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標題: 中國半导體不再被“卡脖子”!从材料开始,解密十大新材料替代现状... [打印本頁]

作者: admin    時間: 2021-3-2 20:08
標題: 中國半导體不再被“卡脖子”!从材料开始,解密十大新材料替代现状...
按照美國半导體财產协會的统计,可以看到全世界半导體贩卖额显现逐年增加的姿态,从2001年的1472.5亿美元一起晋升至 2019 年的 4110 亿美元。固然在 2019 年全世界半导體贩卖额由于消费電子市场疲软从而稍微下滑,可是从 19 年 6 月起头全世界半导體贩卖额显现规复的态势,环比数据较着优于 2018 年同月份环比数据。今朝跟着下流多方需求规复的共振,将前所未有的动员半导體行業在 5G 的飞速成长,再立异高。

本期的智能内参,咱们举荐國盛證券的紫錐花保鍵品,钻研陈述《國產替换揭开序幕,新质料行業春季将至》,揭秘在半导體行業稳步增加的大布景下,半导體质料和显示质料的國產替换逻辑。若是想保藏本文的陈述(國產替换揭开序幕,新质料行業春季将至),可以在智工具(公家号:zhidxcom)复兴关头词“nc437”获得。

《國產替换揭开序幕,新质料行業春季将至》

按照美國半导體财產协會的统计,可以看到全世界半导體贩卖额显现逐年增加的姿态,从2001 年的 1472.5 亿美元一起晋升至 2019 年的 4110 亿美元。固然在 2019 年全世界半导體贩卖额的稍微下滑重要因为全世界商業情况的严重,和半导體最重要的下流消费電子市场自 17H2 的疲软,可是在 19H2 咱们也看到了半导體市场跟着 5G 期間到来的重现朝气。

▲全世界半导體贩卖额环境

从 2018 年 12 月起头,半导體月度贩卖额延续下滑至 2019 年 5/6 月,可是从 6 月起头全世界半导體贩卖额显现规复的态势,环比数据较着优于 2018 年同月份环比数据。

▲2018 年及 2019 年全世界半导體月度贩卖额比拟(十亿美元)

中國市场庞大,國產替换需求强劲。而对付将来的半导體市场来看,咱们认为中國将會是将来最大的半导體市场。2015 年中國在全世界把半导體贩卖额上盘踞了全世界的 24%,至 2019 年中國已将其占比晋升至 35%。

▲中國比年占全世界半导體贩卖额环境(十亿美元)

▲2016~2021 年全世界半导體各利用市场的年复合增速展望

但是固然中國市场庞大,可是在半导體范畴今朝依然处于关头器件被海外“洽商”的状况。咱们以智能终端为例举行拆解、阐發和比力,可以發明华为作为一家體系级公司,已在大部门芯片品类上自给自足,同時也注重到存储、射频、摹拟芯片上依然存在短板、受制于人。在 2019 韶华为事务后,中國已起头加快國產链的重塑,几近所有科技龙头,乃至部门海外龙头也在加速國產链公司导入。

▲國產替换空間测算

从市场上看,我國半导體市场范围超万亿,半导體财產已成为國度计谋新兴财產的首要部门,而超三分之二的半导體產物需从外洋入口,高端范畴几近彻底依靠入口环境急需扭转,特别是 2018 年中美商業磨擦以来,中兴、华为事务更是给中國半导體行業敲响警钟。

▲华为國產替换链示用意

半导體财產显现技能密集、本钱密集及和產集群的特色。半导體焦点财產链包含半导體產物的 IC 設計、IC 制造和 IC 封测。今朝已构成 EDA 东西、IP 供给商、IC 設計、Foundry 廠、封测廠的高效不乱的深度分工模式。今朝全世界半导體正在履历从中國台灣向中國大陆的第三次财產转移,汗青上看,前两次的行業转移别离產生在 20 世纪 80 年月和 20 世纪 90 年月末,别离从美邦本土到日本和美日向韩國、中國台灣的转移。今朝咱们已看到設計、制造、装备等半导體环節已渐渐的向中國转移。

在半导體原质料范畴,集成電路技能成长到微纳電子制造的物理极限,零丁寄托特性尺寸缩小已不足以实现技能成长方针。新质料的引入和响应的新质料技能與微纳制造技能相连系配合鞭策着集成電路不竭成长。集成電路制造工藝用到元素已从 12 种增长到 61 种。陪伴微纳制造工藝不竭成长,对质料的纯度,纳米精度尺寸節制、质料的功效性等都提出了严苛的需求。

▲半导體上下流财產链,和半导體质料在财產链所处位置

▲半导體质料分类

简略来看,半导體系體例造所必要的质料重要散布在一下四步当中:

1. 搀杂/热处置:溅射靶材,湿法化學品、化學气體,CMP 抛光垫和抛光液;

2. 蚀刻/干净:掩模/光罩,溅射靶材,CMP 抛光垫和抛光液;

3. 沉积:化學气體,CMP 抛光垫和抛光液;

4. 光刻:掩模/光罩、光刻胶、光刻胶显影液、熔剂、剥离剂。

▲晶圆制造進程所需质料

與半导體全世界市场相之匹配的,全世界半导體质料的贩卖额也在同步增加,至 2018 年全世界半导體质料贩卖额到达 519.4 亿美元,創下汗青新高。贩卖增速 10.65%,創下了自2011 年以来的新高;比年来,中國大陆半导體质料的贩卖额连结稳步增加,增速方面一向领先全世界增速。

▲全世界半导體质料市场贩卖额

▲中國大陆半导體质料市场增速 vs.全世界

晶圆制造质料包括硅、掩膜版、光刻胶、電子气體、CMP 抛光质料、湿化學品、溅射靶材等,此中硅片约占全部晶圆制造质料的三分之一。

▲半导體原质料散布环境

▲封装及晶圆制造质料市场范围及增速(单元:亿美元)

全世界半导體质料市场回暖。履历了 2015-2016 持续两年财產范围下滑后,2017 年和 2018年半导體质料市场复兴增加,财產范围达约 520 亿美金。以地區布局来看,全世界所有地域半导體质料市场范围均实现了分歧水平的增加,可是此中中國大陆的增速领先。

财產延续东移,中國大陆增速第一。从占最近看,半导體质料市场中,中國台灣仍然是半导體质料损耗最大的地域,全世界占比 22.04%。中國大陆占比 19%排名全世界第三,略低于 19.8%的韩國。但是中國大陆占比已实现持续十年不乱晋升,从 2006 年占全世界比重 11%,到 2018 年占比 19%。财產东移趋向较着。

▲全世界半导體质料贩卖额散布

半导體质料可分为晶圆制造质料和封装质料,晶圆制造质料是半导體质料市场的主力军。按照 wind 数据,2018 年,全世界半导體质料贩卖范围为 519.4 亿美元,同比增加 10.7%,此中晶圆制造质料及封装质料贩卖额别离为 322 亿美元和 197 亿美元,同比增加 15.9%和 3.1%。

按照 SEMI 统计数据,我國半导體质料市场范围为 85 亿美元,同比增加 12.3%,此中晶圆制造质料及封装质料市场范围为约 28.2 亿美元和 56.8 亿美元。将来 2 年我國半导體质料市场范围将延续高速增加,估计 2020 年我國半导體质料市场范围达 107.4 亿美元,此中晶圆制造质料市场范围达 40.9 亿美元,2016-2020 年 CAGR 为 18.3%;封装质料市场范围达 66.5 亿美元,2016-2020 年 CAGR 为 9.18%。

▲2013-2018 年全世界半导體市场贩卖范围(亿美元)

▲2016-2020 年我國半导體质料市场范围(亿美元)

半导體质料國產化率仍待转化。按照集成電路质料和零部件财產技能立异计谋同盟的调研数据,2016 年海内晶圆制造质料企業用于半导體系體例造的產物贩卖收入仅 69.5 亿元,相对付海内晶圆制造质料市场需求的比例约 20%,國產化比例较低。

在國度财產政策鼎力搀扶和海内半导體市场不乱增加等利好前提下,出格是國度“02 專项”等專業化科研项目标培养下,海内半导體质料范畴将出现更多具备國际竞争力的公司和產物,在更多关头半导體质料范畴实现入口替换,冲破外洋廠商的垄断。

▲2012-2017 年我國占半导體系體例造质料國產化环境(%)

