《萬潤股份-公司研究深度報告(三):電子信息和新能源材料百舸爭流-230527(36頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《萬潤股份-公司研究深度報告(三):電子信息和新能源材料百舸爭流-230527(36頁).pdf(36頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 公司研究丨深度報告丨萬潤股份(002643.SZ)系列深度報告(三):電子信息和新能源材料,百舸爭流%1 請閱讀最后評級說明和重要聲明 2/36 丨證券研究報告丨 報告要點 Table Summary 2023 年起,公司三大業務領域劃分優化為“環保材料產業、電子信息材料產業、新能源材料產業、生命科學與醫藥產業”的四大業務領域。公司技術能力出眾,幾大新增業務領域成長性較強,其中包括光刻膠材料、聚酰亞胺材料、鈣鈦礦電池材料實現突破,有望在將來給公司收入及業績帶來全新增量。多年研發積淀下公司新材料產品梯隊建設完備,分子篩為未來幾年貢獻增量,OLED 材料、PI 材料、光刻膠材料及鋰電池電解液添加
2、劑等業務接力長期成長。預計公司 2023-2025 年歸屬凈利潤分別為 8.3、11.3 及 14.4 億元。分析師及聯系人 Table_Author 馬太 葉家宏 SAC:S0490516100002 SAC:S0490522060003%24WgV2VkWeXFZiXYZmU9YaQaObRoMnNoMnOkPqQtOeRsQwO6MpNsQNZpMmRNZnNqP請閱讀最后評級說明和重要聲明 丨證券研究報告丨 萬潤股份(002643.SZ)jzqdt11111 系列深度報告(三):電子信息和新能源材料,百舸爭流 公司研究丨深度報告 Table_Rank 投資評級 買入丨維持 le_Sum
3、mary2 公司著力布局電子信息和新能源材料,為發展積蓄動能 本篇報告將重點放在電子信息材料和新能源材料,通過深入分析公司生產的各項細分賽道品種,分析萬潤股份電子信息及新能源材料的競爭力,挖掘公司潛在的明星業務。光刻膠材料:“卡脖子”產品,上游關鍵原料實現突破 光刻膠光刻膠作為圖形媒介物質,用于芯片制造的光刻環節,2019 年全球市場規模約 91 億美元,至 2022 年將超過 105 億美元,年化增長率約 5%。光刻膠的原材料包括光引發劑、溶劑、成膜樹脂及添加劑。其中,光刻膠樹脂及單體光刻膠樹脂及單體最為核心,在光刻膠中最為核心,在光刻膠中價值價值占比更大占比更大,以較先進工藝 KrF 光刻
4、膠為例,樹脂成本占比高達約 75%。光刻膠廠商通常掌握著樹脂合成、光刻膠配方專利,也存在原料企業為下游廠商提供定制化樹脂。光刻膠原料企業中,日企數量占47%,盡管中國原料企業數量位列全球第二,但大部分仍在研發和布局階段。聚酰亞胺材料:工程塑料之巔,下游應用廣泛 聚酰亞胺是性能優良的特種工程塑料。在顯示領域中,PI 材料主要應用于 PI 配向層、OLED柔性基底層、OLED PSPI 絕緣層等。根據 Trend Bank 數據,2020 年全球光電顯示用聚酰亞胺市場規模達 41 億元人民幣,預計 2024 年增長至 71 億元。公司新產品包括 PI 取向劑和取向劑和PSPI:1、PI 取向劑可用
5、于制造液晶取向膜,中國企業市占率僅占 8%,需求量逐漸增加,預計 2022 年國內需求量超 1000 噸;2、PSPI 主要應用于光刻膠、電子封裝、OLED 支撐層絕緣膜等領域,市場需求大多依賴進口,國內企業如萬潤開始深入布局。此外,公司在熱塑性熱塑性PI 方面亦有建樹。熱塑性 PI 性能優異,廣泛用于電子、機械、汽車、航空等產業,而美國GE 的第二代 TPI 禁止對華銷售。我國對先進材料需求旺盛,對 TPI 研發投入力度不斷加大,自主供應能力逐步增強。鈣鈦礦電池材料:前景廣闊的第三代太陽能電池材料 鈣鈦礦電池是第三代太陽能電池,相比傳統的單晶硅和多晶硅電池,理論上具有成本和能量轉化效率兩方面
6、優勢。當前鈣鈦礦行業已有三家公司各自完成了 100MW 級中試,行業邏輯已驗證,GW 級項目已箭在弦上。展望遠期,鈣鈦礦電池應用產業化后,若按全球新增裝機量 100GW/年、光電轉化效率 20%估算理論用量,可得電子傳輸層材料需求約 15 噸/年,空穴傳輸層材料約 50 噸/年,鈣鈦礦材料約 2500 噸/年,TCO 導電材料約 1250 噸/年。鈣鈦礦電池與 OLED 面板兩者最核心的部件均為“電子傳輸層-光電轉化層-空穴傳輸層”結構,傳輸層材料多有共性,但 OLED 材料需降本之后方可用于鈣鈦礦。萬潤為 OLED 材料龍頭企業,早在 2014 年便開始布局鈣鈦礦材料領域,積累了一定的產品與
7、技術。公司進展:電子材料和新能源材料爭奇斗艷 2023 年起,公司三大業務領域劃分優化為“環保材料產業、電子信息材料產業、新能源材料產業、生命科學與醫藥產業”的四大業務領域。幾大新增業務領域成長性較強。公司在電子信息材料領域:1、光刻膠材料:、光刻膠材料:主要包括光刻膠單體、光刻膠樹脂、光致產酸劑以及半導體制程中清洗劑添加材料等,并已有相關產品實現供應,“公司年產 65 噸光刻膠樹脂系列產品項目”有望于 2023 年試生產。2、聚酰亞胺材料:聚酰亞胺材料:控股子公司三月科技自主知識產權的 PI 取向劑材料于 2022 年已在下游面板廠實現供應,PSPI 成品材料已完成產品開發,目前正開展下游面
8、板廠推廣工作。母公司開發的熱塑性 PI 已實現中試級產品供應。3、在新能源材料領在新能源材料領域:域:主要產品包括電池電解液添加劑與鈣鈦礦電池材料電池電解液添加劑與鈣鈦礦電池材料,其中鈣鈦礦電池材料處于早期商業化進程。公司年均開發產品數百種,現擁有超過 6000 種化合物的生產技術,獲得國內外發明專利五百余項,優秀的科研平臺以及激勵機制幫助公司實現長期成長。投資建議:維持“買入”評級 多年研發積淀下公司新材料產品梯隊建設完備,分子篩為未來幾年貢獻增量,OLED 材料、PI 材料、光刻膠材料及鋰電池電解液添加劑等業務接力長期成長。預計公司 2023-2025 年歸屬凈利潤分別為 8.3、11.3
9、 及 14.4 億元。風險提示 1、下游需求不及預期;2、新建項目進度低于預期;3、項目研發進程不及預期;4、盈利預測假設不成立或不及預期的風險。公司基礎數據公司基礎數據 Table_BaseData當前股價(元)16.03 總股本(萬股)93,013 流通A股/B股(萬股)89,583/0 資產負債率 26.78%每股凈資產(元)6.95 市盈率(當前)22.42 市凈率(當前)2.14 近12月最高/最低價(元)21.50/13.26 注:股價為 2023 年 5 月 26 日收盤價 市場表現對比圖市場表現對比圖(近近 12 個月個月)Table_Chart資料來源:Wind 相關研究相關
10、研究 Table_Report 分子篩及 OLED 材料持續放量,電子信息材料未來可期2023-04-23 Q3 收入環比提升,電子新材料項目進展順利2022-10-31Q2 續創業績新高,大力推進電子新材料項目2022-08-21-27%-12%3%18%2022/52022/92023/12023/5萬潤股份化工滬深300指數2023-05-27%3 請閱讀最后評級說明和重要聲明 4/36 公司研究|深度報告 目錄 公司著力布局電子信息和新能源材料,為發展積蓄動能.6 電子信息材料光刻膠及聚酰亞胺材料自主可控大可為.7 光刻膠材料:“卡脖子”產品,上游關鍵原料實現突破.7 聚酰亞胺材料:工
11、程塑料之巔,下游應用廣泛.13 新能源材料:鈣鈦礦電池引領光伏技術發展.21 鈣鈦礦電池材料:前景廣闊的第三代太陽能電池材料.21 公司進展:電子材料和新能源材料爭奇斗艷.29 業務領域內部優化調整,新增新能源材料產業.29 公司推陳出新的內驅力:強大的研發平臺及激勵機制.31 投資建議:維持“買入”評級.33 風險提示.34 圖表目錄 圖 1:萬潤股份各項業務在 BCG 矩陣中的位置.6 圖 2:全球光刻膠行業細分產品應用占比情況.8 圖 3:2021 年全球半導體材料市場占比.9 圖 4:2019 年 SMIC 主要原材料采購金額.9 圖 5:2019 年全球 G/I 線光刻膠市場格局.1
12、0 圖 6:2019 年全球 KrF 線光刻膠市場格局.10 圖 7:2021 年全球 ArF 線光刻膠市場格局.10 圖 8:2021 年全球全品類光刻膠市場格局.10 圖 9:光刻膠成分、含量占比及其作用.10 圖 10:全球光刻膠專用化學品主要國家及企業數量.12 圖 11:聚酰亞胺處于高分子材料金字塔頂端.13 圖 12:聚酰亞胺的不同分類.14 圖 13:聚酰亞胺材料發展歷史.14 圖 14:聚酰亞胺下游應用廣泛.15 圖 15:全球光電顯示聚酰亞胺市場規模.16 圖 16:光電顯示用 PI 漿料市場規模.16 圖 17:液晶取向膜示意圖.16 圖 18:液晶盒結構及其相關材料.16
13、 圖 19:全球與中國 LCD 面板出貨面積(萬平方米).17 圖 20:PI 取向劑全球及中國市場需求量(噸).17 圖 21:日本企業占 PI 取向劑市場絕對主導地位.17 圖 22:當前中國企業主要參與黑白 LCD 用取向劑市場.17 圖 23:傳統光刻膠方法和光敏聚酰亞胺方法比較.18 圖 24:聚酰亞胺在 OLED 顯示器件里的應用.18 圖 25:熱塑性聚酰亞胺 Ultem.19%4 請閱讀最后評級說明和重要聲明 5/36 公司研究|深度報告 圖 26:GE 公司的熱塑性聚酰亞胺 Ultem的合成路線.20 圖 27:日本鐘淵化學 Pixeo 系列 TPI 薄膜性能對比.20 圖
14、28:鈦酸鈣礦物和鈣鈦礦晶體結構(ABX3).21 圖 29:鈣鈦礦電池發電原理.21 圖 30:晶硅太陽能電池成本結構.22 圖 31:三代太陽能電池的理論極限與相對成本.22 圖 32:鈣鈦礦電池可與晶硅電池聯用以增強能量轉化效率.23 圖 33:鈣鈦礦電池壽命已具有相對優勢(單位:年).23 圖 34:鈣鈦礦組件成本已低于 PERC 電池(單位:元/W).24 圖 35:鈣鈦礦電池設備投資遠低于晶硅電池(單位:億元/GW).24 圖 36:鈣鈦礦電池的典型結構.25 圖 37:OLED 面板的典型結構.25 圖 38:OLED 面板價格與鈣鈦礦電池成本對比(單位:元/平米).25 圖 3
15、9:學術端鈣鈦礦電池成本結構.26 圖 40:協鑫光電 100MW 鈣鈦礦產線成本結構.26 圖 41:晶硅太陽能電池與鈣鈦礦太陽能電池單片含鉛量對比(單位:克/片).26 圖 42:晶硅電池多使用含鉛焊帶.26 圖 43:鈣鈦礦電池的典型能帶結構.27 圖 44:萬潤股份近年來收入規模持續提升.30 圖 45:萬潤股份近年來歸母凈利潤持續提升.30 圖 46:三月科技近年來營業收入不斷增長且凈利潤有望回正.30 圖 47:公司研發支出常年保持較高水平.31 表 1:光刻膠原材料構成.7 表 2:半導體光刻膠不同類型應用.8 表 3:國內光刻膠市場情景預測.9 表 4:不同種類光刻膠的樹脂體系
