半導體材料市場中，中國臺灣依然是半導體材料消耗最大的地區，全球佔比 22.04%。中國大陸佔比 19%排名全球第三，略低於 19.8%的韓國。然而中國大陸佔比已實現連續十年穩定提升，從 2006 年佔全球比重 11%，到 2018 年佔比 19%。產業東移趨勢明顯。
根據美國半導體產業協會的統計，可以看到全球半導體銷售額呈現逐年增長的姿態，從2001年的1472.5億美元一路提升至 2019 年的 4110 億美元。雖然在 2019 年全球半導體銷售額因為消費電子市場疲軟從而略微下滑，但是從 19 年 6 月開始全球半導體銷售額呈現恢復的態勢，環比數據明顯優於 2018 年同月份環比數據。目前隨著下遊多方需求恢復的共振，將史無前例的帶動半導體行業在 5G 的飛速發展，再創新高。
本期的智能內參，我們推薦國盛證券的研究報告《國產替代揭開序幕，新材料行業春天將至》，揭秘在半導體行業穩步增長的大背景下，半導體材料和顯示材料的國產替代邏輯。
本期內參來源：國盛證券
原標題：
《國產替代揭開序幕，新材料行業春天將至》
作者： 鄭震湘
一、半導體材料
1、 受益 5G，行業復甦
根據美國半導體產業協會的統計，可以看到全球半導體銷售額呈現逐年增長的姿態，從2001 年的 1472.5 億美元一路提升至 2019 年的 4110 億美元。雖然在 2019 年全球半導體銷售額的略微下滑主要由於全球貿易環境的緊張，以及半導體最主要的下遊消費電子市場自 17H2 的疲軟，但是在 19H2 我們也看到了半導體市場隨著 5G 時代到來的重現生機。
▲全球半導體銷售額情況
從 2018 年 12 月開始，半導體月度銷售額持續下滑至 2019 年 5/6 月，但是從 6 月開始全球半導體銷售額呈現恢復的態勢，環比數據明顯優於 2018 年同月份環比數據。
▲2018 年及 2019 年全球半導體月度銷售額對比（十億美元）
中國市場巨大，國產替代需求強勁。而對於未來的半導體市場來看，我們認為中國將會是未來最大的半導體市場。2015 年中國在全球把半導體銷售額上佔據了全球的 24%，至 2019 年中國已經將其佔比提升至 35%。
▲中國近年佔全球半導體銷售額情況（十億美元）
▲2016~2021 年全球半導體各應用市場的年複合增速預測
然而雖然中國市場巨大，但是在半導體領域目前仍然處於關鍵器件被海外「卡脖子」的狀態。我們以智能終端為例進行拆解、分析和比較，可以發現華為作為一家系統級公司，已經在大部分晶片品類上自給自足，同時也注意到存儲、射頻、模擬晶片上仍然存在短板、受制於人。在 2019 年華為事件後，中國已經開始加速國產鏈的重塑，幾乎所有科技龍頭，甚至部分海外龍頭也在加快國產鏈公司導入。
▲國產替代空間測算
2、 半導體材料 市場增長不斷
從市場上看，我國半導體市場規模超萬億，半導體產業已成為國家戰略新興產業的重要部分，而超三分之二的半導體產品需從國外進口，高端領域幾乎完全依賴進口情況急需改變，尤其是 2018 年中美貿易摩擦以來，中興、華為事件更是給中國半導體行業敲響警鐘。
▲華為國產替代鏈示意圖
半導體產業呈現技術密集、資本密集及和產集群的特點。半導體核心產業鏈包括半導體產品的 IC 設計、IC 製造和 IC 封測。目前已經形成 EDA 工具、IP 供應商、IC 設計、Foundry 廠、封測廠的高效穩定的深度分工模式。目前全球半導體正在經歷從中國臺灣向中國大陸的第三次產業轉移，歷史上看，前兩次的行業轉移分別發生在 20 世紀 80 年代和 20 世紀 90 年代末，分別從美國本土到日本和美日向韓國、中國臺灣的轉移。目前我們已經看到設計、製造、設備等半導體環節已經逐步的向中國轉移。
在半導體原材料領域，集成電路技術發展到微納電子製造的物理極限，單獨依靠特徵尺寸縮小已不足以實現技術發展目標。新材料的引入以及相應的新材料技術與微納製造技術相結合共同推動著集成電路不斷發展。集成電路製造工藝用到元素已經從 12 種增加到 61 種。伴隨微納製造工藝不斷發展，對材料的純度，納米精度尺寸控制、材料的功能性等都提出了嚴苛的需求。
▲半導體上下遊產業鏈，以及半導體材料在產業鏈所處位置
▲半導體材料分類
簡單來看，半導體製造所需要的材料主要分布在一下四步之中：
1. 摻雜/熱處理：濺射靶材，溼法化學品、化學氣體，CMP 拋光墊和拋光液；
2. 蝕刻/清潔：掩模/光罩，濺射靶材，CMP 拋光墊和拋光液；
3. 沉積：化學氣體，CMP 拋光墊和拋光液；
4. 光刻：掩模/光罩、光刻膠、光刻膠顯影液、熔劑、剝離劑。
▲晶圓製造過程所需材料
與半導體全球市場相之匹配的，全球半導體材料的銷售額也在同步增長，至 2018 年全球半導體材料銷售額達到 519.4 億美元，創下歷史新高。銷售增速 10.65%，創下了自2011 年以來的新高；近年來，中國大陸半導體材料的銷售額保持穩步增長，增速方面一直領先全球增速。
▲全球半導體材料市場銷售額
▲中國大陸半導體材料市場增速 vs.全球
晶圓製造材料包含矽、掩膜版、光刻膠、電子氣體、CMP 拋光材料、溼化學品、濺射靶材等，其中矽片約佔整個晶圓製造材料的三分之一。
▲半導體原材料分布情況
▲封裝及晶圓製造材料市場規模及增速（單位：億美元）
3、 中國需求巨大，國產替代揭開序幕
全球半導體材料市場回暖。經歷了 2015-2016 連續兩年產業規模下滑後，2017 年和 2018年半導體材料市場回復增長，產業規模達約 520 億美金。以地域結構來看，全球所有地區半導體材料市場規模均實現了不同程度的增長，但是其中中國大陸的增速領先。
產業持續東移，中國大陸增速第一。從佔比來看，半導體材料市場中，中國臺灣依然是半導體材料消耗最大的地區，全球佔比 22.04%。中國大陸佔比 19%排名全球第三，略低於 19.8%的韓國。然而中國大陸佔比已實現連續十年穩定提升，從 2006 年佔全球比重 11%，到 2018 年佔比 19%。產業東移趨勢明顯。
▲全球半導體材料銷售額分布
半導體材料可分為晶圓製造材料和封裝材料，晶圓製造材料是半導體材料市場的主力軍。根據 wind 數據，2018 年，全球半導體材料銷售規模為 519.4 億美元，同比增長 10.7%，其中晶圓製造材料及封裝材料銷售額分別為 322 億美元和 197 億美元，同比增長 15.9%和 3.1%。
根據 SEMI 統計數據，我國半導體材料市場規模為 85 億美元，同比增長 12.3%，其中晶圓製造材料及封裝材料市場規模為約 28.2 億美元和 56.8 億美元。未來 2 年我國半導體材料市場規模將持續高速增長，預計 2020 年我國半導體材料市場規模達 107.4 億美元，其中晶圓製造材料市場規模達 40.9 億美元，2016-2020 年 CAGR 為 18.3%；封裝材料市場規模達 66.5 億美元，2016-2020 年 CAGR 為 9.18%。
