全球新材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)值規(guī)模占比 先進(jìn)基礎(chǔ)材料占比最高

• 洪前進(jìn) 2023年3月16日 來源：中研網(wǎng) 1469 97
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目前，先進(jìn)基礎(chǔ)材料為全球最主要的需求產(chǎn)品，2022年其產(chǎn)值占比約為50%。同時(shí)，近年來全球?qū)﹃P(guān)鍵戰(zhàn)略材料的需求不斷擴(kuò)大，其產(chǎn)值逐漸與全球先進(jìn)基礎(chǔ)材料拉近距離，其產(chǎn)值占比由2018年的38.3%上升至2022年的42%。

2020年中國新增半導(dǎo)體材料相關(guān)企業(yè)1.2萬家，與去年同期相比，同比增長123.8%。最新數(shù)據(jù)顯示，截至2021年年底，我國新增半導(dǎo)體材料相關(guān)企業(yè)2.6萬家。

目前，半導(dǎo)體材料主要包括晶圓制造材料和半導(dǎo)體封裝材料。其中，晶圓制造材料是指在未經(jīng)封裝的晶圓制造環(huán)節(jié)中所應(yīng)用到的各類材料，主要包括硅片、光刻膠、光刻膠配套試劑、電子氣體、純凈高純試劑、CMP拋光液和濺射靶材等。

近年來，我國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模呈穩(wěn)定上升趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國半導(dǎo)體硅片市場需求為185.2億元。隨著半導(dǎo)體材料的不斷發(fā)展，預(yù)計(jì)2022年我國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模將超200億元。

從產(chǎn)品價(jià)值鏈的角度來看，電子化工材料整體產(chǎn)業(yè)鏈下游的銷售毛利率最高，我國半導(dǎo)體、顯示面板、集成電路、太陽能電池等電子化工材料行業(yè)的主要下游領(lǐng)域的毛利率在30%-40%區(qū)間，毛利率較高。而行業(yè)中游電子化工材料的毛利率區(qū)間相對(duì)較大，區(qū)別于不同產(chǎn)品的純度、成色，電子化工材料的毛利率在25%-40%區(qū)間波動(dòng)。

近年來，我國電子陶瓷市場規(guī)模穩(wěn)定增長，2015年我國電子陶瓷行業(yè)市場規(guī)模約397億元，2019年市場規(guī)模約為641億元。全球電子陶瓷市場主要參與者包括村田、京瓷、德山化工、住友化學(xué)、Sakai化學(xué)、Ferro、NCI、富士鈦、共立、東邦、TDK、Coorstek、羅杰斯、CeramTec等。從市場格局來看，電子陶瓷一些核心技術(shù)掌握在歐美、日韓廠商中，其中，日本在電子陶瓷材料領(lǐng)域中一直以門類最多、產(chǎn)量最大、應(yīng)用領(lǐng)域最廣、綜合性能最優(yōu)著稱，占據(jù)了世界電子陶瓷市場50%的份額。美國電子陶瓷約占全球市場份額的30%，雖然美國先進(jìn)陶瓷技術(shù)居全球前位，但是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程慢于日本。歐洲電子陶瓷約占全球份額的10%。

在先進(jìn)陶瓷工藝中，粉體制備是最核心的技術(shù)之一。高純、超細(xì)、高性能陶瓷粉體制造技術(shù)是制約我國先進(jìn)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。全球約65%的電子陶瓷粉被日本企業(yè)壟斷，日本Sakai是全球最大的電子陶瓷粉體材料生產(chǎn)商，全球市場份額約28%，其次是美國Ferro及日本化學(xué)NCI，分別占比約28%、14%。國瓷材料、日本FujiTi、日本共立、日本東邦分別占10%，9%，8%和6%左右。

第三代半導(dǎo)體材料便是以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表，它們不僅在電子遷移率(低壓條件下的高頻工作性能)上高于硅材料，還在飽和飄逸速率(高壓條件下的高頻工作性能)強(qiáng)于硅材料，更有著硅材料無法比擬的禁帶寬度(器件的耐壓性能、最高工作溫度與光學(xué)性能)，"寬禁帶(Wide Band-Gap，WBG)"也是業(yè)內(nèi)之所以重視第三代半導(dǎo)體材料的原因，高禁帶寬度的好處是，器件耐高壓、耐高溫，并且功率大、抗輻射、導(dǎo)電性能強(qiáng)、工作速度快、工作損耗低。