16、及單體.11 表 5:光刻膠原材料企業.12 表 6:聚酰亞胺的優良性能及特點.13 表 7:鈣鈦礦材料理論用量測算.24 表 8:萬潤股份的鈣鈦礦材料專利布局.28 表 9:公司幾大核心產業布局.31 表 10:公司收入和利潤敏感性分析(百萬元).34%5 請閱讀最后評級說明和重要聲明 6/36 公司研究|深度報告 公司著力布局電子信息和新能源材料,為發展積蓄動能 2019 年,我們發布了萬潤股份系列深度報告之二對標 UDC,探尋 OLED 材料公司成長之路,重點分析了萬潤股份長久以來能夠貢獻穩定業績增長的引擎OLED 材料行業前景及公司的競爭優勢;而在電子信息和新能源材料領域,公司也積極布
17、局了半導體制造材料、聚酰亞胺材料、新能源電池用電解液添加劑、鈣鈦礦太陽能電池材料等領域,持續在技術研發、人才培養方面投入大量的資金,為未來發展積蓄動能。在本篇報告中,我們將重點放在電子信息及新能源在本篇報告中,我們將重點放在電子信息及新能源材料領域材料領域,分析萬潤股份,分析萬潤股份光刻膠材料、聚酰亞胺材料、鈣鈦礦太陽能電池材料等產品光刻膠材料、聚酰亞胺材料、鈣鈦礦太陽能電池材料等產品的競爭力,挖掘公司潛在的競爭力,挖掘公司潛在的明星業務。的明星業務。圖 1:萬潤股份各項業務在 BCG 矩陣中的位置 資料來源:公司公告,Boston Consulting Group,長江證券研究所 注:本文主
18、要分析橙色區域產品%6 請閱讀最后評級說明和重要聲明 7/36 公司研究|深度報告 電子信息材料光刻膠及聚酰亞胺材料自主可控大可為 光刻膠材料:“卡脖子”產品,上游關鍵原料實現突破 光刻膠是發展半導體行業必不可或缺的產品 光刻環節關鍵材料,結構復雜。光刻環節關鍵材料,結構復雜。光刻膠(photoresist)又稱光致抗蝕劑,是指通過紫外光、電子束、離子束、X 射線等的照射或輻射,其溶解度發生變化的耐蝕劑刻薄膜材料,主要由光刻膠樹脂、增感劑(光引發劑+光增感劑+光致產酸劑)、單體、溶劑和其他助劑組成。由于應用場景頗多,不同用途的光刻膠在曝光光源、制造工藝、成膜特性等性能要求不同,對材料的溶解性、
19、耐蝕刻性和感光性能等要求不同,不同原料的占比會有很大幅度變化,其中光刻膠樹脂是光刻膠主要成分,成本占比達到光刻膠樹脂是光刻膠主要成分,成本占比達到 50%。光刻膠為集成電路中極為重要的材料,作為圖形媒介物質,用于芯片制造的光刻環節,是必不可缺的關鍵材料。表 1:光刻膠原材料構成 原料原料 主要作用主要作用 用量占比用量占比 成本占比成本占比 光刻膠樹脂 光刻膠中比例最大的組分,構成光刻膠的基本骨架,主要決定曝光后光刻膠的基本性能,包括硬度、柔韌性、附著力、溶解度變化等 10%-60%50%增感劑 光引發劑 光刻膠的關鍵成分,對光刻膠的感光度、分辨率起決定性作用 1%-5%15%光增感劑 能吸收
20、光能將能量轉移給光引發劑或本身不吸收光能但協同參與光化學反應提高引發效率的物質 光致產酸劑 在吸收光能后分子發生光解反應,產生強酸引發反應的物質,用于最尖端的化學增幅光刻膠 溶劑 使光刻膠具有流動性,易揮發,對于光刻膠的化學性質幾乎沒有影響 40-90%助劑 根據不同的用途添加的顏料、固化劑、分散劑等調節性能的添加劑 0-5%單體 含有可聚合官能團的小分子,也稱之為活性稀釋劑,一般參加光固化反應,降低光固化體系粘度,同時調節光固化材料的各種性能 1%35%資料來源:中商情報網,趙成陽光刻膠發展概述,長江證券研究所 光刻膠光刻膠按應用領域按應用領域分為分為 PCB、面板和半導體、面板和半導體光刻
21、膠,光刻膠,半導體光刻膠將成為光刻膠市場半導體光刻膠將成為光刻膠市場主要增長因素。主要增長因素。根據 Cision,2019 年全球光刻膠市場規模約 91 億美元,至 2022 年市場規模將超過 105 億美元,年化增長率約 5%,其中,面板、PCB 和半導體光刻膠的應用占比分別為 27.8%、23.0%和 21.9%。在下游 PCB 和面板二者復合增速緩慢的情況下,半導體光刻膠將在半導體市場的快速增長下,疊加其單位價值量相較于 PCB 光刻膠和面板光刻膠更高的特性,有望成為全球光刻膠市場增長的主要因素。隨著 IC 制程的不斷提高,為了滿足集成電路對電路密度和集成水平更高要求,通過不斷縮短光刻
22、膠曝光波長,不斷提升圖形的分辨率。經過幾十年的研發,按照曝光波長,目前光刻膠的波長由紫外寬譜逐步至 G 線(436nm)、I 線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)(KrF 和 ArF 合計稱為 DUV 光刻膠)、以及最先進的 EUV(0.50m 酚醛樹脂和重氮酚醛樹脂和重氮萘醌化合物萘醌化合物 蘇州瑞紅(02 專項)、北京科華、容大感光、濰坊星泰克 I 線 365nm 10%0.35-0.50m 深紫外光刻膠(DUV 光刻膠)KrF 248nm 1%8-12 寸 0.13-0.35m 聚對羥基苯乙烯聚對羥基苯乙烯及其衍生物和光及其衍生物和光致產酸劑致產酸劑 蘇州瑞紅、北
23、京科華、南大光電(02 專項)、上海新陽 ArF 193nm 1%12 寸 32nm-0.13m 聚脂環族丙烯酸聚脂環族丙烯酸酯及其共聚物和酯及其共聚物和光致產酸劑光致產酸劑 極紫外光刻膠 EUV 13.5nm 無 12 寸 32nm 聚酯衍生物分子聚酯衍生物分子玻璃單組分材料玻璃單組分材料和光致產酸劑和光致產酸劑 資料來源:龐玉蓮光刻材料的發展及應用,前瞻產業研究院,長江證券研究所 光刻膠光刻膠是是全球全球半導體材料中市場半導體材料中市場占比較高占比較高的的原材料之一原材料之一。根據 SEMI 統計,2021 年全球半導體材料市場中,半導體光刻膠及光刻膠配套化學品的銷售額總計為 49.0 億
24、美元,占比合計 13.0%,在所有半導體材料中占比較高。此外,根據 SMIC 招股說明書披露,在 2019 年的原材料采購中,半導體化學品成本占比高達 12.8%。因此,半導體光刻膠及其配套化學品是晶圓制造中非常重要的一環。27.8%21.9%23.0%27.3%面板光刻膠半導體光刻膠PCB光刻膠其他光刻膠%8 請閱讀最后評級說明和重要聲明 9/36 公司研究|深度報告 圖 3:2021 年全球半導體材料市場占比 圖 4:2019 年 SMIC 主要原材料采購金額 資料來源:SEMI,長江證券研究所 資料來源:SMIC 招股說明書,長江證券研究所 未來我國半導體光刻膠增速將遠超世界增速。未來我
25、國半導體光刻膠增速將遠超世界增速。由于世界新增晶圓產能大部分在中國大陸,光刻膠需求也將隨之增長。根據 Techcet 預測,2021 年全球半導體光刻膠市場規模約 19 億美元,預計到 2025 年超過 24 億美元,年化增長率為 6%以上。根據 Trend Bank,我國 2021 年半導體光刻膠市場預計 29.0 億元。中國作為未來全球晶圓產能增長的主力軍,綜合長江化工報告國產化替代加速,化工大有前途半導體材料中晶圓廠在建情況,當前到 2025 年在建和計劃 8 寸和 12 寸晶圓產能總共達到 84 萬/片,增幅為當前的 60%,結合到 2021-2025 年五年時間完全達產,給予平均每年
26、 12%作為我國半導體光刻膠中性復合增速;由于我國的芯片產能結構將整體提高,2020 年KrF 和 ArF 的占比分別為 37.0%和 44.0%,給予二者未來更大的占比假設,KrF 膠占比 40.0%,ArF 膠占比 45.0%。綜上情況和假設判斷到 2025 年,我國半導體光刻膠市場規模將保守在 40 億元,樂觀 50 億元以上。表 3:國內光刻膠市場情景預測 基于基于 2021 年年 29.0 億元市億元市場預測場預測 悲觀(悲觀(10%可能可能性)性)中性(中性(60%可能性)可能性)樂觀(樂觀(30%可能性)可能性)發展狀況發展狀況 中國半導體產值增速不及預期,晶圓需求低于預期 晶圓
27、廠擴張計劃符合預期 我國半導體產業蓬勃發展,晶圓產能供不應求,產能擴張速度較快 CAGR 9%12%15%2025 年中國半導體光刻膠年中國半導體光刻膠需求需求(億元億元)40.9 45.6 50.7 g/i 線市場線市場(億元億元)-15%6.1 6.8 7.7 KrF 市場市場(億元億元)-40%16.4 18.2 20.3 ArF 市場市場(億元億元)-45%18.4 20.5 22.8 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 光刻膠市場被美、日企業寡占。光刻膠市場被美、日企業寡占??v觀全球半導體光刻膠供給端,除美國杜邦外,其余頭部半導體光刻膠企業均為日本企業,且技術要求越高的光
28、刻膠頭部聚集效應越明顯,其中較低壁壘的 G/I 線光刻膠前五大企業占比為 74%,而較高壁壘的 ArF 光刻膠前五大企業占比提升到 90%。6.9%6.1%硅材料電子氣體光掩膜CMP拋光材料光刻膠配套化學品光刻膠工藝化學品濺射靶材其他材料12.8%硅片光阻化學品研磨液氣體研磨墊/研磨盤其他靶材%9 請閱讀最后評級說明和重要聲明 10/36 公司研究|深度報告 圖 5:2019 年全球 G/I 線光刻膠市場格局 圖 6:2019 年全球 KrF 線光刻膠市場格局 資料來源:前瞻產業研究院,長江證券研究所 注:陶氏杜邦經歷合并及分拆,目前光刻膠業務在杜邦體內,下同 資料來源:前瞻產業研究院,長江證
29、券研究所 圖 7:2021 年全球 ArF 線光刻膠市場格局 圖 8:2021 年全球全品類光刻膠市場格局 資料來源:華經情報網,長江證券研究所 資料來源:華經情報網,長江證券研究所 樹脂及單體為核心成分,國產替代加速進行時 從生產原材料看,光刻膠的上游為各類專用化學品,屬于精細化工產業,包括光引發包括光引發劑(光增感劑、光致產酸劑)、溶劑、成膜樹脂及添加劑(助劑、單體等)。劑(光增感劑、光致產酸劑)、溶劑、成膜樹脂及添加劑(助劑、單體等)。圖 9:光刻膠成分、含量占比及其作用 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 TOK陶氏化學JSR住友化學東進半導體富士膠片其他TOK信越化學JS
