《基礎化工行業研究:AI系列深度(三)超級芯片推動AI賦能預想刺激高頻高速樹脂材料需求-250305(16頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《基礎化工行業研究:AI系列深度(三)超級芯片推動AI賦能預想刺激高頻高速樹脂材料需求-250305(16頁).pdf(16頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 投資邏輯 英偉達英偉達高性能芯片推動高性能芯片推動 AIAI 領域高速發展,需求性能更強的高頻高速樹脂材料。領域高速發展,需求性能更強的高頻高速樹脂材料。英偉達在 2024 年 GTC 大會上發布了其Grace Blackwell 超級系列芯片產品 GB200,搭載了 36 個 GB200 芯片的服務器 NVIDIA GB200 NVL72,可使世界各地的機構都能夠在萬億參數的大語言模型(LLM)上構建和運行實時生成式 AI。并且該服務器相比于上一代 DGX H100,對于 LLM 推理工作負載,GB200 NVL72 平臺最高可提供 30 倍的性能提升,而其成本
2、和能耗最低可降至 1/25。英偉達超級芯片的推出,將成為新一輪工業革命的引擎,實現 AI 賦能各行各業的預想,推動 AI 領域的高速發展。樹脂材料是芯片零部件覆銅板的主要上游原材料之一,而介電性能中的介電常數 Dk 與介電損耗因子 Df 是衡量樹脂材料性能的主要指標之一。高性能芯片要求其應用的樹脂材料擁有更低的 Dk 及 Df,當前能夠滿足這些條件的高頻高速樹脂主要包括聚苯醚樹脂(PPO)、改性聚苯醚樹脂(PPE)、碳氫樹脂(PCH)、聚四氟乙烯樹脂(PTFE)等。云廠商加大云廠商加大 AIAI 資本開支催化資本開支催化 AIAI 服務器出貨量提升,刺激上游服務器出貨量提升,刺激上游 PPOP
3、PO 等等樹脂需求。樹脂需求。2025 年是 AI 發展的關鍵之年,眾多云廠商紛紛加大資本支出發展 AI 領域,以阿里巴巴為例,其 2024Q4 的資本支出 317.75 億元,環比增長 81.7%,大大超出預期。在不斷出臺的 AI 產業鏈利好政策及加大 AI 產業投資力度共同催化下,預計 2024 年 AI 服務器的全年出貨量達 167 萬臺,同比增長 41.5%。根據測算,預計 2025/2026 年 AI 服務器帶來的 PPO 樹脂全球需求量為 6964/10446噸,合計電子級 PPO 樹脂需求將達到 13353/16546 噸;AI 服務器帶來的碳氫樹脂全球需求量為 1077/161
4、6 噸;PTFE樹脂全球需求量為 476/714 噸。高頻高速樹脂材料國高頻高速樹脂材料國產化替代布局逐步進行,高端電子級樹脂材料產化替代布局逐步進行,高端電子級樹脂材料壁壘較高壁壘較高國產化國產化進程進程道阻且長。道阻且長。PPO/PPE 樹脂國內已有產能布局,上市公司圣泉集團擁有電子級 PPO 樹脂產能 1000 噸/年已于 2024 年上半年投產,東材科技 5000 噸/年的電子級 PPO 產能在建;電子級碳氫樹脂東材科技已有 3500 噸/年的產能在建,世名科技 500 噸/年電子級碳氫樹脂產能已經建成,圣泉集團正積極布局碳氫樹脂研發體系;國內對于電子級 PTFE 樹脂生產研發尚處于初
5、步階段,未來發展應用領域空間較大。高頻高速樹脂存在較多壁壘,作為芯片產業的上游原材料,其產品需要經過覆銅板、PCB、終端服務器等多家下游廠商的驗證后才能逐步擴大供應,供應商資質較難獲得;高頻高速覆銅板對于樹脂的性能要求較高,除了滿足介電常數和介電損耗因子外,對樹脂的耐熱性、耐磨性等多種性能同樣存在較高的要求,單一種類的樹脂材料往往難以滿足多方向的性能要求,需要針對特定性能進行特定的樹脂改性,由此帶來較大的技術壁壘。投資建議 東材科技在我國電子樹脂領域的研發及產能布局均處于行業領先地位,擁有較多的自主知識產權,自主研發出碳氫樹脂、活性酯樹脂、特種環氧樹脂等電子級樹脂。建議關注東材科技等已有電子級
6、高頻高速樹脂布局的上市公司。風險提示 原材料價格大幅波動,下游需求不及預期,中高端高頻高速樹脂研發不及預期,國產替代進程不及預期,下游技術迭代帶來的產品迭代,下游客戶突破不及預期等風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 掃碼獲取更多服務 內容目錄內容目錄 一、高性能芯片推動 AI 高速發展,刺激高頻高速樹脂更新換代.4 1.1 英偉達高性能芯片頻出,推動 AI 領域高速發展.4 1.2 超級芯片需要搭載高性能覆銅板,刺激高頻高速樹脂應用種類重心變化.5 1.3 政策及資本開支催化 AI 服務器出貨量提升,刺激高頻高速樹脂需求.7 二、AI 服務器刺激 PPO 樹脂需求增加,行業存在較
7、多壁壘.8 2.1 新一代英偉達服務器帶動電子樹脂單耗大幅提升.8 2.2 國產化替代逐步推進,產品需下游多方驗證壁壘較高.9 三、國產碳氫樹脂著手布局,PTFE 樹脂致力技術攻關.10 3.1 電子級碳氫樹脂國產化替代正在進行.10 3.2 高純度電子級 PTFE 樹脂是未來技術研發方向.11 四、投資建議.12 4.1 東材科技.12 4.2 圣泉集團.13 五、風險提示.14 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:英偉達 GB200 NVL72 服務器產品正反面示意圖.4 圖表 2:英偉達 GB200 超級芯片的雙 GPU 與 CPU 結構.4 圖表 3:GB200 與 H100 芯片 LLM 推
