(獲取報告請登陸 未來智庫)
1、高頻高速覆銅板
1.1 高頻高速覆銅板:高端科技的核心材料
何為高頻:根據 IPC2252(射頻電路設計指南)的標準來看,電磁波譜中的微波波 段在 300MHz~3000GHz 頻率範圍的稱之為高頻,通常被理解為頻率範圍 大於 300MHz(波長小於 1m)的都稱為「高頻」 。
印刷電路板行業的「高頻」 :通常是指用於分布式元件描述電路和器件互 連的頻率範圍,一般頻率在 1GHz 以上的均稱為高頻。高頻印刷電路板 通常分為兩類:
①高頻信號傳輸類用板;
②高速邏輯信號傳輸類用板
高頻覆銅板:工作頻率在 5GHz 以上,適用於超高頻領域,具有超低損耗特 性(超低信號傳輸損失),能夠應用於微波/毫米波領域的覆銅板被稱之為高 頻覆銅板,通常高頻覆銅板的低損耗性通過 Dk(介電常數)和 Df(介電損 耗<0.005)表現,指標越低性能越好
介電常數(Dk):通常信號的傳送速率與材料介電常數的平方根成反比, 高介電常數容易造成信號傳輸延遲。高頻覆銅板的介電常數越小,傳輸 越穩定。
介電損耗(Df):Df 主要影響信號傳送的品質,介電損耗越小,信號傳輸中損耗越小,高頻覆銅板的 Df 通常小於 0.005。
高速覆銅板:是指應用於高頻下,具有高信號傳輸速度(10-50Gbps)、高特 性阻抗(Zo)精度、低傳送信號分散性(偏置電路分布少)、低損耗(Df 在 0.005—0.01 之間)的覆銅板,其工作頻率在 1—5GHz 之間,對於信號完整 性要求更高,但適用頻率範圍未達到超高頻階段(≥5GHz)的覆銅板被稱之 為高速覆銅板。
高頻電路是高速電路的充分不必要條件。當信號頻率升高時,往往需要配合 提高信號傳輸速度的方式來確保信號時序的有效性和完整性。信號頻率的升 高必然導致信號速度的提高,即高頻電路的進化導致了高速電路,但高速信 號不一定是高頻信號,因此,高頻電路是高速電路的充分不必要條件。
1.2 高頻高速覆銅板三大行業壁壘,決定市場格局
壁壘一:工藝技術複雜,行業門檻高
設備投入大,資金門檻高:高頻高速覆銅板的生產需要涵蓋配料、含浸、 分捆、熟壓、組合、檢查、包裝等環節。涉及眾多設備,其中恆溫熱壓 機的價格為 1200 萬元,前期構建整條高頻高速覆銅板的生產線資金投入 量大,且隨著下遊需求多樣化和產品更新換代速度的加快,後期改進升 級成本依然不低。從前期投入看,①生益科技—南通高頻覆銅板項目, 投資額 5 億元,設計產能 150 萬平方米;②中英科技—PTFE 高頻覆銅板 項目,設計產能 30 萬平方米,投資額 1.9 億元。從後期研發的持續投入 看,①生益科技 2018 年歸母淨利潤 10 億元,研發費用為 5.29 億元。比 值 52.9%,2019Q3 比值超 42%;②中英科技近三年研發費用與歸母淨利 潤的比值維持在 15%。無論前期投入,還是後續認證通過後,為滿足多樣化客戶需求的不斷升級,都將投入大量的資金。產生持續性的資金投 入,形成門檻。
工藝複雜,技術門檻高:高頻高速覆銅板的生產過程往往需要在數百度 的高溫壓機下進行,此過程中保持 Dk 的穩定具有較大的難度,而 Rogers和松下便是在此環節具有自家的成熟工藝和材料的改進技術, 才能長期壟斷高頻高速覆銅板市場。其中,Rogers 是通過採用碳氫 化合物/陶瓷填料(RO4350B)改進樹脂的熱固性或使用聚四氟乙烯/ 陶瓷填料(RO3000)改變樹脂的熱塑性實現高溫下穩定 Dk 的方式。
壁壘二:行業定製化程度高,認證門檻明顯