▲2013-2018 年全球半導體市場銷售規模（億美元）
▲2016-2020 年我國半導體材料市場規模（億美元）
半導體材料國產化率仍待轉化。根據集成電路材料和零部件產業技術創新戰略聯盟的調研數據，2016 年國內晶圓製造材料企業用於半導體製造的產品銷售收入僅 69.5 億元，相對於國內晶圓製造材料市場需求的比例約 20%，國產化比例較低。
在國家產業政策大力扶持和國內半導體市場穩定增長等利好條件下，特別是國家「02 專項」等專業化科研項目的培育下，國內半導體材料領域將湧現更多具有國際競爭力的公司和產品，在更多關鍵半導體材料領域實現進口替代，打破國外廠商的壟斷。
▲2012-2017 年我國佔半導體製造材料國產化情況（%）
半導體晶片製造工藝半導體將原始半導體材料轉變成半導體晶片，每個工藝製程都需要電子化學品，半導體晶片造過就是物理和化學的反應過程，半導體材料的應用決定了摩爾定律的持續推進，決定晶片是否將持續縮小線寬。目前我國不同半導體製造材料的技術水平不等，但整體與國外差距較大，存在巨大的國產替代空間。
▲半導體材料國產化進程
從技術層面出發再至半導體封裝材料進出口金額及量（由於缺乏晶圓製造數據，故以封裝材料為例說明），可以看到中國對於半導體封裝材料進口量的需求巨大，同時再對比進出口單價情況，從 2017 年開始計算，出口單價僅為進口單價的約為 60%，價格懸差巨大，也再次反映了中國雖然對於半導體材料的需求巨大，但是由於目前技術能力有限所致進出口貿易懸差巨大，也因此存在巨大的國產替代空間。
▲半導體封裝材料進出口額（萬美元）
▲半導體封裝材料進出口量（噸）
▲半導體封裝材料進口單價情況
4、 矽片：半導體製造重中之重
縱觀半導體矽片的技術演變歷程，可以看到從早在 20 世紀 70 年代，矽片的尺寸就逐步的向著更大尺寸發展。截止至目前全球矽片市場最大的量產型矽片尺寸為 300mm，也即是所謂的「12 英寸矽片」。
根據目前 SEMI 對於全球各類半導體矽片的出貨量統計，我們也看到半導體市場對於12 英寸矽片的需求及使用也是逐步增加。2011 年，200mm 半導體矽片市場佔有率穩定在 25-27%之間；2016 年至 2017 年，由於汽車電子、智慧型手機用指紋晶片、液晶顯示器市場需求快速增長，200mm 矽片出貨面積同比增長 14.68%；2018 年，200mm 矽片出貨面積達到 3278.00 百萬平方英寸，同比增長 6.25%。2018 年，300mm 矽片和 200mm矽片市場份額分別為 63.31%和 26.34%，兩種尺寸矽片合計佔比接近 90.00%。
▲半導體矽片技術演變史
▲全球各類型半導體矽片出貨面積佔比
▲12 寸晶圓全球產能及需求對比表
而矽片之所以趨向於大尺寸，其主要原因是因為單位晶圓生產效率的提高。雖然生產大尺寸矽片所需要的設備、材料成本等均有所提高，但是考慮到自動化帶來的人工費用的減少以及單片矽片的面積之大，以 200mm（9 寸）和 300mm（12 寸）矽片進行比較，12 英寸矽片的單位成本僅為 9 英寸矽片的 70%~80%。
由於成本及良率，12 寸矽片仍為主流，技術略有所停滯的當前，國內廠商具備追趕及替代的機會。但是由於隨著矽片的直徑越大，矽片結晶過程中的旋轉速度也需要與之匹配的減小，即容易帶來由於旋轉速度不快、不穩定帶來的矽片晶格結構的缺陷，同時隨著直徑的擴大，晶圓的邊緣之處更容易產生翹曲的情況，從而帶來良率的降低，也意味著生產的成本的提高，因此目前全球的主流矽片的最大尺寸仍僅為 12 英寸，但這也帶給了國內廠商追趕行業龍頭的機會。
▲較大尺寸晶圓具備更高的理論生產效率
▲8 英寸及 12 英寸理論成本變化情況
由於半導體行業與全球宏觀形勢緊密相關，全球半導體矽片行業在 2009 年受經濟危機影響，出貨量與銷售額均出現下滑；2010 年智慧型手機放量增長，矽片行業大幅反彈；2011年-2016 年，全球經濟復甦但較為低迷，矽片行業易隨之低速發展；2017 年以來，得益於半導體終端市場需求強勁，半導體市場規模不斷增長，於 2018 年突破百億美元大關。
▲全球半導體矽片市場規模（億美元）
▲全球半導體矽片出貨面積（百萬平方英寸）
2008 年至 2013 年，中國大陸半導體矽片市場發展趨勢與全球半導體矽片市場一致。2014 年起，隨著中國半導體製造生產線投產、中國半導體製造技術的不斷進步與中國半導體終端市場的飛速發展，中國大陸半導體矽片市場步入飛躍式發展階段。2016 年-2018年，中國半導體矽片銷售額從 5.00 億美元上升至 9.96 億美元，年均複合增長率高達41.17%。中國作為全球最大的半導體終端市場，未來隨著中國晶片製造產能的持續擴張，中國半導體矽片市場的規模將繼續以高於全球市場的速度增長。
▲中國大陸半導體矽片市場規模（億美元）
中國大陸僅有少數幾家企業具有 200mm 半導體矽片的生產能力。2017 年以前，300mm半導體矽片幾乎全部依賴進口。2018 年，矽產業集團子公司上海新昇作為中國大陸率先實現 300mm 矽片規模化銷售的企業，打破了 300mm 半導體矽片國產化率幾乎為 0%的局面。
▲全球矽片市場競爭格局及市佔率
5、 光刻膠：逐步突破，任重而道遠
光刻膠，目前做為半導體生產中光刻工藝的核心材料，其主要工作原理是：光刻工藝利用光刻膠對於各種特殊射線及輻射的反應原理，將事先製備在掩模上的圖形轉印到晶圓，建立圖形的工藝，使矽片表面曝光完成設計路的電路圖，做到解析度清晰和定位無偏差電路，就如同建築物一樓的磚塊砌起來和二樓的磚塊要對準，疊加的層數越高，技術難度大。
同樣光刻膠從功能上又可分為正性及負性光刻膠：正性光刻膠之曝光部分發生光化學反應會溶於顯影液，而未曝光部分不溶於顯影液，仍然保留在襯底上，將與掩膜上相同的圖形複製到襯底上；而負性光刻膠之曝光部分因交聯固化而不溶於顯影液，而未曝光部分溶於顯影液，將與掩膜上相反的圖形複製到襯底上。
▲光刻膠構成
▲正性光刻膠和負性光刻膠反應原理
按照應用領域的不同，光刻膠又可以分為印刷電路板（PCB）用光刻膠、液晶顯示（LCD）用光刻膠、半導體用光刻膠和其他用途光刻膠。PCB 光刻膠技術壁壘相對其他兩類較低，而半導體光刻膠代表著光刻膠技術最先進水平。
▲不同分類下的光刻膠分類
行業壁壘高聳，研發能力要求極高，資金需求巨大。在上述我們也對眾多光刻膠進行了簡單的分類，但實際操作中由於各個客戶的產品的要求不同，對應的光刻膠的具體要求將更會是千奇百怪。這一點將會直接導致光刻膠企業在生產製作光刻膠的時候需要具備足夠的配方研發能力，對眾多國內仍在起步的廠商無疑是個巨大的挑戰。另一方面由於光刻膠最終需要應用在光刻機上，以 ASML 為例，EUV 光刻機常年保持在 1 億歐元左右，248nm 的 KrF 光刻機也基本維持在一千萬歐元以上。