國內(nèi)之所以用"代"這個(gè)詞來劃分半導(dǎo)體材料，主要是受到半導(dǎo)體材料的大規(guī)模應(yīng)用所推動(dòng)的第三次產(chǎn)業(yè)革命所影響，雖然第三代半導(dǎo)體在高溫、強(qiáng)輻射、大功率等特殊場景中有著非常顯著的優(yōu)勢，但目前硅材料仍占據(jù)市場主導(dǎo)位置，因?yàn)楣璨牧显诳煽啃院驼w性上有著其他半導(dǎo)體材料無法比擬的優(yōu)勢。

圖表：2022年全球新材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)值規(guī)模占比情況

資料來源：公開資料整理

根據(jù)中研研究院《2023-2028年中國電子信息新材料行業(yè)市場全面分析及發(fā)展調(diào)研報(bào)告》分析得知，根據(jù)我國對(duì)新材料的定義，新材料可分為先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和前沿先進(jìn)材料。目前，先進(jìn)基礎(chǔ)材料為全球最主要的需求產(chǎn)品，2022年其產(chǎn)值占比約為50%。同時(shí)，近年來全球?qū)﹃P(guān)鍵戰(zhàn)略材料的需求不斷擴(kuò)大，其產(chǎn)值逐漸與全球先進(jìn)基礎(chǔ)材料拉近距離，其產(chǎn)值占比由2018年的38.3%上升至2022年的42%。

電子化工材料品種規(guī)格繁多且不斷推陳出新。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，其品種在 2 萬余種以上。各種電子化工材料之間在材料屬性、生產(chǎn)工藝、功能原理、應(yīng)用領(lǐng)域之間差異較大，產(chǎn)品之間專業(yè)跨度大，單一產(chǎn)品具有高度專用性、應(yīng)用領(lǐng)域集中等特點(diǎn)。

由于電子化工材料品種多、專業(yè)跨度大、專用性強(qiáng)等原因，單個(gè)企業(yè)很難掌握多個(gè)跨領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備和工藝技術(shù)，內(nèi)部形成了多個(gè)子行業(yè)。電子化工材料系多學(xué)科結(jié)合的綜合性學(xué)科領(lǐng)域，要求企業(yè)研發(fā)人員、工程技術(shù)人員具備多學(xué)科及上下游行業(yè)的知識(shí)背景和研究能力，具備較高技術(shù)門檻。因此，不同于上游石油化工等基礎(chǔ)化學(xué)原材料行業(yè)，精細(xì)化工領(lǐng)域的電子化工材料行業(yè)存在市場細(xì)分程度高、技術(shù)門檻高、細(xì)分行業(yè)市場集中度高等特點(diǎn)。

電子化工材料與下游行業(yè)結(jié)合緊密，信息通訊、消費(fèi)電子、新能源等下游行業(yè)日新月異的快速發(fā)展，勢必要求電子化工材料更新?lián)Q代速度不斷加快，企業(yè)科技研發(fā)壓力與日俱增，素有"一代材料、一代產(chǎn)品"之說。

電子化工材料產(chǎn)業(yè)處于"電子化工材料→元器件/部件→整機(jī)"產(chǎn)業(yè)鏈的前端，其工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量直接對(duì)元器件/部件的功能和性狀構(gòu)成重要影響，進(jìn)而通過產(chǎn)業(yè)傳導(dǎo)影響到終端整機(jī)產(chǎn)品的性能。電子化工材料功能的重要性決定了產(chǎn)品附加值較高、質(zhì)量要求嚴(yán)格的特點(diǎn)。下游客戶尤其是重要品牌客戶，對(duì)電子化工材料質(zhì)量和供貨能力要求非常嚴(yán)格，其合格供應(yīng)商的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)高、時(shí)間長、程序復(fù)雜，認(rèn)證通過后通常會(huì)建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。

