有強(qiáng)勁的下游需求。濺射靶材是集成電路的核心材料之一;2013-2020年全球靶材市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增速達(dá)14%。

新材料方向之四 新型塑料

聚酰胺(PA)材料受制于國(guó)外企業(yè)對(duì)于原材料生產(chǎn)技術(shù)的技術(shù)壁壘。在“碳中和”及“以塑代鋼”政策背景下,該材料國(guó)產(chǎn)替代對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)、電子通信、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步具有重大意義。聚苯硫醚是一種具備優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)的特種工程塑料,對(duì)汽車輕量化、大氣污染防治做出了重要的貢獻(xiàn)。聚乳酸因其優(yōu)異的機(jī)械性、環(huán)保性等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥設(shè)備及3D打印等諸多領(lǐng)域,但進(jìn)口依存度較大。

新材料方向之五 電子電器電容新材料

電子漿料是制造厚膜電阻等電子元件的關(guān)鍵,廣泛應(yīng)用于在光伏、航空等領(lǐng)域;目前國(guó)內(nèi)電子漿料龍頭企業(yè)正致力于生產(chǎn)高質(zhì)量、高性價(jià)比的電子漿料,市占率有較大提升空間。電子陶瓷可廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域,其中MLCC作為產(chǎn)量和需求量最大的電子陶瓷,與電子元器件市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)家政策導(dǎo)向相匹配。

新材料方向之六 多用途新材料

聚苯醚樹脂被廣泛用于電氣機(jī)械、IT、汽車等領(lǐng)域,改性聚苯醚在全球的市場(chǎng)需求和消費(fèi)量逐年上升。對(duì)位芳綸產(chǎn)業(yè)集中程度較高,目前國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸產(chǎn)能自給率約20%左右,進(jìn)口依賴嚴(yán)重。高吸水性樹脂(SAP)具有吸水性好、價(jià)格適中、安全性好等特點(diǎn),預(yù)計(jì)2025年全球SAP需求量將增長(zhǎng)至440萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)人口老齡化趨勢(shì)加重,疊加生育政策放開,預(yù)計(jì)2023年中國(guó)SAP市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到145.1億元。

新材料方向之七 光學(xué)和電子化學(xué)品

光學(xué)膜廣泛應(yīng)用在電子顯示、建筑、汽車、新能源等領(lǐng)域,目前我國(guó)在中低端光學(xué)膜領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。在高端光學(xué)膜領(lǐng)域,我國(guó)企業(yè)正通過(guò)內(nèi)生、外延兩種方式尋求技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。光刻膠是一種在半導(dǎo)體制造、PCB、面板行業(yè)中使用的尖端材料。當(dāng)前我國(guó)光刻膠國(guó)產(chǎn)化比例很低,高端半導(dǎo)體光刻膠基本完全依賴進(jìn)口,突破光刻膠的海外技術(shù)壟斷已經(jīng)成為我國(guó)科技前沿攻關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。OLED是全球新一代顯示技術(shù)的代表,有望在手機(jī)面板領(lǐng)域成為主流顯示技術(shù)。我國(guó)生產(chǎn)商在OLED面板產(chǎn)業(yè)中積極擴(kuò)產(chǎn),未來(lái)產(chǎn)能增長(zhǎng)較快,國(guó)產(chǎn)化OLED材料潛在需求旺盛。在高價(jià)值的發(fā)光材料成品領(lǐng)域中,我國(guó)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代,部分細(xì)分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)向國(guó)內(nèi)面板廠商的大批量供貨,但在技術(shù)和產(chǎn)能上和國(guó)際領(lǐng)先水平仍有差距,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力仍有較大增強(qiáng)空間。6f167c3a-8d82-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg6f4264c6-8d82-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg6f593264-8d82-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg6f6acd58-8d82-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

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概述

1.1材料歷史

我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于由中低端產(chǎn)品自給自足向中高端產(chǎn)品自主研發(fā)、進(jìn)口替代的過(guò)渡階段,位于全球新材料產(chǎn)業(yè)的第二梯隊(duì),與美、日等優(yōu)勢(shì)企業(yè)還有一定的差距。2020年我國(guó)新材料總產(chǎn)值達(dá)到5.3萬(wàn)億元,較上一年增長(zhǎng)15%,預(yù)計(jì)2025年新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增加至10萬(wàn)億,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為13.5%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈以特種功能材料、現(xiàn)代高分子材料和高端金屬結(jié)構(gòu)材料為主要分布,分別占比32%、24%和19%。