▲ASML 光刻機
248nm 及以上高端光刻膠為全球市場的主流。SEMI 的數據顯示，2018 年全球半導體用光刻膠市場達到 24 億美元，較 2017 年同比增長 20%。光刻膠配套試劑方面，2018年全球光刻膠配套試劑市場達到 28 億美元，較 2017 年增長 27%。
▲全球半導體光刻膠及配套試劑市場規模
▲中國半導體光刻膠及配套試劑市場規模
全球共有 5 家主要的光刻膠生產企業。其中，日本技術和生產規模佔絕對優勢。
▲光刻膠主要生產企業
國內光刻膠生產商主要生產 PCB 光刻膠，面板光刻膠和半導體光刻膠由於光刻膠的技術壁壘較高，國內高端光刻膠市場基本被國外企業壟斷，特別是高解析度的 KrF 和 ArF 光刻膠，基本被日本和美國企業佔據。PCB 光刻膠的技術要求較低，PCB 光刻膠在光刻膠產品系列中屬於較低端，目前國產化率已達到 50%；LCD 光刻膠國產化率在 10%左右，進口替代空間巨大；IC 光刻膠與國外相比仍有較大差距，國產替代之路任重道遠。
▲國內半導體產品結構
國內半導體光刻膠技術和國外先進技術差距較大，僅在市場用量最大的 G 線和 I 線有產品進入下遊供應鏈。KrF 線和 ArF 線光刻膠核心技術基本被國外企業壟斷，國內 KrF 已經通過認證，但還處於攻堅階段；我們樂觀預計 ArF 光刻膠在 2020 年能有效突破並完成認證。
6、 CMP：突破重圍，國產化啟動
CMP 化學機械拋光（ChemicalMechanicalPolishing）工藝是半導體製造過程中的關鍵流程之一，利用了磨損中的「軟磨硬」原理，即用較軟的材料來進行拋光以實現高質量的表面拋光。通過化學的和機械的綜合作用，從而避免了由單純機械拋光造成的表面損傷和由單純化學拋光易造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點。
▲CMP 工藝工作原理
▲CMP 材料細分市場份額
CMP 拋光材料主要包括拋光液、拋光墊、調節器、清潔劑等，其市場份額分別佔比 49%、33%、9%和 5%。至 2018 年市場拋光液和拋光墊市場分別達到了 12.7 和 7.4 億美元。
▲全球 CMP 材料市場規模情況（億美元）
▲我國 CMP 材料市場規模情況（億元）
而隨各類晶片的技術的進步，拋光步驟也隨之增長，從而實現了拋光墊及拋光液用量市場的持續增長。同時隨著晶片製程的提高帶動的拋光材質技術要求的提升，以及整體半導體晶片市場的復甦，我們可以預期到未來 CMP 市場的量價的多重提高。
▲CMP 拋光步驟隨邏輯晶片和存儲晶片技術進步而增加
目前市場上拋光墊目前主要被陶氏化學公司所壟斷，市場份額達到 90%左右，其他供應商還包括日本東麗、3M、臺灣三方化學、卡博特等公司，合計份額在 10%左右。拋光液方面，目前主要的供應商包括日本 Fujimi、日本 HinomotoKenmazai，美國卡博特、杜邦、Rodel、Eka、韓國 ACE 等公司，佔據全球 90%以上的市場份額，國內這一市場主要依賴進口，國內僅有部分企業可以生產，但也體現了國內逐步的技術突破，以及進口替代市場的巨大。
▲拋光液主要生產企業
▲拋光墊主要生產企業
7、 溼電子化學品：內資龍頭效應顯著
溼電子化學品，也叫超淨高純試劑，為微電子、光電子溼法工藝製程中使用的各種電子化工材料。主要用於半導體、太陽能矽片、LED 和平板顯示等電子元器件的清洗和蝕刻等工藝環節。按用途主要分為通用化學品和功能性化學品，其中通用化學品以高純溶劑為主，例如氧化氫、氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸等；功能性化學品指通過復配手段達到特殊功能、滿足製造中特殊工藝需求的配方類或復配類化學品，主要包括顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等。
溼電子化學品目前廣泛應用在半導體、平板顯示、太陽能電池等多個領域，溼電子化學品在半導體晶圓製程中應用於晶圓清洗、刻蝕、顯影和洗滌去毛刺等工藝，在晶圓領域製造和封測領域應用分布廣。國際半導體材料和設備組織（SEMI）制定了 5 個超純淨試劑的國際分類標準，應用領域的不同對超純淨試劑要求的等級也不同，半導體領域要求的等級比平板顯示和光伏太陽能電池領域的要求高，基本集中在 SEMI3、G4 的水平，我國的超純淨試劑研發水平與國際水平上遊差距，大多集中在 G2 的水平。
▲美國 SEMI 工藝化學品的國際標準等級
全球的溼電子化學品市場大多被歐美和日本公司佔據，其中歐美公司主要有 BASF、霍尼韋爾、ATMI、杜邦、空氣產品公司，合計佔比 37%左右；日本公司主要有關東化學、三菱化學、京都化工、住友化學、宇部興產、森田化學等，合計佔比 34%左右；臺灣地區和韓國公司主要有臺灣東應化、臺灣聯士電子、鑫林科技、東友、東進等，合計佔比 17%左右。國內企業主要有浙江凱聖、湖北興福、上海新陽、蘇州晶瑞、江化微、江陰潤瑪、杭州格仕達、貴州微頓品磷等，佔全球市場 10%左右，技術等級主要集中在 G2 以下僅有少部分企業達到 G4 以上標準。
在眾多工藝化學品企業中，上海新陽已成為先進封裝和傳統封裝行業所需電鍍與清洗化學品的主流供應商，其超純電鍍硫酸銅電鍍液已成功進入中芯國際、海力士的 28nm 大馬士革工藝製程，成為 Baseline 產品，進入工業化量產階段；湖北興福電子材料有限公司磷酸、浙江凱聖氟化學有限公司氫氟酸等也都在 8-12 英寸工藝認證中取得較好效果，即將投入量產應用。
8、 電子特氣：需求空間大，拉開進口替代序幕
電子特種氣體是集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等電子產業加工製造過程中不可或缺的關鍵材料，其市場規模保持高速發展。2010-2018 年，我國電子特氣市場規模複合增速達 15.3%，2018 年我國電子特氣市場規模達 121.56 億元。其中，半導體製造用電子特氣市場規模約 45 億元。根據前瞻產業研究院預測，2024 年我國電子特種氣體市場規模將達到 230 億元，2018-2024 年複合增速將達 11.2%。電子特氣將為中國新興產業的發展注入新動力。
▲我國電子特氣市場規模（億元）
▲高純電子特氣市場格局（按應用）
