1、產業升級新機遇,國產替代正當時 證券分析師:宋濤 : A0230516070001;沈衡:A0230518090001 研究支持:沈衡:A0230518090001 聯系人:馬昕曄:A0230511090002 2020.03.16 新材料行業投資策略 主要內容主要內容 1. 新材料高端應用多被海外壟斷,貿易環 境變化刺激國產化契機 2. 技術路線已成熟,國產替代正當時 3. 產業升級新機遇,新興成長快發展 4. 軍工應用受封鎖,自主突破強國路 5. 投資建議 2 qRpQrRqMrMoQpNqRqPyRmPbRdNaQtRmMoMpPkPqQmPjMpOvN7NrRyQMYnRpRxNoNr
2、O 3 1.11.1 新材料支撐技術革命,高端應用多被海外壟斷新材料支撐技術革命,高端應用多被海外壟斷 材料是人類一切社會生活和經濟發展的基礎性要素,作為關鍵資源投入,一次次推動 著技術革命的進步。 新材料是指傳統的材料改良后性能顯著提高或者產生新功能的一些材料,或者是 具有特殊功能或優異性能的新發現的材料,是工業產品質量升級轉換的保障、產 業技術創新的前提,是支撐國民經濟發展的基礎產業。 世界各國競相將發展新材料產業列為國際戰略競爭的重要組成部分。 產業發展與關鍵新材料 資料來源:CNKI,申萬宏源研究 各國新材料戰略計劃 國家 戰略計劃 重點發展領域 中國 新材料產業發展指南、“十三五”材
3、料領域科技 創新專項規劃、新材料產業“十三五”發展規 劃、關于加快新材料產業創新發展的指導意見、 關鍵材料升級換代工程實施方案等 先進基礎材料,包括先進鋼鐵材料、先進有色金屬材 料、先進化工材料、先進建筑材料等;關鍵戰略材料, 包括高性能纖維及復合材料、稀土功能材料、特種合金 等;前沿新材料,包括石墨烯、金屬及高分子增材制造 材料、形狀記憶合金等 美國 能源材料網絡計劃、國家納米技術計劃、材 料基因組計劃戰略規劃、先進伙伴制造計劃等 新能源材料、生物與醫藥材料、環保材料、納米材料、航 空航天材料、材料基因組、寬禁帶半導體材料等 歐盟 歐盟能源技術戰略計劃、能源 2020 戰略、 歐洲 2020
4、 戰略、“地平線 2020”計劃等 結構材料、光學與光電材料、低碳產業相關材料、信息技 術材料、生物材料、石墨烯等 英國 低碳轉型計劃、英國可再生能源發展路線圖、 英國工業 2050等 低碳產業相關材料、高附加值制造業相關材料、生物材 料、海洋材料等 德國 2025 高技術戰略、工業 4.0 戰略、材料技 術 MaTech、為工業和社會而進行材料創新 WING等 可再生能源材料、生物材料、電動汽車相關材料等 日本 第五期科學技術基本計劃、能源基本計劃、 元素戰略研究等 納米材料、電子信息材料、新能源材料、節能環保材料等 韓國 新增長動力規劃及發展戰略、第五次核能振興綜 合計劃、第四次科學技術基
5、本計劃等 顯示材料、存儲材料、可再生能源材料、信息材料等 俄羅斯 2030 年前能源戰略、2030 年前科學技術發展 優先方向等 耐高溫材料、宇航材料、新能源材料、節能環保材料、納 米材料、生物材料、醫療和健康材料、信息材料等 4 1.11.1 新材料支撐技術革命,高端應用多被海外壟斷新材料支撐技術革命,高端應用多被海外壟斷 在電子材料、特種工程塑料、高性能纖維、航空航天材料等高端工業應用領域龍頭企 業主要集中于美國、歐洲及日韓。 我國企業在稀土功能材料、玻纖材料等相對低端工業應用領域占有較大市場份額。 資料來源:CNKI,申萬宏源研究 材料分類細分材料全球格局 半導體材料 光刻膠日本合成橡膠
6、、東京應化、信越化學、富士電子材料和美國陶氏化學壟斷 硅片日本信越、SUMCO、德國Siltronic等壟斷,國內上海新昇12寸大硅片有突破 電子特氣美國氣體化工、普萊克斯、日本昭和電工、法國法液空等為主 高純試劑德國BASF、韓國東進、日本關東電化等為主,國內江化微等較領先 濺射靶材 日本日礦金屬、東曹、美國普萊克斯、霍尼韋爾等壟斷,國內江豐電子較 領先 拋光材料美國陶氏化學、卡博特微電子壟斷,國內安集微電子較領先 顯示材料 混合液晶 德國默克、日本Chisso、DIC壟斷,國內和成顯示、八億時空、誠志永華正 在替代 OLED發光材 料 美國UDC、日本出光興產、美國陶氏化學、韓國三星等為主
7、,國內專利材 料嘗試突破 偏光片LG 化學、住友化學、日東電工壟斷,國內三利譜較領先 高性能纖維 碳纖維 日本東麗、東邦、三菱、美國Hexel、卓爾泰克、德國SGL等壟斷,國內光 威復材較領先 芳綸纖維美國杜邦、日本帝人壟斷,國內泰和新材較領先 前沿新材料石墨烯全球處于共同起步階段 材料分類細分材料全球格局 先進鋼鐵 材料 高強度汽車用鋼 全球高度競爭,寶鋼、武鋼領先 海洋平臺用鋼日本新日鐵、JFE及德國迪林根鋼鐵公司全球領先 先進有色 金屬材料 高性能輕合金鎂合金、鈦合金、鋁合金我國發展成熟 稀土釹鐵硼釹鐵硼磁材我國占據全球第一 高溫合金 美國ATI、特殊金屬、卡朋特、德國蒂森克虜伯、日本日
