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2017年中國微電子化學品行業發展現狀分析及未來發展前景與市
2017/5/12 10:23:18 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、微電子化學品概述(1)電子化學品簡介電子化學品是指為電子工業配套的精細化工材料,是電子信息技術與專用化工新材料相結合的高新技術產品,其下游在電子信息產業中應用非常廣泛,是世界各國為發展電子工業而優先開發的關鍵材料之一,處于從基礎1、微電子化學品概述
(1)電子化學品簡介
電子化學品是指為電子工業配套的精細化工材料,是電子信息技術與專用化工新材料相結合的高新技術產品,其下游在電子信息產業中應用非常廣泛,是世界各國為發展電子工業而優先開發的關鍵材料之一,處于從基礎化工材料到終端電子信息產品生產的產業鏈中間環節:
電子化學品具有品種多、質量要求高、用量小、對環境潔凈度要求苛刻、產品更新換代快、資金投入量大、產品附加值高等特點,各種產品在材料屬性、生產工藝、應用領域之間有較大差異,產品跨度大,細分產品的下游市場小而分散。
單個產品的市場空間可能不如同質化產品大,但其獨特的性能及較高的技術壁壘使其利潤空間可觀;且前期資金投入大,具有寡頭壟斷的競爭格局。2015 年,國內各個應用領域的電子化學品市場規模大約為 2,000億元,具體情況如下:
項目集成電路用化學品平板顯示用化學品印刷電路用化學品新能源電池用化學品其他領域用化學品合計2005年規模(億元)132.8037.70156.2066.7013.50406.902012年規模(億元)286.60149.50248.90555.1040.001280.102015年規模預測(億元)398.00203.50288.001096.7053.202039.402012-2015年均增長率11.60%10.80%5.00%25.5%16.80%2015-2020年均增長率8.10%7.40%4%20.60%10%(2)微電子化學品行業簡介
微電子化學品是電子化學品的一個分支,為微電子濕法工藝制程中使用的各種電子化工材料,微電子化學品按照組成成分和應用工藝不同可分為超凈高純試劑、光刻膠、功能性材料和鋰電池粘結劑。
2、微電子化學品行業的發展現狀
(1)超凈高純試劑和功能性材料的發展歷程及現狀
超凈高純試劑和功能性材料是電子工業中的關鍵性基礎化工材料,其質量的好壞直接影響到電子產品的成品率、電性能及可靠性,也對微電子制造技術的產業化有重大影響。因此,電子工業的發展要求超凈高純試劑和功能性材料與之同步發展,不斷地更新換代,以適應其在技術方面不斷推陳出新的需要。
我國超凈高純試劑和功能性材料行業的發展,可劃分為三個發展階段 :
第一階段:初期發展階段(20 世紀 70 年代中期至 2005 年)
自 20 世紀七十年代中期以來,國家將超凈高純試劑和功能性材料的研發列入重點科技攻關計劃。國內微電子化學品企業在規模上、技術水平上都較低,與國際上的微電子化學品大型企業相差甚遠,部分民營企業開始紛紛加入微電子化學品行業。
第二階段:規模化發展階段(2006 年~2009 年)
2006 年以來,國家加強了化學品生產企業監管,部分技術力量突出,生產經營規范,品質較好的優秀企業獲得了市場地位。國內微電子化學品企業陸續獲得了SEMI G1等級的化學品生產技術,少數部分技術領先企業已經具備SEMI G2等級化學品規模化生產的能力,部分產品的關鍵技術指標已經達到了國際 SEMIG3 標準的水平,在相關領域逐步開始替代進口。微電子化學品市場規模也隨著下游需求的擴張而成長,國內微電子化學品行業轉向規模化發展階段。
第三階段:快速發展階段(2010 年以后)
2010 年之后,下游半導體、光伏太陽能電池、LED、平板顯示和鋰電池等新興產業得到較快發展,同時,微電子化學品的生產、檢測、包裝、技術服務水平開始攀升到一個新臺階,裝備及技術實力得到大幅度的提升,技術領先企業的部分產品具備了 SEMI G4 等級的生產技術,并開始向更高端產品生產技術的突破,行業進入快速發展階段。
(2)光刻膠發展歷程及現狀