電子陶瓷具有硬度高、耐磨損、斷裂韌性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于3C電子、機(jī)械、光通訊、化工、醫(yī)療、航空、汽車等領(lǐng)域。電子陶瓷在小型化和便攜式電子產(chǎn)品中占有十分重要的地位，近年來，在我國在電子陶瓷材料的研究與產(chǎn)業(yè)化方面有很大發(fā)展，但總體來看，我國的電子陶瓷的發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家相比仍存在很大差距，因此，積極進(jìn)行電子陶瓷的研究開發(fā)具有非常重要的意義。

磷化銦是磷和銦的化合物，是繼鍺、硅(Si)之后的新一代微電子、光電子功能材料，其具有飽和電子漂移速度高、抗輻射能力強(qiáng)、導(dǎo)熱性好、光電轉(zhuǎn)換效率高、禁帶寬度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光通信、光電器件、高頻毫米波器件、光電集成電路集成激光器、光探測器等領(lǐng)域。砷化鎵是砷和鎵的化合物，用砷化鎵制成的半導(dǎo)體器件具有高頻、高溫、低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在LED和射頻微波器件PA領(lǐng)域。

據(jù)悉，砷化鎵和磷化銦都屬于第二代半導(dǎo)體材料，其中，砷化鎵憑借高功率密度、低能耗、抗高溫、高發(fā)光效率、抗輻射、高擊穿電壓等特性，被廣泛應(yīng)用于光通信、高頻毫米波器件、光電器件、光電集成電路集成激光器、光探測器等領(lǐng)域，而磷化銦產(chǎn)品則在射頻、光電子、移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)通信等多項(xiàng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

國內(nèi)市場，雖然以碳化硅/氮化鎵為主的第三代化合物半導(dǎo)體已經(jīng)成為研發(fā)主流，但近年來，國內(nèi)地方政府和相關(guān)企業(yè)正在加速第二代化合物半導(dǎo)體材料的研發(fā)。比如，重慶市政府今年3月印發(fā)的《重慶市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展"十四五"規(guī)劃(2021-2025年)》中明確提出，積極發(fā)展化合物半導(dǎo)體，提升砷化鎵、磷化銦等第二代化合物半導(dǎo)體材料制造能力、產(chǎn)能和化合物半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線良品率，發(fā)展激光器芯片、光電器件等產(chǎn)品。

未來，隨著5G通信、可穿戴設(shè)備、光通信、人工智能、無人駕駛等領(lǐng)域的發(fā)展，化合物半導(dǎo)體材料市場規(guī)模將逐步擴(kuò)大，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)突破。

電子化工材料發(fā)展趨勢

(1)高端電子材料仍將保持高速增長態(tài)勢

電子材料是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的產(chǎn)業(yè)。具有產(chǎn)品種類多、技術(shù)門檻高、更新?lián)Q代快、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于新型顯示、集成電路、太陽能光伏、電子電路板、電子元器件及電子整機(jī)、系統(tǒng)產(chǎn)品等領(lǐng)域，其質(zhì)量和水平直接決定了元器件和整機(jī)產(chǎn)品的性能。

當(dāng)前電子材料特別是半導(dǎo)體材料的發(fā)展應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志之一。我國一直高度重視電子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從2016年到2019年，工信部等國家相關(guān)部委出臺(tái)了一系列支持電子材料行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和法規(guī)。今年，我國又進(jìn)一步優(yōu)化半導(dǎo)體材料等電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境，深化產(chǎn)業(yè)國際合作，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)興起，以及以5G為首的新基建項(xiàng)目的加速推進(jìn)，國內(nèi)電子材料產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，中高端電子材料產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)速度加快。2021年，全行業(yè)營收超過7000億元，技術(shù)實(shí)力持續(xù)提升，顯示用液晶材料、集成電路用光刻膠等取得了突破。近年來，我國半導(dǎo)體材料、覆銅板材料、顯示封裝等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。半導(dǎo)體材料市場規(guī)模達(dá)到了565億元，近幾年年均復(fù)合增長率超過7%;覆銅板材料銷售達(dá)到了7.14億平方米，同比增長了10%，占全球的80%份額;隨著國內(nèi)大尺寸液晶面板產(chǎn)能快速釋放，我國大尺寸液晶面板的出貨產(chǎn)能已經(jīng)超過了全球的45%以上。雖然，我國電子材料行業(yè)發(fā)展盡管受到新冠肺炎疫情的沖擊、中美貿(mào)易摩擦的影響，但是未來以大尺寸硅材料、碳化硅、氮化鎵及高頻高速覆銅板為代表的高端電子材料，仍將呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。