8、理量性能對比.5 圖表 4:GB200 與 H100 芯片模型訓練速度性能對比.5 圖表 5:GB200 與 H100 芯片能量效率性能對比.5 圖表 6:GB200 與 H100 芯片數據庫訪問量性能對比.5 圖表 7:松下 M8 與 M8S 覆銅板較前代覆銅板傳輸性能更優.6 圖表 8:M8 和 M8S 系列覆銅板產品性能表.6 圖表 9:覆銅板成本結構占比.7 圖表 10:常用樹脂基材的介電性能.7 圖表 11:阿里百度 2024Q3-Q4 資本支出(億元).7 圖表 12:騰訊 2023H1-2024H1 資本支出(億元).7 圖表 13:AI 及電子樹脂部分相關政策支持.8 圖表 1
9、4:2021 年我國 PPO 樹脂下游消費結構.8 圖表 15:全球電子級 PPO 樹脂需求測算.9 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 掃碼獲取更多服務 圖表 16:全球 PPO 產能及競爭格局.9 圖表 17:PPO 樹脂需要進行改性.10 圖表 18:PPO 存在較多改性方向與位點.10 圖表 19:國內電子級碳氫樹脂布局企業格局.10 圖表 20:常見材料的介電性能.11 圖表 21:PTFE 樹脂主要改性技術方向.11 圖表 22:2018 至 2024Q1-3 東材科技營收及 YOY.12 圖表 23:2018 至 2024Q1-3 東材科技歸母凈利潤及 YOY.12 圖表
10、 24:2018 至 2024Q1-3 東材科技主營構成.12 圖表 25:2018-2023 東材科技主營業務毛利率.12 圖表 26:2018 至 2024Q1-3 圣泉集團營收及 YOY.13 圖表 27:2018 至 2024Q1-3 圣泉集團歸母凈利潤及 YOY.13 圖表 28:2018 至 2024Q1-3 圣泉集團主營構成.13 圖表 29:2018-2023 圣泉集團主營業務毛利率.13 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 掃碼獲取更多服務 一、高性能芯片推動 AI 高速發展,刺激高頻高速樹脂更新換代 1 1.1.1 英偉達高性能英偉達高性能芯片芯片頻出,頻出,推動推
11、動 AIAI 領域高速發展領域高速發展 在 2024 年 3 月 18 日的 GTC 大會上,英偉達便發布了其 Grace Blackwell 超級芯片系列的 GB200,這或將是目前全球范圍內最強大的芯片:NVIDIA Blackwell 架構 GPU 具有 2080億個晶體管,通過 10TB/s 的片間互聯,將 GPU 裸片連接成一塊統一的 GPU;GB200 芯片通過 900GB/s 超低功耗的片間互聯,將兩個 GPU 與 CPU 相連。通過將 36 個 GB200 超級芯片組合在一起構建的 NVIDIA GB200 NVL72 平臺,可使世界各地的機構都能夠在萬億參數的大語言模型(LL
12、M)上構建和運行實時生成式 AI,并且對于 LLM 推理工作負載,相較于同樣數量的上一代芯片 H100,GB200 NVL72 平臺最高可提供 30 倍的性能提升,以及其成本和能耗最低可降至 1/25。圖表圖表1 1:英偉達英偉達 GB200GB200 NVL72NVL72 服務器產品正反面示意圖服務器產品正反面示意圖 來源:英偉達官網、國金證券研究所 圖表圖表2 2:英偉達英偉達 GBGB200200 超級芯片的雙超級芯片的雙 GPUGPU 與與 CPUCPU 結構結構 來源:英偉達官網、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3 3:GBGB2
13、00200 與與 H100H100 芯片芯片 LLMLLM 推理量推理量性能對比性能對比 圖表圖表4 4:GBGB200200 與與 H100H100 芯片模型訓練速度性能對比芯片模型訓練速度性能對比 來源:英偉達官網、國金證券研究所 來源:英偉達官網、國金證券研究所 圖表圖表5 5:GBGB200200 與與 H100H100 芯片芯片能量效率能量效率性能對比性能對比 圖表圖表6 6:GBGB200200 與與 H100H100 芯片芯片數據庫數據庫訪問量性能對比訪問量性能對比 來源:英偉達官網、國金證券研究所 來源:英偉達官網、國金證券研究所 此外,英偉達還計劃將在今年 3 月的 GTC
14、大會上,發布 GB 系列下一代超級芯片 GB300,在性能上或將有進一步提升。而這些超級芯片的推出,將成為推動新一輪工業革命的引擎,實現 AI 賦能各行各業的預想,推動 AI 領域的高速發展。1 1.2.2 超級芯片需要搭載高性能覆銅板,刺激超級芯片需要搭載高性能覆銅板,刺激高頻高頻高速高速樹脂應用種類重心變化樹脂應用種類重心變化 英偉達 GB 系列超級芯片具有極強的性能包括高速數據傳輸能力,這個性能對 GPU 硬件材料之一的覆銅板(CCL)材料的電性能具有較高需求。覆銅板材料本身在電場作用下存在一定的能量耗散,會造成信息傳輸過程中的信號損失,不利于信息的高速傳輸,其中我們最為關心的是電性能中
15、的介電常數 Dk 與介電損耗因子 Df,一般來說,信號傳播速度與 Dk的平方根成反比,Dk 越低傳播速度越快;信號傳播損失與 Df 成正比,Df 越低,信號損失越少。此外,信號頻率越高,對于同種材料而言傳輸損耗就越大,因此對于 GB 系列超級芯片這種高頻高性能芯片來說,使用的覆銅板材料必須具有極低的介電損耗因子,才能保證自身芯片的高性能使用。1163.5020406080100120140GB200 NVL72HGX H100Output Tokens per Second per GPU4X1X00.511.522.533.544.5GB200 NVL72HGX H100Speedup Ov