光刻膠自 1959 年被發明以來就成為半導體工業最核心的工藝材料之一。隨后光刻膠被改進運用到印制電路板的制造工藝,成為 PCB 生產的重要材料。二十世紀 90 年代,光刻膠又被運用到平板顯示的加工制作,對平板顯示面板的大尺寸化、高精細化、彩色化起到了重要的推動作用。在微電子制造業精細加工從微米級、亞微米級、深亞微米級進入到納米級水平的過程中,光刻膠起著舉足輕重的作用,目前全球光刻膠供應市場高度集中,核心技術掌握在日、美等國際大公司手中,國產化替代對下游半導體、LED 及平板顯示行業的發展具有著戰略性意義。
1)半導體用光刻膠
在大規模集成電路的制造過程中,光刻和刻蝕技術是精細線路圖形加工中最重要的工藝,決定著芯片的最小特征尺寸,占芯片制造時間的 40-50%,占制造成本的 30%。半導體光刻膠隨著市場對半導體產品小型化、功能多樣化的要求,而不斷通過縮短曝光波長提高極限分辨率,從而達到集成電路更高密度的集積。
隨著 IC 集成度的提高,世界集成電路的制程工藝水平按已由微米級、亞微米級、深亞微米級進入到納米級階段。為適應集成電路線寬不斷縮小的要求,光刻膠的波長由紫外寬譜向g線(436nm)→i線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向轉移,并通過分辨率增強技術不斷提升光刻膠的分辨率水平,具體的演進過程如下:
目前,半導體市場上主要使用的光刻膠包括 g 線、i 線、KrF、ArF 四類光刻膠,其中 g 線和 i 線光刻膠是市場上使用量最大的光刻膠。市場上正在使用的KrF 和 ArF 光刻膠核心技術基本被日本和美國企業所壟斷,產品也基本出自日本和美國公司,包括陶氏化學、JSR、信越化學、東京應化、等企業。
2)平板顯示用光刻膠
平板顯示器中 TFT-LCD 是市場的主流,彩色濾光片是 TFT-LCD 實現彩色顯示的關鍵器件,占面板成本的 14-16%;彩色光刻膠和黑色光刻膠是制備彩色濾光片的核心材料,占彩色濾光片成本的 27%左右。彩色光刻膠和黑色光刻膠的技術壁壘高,全世界的生產幾乎被數家日本、韓國廠商所壟斷,彩色光刻膠的主要生產商有 JSR、住友化學、三菱化學等公司,黑色光刻膠主要生產商有東京應化、新日鐵化學、三菱化學等公司,占全球產量約 90%。
3)PCB 用光刻膠
PCB 光刻膠主要包括干膜光刻膠、濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨。2006 年開始,中國成為 PCB 的最大生產國,也是 PCB 光刻膠的最大使用國。目前國內的光刻膠生產廠家主要為合資的涂膜工廠,核心技術仍然掌握在國際大公司手中。
(3)鋰電池粘結劑發展歷程及現狀
1)鋰電池粘結劑是制作鋰電池負極材料和隔膜的重要原料
鋰離子電池的四大核心材料主要是正極材料、負極材料、電解液和隔膜。 鋰電池占新能源汽車的成本 40%以上,是最大的成本構成,而四大核心材料占動力鋰電池的成本接近 40%,是鋰電池的最主要的構成部件。
鋰電池結構和成本構成
鋰電池粘結劑是一種高分子化合物,是制作鋰電池負極和隔膜的重要原料,主要起到將電極活性物質粘附在集流體的作用。蘇州瑞紅生產的鋰電池粘結劑具有用量少、內阻低、耐低溫性能突出、循環性能優良等優點,能夠滿足客戶對產品特性(如粘結性能、耐溶劑性能、涂布性能等)的個性化需求,可為錳酸鋰和磷酸鐵鋰等鋰電池材料提供更好的粘接,特別適合應用于動力鋰電池的制造,主要客戶包括比亞迪、力神、寧德時代新能源、哈光宇等知名動力鋰電池生產廠商。
2)新能源汽車產銷量爆發式增長帶動公司鋰電池粘結劑需求大幅增長
新能源汽車在經歷了 2010-2014 年的起步階段后,于 2015-2016 年步入爆發式增長階段。2015-2016 年,中國新能源汽車產銷量持續井噴,全年銷量分別達到 33.1 萬輛、50.7 萬輛,同比增長 317%、341%、和 54%,大幅超出市場預期。
政策支持是推動新能源汽車快速增長的重要驅動力,2015 年,中國政府出臺《 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策方案》等各項鼓勵措施,為新能源汽車出臺了高額的補貼政策,降低了產品價格,使得消費者能夠買得起新能源汽車。新能源車不限購政策也吸引了較多傳統汽車消費者轉向新能源汽車。