8、立金屬、冶金工 業全球領先,我國差距較大 先進無機 非金屬材 料 玻璃纖維國內中國巨石、泰山玻纖、重慶國際占全球約40% 氣凝膠全球處于共同起步階段 石英玻璃 高端領域被美國邁圖、德國賀利氏、日本東曹合計占比超60%,國內菲利 華占有一席之地 特種工程 塑料 聚酰亞胺 美國杜邦、日本宇部、鐘淵化學、韓國科隆、SKC壟斷,國內時代新材 實現高端化學亞胺法量產 聚砜德國BASF、比利時索爾維、日本住友和印度加爾邁化學為主 聚苯硫醚 日本東麗、吳羽化學、東曹、東燃、美國FORTRON為主,日本占全球 70% 聚苯醚沙特SABIC、日本旭化成、三菱瓦斯為主 主要新材料市場全球格局 5 1.2 1.2
9、發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快 速上升期速上升期 研發是新材料企業長盛不衰的根源,新材料研發周期長、回報慢,因此自主研發的企 業必須具備足夠的抗風險能力。 海外成熟化工企業研發強度呈現下滑趨勢。 主要是由石化產業鏈延伸的新材料在上世紀七八十年年代就已經成熟,化學工業 基本不再產生基本的新學識,新物質、新品種的創造越來越難。而醫藥行業的研 發強度則不斷提升。 杜邦1961年產出聚酰亞胺薄膜Kapton,1972年實現了芳綸Kevlar纖維的商品化, 東麗1973年便開始用碳纖維制造高爾夫球桿。 美國化工、醫藥企業研發投入海外典型新材料企業研發
10、強度 資料來源:Wiley, Bloomberg, 申萬宏源研究 6 1.2 1.2 發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快 速上升期速上升期 海外化工企業成熟,更多精力轉向工藝技術服務提升從而降低成本,另一方面加大海 外市場的擴展。 國內化工企業尚處于成長階段,全球化工研發投入主要由中國驅動。 發達國家化工行業研發強度持續下滑化工行業研發投入主要由中國驅動 資料來源:Wiley, 申萬宏源研究 7 1.2 1.2 發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快 速上升期速上升期 研發強度難有提升的情況同樣反應
11、在國家層面。 美國、日本等發達國家早期通過高強度的研發快速實現了高度成熟的工業化,日 本1980年代研發強度已經超過2%,相關配套產業十分成熟,因此進一步的實體 創新越發困難,近20年來美國、日本的研發強度增長趨勢十分緩慢,美國基本維 持在2.6%-2.8%,日本維持在3.0%-3.5%。 中國研發投入占GDP比重則逐年提升,2018年提升至2.18%。 2018年世界各國研發經費投入世界各國研發經費投入占GDP比重 資料來源:聯合國教科文組織,Wind,申萬宏源研究 8 1.2 1.2 發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快發達國家新材料研發強度難有提升,國內正處快 速上升期速上升期 我
12、國產業所處生命周期落后于海外,研發強度具備持續提升空間。 計劃經濟時代,生產主要以滿足基本生活和工業需求為主。 高新技術產業高投入慢回報風險大的特點,國營企業對新材料研發缺乏動力,而 民營企業外部資金支持不足。造成我國汽車、航空、電子信息等高端工業基礎薄 弱,下游需求牽引不足。 瓦森納協定使得海外對國內施行產品、設備和技術的多重封鎖,倒逼國內只 能通過自主研發進行突破。 我國研發強度1996年以來持續提高,但當前也僅達到日本1980年代的水平。 國內新材料所處生命周期發達國家新材料所處生命周期 資料來源:CNKI,申萬宏源研究 9 1.3 1.3 全球貿易不確定性加強,自主可控需求迫切全球貿易
13、不確定性加強,自主可控需求迫切 全球貿易不確定性加強,自主可控需求迫切。 近年來美國陸續將中興通訊、華為、福建晉華、??低暤雀呖萍计髽I加速“實 體清單”,限制將美國的技術、產品、設備出口給上述企業,試圖打壓國內科技 發展。 2019年7月,日本宣布對韓國關鍵電子材料進行出口管制,包括“含氟聚酰亞 胺”、“光刻膠”、“高純氟化氫”等日方占據壟斷地位的產品。 上游關鍵材料、設備成為國內科技發展“卡脖子”的核心環節,自主國產化需求 迫切。 全球貿易糾紛增加 資料來源:政府網站,申萬宏源研究 日期國家事件 2019/10美國 美國商務部宣布將??低?、大華股份、科大訊飛、曠視科技、商湯科技、依圖科技