16、er H10025X1X051015202530GB200 NVL72HGX H100Relative Energy Efficiency901550102030405060708090100GB200 NVL72HGX H100X86Queries per Second行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7 7:松下松下 M8M8 與與 M8SM8S 覆銅板較前代覆銅板傳輸性能更優覆銅板較前代覆銅板傳輸性能更優 來源:Panasonic 官網、國金證券研究所 目前在覆銅板行業中,松下電工的 MEGTRON 系列是高速覆銅板領域的分級標桿,歷年發布的不同代 M
17、EGTRON 高速覆銅板都會成為覆銅板行業內其他廠商發布基本技術等級處于同一水平的對標產品,也是行業內擁有領先技術的企業和產品。當前松下發布的最新一代高速覆銅板是 MEGTRON 8 及 MEGTRON 8S(簡稱 M8 和 M8S),相比于前代的 MEGTRON 7 和MEGTRON 6,在傳輸損耗性能上有著十分明顯的提升,根據 Panasonic 官網披露的性能數據,M8S 系列覆銅板在 28GHz 的條件下,傳輸損耗相比于 M7 減少了 30%,更適用于作為高性能芯片的覆銅板硬件材料。圖表圖表8 8:M8M8 和和 M8SM8S 系列覆銅板產品性能表系列覆銅板產品性能表 項目 單位 ME
18、GTRON 8S MEGTRON 8 超低 Df 玻纖布 低 Df 玻纖布 超低 Df 玻纖布 低 Df 玻纖布 R-579YS(U)R-5795S(U)R-579YS(N)R-5795S(N)R-579Y(U)R-5795(U)R-579Y(N)R-5795(N)熱學性質 玻璃化轉變溫度 220 220 220 220 熱膨脹系數(厚度方向)1 ppm/35 35 50 50 2 240 240 270 270 電學性質 介電常數 Dk-3.19 3.22 3.08 3.13 介電損耗因子 Df-0.0012 0.0015 0.0012 0.0016 力學性質 抗剝強度 kN/m 0.7H-
19、VLP3 0.7H-VLP3 0.7H-VLP3 0.7H-VLP3 來源:Panasonic 官網、國金證券研究所 覆銅板是將玻璃纖維布或其他增強材料浸以樹脂,一面或兩面覆以銅箔,經熱壓而成的一種板狀材料,用以制作印刷電路板。根據中商情報網的數據,覆銅板的主要原料為銅箔、玻纖布、樹脂等,約占覆銅板成本的 90%,其中電子樹脂的成本占比約 26%。在這些原材料中,樹脂的電性能會很大程度上影響到覆銅板的傳輸損耗性能,因此高性能的覆銅板對于電子樹脂的性能要求會增高,樹脂的成本占比也會有所提升。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 掃碼獲取更多服務 圖表圖表9 9:覆銅板成本結構占比覆銅板成本
20、結構占比 來源:中商情報網、國金證券研究所 由之前松下電工官網披露的 M8 及 M8S 產品的介電性能數據來看,M8 系列的覆銅板的介電損耗因子 Df 基本都小于 0.002,而當前普通的雙馬樹脂 BMI 及聚苯醚樹脂 PPO 的性能都較難以滿足其在介電性能上的要求。由此可見隨著覆銅板性能的逐漸提高,對于樹脂基材的介電性能要求也會提高,目前主流高端覆銅板向著 PPO/PPE、PCH 甚至 PTFE 樹脂逐漸轉變,這些電子樹脂的滲透率及市場有望隨著高頻高速覆銅板的發展而逐步提高。圖表圖表1010:常用常用樹脂基材的介電性能樹脂基材的介電性能 樹脂品類 介電損耗因子 Df 信號傳輸損耗等級 環氧樹
21、脂、改性環氧樹脂 0.013 常規損耗 特種環氧樹脂、苯并噁嗪樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)等 0.0080.013 中損耗 聚苯醚樹脂(PPO)、BMI 等 0.0050.008 低損耗 改性聚苯醚樹脂(PPE)、碳氫樹脂(PCH)、聚苯乙烯基苯并噁嗪樹脂 0.0020.005 甚低損耗 聚四氟乙烯(PTFE)等 0.002 超低損耗 來源:艾邦高分子、國金證券研究所 1 1.3.3 政策及資本開支催化政策及資本開支催化 AIAI 服務器出貨量提升,刺激高頻高速樹脂需求服務器出貨量提升,刺激高頻高速樹脂需求 近年是 AI 發展的關鍵之年,眾多云廠商紛紛加大資本支出發展 AI 領域。國內主要
22、云廠商BAT 的資本支出近期都有著不同程度的增加,其中阿里的資本支出大大超出預期,2024Q4資本支出 317.75 億元,環比增長 81.7%,而阿里的 AI 業務云智慧(Cloud Intelligence Group)2024Q4 實現營收 317.42 億元,同比增長達 13%;騰訊 2024H1 資本支出達 230.88億元,同比增長達 176%。國內云廠商加大資本支出,有利于國產 AI 算力的發展,同時刺激 AI 服務器出貨量以及上游覆銅板、樹脂的需求提高。圖表圖表1111:阿里阿里百度百度 2 2024Q3024Q3-Q4Q4 資本支出(億元)資本支出(億元)圖表圖表1212:騰
23、訊騰訊 2 2023H1023H1-2024H12024H1 資本支出(億元)資本支出(億元)來源:各公司公告、國金證券研究所 來源:公司公告、國金證券研究所 42.1%26.1%19.1%2.7%6.5%3.5%銅箔樹脂玻纖布其他原材料制造人工174.91317.7516.4623.330501001502002503003502024Q32024Q4阿里百度83.64230.880501001502002502023H12024H1行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 掃碼獲取更多服務 政策方面,我國近年來在 AI 領域持續加大政策支持力度,中央經濟工作會議明確提出“人工智能+”行動