高頻覆銅板的銷售模式是認證模式:需要經過終端設備製造商的檢測及 認證,達到其所需要的技術要求則被納入終端設備製造商的採購目錄。 同時,終端廠商將該型號的高頻板特性參數設定為其材料採購時的規範 要求,並加入產品設計圖紙。當終端設備製造商對高頻 PCB 產生需求時, 會向指定的 PCB 加工廠下達訂單及設計圖紙。PCB 加工廠根據訂單和圖 紙對高頻基材廠商下達採購訂單。最終,公司根據 PCB 廠下達的訂單完 成銷售。
認證環節:終端設備製造商要對高頻覆銅板企業的產品進行嚴格的性能 試,包括電性能、加工性能等方面。以及對公司的生產能力、供貨響應 能力、企業管理水平等方面的嚴格審查、評價。從認證過程上看,通常 包括文件審核、現場評審、現場調查、樣品小試以及合作關係確立後的 定期審核等眾多階段。一般而言,首次接洽到通過國內外知名終端設備 製造商的認證需要 24 個月甚至更長;首次認證後,新產品獲得終端設備 製造商認證也需要 6-12 個月的時間。
壁壘三:定製化需求與多樣化配方
多樣化配方鎖定定製化客戶,鞏固行業壁壘:由於高頻高速覆銅板在生 產過程中,需要儘可能的穩定介電常數(Dk)和損耗電子(Df),並且 考慮生產加工時基材的可加工性,因此還需考慮基材的熱固性、熱塑性、 熱導率、吸水率、長期老化特性以及綜合成本等。為了更好更多的滿足 以上要求,供應商往往根據長期生產實踐和科研攻關總結出自有配方, 用以滿足客戶的定製化需求。其中 Rogers 便是在特殊基材領域實現獨有 建樹,從而搶佔高頻覆銅板市場。具體針對不同 Df 需求,往往在製作高 頻高速覆銅板時選取的材料不同,具體如下:
1.3 高頻高速覆銅板市場呈現美、日企業壟斷競爭格局
國內市場格局:傳統類覆銅板產量產過剩,高頻高速覆銅板產能不足,仍需 要大量進口。從進出口數據來看, 2018 年我國覆銅板全年進口量為 7.95 萬噸, 同比減少 7.03%,進口額為 11.15 億元,同比增長 1.34%。全年貿易逆差約 5.2 億美元,同比增長 3.36%,說明國產高附加值覆銅板的供給不能滿足終端 產品的需求。
Rogers、松下長期壟斷競爭高頻高速覆銅板市場。雖然建滔化工從 2013— 2018 年連續 6 年銷量佔據全球覆銅板冠軍,但高頻高速覆銅板等高附加值產 品的市場依然掌握在海外企業的手中。其中,Rogers 在高頻覆銅板領域全球 市佔率維持 60%左右,松下在高速覆銅板領域全球市佔率維持在 25%-30%。 國內企業僅生益科技和建滔化工在高端附加值產品具有一定產能,但單一品 種全球市佔率均不足 5%。
1.4、高頻高速覆銅板下遊應用空間廣闊:5G、IDC、汽車雷達多領域 增速可期
高頻高速覆銅板的成長邏輯來源於高頻高速PCB的需求釋放。高頻高速CCL 是高頻高速 PCB 的核心材料之一。由高頻高速 CCL 作為基礎材料製成的高 頻高速 PCB 廣泛應用於通訊電子、消費電子、計算機、汽車電子、工業控制、 醫療器械、國防、航天航空等領域。其中高頻覆銅板在 5G 的天線系統、汽 車電子的 ADAS 系統使用明顯,高速覆銅板在雲伺服器 IDC、高端路由器等 應用較多。
通訊設備:基站、衛星、雷達、天線、濾波器等
汽車電子:汽車電子控制裝置、車載汽車電子裝置、ADAS 系統
計算機及相關設備:計算機、伺服器等
消費電子:智能家居、可穿戴設備、電視、手機、相機等
工業、航空國防等:儀器、儀表、工控自動化通訊、導航顯示等