(2)5G、新型顯示為電子材料產(chǎn)業(yè)帶來新機(jī)遇

根據(jù)全球移動(dòng)供應(yīng)商協(xié)會(huì)發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2021年11月中旬，全球已有49個(gè)國家和地區(qū)的122家運(yùn)營商推出了5G服務(wù)，另有129個(gè)國家和地區(qū)的407家運(yùn)營商正在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)投資，預(yù)計(jì)今年年底全球5G商用網(wǎng)絡(luò)將達(dá)到180張。此外，全球已有多個(gè)國家為了提振經(jīng)濟(jì)而制定并公布了未來幾年宏大的5G網(wǎng)絡(luò)投資計(jì)劃。可以預(yù)期，在未來的兩三年內(nèi)，5G移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐將進(jìn)一步加快。

5G終端日益成熟，產(chǎn)業(yè)鏈向上延伸，技術(shù)工藝取得突破，人才聚集，使得電子材料產(chǎn)業(yè)本土化率加速提升。隨著5G的規(guī)模普及，移動(dòng)終端和基站均對(duì)電磁屏蔽與導(dǎo)熱產(chǎn)品產(chǎn)生大量的需求，電磁屏蔽與導(dǎo)熱產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)成倍增長，潛在市場容量超過120億元。未來，電磁屏蔽材料將向?qū)嵝院?、加工工藝簡單、性價(jià)比高、適合大批量生產(chǎn)等方向發(fā)展，各種新材料將在電磁屏蔽的創(chuàng)新應(yīng)用中將得到更多發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，復(fù)合型材料的開發(fā)和工藝的改進(jìn)，我國的導(dǎo)熱相變材料、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱填充膠和導(dǎo)熱凝膠材料將得到進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)導(dǎo)熱石墨膜材料也將提出更多新的要求，如厚度更薄、導(dǎo)熱性更好，以及可加工為3D結(jié)構(gòu)產(chǎn)品或與其他材料結(jié)合而形成復(fù)合多功能材料等。

顯示材料產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，已呈現(xiàn)出產(chǎn)品多元、產(chǎn)業(yè)集中、高速迭代等顯著特點(diǎn)。TCL華星光電技術(shù)有限公司研發(fā)副總監(jiān)曹蔚然在演講中表示，顯示技術(shù)不斷更迭，顯示器件朝著多功能和數(shù)字化方向發(fā)展，大尺寸、高解析度、高色彩飽和度、節(jié)能、高亮度、柔性、透明等逐漸成為技術(shù)發(fā)展的主流趨勢，OLED能夠最終實(shí)現(xiàn)上述極致性能。

5G、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也為高端片式元件帶來廣闊市場。廣東風(fēng)華高科技股份有限公司總工程師付振曉在演講中表示，不同手機(jī)MLCC的用量不同，越高端的手機(jī)用量越大，目前iPhoneX里已經(jīng)超過了1100顆MLCC，一臺(tái)電動(dòng)汽車中MLCC的用量也超過了1萬顆。因此，未來市場對(duì)片式需求可期。而片式元件向微型化、薄型化、高性能、高可靠發(fā)展，亦對(duì)電子材料提出新挑戰(zhàn)，高端電介質(zhì)材料、電子漿料等核心材料以及PET膜等關(guān)鍵輔材，有待國內(nèi)材料企業(yè)破局。

(3)上下游緊密合作加速電子材料核心技術(shù)攻關(guān)