電子特氣按照用途可分為蝕刻及清洗氣體、成膜氣體、摻雜氣體三大類。在半導體集成電路中，電子氣體主要應用於蝕刻、摻雜、CVD、清洗等。在晶圓製程中部分工藝涉及氣體刻蝕工藝的應用，主要涉及 CF4、NF3、HBr 等；摻雜工藝即將雜質摻入特定的半導體區域中以改變半導體的電學性質，需要用到三階氣體 B2H6、BF3以及五階氣體 PH3 、AsH3等；在矽片表面通過化學氣相沉積成膜（CVD）工藝中，主要涉及 SiH4、SiCl4、WF6等 。
在顯示面板產業中，在薄膜工序中需要通過化學氣相沉積在玻璃基板上沉積薄膜，需要使用 SiH4、PH3、NF3 、NH3 等。在幹法蝕刻工藝中，需要在等離子氣態氛圍中選擇性腐蝕基材，需要用到 SF6、HCl、Cl2 等；在 LED 產業中，外延技術需要高純電子特氣包括高純砷烷、高純磷烷、高純氨氣，HCl 和 Cl2常常用做蝕刻氣；在太陽能光伏產業中，晶體矽電池片生產中的擴散工藝需要用到 POCl3，減反射層等 PECVD 工藝需要用到 SiH4、NH3，蝕刻需要用到 CF4。薄膜太陽能電池在沉積透明導電膜工序中需要用到 B2H6等。
▲電子氣體分類
三氟化氮（NF3）是目前應用最廣的電子特氣，佔全球電子氣體產量約 50%。NF3 在滷化氮中最穩定，是一種強氧化劑。在離子蝕刻時裂解為活性氟離子，氟離子對矽化合物、鎢化合物有優異的蝕刻速率和選擇性。並且，三氟化氮在蝕刻時，蝕刻物表面不留任何殘留物，是良好的蝕刻、清洗劑。大量應用於半導體、液晶和薄膜太陽能電池生產工藝中。
▲電子氣體分種類份額佔比
▲電子特氣在晶圓製造中的應用
兩個主要因素推進了我國電子特氣的需求高速增長。首先，近年來電子氣體下遊產業技術快速更迭。例如，集成電路領域晶圓尺寸從 6 寸、8 寸發展到 12 寸甚至 18 寸，製程技術從 28nm 到 7nm；顯示面板從 LCD 到剛性 OLED 再到柔性、可摺疊 OLED 迭代；光伏能源從晶體矽電池片向薄膜電池片發展等。下遊產業的快速迭代讓這些產業的關鍵性材料電子特氣的精細化程度持續提升。並且，由於全球半導體、顯示面板等電子產業鏈不斷向亞洲、中國大陸地區轉移，近年來以集成電路、顯示面板為主的電子特氣需求快速增長。我國集成電路 2010-2018 年銷售額複合增速達 20.8%，對電子特氣的需求帶來了持續、強勁的拉動。
▲我國集成電路產業銷售額
▲全球各地區 OLED 產能佔比情況及預測
然而，目前我國電子特氣進口依賴度高，進口替代潛力較大。隨著我國半導體、顯示面板市場的快速擴張，包括電子特氣在內的上遊原材料實現進口替代意義重大。目前我國電子特種氣體市場呈寡頭壟斷格局，2018 年外企佔我國電子氣體市場 88%份額。我國電子氣體領域目前的主要的外企包括美國空氣化工集團、法國液化空氣集團、日本太陽日酸株式會社、美國普萊克斯、德國林德集團。國內主要企業包括中船 718 所、昊華黎明院等。目前我國電子特氣企業產品供應仍較為單一，但在政策扶持及下遊需求的拉動下，我國電子特氣企業體量、產品品種迅速發展，該領域進口替代已拉開序幕。
▲我國電子氣體市場格局（2018 年）
二、 顯示材料：面板行業轉移升級
1、 OLED 持續滲透，下遊需求強勢支撐
OLED 是指有機自發光二極體（Organic Light-Emitting Diode），是一種以有機薄膜為自發光源的顯示技術。由於其超高對比度、更細膩逼真的色彩、寬廣視角、輕薄外形、寬溫操作等特性，OLED 有望成為繼 CRT、LCD 後的第三代主流顯示技術。從定義來看：「自發光」決定輕薄外型和低材料成本；「有機」是實現柔性顯示和異形屏的關鍵。
▲OLED 和 TFT-LCD 性能比較
AMOLED 已成為現階段主流 OLED 技術。根據驅動方式不同，OLED 可分為主要應用於小尺寸的被動式無源驅動 PMOLED，以及可應用於中大尺寸的主動式無源驅動 AMOLED，其中 AMOLED 使用 TFT 陣列來控制 OLED 像素，實用性更強，已成為主流 OLED 技術。與 LCD 相比，AMOLED 有輕薄、響應速度快、高對比度、色彩逼真和柔性顯示等優點。
▲AMOLED 和 TFT-LCD 性能比較
AMOLED 可滿足高成像顯示需求，同時更易實現異形屏設計與生產靈活性。
顯示素質來看，LCD 是通過旋轉液晶分子和偏振片對白色背光源的過濾和屏蔽來顯示黑色，而採用自發光原理的 AMOLED 每個像素點獨立控制發光，像素熄滅便可實現完全的黑，因此 AMOLED 相比 LCD 可以實現更高對比度，給人更強烈的視亮度感覺，從而實現更優質的顯示體驗。此外，AMOLED 也因對像素點的高度控制而具備了更低的功耗。AMOLED 高顯示素質正契合了未來用於手機、電競、VR 等應用屏幕對高清、高頻、高質量顯示體驗的需求。
外觀形態來看，AMOLED 自發光使其無需任何背光模組和濾光器，結構相對 LCD 更加簡單，僅由上下兩層玻璃加中間有機材料層組成，因而在厚度上可以壓縮至 LCD 的約 2/3，因而在行動裝置輕薄化趨勢下能夠備受青睞。同時，採用柔性塑料基底的 AMOLED 在柔性顯示上獨具優勢，給應用端設備形態留出足夠的設計空間，而對比之下，LCD 背光模組異型切割難度（C 角刀輪切割+CNC 易致屏幕崩邊）和成本更高（雷射切割），在異形屏設計與生產靈活性就稍遜一籌了。
▲AMOLED 比 LCD 更輕薄
製造成本下降，中小尺寸 AMOLED 成本與 LCD 差距逐步拉近。AMOLED 相比於 TFTLCD，由於不需要背光模組等零組件，材料成本更低，如果能實現部分關鍵設備國產化和製程良率提升，價值量會有更高的上升空間。現階段小尺寸 AMOLED 成本已經能夠實現與 LCD 相媲美，大尺寸技術問題尚待解決。以 5』』全高清智慧型手機顯示屏為例，我們對比TFT-LCD 和 AMOLED 成本結構（1Q16，LCD 由 G6 生產，AMOLED 由 G5.5 生產，非材料成本包括設備折舊、人工等），可以發現材料成本方面，LCD 和 AMOLED 的佔比分別為 63%和 47%，AMOLED 材料成本佔比顯著低於 LCD，隨著製造成本壓縮，AMOLED 成本可以逐步逼近 LCD。另外，需要與 LCD 區別的是，OLED 設備成本（35%）和有機材料成本（23%）是更重要的組成部分。
▲TFT-LCD&AMOLED 成本比較（美元）
OLED 市場規模不斷擴張，2020 年市場規模 343 億美元，單位出貨量增速將在 2020年到達頂峰。隨著 OLED 技術發展、成本改善和產能建設等的逐步推進，OLED 市場高速增長，根據英國調研機構 IDTechEx 的統計數據，2018 年全球 OLED 市場規模為 265 億美元，同比增長 8.08%，2019 年市場進一步提速，實現 19%增長至 304 億美元。預計到 2023 年，全球 OLED 面板收入將能夠增長至 462 億美元。根據國際數據調研機構DSCC 統計及預測，2020 年全球 OLED 出貨面積增速將能達到頂峰，單位出貨量將由2019 年的約 8 億塊增長至 10.26 億塊，同比增長 27%。
