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【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋2023-11-17 00:49:06

  AG真人 AG平台伴随着全球半导体产业、显示面板产业等继续快速向中国转移,以及电子化学品国产化率提升空间较大,我们预计国内相关半导体材料、液晶材料、OLED材料等电子化学品的进口替代有望加速,行业整体收入和利润有望继续高速增长。

  半导体材料:部分高端产品技术突破,国产化进程相对较快。半导体材料行业技术壁垒高,主要被日本、韩国、欧美等地的少数跨国企业垄断,行业集中度较高。国产材料与进口产品差距较大,AG平台真人 真人AG 平台官网目前主要应用于中低端领域,高端材料国产化率不足10%。国产的靶材、CMP抛光垫、湿电子化学品等已部分实现高端产品的技术突破,并逐步在下游芯片厂商认证使用,预计国产化进程相对较快;高纯电子特种气体、大硅片、高端光刻胶等材料国产化放量预计仍需较长时间。

  混合液晶材料:国内大尺寸液晶面板将迎出货高峰,高端混晶材料国产化起步。全球高端液晶材料的供应主要以国际三大厂商为主,合计市占率高达95%。国内液晶材料企业的主打产品是液晶中间体、液晶单体、中低端混合液晶,TFT混合液晶市占率极低。目前国内液晶材料企业正在加大力度研发TFT混合液晶材料,发展前景广阔,且国内企业将越发具有本土化竞争优势。

  OLED材料:下游产业爆发式增长,国产材料以前端产品为主。受制于技术壁垒和专利垄断,OLED终端材料仍集中在日、韩等国,国内企业主要生产OLED单体、OLED中间体、及OLED升华前材料等前端材料,部分企业产品已进入日韩主流供应链,预计未来收入规模将随OLED产业整体发展而不断扩大。

  风险提示:技术突破进程、新产能投放进度低于预期;下游客户验证周期延长;下游需求增速放缓。

  电子化学品(也称电子化工材料)主要指为集成电路和分立器件、电容、电池、印制线路板、液晶显示器等电子元器件的生产而使用的各种精细化学品,是电子材料和精细化学品结合的高新技术产品。

  电子化学品处于电子信息产业链的前端,是下一代通信网络、物联网、新型平板显示、高性能集成电路、消费电子、汽车电子、节能照明、工业控制、航空航天等领域终端产业发展的基础。没有高质量的电子化学品就不可能制造出高性能的电子元器件,对于国内产业结构升级具有重要意义。

  品种多、专用性强、专业跨度大。电子化学品的品种规格繁多(2万余种),专业跨度大,单个企业很难掌握多个跨领域的知识储备和工艺技术,市场细分程度高、细分子行业龙头企业市场份额大;

  子行业细分程度高、技术门槛高。电子化学品属多学科交叉结合的综合性学科领域,要求企业研发人员、工程技术人员具备多学科及上下业的知识背景和研究能力,有较高技术门槛;

  技术密集、产品更新换代快。电子、通讯等行业日新月异的快速发展,势必要求电子化学品更新换代速度不断加快,企业研发压力与日俱增;

  功能性强、附加值高、质量要求严。下游客户对电子化学品质量控制要求非常严格,其合格供应商的认证时间长、程序复杂,认证通过后则会建立长期稳定的合作关系,电子化学品附加值也较高。

  按照用途,电子化学品主要分为芯片制造用化学品、芯片封装用化学品、印制线路板(PCB)用化学品、显示(包括液晶显示和OLED显示)用化学品和LED用化学品五大类,包括光致抗蚀剂(国内称为光刻胶)、超净高纯试剂、超净高纯气体、电镀液、抛光液、封装材料、基板材料、液晶材料、光学膜、导电膜、电子专用黏结剂、辅助材料等。

  本报告中,我们主要分析芯片制造用化学品、显示用化学品(包括混合液晶材料、OLED材料)这3类市场空间大、技术壁垒较高、高端产品国产化率低的电子化学品。伴随着全球半导体产业、显示面板产业等继续快速向中国转移,以及电子化学品国产化率提升空间较大,我们预计国内相关半导体材料、液晶材料、OLED材料等电子化学品的进口替代有望加速,行业整体收入和利润有望继续高速增长。