24、,將 AI 技術提升至國家戰略高度;自 2017 年國務院出臺新一代人工智能發展規劃以來,我國相繼出臺了多項政策,構建了全方位的政策支持體系。圖表圖表1313:AIAI 及電子樹脂部分相關政策支持及電子樹脂部分相關政策支持 相關產品 發布時間 發布部門 政策名稱 主要內容 AI 2017 年 7 月8 日 國務院 新一代人工智能發展規劃 把握市場世界人工智能發展趨勢,推進項目基地人才統籌布局,全面增強人工智能原始創新力 AI 2024 年 1 月18 日 工信部等七部門 關于推動未來產業創新發展的實施意見 未來產業主要包括未來制造、未來信息、未來材料、未來能源、未來空間、未來健康六大領域。電子
25、樹脂 2021 年 1 月 工信部 基礎電子元器件產業發展行動計劃(2021-2023 年)重點發展高頻高速、低損耗、小型化的光電連接器,超高速、超低損耗、低成本的光纖光纜,高頻高速、高層高密度印制電路板 電子樹脂 2024 年 1 月 工信部等九部門 原材料工業數字化轉型工作方案 以產業數字化驅動全產業鏈業務變革,加快推進原材料工業高端化、綠色化、安全化、高效化發展 來源:政府網站、國金證券研究所 不斷出臺的 AI 產業鏈利好政策,以及云廠商不斷加大投資力度共同催化,AI 服務器或將迎來較大增長。根據全球市場研究機構 Trend Force 發布的AI 服務器產業分析報告,2024 年受益于
26、臺積電、海力士、美光科技等上游供應商的產能擴張,高階 AI 服務器核心部件的供應緊張狀況得到了有效緩解,交貨周期大幅縮減,預計 2024 年 AI 服務器的全年出貨量達 167 萬臺,同比增長 41.5%,表現出十分強勁的市場增長勢頭。二、AI 服務器刺激 PPO 樹脂需求增加,行業存在較多壁壘 2.2.1 1 新一代英偉達服務器帶動新一代英偉達服務器帶動電子電子樹脂樹脂單耗單耗大幅提升大幅提升 PPO 樹脂的介電性能在五大通用工程塑料中最優,絕緣性、耐熱性能優異,除了用于 AI 服務器覆銅板樹脂基材外,在汽車領域,PPO 樹脂可用于制作汽車儀表盤、防護杠等需要高耐沖擊性能的部件,也可以代替
27、ABS 或 PC 用于鋰離子電池有機電解液的包裝材料。根據數據顯示,在我國 PPO 樹脂下游消費結構中,電子電器是最大的應用領域,占比達 72%,其次是汽車、機械領域。圖表圖表1414:2 2021021 年我國年我國 PPOPPO 樹脂下游消費結構樹脂下游消費結構 來源:華經產業研究院、國金證券研究所 英偉達 GB200 NVL72 相較于上一代 DGX H100 服務器在 GPU 的使用量上有著大幅度提升,根據英偉達官網數據,DGX H100 服務器使用了 8 個 GPU,而 GB200 NVL72 使用 36 個 GB200超級芯片共計 72 個 GPU,GPU 使用量是上一代服務器的
28、9 倍。OAM 是承載 GPU 芯片的板卡,與 GPU 存在一一對應的關系,在假設兩代服務器的 GPU 在電子樹脂的用量及種類沒有明顯變化的前提下,GB200 NVL72 的 OAM 用量將會是 DGX H100 的 9 倍,對應樹脂用量也將大幅提升。(1)單個 OAM 的樹脂用量,參考國金證券以往報告AI 服務器中到底需要多少 PCB中的數據,OAM 的面積尺寸約為 0.03 平方米;OAM 產品一般層數在 18 層左右,樹脂密度約72.0%11.0%8.0%3.0%6.0%電子電器汽車機械/流體工程輕紡其他行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 掃碼獲取更多服務 1.08g/cm3,假
29、設 OAM 電子樹脂中 PPO 樹脂使用占比約 60%,樹脂層厚度為 0.1mm,由此測算出單個 OAM 的樹脂用量約為 35g。(2)單個 UBB 主板產品設計一般層數 20 層,一般在 400*500mm 以上,同樣沿用 OAM 的材料使用假設,測算出單個 UBB 主板樹脂用量約為 259g。(3)以 NB200 NVL72 為參考,72 個 GPU 使用 72 個 OAM,共用一個 UBB 主板,單個 AI 服務器的 PPO 樹脂使用量約為 2.78kg(35*72+259=2779g)。(4)普通非 AI 服務器則以 DGX H100 參數作為參考測算,8 個 OAM 和 1 個 UB
30、B 用量,單個服務器的 PPO 樹脂用量約為 0.54kg(35*8+259=539g)。圖表圖表1515:全球電子級全球電子級 PPOPPO 樹脂需求測算樹脂需求測算 2023 2024E 2025E 2026E AI 服務器出貨量(萬臺)118 167 251 376 YOY 41.5%50%50%服務器出貨量(萬臺)1338.0 1365.4 1433.7 1505.4 YOY 2.05%5%5%AI 服務器占比 8.8%12.2%17.5%25.0%AI 服務器對應 PPO 需求(噸)3281 4643 6964 10446 其他服務器對應 PPO 需求(噸)6588 6471 638
31、9 6100 合計電子級 PPO 樹脂需求(噸)9869 11114 13353 16546 YOY 12.6%20.1%23.9%來源:TrendForce、廣合科技官網、東材科技公告、國金證券研究所 根據 TrendForce 的預測,2024 年 AI 服務器的全年出貨量約 167 萬臺,同比增長 41.5%,未來兩年由于 AI 算力等人工智能方向的投資大大增加,預測 AI 服務器增速為 50%;TrendForce 預估 2024 年全球服務器整機出貨量約 1365.4 萬臺,年增約 2.05%,預測未來兩年服務器出貨量增速為 5%。由此根據測算得出的單耗數據,全球未來兩年 AI 服務