半导體芯片制造工藝半导體将原始半导體质料转酿成半导體芯片,每一個工藝制程都必要電子化學品,半导體芯片造過就是物理和化學的反响進程,半导體质料的利用决议了摩尔定律的延续推动,决议芯片是不是将延续缩小线宽。今朝我國分歧半导體系體例造质料的技能程度不等,但总體與外洋差距较大,存在庞大的國產替换空間。

▲半导體质料國產化過程

从技能层面动身再至半导體封装质料收支口金额及量(因为缺少晶圆制造数据,故以封装质料为例阐明),可以看到中國对付半导體封装质料入口量的需求庞大,同時再比拟收支口单價环境,从 2017 年起头计较,出口单價仅为入口单價的约为 60%,代價悬差庞大,也再次反应了中國固然对付半导體质料的需求庞大,可是因为今朝技能能力有限而至收支口商業悬差庞大,也是以存在庞大的國產替换空間。

▲半导體封装质料收支口额(万美元)

▲半导體封装质料收支口量(吨)

▲半导體封装质料入口单價环境

纵观半导體硅片的技能蜕变進程,可以看到从早在 20 世纪 70 年月,硅片的尺寸就渐渐的向着更大尺寸成长。截止至今朝全世界硅片市场最大的量產型硅片尺寸为 300妹妹,也便是所谓的“12 英寸硅片”。

按照今朝 SEMI 对付全世界各种半导體硅片的出貨量统计,咱们也看到半导體市场对付12 英寸硅片的需求及利用也是渐渐增长。2011 年,200妹妹 半导體硅片市场占据率不乱在 25-27%之間;2016 年至 2017 年,因为汽车電子、智妙手機用指纹芯片、液晶显示器市场需求快速增加,200妹妹 硅片出貨面积同比增加 14.68%;2018 年,200妹妹 硅片出貨面积到达 3278.00 百万平方英寸,同比增加 6.25%。2018 年,300妹妹 硅片和 200妹妹硅片市场份额别离为 63.31%和 26.34%,两种尺寸硅片合计占比靠近 90.00%。

▲半导體硅片技能蜕变史

▲全世界各种型半导體硅片出貨面积占比

▲12 寸晶圆全世界產能及需求比拟表

而硅片之以是趋势于大尺寸,其重要缘由是由于单元晶圆出產效力的提高。固然出產大尺寸硅片所必要的装备、质料本钱等均有所提高,可是斟酌到主动化带来的人工用度的削减和单片硅片的面积之大,以 200妹妹(9 寸)和 300妹妹(12 寸)硅片举行比力,12 英寸硅片的单元本钱仅为 9 英寸硅片的 70%~80%。

因为本钱及良率,12 寸硅片仍为主流,技能略有所障碍确当前,海内廠商具有追逐及替换的機遇。可是因为跟着硅片的直径越大,硅片结晶進程中的扭转速率也必要與之匹配的减小,即轻易带出处于扭转速率烦懑、不不乱带来的硅片晶格布局的缺点,同時跟着直径的扩展,晶圆的边沿的地方更易發生翘曲的环境,从而带来良率的低落,也象征着出產的本钱的提高,是以今朝全世界的主流硅片的最大尺寸仍仅为 12 英寸,但這也带给了海内廠商追逐行業龙头的機遇。

▲较大尺寸晶圆具有更高的理论出產效力

▲8 英寸及 12 英寸理论本钱变革环境

因为半导體行業與全世界宏观情势慎密相干,全世界半导體硅片行業在 2009 年受经济危機影响,出貨量與贩卖额均呈现下滑;2010 年智妙手機放量增加,硅片行業大幅反弹;2011年-2016 年,全世界经济苏醒但较为低迷,硅片行業易随之低速成长;2017 年以来,得益于半导體终端市场需求强劲,半导體市场范围不竭增加,于 2018 年冲破百亿美元大关。

▲全世界半导體硅片市场范围(亿美元)

▲全世界半导體硅片出貨面积(百万平方英寸)

2008 年至 2013 年,中國大陆半导體硅片市场成长趋向與全世界半导體硅片市场一致。2014 年起,跟着中國半导體系體例造出產线投產、中國半导體系體例造技能的不竭前進與中國半导體终端市场的飞速成长,中國大陆半导體硅片市场步入奔腾式成长阶段。2016 年-2018年,中國半导體硅片贩卖额从 5.00 亿美元上升至 9.96 亿美元,年均复合增加率高达41.17%。中國作为全世界最大的半导體终端市场,将来跟着中國芯片制造產能的延续扩大,中國半导體硅片市场的范围将继续以高于全世界市场的速率增加。

▲中國大陆半导體硅片市场范围(亿美元)

中國大陆唯一少数几家企業具备 200妹妹 半导體硅片的出產能力。2017 年之前,300妹妹半导體硅片几近全数依靠入口。2018 年,硅财產团體子公司上海新昇作为中國大陆率先实现 300妹妹 硅片范围化贩卖的企業,冲破了 300妹妹 半导體硅片國產化率几近为 0%的场合排场。

▲全世界硅片市场竞争款式及市占率

光刻胶,今朝做为半导體出產中光刻工藝的焦点质料,其重要事情道理是:光刻工藝操纵光刻胶对付各类特别射线及辐射的反响道理,将事前制备在掩模上的圖形转印到晶圆,創建圖形的工藝,使硅片概况暴光完成設計路的電路圖,做到辨别率清楚和定位无误差電路,就犹如修建物一楼的砖块砌起来和二楼的砖块要瞄准,叠加的层数越高,技能难度大。

一样光刻胶从功效上又可分为正性及负性光刻胶:正性光刻胶之暴光部门產生光化學反响會溶于显影液,而未暴光部门不溶于显影液,依然保存在衬底上,将與掩膜上不异的圖形复制到衬底上;而负性光刻胶之暴光部门因交联固化而不溶于显影液,而未暴光部门溶于显影液,将與掩膜上相反的圖形复制到衬底上。

▲光刻胶组成

▲正性光刻胶和负性光刻胶反响道理

依照利用范畴的分歧,光刻胶又可以分为印刷電路板(PCB)用光刻胶、液晶显示(LCD)用光刻胶、半导體用光刻胶和其他用处光刻胶。PCB 光刻胶技能壁垒相对于其他两类较低,而半导體光刻胶代表着光刻胶技能最先辈程度。

▲分歧分类下的光刻胶分类

行業壁垒挺拔,研發能力请求极高,資金需求庞大。在上述咱们也对浩繁光刻胶举行了简略的分类,但现实操作中因为各個客户的產物的请求分歧,对应的光刻胶的详细请求将更會是光怪陆离。這一点将會直接致使光刻胶企業在出產建造光刻胶的時辰必要具有足够的配方研發能力,对浩繁海内仍在起步的廠商无疑是個庞大的挑战。另外一方面因为光刻胶终极必要利用在光刻機上,以 ASML 为例,EUV 光刻機终年连结在 1 亿欧元摆布,248nm 的 KrF 光刻機也根基保持在一万万欧元以上。

▲ASML 光刻機

248nm 及以上高端光刻胶为全世界市场的主流。SEMI 的数据显示,2018 年全世界半导體用光刻胶市场到达 24 亿美元,较 2017 年同比增加 20%。光刻胶配套试剂方面,2018年全世界光刻胶配套试剂市场到达 28 亿美元,较 2017 年增加 27%。

▲全世界半导體光刻胶及配套试剂市场范围

▲中國半导體光刻胶及配套试剂市场范围

全世界共有 5 家重要的光刻胶出產企業。此中,日本技能和出產范围占绝对上风。

▲光刻胶重要出產企業

海内光刻胶出產商重要出產 PCB 光刻胶,面板光刻胶和半导體光刻胶因为光刻胶的技能壁垒较高,海内高端光刻胶市场根基被外洋企業垄断,出格是高辨别率的 KrF 和 ArF 光刻胶,根基被日本和美國企業盘踞。PCB 光刻胶的技能请求较低,PCB 光刻胶在光刻胶產物系列中属于较低端,今朝國產化率已到达 50%;LCD 光刻胶國產化率在 10%摆布,入口替换空間庞大;IC 光刻胶與國皮毛比仍有较大差距,國產替换之路任重道远。

▲海内半导體產物布局

海内半导體光刻胶技能和外洋先辈技能差距较大,仅在市场用量最大的 G 线和 I 线有產物進入下流供给链。KrF 线和 ArF 线光刻胶焦点技能根基被外洋企業垄断,海内 KrF 已经由過程认證,但还处于攻坚阶段;咱们乐观估计 ArF 光刻胶在 2020 年能有用冲破并完成认證。