14、 、頤信科技等中國科技企業列入了出口管制的“實體清單”。 2019/7日本日本限制向韓國出口“含氟聚酰亞胺”、“光刻膠”、“高純氟化氫” 2019/5美國美國將華為及其70個分支結構納入“實體清單”。 2018/11美國 美國商務部以威脅美國國家安全為由宣布制裁中國福建晉華集成電路有限公司,美國 公司被禁止向后者出售軟件、技術及產品 2018/4美國 美國商務部發布公告稱,美國政府在未來7年內禁止中興通訊向美國企業購買敏感產 品。2018年7月宣布解禁。 10 1.4 1.4 產業大勢帶動行業需求,大國角力促進國產替產業大勢帶動行業需求,大國角力促進國產替 代,新材料企業發展有望加速代,新材料
15、企業發展有望加速 產業大勢帶動行業需求:半導體、顯示面板等行業產能向大陸轉移趨勢明顯,新能源 汽車、5G等產業發展大勢明確,帶動上游材料需求確定性增長。 大國角力促進國產替代:中美、日韓等貿易不確定性增強,上游國產化配套需求迫切, 國內材料企業迎來新機遇,發展有望加速。 新材料細分投資領域梳理 資料來源:申萬宏源研究 主要內容主要內容 1. 新材料高端應用多被海外壟斷,貿易環 境變化刺激國產化契機 2. 技術路線已成熟,國產替代正當時 3. 產業升級新機遇,新興成長快發展 4. 軍工應用受封鎖,自主突破強國路 5. 投資建議 11 12 2.1 2.1 半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步
16、半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步 我國半導體產業自給率低,大量依賴進口。 2018年中國集成電路進口金額超過3000億美元,超過原油約700億美元,是進口 金額最大的商品。 據IC Insights統計,2018年中國IC產值僅占市場規模的15.3%,預計到2023年也 僅提升至20.5%。 中國集成電路進口金額已大幅超過原油(億美元)2018年中國IC市場自給率僅15.3% 資料來源:Wind,IC Insights,申萬宏源研究 13 半導體產業持續向中國大陸轉移,市場增速全球領先。 2018年中國半導體銷售額達到1579億美元,占全球比重提升至33.9%。 根據IC Insigh
17、ts統計,2019年全球純晶圓代工市場同比下降2%,但中國大陸卻實現 了6%的正增長,是全球唯一實現增長的地區。 由于“中國效應”,2018年全球半導體資本支出首次突破1,000億美元。中國企業 半導體資本支出110億美元,超過歐洲和日本企業半導體資本支出總和107億美元。 2019年長江存儲3D NAND、合肥長鑫DRAM存儲項目相繼投產;中芯國際14nm量產, 并邁向7nm先進支撐,我國半導體產業技術逐漸成熟提升產業鏈自主化信心。 中國半導體銷售額占全球比重持 續提升(億美元) 2019年純晶圓代工市場中國 是唯一實現增長地區 2018年中國半導體企業資本 支出超過歐洲和日本 2.1 2.
18、1 半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步 資料來源:Wind,IC Insights,申萬宏源研究 14 半導體材料處于整個半導體產業鏈的上游環節, 對半導體產業發展起著重要支撐作用,具有產 業規模大、細分行業多、技術門檻高、更新速 度快等特點。 半導體材料處于產業鏈上游 晶圓制造材料市場分布 半導體材料各環節核心公司(黃色為科創板相關企業) 2.1 2.1 半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步 資料來源:CNKI,SEMI,申萬宏源研究 15 受益下游半導體規模持續增長,中國半導體材料市場增速遠高于全球。
19、 2018年,全球半導體材料銷售額約519億美元,其中晶圓制造材料約322億美元, 2010-2018年CAGR 4.3%;半導體封裝材料約197億美元,2010-2018年CAGR -1.3%。 2018年,中國半導體材料銷售額約794億元,其中晶圓制造材料約408億元, 2010-2018年CAGR 13.1%;半導體封裝材料約386億元,2010-2018年CAGR 10.7%。 全球半導體材料銷售額(億美元)中國半導體材料銷售額(億元) 2.1 2.1 半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步 資料來源:SEMI,申萬宏源研究 16 2.1 2.