未來高頻高速覆銅板的需求釋放或更為明顯。根據 Prismark 的數據顯示,未 來 5 年 CCL 用板量有望出現細分領域集中化的現象,主要集中於 5G 建設需 求釋放推動高頻覆銅板的快速發展;雲計算產業變革帶來的 IDC 更替,加快 高速覆銅板的更替需求釋放;新能源汽車在政策和產業推動下,規模化生產 促使汽車電子用板的需求回暖。最終將導致高速覆銅板(改進 FR-4)和高頻 覆銅板(主流包括碳氫和 PTFE 基材)需求的集中釋放。
2、5G 浪潮改變世界通訊格局,拉動高頻高速覆銅板快速成 長
2.1 5G 建設帶來高頻高速覆銅板發展新機遇
5G 通訊建設中,涉及高頻高速覆銅板的環節包括:
接入網的基站設備 承載網的傳輸設備 核心網的設備5G 基站設備環節高頻高速覆銅板使用量最大。主要包括:天線系統 AAU、 基帶單元 DU(分布式單元)+CU(集中單元)。承載網絡的環節就是在基站 設備間實現信息的傳遞,分為前傳、中傳、回傳三部分。
5G 浪潮推動高頻高速覆銅板擔當主角
特點一:毫米級波長(30—300GHz)。
同等信號覆蓋區域所需 5G 宏基站數量遠多於 4G 宏基站數量。5G 主要 特點之一是波長為毫米級,而毫米波意味著波長極短,頻率極高,信號 越趨近於直線傳播。但繞射和穿牆能力極差,傳播介質中的衰減情況嚴 重,這就迫使 5G 的基站數量遠高於 4G 時代。根據賽迪顧問數據顯示, 5G 宏基站建設數量約為 4G 宏基站數量的 1.1 倍—1.5 倍。 5G 基站所需 PCB 將使用能夠滿足頻率極高特性的高頻覆銅板,5G 基站數量的提高 將推動高頻覆銅板需求釋放。
特點二:MassiveMIMO 技術
引入 MassiveMIMO 技術滿足毫米的波精度要求,天線需求量遠高於 4G 時代。5G 基站的天線系統(AAU),主要由外罩、天線陣列、射頻單元 組成,其中涉及的 PCB 主要包括:天線板和 TRX 板。而天線板主要採 用高頻覆銅板,TRX 板採用高頻覆銅板與高速覆銅板混壓製成。為滿足 更高的輻射精度,5G 基站引入 MassiveMIMO,意味著天線振子、饋電 網絡系統將使用更多的高頻覆銅板。其中側天線單元數量將達到 32/64/128/256 根或更多,將刺激高頻高速覆銅板的需求進一步放量。
特點三:微小站的建設
微小站建設帶來高頻高速覆銅板增量需求。5G 建設不同於以往的通信建設, 更注重室內網絡覆蓋差的問題。因此,5G 建設將同時建造宏基站、微基站、 皮基站、飛基站,其中微基站、皮基站、飛基站合稱微小站。和宏基站相對 比,微小站由於其型號較好,安裝便捷,能夠更好的解決室內網絡覆蓋差的 問題,實現室內無死角。除此,微小站將使用更多的天線系統和接入網的基 站建設用高頻高速覆銅板。將給高頻高速覆銅板帶來增量新需求。
除了以上特點外,5G 時代為了滿足增強移動寬帶(eMBB)、大規模物聯網 (mMTC)和低時延高可靠物聯網(uRLLC)三大要求,並提高資源利用 率,將基站結構做了一定的微調:
BBU 被拆分為 CU(Centreunit 控制單元)、DU(Distributedunit 分布 單元),即將高層協議處理(PDCP/RRC)分離出來,成為獨立的邏輯單 元集中由 CU 處理,底層協議處理( MAC/PHY)仍保留在站點分部處理, 該架構有利於實現多連接、高低頻協作、簡化切換流程、利於平臺開放,但是 CU 的部署位置與業務時延要求是個矛盾(越遠離 DU 越時延),且 運維專業化較強。
天線和 RRU 被集成在一個 AAU 中,完成信號收發、縮放、濾波、光電 轉換等工作。