32、器對應 PPO 樹脂需求為 6964/10446 噸,各服務器合計電子級 PPO 樹脂需求為 13353/16546 噸,增速較快。2.2 2.2 國產化替代逐步推進,產品需下游多方驗證壁壘較高國產化替代逐步推進,產品需下游多方驗證壁壘較高 當前全球 PPO/PPE 樹脂的海外龍頭主要包括 SABIC 以及日本三菱瓦斯化學和旭化成,其中SABIC 是全球 PPO 樹脂的龍頭企業,產能達 13.5 萬噸/年,PPE 產品種類豐富。國內 2005年南通星辰建成我國首套萬噸級 PPO 工業化生產裝置,產能 1 萬噸,實現了 PPO 材料的國產化;隨著多年的發展,國內已有較多企業建成 PPO 產能,其
33、中上市公司主要為圣泉集團與東材科技。盡管國內當前 PPO 樹脂產能較多,但是當前能滿足電子級 PPO 樹脂生產的產能十分有限,僅圣泉集團、東材科技的 PPO 樹脂產能明確為電子級 PPO 樹脂用于高頻高速覆銅板的原材料。圖表圖表1616:全球全球 PPOPPO 產能及競爭格局產能及競爭格局 企業 現有產能(噸/年)在建產能(噸/年)備注 海外 SABIC 135000-收購美國通用塑料(GE Plastic)而來,以 PPE 為主 三菱瓦斯化學 30000-產能數據經測算而來 旭化成 62000-國內 南通星辰 50000 由中國藍星集團 100%控股 鑫寶新材 90000-邯鄲 1 萬噸產線
34、,邢臺、唐山 4 萬噸產線 大連中沐化工 11000-圣泉集團 1000-2024 年上半年已投產 東材科技 100 5000 原 1000 噸聚苯醚項目終止,新投 5000 噸電子級 PPO 產能 來源:艾邦高分子、艾邦光伏、各公司公告等、國金證券研究所 盡管我國在 20 年前就已經實現了 PPO 樹脂的國產化,但是當前仍需要進口較多 PPO 樹脂,主要在于 PPO 樹脂存在著較多的壁壘。首先 PPO 樹脂作為芯片產業的上游原材料,其產品需要經過覆銅板、PCB、終端服務器等多家下游廠商的驗證認可后才能逐步擴大供應,供應商資質較難獲得,以銷定產、客戶認證的產品模式帶來了較大的進入壁壘。其次技術
35、層面上的壁壘在于未經改性的聚苯醚樹脂(PPO)一方面熔融溫度高,熔融粘度大,流動性行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 掃碼獲取更多服務 差,加工時需求的溫度達 300,熱塑加工較為困難;另一方面 PPO 樹脂存在的缺陷在于由于是熱塑性材料,且不耐某些有機溶劑,不能滿足覆銅板、電路板的要求。因此需要對PPO 樹脂進行改性,提高樹脂的性能使得其能夠滿足覆銅板及 PCB 的要求,即電子級PPO/PPE 樹脂的生產,同時改性的技術較為復雜,海外 PPO 龍頭企業擁有各自的改性技術,對聚苯醚的不同反應基團及位點進行改性來滿足具體不同的性能需求。圖表圖表1717:PPOPPO 樹脂需要進行改性樹
36、脂需要進行改性 圖表圖表1818:PPOPPO 存在較多改性方向與位點存在較多改性方向與位點 來源:淺析覆銅板用聚苯醚樹脂的改性技術、國金證券研究所 來源:淺析覆銅板用聚苯醚樹脂的改性技術、國金證券研究所 除此以外,從工業生產工藝端來看,根據一些學術論文中的數據,電子級 PPO 樹脂在生產過程中需要精確的控制和優化反應條件來控制 PPO 的平均分子量,同時由于當前 PPO 樹脂的生產方法存在溫度較高、耗時長等缺點,限制了其大規模的工業應用;對于改性 PPO 樹脂來說,改性過程中涉及多種反應,存在最終產物結構不明確的現象,增加了生產過程中的復雜性和不確定性。綜合以上來看,PPO 樹脂行業具有較高
37、的進入壁壘、技術和工藝壁壘,較難存在新進入者,短期全球的 PPO 供給格局難以發生較大變化。三、國產碳氫樹脂著手布局,PTFE 樹脂致力技術攻關 3 3.1.1 電子級碳氫樹脂國產化替代正在進行電子級碳氫樹脂國產化替代正在進行 碳氫樹脂是一類僅有 C、H 元素的熱塑性樹脂,分子量在 300-3000 之間,屬于低聚物的一種,有著較為優異的介電性能,其介電損耗因子較 PPO 樹脂更低,已成為高頻高速覆銅板領域開發的熱點,并逐漸成為高頻高速覆銅板生產所需的重要電子級樹脂之一。但是電子級碳氫樹脂在生產過程中還有著固化后膨脹系數低、耐熱性差、剝離強度低等缺陷,較難滿足高頻高速覆銅板的性能需求。因此電子
38、級碳氫樹脂生產難度較大,技術壁壘較 PPO 樹脂更高,通常搭配 PPO、PPE 混合樹脂用于高頻高速覆銅板。圖表圖表1919:國內電子級碳氫樹脂布局企業格局國內電子級碳氫樹脂布局企業格局 企業 代碼 碳氫樹脂布局程度 東材科技 601208.SH 2024 年 7 月計劃投資 7 億元建設“年產 20000 噸高速通信基板用電子材料項目”,其中包含 3500 噸電子級碳氫樹脂產能 世名科技 300522.SZ 2024 年上半年公司投資建設的“9000 噸級 UV 單體、2000 噸級光敏樹脂、500 噸級電子級碳氫樹脂等”項目主體建設已經竣工,處于項目調試階段 圣泉集團 605589.SH
39、引進國內外專家成立攻關團隊,針對高頻高速用碳氫樹脂進行研發,目前在相關產品上取得突破,在標桿企業獲得商業化訂單 伊森新材 833408.NQ 產品主要為功能性碳氫樹脂,主要銷往國內外大型木工膠公司、船舶漆公司;未來將不斷努力開發新型碳氫樹脂材料 來源:各公司公告、國金證券研究所 當前全球電子級碳氫樹脂主要由研發實力較強的美、日企業占據主導地位,例如美國的Sartmomar、CrayValley,日本的旭化成、三菱瓦斯化學等。我國碳氫樹脂行業起步較晚,本土企業與國際領先企業相比,在研發實力、規?;慨a實力、產品性能等方面還有較大差距,國內布局碳氫樹脂研發與生產領域的上市公司主要有東材科技、圣泉集