CMP 化學機器抛光(ChemicalMechanicalPolishing)工藝是半导體系體例造進程中的关头流程之一,操纵了磨损中的“软磨硬”道理,即用较软的质料来举行抛光以实现高质量的概况抛光。经由過程化學的和機器的综互助用,从而防止了由纯真機器抛光酿成的概况毁伤和由纯真化學抛光易酿成的抛光速率慢、概况平整度和抛光一致性差等错误谬误。

▲CMP 工藝事情道理

▲CMP 质料细分市场份额

CMP 抛光质料重要包含抛光液、抛光垫、调理器、干净剂等,其市场份额别离占比 49%、33%、9%和 5%。至 2018 年市场抛光液和抛光垫市场别离到达了 12.7 和 7.4 亿美元。

▲全世界 CMP 质料市场范围环境(亿美元)

▲我國 CMP 质料市场范围环境(亿元)

而随各种芯片的技能的前進,抛光步调也随之增加,从而实现了抛光垫及抛光液用量市场的延续增加。同時跟着芯片制程的提高动员的抛光材质技能请求的晋升,和总體半导體芯片市场的苏醒,咱们可以预期到将来 CMP 市场的量價的多重提高。

▲CMP 抛光步调随逻辑芯片和存储芯片技能前進而增长

今朝市场上抛光垫今朝重要被陶氏化學公司所垄断,市场份额到达 90%摆布,其他供给商还包含日本东丽、3M、台灣三方化學、卡博特等公司,合计份额在 10%摆布。抛光液方面,今朝重要的供给商包含日本 Fujimi、日本 HinomotoKenmazai,美國卡博特、杜邦、Rodel、Eka、韩國 ACE 等公司,盘踞全世界 90%以上的市场份额,海内這一市场重要依靠入口,海内唯一部门企業可以出產,但也表现了海内渐渐的技能冲破,和入口替换市场的庞大。

▲抛光液重要出產企業

▲抛光垫重要出產企業

湿電子化學品,也叫超净高纯试剂,为微電子、光電子湿法工藝制程中利用的各类電子化工质料。重要用于半导體、太阳能硅片、LED 和平板显示等電子元器件的洗濯和蚀刻等工藝环節。按用处重要分为通用化學品和功效性化學品,此中通用化學品以高纯溶剂为主,比方氧化氢、氢氟酸、減肥食品,硫酸、磷酸、盐酸、硝酸等;功效性化學品指经由過程复配手腕到达特别功效、知足制造中特别工藝需求的配方类或复配类化學品,重要包含显影液、剥离液、洗濯液、刻蚀液等。

湿電子化學品今朝遍及利用在半导體、平板显示、太阳能電池等多個范畴,湿電子化學品在半导體晶圆制程中利用于晶圆洗濯、刻蚀、显影和洗涤去毛刺等工藝,在晶圆范畴制造和封测范畴利用散布广。國际半导體质料和装备组织(SEMI)制订了 5 個超纯净试剂的國际分类尺度,利用范畴的分歧对超纯净试剂请求的品级也分歧,半导體范畴请求的品级比平板显示和光伏太阳能電池范畴的请求高,根基集中在 SEMI三、G4 的程度,我國的超纯净试剂研發程度與國际程度上遊差距,大多集中在 G2 的程度。

▲美國 SEMI 工藝化學品的國际尺度品级

全世界的湿電子化學品市场大多被泰西和日本公司盘踞,此中泰西公司重要有 BASF、霍尼韦尔、ATMI、杜邦、氛围產物公司,合计占比 37%摆布;日本公司重要有关东化學、三菱化學、都门化工、住友化學、宇部兴產、森田化學等,合计占比 34%摆布;台灣地域和韩國公司重要有台灣东应化、台灣联士電子、鑫林科技、东友、东進等,合计占比 17%摆布。海内企業重要有浙江凯圣、湖北兴福、上海新阳、姑苏晶瑞、江化微、江阴润玛、杭州格仕达、贵州微顿品磷等,占全世界市场 10%摆布,技能品级重要集中在 G2 如下唯一少部门企業到达 G4 以上尺度。

在浩繁工藝化學品企業中,上海新阳已成为先辈封装和傳统封装行業所需電镀與洗濯化學品的主流供给商,其超纯電镀硫酸铜電镀液已乐成進入中芯國际、海力士的 28nm 大马士革工藝制程,成为 Baseline 產物,進入工業化量產阶段;湖北兴福電子质料有限公司磷酸、浙江凯圣氟化學有限公司氢氟酸等也都在 8-12 英寸工藝认證中获得较好结果,行将投入量產利用。

電子特种气體是集成電路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等電子财產加工制造進程中不成或缺的关头质料,其市场范围连结高速成长。2010-2018 年,我國電子特气市场范围复合增速达 15.3%,2018 年我國電子特气市场范围达 121.56 亿元。此中,半导體系體例造用電子特气市场范围约 45 亿元。按照前瞻财產钻研院展望,2024 年我國電子特种气體市场范围将到达 230 亿元,2018-2024 年复合增速将达 11.2%。電子特气将为中國新兴财產的成长注入新动力。

▲我國電子特气市场范围(亿元)

▲高纯電子特气市场款式(按利用)

電子特气依照用处可分为蚀刻及洗濯气體、成膜气體、搀杂气體三大类。在半导體集成電路中,電子气體重要利用于蚀刻、搀杂、CVD、洗濯等。在晶圆制程中部门工藝触及气體刻蚀工藝的利用,重要触及 CF四、NF三、HBr 等;搀杂工藝行将杂质掺入特定的半导體區域中以扭转半导體的電學性子,必要用到三阶气體 B2H六、BF3和五阶气體 PH3 、AsH3等;在硅片概况经由過程化學气相沉积成膜(CVD)工藝中,重要触及 SiH四、SiCl四、WF6等 。

在显示面板财產中,在薄膜工序中必要经由過程化學气相沉积在玻璃基板上沉积薄膜,必要利用 SiH四、PH三、NF3 、NH3 等。在干法蚀刻工藝中,必要在等离子气态空气当选择性腐化基材,必要用到 SF六、HCl、Cl2 等;在 LED 财產中,外延技能必要高纯電子特气包含高纯砷烷、高纯磷烷、高纯氨气,HCl 和 Cl2经常用做蚀刻气;在太阳能光伏财產中,晶體硅電池片出產中的分散工藝必要用到 POCl3,减反射层等 PECVD 工藝必要用到 SiH四、NH3,蚀刻必要用到 CF4。薄膜太阳能電池在沉积透明导電膜工序中必要用到 B2H6等。

▲電子气體分类

三氟化氮(NF3)是今朝利用最广的電子特气,占全世界電子气體產量约 50%。NF3 在卤化氮中最不乱,是一种强氧化剂。在离子蚀刻時裂解为活性氟离子,氟离子对硅化合物、钨化合物有优秀的蚀刻速度和选择性。而且,三氟化氮在蚀刻時,蚀刻物概况不留任何残留物,是杰出的蚀刻、洗濯剂。大量利用于半导體、液晶和薄膜太阳能電池出產工藝中。

▲電子气體分种类份额占比

▲電子特气在晶圆制造中的利用

两個重要身分推动了我國電子特气的需求高速增加。起首,比年来電子气體下流财產技能快速更迭。比方,集成電路范畴晶圆尺寸从 6 寸、8 寸成长到 12 寸乃至 18 寸,制程技能从 28nm 到 7nm;显示面板从 LCD 到刚性 OLED 再到柔性、可折叠 OLED 迭代;光伏能源从晶體硅電池片向薄膜電池片成长等。下流财產的快速迭代让這些财產的关头性质料電子特气的邃密化水平延续晋升。而且,因为全世界半导體、显示面板等電子财產链不竭向亚洲、中國大陆地域转移,比年来以集成電路、显示面板为主的電子特气需求快速增加。我國集成電路 2010-2018 年贩卖额复合增速达 20.8%,对電子特气的需求带来了延续、强劲的拉动。