  半导体材料是半导体产业的重要支撑,细分品种多,技术壁垒高。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节,对整个产业发展起着重要支撑。半导体材料细分品种较多,按照工艺环节分为芯片制造材料和芯片封装材料。半导体材料对纯度要求极高,制备工艺复杂,更新换代速度快,下游客户认证时间长,具备很高的技术壁垒。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图1)

  2017年全球半导体材料市场规模约469亿美元,占整个半导体产业市场规模4204亿美元的11%,其中芯片制造材料和芯片封装材料的市场规模分别为278亿美元(占比59%)和191亿美元(占比41%)。

  中国大陆地区半导体材料市场规模增速高。据统计,2017年中国大陆地区半导体市场规模占全球份额16.2%,达到76.2亿美元,同比增长12.1%,过去5年CAGR达8.2%,远超全球平均增速2.1%。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图2)

  半导体材料品种较多,细分材料市场占比相对较低。半导体材料单个品种的市场规模占比较小,芯片制造和封装材料中占比最大的分别是硅片(33%)和封装基板(40%),其余材料占比相对较低。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图3)

  半导体材料行业集中度高,主要材料的市场被海外企业寡头垄断。由于半导体材料行业技术壁垒高,主要半导体材料如硅片、光刻胶、电子特种气体、CMP抛光垫等均由日本、欧美、韩国等少数跨国公司垄断,CR5均超过90%,行业集中度极高。

  日本信越化学工业(Shin Etsu):全球最大的半导体硅片供应商。公司最早研制 300mm大硅片并实现产品化,技术一直处于行业最尖端,2017年硅片全球市占率28%,位居全球第一。

  日本SUMCO:全球第二大半导体硅片供应商。公司硅片全球市占率25%,主要产品为外延片、抛光片等。公司投资436亿日元扩产,目标到2019年上半年300mm硅片产能提升11万片/月。

  美国空气产品公司(Air Products):全球领先的工业气体公司。公司通过提供一系列高质量的气体产品包括普通空气气体产品(如氧气、氮气和氩气)、特种气体(如氦气、氢气)、电子特气、化学中间体产品和相关设备等,为本地和跨国的各行业企业客户提供产品和服务。公司电子特气全球市占率26%。

  东京应化工业(TOKYO OHKA KOGYO):全球光刻胶的龙头供应商。公司以光刻蚀为核心技术,始终走在最先进的微加工技术的前列,最早在半导体用光刻胶、FPD材料、封装等领域确立了领先地位。公司g/i线、KrF光刻胶的市占率分别达26%、34%。公司用于5~7nm节点的EUV光刻胶已开始销售。

  国产半导体材料主要应用于中低端领域,高端材料国产化率不足10%,进口替代空间大。国产材料与进口产品差距较大,目前主要应用于中低端领域。高端材料国产化率不足10%,12吋大硅片、高端光刻胶等基本全部依赖进口。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图4)

  部分细分品种实现了较高端产品的技术突破,预计国产化进程相对较快。国产的靶材、CMP抛光垫、湿电子化学品等已部分实现高端产品的技术突破,并逐步在下游芯片厂商认证使用,预计国产化进程相对较快;高纯电子特种气体、12吋大硅片、高端光刻胶等材料国产化放量预计仍需较长时间。

  国内企业方面,建议关注上海新阳(12吋大硅片、电镀液、清洗液)、晶瑞股份(湿电子化学品、光刻胶)、江化微(湿电子化学品)、鼎龙股份(CMP抛光垫)等。

  上海新阳(半导体化学品、大硅片、光刻胶等):①在传统封装领域,公司市场地位稳固,前几年投入研发的晶圆划片刀产品质量稳定,销售持续增长;②在半导体制造领域,公司晶圆化学品已经进入国内半导体行业知名晶圆生产企业,随着行业规模及我国产业需求的不断扩大,保持持续放量和增长,其中用于芯片铜互连电镀液产品已经成为中芯国际28nm技术节点的Baseline、无锡海力士32nm技术节点的Baseline,销量稳步增加;用于晶圆制造的铜制程清洗液和铝制程清洗液已实现稳定供货;③在集成电路制造用高端光刻胶方面,公司也已立项,目前处于光刻胶产品实验室研发阶段;④参股子公司上海新昇的300mm大硅片项目从2017Q2起向国内部分芯片代工企业提供样片进行认证,并有挡片、陪片、测试片等产品持续销售,2018年上海新昇300mm硅片的正片已在部分客户端认证通过。