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新材料產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)顯著,細(xì)分方向領(lǐng)域地理分布各有側(cè)重。江蘇、山東、浙江和廣東四省新能源規(guī)模超過(guò)10000億,福建、安徽、湖北次之,規(guī)模超5000億。長(zhǎng)三角新材料產(chǎn)業(yè)關(guān)注新能源汽車、生物、電子等領(lǐng)域,珠三角側(cè)重于高性能復(fù)合材料等的研發(fā),環(huán)渤海地區(qū)則對(duì)特種材料、前沿材料較為重視。隨著國(guó)家政策對(duì)航天航空、光伏電子、生物醫(yī)療領(lǐng)域新材料及其下游產(chǎn)品的支持,市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大,同時(shí)對(duì)產(chǎn)品性能的要求持續(xù)提升,新材料企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇擴(kuò)大、對(duì)企業(yè)、科研人員研發(fā)能力的要求不斷提高。下游消費(fèi)電子、新能源、半導(dǎo)體、碳纖維等行業(yè)加速向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移,新材料國(guó)產(chǎn)化需求迫切,進(jìn)口替代仍將繼續(xù)推動(dòng)我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)投資的未來(lái)發(fā)展。我國(guó)新材料領(lǐng)域投資在2013-2017年間顯著增加,之后有所回落,其原因是高端材料的開發(fā)技術(shù)壁壘高、研發(fā)周期長(zhǎng)、資本需求大、較難凸顯成本優(yōu)勢(shì)??苿?chuàng)板的推出正扶持著一批初創(chuàng)期新材料企業(yè),打通其融資渠道,鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)創(chuàng)新,從而促進(jìn)整體行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1.2新材料圖譜

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新材料方向之一——輕量化材料

2.1碳纖維碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航天、風(fēng)電、體育休閑、汽車等多個(gè)領(lǐng)域,是新材料領(lǐng)域用途最廣泛、市場(chǎng)化最高的材料,被譽(yù)為“新材料之王”。全球碳纖維市場(chǎng)需求近年快速增長(zhǎng),我國(guó)也抓住機(jī)遇,發(fā)展成為全球第二大碳纖維生產(chǎn)國(guó)。但是,我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)相比起國(guó)外還存在企業(yè)產(chǎn)能利用低、高端產(chǎn)品少、應(yīng)用開發(fā)難的問(wèn)題,下游行業(yè)還是嚴(yán)重依賴進(jìn)口碳纖維產(chǎn)品。在當(dāng)前國(guó)際環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)的雙自主化,是提升我國(guó)國(guó)防和制造業(yè)實(shí)力,保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定的關(guān)鍵。

(1)技術(shù)概述

碳纖維(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或?yàn)r青、粘膠)等有機(jī)纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)纖維,作為高性能材料產(chǎn)于上世紀(jì)60年代。碳纖維具備出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,作為目前實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高比強(qiáng)度(強(qiáng)度比密度)和最高比剛度(模度比密度)的纖維,碳纖維是航空航天、風(fēng)電葉片、新能源汽車等具有輕量化需求領(lǐng)域的理想材料。耐腐蝕、耐高溫、膨脹系數(shù)小的特點(diǎn)使其得以作為惡劣環(huán)境下金屬材料的替代;另外,導(dǎo)電導(dǎo)熱特性拓展了其在通訊電子領(lǐng)域的應(yīng)用。按照每束碳纖維中單絲根數(shù),碳纖維一般分為小絲束和大絲束兩個(gè)類別。小絲束性能更優(yōu)但價(jià)格較高,一般用于高端體育用品;大絲束成本較低,往往應(yīng)用于基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域,包括土木建筑、交通運(yùn)輸和能源設(shè)備等。

(2)全球產(chǎn)能規(guī)模以及需求預(yù)期

2020年,全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能為171650噸,相比2019年增加了16750噸,增長(zhǎng)率10.8%。美國(guó)、中國(guó)、日本承擔(dān)了主要的產(chǎn)能,分別占據(jù)21.7%、21.1%、17.0%。當(dāng)前各大生產(chǎn)商大約還有8萬(wàn)噸/年未建設(shè)完成的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,這也體現(xiàn)了廠家對(duì)行業(yè)前景的樂(lè)觀預(yù)期。需求層面,碳纖維市場(chǎng)的四大應(yīng)用行業(yè)是航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、汽車,2020年四大下游行業(yè)碳纖維需求量的占比超過(guò)70%,產(chǎn)值占比超過(guò)76%。自2015年來(lái),行業(yè)估計(jì)世界碳纖維需求量一直保持約12%的增長(zhǎng),風(fēng)電領(lǐng)域成為行業(yè)維持增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力,碳纖維需求量在疫情下依然保持了20%的年增長(zhǎng)。隨著各風(fēng)電企業(yè)對(duì)碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用開發(fā),風(fēng)電行業(yè)對(duì)碳纖維的需求可能會(huì)成倍增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年,世界碳纖維總需求量將超過(guò)20萬(wàn)噸,折合年增長(zhǎng)率13.3%。

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此外,碳纖維在其他應(yīng)用領(lǐng)域還有很大潛力可以挖掘。以主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手鋁合金為例,碳纖維和鋁合金同屬替換鋼材的輕量化材料,碳纖維在強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等性能上都占優(yōu),并且在飛機(jī)部件、高性能汽車車架、自行車架等產(chǎn)品相比鋁合金都有更好的表現(xiàn)。但受累于高昂的價(jià)格,目前碳纖維應(yīng)用大多局限于高附加值產(chǎn)品。2016年世界鋁材年需求量約是碳纖維的500~600倍,行業(yè)產(chǎn)值約為50倍,且受益于汽車工業(yè)的發(fā)展鋁材需求近年也在快速增長(zhǎng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步壓低碳纖維的成本,未來(lái)碳纖維還有廣闊的市場(chǎng)空間。