▲我國集成電路财產贩卖额

▲全世界各地域 OLED 產能占比环境及展望

但是,今朝我國電子特气入口依靠度高,入口替换潜力较大。跟着我國半导體、显示面板市场的快速扩大,包含電子特气在内的上遊原质料实现入口替换意义重大。今朝我國電子特种气體市场呈寡头垄断款式,2018 年外企占我國電子气體市场 88%份额。我國電子气體范畴今朝的重要的外企包含美國氛围化工团體、法國液化氛围团體、日本太阳日酸股份有限公司、美國普莱克斯、德國林德团體。海内重要企業包含中船 718 所、昊华拂晓院等。今朝我國電子特气企業產物供给仍较为单一,但在政策搀扶及下流需求的拉动下,我國電子特气企業體量、產物品种敏捷成长,该范畴入口替换已拉开序幕。

▲我國電子气體市场款式(2018 年)

OLED 是指有機自觉光二极管(Organic Light-Emitting Diode),是一种以有機薄膜为自觉光源的显示技能。因为其超高比拟度、更细腻傳神的色采、宽阔视角、浮滑形状、宽温操作等特征,OLED 有望成为继 CRT、LCD 后的第三代主流显示技能。从界说来看:“自觉光”决议浮滑外型和低质料本钱;“有機”是实现柔性显示和异形屏的关头。

▲OLED 和 TFT-LCD 機能比力

AMOLED 已成为现阶段主流 OLED 技能。按照驱动方法分歧,OLED 可分为重要利用于小尺寸的被动式无源驱动 PMOLED,和可利用于中大尺寸的自动式无源驱动 AMOLED,此中 AMOLED 利用 TFT 阵列来節制 OLED 像素,适用性更强,已成为主流 OLED 技能。與 LCD 比拟,AMOLED 有浮滑、相应速率快、高比拟度、色采傳神和柔性显示等长处。

▲AMOLED 和 TFT-LCD 機能比力

AMOLED 可知足高成像显示需求,同時更容易实现异形屏設計與出產機动性。

显示本质来看,LCD 是经由過程扭转液晶份子和偏振片对白色背光源的過滤和屏障来显示玄色,而采纳自觉光道理的 AMOLED 每一個像素点自力節制發光,像素熄灭即可实现彻底的黑,是以 AMOLED 比拟 LCD 可以实现更高比拟度,给人更强烈的视亮度感受,从而实现更优良的显示體验。别的,AMOLED 也因对像素点的高度節制而具有了更低的功耗。AMOLED 高显示本质正契合了将来用于手機、電竞、VR 等利用屏幕对高清、高频、高质量显示體验的需求。

外观形态来看,AMOLED 自觉光使其无需任何背光模组和滤光器,布局相对于 LCD 加倍简略,仅由上下两层玻璃加中心有機质料层构成,因此在厚度上可以紧缩至 LCD 的约 2/3,因此在挪动装备浮滑化趋向下可以或许备受青睐。同時,采纳柔性塑料基底的 AMOLED 在柔性显示上独具上风,给利用端装备形态留出足够的設計空間,而比拟之下,LCD 背光模组异型切割难度(C 角刀轮切割+CNC 易致屏幕崩边)和本钱更高(激光切割),在异形屏設計與出產機动性就稍逊一筹了。

▲AMOLED 比 LCD 更浮滑

制造本钱降低,中小尺寸 AMOLED 本钱與 LCD 差距渐渐拉近。AMOLED 比拟于 TFTLCD,因为不必要背光模组等零组件,质料本钱更低,若是能实现部门关头装备國產化和制程良率晋升,價值量會有更高的上升空間。现阶段小尺寸 AMOLED 本钱已可以或许实现與 LCD 相媲美,大尺寸技能问题尚待解决。以 5’’全高清智妙手機显示屏为例,咱们比拟TFT-LCD 和 AMOLED 本钱布局(1Q16,LCD 由 G6 出產,AMOLED 由 G5.5 出產,非质料本钱包含装备折旧、人工等),可以發明质料本钱方面,LCD 和 AMOLED 的占比别离为 63%和 47%,AMOLED 质料本钱占比显著低于 LCD,跟着制造本钱紧缩,AMOLED 本钱可以渐渐迫近 LCD。此外,必要與 LCD 區此外是,OLED 装备本钱(35%)和有機质料本钱(23%)是更首要的构成部门。

▲TFT-LCD&AMOLED 本钱比力(美元)

OLED 市场范围不竭扩大,2020 年市场范围 343 亿美元,单元出貨量增速将在 2020年达到颠峰。跟着 OLED 技能成长、本钱改良和產能扶植等的渐渐推动,OLED 市场高速增加,按照英國调研機构 IDTechEx 的统计数据,2018 年全世界 OLED 市场范围为 265 亿美元,同比增加 8.08%,2019 年市场進一步提速,实现 19%增加至 304 亿美元。估计到 2023 年,全世界 OLED 面板收入将可以或许增加至 462 亿美元。按照國际数据调研機构DSCC 统计及展望,2020 年全世界 OLED 出貨面积增速将能到达颠峰,单元出貨量将由2019 年的约 8 亿块增加至 10.26 亿块,同比增加 27%。

▲OLED 市场范围

▲OLED 出貨量(分利用,百万单元)

挪动 OLED 市场需求占比跨越 80%,智妙手機、智妙手表進献市场增量。2018 年 OLED下流利用范畴中,以智妙手機和智妙手表为主的挪动 OLED 市场占比跨越 80%,此中智妙手機占比最大达 71%。DSCC 估计 2019 年智妙手機 OLED 单元出貨量将能到达 4.87亿,同比增加 12%),智妙手表的总體市场单元出貨量将可以或许在 2019 年到达 7310 万,此中 Apple Watch OLED 出貨量将有望实现 45%增加,到达 2550 万。

▲2018 年 OLED 利用范畴环境

▲AMOLED 市场范围(分利用,百万美元)

AMOLED 在显示范畴的利用趋向是从中小尺寸到大尺寸,从智妙手機向平板、PC 到 TV、汽车和可穿着等新型终端装备拓展,市场远景广漠。从下流市场来看,2017 年全世界AMOLED 出貨量为 4.46 亿块,智妙手機及可穿着装备合用的新型半导體高端触控柔性显示屏还是最重要的市场,占出貨量 95%以上。此中智妙手機出貨量占比为 90%。IHS估算 2018 年 AMOLED 出貨量再增 36%,到达 6.06 亿块。OLED TV、笔電、头戴式装备则将是将来三年高速增加地点,估计 2017-2021 年三者 CAGR 别离为 50%、47%和43%。受益于此,将来三年 AMOLED 总出貨量 CAGR~18.6%。

AMOLED 出貨量不竭爬升,智妙手機面板技能迭代趋向越發较着。按照群智咨询统计,2019 年全世界智妙手機面板出貨约 17.8 亿片,同比降低 4.9%,而在智妙手機面板总體出貨量处于下滑通道的状态下,AM OLED 凭仗其显示機能和外观上风,市场需求强劲,逆势而上,出貨量稳步晋升,2019 年全世界 AMOLED 智妙手機面板出貨到达约 4.7 亿片,同比增加约 8%,占总體智妙手機面板出貨量的比重由客岁同期的 23%上升至 27%,此中 FOLED(刚性 AMOLED)智妙手機面板出貨量为 2.91 亿片,同比增加 9.0%,ROLED(柔性 AMOLED)智妙手機面板出貨量为 1.75 亿片,同比增加 6.2%,面板技能迭代趋向進一步肯定。

▲LTPS-AMOLED 浸透率與 a-Si 附近

智妙手機端 OLED 快速浸透,各品牌加快推动高端旗舰機型标配 AMOLED。2018 年受制于面板出產商 AMOLED 產能和良率,智妙手機廠商 AMOLED 浸透率有较大差距,因此市场总體浸透率其实不高。2018 年三星、苹果的旗舰機型均采纳 AMOLED 屏幕,两家公司手機的 AMOLED 浸透率也别离到达了 63.2%和 65.7%,而其他重要手機品牌AMOLED 浸透率则广泛不到 20%。但从 2019 年智能廠商屏幕显示技能来看,各大品牌均已在高端機型中标配了 AMOLED 面板,智妙手機 AMOLED 浸透性晋升的效应呈现。

▲2018 年重要手機品牌廠商出貨量及屏幕技能(百万台)