40、團、世名科行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 掃碼獲取更多服務 技等,其中東材科技已有 3500 噸/年電子級碳氫樹脂產能在建,世名科技 500 噸級電子級碳氫樹脂產能已經建成,圣泉集團正積極布局碳氫樹脂研發體系。3 3.2.2 高純度高純度電子級電子級 PTFEPTFE 樹脂樹脂是未來技術研發方向是未來技術研發方向 根據數據可知,PTFE 樹脂在目前應用的高頻高速樹脂中具有最優異的介電性能,其介電常數 Dk 和介電損耗因子 Df 在多種材料中最低,對應的基材的傳輸損耗也最低,是應用于高頻高速覆銅板最佳的樹脂材料。圖表圖表2020:常見材料常見材料的介電性能的介電性能 材料 介電常數
41、 Dk 介電損耗因子 Df PTFE 2.10 0.0004 熱固性塑料 2.202.60 0.00100.0050 APPE 2.50 0.0010 PPO 2.45 0.0007 氰酸酯 2.703.00 0.00300.0050 環氧樹脂 3.60 0.0250 來源:聚四氟乙烯在 5G 通信領域的應用進展、國金證券研究所 目前卻很少有企業能夠生產電子級 PTFE 樹脂,這與當前電子級 PTFE 樹脂的主要生產技術門檻有關。PTFE 樹脂應用于高頻線路板的最大問題在于 PTFE 成型溫度過高、加工困難以及粘接能力差,除此之外,PTFE 樹脂力學性能差、線膨脹系數大、導熱性差、價格昂貴都是
42、困擾已久的難題。為此需對 PTFE 進行表面改性、共混改性、填料改性、高性能纖維增強等改性方法。此外,受工藝限制,工業級的 PTFE 樹脂很難做到高純度,純度不足就難以滿足電子級 PTFE 樹脂的性能需求,用于覆銅板的 PTFE 樹脂純度要求高,生產難度大。這些都是未來高頻高速樹脂技術研究的主要方向。圖表圖表2121:PTFEPTFE 樹脂主要改性技術方向樹脂主要改性技術方向 改性技術 介紹 工藝 效果 表面改性 由于聚四氟乙烯特殊的分子結構,PTFE 自身的表面能極低,表面潤濕性能差、化學惰性高,與銅層粘結力很差,銅層與基材容易產生脫離的現象,常對其表面進行處理,使其表面活化和提高界面粘接性
43、 等離子體處理法、輻射接枝法、離子注人法和電暈法等 改變 PTFE 樹脂基體表面的粗糙度,促使表面引進官能團,改變 PTFE 樹脂表面的極性,改善聚四氟乙烯與銅箔、膠黏劑的界面粘附性能,提升聚四氟乙烯覆銅板的剝離力學性能 共混改性 由于 PTFE 的表面能極低,潤濕性差,采用相似相容原理、溶解度參數相近原理、表面張力相近的原則,將聚四氟乙烯與其他有機聚合物共混,以提高其本身的加工性能和使用性能 混合 PFA,聚全氟乙丙烯等 提升基板介電性能、剝離強度和彎曲強度等 填料改性 由于 PTFE 材料自身的熱膨脹系數過大、導熱系數偏低的缺陷,通過添加無機填料可以提高聚四氟乙烯覆銅板的硬度、耐熱性等性能
44、 添加 A10、納米薄片、微波介電陶瓷、玻璃纖維等 改善 PTFE 基材形貌、吸濕率、密度、介電性能和介電常數性能 高性能纖維增強 由于聚四氟乙烯最終的成型溫度在 380左右,目前所應用的高品質纖維多為無機纖維增強材料,常用的無機纖維增強材料為玻璃纖維布 高性能玻璃纖維氈玻璃纖維布聚四氟乙烯復合材料 改善介電性能、力學性能 來源:聚四氟乙烯在 5G 領域的應用研究進展、國金證券研究所 目前全球主流 PTFE 高頻產品是通過使用 PTFE 及碳氫樹脂材料工藝實現的,主要市場份額被美國羅杰斯(Rogers)、泰康麗(Taconic)、伊索拉(Isola)、日本中興化成和松下電工等少數廠商占據,以上
45、幾家占 PTFE 覆銅板市場份額的 90%以上,且市場供給相對有限。我國對于電子級 PTFE 的生產研發處于初步階段,掌握 PTFE 高頻覆銅板生產技術并能穩定提供產品的廠商極少,上市公司昊華科技正在積極布局通訊線纜用 PTFE 樹脂的新品技術研發和重點技術攻關;山東美氟科技股份有限公司的電子級 PTFE 制品已經陸續通過國內頭部半導體設備和零部件廠商的驗證,產品已經進入批量導入階段。國內電子級PTFE 樹脂行業仍處于萌芽階段,未來在高頻高速覆銅板的應用領域空間較大。電子級碳氫樹脂和 PTFE 樹脂作為性能更優于 PPO 樹脂的高頻高速樹脂,在使用中通常搭配 PPO/PPE 樹脂共同使用,因此
46、基于之前對 PPO 樹脂的需求測算邏輯,根據 PCH 樹脂相對密度為 1,假設在 AI 服務器中 PCH 的滲透率為 10%,全球未來兩年 AI 服務器對應 PCH 樹脂需求約為 1077/1616 噸。同理根據 PTFE 樹脂密度 2.2g/cm3,在假設滲透率為 2%的前提下,全球未來兩年 AI 服務器對應 PTFE 樹脂需求約為 476/714 噸。而在普通服務器方面,考慮到性能需求及成本、生產工藝等多方面因素,普通服務器使用 PCH 及 PTFE 樹脂的可行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 掃碼獲取更多服務 能性較小,高端電子級樹脂未來主要的需求由 AI 服務器貢獻。四、投資
47、建議 4.1 4.1 東材科技東材科技 四川東材科技集團股份有限公司成立于 1994 年,2011 年在上海主板上市。公司主要從事化工新材料的研發、制造和銷售,以新型絕緣材料為基礎,重點發展光學膜材料、電子材料、環保阻燃材料等系列產品,可廣泛應用于發電設備、特高壓輸變電、智能電網、新能源汽車、軌道交通、消費電子、光電顯示、電工電器、通信網絡等領域。公司近年來營收及歸母凈利潤業績數據較為穩定,2024 年 Q1-Q3 實現營收 32.45 億元,同比增長 14.85%,主要是公司新建產業化(新能源材料、光學膜材料、電子材料)產能逐步釋放,產銷量和營收規模有所提升。圖表圖表2222:2 20180