綜合來看,無論是 5G 宏基站絕對數量的增加,還是新增 5G 微小站的建設, 都將由於基站數量的增加帶動高頻高速覆銅板的需求量釋放。
4G 升級 5G,單個宏基站價值量和高頻高速覆銅板使用量大幅增長。以 5G 宏基站內 PCB 價值量為例,每個宏基站包含 3 個 AAU 和 1 個 BBU,多採用 2-4 層板,單價 10000 元/平方米,雙面板最低 3300 元/平方米;天線振子尺 寸約為 28*28mm,所需數量為 64 枚,採用高速材料,單價 2000 元/平方米; TRX 板(層數 10-20 層),尺寸 0.4*0.75m,單價約為 4000 元/平方米;PA 板 (4 塊),尺寸 0.15*0.18m,採用陶瓷基高頻 CCL 雙面板,單價 2300 元/平方 米;BBU(3-5 塊),尺寸 0.48*0.3m,20-30 層板,單價 9000 元/平方米。綜 合以上材料,5G 宏基站內 PCB 價值量約為 15104 元/站是 4G 價值量(4692 元)的 3.2 倍。
2.2 國產替代或將催生高頻高速覆銅板供應新格局
高頻高速覆銅板長期海外壟斷,美、日企業掌握 90%市場份額。隨著生活科 技含量的提高,高端技術類覆銅板的應用領域逐漸拓寬。疊加下遊 PCB 行業發展景氣度持續升高,都推動著覆銅板行業需求的不斷釋放。但釋放點更多 集中在附加值更高的特殊材料基覆銅板上。其中,高頻覆銅板領域依然被海 外巨頭長期壟斷。就 2018 年數據來看,美國基站天線射頻板龍頭公司羅傑斯 在高頻覆銅板的全球市佔率為 55%。目前全球 5G 用高頻高速覆銅板的龍頭 企業,以美、日企業為主,90%的市場份額被美國和日本的供應商所掌握。
技術差距是實現國產替代的阻力之一。全球 CCL 龍頭 Rogers 為更好掌握 PCB 和 CCL 前沿高端市場,成立了 ASC 事業部(先進互聯事業部) ,主要 側重通訊設施、航空防務、汽車雷達、消費電子等高端市場布局和研發, 這將倒逼國內同行若不抓緊實現技術自主可控,將拉開更大的技術差距。
華為等大型企業去依賴性,與海外巨頭中國市場輸出比例持續走低,在中美 貿易戰刺激下,對能夠有國際對標的中國企業帶來國產替代空間。5G 基站的 AAU 包括天線和射頻板塊,前者通常採用高頻覆銅板,而該領域幾乎完全被 Rogers 所主導,5G 基站的 AAU 模塊主要供應商也多是其客戶。但據 CNBC 報導,華為主動削減從 Rogers 購買此類材料,以減少對美國供應商的依賴, 為其它供應商進入 5GAAU 細分市場提供了很大機會。疊加 Rogers 2016 年以 來中國市場佔公司營業收入比重持續下滑,給國內的高頻高速覆銅板企業帶來成長空間。
國產替代將改變高頻高速覆銅板行業格局,國內龍頭獲雙重加持。據 Prismark 統計,隨著 5G 基建的逐步啟動、雲計算行業的變革以及汽車雷 達業務的需求增長,2018 年高頻高速覆銅板產值達 30 億美元,同比增長 32%。未來 5 年隨著 5G 的加速基建,高頻高速覆銅板的需求量將出現高潮 期。而根據 2017 年 Prismark 統計的數據顯示,全球高頻—射頻基材的使 用 50%-70%來自於 Rogers,生益科技佔比不足 5%;高速基材方面日企松 下市佔率為 25%-30%,生益科技、建滔化工依舊不足 5%。但生益科技作為 國內高頻高速覆銅板龍頭,目前總規劃 150 萬噸高頻覆銅板項目,2018 年(一期)100 噸已投產;華正新材目前具備高速板產能為 60 萬張/月, 高頻板產能為 2 萬張/月;中英科技目前在建高頻覆銅板項目(30 萬平方 米/年)。龍頭企業明顯產品均已實現對標 Rogers,國內高頻高速覆銅板 企業在華為等大型通訊企業支持國產化的道路上,將同時獲得行業成長和 國產替代帶來的雙重加持。