▲2020 年各品牌手機 AMOLED 浸透率

中端機型支持市场增加,2022 年配备 AMOLED 屏的智妙手機出貨量有望到达 8 亿台。按照 Counterpoint 展望,2020 年全世界 AMOLED 智妙手機出貨量将跨越 6 亿部,同比增幅达 46%。此中三星 AMOLED 浸透率将進一步晋升至 71%,OPPO 浸透率将跨越 51%,Vivo 浸透率约 45%,华为和小米 AMOLED 智能機浸透率也将达到 30%以上程度。跟着智妙手機廠商在更多機型中应用 AMOLED,代價在 300–500 美元間的中端智妙手機将成为 AMOLED 面板出貨量的增长最重要驱动力。Counterpoint 展望,直到 2022 年,配备AMOLED 的智妙手機出貨量将有望到达 8 亿台,届時 OLED 面板市场范围将有望赶超非晶硅和 LTPS 面板。

海内面板廠商突起,手機廠商與面板廠商协同立异配合鞭策海内 AMOLED 财產阔步成长。得益于海内杰出的政策及本钱情况,國度及处所当局近几年重点支撑显示财產——特别是OLED 财產成长,在面板產能向大陆转移趋向下,國產面板廠商实现快速成长,据 CINNO 最新数据京东方已成为 2019 年全世界智妙手機面板出貨量最高的廠商,在AMOLED 的出貨量也位列全世界第二。同時國產手機品牌华为、小米、OPPO、中兴等已起头與海内 OLED 面板廠商就新技能研成长开互助,协同立异。海内面板财產成长與國產智妙手機 AMOLED 浸透率晋升正向协同。按照群智咨询数据显示 ,2019 年中國大陆AMOLED 智妙手機面板总體出貨量约 5500 万片,同比增加约 165%,市场占比晋升至12%。跟着 2020 年海内廠家的產能渐渐开释,将来该数字将有望進一步晋升。

▲2019 年全世界智妙手機面板各廠商占比(按出貨量)

▲2019 年全世界 AMOLED 智妙手機各廠商占比(按出貨量)

可折叠形态立异趋向带来 AMOLED 新增量,2025 年将有望鞭策可折叠 AMOLED 出貨量增至 5000 万片。柔性显示技能的不竭成长为智妙手機廠商立异供给了新的發挥空間,2019 年三星推出旗下第一款可折叠手機 Galaxy Fold 收成不俗市场反馈,激發可折叠形态立异高潮,也动员了柔性 AMOLED 出貨量上升。按照 IHS 数据 2019 年可折叠手機浸透率约为 0.1%,对应约 150 万台出貨量,而 IHS 展望 2020 年,折叠手機浸透率有望晋升至 0.7%,出貨量约 1000 万台。反响到 AMOLED 市场,按照 IHS 统计数据,全世界可折叠 AMOLED 出貨量将有望从 2018 年的约 20 万片,晋升至 2025 年的约 5000 万片,七年 CAGR 将到达 220.17%。

▲全世界可折叠智妙手機的出貨量

妙手表出貨量快速增加,是可穿着装备占比最高的范畴。自 2014 年三星初次推出智妙手表以来,智妙手表的出貨量敏捷增长,2018 年全世界出貨量达 79.1 百万台,比拟 2014年增加近 80 倍。按照市场查询拜访機构 IDC 的展望,2019 年智妙手表市场全世界出貨量有望到达 91.8 百万台,若依照 9.4%的年复合增加率来计较,2023 年市场范围将增长至 1.32亿台。跟着 Apple Watch 和来自其他電子產物制造商的各类智妙手表愈来愈受接待,智妙手表在全部可穿着装备市场的份额将从客岁的 44%增加到 2023 年的 47%。

▲IDC 展望 2019-2023 全世界智妙手表出貨量复合增加率 9.4%

Apple Watch 市占率最高,其次是三星和 Fitbit。苹果延续主导着智妙手表市场,从出貨量来看,2019Q2 苹果出貨量 570 万台,同比增加 50%,盘踞 46.4%的市场份额,遥遥领先。其次是三星,市场份额为 15.9%,美國 Fitbit 以 9.8%的市场份额位列第三。IDC 最新颁布的陈述显示,Apple Watch 将在将来几年继续引领智妙手表市场,份额占比连结在 50%以上,并敏捷拉升智妙手表总體销量。三星和苹果這两款标杆性產物均利用 OLED 触控技能。

▲全世界智妙手表出貨量(按品牌分类)

▲全世界智妙手表市场份额(按品牌分类)

柔性 OLED 產物更合适可穿着装备的需求。柔性 OLED 產物相对付硬屏產物而言,加倍浮滑、耐撞击、不容易破裂、便于携带,可以或许更好地顺应穿着装备的特别設計请求,因此加倍合适智能穿着装备需求。柔性 OLED 触控显示模组在智能穿着装备上的利用也将不竭增多。Apple Watch 从初代起即采纳柔性 OLED 显示技能,Apple Watch Series 4 的显示屏引入了新兴 OLED 驱动背板技能 LTPO TFT, LTPO TFT 即低温多晶氧化物,是OLED 屏的新兴驱动背板质料,相较于傳统的 LTPS (低温多晶硅薄膜晶體管),可以節流 10-15%的電量,功耗更低,辨别率更高、直接速率更快、本钱低、均一性好。今朝Apple Watch 的 OLED 面板供给商重要由 LG 一家,行将公布的 Apple Watch Series 5 将引入日本 JDI 作为供给商。

跟着汽车辅助驾驶、信息化和智能化观点不竭升温,车载显示成为人车交互進口,用于向驾乘者反馈更多、更直观的及時信息,并可以或许供给导航、倒车雷达、车辆状态、多媒體影音等功效。显示屏车载利用日趋多元,重要包含仪表盘、中控屏、后视镜和 HUD昂首显示、文娱體系等。柔性显示技能在车载范畴的利用,将使汽车财產的進化加倍合适用户的智能化需求。

车载显示屏显现出大屏化、高清化、交互化、多屏化、多形态化等五大成长趋向,有望迎来量價齐升。跟着功效進级和易操作性请求,车载显示屏从本来的 3-4 英寸小屏幕,成长到近期的 10 英寸,乃至 17 英寸,车载显示屏幕尺寸愈来愈大,中控屏凡是在 7~10英寸之間。特斯拉 Model S 初次推出 17 英寸的大尺寸触控中控屏,大大晋升整车科技感和驾车體验。這也引得愈来愈多汽车廠商纷繁效仿,奔跑 SUV GLB 车型搭载双 10.25英寸大屏,拜腾更是推出 48 英寸的超大中控屏,车载显示器变得愈来愈大,鞭策显示屏價值提高。按照 IHS Markit 的查询拜访统计,2018 年全世界市场汽车中控显示屏的均匀尺寸为7.7 英寸,估计到 2024 年将扩展到 8.4 英寸。

▲车载显示器成长趋向

汽车智能化趋向下,多屏智能联动动员车载显示屏需求量上升。车载信息文娱體系、流媒體中心后视镜、昂首显示體系 HUD、全液晶仪表、中控屏多屏交融车联網模块实现人機交互,以知足驾乘者智能驾驶和文娱需求,将鞭策车载显示的大范围利用。按照盖世汽车钻研院展望,到 2025 年全世界智能網联车市场范围达 5506 亿美元,2018-2025CAGR 达 14.9%;中國智能網联车市场范围达 2154 亿美元,2018- 2025 CAGR 达 17.0%。基于此大布景下的汽车智能化、新能源化简直定趋向下,作为人機警能交互進口的车载显示屏需求将不竭爬升。

▲2015-2022E 全世界车载显示出貨量近况及展望

车载显示屏快速增加,估计复合增加率为 7%。按照 Global Market Insights 的数据,到2025 年,全世界汽车显示屏市场将从今朝的 150 亿美元翻倍增加至 300 亿美元。按照 IHSMarkit 数据,2018 年,汽车用显示屏出貨量同比增加 9.4%,总量为 1.62 亿片。此中,中控显示屏同比增加 7.9%,仪表盘显示屏同比增加 5.6%。估计 2019 年的总出貨量估计将降低至 1.6 亿片,同比降低 1.3%。展望 2017-2025 年間,车载显示器出貨量的复合增加率将到达 7%。

2018 年面板行業景气宇处于上行阶段,廠商密集投資扩產能。继高世代 TFT-LCD 面板后,以 AMOLED 为代表的新型显示面板投資進入岑岭期,2018 年 OLED/LCD 及相干配套建线投資共计超 7000 亿,此中 OLED 投資范围靠近 2000 亿。