▲OLED 市場規模
▲OLED 出貨量（分應用，百萬單位）
移動 OLED 市場需求佔比超過 80%，智慧型手機、智能手錶貢獻市場增量。2018 年 OLED下遊應用領域中，以智慧型手機和智能手錶為主的移動 OLED 市場佔比超過 80%，其中智慧型手機佔比最大達 71%。DSCC 預計 2019 年智慧型手機 OLED 單位出貨量將能達到 4.87億，同比增長 12％），智能手錶的整體市場單位出貨量將能夠在 2019 年達到 7310 萬，其中 Apple Watch OLED 出貨量將有望實現 45%增長，達到 2550 萬。
▲2018 年 OLED 應用領域情況
▲AMOLED 市場規模（分應用，百萬美元）
AMOLED 在顯示領域的應用趨勢是從中小尺寸到大尺寸，從智慧型手機向平板、PC 到 TV、汽車以及可穿戴等新型終端設備拓展，市場前景廣闊。從下遊市場來看，2017 年全球AMOLED 出貨量為 4.46 億塊，智慧型手機及可穿戴設備適用的新型半導體高端觸控柔性顯示屏仍是最主要的市場，佔出貨量 95%以上。其中智慧型手機出貨量佔比為 90%。IHS估算 2018 年 AMOLED 出貨量再增 36%，達到 6.06 億塊。OLED TV、筆電、頭戴式設備則將是未來三年高速增長所在，預計 2017-2021 年三者 CAGR 分別為 50%、47%和43%。受益於此，未來三年 AMOLED 總出貨量 CAGR~18.6%。
AMOLED 出貨量不斷攀升，智慧型手機面板技術迭代趨勢愈加明顯。根據群智諮詢統計，2019 年全球智慧型手機面板出貨約 17.8 億片，同比下降 4.9%，而在智慧型手機面板整體出貨量處於下滑通道的狀況下，AM OLED 憑藉其顯示性能和外觀優勢，市場需求強勁，逆勢而上，出貨量穩步提升，2019 年全球 AMOLED 智慧型手機面板出貨達到約 4.7 億片，同比增長約 8%，佔整體智慧型手機面板出貨量的比重由去年同期的 23%上升至 27%，其中 FOLED（剛性 AMOLED）智慧型手機面板出貨量為 2.91 億片，同比增長 9.0%，ROLED（柔性 AMOLED）智慧型手機面板出貨量為 1.75 億片，同比增長 6.2%，面板技術迭代趨勢進一步確定。
▲LTPS-AMOLED 滲透率與 a-Si 相近
智慧型手機端 OLED 快速滲透，各品牌加速推進高端旗艦機型標配 AMOLED。2018 年受制於面板生產商 AMOLED 產能和良率，智慧型手機廠商 AMOLED 滲透率有較大差距，因而市場整體滲透率並不高。2018 年三星、蘋果的旗艦機型均採用 AMOLED 屏幕，兩家公司手機的 AMOLED 滲透率也分別達到了 63.2%和 65.7%，而其他主要手機品牌AMOLED 滲透率則普遍不到 20%。但從 2019 年智能廠商屏幕顯示技術來看，各大品牌均已在高端機型中標配了 AMOLED 面板，智慧型手機 AMOLED 滲透性提升的效應顯現。
▲2018 年主要手機品牌廠商出貨量及屏幕技術（百萬臺）
▲2020 年各品牌手機 AMOLED 滲透率
中端機型支撐市場增長，2022 年配備 AMOLED 屏的智慧型手機出貨量有望達到 8 億臺。根據 Counterpoint 預測，2020 年全球 AMOLED 智慧型手機出貨量將超過 6 億部，同比增幅達 46%。其中三星 AMOLED 滲透率將進一步提升至 71%，OPPO 滲透率將超過 51%，Vivo 滲透率約 45%，華為和小米 AMOLED 智能機滲透率也將到達 30%以上水平。隨著智慧型手機廠商在更多機型中運用 AMOLED，價格在 300–500 美元間的中端智慧型手機將成為 AMOLED 面板出貨量的增加最主要驅動力。Counterpoint 預測，直到 2022 年，配備AMOLED 的智慧型手機出貨量將有望達到 8 億臺，屆時 OLED 面板市場規模將有望趕超非晶矽和 LTPS 面板。
國內面板廠商崛起，手機廠商與面板廠商協同創新共同推動國內 AMOLED 產業闊步發展。得益於國內良好的政策及資本環境，國家及地方政府近幾年重點支持顯示產業——尤其是OLED 產業發展，在面板產能向大陸轉移趨勢下，國產面板廠商實現快速發展，據 CINNO 最新數據京東方已經成為 2019 年全球智慧型手機面板出貨量最高的廠商，在AMOLED 的出貨量也位列全球第二。同時國產手機品牌華為、小米、OPPO、中興等已開始與國內 OLED 面板廠商就新技術研發展開合作，協同創新。國內面板產業發展與國產智慧型手機 AMOLED 滲透率提升正向協同。根據群智諮詢數據顯示 ，2019 年中國大陸AMOLED 智慧型手機面板整體出貨量約 5500 萬片，同比增長約 165%，市場佔比提升至12%。隨著 2020 年國內廠家的產能逐步釋放，未來該數字將有望進一步提升。
▲2019 年全球智慧型手機面板各廠商佔比（按出貨量）
▲2019 年全球 AMOLED 智慧型手機各廠商佔比(按出貨量）
可摺疊形態創新趨勢帶來 AMOLED 新增量，2025 年將有望推動可摺疊 AMOLED 出貨量增至 5000 萬片。柔性顯示技術的不斷發展為智慧型手機廠商創新提供了新的施展空間，2019 年三星推出旗下第一款可摺疊手機 Galaxy Fold 收穫不俗市場反饋，引發可摺疊形態創新熱潮，也帶動了柔性 AMOLED 出貨量上升。根據 IHS 數據 2019 年可摺疊手機滲透率約為 0.1％，對應約 150 萬臺出貨量，而 IHS 預測 2020 年，摺疊手機滲透率有望提升至 0.7％，出貨量約 1000 萬臺。反應到 AMOLED 市場，根據 IHS 統計數據，全球可摺疊 AMOLED 出貨量將有望從 2018 年的約 20 萬片，提升至 2025 年的約 5000 萬片，七年 CAGR 將達到 220.17％。
▲全球可摺疊智慧型手機的出貨量
能手錶出貨量快速增長，是可穿戴設備佔比最高的領域。自 2014 年三星首次推出智能手錶以來，智能手錶的出貨量迅速增加，2018 年全球出貨量達 79.1 百萬臺，相比 2014年增長近 80 倍。根據市場調查機構 IDC 的預測，2019 年智能手錶市場全球出貨量有望達到 91.8 百萬臺，若按照 9.4%的年複合增長率來計算，2023 年市場規模將增加至 1.32億臺。隨著 Apple Watch 以及來自其他電子產品製造商的各種智能手錶越來越受歡迎，智能手錶在整個可穿戴設備市場的份額將從去年的 44%增長到 2023 年的 47%。
▲IDC 預測 2019-2023 全球智能手錶出貨量複合增長率 9.4%