2010-2020年新能源汽車銷量預測
新能源汽車產銷量爆發式增長帶動動力鋰電池需求同步劇增。2015 年以來,伴隨新能源汽車的爆發式增長,動力鋰電池出貨量快速增長,2015-2016 年,動力鋰電池出貨達到 16.2Gwh、28.0Gwh,同比增速分別為 286%、73%。
高品質電池材料供應商受益于新能源車對電池質量與安全性的嚴苛要求,市場規模也得到快速提升。鋰電池粘結劑作為中高端產品,成功進入比亞迪、力神、寧德時代新能源、哈光宇等知名動力鋰電池生產廠商供應體系,銷售規模也得以快速增長,2015-2016 年銷售額達到 7,602 萬元、14,878 萬元,同比增速分別為 19%、96%。
2011-2016年動力電池出貨量 2013-2016蘇州瑞紅鋰電池粘結劑銷量及增速
3、微電子化學品行業未來發展前景與市場容量分析
(1)超凈高純試劑和功能性材料的市場需求量預測
預測我國 2015~2018 年三大應用市場對超凈高純試劑和功能性材料需求規模分別為 52.00 萬噸、58.10 萬噸、65.10 萬噸和 73.00 萬噸,年均復合增長率為 12%。
2014年我國下游應用市場對超凈高純試劑和功能性材料需求量約42.6萬噸。
其中半導體晶圓(6英寸及6英寸以上)加工用為15萬噸/年,占總需求量的35.2%;液晶面板(4.5 代及 4.5 代以上)加工用為 15.6 萬噸/年,占總需求量的 36.6%;光伏太陽能電池加工用 12 萬噸/年、占總需求量的 28.2%。
(2)光刻膠市場需求預測
全球光刻膠市場規模大概在 350 億元左右,中國市場近 100 億元,其中 PCB 市場接近 70 億元,平板顯示領域 15-16 億元,半導體領域 7-8 億元。國內市場預計整體每年保持 10-15%的增長,消費總量占據全球消費量約 15%左右,光刻膠國產化水平嚴重不足,重點技術差距在半導體行業,有 2-3 代差距,隨著下游半導體行業、LED 及平板顯示行業的快速發展,未來國內光刻膠產品國產化替代空間巨大。
(3)鋰電池粘結劑市場需求預測
新能源車銷量至 2020 年有望達 200 萬輛,行業未來四年四倍,增長空間大。《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》等政策均提出到 2020 年實現當年新能源汽車產銷 200 萬輛以上、累計產銷量超過 500 萬輛的目標。《節能與新能源汽車技術路線圖》提出,到 2020/2025/2030 年新能源車年銷量總規模分別超過 210/525/1,520 萬輛。2020 年新能源車銷量預測達到 200 萬輛, 相對 2016 年 50.7 萬輛銷量,未來 4 年新能源汽車銷量將是目前產銷量的 4 倍,年均復合增長率超過 40%。未來隨著新能源汽車補貼政策擾動的消除,新能源汽車行業有望迎來快速增長。
節能與新能源汽車技術路線圖提出的未來新能源車市場規模目標
與此同時,高品質電池材料供應商受益于新能源車對電池質量與安全性的嚴苛需要強者恒強。2016~2020 年鋰電池與四大材料對應的需求年均復合增速超過 30%。預計 2016~2020 年,鋰動力電池需求量由28Gwh 增長 2.2 倍至 89Gwh,年均復合增速超過 30%。鋰電池粘結劑作為制作鋰電池負極、隔膜的重要原料,未來的市場規模也將獲得較快增長。
2016-2020年全球鋰電池需求增速預測
4、行業競爭格局
全球微電子化學品市場主要被歐美、日本和亞太企業占據,歐美企業的市場份額為 35%,日本企業的市場份額為 28%,亞太企業的市場份額為 35%(其中中國大陸地區市場份額為 9%),而目前國際大型微電子化學廠商主要集中在歐洲、美國和日本等地區。微電子化學品中的光刻膠由于其自身產品的特點,潛在擬進入者很難對光刻膠產成品進行逆向分析和仿制,因此長期以來,光刻膠主要被日本、歐美的專業公司所壟斷,日本的企業占據 80%的全球市場。主要企業包括日本的 TOK、JSR、富士、信越化學和住友化學,美國的陶氏化學、歐洲的 AZEM 和韓國的東進世美等。
全球微電子化學品市場份額概況
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