得益于大陆对显示面板產线投資积极,AMOLED 產能范围扩大敏捷。今朝仅大陆仅 6代柔性 OLED 面板產线,中海内地已投產和在建的数目加起来已有 13 条,别的另有一条深圳柔宇的类 6 代线。今朝大陆柔性 AMOLED 总投資范围超 6000 亿元,此中京东方一家的总投資金额就高达 1615 亿元。而在 2015 年末,投產和在建的產线数字仅为4 条和 6 条。当局資金加快涌入助力开启“技能+產物+财產链”结构。以维信诺为例,截止 3Q18,公司由年头至陈述期期末计入当期损益的当局补贴到达 8.56 亿元。12 月 19日维信诺再發通知布告,再得到当局补贴项目总计 6 项,属于为获得、购建或以其他方法构成持久資產的当局补贴总额人民币 20.00 万元;属于與收益相干的当局补贴总额人民币55,857.4812 万元。

▲全世界各地域 OLED 產能增加环境(按基板数目,K 片)

▲全世界各地域 OLED 產能增加环境(按面积,百万平方米)

咱们统计了包含 WOLED、RGB OLED 和 QD-OLED 在内的全世界重要 OLED 廠商已投和在建產能环境,假如满產满载,其实不斟酌良率丧失,估计 2021 年大陆制造商将占全世界 26%產能面积,2016-2021 大陆產能 GAGR~85%。包含京东方、华星光電、维信诺、和辉光電在内的大陆 G6 AMOLED 產能集中于 2018-2019 年开出,触及產能共计超 150k 片/M。

▲2021 年大陆在全世界 OLED 產能占比达 26%(按面积)

▲2015-2021 大陆面板廠商產能(纵轴百万平方米)

大陆龙头京东方引领大陆 OLED 產能占全世界比重不竭晋升,4Q13 鄂尔多斯(B6)產线投產,主攻 51k 片玻璃基板/月 LTPS LCD,辅助 4k 片/月的 AMOLED 硬屏,是中國首条、全世界第二条 5.5 代 AMOLED 出產线,竣事韩企 AMOLED 產能垄断。2017 年 10 月,成都(B7)G6 LTPS AMOLED 柔性/硬屏產线率先实现量產,抢占新一轮 OLED 投資扩產先機,今朝產能爬坡中,設計產能 48k 片/月。假如满產满载,其实不斟酌良率丧失,咱们估量 2018 年京东方 OLED 產能约为 1.59M 平方米,将来三年產能面积再翻两番,到达6.39 M 平方米,约可供给 1 亿块 5.5’’ AMOLED 屏/月。

超高清利用大势所趋,4K 加快普及,8K 成长迅猛。2019 年 3 月 1 日,工信部等三部分印發《超高清视频财產成长举措规划(2019-2022 年)》(后称《规划》),加速成长超高清视频财產,加速扶植超高清视频财產集群,創建完美财產生态系统,《规划》提出,2020 年 4K 電视销量要占总電视销量的 40%,2022 年 4K 電视周全普及、8K 電视销量要占总電视销量的 5%。2018 年,全世界 4K 超高清電视出貨量达 9851 万台,5 年 CAGR 为126%。水彩,2018 年我國超高清電视出貨量达 3210 万台,同比增加 11%,浸透率到达 67%,高于全世界程度 45.5%,估计 2021 年浸透率将有望晋升至 74%。更先辈的 8K 显示技能成长更加迅猛,按照群智咨询数据,2019 年全世界 8K 電视出貨量增加为约 20 万台,浸透率仅为 0.1%,估计 2020 年全世界 8K 面板市场范围将在 2019 年根本上翻倍,而 2022 年全世界 8K電视面板范围有望跨越 700 万台,浸透率晋升到 2.7%。

▲中國超高清電视销量及浸透率

▲2019-2022 全世界 8K 電视面板出貨范围及浸透率

大屏可展示超高清画质,超高清视频成长动员大尺寸 LCD 面板需求,海内電视均匀尺寸有望在 2023 年到达 55 寸。受限與人眼的辨认辨别力,不异屏幕尺寸,屏幕辨别率越高请求人眼离屏幕的間隔越近,這象征着若屏幕尺寸固定,则超高清视频高辨别率带来的邃密画质只有近間隔才能感觉,因此大尺寸電视需求应运而生。以 65 英寸为例,比拟 55 英寸在可视面积上扩展了 40%,从而可以或许完备展示超高清画质技能而且给人更加惬意的旁观體验。陪伴着 4K 成为大尺寸電视的主流辨别率,2018 年我國 55 英寸以上大尺寸 4K 電视浸透率已晋升至 90%以上。

168大發網,液晶面板将直接管益于電视均匀尺寸增长。2019 年全世界液晶電视面板的出貨均匀尺寸到达了 45.3 英寸,比 2018 年晋升了 1.4 英寸,实现较大幅度增加。群智咨询估计,2020年大尺寸将连结强劲需求,动员 2020 年全世界液晶電视面板均匀尺寸保持约 1.3 英寸的增加。据此咱们假如到 2023 年大陆電视面板均匀尺寸到达 55 寸,因为海内電视出貨量约莫占全世界 30%摆布,测算下来全世界 TV 面板均匀尺寸每一年增长 1.25,则 2020~2023年大要每一年需求增速到达 6~9%。

尺寸布局来看,65 英寸及以上的大尺寸面板市场份额正不竭晋升。按照群智咨询数据,2019 年全世界液晶電视面板出貨的各尺寸中,65 英寸產物占比晋升至 7.4%,同比增加了2.2 個百分点;更大尺寸的 75 英寸液晶電视的比重也增加近 1 個百分点到达 1.7%。與此同時 55 英寸份额则遭到更大尺寸的蚕食,市场占比初次呈现降低。

基于财產趋向,果断面板行業已進入反转,短時間向上,持久回归康健。TV 面板代價破新低,32/55/65 寸均在现金本钱如下,2019Q4 以来跌幅边际收窄。今朝行業库存回归康健水位,来岁奥运會、欧洲杯拉貨需求晋升,底部代價反转可期。短時間代價向上,持久韩國三星、LGD 计谋性退出 LCD 营業,大陆龙头廠商财產主导权增长。

从供应端来看,韩日大尺寸 LCD 產能退出,显示由高面积產量向高價值量转型。中國大陆将成为全世界最大的液晶面板出產區域;跟着中國大陆 LCD 產能逐步开释,将成为具有从 4.5 代线到 10.5 代线最全世代线笼盖的独一區域。

TCL 团體:今朝已运营及在建 LCD 產线总计 5 条,包含基于大尺寸显示的两条 G8.5 產线(t一、t2),两条 G11 產线(t六、t7),基于小尺寸显示的 G6 LCD LTPS 產线(t3),產线技能及產物结构完整。出貨量的增加重要来自于 T三、T7 等新產线的开释感化。

按照公司通知布告相干信息,咱们估计华星光電2019~2021年T1+T2+T6+T7(大尺寸LCD)出貨面积为 196一、263一、3153 万平方米,增速为 12%、34%、20%。估计华星光電2019~2021 年 T3(小尺寸 LCD)出貨量为 120/125/125 百万片。2018 年 T3 出貨量估量唯一 47 百万片,2019 年出貨量大幅增加,表示超预期。

OLED 质料重要包含發光质料和根本质料两部门,合计占 OLED 屏幕物料本钱约 30%。發光质料是 OLED 面板的焦点构成部门,OLED 發光质料重要包含红光主體/客體质料、绿光主體/客體质料、蓝光主體/客體质料等,是 OLED 财產链中技能壁垒最高的范畴,其市场竞争小、毛利率高,技能壁垒重要體如今專利和良率上。OLED 根本质料重要包含電子傳输层 ETL、電子注入层 EIL、空穴注入层 HIL、空穴傳输层 HTL、空穴拦截层 HBL、電子拦截层 EBL 等,有機發光层质料和傳输层质料为 OLED 的关头质料。

OLED 采纳的發光质料是有機质料。按照有機质料的分歧,可進一步分为小份子有機质料和大份子有機质料,此中大份子有機质料一般采纳喷墨打印的方法举行成膜,而小份子有機质料一般采纳蒸镀的方法举行薄膜沉积。今朝的量產技能都是采纳蒸镀小份子的方法来建造 OLED 显示器,终极建造的 OLED 器件是由多层叠在一块儿而成。