Apple Watch 市佔率最高，其次是三星和 Fitbit。蘋果持續主導著智能手錶市場，從出貨量來看，2019Q2 蘋果出貨量 570 萬臺，同比增長 50%，佔據 46.4%的市場份額，遙遙領先。其次是三星，市場份額為 15.9%，美國 Fitbit 以 9.8%的市場份額位列第三。IDC 最新公布的報告顯示，Apple Watch 將在未來幾年繼續引領智能手錶市場，份額佔比保持在 50%以上，並迅速拉升智能手錶整體銷量。三星和蘋果這兩款標杆性產品均使用 OLED 觸控技術。
▲全球智能手錶出貨量（按品牌分類）
▲全球智能手錶市場份額（按品牌分類）
柔性 OLED 產品更符合可穿戴設備的需求。柔性 OLED 產品相對於硬屏產品而言，更加輕薄、耐撞擊、不易破碎、便於攜帶，能夠更好地適應穿戴設備的特殊設計要求，因而更加符合智能穿戴設備需求。柔性 OLED 觸控顯示模組在智能穿戴設備上的應用也將不斷增多。Apple Watch 從初代起即採用柔性 OLED 顯示技術，Apple Watch Series 4 的顯示屏引入了新興 OLED 驅動背板技術 LTPO TFT， LTPO TFT 即低溫多晶氧化物，是OLED 屏的新興驅動背板材料，相較於傳統的 LTPS （低溫多晶矽薄膜電晶體），可以節省 10-15%的電量，功耗更低，解析度更高、直接速度更快、成本低、均一性好。目前Apple Watch 的 OLED 面板供應商主要由 LG 一家，即將發布的 Apple Watch Series 5 將引入日本 JDI 作為供應商。
隨著汽車輔助駕駛、信息化和智能化概念不斷升溫，車載顯示成為人車交互入口，用於向駕乘者反饋更多、更直觀的實時信息，並能夠提供導航、倒車雷達、車輛狀況、多媒體影音等功能。顯示屏車載應用日益多元，主要包括儀錶盤、中控屏、後視鏡以及 HUD抬頭顯示、娛樂系統等。柔性顯示技術在車載領域的應用，將使汽車產業的進化更加符合用戶的智能化需求。
車載顯示屏呈現出大屏化、高畫質化、交互化、多屏化、多形態化等五大發展趨勢，有望迎來量價齊升。隨著功能升級和易操作性要求，車載顯示屏從原來的 3-4 英寸小屏幕，發展到近期的 10 英寸，甚至 17 英寸，車載顯示屏幕尺寸越來越大，中控屏通常在 7~10英寸之間。特斯拉 Model S 首次推出 17 英寸的大尺寸觸控中控屏，大大提升整車科技感和駕車體驗。這也引得越來越多汽車廠商紛紛效仿，奔馳 SUV GLB 車型搭載雙 10.25英寸大屏，拜騰更是推出 48 英寸的超大中控屏，車載顯示器變得越來越大，推動顯示屏價值提高。根據 IHS Markit 的調查統計，2018 年全球市場汽車中控顯示屏的平均尺寸為7.7 英寸，預計到 2024 年將擴大到 8.4 英寸。
▲車載顯示器發展趨勢
汽車智能化趨勢下，多屏智能聯動帶動車載顯示屏需求量上升。車載信息娛樂系統、流媒體中央後視鏡、抬頭顯示系統 HUD、全液晶儀表、中控屏多屏融合車聯網模塊實現人機互動，以滿足駕乘者智能駕駛和娛樂需求，將推動車載顯示的大規模使用。根據蓋世汽車研究院預測，到 2025 年全球智能網聯車市場規模達 5506 億美元，2018-2025CAGR 達 14.9%；中國智能網聯車市場規模達 2154 億美元，2018- 2025 CAGR 達 17.0%。基於此大背景下的汽車智能化、新能源化的確定趨勢下，作為人機智能交互入口的車載顯示屏需求將不斷攀升。
▲2015-2022E 全球車載顯示出貨量現狀及預測
車載顯示屏快速增長，預計複合增長率為 7%。根據 Global Market Insights 的數據，到2025 年，全球汽車顯示屏市場將從目前的 150 億美元翻倍增長至 300 億美元。根據 IHSMarkit 數據，2018 年，汽車用顯示屏出貨量同比增長 9.4％，總量為 1.62 億片。其中，中控顯示屏同比增長 7.9％，儀錶盤顯示屏同比增長 5.6％。預計 2019 年的總出貨量預計將下降至 1.6 億片，同比下降 1.3％。預測 2017-2025 年間，車載顯示器出貨量的複合增長率將達到 7%。
2、 大陸 OLED 產能佔全球比重不斷提升
2018 年面板行業景氣度處於上行階段，廠商密集投資擴產能。繼高世代 TFT-LCD 面板後，以 AMOLED 為代表的新型顯示面板投資進入高峰期，2018 年 OLED/LCD 及相關配套建線投資總計超 7000 億，其中 OLED 投資規模接近 2000 億。
得益於大陸對顯示面板產線投資踴躍，AMOLED 產能規模擴張迅速。目前僅大陸僅 6代柔性 OLED 面板產線，中國內地已投產和在建的數量加起來已有 13 條，此外還有一條深圳柔宇的類 6 代線。目前大陸柔性 AMOLED 總投資規模超 6000 億元，其中京東方一家的總投資金額就高達 1615 億元。而在 2015 年底，投產和在建的產線數字僅為4 條和 6 條。政府資金加速湧入助力開啟「技術+產品+產業鏈」布局。以維信諾為例，截止 3Q18，公司由年初至報告期期末計入當期損益的政府補助達到 8.56 億元。12 月 19日維信諾再發公告，再獲得政府補助項目共計 6 項，屬於為取得、購建或以其他方式形成長期資產的政府補助總額人民幣 20.00 萬元；屬於與收益相關的政府補助總額人民幣55,857.4812 萬元。
▲全球各地區 OLED 產能增長情況（按基板數量，K 片）
▲全球各地區 OLED 產能增長情況（按面積，百萬平方米）
我們統計了包括 WOLED、RGB OLED 和 QD-OLED 在內的全球主要 OLED 廠商已投和在建產能情況，假設滿產滿載，並不考慮良率損失，預計 2021 年大陸製造商將佔全球 26%產能面積，2016-2021 大陸產能 GAGR~85%。包括京東方、華星光電、維信諾、和輝光電在內的大陸 G6 AMOLED 產能集中於 2018-2019 年開出，涉及產能總計超 150k 片/M。
▲2021 年大陸在全球 OLED 產能佔比達 26%（按面積）
▲2015-2021 大陸面板廠商產能(縱軸百萬平方米)
大陸龍頭京東方引領大陸 OLED 產能佔全球比重不斷提升，4Q13 鄂爾多斯（B6）產線投產，主攻 51k 片玻璃基板/月 LTPS LCD，輔助 4k 片/月的 AMOLED 硬屏，是中國首條、全球第二條 5.5 代 AMOLED 生產線，結束韓企 AMOLED 產能壟斷。2017 年 10 月，成都（B7）G6 LTPS AMOLED 柔性/硬屏產線率先實現量產，搶佔新一輪 OLED 投資擴產先機，目前產能爬坡中，設計產能 48k 片/月。假設滿產滿載，並不考慮良率損失，我們估計 2018 年京東方 OLED 產能約為 1.59M 平方米，未來三年產能面積再翻兩番，達到6.39 M 平方米，約可提供 1 億塊 5.5』』 AMOLED 屏/月。