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(3)全球市場(chǎng)份額及其產(chǎn)能
碳纖維產(chǎn)業(yè)作為資本密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),全球碳纖維核心生產(chǎn)技術(shù)集中在日本、美國(guó)和歐洲。中國(guó)、韓國(guó)屬于近年來(lái)快速增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)區(qū)域。中國(guó)作為世界第二大碳纖維生產(chǎn)國(guó),多年來(lái)一直有“企業(yè)多,需求大,高產(chǎn)能,低產(chǎn)量”的特點(diǎn),主要原因在于與國(guó)外產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)碳纖維需求低,再加上企業(yè)技術(shù)的落后導(dǎo)致無(wú)法充分釋放產(chǎn)能。在產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用方面,長(zhǎng)期“摸著日本東麗過(guò)河”,以仿制為主,比較缺乏創(chuàng)新性。碳纖維作為國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的戰(zhàn)略物資,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到我國(guó)國(guó)防和制造業(yè)的穩(wěn)定。

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雖然我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)喜人,但從產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展角度看,我國(guó)依然只能處于世界中游水平,主要體現(xiàn)在我國(guó)的碳纖維應(yīng)用市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)有較大不同。

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目前,我國(guó)有望在風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維應(yīng)用開拓取得較大進(jìn)步,2018年我國(guó)生產(chǎn)風(fēng)電葉片用碳纖維所用8000噸全部依賴進(jìn)口,且客戶大多在國(guó)外,2019年則有1000噸來(lái)自國(guó)內(nèi)供應(yīng)商,實(shí)現(xiàn)了零的突破。風(fēng)電葉片碳纖維當(dāng)前已經(jīng)成長(zhǎng)為數(shù)萬(wàn)噸級(jí)別的市場(chǎng),如果國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠在生產(chǎn)上突破對(duì)外國(guó)原材料的依賴,并在應(yīng)用上完成突破,能夠大大改善國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)的盈利空間,提高中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的地位,對(duì)中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)是一次極大提振。

2.2鋁合金汽車車身板

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的合金,在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。在國(guó)家節(jié)能減排的政策導(dǎo)向下,汽車行業(yè)僅僅通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化汽車能耗已 很難達(dá)到國(guó)家越來(lái)越嚴(yán)格的燃油排放標(biāo)準(zhǔn),因此汽車的輕質(zhì)化是行業(yè)確定的發(fā)展方向。鋁合金是汽車行業(yè)輕量化的主力材料,其中鋁合金車身板(ABS)應(yīng)用在汽車最重的車身,是實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)的關(guān)鍵材料。目前我國(guó)已逐漸打開國(guó)產(chǎn)車用鋁合金市場(chǎng)甚至部分企業(yè)已經(jīng)開始出口,其中國(guó)內(nèi)企業(yè)和外企在國(guó)內(nèi)工廠均有生產(chǎn)。鋁合金車身板的國(guó)產(chǎn)化是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力,幫助國(guó)家實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵。

(1)技術(shù)概述

鋁合金是鋁和鎂、銅、硅、錳各種金屬元素的產(chǎn)物,在和鋼結(jié)構(gòu)保持相同強(qiáng)度的條件下, 依舊比鋼架構(gòu)輕50%。鋁合金塑性好,可加工成各種型材,且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性。鋁是自然界含量最多的金屬元素,原材料礦物方便取得。目前鋁材工業(yè)上廣泛使用,使用量?jī)H次于鋼。且鋁合金的回收率達(dá)到80%,對(duì)環(huán)境的破壞較小,是理想的輕量化材料,被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。以中國(guó)為例,中國(guó)規(guī)劃2035年國(guó)內(nèi)乘用車平均油耗由2019年的5.6 L/km下降到2 L/km,汽車碳排放總量減少20%。

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汽車輕量化作為有效優(yōu)化汽車能耗的方法,成為了行業(yè)節(jié)能減排的重點(diǎn)發(fā)展方向。依照世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),汽車每減少10%的重量,可減少6%~8%的排放;每減少100 kg重量,汽車百公里燃油消耗量能減少0.4~0.5升,鋁合金成了各國(guó)汽車制造商滿足環(huán)保政策采用的主要減重手段之一。汽車用鋁合金主要分為四種:鑄造鋁材、鍛造鋁材、擠壓鋁材和壓延鋁材。使用最多的是鑄造鋁材,占比超過(guò)70%。鋁合金車身板屬于壓延鋁材,約占汽車用鋁量的10%~15%,可用于生產(chǎn)如引擎蓋等多個(gè)汽車車身的大型部件。中國(guó)是世界上最大的原鋁和鋁合金生產(chǎn)國(guó)。目前我國(guó)在汽車鋁合金零部件的生產(chǎn)使用上已經(jīng)形成規(guī)模,但鋁合金車身板的研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)步緩慢,嚴(yán)重依賴進(jìn)口。汽車車身約占汽車總重量的30%,是汽車中重量最大的部件,使用鋁合金板代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的鋼板生產(chǎn)汽車內(nèi)外板最多可使整車減重10%左右,可見鋁合金車身板是汽車輕量化重要的部件。