3、高頻高速覆銅板市場空間測算
3.1 5G 基站建設拉動高頻高速覆銅板新需求
5G 建設帶動高頻高速覆銅板需求增長的核心邏輯:
其一,由於 5G 通訊的速度是 4G 的 10 倍,進而電路上的數據率也是 10 倍。導致通訊基材的選取將更多使用能夠承受 10 倍流速的高速覆銅板。
其二,根據《2018 年中國 5G 產業與應用發展白皮書》披露的數據顯示, 5G 宏基站的數量是 4G 宏基站數量的 1.1-1.5 倍。以 2018 年國內 4G 宏 基站的 478 萬臺為基數,預計 5G 宏基站建設將達 526 萬臺—717 萬臺。 除去微小站的建設,單單宏基站的建設就將給高頻高速覆銅板帶來絕對 量的空間增長
其三,5G 基站的輻射面較小,因此 5G 建設採用 MassiveMIMO 技術, 實現側天線單元數量達到 32/64/128/256 根或更多,將需要更多的天線板 和 TRX 板,天線板主要用到高頻覆銅板(PTFE 或碳氫),TRX 板需要 用高頻覆銅板和高速覆銅板混壓。因此,將產生大量的高頻高速覆銅板 的需求量。
全球 5G 宏基站建設量或達 1200 萬臺,全球高頻高速覆銅板需求格局或將改 變。據目前各國披露 5G 基站建設規劃來看,中國預計建設 526 萬臺—717 萬臺,約佔世界建設量的一半左右;韓國規劃建設 23 萬臺;德國 4 萬臺等。 據此我們預計中國 5G 基站建設量在 600 萬臺,全球建設量為 1200 萬臺。中 國 5G 宏基站的建設或將改寫高頻高速覆銅板的需求格局,中國將成為全球 高頻覆銅板最大市場。
預計 5G 機會中覆銅板整體市場將達到 614 億元,其中普通覆銅板市場將達 到 94 億元(佔比 15%),高速覆銅板市場 335 億元(佔比 55%),高頻覆銅 板市場 185 億元(佔比 30%),可見 5G 建設中高頻高速覆銅板將迎來更廣闊 的發展空間。
3.2 IDC 用板高速化,雲計算加速高端覆銅板成長
高頻高速覆銅板應用的核心場景:雲計算。5G 的超高寬帶,有望完善雲計算 所涵蓋的各類應用。包括:雲遊戲、雲辦公、雲視頻等。據信通院數據顯示, 2018 年中國雲計算整體市場規模為 962.8 億元,同比增速 39.2%,創階段性 新高。全球公有雲市場規模已經達到 1363 億美元,市場增速達到 23%,並且 預測到 2022 年市場規模將達到 2733 億美元,4 年 CAGR 將達到 19%。隨著 5G 建設的逐步完成,雲計算有望在 5G 端管雲生態下佔據地位,並隨著阿里、 騰訊、百度、華為等頭部企業的雲產品集中度的提升,帶來 IDC 用板的新一 輪提升,而此次用板將集中在高速覆銅板的更替和使用。
隨著雲計算市場的不斷擴大,數據中心(IDC)作為支撐雲計算前行的基礎 設施使用量穩步提高。在 5G 超高寬帶的推動下,雲計算市場有望進一步提 升,應用活躍度有望逐步回暖,特別是市場空間仍未被填滿的雲辦公和雲遊 戲,有望實現場景革命。而 IDC 作為實現雲場景應用的基礎設施,其景氣度 回升、走暖有望實現帶動高頻高速 CCL 行業需求進一步走高。其中,2018 年國內 IDC 市場規模達到 1228 億元,同比增速 29.8%,全球 IDC 市場規模 為 6253.1 億元,同比增速 23.6%。2018 年 IDC 出貨量達 1227 萬臺,同比增 長 21%,均價達到 6883 美元/臺,同比增加 17%,量價均創階段性新高的背 景下,後續有望持續走高。