48、18 至至 2024Q2024Q1 1-3 3 東材科技營收及東材科技營收及 YOYYOY 圖表圖表2323:2 2018018 至至 2024Q12024Q1-3 3 東材科技歸母凈利潤及東材科技歸母凈利潤及 YOYYOY 來源:iFinD、國金證券研究所 來源:iFinD、國金證券研究所 公司目前的主營業務包括新能源材料、光學膜材料、電子材料、環保阻燃材料等,其中新能源材料主要生產晶硅太陽能電池背板基膜、特種環氧樹脂等,光學膜材料為光學級聚酯基膜,電子材料為電子級樹脂,環保阻燃材料為環保阻燃共聚型聚酯樹脂。各個業務的毛利率水平均維持在較高水平。圖表圖表2424:2 2018018 至至 2
49、024Q12024Q1-3 3 東材科技東材科技主營主營構成構成 圖表圖表2525:2 2018018-2 2023023 東材科技主營業務毛利率東材科技主營業務毛利率 來源:iFinD、國金證券研究所 來源:iFinD、國金證券研究所 在電子樹脂領域的研發及產能布局,公司處于國內行業領先地位。公司自主研發出碳氫樹脂、馬來酰亞胺樹脂、活性酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、特種環氧樹脂等電子級樹脂,與多家全球知名的覆銅板制造商建立了穩定的供貨關系。在新型高頻高速樹脂方面,公司密切關注 AI 技術的發展趨勢和變化,積極配合終端客戶新一代服務器的迭代升級,于 2024 年 8(10)01020304050607
50、0800510152025303540營業總收入(億元)YOY(%)(100)(50)0501001502000.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5歸母凈利潤(億元)YOY(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%新能源材料光學膜材料電子材料電工絕緣材料其他業務環保阻燃材料0%5%10%15%20%25%30%35%201820192020202120222023新能源材料光學膜材料電子材料電工絕緣材料環保阻燃材料絕緣材料行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 掃碼獲取更多服務 月 21 日公告投資 7 億元建設“年產 20000 噸高
51、速通信基板用電子材料項目”,其中包括5000 噸電子級低介質損耗熱固性聚苯醚(PPO)樹脂、2000 噸電子級非結晶型馬來酰亞胺樹脂、1500 噸電子級結晶型馬來酰亞胺樹脂、4000 噸電子級低介質損耗活性酯固化劑樹脂、3500 噸電子級碳氫樹脂、4000 噸電子級低介質損耗含磷阻燃樹脂。4.2 4.2 圣泉集團圣泉集團 圣泉集團始建于 1979 年,2021 年在滬市主板上市。公司是以化學新材料和生物質新材料、新能源相關產品的研發、生產、銷售為主營業務的高新技術企業,其中酚醛樹脂、呋喃樹脂產銷量規模位居國內第一、世界前列。公司主要產品包括環保型呋喃樹脂、耐熱及增韌改性高性能酚醛樹脂、印制電路
52、板及光刻膠用電子級酚醛樹脂、電子級環氧樹脂、改性阻燃酚醛泡沫、電池材料(硅碳負極材料、鈉電負極材料等)等。下游應用領域逐步拓展到汽車、風電、核電等機械制造領域,以及集成電路、液晶顯示器、軌道交通、航天航空、船舶運輸、建筑節能、高端剎車片、高端磨具磨料、冶金耐火、海洋防腐、3D 打印等國民經濟各個領域。公司近年來營收及歸母凈利潤業績數據較為穩定,2024Q1-Q3 公司實現歸母凈利潤 5.8 億元,同比增長 20.53%。圖表圖表2626:2 2018018 至至 2024Q12024Q1-3 3 圣泉集團營收及圣泉集團營收及 YOYYOY 圖表圖表2727:2 2018018 至至 2024Q
53、12024Q1-3 3 圣泉圣泉集團歸母凈利潤及集團歸母凈利潤及 YOYYOY 來源:iFinD、國金證券研究所 來源:iFinD、國金證券研究所 公司目前的主營業務包括合成樹脂及復合材料、鑄造用樹脂、電子化學品及其他業務,其中合成樹脂及復合材料主要為酚醛樹脂產品,公司擁有 10 大系列 800 多個品種,酚醛樹脂產能達到 65 萬噸/年;鑄造用樹脂主要為鑄造用呋喃樹脂;電子化學品主要包括特種電子樹脂(PPO)、特種環氧樹脂、電子級酚醛樹脂、馬來酰亞胺樹脂、碳氫樹脂等。各業務毛利率水平維持在較高水平。圖表圖表2828:2 2018018 至至 2024Q12024Q1-3 3 圣泉集團圣泉集團
54、主營主營構成構成 圖表圖表2929:2 2018018-20232023 圣泉圣泉集團集團主營主營業務毛利率業務毛利率 來源:iFinD、國金證券研究所 來源:iFinD、國金證券研究所 在高頻高速樹脂方面,公司 2005 年開始進入電子化學品領域,經過多年的精耕細作,實現了電子級酚醛樹脂、特種環氧樹脂的國產化替代。2023 年公司成功實現了 5G/6G 通訊(10)01020304050020406080100120營業總收入(億元)YOY(%)(40)(20)0204060801000.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0歸母凈利潤(億元)YOY(%)0%20%40%6