  晶瑞股份(湿电子化学品、光刻胶):①公司超净高纯试剂的核心产品超纯氢氟酸、盐酸、硝酸和氨水,纯度已达到SEMI G3~G4等级,双氧水技术突破国际垄断,产品品质达到10ppt(相当于SEMI G5等级),技术品质达到全球第一梯队,正在稳步推进进口替代。②公司生产的光刻胶能够提供紫外负型光刻胶和宽谱正胶及部分g线、i线胶等高端产品,在国内率先实现了IC制造商大量使用的i线光刻胶的量产

  江化微(湿电子化学品):公司生产的湿电子化学品主要适用于平板显示、半导体、LED、光伏太阳能、锂电池、光磁等电子元器件微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、掺杂等制造工艺过程,目前已具备G2、G3等级产品的规模化生产能力。

  鼎龙股份(CMP抛光垫):公司一期抛光垫产能10万片/月已于2018年6月建成投产,目前产品已获得客户认证并取得订单;二期计划建设40万片/月产能。公司在28nm以下先进制程领域也有研发布局。公司于2018年1月收购时代立夫科技,时代立夫是国内领先的CMP抛光垫企业,承接了“国家02专项计划”,其抛光垫产品已在中芯国际、华虹宏力半导体、中航微电子等客户处认证销售。收购时代立夫后,鼎龙股份抛光垫产品的市场化推广工作有望进一步加速。

  3. 混合液晶材料:国内大尺寸液晶面板将迎出货高峰,高端混晶材料国产化起步

  混合液晶材料是液晶面板的基础材料,占液晶面板总成本的3~4%,对液晶面板的性能至关重要。

  混合液晶由液晶单体及添加剂配成。由于任何液晶单体只具有一方面或几方面的优良性能,不能直接用于显示,因此在实际应用中,通过选用多种具有一些优良性能的液晶单体,并加入少量添加剂,将其调制成综合性能最佳的混合液晶,满足显示用液晶材料的各项性能要求。液晶显示器所使用的液晶材料均为混合液晶。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图5)

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图6)

  TFT液晶材料技术难度大,技术壁垒高。液晶材料的制备特征使得其生产过程往往需要几十步合成步骤,因此其生产工艺要求很高,对纯度的要求也很高。另外,TFT-LCD对快速响应、工作温度范围、显示视角、稳定性等显示性能的要求高,对液晶的旋转性、极性、电荷保持率等参数的要求很高,因此要做出性能优良的液晶产品难度很大,技术壁垒非常高。

  液晶材料毛利率水平较高,约在35~40%。液晶材料属于液晶产业链的前端原材料供给,由于液晶材料厂商存在较高的技术壁垒、客户壁垒、规模壁垒等,液晶材料产品在产业链中的毛利率水平较高,约在35~40%左右。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图7)

  下游液晶面板行业保持增长,国产面板将迎出货高峰期。液晶材料的主要增长点在于TFT型液晶材料。大尺寸趋势是推动全球TFT-LCD面板需求增长的主要动力,尤其是电视面板平均尺寸不断提升。中国面板企业快速崛起,2017~2019年是国内液晶面板投资的高峰期,且主要为高世代生产线,预计目前在建的新产线全部投产后,国内高世代液晶面板总产能将比2016年提高140%。考虑到液晶面板从投产到达产尚有1年左右的爬坡期,预计2018~2020年是国内液晶面板出货的高峰期。

  国内混晶材料市场发展潜力巨大。目前全球TFT-LCD材料市场规模约100亿元、年需求量700多吨,其中中国大陆地区年需求量从2016年的147吨(全球占比24%)提升至2018年的232吨(全球占比32%)。据统计,2016年中国大陆地区混晶材料厂商整体销售量约40吨,仅占国内市场需求量的27%,仅占全球需求量的6%,预期未来国产化率提升空间较大。