20、1 半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步半導體產業向大陸轉移,材料國產化逐漸起步 國家大基金及社會資本大力支持為我國集成電路產業發展保駕護航。 2014年10月國家集成電路產業投資基金正式設立,一期總資本額1387億元人民 幣。同時大基金投資極大地撬動了境內外資金投資我國集成電路產業的積極性, 直接帶動地方投資基金5145億元,行業融資環境明顯改善,有力提振了我國發展 安全可靠集成電路產業的信心。 大基金一期累計有效投資項目達到70個左右,覆蓋了集成電路設計、制造、封裝 測試、裝備、材料、生態建設等各環節,實現了在產業鏈上的完整布局。 國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司于2019年1
21、0月22日注冊成立,注冊 資本2041.5億元。大基金二期有望在材料和設備領域給與更多的投資支持。 國家集成電路基金投資約70個項目大基金一期投資各產業鏈占比 資料來源:中國半導體行業協會,申萬宏源研究 17 2.1 2.1 半導體材料之硅片半導體材料之硅片 硅片是制作集成電路的重要材料。目前90%以上半導 體產品采用硅基材料。 硅片尺寸的擴大和芯片線寬的減小是集成電路行業技 術進步的兩條主線。硅片尺寸越大每片硅片上可以制 造的芯片數量越多,隨之制造成本也就越低。 全球硅片出貨量持續增長,300 mm(12英寸)硅片 占比不斷提升。 硅片技術演進史 資料來源:硅產業招股說明書,新材料在線,Wi
22、nd,申萬宏源研究 硅片生產工藝 300 mm硅片占比持續提升全球硅片出貨量(百萬平方英寸) 18 2.1 2.1 半導體材料之硅片半導體材料之硅片 2018年全球硅片市場規模約114億元美元(不含 SOI ) 。 市 場 主 要 被 信 越 化 學 、 SUMCO 、 Siltronic、環球晶圓、SK Siltron等壟斷。尤其 300mm大硅片前五家份額約98%。 SUMCO預測2019-2023年300mm硅片需求 CAGR約5.3%。 2018年全球硅片市場份額 資料來源:硅產業招股說明書,SUMCO,申萬宏源研究 全球硅片市場規模(億美元) 全球300mm硅片供需預測 19 2.1
23、 2.1 半導體材料之硅片半導體材料之硅片 2018年國內硅片市場規模約10億美元(不含SOI)。2014年起,隨著中國各半導體制造生 產線投產、中國半導體制造技術的不斷進步與中國半導體終端產品市場的飛速發展,中國大 陸半導體硅片市場步入了飛躍式發展階段。 國內企業積極規劃8寸、12寸硅片產能,但實際效果有限。尤其12寸硅片基本依賴進口。 目前硅產業集團旗下上海新昇實現12寸大硅片國產化突破,部分產品已獲得格羅方德、中 芯國際、華虹宏力、華力微電子、長江存儲、華潤微電子等芯片制造企業的認證通過。國產 化曙光初現。 總投資額(億元)8寸(萬片/月)12寸(萬片/月) 上海新昇68-60 超硅上海
24、100-30 超硅重慶50505 超硅成都50-50 天津領先-302 中環領先無錫一期1007515 中環領先無錫二期100-35 金瑞泓-12- 金瑞泓衢州504010 金瑞泓微電子83-30 有研德州802330 杭州中芯603520 寧夏銀和一期3115- 寧夏銀和二期603520 合晶鄭州572020 安徽易芯30-15 奕斯偉西安110-50 四川經略501040 啟世半導體200-120 中晶嘉興110-100 睿芯晶20-10 合計1409345662 資料來源:硅產業招股說明書,芯思想研究院,申萬宏源研究 中國硅片市場規模(億美元)中國硅片產能規劃 20 2.1 2.1 半導
25、體材料之拋光材料半導體材料之拋光材料 CMP(化學機械拋光)的過程包含了機械去除作用以及化學反應作用,二者相輔相成 實現被拋材料的表面平整化。CMP技術在半導體350nm技術節點開始大量引入,隨 著工藝制程的進步,CMP次數越來越多,重要性越來越高。 拋光材料是工藝中必不可少的耗材,主要包括拋光液(Slurry)和拋光墊(Pad)。 拋光液一般由磨料 、表面活性劑、穩定劑、氧化劑和分散劑等組成。 拋光墊主體材料以聚氨酯為主。 CMP工藝示意圖 資料來源:安集科技招股說明書,CCMP,申萬宏源研究 制程提升提高CMP拋光需求(單數:次) 3D閃存CMP拋光次數翻倍(單 數:次) 21 2018年