30、R陶氏化學其他JSR信越化學TOK住友化學富士膠片陶氏化學其他TOK陶氏化學JSR住友化學東進半導體富士膠片其他%10 請閱讀最后評級說明和重要聲明 11/36 公司研究|深度報告 光刻膠樹脂:光刻膠樹脂:用作粘合劑的惰性聚合物,與其他材料聚合成光刻膠的“框架”,并決定光刻膠的粘附性、膠膜厚度等性質,對整個光刻膠起到支撐作用,使光刻膠具有耐刻蝕性能,對光刻膠的性能有重要影響。通常來說,光刻膠樹脂含量低于 20%,且波長越短樹脂含量越低,溶劑的含量越高。G/I 線樹脂含量在 10-20%,KrF 樹脂含量低于 10%,ArF 及 EUV 樹脂含量不足 5%。樹脂的合成技術可分為自由基聚合,陰離子
31、聚合和活性自由基聚合等,目前最常用的是自由基聚合,活性自由基聚合還未實現工業化。光刻膠單體:光刻膠單體:合成樹脂的原料,是含有可聚合官能團的小分子,一般參與光固化反應,降低光固化體系黏度,同時調節光固化材料的各種性能。光刻膠單體的性能指標包括純度,水分,酸值,雜質,金屬離子含量等指標。半導體級光刻膠單體相比普通單體合成技術難度更大,要求質量更穩定,金屬離子雜質更少。光敏材料:光敏材料:主要包括感光化合物和光致產酸劑,是光刻膠的核心部分,決定了光刻膠感光度、分辨率等關鍵指標。光引發劑,又稱為光敏劑或者光固化劑,對光輻射的能量發生反應;光增感劑,即光引發助劑;光致產酸劑,起到化學放大作用。溶劑:溶
32、劑:溶解或者分散光刻膠主體成分,使光刻膠具有一定的流動性,實現光刻膠的均勻涂覆,光刻膠中成分占比約 80%,主要成分通常為丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)。添加劑:添加劑:各廠商差異點之一,能夠改變光刻膠的某些關鍵特性,通常占比約 1%。光刻膠樹脂及單體光刻膠樹脂及單體最為核心,在光刻膠中最為核心,在光刻膠中價值價值占比更大占比更大。從用量上來說,溶劑(主要為丙二醇甲醚醋酸酯,簡稱 PMA)是用量最大的材料,含量最高可達 90%,但在成本上并不突出,且不起關鍵作用;作為光化學反應的核心部分,光引發劑的用量僅有約1%6%;樹脂則在不同光刻膠產品中的用量區別很大。從成本看,在半導體光刻膠領域,越先進
33、的工藝,樹脂成本占比越高:以 KrF 光刻膠為例,樹脂成本占比高達約75%,感光劑約為 23%,溶劑約為 2%。表 4:不同種類光刻膠的樹脂體系及單體 光刻膠種類 樹脂體系 單體 G 線線 環化橡膠樹脂-I 線線 酚醛樹脂 甲基酚和甲醛 KrF 聚對羥基苯乙烯類樹脂 對羥基苯乙烯的衍生物單體 ArF 聚甲基丙烯酸酯類樹脂 甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的衍生物單體 EUV 聚對羥基苯乙烯類樹脂,或分子玻璃,或金屬氧化物-封裝用光刻膠封裝用光刻膠 PI 和 PSPI 樹脂-資料來源:徐州博康,長江證券研究所 海外企業壟斷海外企業壟斷光刻膠光刻膠原料,原料,國內企業逐步崛起。國內企業逐步崛起。目前,全球范
34、圍內光刻膠樹脂大廠分為兩類:一類是自產樹脂的光刻膠廠商,如信越化學、杜邦,他們通常掌握著樹脂合成、光刻膠配方的技術專利;另一類是專門生產樹脂的生產商,如東洋合成、住友電木、三菱化學等,為光刻膠廠商提供定制化的樹脂。光刻膠原材料企業中,日企占到47%,盡管中國原材料企業數量位列全球第二,但大部分仍在研發和布局階段,成熟%11 請閱讀最后評級說明和重要聲明 12/36 公司研究|深度報告 材料供應企業主要來自日本和美國。國內企業如萬潤股份萬潤股份、圣泉集團、強力新材等在原材料樹脂、感光劑等方面有所突破。圖 10:全球光刻膠專用化學品主要國家及企業數量 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所
35、 表 5:光刻膠原材料企業 材料材料 企業企業 國家國家 光刻膠樹脂 圣泉集團、萬潤股份萬潤股份、安智電子材料、強力新材、長興材料工業 中國 丸善石化、住友電木、瑞翁、旭有機材、三菱化學、群榮化學、日本曹達、三井化學 日本 瀚森(彤程電子收購)、杜邦、RD Chemical 美國 美源商事 韓國 Eletra Polymers 英國 單體 博康信息化學、萬潤股份萬潤股份、瑞聯新材、微芯新材 中國 丸善石化、旭有機材、三菱化學、日本丸紅、出光興產、日本曹達 日本 沙多瑪、杜邦 美國 美源商事 韓國 增感劑 強力新材、臺灣優椅 中國 日本丸紅、富士電子、和光純藥、東洋合成、黑金化成、San-Apr
36、o、ADEKA 日本 美源商事 韓國 巴斯夫 德國 IGM 荷蘭 資料來源:中商情報網,長江證券研究所 2716554051015202530日本中國歐洲韓國美國%12 請閱讀最后評級說明和重要聲明 13/36 公司研究|深度報告 聚酰亞胺材料:工程塑料之巔,下游應用廣泛 聚酰亞胺位于工程塑料之巔 聚酰亞胺性能超凡聚酰亞胺性能超凡。聚酰亞胺(Polyimide,PI)是分子主鏈中含有酰亞胺基團(-CO-NH-CO-)的芳雜環高分子化合物,被譽為“解決問題的能手”。PI 是目前能夠實際應用的最耐高溫的高分子材料,同時在低溫下也能保持較好性能,長期在-269到 280范圍內不變形。此外 PI 材料
37、在加工性能、機械性能、絕緣性能、阻燃性能,耐化學腐蝕性、耐輻射性能等諸多方面均有良好的表現,可廣泛應用于航天、機械、醫藥、電子等高科技領域。圖 11:聚酰亞胺處于高分子材料金字塔頂端 資料來源:新材料在線,長江證券研究所 表 6:聚酰亞胺的優良性能及特點 性能性能 特點特點 熱穩定性 諸如全芳香聚酰亞胺開始分解溫度一般都在 500左右,由聯苯二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺,熱分解溫度達到 600左右,是迄今為止聚合物中熱穩定性最高的品種之一 耐低溫性 在 4K(-269)的液態氦中仍不會脆裂 加工性能 聚酰亞胺適用于大多數聚合物的方法進行加工,既使用于利用溶液進行流延成膜、懸涂和絲網印刷,也可以
38、用熔融加工的方法進行熱壓、擠塑、注射成型,甚至也可以得到熔體黏度很低的預聚物進行傳遞模塑(RTM)機械性能 抗張強度:未填充的抗張強度都在 100MPa 以上,均苯型聚酰亞胺薄膜為 250MPa,而聯苯型聚酰亞胺薄膜(Upilex)達到 530MPa;彈性模量:作為工程塑料,彈性模量通常為 3-4GPa。據理論計算,由均苯二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺纖維彈性模量可達 500GPa,僅次于碳纖維 耐化學腐蝕性 對稀酸較為穩定,但一般品種不大耐水解,可利用堿性水解回收原料二酐和二胺 熱膨脹系數 聚酰亞胺熱膨脹系數在 210-5到 510-5k-1,聯苯型聚酰亞胺可達 10-6k-1,與金屬在同一個
39、水平上,個別品種甚至可以達到 10-7k-1 耐輻照性 聚酰亞胺薄膜在吸收劑量達 5x107Gy 時,強度仍可保留 86%介電性能 普通聚酰亞胺的相對介電常數為 3.4 左右,引入氟、大的側基或將空氣以納米尺寸分散在聚酰亞胺中,相對介電常數可降到 2.5 左右,介電損耗 10-3,介電強度為 100-300kV/mm,在寬廣的溫度和頻率范圍內仍能保持極好的絕緣性能 其他性能 溶解度譜寬、低發煙率、真空下低放氣率、無毒 資料來源:丁孟賢聚酰亞胺化學、結構與性能的關系及材料,長江證券研究所 按照化學組成和加工特性按照化學組成和加工特性,聚酰亞胺,聚酰亞胺具有不同的分類。具有不同的分類。聚酰亞胺按化
40、學組成,可分為芳香族和脂肪族兩類;按加工特性,可分為熱塑性和熱固性兩類。熱塑性聚酰亞胺主%13 請閱讀最后評級說明和重要聲明 14/36 公司研究|深度報告 要包括均苯酐型、聯苯酐型以及氟酐型,而熱固性聚酰亞胺主要包括雙馬來酰亞胺樹脂以及 PMR 酰亞胺樹脂。圖 12:聚酰亞胺的不同分類 資料來源:新材料在線,長江證券研究所 聚酰亞胺是最早進行實用化開發的特種工程塑料聚酰亞胺是最早進行實用化開發的特種工程塑料,品種眾多,品種眾多。1908 年,PI 聚合物開始出現報道,但本質未被認識,因此不受重視。40 年代中期出現一些專利,50 年代末美國杜邦公司制得高分子量的芳香族聚酰亞胺,標志聚酰亞胺真
41、正作為一種高分子材料獲得發展。60-80 年代,美國杜邦公司、Amoco 公司、通用電氣公司及法羅納-普朗克公司等先后開發出一系列的聚酰亞胺模制材料和聚合體。1994 年日本三井東壓化學公司報道了全新的熱塑性聚酰亞胺注塑和擠出成型用的粒料。到目前為止,聚酰亞胺已有 20 多個大品種,隨著應用范圍的擴大,品種將會越來越多。圖 13:聚酰亞胺材料發展歷史 資料來源:新材料在線,長江證券研究所 聚酰亞胺的應用聚酰亞胺的應用形態形態廣泛,廣泛,主要有薄膜、涂料、復合材料、纖維、泡沫塑料、工程塑主要有薄膜、涂料、復合材料、纖維、泡沫塑料、工程塑料等,其中料等,其中薄膜是電子級應用的主要形態。薄膜是電子級
42、應用的主要形態。PI 薄膜:薄膜:聚酰亞胺最早進入商業流通領域且用量最大的一種,主要產品有杜邦的Kapton、宇部興產的 Upilex 系列和鐘淵的 Apical。此后,隨著市場需求的不斷細化以及技術水平的提高,不同特殊單體制備的 PI 薄膜以及改性 PI 薄膜逐漸成為了電子級應用的主要材料形態。%14 請閱讀最后評級說明和重要聲明 15/36 公司研究|深度報告 PI 涂料:涂料:可作為絕緣漆用于電磁線,或作為耐高溫涂料使用。PI 先進復合材料:先進復合材料:可作為最耐高溫的結構材料之一,用于航天、航空器件及火箭部件。PI 纖維:纖維:因彈性模量僅次于碳纖維,可用作高溫介質及放射性物質的過濾
43、材料和防彈、防火織物,但高端產品全部依賴進口。PI 泡沫塑料:泡沫塑料:因良好的高低溫、物理機械性能,可用作耐高溫隔熱材料。PI 工程塑料:工程塑料:有熱固性也有熱塑性,溫度使用上高于其他絕大多數耐高溫塑料,其中熱塑性主要用于自潤滑、密封、絕緣及結構材料。圖 14:聚酰亞胺下游應用廣泛 資料來源:新材料在線,長江證券研究所 作為一種高端材料,PI 薄膜是聚酰亞胺在電子級領域的主要應用形態,具體內容可參考本小組于 2020 年撰寫的報告PI 材料行業深度報告:電子應用前程似錦,國產替材料行業深度報告:電子應用前程似錦,國產替代逐步破局。代逐步破局。由于萬潤股份所涉及 PI 產品主要為顯示用 PI
44、 材料及熱塑性 PI,故本文接下來將重點分析上述幾種產品的格局。顯示行業方興未艾,支撐聚酰亞胺材料需求 聚酰亞胺因其優異特性,在聚酰亞胺因其優異特性,在光電光電顯示領域顯示領域也也應用廣泛。應用廣泛。在顯示領域中,PI 材料主要應用于 TFT-LCD PI 配向層、OLED 柔性基底層、OLED PSPI 絕緣層等。根據 Trend Bank 數據,2020 年全球光電顯示聚酰亞胺市場規模達 41 億元人民幣,預計 2024 年增長至 71 億元。在光電顯示聚酰亞胺材料中,2020 年 PI 配向材料占比最大,超 50%;第二占比為 OLED 光刻膠,其次分別為 PI 漿料、CPI 蓋板以及