  高端混晶材料供给海外高度垄断。全球高端液晶材料的供应主要以国际三大厂商为主,德国MERCK(默克)、日本CHISSO、日本DIC,三家企业市占率合计高达95%。日德三家企业不仅垄断TFT混合液晶的市场,还垄断了TFT混合液晶的专利。目前,三家企业在TFT混合液晶的专利布局已经完毕,基本没给其他厂家留下参与竞争的机会。

  MERCK(德国默克集团):长期致力于先进液晶材料的研发,用严密的专利网构筑起坚实的技术壁垒,拥有全球近1/3的液晶材料专利,是液晶材料领域拥有专利最多的企业。默克可提供TFT、TN、STN等多种类型的液晶材料,积极开发适用于新用途的新型液晶材料,包括建筑领域的液晶玻璃、汽车领域的液晶窗等。默克在中国高端液晶材料市场上处于绝对领先地位。

  CHISSO/JNC(日本智索株式会社,将液晶材料相关业务全部转入全资子公司JNC):是全球液晶材料排名第二的供应商,生产的液晶产品稳定、性能优良,在液晶电视面板领域具有非常大的优势。

  DIC株式会社:是全球第三大液晶材料生产企业,液晶材料产品包括TFT液晶材料、STN液晶材料等。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图8)

  混晶材料国产化进程刚刚起步,部分国内企业有望突破。国内液晶材料企业的主打产品是液晶中间体、液晶单体、中低端混合液晶,TFT混合液晶市占率极低。目前国内液晶材料企业正在加大力度研发TFT混合液晶材料,发展前景广阔,且国内企业将越发具有本土化竞争优势。目前国内具备混合液晶生产能力的企业只有少数几个,其中诚志永华、和成显示、八亿时空有望率先打破国外垄断格局。上市公司中,飞凯材料全资持有和成显示、参股八亿时空,诚志股份全资持有诚志永华。

  诚志永华:公司成立于1987年,依托清华大学的技术和人才资源优势,于40年前立项开始研究显示材料,30年前开始产业化,2014年起在高端TFT彩色液晶方面突破技术瓶颈,获得了多项专利,拥有自主知识产权。产品方面,公司液晶材料的应用领域包括工控显示、车载显示、IT显示、消费品等。①在中低端液晶材料领域,公司TN型液晶材料的国内市占率达60%以上,STN型液晶材料的市占率达20%以上。②在高端液晶材料领域,公司TFT新产能已投产,预计将进入逐步放量期。2017年公司位于石家庄开发区东区的新产线吨TFT液晶材料。

  和成显示:公司成立于2002年,在中高端TN/STN领域市场成为主要供应商,并能提供TFT液晶材料。公司自主研发的以“茚环”为核心结构的液晶化合物体系及产品,在部分细分行业打破了国际专利垄断,系列产品的主要性能达到国际先进水平。2015年10月,公司较国内竞争对手率先推出第三代TFT高端面板用混晶产品,其响应时间、可靠性等综合性能大幅提升,目前已经通过京东方、华星光电等高世代产线验证,并且在国内下游面板厂商的8.5代线实现量产。公司在南京市六合区建有大规模液晶材料生产线吨。

  八亿时空:公司成立于2004年,主要产品为TN/STN/TFT型混合液晶材料、单体液晶等。公司自2007年以来一直致力于TFT型液晶材料的研究与产业化工作,目前公司TFT型液晶单体和混合液晶材料已经实现销售。公司已成为京东方的战略合作伙伴。公司在北京市房山区基地投建了年产100吨TFT型液晶材料生产线. OLED材料:下游产业爆发式增长,国产材料以前端产品为主

  OLED的显示性能主要由有机发光材料决定,有机发光材料可影响OLED面板的显色、寿命、电力消耗、TFT设计、驱动IC设计等各项性能,材料之间的相互影响复杂且重要,因此有机发光材料在产业链中地位重要。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图9)

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图10)