(2)全球產(chǎn)能規(guī)模以及需求預(yù)期

2020年全球汽車鋁板帶年產(chǎn)能約在390萬(wàn)噸附近,集中在北美洲、歐洲和亞洲地區(qū),中國(guó)產(chǎn)能占全球比重約26.2%,年產(chǎn)能約102萬(wàn)噸,居于世界第二,產(chǎn)能多為淘汰產(chǎn)能和落后產(chǎn)能。從產(chǎn)量和排產(chǎn)計(jì)劃看,訂單少,需求量低,產(chǎn)品也大多處于研發(fā)和驗(yàn)證階段(部分產(chǎn)品不達(dá)標(biāo)因此接單量較低),2020年綜合開工率僅20%,產(chǎn)能利用率嚴(yán)重偏低。在汽車輕量化需求增長(zhǎng)的大趨勢(shì)下,汽車用鋁需求有很大增長(zhǎng)空間。目前汽車產(chǎn)業(yè)用鋁 量在整車重量占比20%~40%,單車耗鋁量120~200公斤。當(dāng)前燃油車銷量占據(jù)市場(chǎng)超過(guò)90%的份額,是汽車鋁材消耗的主力。未來(lái)新能源車市場(chǎng)將成為汽車用鋁的主要增量市場(chǎng):多國(guó)政府表示希望在2025年將新能源車市場(chǎng)占有率提升至20%及以上,而純電動(dòng)車作為主力新能源車品種,平均單車耗鋁量比燃油車高約30 kg。從2018年到2020年,全球新能源車銷量從約200萬(wàn)輛躍升至331萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)到2025年能夠增長(zhǎng)至千萬(wàn)輛級(jí)別。

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汽車鋁板是汽車用鋁部件中增長(zhǎng)最快的部分:依據(jù)duckerworldwide的估計(jì),2015至2020年,北美汽車平均用鋁量增長(zhǎng)了約18%,期間汽車“四門兩蓋“平均用鋁量增長(zhǎng)高達(dá)163%。其中,北美汽車引擎蓋鋁化率從2015年的50%升至2020年的63%,2025年鋁化率可能超過(guò)80%;車門的鋁化率從2015年的5%升至2020年的21%,至2025年可能超過(guò)30%。在需求端的良好預(yù)期下,預(yù)計(jì)至2025年世界車用鋁板需求能夠從現(xiàn)在的250萬(wàn)噸增至超過(guò)400萬(wàn)噸。

(3)全球市場(chǎng)份額及其產(chǎn)能目前全球范圍內(nèi)汽車鋁板有效產(chǎn)能主要分布在歐洲,北美和日本。美國(guó)企業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展和全球化布局的優(yōu)勢(shì),逐漸在市場(chǎng)取得領(lǐng)先地位。美國(guó)幾大公司在世界各大汽車產(chǎn)地投資開設(shè)汽車鋁板工廠,利用供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)。歐洲企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中舉步維艱;日本企業(yè)則選擇了擁抱美國(guó)企業(yè),合作建立工廠,市場(chǎng)地位進(jìn)一步下降。中國(guó)企業(yè)自2013年來(lái)陸續(xù)開始對(duì)汽車鋁板進(jìn)行研發(fā),目前已小范圍供貨國(guó)內(nèi)外車企。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家90%的產(chǎn)量為內(nèi)板,生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜的外板產(chǎn)能以合資廠商為主。高性能汽車鋁板產(chǎn)能的提升是增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

中國(guó)汽車輕量化起步不足十年,對(duì)于汽車用鋁的研究較為滯后。在汽車鋁板的研發(fā)上,存在技術(shù)難度高、資金投入大、產(chǎn)品認(rèn)證緩慢的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大多都沒(méi)有技術(shù)基礎(chǔ),整條生產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備均需進(jìn)口,生產(chǎn)工藝多處于仿制國(guó)外階段,目前國(guó)外產(chǎn)品依然有較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。車用鋁板作為當(dāng)前汽車輕量化領(lǐng)域發(fā)展最快的方向。

新能源車的快速發(fā)展給予了國(guó)內(nèi)企業(yè)機(jī)遇。隨著國(guó)家對(duì)新能源車產(chǎn)業(yè)的大力支持,部分省市已開始制定禁售燃油車的時(shí)間表,新能源車銷量還會(huì)進(jìn)一步提升。2020年我國(guó)汽車平均單車用鋁量?jī)H130公斤,國(guó)產(chǎn)新能源車用鋁量也只有160公斤,離歐洲的179公斤、北美的211公斤有較大差距,這提升了汽車銷量增長(zhǎng)和汽車用鋁量預(yù)期,也表明國(guó)內(nèi)汽車用產(chǎn)業(yè)都還有很大增長(zhǎng)潛力。

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新材料方向之二——航空航天材料

3.1聚酰亞胺

聚酰亞胺(PI)材料在航空航天、高端電子元器件、半導(dǎo)體等多個(gè)尖端領(lǐng)域有著很高的 應(yīng)用價(jià)值,在材料更新迭代方面扮演著重要的角色。目前,全球聚酰亞胺市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng),但很多高端PI產(chǎn)品、特種功能PI產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)仍被少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷,相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)被嚴(yán)格保護(hù)。目前,我國(guó)已在中低端PI薄膜、PI纖維領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),并在電工級(jí)PI薄膜領(lǐng)域獲得全球競(jìng)爭(zhēng)力。但是,高端PI薄膜以及其他高端PI產(chǎn)品仍面臨“卡脖子”或產(chǎn)能不足的問(wèn)題,導(dǎo)致明顯的結(jié)構(gòu)性供需失衡。突破高端聚酰亞胺產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn)對(duì)我國(guó)制造業(yè)升級(jí)、自主可控有著重要意義。