45、PI 支撐膜。%15 請閱讀最后評級說明和重要聲明 16/36 公司研究|深度報告 圖 15:全球光電顯示聚酰亞胺市場規模 圖 16:光電顯示用 PI 漿料市場規模 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所(1)PI 取向劑可用于制造液晶取向膜取向劑可用于制造液晶取向膜。液晶取向膜是具有直條狀刮痕的薄膜,作用是引導液晶分子的排列方向。在已蒸上透明導電膜(ITO)的玻璃基版上,用 PI 涂液和轉輪,在 ITO 膜上印出一條一條平行的溝槽,到時候液晶可依此溝槽的方向橫躺于溝槽內,達到使液晶呈同一方向排列之目的。液晶顯示器所用的取向材料及取向處理
46、方法有多種,如摩擦法、斜蒸 SiO2方法等等。最常用的是在玻璃表面涂覆一層有機高分子薄膜,再用絨布類材料高速摩擦來實現取向。這種有機高分子薄膜最常用的材料就是 PI。圖 17:液晶取向膜示意圖 圖 18:液晶盒結構及其相關材料 資料來源:光鏈,長江證券研究所 資料來源:HPI聚酰亞胺在液晶顯示器中的應用,長江證券研究所 PI 取向劑在中國市場需求量取向劑在中國市場需求量逐漸增加逐漸增加,市場前景廣闊,市場前景廣闊。隨著技術發展,近年來高世代液晶面板對 PI 取向劑的用量越來越大,其成本比例也不斷增加。此外,由于全球 LCD產業鏈向中國轉移,中國已經成為全球第一大 LCD 面板生產國和消費國。根
47、據 Trend Bank 統計,中國 LCD 面板市場出貨量 2017 年-2021 年復合增長率為 35.8%。盡管2022 年受終端消費市場影響,預計中國 LCD 面板出貨量同比小幅下降 1%。但是,隨著全球 LCD 市場向中國轉移,未來中國 LCD 市場將會維持增長態勢。從趨勢看,近五年來 PI 取向劑市場需求量呈現震蕩上行的態勢。其中,中國 PI 市場需求量占比逐年增加,2022 年預計 PI 取向劑中國市場需求量超 1000 噸,占全球市場規模比重約70%,市場潛力巨大。0102030405060708020202024E光電顯示PI市場規模(億元)%16 請閱讀最后評級說明和重要聲
48、明 17/36 公司研究|深度報告 圖 19:全球與中國 LCD 面板出貨面積(萬平方米)圖 20:PI 取向劑全球及中國市場需求量(噸)資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 海外企業壟斷海外企業壟斷 PI 取向劑取向劑,國內企業國內企業有望有望實現進口替代。實現進口替代。全球主要液晶配向膜企業超過30 家,主要集中在日本、韓國和我國臺灣地區,包括日本日產化學、日本合成橡膠、臺灣達興等。根據 Trend Bank 統計,目前日本企業占據約 92%的全球市場份額,作為全球第一大 LCD 生產國和消費國,中國 PI 生產企業僅占約 8%的全
49、球市場份額。由于技術壁壘高、起步晚等因素,相較于日本企業而言,中國 PI 取向劑的生產和研發相對落后,仍以批量生產 TN 和 STN 型液晶配向膜產品為主。在 TFT-LCD 用 PI 取向劑領域,中國企業整體處于研發測試階段,其中以萬潤股份子公司三月科技及道爾頓、深圳大分子研發進展速度較快。圖 21:日本企業占 PI 取向劑市場絕對主導地位 圖 22:當前中國企業主要參與黑白 LCD 用取向劑市場 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所 資料來源:Trend Bank,長江證券研究所(2)光敏聚酰亞胺,簡稱光敏聚酰亞胺,簡稱 PSPI,主要,主要應用于應用于光刻膠光刻膠、電子封裝電子
50、封裝、OLED 支撐層絕緣支撐層絕緣膜等膜等領域領域。光敏聚酰亞胺(PSPI)是一類在高分子鏈上兼有亞胺環以及光敏基因,集優異的熱穩定性、良好的機械性能、化學和感光性能的有機材料。PSPI 主要應用于微電子領域(如半導體先進封裝、微機電系統等)、光電子&光電器件、OLED 顯示、航空航天等領域:光刻膠:光刻膠:利用光化學反應,使其在顯影液中溶解度發生改變,在顯影液中變為可溶或不可溶,形成一種實用的可自圖案化薄膜材料。與傳統光刻膠相比,由于聚酰亞胺本身有著很好的介電性能,因此在使用時無需涂覆起工作介質作用的光阻隔劑,可以大大縮短工序,提高生產效率。電子封裝:電子封裝:可用于應力緩沖層、絕緣層和層
51、間絕緣材料;晶圓封裝(WLCSP)、扇出晶圓封裝(F0-WLP)、倒裝(FC BGA)、2.5D 封裝、3D 封裝等。92%8%日本企業其他%17 請閱讀最后評級說明和重要聲明 18/36 公司研究|深度報告 顯示領域顯示領域:在 AM-OLED 顯示中作為陣列 BOM 材料,廣泛應用于平坦化層(PLN)、像素定義層(PDL)、支撐層(PS)絕緣膜,以提高層間絕緣性和減少顯示色差。圖 23:傳統光刻膠方法和光敏聚酰亞胺方法比較 圖 24:聚酰亞胺在 OLED 顯示器件里的應用 資料來源:八億時空,長江證券研究所 資料來源:八億時空,長江證券研究所 我國我國 PSPI 市場需求大多依賴進口,國內
52、企業開始深入布局。市場需求大多依賴進口,國內企業開始深入布局。國內 PSPI 行業起步晚,目前對于 PSPI 的研發、生產以及應用方面,遠落后于日本、美國等國家。當前,在全球市場中,PSPI 市場主要由美日合資的市場主要由美日合資的 HDM 公司、日本東麗公司掌控公司、日本東麗公司掌控,其中日本東麗是全球中正性 PSPI 產品市場化最成功的企業之一,其正性產品被應用在微電子封裝、光電子封裝等多個領域。當前國內企業對于 PSPI 研究不斷深入,部分企業已經掌握生產技術。當前,布局布局 PSPI 研發、生產的本土企業有萬潤股份、鼎龍股份、瑞華泰、研發、生產的本土企業有萬潤股份、鼎龍股份、瑞華泰、時
53、代新材、奧神新材、惠程科技、國風塑業時代新材、奧神新材、惠程科技、國風塑業、奧來奧來德德等。等。熱塑性 PI 是性能更佳的工程塑料,應用前景廣闊 熱塑性熱塑性 PI(TPI)是)是在高級工程塑料中具有最高耐熱性的在高級工程塑料中具有最高耐熱性的聚酰亞胺聚酰亞胺樹脂樹脂。多數 PI 具有不溶不熔的特性,加工成型十分困難,一定程度上限制了其應用范圍,因此熱塑性聚酰亞胺(TPI)成為發展方向之一。TPI 不僅具有優異的綜合性能,而且更易于加工,生產效率更高,在經濟效益和環保方面都優于傳統的熱固性聚酰亞胺。在最初開發利用時,TPI 主要用于宇航、航空領域。然而,在近年的輕、薄、短、小化技術革新中,用塑
54、料件取代了各種各樣的金屬零件,而其中有不少是必須具有高耐熱性和優良的機械特性,比如防務、電子零件,汽車發動機外圍零件等,因而拉動了對于 TPI 的需求。%18 請閱讀最后評級說明和重要聲明 19/36 公司研究|深度報告 圖 25:熱塑性聚酰亞胺 Ultem 資料來源:科思德塑膠,長江證券研究所 熱塑性聚酰亞胺熱塑性聚酰亞胺性能優異,性能優異,仍被海外大規模壟斷。仍被海外大規模壟斷。美國通用電氣公司(GE)早在上世紀 70 年代就開始研發熱塑性聚酰亞胺(TPI),于 1982 年實現了商業化,并以商品牌號Ultem率先推向市場,其是目前全球唯一產能達到萬噸級的公司。除通用電氣外,國除通用電氣外
55、,國外熱塑性聚酰亞胺生產商還有日本三井化學(外熱塑性聚酰亞胺生產商還有日本三井化學(Mitsui Chemicals)、日本東麗)、日本東麗(Toray)、日本鐘化()、日本鐘化(Kaneka)、日本日東電工()、日本日東電工(Nitto Denko)、美國杜邦)、美國杜邦(DuPont)、法國圣戈班()、法國圣戈班(Saint Gobain)、沙特基礎工業()、沙特基礎工業(SABIC)等)等。2007 年,GE 塑料部門被沙特基礎工業收購,近幾年研發出第二代 TPI(Extem),性能更加優異,耐溫級別最高達到 310,可用熱塑性塑料常規的方法加工成型,然而該材料被美國國會規定對華禁售。另
56、一具有代表性 TPI 商品是 Aurum,該產品由日本三井公司在上世紀九十年代開發成功,玻璃化溫度達到 250,屬半結晶性 TPI,耐溫級別比Ultem高,容易加工成型。%19 請閱讀最后評級說明和重要聲明 20/36 公司研究|深度報告 圖 26:GE 公司的熱塑性聚酰亞胺 Ultem的合成路線 圖 27:日本鐘淵化學 Pixeo 系列 TPI 薄膜性能對比 資料來源:王凱熱塑性聚酰亞胺研究進展,長江證券研究所 注:GE 塑料分部已被沙伯基礎(Sabic)收購 資料來源:崔成麗塑性聚酰亞胺的制備及其在柔性覆銅板中的應用,長江證券研究所 我國我國 TPI 研發投入不斷加大,有望實現材料自主可控
57、。研發投入不斷加大,有望實現材料自主可控。我國 TPI 行業起步較晚,早期市場需求完全依靠進口,但美國 GE 的第二代 TPI 禁止對華銷售,而我國電子、機械、汽車、航空等產業發展迅速,對先進材料需求旺盛,因此必須實現 TPI 的自主生產。在此情況下,我國 TPI 研發投入力度不斷加大,自主供應能力逐步增強?,F階段,我國 TPI 生產企業主要有萬潤股份萬潤股份,產品性能已經達到或接近國際先進水平。PI 在光電顯示領域及工程塑料等領域的應用非常繁雜,本文介紹了兩種光電顯示用 PI以及熱塑性 PI,由于當前萬潤股份未生產其他應用產品,如 CPI 材料及 PI 柔性支撐膜等,對于聚酰亞胺材料的其他分
58、析內容可參考本小組于 2020 年撰寫的報告PI 材料材料行業深度報告:電子應用前程似錦,國產替代逐步破局行業深度報告:電子應用前程似錦,國產替代逐步破局,本文便不再贅述。%20 請閱讀最后評級說明和重要聲明 21/36 公司研究|深度報告 新能源材料:鈣鈦礦電池引領光伏技術發展 鈣鈦礦電池材料:前景廣闊的第三代太陽能電池材料 太陽能電池技術發展至今,整體可分為三代。太陽能電池技術發展至今,整體可分為三代。第一代太陽能電池主要指單晶硅和多晶硅電池,是當前使用最廣泛的太陽能電池;第二代太陽能電池主要包括非晶硅薄膜電池和多晶硅薄膜電池,相較第一代,其生產成本更低、生產效率更高;第三代太陽能第三代太
59、陽能技術主要指具有更高光電轉換效率的新概念電池,鈣鈦礦電池是其中代表。技術主要指具有更高光電轉換效率的新概念電池,鈣鈦礦電池是其中代表。鈣鈦礦不是一種物質,而是一種晶體結構,面心立方結構鈣鈦礦不是一種物質,而是一種晶體結構,面心立方結構 ABX3。這種晶體結構最初在鈦酸鈣礦物中被發現,因此得名鈣鈦礦,但其實可由諸多元素組成,而不僅限于鈣與鈦。鈣鈦礦復合氧化物具有獨特的晶體結構,尤其經摻雜后形成的晶體缺陷結構和性能,被廣泛應用在固體燃料電池、固體電解質、催化、光電轉換等諸多領域。鈣鈦礦結構的兩大特性使之非常適合作為光電轉化材料。鈣鈦礦結構的兩大特性使之非常適合作為光電轉化材料。(1)X 原子八面