  年市场规模有望达430亿美元。随着OLED生产效率的提升、以及生产线建设成本的降低,OLED屏幕价格大幅下降,且良品率显著提升。据IHS数据,2016年1季度AMOLED屏幕生产成本降至14.3美元,已低于LCD的14.6美元,使得OLED下游产品的价格进入大规模商业化应用阶段。据IHS数据,2017年全球OLED面板收入约236亿美元,同比增长52%,占全球平板显示器总收入的23%;预计到2020年,全球OLED面板收入将增长至430亿美元,CAGR达22%,占全球平板显示器总收入的份额提升至29%;预计到2024年,达到495亿美元,CAGR约4%,份额提升至36%。OLED产业上游材料需求快速增长,2020

  年有机发光材料全球市场规模有望超过30亿美元。据IHS数据,面板材料在AMOLED显示屏幕的成本占比约17%,其中有机发光材料占比约13%、光学膜占比4%。随着生产成本的逐步下降,预计有机发光材料在OLED面板成本的占比将逐步下降至7~8%。按照2020年全球OLED面板市场规模430亿美元测算,届时有机发光材料的全球市场规模将相应达到30~34亿美元。

【东兴化工】电子化学品产业:国产化大势所趋(图11)

  红光材料主要生产厂商包括韩国斗山、韩国德山、日本出光兴产、德国默克;绿光材料主要生产厂商包括美国陶氏化学、日本出光兴产、日本新日铁化学、韩国三星SDI、韩国LG化学、美国UDC;蓝光材料主要生产厂商包括美国陶氏化学、日本保土谷化学、日本新日铁化学、日本Chisso、日本出光兴产。美国UDC(Universal Display Corporation

  ):成立于1994年,是全球OLED发光材料的龙头企业。UDC目前在全球范围内拥有授权或独家授权的专利超过4200项。UDC技术的来源有三个,内部研发,合作开发和专利收购。公司的业务主要分为三个部分,特许权使用费和许可证(Loyalty and License)、原料销售(Materials Sales)、技术开发(Technology Development),其中技术开发占比最少。UDC的客户主要有韩国的三星、LG,也包括国内的京东方。日本出光兴产(Idemitsu Kosan):

  日本新日铁化学:公司OLED绿光材料在市场中有一定地位。主要客户为三星。

  日本保土谷化学:主要生产HTL、ETL等材料。其收购的子公司SFC(三星精密化学)主要产品为荧光蓝色材料、磷光及荧光绿色材料等。主要客户为LG,其子公司SFC的主要客户为三星。

  德国默克:在OLED材料的所有领域均有涉足,提供所有产品组合。公司在绿光材料方面的市场份额较高,仅次于三星。主要客户为LG、三星。

  美国陶氏化学:在红色和蓝色发光材料方面全球领先,红色发光材料全球市场份额第一,蓝色发光材料市场份额仅次于出光和SFC。主要客户为LG、三星。

  韩国三星:生产HTL材料、ETL材料、磷光绿色主体材料。公司在绿光领域市场份额领先。2013年收购德国Novaled,其拥有多项用于OLED高效率传输层(ETL/HTL等)材料的关键技术与专利,在可将OLED效率极大化的掺杂材料(Dopant)技术方面地位独特。

  国产OLED材料供应仍集中在前端材料,收入规模将随产业整体发展而不断扩大。

  万润股份:OLED材料收入规模国内最大。公司旗下拥有九目化学与三月光电两家从事OLED材料研发和生产的子公司,其中九目化学主要从事中间体和粗单体生产,三月光电主要从事专利成品材料研发。2017年公司OLED材料收入合计超过2亿元,同比增长约100%,2018年收入增速近30%。

  濮阳惠成:有机光电中间体材料高速成长,产品维持50%以上的高毛利水平。公司蓝光中间体芴类材料国内市场份额超过80%。公司在研的其他OLED功能材料包括OLED空穴传输材料、空穴注入材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料以及材料合成的催化剂配体有机膦类化合物等。

  技术突破进程低于预期;新产能投放进度低于预期;下游客户验证周期延长;下游需求增速放缓。

  内容摘自2019年5月15日发布的报告《电子化学品产业:国产化大势所趋》