3、 超高清視頻拉動需求，大尺寸 LCD 迎漲價周期
超高清應用大勢所趨，4K 加速普及，8K 發展迅猛。2019 年 3 月 1 日，工信部等三部門印發《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022 年）》（後稱《計劃》），加快發展超高清視頻產業，加快建設超高清視頻產業集群，建立完善產業生態體系，《計劃》提出，2020 年 4K 電視銷量要佔總電視銷量的 40%，2022 年 4K 電視全面普及、8K 電視銷量要佔總電視銷量的 5%。2018 年，全球 4K 超高畫質電視出貨量達 9851 萬臺，5 年 CAGR 為126%。2018 年我國超高畫質電視出貨量達 3210 萬臺，同比增長 11%，滲透率達到 67%，高於全球水平 45.5%，預計 2021 年滲透率將有望提升至 74%。更先進的 8K 顯示技術發展更為迅猛，根據群智諮詢數據，2019 年全球 8K 電視出貨量增長為約 20 萬臺，滲透率僅為 0.1%，預計 2020 年全球 8K 面板市場規模將在 2019 年基礎上翻倍，而 2022 年全球 8K電視面板規模有望超過 700 萬臺，滲透率提升到 2.7%。
▲中國超高畫質電視銷量及滲透率
▲2019-2022 全球 8K 電視面板出貨規模及滲透率
大屏可展現超高清畫質，超高清視頻發展帶動大尺寸 LCD 面板需求，國內電視平均尺寸有望在 2023 年達到 55 寸。受限與人眼的識別分辨力，相同屏幕尺寸，屏幕解析度越高要求人眼離屏幕的距離越近，這意味著若屏幕尺寸固定，則超高清視頻高解析度帶來的精細畫質只有近距離才能感受，因而大尺寸電視需求應運而生。以 65 英寸為例，相比 55 英寸在可視面積上擴大了 40%，從而能夠完整展現超高清畫質技術並且給人更為舒服的觀看體驗。伴隨著 4K 成為大尺寸電視的主流解析度，2018 年我國 55 英寸以上大尺寸 4K 電視滲透率已提升至 90%以上。
液晶面板將直接受益於電視平均尺寸增加。2019 年全球液晶電視面板的出貨平均尺寸達到了 45.3 英寸，比 2018 年提升了 1.4 英寸，實現較大幅度增長。群智諮詢預計，2020年大尺寸將保持強勁需求，帶動 2020 年全球液晶電視面板平均尺寸維持約 1.3 英寸的增長。據此我們假設到 2023 年大陸電視面板平均尺寸達到 55 寸，由於國內電視出貨量大約佔全球 30%左右，測算下來全球 TV 面板平均尺寸每年增加 1.25，則 2020~2023年大概每年需求增速達到 6~9%。
尺寸結構來看，65 英寸及以上的大尺寸面板市場份額正不斷提升。根據群智諮詢數據，2019 年全球液晶電視面板出貨的各尺寸中，65 英寸產品佔比提升至 7.4%，同比增長了2.2 個百分點；更大尺寸的 75 英寸液晶電視的比重也增長近 1 個百分點達到 1.7%。與此同時 55 英寸份額則受到更大尺寸的蠶食，市場佔比首次出現下降。
基於產業趨勢，判斷面板行業已經進入反轉，短期向上，長期回歸健康。TV 面板價格破新低，32/55/65 寸均在現金成本以下，2019Q4 以來跌幅邊際收窄。目前行業庫存回歸健康水位，明年奧運會、歐洲杯拉貨需求提升，底部價格反轉可期。短期價格向上，長期韓國三星、LGD 戰略性退出 LCD 業務，大陸龍頭廠商產業主導權增加。
從供給端來看，韓日大尺寸 LCD 產能退出，顯示由高面積產量向高價值量轉型。中國大陸將成為全球最大的液晶面板生產區域；隨著中國大陸 LCD 產能逐漸釋放，將成為擁有從 4.5 代線到 10.5 代線最全世代線覆蓋的唯一區域。
TCL 集團：目前已運營及在建 LCD 產線共計 5 條，包括基於大尺寸顯示的兩條 G8.5 產線（t1、t2），兩條 G11 產線（t6、t7），基於小尺寸顯示的 G6 LCD LTPS 產線（t3），產線技術及產品布局完備。出貨量的增長主要來自於 T3、T7 等新產線的釋放作用。
根據公司公告相關信息，我們預計華星光電2019~2021年T1+T2+T6+T7（大尺寸LCD）出貨面積為 1961、2631、3153 萬平方米，增速為 12%、34%、20%。預計華星光電2019~2021 年 T3（小尺寸 LCD）出貨量為 120/125/125 百萬片。2018 年 T3 出貨量估計僅有 47 百萬片，2019 年出貨量大幅增長，表現超預期。
4、 有機發光材料：海外高度壟斷，國內企業替代發力
OLED 材料主要包括發光材料和基礎材料兩部分，合計佔 OLED 屏幕物料成本約 30％。發光材料是 OLED 面板的核心組成部分，OLED 發光材料主要包括紅光主體／客體材料、綠光主體／客體材料、藍光主體／客體材料等，是 OLED 產業鏈中技術壁壘最高的領域，其市場競爭小、毛利率高，技術壁壘主要體現在專利和良率上。OLED 基礎材料主要包括電子傳輸層 ETL、電子注入層 EIL、空穴注入層 HIL、空穴傳輸層 HTL、空穴阻擋層 HBL、電子阻擋層 EBL 等，有機發光層材料和傳輸層材料為 OLED 的關鍵材料。
OLED 採用的發光材料是有機材料。根據有機材料的不同，可進一步分為小分子有機材料和大分子有機材料，其中大分子有機材料一般採用噴墨列印的方式進行成膜，而小分子有機材料一般採用蒸鍍的方式進行薄膜沉積。目前的量產技術都是採用蒸鍍小分子的方式來製作 OLED 顯示器，最終製作的 OLED 器件是由多層疊在一起而成。
根據 OFweek 產業研究院數據，2017 年全球 OLED 材料市場規模為 8.56 億美元，同比增長 61％，其中發光材料市場規模為 4.04 億美元，2018 年全球 OLED 材料市場規模約11.56 億美元，根據 DSCC 預測，2022 年全球 OLED 材料市場規模將達 20.4 億美元，其中電視用 OLED 材料。
▲OLED 有材料分類
▲PMOLED 膜層結構
OLED 發光材料層的形成需要經過三個環節：首先將化工原材料轉化為中間體，中間體再合成至單體粗品；然後單體粗品經升華得到 OLED 單體，最後再由面板生產企業將多種單體蒸鍍到基板上面，形成 OLED 有機發光材料層。
▲OLED 上遊有機材料產業鏈
OLED 發光材料目前基本被國外廠家壟斷，主要集中在出光興產、默克、UDC、陶氏杜邦、住友化學、德山等企業，市場份額佔比 90%以上。OLED 有機發光材料歷經三代：第一代為螢光材料，第二代為磷光材料，第三代為 TADF 材料（超敏螢光材料，目前尚在研發），目前藍光主要使用第一代螢光材料，紅光、綠光用第二代磷光材料。