(1)技術(shù)概述

聚酰亞胺(PI)是綜合性能突出的有機(jī)高分子材料,被譽(yù)為“二十一世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”。該材料的使用溫度范圍很廣,能在-200~300℃的環(huán)境下長(zhǎng)期工作,短時(shí)間耐受400℃以上的高溫。聚酰亞胺沒(méi)有明顯熔點(diǎn),是目前能夠?qū)嶋H應(yīng)用的最耐高溫的高分子材料。同時(shí),該材料還具有高絕緣強(qiáng)度、耐溶、耐輻照、保溫絕熱、無(wú)毒、吸聲降噪、易安裝維護(hù)等特點(diǎn)。當(dāng)前,聚酰亞胺已廣泛應(yīng)用在航空航天、船舶制造、半導(dǎo)體、 電子工業(yè)、納米材料、柔性顯示、激光等領(lǐng)域。根據(jù)具體產(chǎn)品形式的不同,聚酰亞胺可以細(xì)分為PI泡沫、PI薄膜、PI纖維、PI基復(fù)合材料、PSPI等多種產(chǎn)品。

(2)全球產(chǎn)能規(guī)模以及需求預(yù)期

2017年,全球聚酰亞胺總產(chǎn)量達(dá)14.9萬(wàn)噸左右,2010-2017年間復(fù)合年增長(zhǎng)率約4.98%。同年,全球聚酰亞胺消費(fèi)量達(dá)14.7萬(wàn)噸,2010-2017年間復(fù)合年增長(zhǎng)率約4.92%。但是,由于各國(guó)技術(shù)水平、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)等方面的差異,不同國(guó)家生產(chǎn)的聚酰亞胺產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明顯不同。以美國(guó)、日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家擁有比較完善的技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)業(yè)布局,具備大規(guī)模生產(chǎn)多種聚酰亞胺產(chǎn)品的能力。

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PI薄膜是市場(chǎng)規(guī)模最大的聚酰亞胺細(xì)分領(lǐng)域。2010年以來(lái),智能手機(jī)、電子顯示、柔性電路板等領(lǐng)域快速發(fā)展,驅(qū)動(dòng)PI薄膜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。5G與消費(fèi)電子創(chuàng)新周期的驅(qū)動(dòng)下,天線材料、電子元器件、柔性顯示等領(lǐng)域有望維持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。另外,主要國(guó)家在航空航天領(lǐng)域加大投入,將會(huì)拉動(dòng)高性能特種PI膜的需求。

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其他聚酰亞胺產(chǎn)品市場(chǎng)與PI薄膜市場(chǎng)類似,主要市場(chǎng)份額掌握在少數(shù)企業(yè)手中,且以海外知名公司為主,呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)格局。其中,光敏型聚酰亞胺的生產(chǎn)基本被日本和美國(guó)企業(yè)壟斷。3.2碳化硅纖維

碳化硅纖維(SiC纖維)是繼碳纖維之后發(fā)展的又一種新型高性能纖維,屬國(guó)家戰(zhàn)略性新興材料。當(dāng)前,采用碳化硅纖維制造的陶瓷基復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值 非常顯著,西方發(fā)達(dá)國(guó)家已成功應(yīng)用此類產(chǎn)品改良航空發(fā)動(dòng)機(jī)多個(gè)部件,提升了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。隨著碳化硅纖維性能進(jìn)一步改善,生產(chǎn)工藝逐步優(yōu)化,未來(lái)該材料有望在更多航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件上應(yīng)用,并有望擴(kuò)展至其他高價(jià)值民用領(lǐng)域,潛在市場(chǎng)空間廣闊。