55、0%80%100%合成樹脂及復合材料其他業務鑄造用樹脂電子化學品衛生防護用品生物質產品10%20%30%40%50%60%70%201820192020202120222023合成樹脂及復合材料其他業務鑄造用樹脂電子化學品生物質產品衛生防護用品行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 掃碼獲取更多服務 PCB 板用特種電子樹脂量產,并率先通過終端客戶認證,產品面向高頻高速覆銅板,公司1000 噸新產線已建成投產。在電子級碳氫樹脂方面,為應對未來 AI 對高頻高速材料的需求,公司引進國內外知名專家,成立攻關團隊,針對高頻高速用碳氫樹脂進行研發,目前在相關產品上獲得突破,在標桿企業獲得商業化訂
56、單。五、風險提示 1、原材料價格大幅波動:原材料的價格上漲,相關化工材料公司的生產成本將相應增加,同時因產品價格調整幅度通常不及成本的變動幅度,相關公司毛利率將將下降,原材料價格大幅下降,相關公司的將有一定存貨減值;2、需求不及預期:高頻高速樹脂下游產業與宏觀經濟形勢存在較高關聯度,宏觀經濟的波動將影響樹脂行業需求,從而對公司的經營狀況產生影響;3、中高端高頻高速樹脂研發不及預期:中高端高頻高速樹脂國產替代過程中面臨研發和驗證等環節,研發進程和驗證進程可能不及預期;4、國產替代進程不及預期:算力芯片、化工原材料國產替代過程中面臨諸多困難,國產替代進程可能不及預期。5、下游客戶突破不及預期:高頻
57、高速樹脂作為 AI 服務器產業鏈的上游,產品需要通過CCL、PCB、服務器廠商的多重產業鏈驗證,下游客戶突破難度較高存在一定風險。6、下游技術迭代帶來的產品迭代:下游 AI 發展迅速,技術更迭進度加快,未來下游技術迭代可能會帶來上游高頻高速樹脂產品迭代的風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 掃碼獲取更多服務 行業行業投資評級的說明:投資評級的說明:買入:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上;增持:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%;中性:預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%;減持:預期未來 36 個月內該行業下跌幅
58、度超過大盤在 5%以上。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 掃碼獲取更多服務 特別聲明:特別聲明:國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發,需注明出處為“國金證券股份有限公司”,且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法,故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告
59、的觀點及市場實際情況不一致,國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,在不作事先通知的情況下,可能會隨時調整,亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用,在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過
60、往的業績并不能代表未來的表現??蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品,使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下,國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公
61、司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密,只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法,本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級)的投資者使用;本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資,遭受任何損失,國金
62、證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告,則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議,國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有,保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話:021-80234211 郵箱: 郵編:201204 地址:上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話:010-85950438 郵箱: 郵編:100005 地址:北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話:0755-86695353 郵箱: 郵編:518000 地址:深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806
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