按照 OFweek 财產钻研院数据,2017 年全世界 OLED 质料市场范围为 8.56 亿美元,同比增加 61%,此中發光质料市场范围为 4.04 亿美元,2018 年全世界 OLED 质料市场范围约11.56 亿美元,按照 DSCC 展望,2022 年全世界 OLED 质料市场范围将达 20.4 亿美元,此中電视用 OLED 质料。

▲OLED 有质料分类

▲PMOLED 膜层布局

OLED 發光质料层的构成必要颠末三個环節:起首将化工原质料转化为中心體,中心體再合成至单體粗品;然后单體粗品经升华获得 OLED 单體,最后再由面板出產企業将多种单體蒸镀到基板上面,构成 OLED 有機發光质料层。

▲OLED 上遊有機质料财產链

OLED 發光质料今朝根基被外洋廠家垄断,重要集中在出光兴產、默克、UDC、陶氏杜邦、住友化學、德山等企業,市场份额占比 90%以上。OLED 有機發光质料历经三代:第一代为荧光质料,第二代为磷光质料,第三代为 TADF 质料(超敏荧光质料,今朝尚在研發),今朝蓝光重要利用第一代荧光质料,红光、绿光用第二代磷光质料。

▲全世界有機發光质料市占率

▲红光质料市占率

荧光质料專利被出光兴產、默克、LG、陶氏、德山、斗山等海外公司垄断,小份子磷光OLED 质料和 TADF 质料重要由美國 UDC 公司垄断。此中,赤色發光质料范畴,陶氏化學盘踞约 74%的市场份额;蓝色發光质料市场,出光兴產盘踞 66%的市场份额;绿色發光质料范畴三星盘踞 51%的市场份额。海内企業今朝在發光质料專利储蓄和制品產出方面还存在较大差距,多从事技能含量较低的单體和中心體出產为主。

在大國間商業磨擦频仍的大布景下,國產质料自立可控成为海内下流 OLED 面板廠商起首斟酌的问题,一些大廠也成心搀扶海内上遊质料廠商,以@削%7G5lp%减对外%mER81%洋@质料的依靠,這也为上遊 OLED 质料廠商供给了史无前例的機會。

我國 OLED 有機质料企業中,万润股分、西安瑞联等都已实现范围量產并進入全世界 OLED质料供给链。此中万润旗下九目化學在 OLED 质料研發和出產方面已在行業处于领先职位地方,重要从事升华前质料钻研,引入战投后有望继续扩展市场份额。三月光電重要致力于升华后质料,包含傳输质料和發光质料的研發,已在光學匹配层(CPL)质料和 TADF绿光单主體标的目的得到冲破性希望,機能已到达贸易化利用程度。

聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物,份子布局十分不乱,具备高模量、高强度、耐凹凸温、轻质、阻燃等特征,可以制成工程塑料、纤维、复合质料、薄膜、泡沫塑料等形态。因为聚酰亚胺機能优胜,可以利用 FPC、绝缘质料、OLED、石墨散热片、電池等范畴。

▲分歧形态的聚酰亚胺的下流利用

跟着 OLED 代替 LCD 成为显示行業趋向,显示面板正沿着曲面→可折叠→可卷曲的标的目的進步,柔性 OLED 的焦点诉求在于浮滑、可曲折,是以面板各重要质料包含基板、偏光片、OCA、触控质料、盖板质料等均產生变化,主如果向更薄、更柔、更集成化蜕变,今朝上遊质料几近 100%以来入口,将来入口替换空間广漠。

▲LCD 與柔性 OLED 在质料上的比拟

在现有的 LCD 手機中,玻璃质料被遍及利用作基板质料、盖板质料、触控质料和密封质料等,可是为了实现柔性可折叠就必要将现有显示屏中的這些刚性质料替换为柔性质料。與平凡高份子薄膜比拟,PI质料以其良好的耐高温特征、力學機能及耐化學不乱性见长,是今朝柔性 OLED 手機中最好的利用方案,在柔性 OLED 中获得了大量的利用,此中黄色 PI 在柔性 OLED 里重要利用于基板质料和辅材,CPI(透明 PI)重要利用盖板质料和触控质料。

PI 财產链上遊为二胺类和二酐类原料,包含 PI 树脂和基膜的制成环節,和紧密涂布和后道加工步伐,此中树脂和基膜的制成是壁垒最高的环節,今朝被日本宇部、韩國科隆、住友化學、日本钟渊、SKC 等少数几家企業垄断,海内今朝全数依靠入口,而紧密涂布及后道加工环節也具有较高的壁垒,今朝重要廠商包含住友化學的全資子公司韩國东友紧密化學、日本东山、大日本印刷等少数几家企業。

▲PI 膜财產链组成

偏光片全称为偏振光片,可節制特定光束的偏振标的目的。天然光在经由過程偏光片時,振动标的目的與偏光片透過轴垂直的光将被吸取,透過光只剩下振动标的目的與偏光片透過轴平行的偏振光。

偏光片是液晶显示面板的关头原质料之一,在液晶显示模组中有两张偏光片别离贴在玻璃基板双侧,下偏光片用于将背光源發生的光束转换为偏振光,上偏光片用于解析经液晶電调制后的偏振光,發生明暗比拟,从而發生显示画面。液晶显示模组的成像必需寄托偏振光,少了任何一张偏光片,液晶显示模组都不克不及显示圖象。

▲液晶显示模组的根基布局

偏光片重要由 PVA 膜、TAC 膜、庇护膜、离型膜和压敏胶等复合制成。约占 TFT-LCD 面板本钱的 10%摆布。今朝 TAC 膜的关头技能都由日本企業所把握,日本富士写真和柯尼卡两家合计盘踞全世界 TAC 膜產能的约 75%摆布,PVA 膜 80%市场由日本可乐丽垄断,海内皖维高新今朝具有 500 万平米 PVA 光學薄膜產能,但今朝利用重要在 TN、STN 液晶显示上,同時公司为实现產物配套,拟投資扶植 700 万平米/年偏光片项目。综上今朝海内偏光片企業的重要原质料依然寄托入口,议價能力衰,是以在必定水平上制约了偏光片廠商的毛利率。

▲偏光片物料本钱布局

今朝,偏光片根据面板类型分歧,重要分为 TN 型、STN 型、TFT 型和 OLED 型。今朝全世界偏光片市场重要仍是以 TFT-LCD 面板用偏光片为主,一张偏光片必要两张 TAC 膜和一张 PVA 膜。OLED 面板中偏光片的数目从 LCD 面板中的两片削减至一片,加 1/4 波片,酿成圆偏光片以削减金属電极反射,此外为了到达更好的显示结果,市场已利用 PET、PMMA、COP 等质料取替换 TAC。

今朝全世界偏光片出產企業重要集中在日本、韩國、中國台灣和中國大陆,跟着海内投資范围的增长,比年来中國大陆產能占全世界產能的比例正在逐年上升。韩國重要公司有 LG化學、三星 SDI,日本重要公司有日东電工、住友化學、三立子等,中國台灣重要公司有括奇美质料和明基质料,大陆地域重要公司有三利谱、盛波光電等。因为偏光片行業对出產技能、人材、資金的请求较高,且客户认證方面具备比力高的壁垒,今朝全世界偏光片的出產依然显现高度集中的状况,韩國 LG、日今日东電工和住友化學三家盘踞了全世界 60~70%的市场份额。

2018 年的全世界偏光片產能范围约莫 7.27 亿平米,全世界市场范围为 123.1 亿美元。陪伴下流面板行業的快速成长,海内偏光片廠商踊跃加大研發投入和產能扩大,到 2018 年海内市场范围到达 42 亿美元,占全世界 34.1%的份额,估计到 2020 年海内偏光片市场范围将到达 53.2 亿元。

▲全世界偏光片市场范围(亿美元)

▲海内偏光片市场范围(亿元人民币)

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有機玻璃、亚克力等,是由 MMA 单體與少许的丙烯酸酯类共聚而成的非结晶性塑料,具备杰出的透明性、光學特征、耐候性、耐药品性、耐打击性和雅观性等特征,是被誉为“塑料女王”的高档质料,產物包含模塑料、挤压板及浇铸板。

▲PMMA 上遊原料及下流產物

从全世界產能散布来看,PMMA 的出產大部门集中于三菱、住友及奇美等海外化工巨擘手中,市场所计占据率到达 60~70%的程度,且這些海外公司都具有原料 MMA 自给能力。