60、體共頂點連接,組成三維網絡,根據 Pauling 的配位多面體連接規則,此種結構比共棱、共面連接穩定;(2)共頂連接使八面體網絡之間的空隙比共棱、共面連接時要大,允許較大尺寸離子填入,即使產生大量晶體缺陷,或者各組成離子的尺寸與幾何學要求有較大出入時,仍然能夠保持結構穩定,并有利于缺陷的擴散遷移。圖 28:鈦酸鈣礦物和鈣鈦礦晶體結構(ABX3)圖 29:鈣鈦礦電池發電原理 資料來源:姚鑫鈣鈦礦太陽電池綜述,長江證券研究所 資料來源:AIpatent 科技資訊平臺,長江證券研究所 鈣鈦礦電池的發電原理與晶硅電池相同,其優勢源于各項性能指標的提升。鈣鈦礦電池的發電原理與晶硅電池相同,其優勢源于各項
61、性能指標的提升。光照下鈣鈦礦材料吸收光子能量,其價帶內的束縛電子穿過禁帶到達導帶,在價帶中留下空穴,產生電子-空穴對,這些載流子或成為激子或成為自由載流子,其中,未復合的電子從鈣鈦礦層傳輸到電子傳輸層,進而被導電基底收集,未復合的空穴從鈣鈦礦層傳輸到空穴傳輸層,進而被金屬電極收集。在接通外電路情況下,電子和空穴在擴散作用下分別向特定方向移動進而形成電流。鈣鈦礦材料具有較高的吸收系數,雙極載流子傳輸性質,較低的載流子復合率和較高的載流子遷移率,所以載流子的擴散距離和壽命較長。例如,CH3NH3PbI3(碘化鉛甲胺)的載流子擴散長度至少為 100nm,有的鈣鈦礦材料甚至可以達到 1m,使得鈣鈦礦電
62、池具有優異的電學性能。兩大優勢:理論效率更高,成本更低 傳統晶硅電池成本中約傳統晶硅電池成本中約 70%為硅片,鈣鈦礦電池不使用硅片,成本可大幅降低。為硅片,鈣鈦礦電池不使用硅片,成本可大幅降低。單晶硅與多晶硅電池對硅片純度要求較高,生產光伏硅片的過程中需使用大量能源對硅進%21 請閱讀最后評級說明和重要聲明 22/36 公司研究|深度報告 行提純,光伏用單晶硅片的純度要求硅含量為 4N-6N 之間(99.99%-99.9999%)。鈣鈦礦電池對原料純度要求不高,部分技術鈣鈦礦層純度達 95%以上即可,成本可大幅降低。圖 30:晶硅太陽能電池成本結構 資料來源:長江電新,長江證券研究所 鈣鈦礦
63、電池理論效率極限鈣鈦礦電池理論效率極限遠超晶硅電池遠超晶硅電池。晶硅電池發展已趨于成熟,商業化單晶硅電池光電轉化效率約 25%,其理論效率極限為 29.4%,應用效率已接近理論極限;大尺寸鈣鈦礦單節電池當前光電轉化效率約 16%,其理論效率極限學界尚無共識,普遍認為提升空間廣闊。鈣鈦礦電池的理論效率更高主要源自于兩方面:(1)鈣鈦礦材料本身比晶硅吸光性強;(2)鈣鈦礦材料可層疊使用,多層鈣鈦礦分別利用太陽光譜的不同波段,充分利用太陽能。圖 31:三代太陽能電池的理論極限與相對成本1 資料來源:魏靜鈣鈦礦太陽能電池:光伏領域的新希望,長江證券研究所 注:I、III 分別為晶硅、鈣鈦礦電池 當前鈣
64、鈦礦電池可與晶硅電池復疊使用,迅速打開市場。當前鈣鈦礦電池可與晶硅電池復疊使用,迅速打開市場。太陽光由多種顏色的光復合而成,晶硅電池僅可利用其中一部分光子。鈣鈦礦電池可以與晶硅電池層疊,兩者互補可更充分的利用太陽光,得到更高的光電轉化效率。當前鈣鈦礦電池與晶硅電池復鈣鈦礦電池與晶硅電池復 1 該數據發布于 2014 年,電池材料價格(橫軸)經多年降本已不夠準確,但材料的相對價格以及光電轉化效率(縱軸)仍具參考價值。70%硅片正銀背銀鋁漿折舊人工能源其他%22 請閱讀最后評級說明和重要聲明 23/36 公司研究|深度報告 疊疊可實現 29%的光電轉化效率,是目前太陽能電池能量轉化效率的最高記錄。
65、在鈣鈦礦電池效率爬坡期,其有望通過與晶硅電池聯用迅速打開市場。圖 32:鈣鈦礦電池可與晶硅電池聯用以增強能量轉化效率 資料來源:協鑫光電,長江證券研究所 注:縱軸為光電轉化效率 鈣鈦礦電池處于 MW 到 GW 的臨界點 鈣鈦礦電池曾經的最大短板是使用壽命,目前鈣鈦礦電池曾經的最大短板是使用壽命,目前使用壽命已不再受限使用壽命已不再受限。據中國能源報報道,協鑫光電 2022 年量產的 100MW 鈣鈦礦電池生產線,其產品已通過基于晶硅標準的穩定性測試,預計下線產品的使用壽命超過 25 年。圖 33:鈣鈦礦電池壽命已具有相對優勢(單位:年)資料來源:中國能源報,星火太陽能,長江證券研究所 據協鑫光
66、電披露的據協鑫光電披露的 2022 年年 100MW 鈣鈦礦電池中試數據,鈣鈦礦電池鈣鈦礦電池中試數據,鈣鈦礦電池單位單位成本和固定成本和固定投資均低于晶硅電池。投資均低于晶硅電池。單位成本方面,100MW 鈣鈦礦生產線單位成本約為晶硅電池的50%,未來生產規模擴大后有望下降至晶硅電池的 25%;固定投資方面,按 GW 生產線計算,鈣鈦礦的設備投資約為晶硅電池的 30%。0%5%10%15%20%25%30%晶硅電池鈣鈦礦電池晶硅+鈣鈦礦復疊電池晶硅鈣鈦礦20%18%28%051015202530鈣鈦礦電池壽命晶硅電池壽命%23 請閱讀最后評級說明和重要聲明 24/36 公司研究|深度報告 圖
67、 34:鈣鈦礦組件成本已低于 PERC 電池(單位:元/W)圖 35:鈣鈦礦電池設備投資遠低于晶硅電池(單位:億元/GW)資料來源:協鑫光電,長江證券研究所 資料來源:協鑫光電,長江證券研究所 2022 以來,協鑫光電、纖納光電、極電光能以來,協鑫光電、纖納光電、極電光能 100MW 級產線均已順利投產。行業目前級產線均已順利投產。行業目前處于處于 MW 到到 GW 的臨界點,多條的臨界點,多條 GW 級別生產線有望于今年招標,級別生產線有望于今年招標,2024 年或將成為年或將成為鈣鈦礦鈣鈦礦 GW 元年。元年。鈣鈦礦材料:OLED 材料的雙生花 鈣鈦礦材料潛在市場空間巨大。鈣鈦礦材料潛在市
68、場空間巨大。拆解協鑫光電專利全無機鈣鈦礦電池及其制作方法,可知各層材料厚度,由此可測算每 GW 產線各鈣鈦礦材料用量??紤]到我國 2022 年新增光伏裝機量 87.4GW,預計 2022 年全球光伏新增裝機量達 240GW 左右,而技術革命的特點是一旦啟動,進程極快,鈣鈦礦材料未來潛在市場空間巨大。展望遠期,假定鈣鈦礦電池應用產業化之后,若按照全球新增裝機量展望遠期,假定鈣鈦礦電池應用產業化之后,若按照全球新增裝機量 100GW/年、光年、光電轉化效率電轉化效率 20%估算材料理論用量,可得電子傳輸層材料需求約估算材料理論用量,可得電子傳輸層材料需求約 15 噸噸/年,空穴傳輸年,空穴傳輸層材
69、料約層材料約 50 噸噸/年,鈣鈦礦材料約年,鈣鈦礦材料約 2500 噸噸/年,年,TCO 導電材料約導電材料約 1250 噸噸/年。年。在科研端鈣鈦礦電池材料中在科研端鈣鈦礦電池材料中:電子傳輸層材料約 1000 元/g;空穴傳輸層約 1000 元/g;鈣鈦礦材料價格主要取決于碘,碘元素約 0.4 元/g,其他元素不到 0.1 元/g;TCO 導電材料以 ITO 靶材為例,約 1.5 元/g。傳輸層材料是科研端鈣鈦礦電池的成本中心。需要強調,當前鈣鈦礦電池行業尚處于起步階段,材料利用率不高,因此材料實際用當前鈣鈦礦電池行業尚處于起步階段,材料利用率不高,因此材料實際用量會量會明顯大于明顯大于
70、理論用量理論用量,未來隨生產技術逐步成熟,兩者會逐步接近。表 7:鈣鈦礦材料理論用量測算 項目項目 單位單位 數值數值 光電光電轉化轉化效率效率-18%20%25%30%35%單 GW 所需組件面積 萬平方米/GW 555.6 500.0 400.0 333.3 285.7 電子傳輸材料理論用量 kg/GW 166.7 150.0 120.0 100.0 85.7 空穴傳輸材料理論用量 kg/GW 555.6 500.0 400.0 333.3 285.7 鈣鈦礦材料理論用量 噸/GW 27.8 25.0 20.0 16.7 14.3 TCO 導電材料理論用量 噸/GW 13.9 12.5 1
71、0.0 8.3 7.1 電子傳輸材料理論用量 g/m2 0.03 空穴傳輸材料理論用量 g/m2 0.1 鈣鈦礦材料理論用量 g/m2 5.0 210.500.511.522.5PERC電池鈣鈦礦100MW產線鈣鈦礦10GW產線024681012晶硅電池鈣鈦礦電池%24 請閱讀最后評級說明和重要聲明 25/36 公司研究|深度報告 TCO 導電材料理論用量 g/m2 2.5 資料來源:協鑫光電全無機鈣鈦礦電池及其制作方法,國家知識產權局,長江證券研究所 鈣鈦礦電池與鈣鈦礦電池與 OLED 屏幕面板一蒂雙花,同根同源。屏幕面板一蒂雙花,同根同源。OLED,即有機發光二極管,電能經電極輸入,在電子
72、注入層、電子傳輸層、有機發光層、空穴傳輸層、空穴注入層復合結構中轉變為光能;鈣鈦礦電池類似 OLED 面板的逆過程,光能經過相反的過程轉化為電能。由于過程極為相似,兩類材料具有共性。圖 36:鈣鈦礦電池的典型結構 圖 37:OLED 面板的典型結構 資料來源:宋志浩新型空穴傳輸材料在鈣欽礦太陽能電池中的研究進展,長江證券研究所 資料來源:苗英愷OLED 平板顯示技術原理與應用,長江證券研究所 鈣鈦礦電池材料與鈣鈦礦電池材料與 OLED 面板材料的共性主要在于,均需使用電子傳輸材料、空穴傳面板材料的共性主要在于,均需使用電子傳輸材料、空穴傳輸材料、導電薄膜(輸材料、導電薄膜(TCO)材料。)材料
73、。由于功能相同,傳輸材料在鈣鈦礦與 OLED 中可以通用,OLED 材料廠商在鈣鈦礦材料行業先天具有優勢。但鈣鈦礦電池材料與但鈣鈦礦電池材料與 OLED 材料在價格方面明顯不同。材料在價格方面明顯不同。OLED 面板價格較高,55 英寸OLED 面板當前價格約 500 美元,折約 602 美元/平方米;協鑫光電 100MW 鈣鈦礦電池中試結果表明,鈣鈦礦組件成本約 1 元/W(直接原料+設備折舊+能源動力+人工),折約 180 元/平方米,與 OLED 面板相差較大。因此鈣鈦礦材料相比 OLED 材料需更加注重成本管控。圖 38:OLED 面板價格與鈣鈦礦電池成本對比(單位:元/平米)資料來源
74、:Omida,協鑫光電,長江證券研究所 注:美元/人民幣匯率取 6.5 傳統傳統 OLED 材料和學術端鈣鈦礦材料多須經過降本之后才能作為產業化鈣鈦礦材料使材料和學術端鈣鈦礦材料多須經過降本之后才能作為產業化鈣鈦礦材料使用。用。以空穴傳輸層為例,學術端鈣鈦礦電池成本結構中,由于對成本不敏感,空穴傳050010001500200025003000350040004500OLED面板價格鈣鈦礦電池成本%25 請閱讀最后評級說明和重要聲明 26/36 公司研究|深度報告 輸層會使用昂貴的材料 spiro-OMeTAD,其早期價格約 10 倍于等重的黃金,導致空穴傳輸層成本占比極高。據協鑫光電披露的