(1)概述及應(yīng)用方向

SiC纖維是一種以有機(jī)硅化合物為原料,經(jīng)紡絲、碳化或氣相沉積而制得的具有β-碳化 硅結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)纖維,屬于陶瓷纖維一類。自20世紀(jì)80年代問(wèn)世以來(lái),SiC纖維已有三次明顯的產(chǎn)品迭代,其耐熱性與強(qiáng)度都得到了明顯增強(qiáng)。目前,第三代碳化硅纖維的最高耐熱溫度達(dá)1800~1900℃,耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維。材料強(qiáng)度方面,第三代碳化硅纖維拉伸強(qiáng)度達(dá)2.5~4 GPa,拉伸模量達(dá)290~400 GPa,在最高使用溫度下強(qiáng)度保持率在80%以上。目前,碳化硅纖維的潛在應(yīng)用包括耐熱材料、耐腐蝕材料、纖維增強(qiáng)金屬、裝甲陶瓷、增強(qiáng)材料等方向,在航空航天、民用航空器等領(lǐng)域有較高使用價(jià)值。SiC纖維的一個(gè)主要用途是制作SiC復(fù)合陶瓷基材料(CMC材料)。這種材料是在SiC陶瓷基體的基礎(chǔ)上,將SiC纖維作為增強(qiáng)材料引入基體中制作而成的,是一種尖端復(fù)合材料。CMC材料是高溫合金的替代品,相比于高溫合金具有更強(qiáng)的耐熱性、抗氧化性, 同時(shí)具有更低的密度。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,應(yīng)用CMC材料可以進(jìn)一步提高渦輪進(jìn)氣溫度,進(jìn)而提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率。同時(shí),CMC材料降低了結(jié)構(gòu)密度,實(shí)現(xiàn)了輕量化,提升了航空器的推重比。因此,SiC復(fù)合陶瓷基材料被認(rèn)為是臨近空間飛行器、可重復(fù)使用航天器的熱結(jié)構(gòu)部件的理想材料,其研發(fā)和應(yīng)用得到了主流機(jī)構(gòu)與航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的高度重視。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)商已將CMC材料應(yīng)用于多個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件,主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口、渦輪靜子葉片、噴管調(diào)節(jié)片、燃燒室火焰筒等部位。但是,由于CMC材料具有脆性易斷、加工性弱的缺點(diǎn),其在渦輪轉(zhuǎn)子、高壓渦輪領(lǐng)域的運(yùn)用仍在探索中。

(2)全球產(chǎn)能規(guī)模以及需求預(yù)期據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2015年全球連續(xù)碳化硅纖維的總產(chǎn)量達(dá)300噸。未來(lái)幾年,隨著美日主要生產(chǎn)商進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn),中國(guó)、中東生產(chǎn)商入局,預(yù)計(jì)世界碳化硅纖維總產(chǎn)量至2025年有望增長(zhǎng)至500噸左右。隨著SiC纖維的研究工作不斷深入、使用場(chǎng)景逐步增加,其市場(chǎng)需求有望快速擴(kuò)大。預(yù)計(jì)到2026年SiC纖維的市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至35.87億美元,復(fù)合年增 長(zhǎng)率將達(dá)到34.4%。SiC下游最主要的應(yīng)用之一是CMC材料,未來(lái)十年,伴隨著綜合國(guó)力的增強(qiáng)以及國(guó)際形勢(shì)的不確定性,以中國(guó)為代表的主要發(fā)展中國(guó)家有望加大航空航天領(lǐng)域的投入力度,對(duì)新一代的航空器及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的需求有望大幅提升。在此背景下,憑借輕量化、高耐熱、抗氧化的顯著優(yōu)勢(shì),SiC纖維復(fù)合陶瓷基材料(CMC材料)的使用率有望大幅增長(zhǎng)。

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(3)全球主要市場(chǎng)份額及其產(chǎn)能
1975年,日本東北大學(xué)Yajima教授使用聚碳硅烷作為原材料,利用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法,成功制作出連續(xù)的無(wú)機(jī)SiC纖維。20世紀(jì)80年代末,宇部興產(chǎn)公司(Ube Industries)和日本碳素公司(Nippon Carbon)先后實(shí)現(xiàn)了SiC纖維的工業(yè)化生產(chǎn),SiC纖維的大規(guī)模生產(chǎn)在日本率先展開。經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,美日等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了多個(gè)代際的SiC纖維產(chǎn)品體系,并推出了高性能、高純度、高價(jià)值的第三代SiC纖維產(chǎn)品。

我國(guó)對(duì)高性能連續(xù)SiC纖維產(chǎn)品的研究始于上世紀(jì)80年代,經(jīng)過(guò)30余年的發(fā)展,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)質(zhì)性突破。截至目前,中國(guó)國(guó)產(chǎn)SiC纖維產(chǎn)品性能已接近國(guó)外第二代SiC纖維產(chǎn)品。

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新材料方向之三——半導(dǎo)體材料

4.1硅片

硅片位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游,是半導(dǎo)體器件和太陽(yáng)能電池的主要原材料,主要應(yīng)用于光伏和半導(dǎo)體兩個(gè)領(lǐng)域,下游需求近年來(lái)不斷增長(zhǎng)。分領(lǐng)域來(lái)看,光伏用硅片的產(chǎn)能大多集中在我國(guó),生產(chǎn)技術(shù)水平全球領(lǐng)先;半導(dǎo)體硅片相對(duì)于光伏用硅片而言制作工藝更為復(fù)雜,應(yīng)用場(chǎng)景也更多,市場(chǎng)價(jià)值更高,然而我國(guó)的半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)起步晚,發(fā)展水平較為落后,全球市場(chǎng)被日本廠家壟斷,市場(chǎng)主流的12寸硅片在我國(guó)仍未達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn),嚴(yán)重依賴進(jìn)口,以滬硅產(chǎn)業(yè)為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)正努力打破技術(shù)壁壘,國(guó)產(chǎn)化替代的空間廣闊。