伺服器作為IDC的核心配置決定數據運行的效率,而高技術類覆銅板的使用, 將大幅提高伺服器的使用效率。4G 時代,伺服器中 PCB 多數採用傳統類覆 銅板和高速覆銅板,但隨著伺服器數量和承載數據量級的不同,對 PCB 的要 求逐步提高,更傾向於高速覆銅板的使用。隨著 5G 時代的加速,IDC 需求 量有望繼續走高,而承載數據的伺服器的需求量和承載要求將進一步提升。 因此 PCB 和高速 CCL 有望藉此產生增量需求。據 Prismark 預測,IDC 使用 PCB 未來 5 年的複合增長率為 5.8%,預計帶來 251 億的高速覆銅板需求。
3.3 汽車雷達滲透率提高催生高頻覆銅板增量需求
隨著汽車電子化程度的提升,據 Prismark 預計,未來 3 年汽車電子行業將成 為驅動 PCB 行業發展的新動能之一,其 CAGR 將達到 5.6%。主要應用於傳 統汽車的汽車防撞雷達以及新能源汽車,兩種需求存在一定差異,但都將推 動毫米級高頻 CCL 的需求釋放。
傳統汽車持續智能化升級,ADAS(先進駕駛輔助系統)推動毫米波雷達商 業進程,帶動高頻覆銅板需求釋放。雖然目前傳統車 ADAS(先進駕駛輔助 系統)滲透率較低,但各國政策傾斜下,該領域未來的市場規模有望實現政 策引導下市場紅利。ADAS 的重要組成就是毫米波雷達,而毫米波雷達的核 心配件是 MMIC 晶片以及天線 PCB 板。汽車智能化給 PCB 提出了全新的要 求,由之前的 4-6 層雙面板(多層板)逐漸向集成化更好、面積更小的 HDI 過度。而車用 HDI 要求具有更高的耐熱性、低損耗及壽命長等特點。這將導 致車用 PCB 必須選取特殊材料 CCL,推動高頻覆銅板需求的進一步釋放,而 具體應用於毫米波雷達的天線 PCB 板、主板等。
新能源汽車成為汽車電子主戰場。新能源汽車與傳統汽車相比,包含整車控 制器、電機控制器和電池管理系統,這三大特有電子元件,是新能源汽車電 子化程度更高的原因所在。因此,新能源汽車市場的逐步擴大與電子滲透率 的逐步提升,將直接影響汽車電子的需求量。
中長期來看,預計 2020 年國內全年新能源汽車產銷 200 萬輛,海外新能源汽車放量成為新增量。一方面,國內根據工信部 2020 年規劃新能源汽車產銷 可達到 200 萬輛;另一方面,海外主要車企也開始加大對新能源汽車的布局: 目前,海外如美國、荷蘭等國已公布禁售燃油車時間表,在 2025-2040 年左 右陸續停止燃油車的銷售。同時全球主流車企如沃爾沃、福田、寶馬等也已 制定了新能源汽車生產計劃,汽車電動化已成為全球發展趨勢。隨著全球主 流車企純電動汽車生產平臺的建設完畢,優質車型將逐步投放市場,車型豐 富度以及充電便利性提升,將激發私人消費層面的內生性增長。
根據 GGII 預計,至 2022 年新能源汽車產量有望突破 600 萬輛,新能源汽車 增長有利於帶動整個汽車電子市場規模不斷提升。
據 TTM 測算,2020 年單車 PCB 價值量有望突破 75 美金,年 CAGR 為 6%。 而汽車電子拉動的 CCL 需求主要集中於傳統汽車自動化帶來的高頻 CCL 需 求釋放以及新能源汽車帶動的耐熱性能的 CCL 與高頻 CCL 的需求。基於 CAGR我們預計2019-2023年汽車智能化將帶動汽車CCL需求釋放空間在94 億元、99 億元、105 億元、111 億元、117 億元。