75、100MW 中試數據,鈣鈦礦電池成本結構中,電池材料本身成本占比不高,封裝材料和電極材料占據主要部分。圖 39:學術端鈣鈦礦電池成本結構 圖 40:協鑫光電 100MW 鈣鈦礦產線成本結構 資料來源:ACS Energy Letter,見智研究 Pro,長江證券研究所 資料來源:ACS Energy Letter,見智研究 Pro,長江證券研究所 注:空穴傳輸層與電子傳輸層包含在電極材料內 光電轉化層材料:預計成本下降空間不大 光電轉化層即鈣鈦礦層,是光能轉換為電能的區域。光電轉化層即鈣鈦礦層,是光能轉換為電能的區域。協鑫光電專利鈣鈦礦晶體復合材料及其制備方法及應用顯示,協鑫光電選用的光電轉化
76、層材料為鉛鹵鈣鈦礦。其分子結構為 MAxFA1-xPbI3-y-zBryClz,其中 MA 為一甲胺陽離子,FA 為亞甲基二胺陽離子,Pb 為鉛原子,I 為碘原子,Br 為溴原子,Cl 為氯原子。在 ABX3晶體結構中,MA和 FA 處于鈣鈦礦晶體結構中的 A 位置,Pb 處于 B 位置,I、Br 和 Cl 處于 X 位置。MAxFA1-xPbI3-y-zBryClz原料不涉及貴金屬和稀有金屬,也沒有苛刻的純度要求,生產成本較低。民眾多因鉛鹵鈣鈦礦含鉛元素而擔心污染,實則不然。民眾多因鉛鹵鈣鈦礦含鉛元素而擔心污染,實則不然。由于鈣鈦礦電池中,鈣鈦礦層極薄,鉛用量很小,折每片電池僅 2g;相比之
77、下,由于傳統晶硅電池多使用含鉛焊帶,晶硅電池每片含鉛約 16g。鈣鈦礦電池含鉛量相比晶硅電池顯著降低。光電轉化層材料可選范圍廣,產品價格低,是當光電轉化層材料可選范圍廣,產品價格低,是當前已經得到驗證的重要降本點,前已經得到驗證的重要降本點,預計預計未來成本繼續下降的空間不大。未來成本繼續下降的空間不大。圖 41:晶硅太陽能電池與鈣鈦礦太陽能電池單片含鉛量對比(單位:克/片)圖 42:晶硅電池多使用含鉛焊帶 資料來源:協鑫光電,長江證券研究所 資料來源:中商情報網,長江證券研究所 空穴傳輸層基板電極封裝電子傳輸層鈣鈦礦層玻璃及封裝材料電極材料鈣鈦礦層能源動力固定資產折舊人工成本02468101
78、2141618晶硅電池鈣鈦礦電池含鉛焊帶其他%26 請閱讀最后評級說明和重要聲明 27/36 公司研究|深度報告 傳輸層材料:鈣鈦礦電池的性能關鍵 鈣鈦礦吸光層吸收光子產生電子和空穴后,電子和空穴需及時移動到電極處。鈣鈦礦吸光層吸收光子產生電子和空穴后,電子和空穴需及時移動到電極處。光激發出電子和空穴與電子和空穴復合是一對動態平衡的可逆過程,對太陽能發電而言,電子和空穴的復合意味著能量的白白損失。單一使用鈣鈦礦層,其光電轉化性能微弱,單一使用鈣鈦礦層,其光電轉化性能微弱,原因即電子和空穴的大量復合。原因即電子和空穴的大量復合。傳輸層材料即破局核心傳輸層材料即破局核心,包括電子傳輸層與空穴傳輸層
79、,包括電子傳輸層與空穴傳輸層??茖W家對電子與空穴復合問題提出的解決方案是,將電子與空穴在空間維度上分離。電子傳輸層(ETL)處電勢比鈣鈦礦層更低(即電子傳輸層 LUMO 能級更低),電子在鈣鈦礦層被激發出來后會即時移動到電子傳輸層,進而被傳輸至電極;空穴傳輸層(HTL)處電勢比鈣鈦礦層更高(即空穴傳輸層 HOMO 能級更高),空穴在鈣鈦礦層被激發出來后會即時移動到空穴傳輸層,進而被傳輸至電極。在傳輸層材料的輔助下,鈣鈦礦電池發揮出了其強大的光電轉化實力,成為現今最令在傳輸層材料的輔助下,鈣鈦礦電池發揮出了其強大的光電轉化實力,成為現今最令人矚目的光電轉化材料之一。傳輸層材料是鈣鈦礦電池的性能關
80、鍵。人矚目的光電轉化材料之一。傳輸層材料是鈣鈦礦電池的性能關鍵。圖 43:鈣鈦礦電池的典型能帶結構 資料來源:陳永亮鈣鈦礦太陽電池中的緩沖層研究進展,長江證券研究所 注:ETL,電子傳輸層;HTL,空穴傳輸層 在鈣鈦礦材料領域,國內企業多有布局在鈣鈦礦材料領域,國內企業多有布局:光電轉化層材料:光電轉化層材料:材料單價較低,賽道空間相對較小,多由非上市公司涉足,如寧波博潤新材料科技有限公司等。此外,華魯恒升生產的甲胺是光電轉化層材料的關鍵原料。電子傳輸層電子傳輸層材料材料:瑞聯新材、萬潤股份均在該領域有專利布局??昭▊鬏攲硬牧希嚎昭▊鬏攲硬牧希喝f潤股份、瑞聯新材均在該領域有專利布局,其中萬潤股
81、份專利數量最多。萬潤早在萬潤早在 2014 年便年便開始布局鈣鈦礦材料。開始布局鈣鈦礦材料。作為國內 OLED 材料龍頭企業,根據公司公告,萬潤早在 2014 年便開始布局鈣鈦礦材料。國家知識產權局檢索結果顯示,萬潤于 2015 年開始申請空穴傳輸材料專利,2016 年布局電子傳輸材料專利,2017 年開始注冊鈣鈦礦電池專利,專利覆蓋了鈣鈦礦材料各個子領域,積累了一定的產品與技術。%27 請閱讀最后評級說明和重要聲明 28/36 公司研究|深度報告 表 8:萬潤股份的鈣鈦礦材料專利布局 序號序號 申請號申請號 申請日申請日 名稱名稱 所屬類別所屬類別 1 CN201510112593.5 20
82、15.03.13 一種 9,9-螺二芴類樹枝狀化合物及制備方法和應用 空穴傳輸材料 2 CN201510581653.8 2015.09.14 一種咔唑二芳胺類樹枝狀化合物及其制備方法和應用 空穴傳輸材料 3 CN201510599795.7 2015.09.18 一種二苯并呋喃的衍生物及其制備方法和應用 空穴傳輸材料 4 CN201610098978.5 2016.02.23 一種叔丁基螺二芴類化合物及其制備方法和應用 空穴傳輸材料 5 CN201610186376.5 2016.03.29 一種含苯并二氧六環基團的空穴傳輸材料及其制備方法和應用 空穴傳輸材料 6 CN20161090291
83、4.6 2016.10.17 一種含 1,1-雙(4-氨基苯基)環己烷基團的空穴傳輸材料及其制備方法和應用 空穴傳輸材料 7 CN201611149975.6 2016.12.14 一種富勒烯衍生物及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應用 電子傳輸材料 8 CN201710165482.X 2017.03.20 一種摻雜型鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 9 CN201710452379.3 2017.06.15 一種二苯并噻吩的衍生物及其應用 空穴傳輸材料 10 CN201710619584.4 2017.07.26 一種鈣鈦礦太陽能電池組件及其制備方法 鈣鈦礦電池 11 CN20171073
84、1518.6 2017.08.23 一種鈣鈦礦太陽能電池及制備方法 鈣鈦礦電池 12 CN201710731005.5 2017.08.23 一種鈣鈦礦太陽能電池及制備方法 鈣鈦礦電池 13 CN201810039091.8 2018.01.16 高疏水性鈣鈦礦薄膜及其制備方法 封裝技術 14 CN201810504600.X 2018.05.24 一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 15 CN201810825715.9 2018.07.25 一種自清潔鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 16 CN201811206849.9 2018.10.17 基于雙官能團單分子修飾層的
85、鈣鈦礦電池及其制備方法 空穴傳輸材料 17 CN201910307872.5 2019.04.17 一種含螺二(二苯并環庚烯)的有機空穴傳輸材料及其制備方法與應用 空穴傳輸材料 18 CN201910490880.8 2019.06.06 一種含保護層的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 19 CN202010388820.8 2020.05.09 一種鈦礦太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 20 CN202011490605.5 2020.12.16 一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池及其制備方法 鈣鈦礦電池 資料來源:國家知識產權局,長江證券研究所%28 請閱讀最后評級說明和重要聲明 29
86、/36 公司研究|深度報告 公司進展:電子材料和新能源材料爭奇斗艷 業務領域內部優化調整,新增新能源材料產業 2023 年起,公司結合產品情況與發展規劃對產品業務領域劃分進行了優化,將原“電子信息材料產業、環保材料產業、大健康產業”構成的三大業務領域劃分優化為由“環保材料產業、電子信息材料產業、新能源材料產業、生命科學與醫藥產業”構成的四大業務領域。截至 2022 年底,電子信息材料與新能源材料產業的具體進展如下:半導體制造材料:半導體制造材料:公司目前在半導體制造材料領域的相關產品主要包括光刻膠單體、光刻膠樹脂、光致產酸劑以及半導體制程中清洗劑添加材料等,并已有相關產品實現供應。公司半導體用
87、光刻膠單體和光刻膠樹脂產品種類及生產技術覆蓋大部分主要產品。在產品開發方面,公司也在積極開發其他品類的半導體制造材料,希望能夠早日完成開發并實現供應。目前公司在半導體制造材料領域已與 10 余家國內外客戶開展合作,同時公司也繼續積極開發新產品、拓展更多國內外客戶。公司希望通過努力發展成為全球半導體制造材料產業的堅實后盾。2022 年,“公司年產 65 噸光刻膠樹脂系列產品項目”通過了安全設施竣工驗收評審,現已基本具備生產合格產品的條件,后續還將繼續優化,而后開始試生產,力爭盡快投入使用。公司 2022 年內啟動的“中節能萬潤(蓬萊)新材料一期建設項目”計劃擴增電子信息材料產能,產品包括 PPI
88、-01 產品(電子與顯示用聚酰亞胺單體材料)、PPR-01 產品(半導體制程中清洗劑添加材料)、PTP-01 產品(熱塑性聚酰亞胺材料)等。目前該項目正在積極推進中。聚酰亞胺(聚酰亞胺(PI)材料:)材料:有廣闊的應用前景,公司目前聚酰亞胺材料產品包括單體材料與成品材料,主要應用在電子與顯示領域。在電子與顯示領域聚酰亞胺單體材料方面,公司生產技術目前可覆蓋大部分高端產品,目前已有產品實現批量供應。在顯示領域聚酰亞胺成品材料方面,公司控股子公司三月科技三月科技自主知識產權的 TFT 用聚酰亞胺成品材料(取向劑)2022 年已經在下游面板廠實現供應;三三月科技月科技自主知識產權的 OLED 用光敏