26、全球拋光液市場規模約12.7億美元,拋光墊市場規模約7.4億美元,卡博特微 電子預計拋光材料市場需求2019-2023年將維持4-6%的增長。 全球拋光液市場主要被卡博特微電子、Hitachi、Fujimi、Versum、Dow等占 據。由于拋光液隨著工藝制程的進步品類不斷豐富,因此行業格局逐漸分散化。 國內安集科技是唯一實現國產化的企業,占全球份額約2.4%。 全球拋光墊市場主要被陶氏壟斷,不同于拋光液,拋光墊隨著工藝制程進步并沒 有出現太大的革新,因此新進入者很難挑戰陶氏的壟斷地位。國內鼎龍股份部分 產品已通過12寸主流晶圓廠認證,有望逐漸放量。 CMP拋光液和拋光墊市場規模拋光液全球市場
27、格局拋光墊全球市場格局 資料來源:CCMP,SEMI,申萬宏源研究 2.1 2.1 半導體材料之拋光材料半導體材料之拋光材料 22 2.1 2.1 半導體材料之電子氣體半導體材料之電子氣體 廣義的“電子氣體”指電子工業生產中使用的氣體,是最重要原材料之一,狹義的 “電子氣體”特指電子半導體行業用的特種氣體。 電子氣體在電子產品制程工藝中廣泛應用于離子注入、刻蝕、氣相沉積、摻雜等工藝, 被稱為集成電路、液晶面板、LED 及光伏等材料的“糧食”和“源”。 類別用途主要產品 化學氣相沉積(CVD) 氨氣、氦氣、氧化亞氮、TEOS(正硅酸乙酯)、TEB(硼酸三 乙酯)、TEPO(磷酸三乙酯)、磷 化氫
28、、三氟化氯、二氯硅烷、氟化氮、硅烷、六 氟化鎢、六氟乙烷、四氯化鈦、甲烷等 離子注入 氟化砷、三氟化磷、磷化氫、三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、 六氟化硫、氙氣等 光刻膠印刷氟氣、氦氣、氪氣、氖氣等 擴散氫氣、三氯氧磷等 刻蝕 氦氣、四氟化碳、八氟環丁烷、八氟環戊烯、三氟甲烷、二氟甲 烷、氯氣、溴化氫、三氯化硼、六氟化硫、一氧化碳等 摻雜 含硼、磷、砷等三族及五族原子之氣體,如三氯化硼、乙硼烷、 三氟化硼、磷化氫、砷化氫等 電子大宗氣體環境氣、保護氣、載體氮氣、氧氣、氬氣、二氧化碳等 電子特種氣體 領域電子特種氣體 電子大宗氣體 液晶面板30%-40%60%-70% 集成電路約 50%約 50%
29、 LED、光伏50%-60%40%-50% 氣體等級純度要求雜質含量(V/V)應用領域 普通氣體3N 1000*10-6 一般器件 純氣體4N 100*10-6 晶體管等 高純氣體5N 10*10-6 大規模集成電路和特殊器件 6N 1*10-6 6N0.1*10-6 超大規模集成電路和特大規模集成電路超高純氣體 電子氣體分類電子氣體應用比例 氣體純度標準 資料來源:金宏氣體招股說明書,申萬宏源研究 23 2.1 2.1 半導體材料之電子氣體半導體材料之電子氣體 2018年全球晶圓制造用電子氣體市場規模約42.7億 美元,全球市場主要被美國空氣化工、普萊克斯、法 國液空、日本大陽日酸等壟斷。
30、2018年中國特種氣體市場約296億元,其中電子特 種氣體占約41%,半導體用電子特氣約55億元。 國內在部分細分領域開始實現進口替代,如含氟特氣 企業華特氣體、科美特、七一八所、黎明院等。 全球半導體電子特氣市場規模 (億美元) 中國特種氣體市場規模(億元)中國特種氣體市場分布 全球電子特氣格局 資料來源:SEMI,前瞻產業研究院,申萬宏源研究 24 2.1 2.1 半導體材料之前驅體半導體材料之前驅體 IC前驅體是應用于半導體生產制造工藝,攜有目標元素,呈氣態或易揮發液態,具備 化學熱穩定性,同時具備相應的反應活性或物理性能的一類物質,在薄膜、光刻、互 連、摻雜技術等的半導體制造過程中,主
31、要應用于氣相沉積(包括PVD、CVD 及 ALD),以形成符合半導體制造要求的各類薄膜層。 日本富士經濟預計2019年全球前驅體市場規模約1358億日元(約13億美元),隨著 3D存儲結構的復雜化,將帶動high K及金屬前驅體市場快速增長。 全球前驅體主要被法液空、默克、Versum(已被默克收購)、三星SDI等壟斷。國內 雅克科技通過收購韓國UP Chemical填補了國內空白,產品已進入主流半導體客戶; 南大光電承擔了“ALD金屬有機前驅體產品的開發”02專項,產品處于認證階段。 半導體核心前驅體材料全球前驅體市場規模(百萬日元) high K及金屬前驅體市場快速增長 資料來源:DNF,