4、高頻高速銅箔:核心材料共享高頻高速覆銅板成長空間
高頻高速基板專用銅箔佔高頻高速覆銅板成本的 30%-50%,將伴隨高頻高 速覆銅板的快速成長。覆銅板主要由銅箔、玻纖布、油墨等製成,其中銅箔 佔覆銅板成本最大。通常薄板中銅箔成本佔比為 30%,厚板中成本佔比為 50%。
高頻下趨膚效應顯著,影響覆銅板屬性。當導體中有交流電或者交變電磁場 時,導體內部的電流分布不均勻,電流集中在導體外表的薄層,越靠近導體 表面,電流密度越大,導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加, 使它的損耗功率也增加,這一現象稱為趨膚效應。電流或電壓以頻率較高的 電子在導體中傳導時,會聚集於導體表層,而非平均分布於整個導體的截面 積中。頻率越高,集膚效應越顯著。
超低輪廓與平滑面有效緩解趨膚效應。在高頻化的 PCB 和 CCL 中信號的傳 送是沿著銅箔的輪廓曲線進行傳輸的,其傳送距離與表面粗糙度(Rz)的大 小密切相關。當銅箔的輪廓大時,由信號傳送的距離增長,而造成信號傳送 速度速度的減慢,並傳送損失也增加。因此減少傳輸路徑和減少表面銅瘤是 緩解趨膚效應的有效手段。
常見的三大類高頻高速專用銅箔:由於高頻高速覆銅板有軟板和硬板的區分, 不同基板所用銅箔不同。
硬板用電解銅箔:反轉銅箔(RTF)、超低輪廓銅箔(HVLP) ;軟板用壓延銅箔:高頻高速用銅箔特殊電解銅箔硬板:RTF(反轉銅箔)與 HVLP(超低輪廓銅箔)是高頻高速覆銅板硬板 使用的主流產品。
RTF 是將電解銅箔的光滑面做強化結合處理,再粘合基材而成。
HVLP 的粗化面平滑、細膩,具有高的熱穩定性、高硬度、厚薄均勻。 它對銅箔表面粗糙度(Rz)的要求更高,通常 HVLP 的表面粗糙度(Rz) ≤2μm,可用於生產高頻覆銅板。VLP 表面粗糙度(Rz)在 2~4.2μm 之間,可用於生產高速覆銅板
反轉銅箔與 HVLP 銅箔之所以能夠應用於高頻高速 CCL,主要是由於這 兩類產品通過改變銅瘤的粗徑與形狀來調整銅箔性能,從而達到高頻高 速 CCL 的使用標準。目前對於反轉銅箔與 HVLP 銅箔的供應主要來自於 三井金屬、JX 日礦金屬與南亞塑膠。
軟板:高頻高速覆銅板專用壓延銅箔特性:用高頻高速覆銅板專用壓延銅箔 為黑化箔,目前生產技術僅掌握在日本日礦等少數國外生產企業中,厚度一 般為 12μm 和 18μm。但常見黑化箔為 12μm。
高頻高速專用銅箔三大壁壘:①技術壁壘;②成本鉗制;③認證
技術壁壘:日企大廠在高端銅箔領域擁有過半的核心專利技術,從早期 的平坦化處理技術、瘤化微細顆粒技術、耐熱層處理技術、抗氧化層處 理技術到壓延黑化箔生產技術都是被日企所壟斷,後進入者研發成本較 高。
a) 瘤化微細顆粒技術:是指將銅箔在含有硫酸銅的溶液中瘤化電鍍處 理。即先進行粗化處理(低濃度高電流),再進行固化處理(高濃度 低電流),最終使銅瘤弱化,在粗化銅瘤表面鍍上緻密的銅。隨著瘤 化的去化將使得銅箔的表面粗糙(Rz)降低,實現低於 2.0μm 的 低粗糙度。
b) 耐熱層處理技術:該技術將針對底層顏色的不同選擇不同的鍍層材 料。其中鍍鋅(底層為粉色)、鍍黃銅(底色為黃色或粉紅色)、鍍 鎳(底色為黑色)、鍍鋅/鎳合金(底色為灰黑色),最終提高銅箔的 耐高溫性能。
c) 抗氧化層處理技術:通過鉻酸鹽鈍化形成抗氧化膜,從而提高銅箔 的抗氧化性能。