89、聚酰亞胺(PSPI)成品材料已完成產品開發,目前正在積極開展下游面板廠推廣工作。在顯示領域,公司 TFT 用聚酰亞胺成品材料作為液晶取向劑應用于 TFT-LCD 顯示,公司光敏聚酰亞胺(PSPI)成品材料主要應用于 OLED 顯示領域。在下游生產方面,目前國內使用的 TFT 用聚酰亞胺成品材料和光敏聚酰亞胺(PSPI)成品材料主要為進口材料,上述兩種產品市場前景廣闊。除顯示領域聚酰亞胺成品材料外,公司積極布局熱塑性聚酰亞胺材料領域,主要開發的 PTP-01 產品已實現中試級產品供應。PTP-01 產品的量產計劃包括在公司 2022 年啟動的“中節能萬潤(蓬萊)新材料一期建設項目”中,已經于 2
90、022 年通過了 PTP-01 國內首次使用化工工藝安全可靠性論證評審等。該產品應用于光纖連接器、航空航天復合材料等產品制造領域,市場前景廣闊。新能源材料:新能源材料:(1)新能源電池用電解液添加劑:公司新能源電池用電解液添加劑的下游應用領域為鋰離子電池產品。電解液是鋰離子電池核心主材,對電池壽命、功率、能量密度、安全性等性能指標都有顯著影響,電解液主要由溶劑、鋰鹽和添加劑組成,商業化鋰離子電池電解液包含多種的添加劑,這些添加劑能顯著改善電解液某一方面的性能,例如增加電壓、增加循環次數、改善低溫性能、提高%29 請閱讀最后評級說明和重要聲明 30/36 公司研究|深度報告 電解液穩定性等。公司
91、于 2022 年啟動的“中節能萬潤(蓬萊)新材料一期建設項目”計劃擴增新能源材料產能,產品包括 PBB-01 產品(新能源電池用電解液添加劑)、PBB-02 產品(新能源電池用電解液添加劑)、PBB-03 產品(新能源電池用電解液添加劑)等,目前該項目正在積極推進中。(2)鈣鈦礦太陽能電池材料:鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池,具有理論光電轉化效率高等優勢。當前鈣鈦礦太陽能電池行業尚處發展階段,近期下游鈣鈦礦太陽能電池組件產業化開發進程不斷推進。公司在 2014 年開始布局開發鈣鈦礦太陽能電池材料,隨著產品開發工作的不斷推進,逐步實現了相關產品技術積累,并于 201
92、6 年起開始完成部分產品的專利布局。公司現已有鈣鈦礦太陽能電池方面材料實現供應。圖 44:萬潤股份近年來收入規模持續提升 圖 45:萬潤股份近年來歸母凈利潤持續提升 資料來源:Wind,長江證券研究所 資料來源:Wind,長江證券研究所 圖 46:三月科技近年來營業收入不斷增長且凈利潤有望回正 資料來源:公司公告,長江證券研究所 -30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%01020304050602012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023Q1營業總收入(億元)同比(右)-50%0%50%100%1
93、50%200%0123456782012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023Q1歸屬凈利潤(億元)同比(右)-3,000-2,000-1,00001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000201420152016201720182019202020212022營業收入(萬元)凈利潤(萬元)%30 請閱讀最后評級說明和重要聲明 31/36 公司研究|深度報告 公司推陳出新的內驅力:強大的研發平臺及激勵機制 研發投入大,人員素質高 萬潤股份在研發方面的投入一直是重要的支出,在過去 10 年里公司不
94、斷加大研發端投入,研發費用率常年保持在 7%左右。2022 年公司研發費用達到 3.7 億元,占營業收入比例高達 7.0%,在國內化工公司中保持較高水準。依托于強大的研發團隊和自主創新能力,公司年均開發產品數百種,現擁有超過 6000 種化合物的生產技術,其中超過 2000 種產品已投入市場,獲得國內外發明專利五百余項。截至 2022 年底,公司共擁有 2442 名員工,由于公司業務以研發為導向,因此這些員工中有 644 名是研發人員(占比 26.4%),在研發人員中有 253 名擁有碩士學位(占研發人員 39.3%)。圖 47:公司研發支出常年保持較高水平 資料來源:Wind,長江證券研究所
95、 優秀的科技創新平臺幫助公司不斷拓寬核心產業布局 科技創新平臺科技創新平臺給公司提供源源不斷的給公司提供源源不斷的新新產品產品驅動力驅動力。憑借在化學合成領域的研發創新、專有技術、產業化應用、生產過程控制、關鍵參數控制及安環管理、職業健康等方面的技術和經驗積累,公司建立了以化學合成技術的研發與產業化應用為主導的科技創新平臺。公司科技創新平臺主要工藝涵蓋了有機合成、無機合成、高分子聚合、純化等多大類工藝,同時公司擁有多家在業內具備一定規模與影響力的專業化子公司。公司建立了具備國際互認資質的權威性分析測試中心,2022 年,公司分析測試中心已通過中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認可,為公司高
96、質量發展提供必要保障。未來公司將進一步強化新產品研發與產業化效率,提升公司核心競爭力,力爭成為世界先進化學材料制造者。憑借優秀的科技創新平臺,2022 年公司在其核心產業布局中新增了其他電子信息材料及新能源材料產業的布局。表 9:公司幾大核心產業布局 核心產業核心產業 主要產品主要產品 應用領域應用領域 經營規模經營規模 電子信息材料 液晶單體、液晶中間體 電視、手機、平板等顯示領域 公司與全球三大混晶巨頭達成長期穩定的供應關系,高端 TFT 液晶單體銷量占全球份額的 15%以上 OLED 中間體、升華前材料及成品材料 布局 OLED 材料產業鏈多年,中間體及單體業務國內領先,并持續開拓擁有自
97、主知識產權的 OLED 成品材料 環保材料 沸石分子篩、模板劑 汽車尾氣催化、煙道氣脫硝等領域 目前公司沸石系列環保材料理論產能近 10000 噸,隨著國六標準進一步推行,未來公司沸石環保材料的產能有望逐步釋放 0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%0.00.51.01.52.02.53.03.54.020132014201520162017201820192020202120222023Q1研發支出(億元)收入占比(右)%31 請閱讀最后評級說明和重要聲明 32/36 公司研究|深度報告 生命科學與醫藥產業 醫 藥 中 間 體、成 藥 制劑、原 料 藥、生 命 科學、體外診斷試劑 生
98、物醫藥領域 2016 年 3 月完成收購美國 MP 公司;2022 年美國 MP 公司和公司整體醫藥材料收入分別達 18.3 億元和 20.3 億元 其他電子信息材料 聚酰亞胺材料:取向劑PI、PSPI、熱塑性 PI 等 電視、手機、平板等顯示領域 子公司三月科技自主知識產權的 TFT 用聚酰亞胺成品材料(取向劑)2022 年已經在下游面板廠實現供應;三月科技自主知識產權的 OLED 用光敏聚酰亞胺(PSPI)成品材料已完成產品開發,目前正在開展下游面板廠推廣工作;熱塑性聚酰亞胺材料 PTP-01 產品已實現中試級產品供應 半導體制造材料:光刻膠樹脂、單體、清洗劑添加材料等 半導體器件 相關產
99、品主要包括光刻膠單體、光刻膠樹脂、光致產酸劑以及半導體制程中清洗劑添加材料等,并已有相關產品實現供應 新能源材料 電解液添加劑、鈣鈦礦太陽能電池材料、無氟質子交換膜等 太陽能器件 新能源電池用電解液添加劑材料已實現產品供應;其他產品處于研發或中試階段 資料來源:公司公告,長江證券研究所 實施股權激勵計劃,推動公司長期發展 2021 年 9 月 23 日,公司董事會、監事會審議通過了關于向 2021 年限制性股票激勵計劃激勵對象授予限制性股票的議案,確定以 9.8 元/股的授予價格向符合授予條件的610 名激勵對象授予共計 2120.2 萬股限制性股票。此次股權激勵計劃有助公司不斷吸收人才,調動
100、高管及員工積極性,推動公司在各項業務的持續發展。激勵考核激勵考核要求包括要求包括收入收入、ROE 和和 EVA 改善值改善值。股權激勵計劃授予的限制性股票,分年度進行業績考核并解除限售,以達到業績考核目標作為激勵對象的解除限售條件,考核目標包括營業收入增長、凈資產收益率及經濟增加改善值三項目標。營業收入目標以 2020 年為基數,2022-2024 年復合增長率超過 10%/11%/12%,ROE 在 2022-2024 年分別不低于 10.2%/10.5/10.8%,并要求經濟增加值改善值均大于 0。在具體目標數值考核的基礎上,營收復合增速及 ROE 考核要求不低于同行業平均水平及對標企業
101、75%分位數。激勵考核目標下,公司中期業績增長水平較高。激勵考核目標下,公司中期業績增長水平較高。根據計算,以公司 2020 年營收 29.2億元為基數,達到股權激勵要求的 2022-2024 年營業收入目標分別為 35.3/39.9/45.9億元。公司 2020 年資產周轉率為 0.5,權益乘數為 1.3,按照 2022-2024 年 ROE 目標 10.2%/10.5/10.8%計算,2022-2024 年凈利潤目標為 6.2/7.2/8.6 億元。2022 年公司歸母凈利潤為 7.2 億元,按照計算已完成業績考核目標。%32 請閱讀最后評級說明和重要聲明 33/36 公司研究|深度報告
102、投資建議:維持“買入”評級 多年研發積淀下公司新材料產品梯隊建設完備,分子篩為未來幾年貢獻增量,OLED材料、PI 材料、光刻膠材料及鋰電池電解液添加劑等業務接力長期成長。預計公司2023-2025 年歸屬凈利潤分別為 8.3、11.3 及 14.4 億元。%33 請閱讀最后評級說明和重要聲明 34/36 公司研究|深度報告 風險提示 1、下游需求不及預期。下游需求不及預期。顯示面板、醫藥、半導體、新能源等公司主要下游領域需求受宏觀經濟周期波動影響,若終端下游需求不及預期,則上游材料放量可能受到影響導致業績不及預期。2、新建項目進度低于預期。新建項目進度低于預期。募投項目整體建設進度可能受設備
103、供貨期長、物流不暢、施工受限等原因延后。3、項目研發進程不及預期。項目研發進程不及預期。公司布局新領域產品均為技術壁壘較高的新材料產品,如果研發進展不順利或延期,將影響新產品投放進程。4、盈利預測假設不成立或不及預期的風險盈利預測假設不成立或不及預期的風險:在對公司進行盈利預測及投資價值分析時,我們基于行業情況及公司公開信息做了一系列假設。我們預計隨著顯示面板、半導體器件滲透率持續提升,疊加公司新產品不斷投放,沸石、顯示材料、半導體材料、醫藥產品等產能進一步增長,從而帶動收入業績持續提升。預計公司 2023、2024 年營收 46.1、59.7 億元,增速-9.3%、29.6%;歸母凈利潤 8