(1)硅片下游應(yīng)用廣泛,是半導(dǎo)體器件和光伏電池的重要材料

硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,耐高溫、抗輻射性能較好,特別適宜制作大功率器件。以硅為原材料,通過(guò)拉單晶制作成硅棒,然后進(jìn)行切割就形成了硅片。硅片主要用于半導(dǎo)體、光伏兩大領(lǐng)域,半導(dǎo)體硅片在晶體、形狀、尺寸大小、純度等方面要比光伏用晶片要求更高,光伏用硅片的純度要求硅含量為4N~6N之間(99.99%~99.9999%),半導(dǎo)體用硅片在9N~11N(99.9999999%~99.999999999%)左右,制作工藝更加復(fù)雜,下游應(yīng)用也更為廣泛。半導(dǎo)體用硅片位于產(chǎn)業(yè)鏈的最上游,主要應(yīng)用于集成電路、分立器件及傳感器,是制造芯片的關(guān)鍵材料,影響著更下游的汽車、計(jì)算機(jī)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是半導(dǎo) 體產(chǎn)業(yè)鏈的基石。

(2)光伏用硅片:我國(guó)產(chǎn)能領(lǐng)先,龍頭企業(yè)實(shí)力強(qiáng)勁

光伏產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,光伏用硅片位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游,近年來(lái)其需求在不斷上升,具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景。我國(guó)是世界上最大的光伏用單晶硅片的生產(chǎn)國(guó),據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),截至2019年底,我國(guó)單晶硅片產(chǎn)能為115 GW,占全球的97.6%。

(3)半導(dǎo)體硅片:嚴(yán)重依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊

受益于半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和下游相關(guān)電子消費(fèi)品的品類增加,半導(dǎo)體硅片的需求量逐年上升,規(guī)模不斷增長(zhǎng)。由于半導(dǎo)體硅片行業(yè)技術(shù)壁壘較高,當(dāng)今全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)被巨頭壟斷,集中度高。2020年全球前五大硅片提供商日本信越化學(xué)、日本勝高、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓、德國(guó)世創(chuàng)、韓國(guó)鮮京矽特隆的市占率合計(jì)超過(guò)80%,我國(guó)大陸本土廠商滬硅產(chǎn)業(yè)市占率約2.2%,體量較小。

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硅片尺寸越大,單位晶圓生產(chǎn)效率越高。從20世紀(jì)70年代開始硅片就朝著大尺寸方向發(fā)展,當(dāng)今全球最大尺寸的量產(chǎn)型硅片尺寸為300 mm,也就是12英寸硅片。制作大硅片對(duì)硅的純度要求很高,對(duì)倒角、精密磨削的加工工藝也有非常高的要求,我國(guó)的工藝水平落后,尚未實(shí)現(xiàn)12英寸硅片的規(guī)?;a(chǎn)。滬硅產(chǎn)業(yè)在2018年實(shí)現(xiàn)了12英寸硅片規(guī)?;N售,打破了大尺寸硅片國(guó)產(chǎn)率為0的局面。12英寸硅片仍然是當(dāng)今硅片市場(chǎng)的主流,國(guó)內(nèi)廠商具備追趕機(jī)會(huì),大尺寸硅片的國(guó)產(chǎn)替代仍然具有較大的空間。為推動(dòng)半導(dǎo)體硅片這一重要材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,我國(guó)政府也出臺(tái)了一系列政策來(lái)支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)大尺寸硅片的研發(fā)制造,促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.2碳化硅 碳化硅是第三代半導(dǎo)體材料,具有非常優(yōu)越的性能,是功率器件的重要原材料,近年來(lái) 各國(guó)都投入大量人力物力發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)。碳化硅行業(yè)門檻比較高,我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)水平及 較為落后,目前產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)獨(dú)大的特點(diǎn)。碳化硅市場(chǎng)的發(fā)展前景廣闊,近年來(lái)不斷在電動(dòng)車、光伏、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域滲透,擁有強(qiáng)勁的下游需求,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。我國(guó)也在對(duì)碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局,近年來(lái)相關(guān)專利數(shù)量不斷上升,未來(lái)發(fā)展空間較大。

(1)第三代半導(dǎo)體材料,新能源與5G的基石

碳化硅是目前發(fā)展最成熟的寬禁帶半導(dǎo)體材料,也是第三代半導(dǎo)體材料的代表材料。碳化硅材料具有很多優(yōu)點(diǎn):化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨耐高壓。由于這些特性,世界各國(guó)對(duì)碳化硅材料非常重視,紛紛投入大量精力促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國(guó)際上的各大半導(dǎo)體巨頭也都投入巨資發(fā)展碳化硅器件。隨著技術(shù)工藝的成熟、制備成本的下降,應(yīng)用在各類功率器件上,近年來(lái)碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域滲透率持續(xù)上升,是未來(lái)新能源、5G通信領(lǐng)域中SiC、GaN器件的重要原材料。

(2)歐美占據(jù)SiC產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵位置碳化硅生產(chǎn)過(guò)程分為單晶生長(zhǎng)、外延層生長(zhǎng)及器件制造三大步驟,對(duì)應(yīng)的是產(chǎn)業(yè)鏈襯底、外延、器件與模組三大環(huán)節(jié)。碳化硅行業(yè)存在較高的技術(shù)門檻,研發(fā)時(shí)間長(zhǎng),美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家與地區(qū)多年來(lái)不斷改良碳化硅單晶的制備技術(shù)、研發(fā)制造相關(guān)設(shè)備,在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都具有較大優(yōu)勢(shì)。目前,碳化硅產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國(guó)獨(dú)大的特點(diǎn),剩余份額大部分被日本和歐洲占據(jù),中國(guó)企業(yè)僅占1.7%的份額。