成本鉗制:日本大廠採取的高端銅箔銷售策略是類似於可樂行業一樣的 低利潤擠壓模式,讓後進入者持續燒錢、生存困難,主動退出。
認證:主要針對北美客戶,高端銅箔有一定的認證流程。
全球格局:壁壘築造護城河,日企壟斷高端銅箔市場。目前全球可實現大批 量生產銅箔的企業約為 22 家,其中中國大陸企業 11 家。但高端銅箔的生產 技術、設備製造技術以及市場份額被日企壟斷。全球高端銅箔的前五家企業 分別為古河電氣工業株式會社、三井金屬礦業株式會社、日本福田金屬箔粉 工業株式會社、日本電解及日本能源公司均為日企。其中高端電解銅箔,三 井金屬按產值計算,全球市佔率為 16.8%。高端壓延銅箔部分,日礦全球市 佔率超 60%,福田金屬位居第二,兩者全球合計佔比近 90%
國內格局:高頻高速基板專用銅箔生產能力尚未成型。隨著新能源扶持政策 的持續,鋰電銅箔的產能在 2015 年至 2018 年年複合增速為 81.51%。而作為 科技必備品的 PCB 銅箔由於多為低端產能,增速僅為 5.31%。目前,上市公 司層面僅有銅陵有色旗下銅冠銅箔擁有 RTF 和 VLP 產線 5000 噸產能,銅冠 銅箔通過研發新型粗化添加劑、光面微細粗化和光面固化處理工藝等核心技 術,解決低粗糙度光面剝離強度低的技術難題,開發出具有自主智慧財產權的 低粗糙度反轉銅箔新產品, 2019 年 7 月實現量產。該產線產品目前能滿足 5G 通訊中高速銅箔的需求。
銅箔未來確定性需求:
確定性需求一:新能源汽車未來需求確定,鋰電銅箔仍是主旋律。新能 源汽車產業受國家政策大力支持的背景下,未來幾年動力電池仍將是中 國鋰電銅箔市場需求保持高速增長的重要引擎。根據 GGII 預計,到 2020 年中國鋰電銅箔產量將達 14.85 萬噸。考慮到高能量密度鋰離子電池是 企業布局的重心,未來鋰電銅箔將持續朝著「極薄化」方向發展。國內 供應方面,雖然近三年來國內鋰電銅箔產能快速擴張,但由於中高端市 場產品的技術壁壘高,市場競爭格局仍相對較好。以 6μm 極薄鋰電銅 箔為例,目前國內只有少數廠家研發出 6μm 高性能極薄鋰電銅箔,也 只有類似於嘉元科技和諾德股份等少數骨幹企業已經能夠實現量產該產 品。
確定性需求二:高頻高速覆銅板快速發展將拉動高頻高速基板專用銅箔 成長。高頻高速覆銅板將隨著 5G 基站建設的加快逐步進入快速發展階 段,進而對高頻高速基板專用銅箔會產生大量需求,而在中美貿易摩擦 懸而未決的當下,國產替代仍為我國科技企業成長的核心力量之一。5G 通訊建設給高頻高速覆銅板帶來 540 億的市場空間,高頻高速基板專用 銅箔的增量空間約為 160-270 億元。
高頻高速基板專用銅箔的產能較少,將迫使產業結構性調整。預計到 2019 年底,國內有 12.9 萬噸銅箔的新增產能,銅箔總產能將達到 58.24 萬噸。其 中 PCB 銅箔新增 3.1 萬噸,PCB 銅箔總產能將為 30.01 萬噸;鋰電銅箔新增 9.8 萬噸,鋰電池銅箔總產能將增加到 28.23 萬噸。未來核心需求——高頻高 速覆銅板的產能增量不明顯。高頻高速基板專用銅箔的在 5G 刺激下將新增 160 億—270 億元的市場空間,但國內產能未成型,將刺激龍頭企業技術升 級與產能結構調整。
5、高頻高速覆銅板相關 A 股上市公司
5.1 高頻高速覆銅板相關上市公司
5.1.1 華正新材
5.1.2 中英科技(IPO)
5.2 銅箔相關上市公司
5.2.1 銅陵有色
5.2.2 嘉元科技
5.2.3 諾德股份
5.2.4 超華科技
……
(報告來源:興業證券)
獲取報告請登陸 未來智庫。