32、日本富士經濟,Techcet,申萬宏源研究 25 2.1 2.1 半導體材料之濕化學品半導體材料之濕化學品 濕化學品也成超凈高純試劑或工藝化學品:包括無機酸類、無機堿類、有機溶劑類和 其他類,用于濕法清洗劑、光刻膠配套試劑、濕法蝕刻劑和摻雜以及芯片銅互連電鍍, 是集成電路、分立器件、平板顯示、太陽能電池等制造用關鍵材料。 按照國際半導體設備和材料組織(SEMI)制定的產品標準可劃分為G1-G5 五個等級。 半導體市場對純度要求最高,主要集中在SEMI G4、G5 水平,平板顯示與LED 市場 對純度要求集中在G2、G3 水平;太陽能光伏電池市場的純度要求最低,G1即可基本 滿足需求。 SEMI
33、 等級G1 G2 G3 G4G5 金屬雜質/ (ppb) 100010 1 0.1 0.01 控制粒徑/m 1.0 0.5 0.5 0.2需雙方協定 顆粒個數/(個 /mL) 25 25 5需雙方協定需雙方協定 IC線寬/m1.20.8-1.20.2-0.60.09-0.20.09 應用分立器件、太陽能電池顯示面板IC、LCD、OLEDIC、LCD、OLEDIC 濕化學品主要分類 大類小類具體產品 功能濕電 子化學品 復配類化學品顯影液、剝離液、清洗液、蝕刻液、稀釋液等 酸類氫氟酸,硫酸,磷酸,硝酸,乙酸,乙二酸等 堿類氫氧化銨,氫氧化鉀,氫氧化鈉等 有機溶劑類甲醇,乙醇,丙酮,丁酮,乙酸乙酯
34、,甲苯等 其他類過氧化氫等 通用濕電 子化學品 濕化學品國際標準 資料來源:格林達招股說明書,申萬宏源研究 26 2.1 2.1 半導體材料之濕化學品半導體材料之濕化學品 2018年全球濕電子化學品整體市場規模約52.65億美元,其中半導體應用規模約16.1 億美元。三大市場應用量達到307萬噸,其中半導體市場應用量約132萬噸,顯示面 板市場應用量約 101萬噸,太陽能電池領域應用量達到74萬噸。 2018年,我國濕電子化學品市場規模約79.62億元,需求量約90.5萬噸。其中半導體 28.3萬噸,顯示面板34.1萬噸,太陽能電池28.2萬噸。 濕化學品品類眾多,整個行業相對分散。目前國內在
35、太陽能電池領域基本實現自給, 面板領域部分實現替代,高端半導體領域仍然大量依賴進口,小部分產品開始進入進 口替代階段。 國內濕化學品需求量 濕化學品行業格局 全球半導體濕化學品規模(億美元) 資料來源:SEMI,中國電子材料協會,格林達招股說明書,申萬宏源研究 27 2.1 2.1 半導體材料之光刻膠半導體材料之光刻膠 光刻是半導體制造的核心工藝,光刻技術的發展推動了半導體制程的不斷進步。光刻 膠則是實現光刻技術的核心材料,主要由樹脂、感光劑、添加劑、溶劑等組成。 根據其響應紫外光時的表現,光刻膠可分為兩種,一種是對光有正效應的(降解反應 為主),即正膠;負膠則反之(交聯反應為主)。兩種光刻膠
36、的分辨率、粘附性等性 能也各有差別,適合不同的工藝要求。 根據光刻所對應的波長,半導體光刻膠可分為g線(436 nm),i線(365 nm), KrF(248 nm),ArF(193 nm),EUV(13.4 nm)等,波長越短,光刻分辨率 越高。 集成電路光刻和刻蝕工藝流程光刻技術和技術節點演進關系 資料來源:晶瑞股份招股說明書,漢拓光學,申萬宏源研究 28 2.1 2.1 半導體材料之光刻膠半導體材料之光刻膠 2018年全球半導體光刻膠市場約17.3億美元,主要 被合成橡膠、東京應化、陶氏化學、信越化學等壟斷。 根據TOK統計,KrF和ArF是應用最大的兩個品種, 占半導體光刻膠50%以上
37、,隨著先進制程的不斷進步, EUV光刻膠快速增長,預計2021年達到2.9億美元。 國內僅晶瑞股份、北京科華實現少了光刻膠量產,晶 瑞股份主要集中在g線、i線,北京科華KrF光刻膠實 現少量供應。南大光電、上海新陽等正在從事KrF、 ArF等高端光刻膠的研發。 全球半導體光刻膠市場規模(億美元) 全球光刻膠市場格局 高端光刻膠市場增長預測 資料來源:SEMI,TOK,申萬宏源研究 29 2.1 2.1 半導體材料之掩模版半導體材料之掩模版 掩模版又稱光罩,是在光刻工藝中實現圖形轉移的高精密工具,對下游行業生產 線的作用主要體現為利用掩膜版上已設計好的圖案,通過透光與非透光的方式進 行圖像(電路