▲全世界 PMMA 產能按企業占比

我國从 20 世纪 70 年月起头小范围出產 PMMA 粒料,20 世纪 80 年月末黑龙江龙新化工有限公司从美國聚合物技能公司(PTI)引進了溶液法出產的 1.2 万 t/a 的模塑料装配,有打针型和挤出型等多种品种。2003 年和 2004 年我國又接踵投產了南通丽阳化學公司和上海泾奇高份子有限公司两套装配。在 PMMA 需求快速增长的鞭策下,海外企業也起头在海内投資建廠,2006 年和 2008 年台灣奇美和德國赢創的装配纷繁投產。双象股分于 2012 年通知布告拟以超募資金投資扶植 8 万吨光學级 PMMA 项目,成为海内第一家范围化出產光學级 PMMA 的内資企業。

别的,我國另有数百家小型裂解 PMMA 的廠家,重要散布在华东、华南、华北等地,以私营或州里企業为主,這些出產廠将 PMMA 成品收受接管料、PMMA 出產加工進程中發生的边角料、機头料从新裂解出產 PMMA,裂解原料重要来自入口。但這部门產物因为原料质量较低和技能程度限定,质量没法包管,没法和外洋產物竞争,只能利用于 PMMA 低端市场。在國度限定废旧塑料入口的场合排场下,這一部门低端產能可能面对退出的场合排场。

下流需求遍及,高端 PMMA 消费量有望延续高速增加:从市场需求来看,今朝 PMMA消费重要集中在欧洲、美國和亚洲,此中亚洲地域,特别是中國已成为全世界最大的PMMA 消费國,低级形态 PMMA 消费量靠近 60 万吨。因为海内產能(高端品种)不足,我國一向是 PMMA 的净入口國,2015 年起的反推销政策使得入口量有小幅下滑,但依然保持在每一年 20万吨摆布的程度,入口產物多为光學级 PMMA,與其他工程塑料同样,PMMA 显现低端產能多余,高端持久依靠入口的场合排场。2018 年海内入口 PMMA 22.2 万吨,同比增加 15.7%,2019 年 1-10 月累计入口量为 18.4 万吨。

凭仗良好的光學機能,PMMA 下流利用遍及,此中低端 PMMA 重要利用范畴为告白灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪表、糊口用品、家具等,高端 PMMA 重要利用于液晶显示屏、放射线 PMMA、光學纤维、太阳能光伏電池、汽车灯罩、防弹玻璃、飞機座舱玻璃、医用高份子质料、军用光學装备、高铁车窗、警用盾牌、高端潜水镜等范畴,被我國《石化和化學工業“十二五”成长计划》列入“十二五”高端石化化工產物成长重点名录。特别比年来液晶显示范畴的快速成长,动员了光學级 PMMA 质料的需求快速增加。

从產物機能和用处看,PMMA 分为通用级、耐热级、光學级和抗冲级產物。跟着液晶显示市场的快速增加,动员高端光學级的 PMMA 利用量大幅度增加,利用范畴包含液晶显示器、LED 平板灯、光纤等,而改性與复合质料技能的延续成长,也使得 PMMA 在手機背板、汽车轻量化等范畴的利用获得不竭开辟,估计将来我國 PMMA 需求仍将保持较高幅度的增加。

液晶显示器导光板是 PMMA 下流利用增加最快的范畴之一。液晶面板中的背光模组重要由光源、导光板及光學膜三部门组成,此中导光板重要用于 LCD 背光模块中将光源發出的光芒平均导向于這個显示面上,重要质料即为 PMMA。

除导光板外,PMMA 也正在渐渐替换 TAC 膜用于出產偏光片,是偏光片中利用占比至多的非 TAC 类薄膜(其他还包含 COP 膜、PET 膜等),因为出產难度较大,今朝重要由日本住友化學、LG 化學等廠商出產,将来 PMMA 膜在光學显示范畴将来另有广漠的增漫空間。

PMMA 最重要的原质料为 MMA。作为 MMA 最重要的下流,PMMA 汗青代價走势與 MMA相干性较大。MMA 是一种首要的有機化工原料,2018 年全世界消费到达 365 万吨,下流重要用于出產 PMMA、油漆涂料、ACR、特种酯等產物。因为技能程度、装备、工藝等请求较高,MMA 與 MDI 雷同,全世界市场显现寡头垄断款式。从出產企業来看,三菱丽阳自2009 年收购璐彩特后,已成为全世界最大的 MMA 出產企業,產能遍及美國、日本、沙特、韩國、英國、中國、新加坡等各個國度,盘踞全世界 33.7%的產能比例,其次是赢創(2019年从团體剥离,现为罗姆)、陶氏化學、住友化學、奕翔化工(双象股分控股股东全資子公司)、吉林石化、LG-MMA、旭化成等企業合计盘踞全世界 42.6%的份额。

近几年跟着海内部门新增 MMA 装配的陆续投產,海内 MMA 產量稳步提高,2019 年 1-10 月產量到达 62.万吨,創下汗青新高,但是遭到技能程度、质量不乱性等问题限定,海内 MMA 装配动工率一向不高,即便在 2018 年代價上涨至 25000 元/吨的环境下,均匀动工率也唯一 61.7%,是以一向是 MMA 的净入口國。

今朝市场上偏光片原质料大多仍采纳 TAC 薄膜做为 PVA 膜的庇护层,但因为 TAC 膜市场重要由两家日商 Fujifilm (富士写真)與 Konica(柯尼达)垄断,两家日企合计盘踞全世界 TAC 產能的 75%,固然韩國晓星與台灣达辉投入量產,但本钱降低有限,代價依然偏高。此外,从技能层面看,TAC 膜厚度低落后,力學機能变差,而且 TAC 膜光弹性系数差,显示器受力后圖形变革大,此外跟着 Open Cell 贩卖方法占比的晋升,也必要偏光片具有更低的紧缩性和更长時候的历久性,是以非 TAC 薄膜占比逐步提高。

据 HIS数据,2017 年,非 TAC 膜偏光片的占比约为 28%,估计 2021 年非 TAC 庇护膜的占比将晋升至 41%。今朝市场已近量產的非 TAC 庇护膜有 PMMA、PET 和 COP 薄膜等质料,为了实现特定的光學结果、低落本钱、晋升產物靠得住性,非 TAC 膜的新型庇护膜是将来首要的成长标的目的,而且跟着 OLED 在 5G 手機等大功率電子元件浸透率不竭晋升,对屏幕的耐热性與防水性请求也更高,COP 膜透光率與 TAC 膜至关,但機器性、耐温性、耐候性远超 TAC 膜,是将来最有可能替换 TAC 膜的质料。

▲偏光片原质料本钱组成

▲TAC 膜與非 TAC 膜占比

COP,(Cyclo Olefin Polymer)环烯烃聚合物,是双环庚烯(降龙脑烯)在金属茂催化剂感化下开环异位聚合,再產生加氢反响而构成非晶态均聚物。由日本瑞翁(Zeon)公司开產生產,用于医學用光學部件和高端药品包装质料,具备高透明、低双折射率、低吸水、高刚性、高耐热、水蒸汽气密性好等特色。COP透光率與TAC、PMMA至关,密度比PMMA、PC 低约 10%,玻璃化温度到达 140-170℃,耐热性更好,機器機能及耐候性也优于 TAC。

今朝 COP 膜出產廠家重要集中在日本、美國、韩國等國度,代表性產物重要有日本瑞翁的 Zeonex® /Zeonor®,宝理的 TOPAS®,日本合成橡胶的 Arton®,日本三井(Mitsui)的 Apel®和 EASTMAN®。海内阿科力具备 5000 吨光學级环烯烃单體產能,并在踊跃开辟 COP 等环烯烃聚合物產物。

智工具认为, 固然今朝半导體市场的需求在中國,但在半导體范畴今朝依然处于关头器件被海外“洽商”。中國在 2017 年半导體原质料國產化仅约为 20%,出口半导體质料的单價也仅为入口单價的 60%,差距甚大。固然中國半导體系體例造质料的技能與外洋差距依然庞大,而技能的差距则导致部门國產质料没法知足芯片所需。可是因为今朝摩尔定律的放缓,对付质料的進级需求相对于放缓的环境下,中國廠商则具有了该赛道上追逐乃至超车的機遇。今朝海内在硅片、光刻胶、CMP、湿化學品等多方面均实现了一部门的國產替换,在半导體质料范畴,中國廠商具有着庞大的國產化空間的同時,技能的同步提高将會赐與這些廠商更好的成长空間




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