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(3)新能源汽車、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)碳化硅市場(chǎng)成長(zhǎng)
碳化硅是極限功率器件的理想材料,耐高溫高壓,能源轉(zhuǎn)換效率高,應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。目前碳化硅功率器件有四個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景:新能源汽車(電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主逆變器)、光伏(光伏逆變器)、軌道交通(功率半導(dǎo)體器件)、智能電網(wǎng)(固態(tài)變壓器、 柔性交流輸電、柔性直流輸電、高壓直流輸電及配電系統(tǒng))。隨著碳化硅功率器件的進(jìn)一步發(fā)展,其在各個(gè)領(lǐng)域的滲透率不斷提高,碳化硅行業(yè)的成長(zhǎng)動(dòng)力充足。

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4.3高純金屬濺射靶材

濺射靶材是集成電路的核心材料之一,近年來(lái)向著高濺射率、高純金屬的方向發(fā)展。其下游應(yīng)用場(chǎng)景主要包括半導(dǎo)體、面板、太陽(yáng)能電池,隨著消費(fèi)電子終端市場(chǎng)的發(fā)展與完善,高純金屬濺射靶材的下游需求不斷上升,2013-2020年全球靶材市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增速達(dá)14%,市場(chǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。濺射靶材的行業(yè)壁壘較高,美國(guó)與日本企業(yè)掌握核心技術(shù),壟斷全球市場(chǎng)。我國(guó)的濺射靶材行業(yè)起步較晚,較為落后,但市場(chǎng)需求全球領(lǐng)先國(guó)產(chǎn)替代空間大。國(guó)內(nèi)企業(yè)正在逐漸突破技術(shù)瓶頸,為打破美日壟斷高端靶材市場(chǎng)的不利局面而努力。

(1)集成電路的核心材料

濺射是制備薄膜材料的重要技術(shù)之一,濺射是指利用離子源產(chǎn)生的離子,在真空中經(jīng)過(guò)加速聚集而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。集成電路中單元器件內(nèi)部的介質(zhì)層、導(dǎo)體層甚至保護(hù)層都要 用到濺射鍍膜工藝。超高純金屬及濺射靶材是電子材料的重要組成部分,濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈主要包括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)。靶材制造和濺射鍍膜環(huán)節(jié)是整個(gè)濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)工藝水平要求高,存在較高的進(jìn)入壁壘。靶材如今向著高濺射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高純金屬的方向發(fā)展。現(xiàn)在主要的高純金屬濺射靶材包括鋁靶、鈦靶、鉭靶、鎢鈦靶等,是制備集成電路的核心材料。

(2)消費(fèi)電子推動(dòng)靶材市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大

高純?yōu)R射靶材產(chǎn)品的下游產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)容量近年來(lái)在逐步擴(kuò)大:

1)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè):隨著智能手機(jī)、平板電腦等終端消費(fèi)領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體需求的持續(xù)增長(zhǎng),半導(dǎo)體市場(chǎng)容量進(jìn)一步提升,半導(dǎo)體行業(yè)所需濺射靶材品種繁多,需求量大,穩(wěn)定的下游市場(chǎng)增速將有力地促進(jìn)濺射靶材銷售規(guī)模的增長(zhǎng);

2)平板顯示器產(chǎn)業(yè):近年來(lái),液晶顯示器逐漸成為全球主流的顯示技術(shù),在平面顯示市場(chǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了保證平板顯示器大面積膜層的均勻性,濺射技術(shù)越來(lái)越多地被用來(lái)制備這些膜層。20世紀(jì)90年代以來(lái),消費(fèi)電子等終端應(yīng)用市場(chǎng)的飛速發(fā)展推動(dòng)高純?yōu)R射靶材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)。

(3)高端靶材研制與生產(chǎn)主要集中在美國(guó)和日本

國(guó)外知名靶材公司在靶材研發(fā)生產(chǎn)方面已有幾十年的沉淀。全球范圍內(nèi),濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)參與企業(yè)數(shù)量基本呈金字塔型分布,高純?yōu)R射靶材制造環(huán)節(jié)技術(shù)門檻高、設(shè)備投資大,具有規(guī)?;a(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量相對(duì)較少,主要分布在美國(guó)、日本等國(guó)家和地區(qū),合計(jì)壟斷了全球80%的市場(chǎng)份額。

(4)高端靶材國(guó)內(nèi)需求強(qiáng)勁,國(guó)產(chǎn)替代空間大

2019年國(guó)內(nèi)需求占全球靶材市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)30%,而本土廠商供給約占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的30%,高端靶材主要從美日韓進(jìn)口,國(guó)內(nèi)靶材市場(chǎng)至少有十倍的進(jìn)口替代空間。僅就半導(dǎo)體用戶靶材而言,據(jù)中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2020年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域用濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模16.15億元人民幣。預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)晶圓制造用濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至2.17億美元,封裝領(lǐng)域用濺射靶材將增長(zhǎng)至1.18億美元,合計(jì)3.35億美元,約為23.45億元人民幣。

來(lái)源:潤(rùn)千秋、新材料研習(xí)社、中國(guó)化工信息周刊、機(jī)械工程材料

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