"基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖"。專家表示，要發(fā)展國內(nèi)電子材料產(chǎn)業(yè)，一定要做好電子信息產(chǎn)業(yè)"十四五"高質(zhì)量發(fā)展等規(guī)劃，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向及重點(diǎn)，堅(jiān)定不移地推動(dòng)電子材料產(chǎn)業(yè)向價(jià)值鏈的中高端躍進(jìn);著力突破高端電子材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問題，進(jìn)一步提高電子材料對(duì)我國電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐能力和國際競爭力。

為保證產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定，要鼓勵(lì)電子材料上下游企業(yè)緊密合作，加速關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證導(dǎo)入。電子材料除了要按照自身規(guī)律發(fā)展以外，和高技術(shù)領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)的融合發(fā)展非常重要。目前， 國內(nèi)300毫米的硅片、光刻膠、板材等微納電子材料的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化，要加強(qiáng)與用戶，特別是像華為、中芯國際這樣核心的大型企業(yè)的良性互動(dòng)，切實(shí)完善我國電子材料科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。

國內(nèi)企業(yè)應(yīng)瞄準(zhǔn)國際電子材料前沿技術(shù)，做好前端布局，在關(guān)鍵領(lǐng)域形成技術(shù)優(yōu)勢，掌握話語權(quán)。要深入梳理產(chǎn)業(yè)體系，及時(shí)更新相關(guān)技術(shù)路線圖，針對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域，加大技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。繼續(xù)加強(qiáng)國際交流合作，支持產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)與有關(guān)國家和地區(qū)的企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、資本市場等各要素開展全方位的合作，實(shí)現(xiàn)互利共贏。

電子陶瓷材料發(fā)展趨勢

(1)器件微型化

隨著移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信的迅速發(fā)展，對(duì)器件小型化、微型化的要求越來越迫切，而電子元器件特別是大量使用的以電子陶瓷材料為基礎(chǔ)的各類無源元器件，是實(shí)現(xiàn)整機(jī)小型化、微型化的主要瓶頸。目前元器件研究開發(fā)的一個(gè)重要目標(biāo)是微型化、小型化，其市場需求也非常大;片式化功能陶瓷元器件占據(jù)了當(dāng)前電子陶瓷無元器件的主要市場;比如片式電感類器件、片式壓敏電阻、片式多層熱敏電阻、多層壓電陶瓷變壓器等。

(2)技術(shù)集成化

多種技術(shù)的集成化是電子陶瓷材料制備技術(shù)的新發(fā)展趨勢，比如納米陶瓷制備技術(shù)及納米級(jí)陶瓷原料、快速成形及燒結(jié)技術(shù)、濕化學(xué)合成技術(shù)等都為開發(fā)高性能電子陶瓷材料打下了基礎(chǔ)。隨著多功能化、高集成化、全數(shù)字化和低成本方向發(fā)展，很大程度上推動(dòng)了電子元器件的小型化、功能集成化、片式化和低成本及器件組合化的發(fā)展進(jìn)程。

(3)功能復(fù)合化

在激烈的信息市場的競爭中，單一性能的電子陶瓷器件逐漸失去了競爭力，利用陶瓷、半導(dǎo)體及金屬結(jié)合起來的復(fù)合電子陶瓷是開發(fā)各種電子元器件的基礎(chǔ)，它是發(fā)展智能材料和機(jī)敏材料的有效途徑，同時(shí)也為器件與材料的一體化提供重要的技術(shù)支持。

(4)產(chǎn)品高頻化

移動(dòng)通信和遠(yuǎn)距離通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)微波陶瓷介質(zhì)材料及其微波諧振器，微波濾波器、微波電容器等提出了廣闊的市場需求，高頻化是數(shù)字3C產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢。

(5)環(huán)保無害化

近年來，隨著人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)的需求，發(fā)達(dá)國家致力研發(fā)的熱點(diǎn)材料之一就是新型環(huán)境友好的電子陶瓷。例如，壓電陶瓷均含有大量的鉛，制造過程會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，為了減少污染，國內(nèi)外科研人員開展了無鉛系壓電陶瓷的研究。

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  2023-2028年中國電子信息新材料行業(yè)市場全面分析及發(fā)展調(diào)研報(bào)告

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