38、圖形)復制,從而實現批量生產,廣泛應用于在半導體、面板、電 路板等。 2018年全球晶圓制造用光掩模市場規模約40億美元,主要被??四崴?、大日本 印刷、Toppan等壟斷。 國內晶圓制造用掩模版市場規模約51億元。清溢光電已擁有京東方、天馬、華星 光電、群創光電等平板顯示客戶,并在半導體領域開發了艾克爾、頎邦科技、長 電科技、中芯國際、士蘭微、英特爾等客戶。 晶圓制造用光掩模市場格局 全球晶圓制造用掩模版市場規模 (億美元) 掩模版應用場景 資料來源:清溢光電招股說明書,SEMI,申萬宏源研究 30 2.1 2.1 半導體材料之靶材半導體材料之靶材 靶材主要應用于濺射工藝,利用離子源產生的離子
39、,在高真空中經過加速聚集,而形 成高速度的離子束流,轟擊靶材表面,離子和固體表面原子發生動能交換,使靶材表 面的原子沉積在基底表面。 濺射靶材下游應用領域廣泛,如半導體、平板顯示器、太陽能電池等。其中集成電路 領域用濺射靶材主要包括鋁靶、鈦靶、銅靶、鉭靶、鎢鈦靶等,對靶材純度要求很高, 一般在5N(99.999%)以上。 濺射靶材基本原理 應用領域金屬材料主要用途性能要求 半導體芯片 超高純度鋁、鈦、銅、鉭 等 制備集成電路的關鍵原材 料 技術要求最高、超高純度金屬 、高精度尺寸、高集成度 平面顯示器 高純度鋁、銅、鉬等,摻 錫氧化銦(ITO) 高清晰電視、筆記本電腦 等 技術要求高、高純度材
40、料、材 料面積大、均勻性程度高 太陽能電池 高純度鋁、銅、鉬、 鉻 等,ITO 薄膜太陽能電池技術要求高、應用范圍大 信息存儲鉻基、鈷基合金等光驅、光盤等高儲存密度、高傳輸速度 工具改性純金屬鉻、鉻鋁合金等工具、模具等表面強化性能要求較高、使用壽命延長 電子器件鎳鉻合金、鉻硅合金等薄膜電阻、薄膜電容 要求電子器件尺寸小、穩定性 好、電阻溫度系數小 其他領域純金屬鉻、鈦、鎳等裝飾鍍膜、玻璃鍍膜等 技術要求一般,主要用于裝飾 、節能等 靶材分類全球濺射靶材市場分布 資料來源:江豐電子招股說明書,阿石創招股說明書,申萬宏源研究 31 2.1 2.1 半導體材料之靶材半導體材料之靶材 2018年全球晶
41、圓制造用靶材市場規模約8億美元,主要被日礦金屬、霍尼韋爾、東曹、 普萊克斯等壟斷。 2018年國內晶圓制造用靶材市場規模約10億元。國內部分企業已經進入半導體晶圓 制造企業供應鏈。江豐電子、有研新材等專業高純濺射靶材生產商,已經逐漸突破關 鍵技術門檻,打破濺射靶材產品供應完全需要進口的局面。 全球晶圓制造用靶材市場規模 (億美元) 中國晶圓制造用靶材市場規模 (億元) 全球靶材市場格局 資料來源:SEMI,申萬宏源研究 32 2.1.1 2.1.1 雅克科技:大基金參股的電子材料平臺型企業,雅克科技:大基金參股的電子材料平臺型企業, 業績有望持續超預期業績有望持續超預期 大基金參股的電子材料平
42、臺型企業,業績有望持續超預期。近年來公司通過外延并購已 由傳統阻燃劑企業順利轉型為電子材料平臺型公司,國家大基金參股5.73%。半導體板 塊業務包括韓國UP(SOD、前驅體)、成都科美特(含氟特氣)、華飛電子(封裝用硅 微粉)、雅克福瑞(LDS輸送設備),下游客戶涵蓋全球主流半導體企業。2019年以來 隨著新客戶和新產品的不斷開拓,公司業績持續釋放。公司預告2020Q1歸母凈利潤區間 7000-8500萬,同比增長69.5%-105.8%,超出市場預期。 收購LG化學彩色光刻膠業務,電子材料平臺進一步覆蓋面板產業。公司公告收購LG化學 面板彩色光刻膠業務,同時披露參股LGD正膠供應商Cotem
43、 10%,并已參與Cotem經營 管理。預計光刻膠業務整體收入體量達到10億規模,真正光刻膠龍頭。目前國內LCD面 板出貨量占全球接近50%,光刻膠市場規模約10億美元,90%以上依賴進口。未來公司 依靠成熟技術和產品快速國產化導入,有望成為面板核心材料整體解決方案提供商。此 外面板彩膠與高端半導體ArF光刻膠同為丙烯酸樹脂體系,未來具備向上突破的基礎。 LNG保溫板材訂單持續落地,受益LNG運輸船及陸地儲罐需求爆發。目前全球LNG船舶 保溫板市場90%份額被韓國Hankuk Carbon和Finetec壟斷。公司打破海外壟斷,是國 內唯一獲得法國GTT專利認證的保溫板材供應商。繼2018年公
44、司與滬東中華簽訂訂單并 順利交付后,2019年9月與滬東中華再次簽訂四個保溫板材合同,價值1.38億元。受益 于未來LNG運輸船及陸地LNG儲罐需求爆發,公司作為國內唯一實現國產化的稀缺企業, 未來訂單將持續落地。 預計2019-21年歸母凈利潤2.53、4.00、5.67億元。 資料來源:公司公告,Techcet,申萬宏源研究 33 2.1.2 2.1.2 安集科技:科創板首批上市,安集科技:科創板首批上市,CMPCMP拋光液國產化拋光液國產化 領軍企業領軍企業 國內唯一實現集成電路高端CMP拋光液量產的高新技術企業,科創板首批上市。公司 以技術研發為核心平臺,產品包括不同系列的化學機械拋光