104、.3、11.3 億元,增速 14.6%、36.5%。若上述假設不成立或者不及預期則我們的盈利預測及估值結果可能出現偏差,具體影響 包括但不限于公司業績不及我們的預期、估值結果偏高等。極端悲觀假設下,若新建產能投放不及預期,導致公司新增產能投放進度放緩,進而削弱公司收入增量;下游消費電子、半導體、醫藥等行業需求如果不及預期,則公司未來收入/業績可能增速放緩,假設極端悲觀情況下,2023、2024 年公司營業收入同比增速分別降低至-20.1%、12.6%;毛利率分別為 43.5%、44.0%,則對應測算歸母凈利潤同比增速將分別降低至 0.6%、17.3%。表 10:公司收入和利潤敏感性分析(百萬元
105、)基準情形基準情形 悲觀情形悲觀情形 2022 2023E 2024E 2022 2023E 2024E 營業收入 5080.5 4607.4 5973.2 5080.5 4060.8 4573.6 YOY 16.6%-9.3%29.6%16.6%-20.1%12.6%毛利率 39.7%43.4%44.2%39.7%43.5%44.0%歸母凈利潤 721.3 826.8 1128.3 721.3 725.5 851.1 YOY 15.1%14.6%36.5%15.1%0.6%17.3%資料來源:Wind,長江證券研究所%34 請閱讀最后評級說明和重要聲明 35/36 公司研究|深度報告 財務報
106、表及預測指標 Table_Finance 利潤表(百萬元)利潤表(百萬元)資產負債表(百萬元)資產負債表(百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 營業總收入營業總收入 5080 4607 5973 7576 貨幣資金 981 1545 829 2240 營業成本 3061 2606 3336 4216 交易性金融資產 206 256 306 356 毛利毛利 2019 2002 2637 3360 應收賬款 456 302 677 567 營業收入 40%43%44%44%存貨 1967 919 2726 1917 營業稅金及附加
107、 25 23 30 38 預付賬款 41 35 44 56 營業收入 1%1%1%1%其他流動資產 130 190 161 229 銷售費用 173 157 203 258 流動資產合計流動資產合計 3781 3246 4742 5365 營業收入 3%3%3%3%長期股權投資 21 21 21 20 管理費用 412 374 484 614 投資性房地產 117 235 352 470 營業收入 8%8%8%8%固定資產合計 3138 3764 4341 4869 研發費用 358 324 420 533 無形資產 466 532 597 662 營業收入 7%7%7%7%商譽 693 75
108、1 809 868 財務費用-68-3-14 1 遞延所得稅資產 114 114 114 114 營業收入-1%0%0%0%其他非流動資產 930 972 1009 1041 加:資產減值損失-163-70-70-70 資產總計資產總計 9260 9634 11984 13408 信用減值損失-25-5-5-5 短期貸款 140 160 180 200 公允價值變動收益 0 0 0 0 應付款項 864 442 1230 883 投資收益 5 5 6 8 預收賬款 0 0 0 0 營業利潤營業利潤 973 1090 1487 1902 應付職工薪酬 187 160 204 258 營業收入 1
109、9%24%25%25%應交稅費 139 126 163 207 營業外收支-23 0 0 0 其他流動負債 686 559 730 734 利潤總額利潤總額 951 1090 1487 1902 流動負債合計流動負債合計 2016 1446 2507 2282 營業收入 19%24%25%25%長期借款 345 345 345 345 所得稅費用 127 145 198 253 應付債券 0 0 0 0 凈利潤 824 945 1289 1649 遞延所得稅負債 10 10 10 10 歸屬于母公司所有者的凈利潤歸屬于母公司所有者的凈利潤 721 827 1128 1443 其他非流動負債 1
110、04 104 104 104 少數股東損益 103 118 161 206 負債合計負債合計 2475 1904 2966 2741 EPS(元)(元)0.79 0.89 1.21 1.55 歸屬于母公司所有者權益 6287 7113 8242 9685 現金流量表(百萬元)現金流量表(百萬元)少數股東權益 498 616 777 982 2022A 2023E 2024E 2025E 股東權益股東權益 6785 7729 9018 10668 經營活動現金流凈額經營活動現金流凈額 983 1918 636 2763 負債及股東權益負債及股東權益 9260 9634 11984 13408 取
111、得投資收益收回現金 6 5 6 8 基本指標基本指標 長期股權投資 0 0 0 0 2022A 2023E 2024E 2025E 資本性支出-1293-1189-1189-1189 每股收益 0.79 0.89 1.21 1.55 其他 367-172-172-172 每股經營現金流 1.06 2.06 0.68 2.97 投資活動現金流凈額投資活動現金流凈額-920-1357-1355-1354 市盈率 18.56 18.03 13.21 10.33 債券融資 0 0 0 0 市凈率 2.17 2.10 1.81 1.54 股權融資 8 0 0 0 EV/EBITDA 10.23 9.09
112、 7.46 5.46 銀行貸款增加(減少)617 20 20 20 總資產收益率 7.8%8.6%9.4%10.8%籌資成本-286-17-17-18 凈資產收益率 11.5%11.6%13.7%14.9%其他-269 0 0 0 凈利率 14.2%17.9%18.9%19.1%籌資活動現金流凈額籌資活動現金流凈額 70 3 3 2 資產負債率 26.7%19.8%24.7%20.4%現金凈流量(不含匯率變動影現金凈流量(不含匯率變動影響)響)204 564-716 1412 總資產周轉率 0.59 0.49 0.55 0.60 資料來源:公司公告,長江證券研究所%35 請閱讀最后評級說明和重
113、要聲明 36/36 公司研究|深度報告 投資評級說明 行業評級 報告發布日后的 12 個月內行業股票指數的漲跌幅相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅為基準,投資建議的評級標準為:看 好:相對表現優于同期相關證券市場代表性指數 中 性:相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平 看 淡:相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數 公司評級 報告發布日后的 12 個月內公司的漲跌幅相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅為基準,投資建議的評級標準為:買 入:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%增 持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間 中 性:相對同期相關證券市場代表性指數漲
114、幅在-5%5%之間 減 持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%無投資評級:由于我們無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使我們無法給出明確的投資評級。相關證券市場代表性指數說明:相關證券市場代表性指數說明:A 股市場以滬深 300 指數為基準;新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以恒生指數為基準。辦公地址 Table_Contact 上海 武漢 Add/浦東新區世紀大道 1198 號世紀匯廣場一座 29 層 P.C/(200122)Add/武漢市江漢區淮海路 88 號長江證券大廈 37 樓
115、 P.C/(430015)北京 深圳 Add/西城區金融街 33 號通泰大廈 15 層 P.C/(100032)Add/深圳市福田區中心四路 1 號嘉里建設廣場 3 期 36 樓 P.C/(518048)分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。分析邏輯基于作者的職業理解,本報告清晰準確地反映了作者的研究觀點。作者所得報酬的任何部分不曾與,不與,也不將與本報告中的具體推薦意見或觀點而有直接或間接聯系,特此聲明。重要聲明 長江證券股份有限公司具有證券投資咨詢業務資格,經營證券業務許可證編號:10060000。本報告僅
116、限中國大陸地區發行,僅供長江證券股份有限公司(以下簡稱:本公司)的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證,也不保證所包含信息和建議不發生任何變更。本公司已力求報告內容的客觀、公正,但文中的觀點、結論和建議僅供參考,不包含作者對證券價格漲跌或市場走勢的確定性判斷。報告中的信息或意見并不構成所述證券的買賣出價或征價,投資者據此做出的任何投資決策與本公司和作者無關。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可升可跌,過往表現不應作為日后的表現依
117、據;在不同時期,本公司可以發出其他與本報告所載信息不一致及有不同結論的報告;本報告所反映研究人員的不同觀點、見解及分析方法,并不代表本公司或其他附屬機構的立場;本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司及作者在自身所知情范圍內,與本報告中所評價或推薦的證券不存在法律法規要求披露或采取限制、靜默措施的利益沖突。本報告版權僅為本公司所有,未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制和發布。如引用須注明出處為長江證券研究所,且不得對本報告進行有悖原意的引用、刪節和修改??d或者轉發本證券研究報告或者摘要的,應當注明本報告的發布人和發布日期,提示使用證券研究報告的風險。未經授權刊載或者轉發本報告的,本公司將保留向其追究法律責任的權利。%36