45、液和光刻膠去除劑,以高 端半導體晶圓制造為突破口,并不斷向高端封裝等表面處理材料引申。公司已成為中 芯國際、長江存儲等中國大陸領先芯片制造商的主流供應商,并成為臺積電、聯電等 全球領先芯片制造商的合格供應商。公司國家大基金持股比例高達15.43%,同時作為 項目責任單位出色完成兩個國家“02專項”項目,是國內極少數進入國內外12英寸芯 片制造領域的本土供應商之一。目前還作為課題單位負責兩個國家“02專項”項目。 持續高額研發投入驅動產品創新,募投資金擴充產能并開拓新品類應對下游需求。公 司高度重視產品創新,2016-2018年研發費用占營收比重均超21%。正是持續高昂的 研發投入使得公司CMP
46、拋光液產品深入新納米領域,130-28nm技術節點實現規?;?銷售,14nm技術節點進入客戶認證階段,10-7nm技術節點產品也在積極研發中;公 司光刻膠去除劑產品已經成功在國內12英寸晶圓廠實現量產,并有多個項目處于測試 論證階段。募投項目補足CMP新一代產品的產能和光刻膠去除劑產能并向上游產品延 伸,產能匹配下游晶圓、存儲器芯片投產進度帶來的巨量需求。同時,募投資金投入 研發,進一步提升研發能力,持續技術和產品創新。公司拋光液方面主要集中于集成 電路14-7nm以下技術節點及DRAM和3D NAND存儲芯片進行研發;光刻膠去除劑則 主攻28-10nm以下技術節點及晶圓級封裝微凸點光刻膠去除
47、劑的技術開發。 預計公司2019-21年歸母凈利潤0.64、0.71、1.20億元。 34 2.1.3 2.1.3 晶瑞股份:高純試劑及光刻膠國產化穩步推進,晶瑞股份:高純試劑及光刻膠國產化穩步推進, 收購收購NMPNMP企業協同效應顯著企業協同效應顯著 電子級高純試劑及光刻膠國產化穩步推進,多基地布局提前卡位國內“芯”“屏”客 戶。超凈高純試劑方面,公司的電子級雙氧水、氨水達到全球第一梯隊的技術品質, 并實現向華虹、方正半導體供貨,同時推進與中芯國際、長江存儲等客戶合作。引進 日本技術的G5級硫酸正在擴建中,未來半導體領域用量最大的三個產品均將實現G5等 級,穩步推動進口替代。光刻膠方面,公
48、司實現i線光刻膠國產化,已向中芯國際、福 順微電子等客戶供貨,在上海中芯、深圳中芯、吉林華微等知名半導體廠進行測試。 同時公司在江蘇蘇州、南通、四川眉山、安徽馬鞍山、湖北潛江具有產能規劃,五大 基地布局未來可有效覆蓋國內半導體、面板制造中心,受益材料國產化大趨勢。 全資收購NMP生產企業載元派爾森,協同效應顯著。公司以發行股份及支付現金的方 式購買載元派爾森的100%股權,交易對價4.1億元。載元派爾森承諾2019 -2021年度 累積實現的凈利潤數不低于1億元。載元派爾森核心產品NMP主要應用于鋰電正極涂 布溶劑或作為鋰電池導電劑漿料溶劑,為三星環新(西安)動力電池有限公司目前在 中國境內唯
49、一指定的NMP原材料供應商。未來上市公司與載元派爾森有望依托各自在 鋰電材料領域的優勢資源形成互補,加速客戶拓展。此外,在半導體和平板顯示器應 用方面,NMP廣泛應用于光刻膠剝離液和有機物清洗液等產品,上市公司利用其在超 凈高純試劑方面的技術優勢和客戶資源,未來將NMP導入面板及半導體客戶。 暫不考慮收購影響,預計2019-21年歸母凈利潤0.30、0.66、0.99億元。 35 2.1.4 2.1.4 華特氣體:電子特氣國產化先行者,華特氣體:電子特氣國產化先行者,致力于提供致力于提供 氣體一站式應用解決方案氣體一站式應用解決方案 公司率先打破集成電路等尖端領域氣體進口制約,致力于提供氣體一站式應用解決方 案。公司主營業務以特種氣體為核心,輔以普通工業氣體和相關氣體設備與工程業務, 提供氣體一站式綜合應用解決方案。產品可廣泛應用于集成電路、顯示面板、光伏能 源、光纖光纜、新能源汽車、醫療、環保等領域,其主要產品高純六氟乙烷、高純三 氟甲烷、高純八氟丙烷、高純碳氧化合物、Ar/F/Ne等混合氣及系列產品首次打破進 口制約。 特種氣體生產技術領先,受到下游集成電路等領域一線客戶認可。公司是國內首家打 破高純六氟乙烷、高純三氟甲烷、高純八氟丙烷、高純二氧化碳、高