▲全球有機發光材料市佔率
▲紅光材料市佔率
螢光材料專利被出光興產、默克、LG、陶氏、德山、鬥山等海外公司壟斷，小分子磷光OLED 材料和 TADF 材料主要由美國 UDC 公司壟斷。其中，紅色發光材料領域，陶氏化學佔據約 74%的市場份額；藍色發光材料市場，出光興產佔據 66%的市場份額；綠色發光材料領域三星佔據 51%的市場份額。國內企業目前在發光材料專利儲備和成品產出方面還存在較大差距，多從事技術含量較低的單體和中間體生產為主。
在大國間貿易摩擦頻繁的大背景下，國產材料自主可控成為國內下遊 OLED 面板廠商首先考慮的問題，一些大廠也有意扶持國內上遊材料廠商，以減少對國外材料的依賴，這也為上遊 OLED 材料廠商提供了前所未有的機遇。
我國 OLED 有機材料企業中，萬潤股份、西安瑞聯等都已實現規模量產並進入全球 OLED材料供應鏈。其中萬潤旗下九目化學在 OLED 材料研發和生產方面已在行業處於領先地位，主要從事升華前材料研究，引入戰投後有望繼續擴大市場份額。三月光電主要致力於升華後材料，包括傳輸材料和發光材料的研發，已在光學匹配層（CPL）材料和 TADF綠光單主體方向獲得突破性進展，性能已經達到商業化應用水平。
5、 PI 膜：柔性 OLED 領域最關鍵的顯示材料
聚醯亞胺（PI）是指主鏈上含有醯亞胺環（-CO-NH-CO-）的一類聚合物，分子結構十分穩定，具有高模量、高強度、耐高低溫、輕質、阻燃等特性，可以製成工程塑料、纖維、複合材料、薄膜、泡沫塑料等形態。由於聚醯亞胺性能優越，可以應用 FPC、絕緣材料、OLED、石墨散熱片、電池等領域。
▲不同形態的聚醯亞胺的下遊應用
隨著 OLED 取代 LCD 成為顯示行業趨勢，顯示面板正沿著曲面可摺疊可捲曲的方向前進，柔性 OLED 的核心訴求在於輕薄、可彎曲，因此面板各主要材料包括基板、偏光片、OCA、觸控材料、蓋板材料等均發生變革，主要是向更薄、更柔、更集成化演變，目前上遊材料幾乎 100%以來進口，未來進口替代空間廣闊。
▲LCD 與柔性 OLED 在材料上的對比
在現有的 LCD 手機中，玻璃材料被廣泛應用作基板材料、蓋板材料、觸控材料和密封材料等，但是為了實現柔性可摺疊就需要將現有顯示屏中的這些剛性材料替代為柔性材料。與普通高分子薄膜相比，PI材料以其優良的耐高溫特性、力學性能及耐化學穩定性見長，是目前柔性 OLED 手機中最佳的應用方案，在柔性 OLED 中得到了大量的應用，其中黃色 PI 在柔性 OLED 裡主要應用於基板材料和輔材，CPI（透明 PI）主要應用蓋板材料和觸控材料。
PI 產業鏈上遊為二胺類和二酐類原料，包括 PI 樹脂和基膜的製成環節，以及精密塗布和後道加工程序，其中樹脂和基膜的製成是壁壘最高的環節，目前被日本宇部、韓國科隆、住友化學、日本鍾淵、SKC 等少數幾家企業壟斷，國內目前全部依賴進口，而精密塗布及後道加工環節也具備較高的壁壘，目前主要廠商包括住友化學的全資子公司韓國東友精密化學、日本東山、大日本印刷等少數幾家企業。
▲PI 膜產業鏈構成
6、 偏光片：受益面板產能投放及大尺寸趨勢，進口替代空間大
偏光片全稱為偏振光片，可控制特定光束的偏振方向。自然光在通過偏光片時，振動方向與偏光片透過軸垂直的光將被吸收，透過光只剩下振動方向與偏光片透過軸平行的偏振光。
偏光片是液晶顯示面板的關鍵原材料之一，在液晶顯示模組中有兩張偏光片分別貼在玻璃基板兩側，下偏光片用於將背光源產生的光束轉換為偏振光，上偏光片用於解析經液晶電調製後的偏振光，產生明暗對比，從而產生顯示畫面。液晶顯示模組的成像必須依靠偏振光，少了任何一張偏光片，液晶顯示模組都不能顯示圖像。
▲液晶顯示模組的基本結構
偏光片主要由 PVA 膜、TAC 膜、保護膜、離型膜和壓敏膠等複合製成。約佔 TFT-LCD 面板成本的 10%左右。目前 TAC 膜的關鍵技術都由日本企業所掌握，日本富士寫真和柯尼卡兩家合計佔據全球 TAC 膜產能的約 75%左右，PVA 膜 80%市場由日本可樂麗壟斷，國內皖維高新目前擁有 500 萬平米 PVA 光學薄膜產能，但目前應用主要在 TN、STN 液晶顯示上，同時公司為實現產品配套，擬投資建設 700 萬平米/年偏光片項目。綜上目前國內偏光片企業的主要原材料仍然依靠進口，議價能力弱，因此在一定程度上制約了偏光片廠商的毛利率。
▲偏光片物料成本結構
目前，偏光片依據面板類型不同，主要分為 TN 型、STN 型、TFT 型和 OLED 型。目前全球偏光片市場主要還是以 TFT-LCD 面板用偏光片為主，一張偏光片需要兩張 TAC 膜和一張 PVA 膜。OLED 面板中偏光片的數量從 LCD 面板中的兩片減少至一片，加 1/4 波片，變成圓偏光片以減少金屬電極反射，另外為了達到更好的顯示效果，市場已使用 PET、PMMA、COP 等材料取替代 TAC。
目前全球偏光片生產企業主要集中在日本、韓國、中國臺灣和中國大陸，隨著國內投資規模的增加，近年來中國大陸產能佔全球產能的比例正在逐年上升。韓國主要公司有 LG化學、三星 SDI，日本主要公司有日東電工、住友化學、三立子等，中國臺灣主要公司有括奇美材料和明基材料，大陸地區主要公司有三利譜、盛波光電等。由於偏光片行業對生產技術、人才、資金的要求較高，且客戶認證方面具有比較高的壁壘，目前全球偏光片的生產仍然呈現高度集中的狀態，韓國 LG、日本日東電工和住友化學三家佔據了全球 60~70%的市場份額。
2018 年的全球偏光片產能規模大約 7.27 億平米，全球市場規模為 123.1 億美元。伴隨下遊面板行業的快速發展，國內偏光片廠商積極加大研發投入和產能擴張，到 2018 年國內市場規模達到 42 億美元，佔全球 34.1%的份額，預計到 2020 年國內偏光片市場規模將達到 53.2 億元。
▲全球偏光片市場規模（億美元）
▲國內偏光片市場規模(億元人民幣)
7、 PMMA：高端需求增長帶動光學級 PMMA 放量
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗稱有機玻璃、亞克力等，是由 MMA 單體與少量的丙烯酸酯類共聚而成的非結晶性塑料，具有良好的透明性、光學特性、耐候性、耐藥品性、耐衝擊性和美觀性等特性，是被譽為「塑料女王」的高級材料，產品包括模塑料、擠壓板及澆鑄板。
▲PMMA 上遊原料及下遊產品
從全球產能分布來看，PMMA 的生產大部分集中於三菱、住友及奇美等海外化工巨頭手中，市場合計佔有率達到 60~70%的水平，且這些海外公司都具備原料 MMA 自給能力。
▲全球 PMMA 產能按企業佔比
我國從 20 世紀 70 年代開始小規模生產 PMMA 粒料，20 世紀 80 年代末黑龍江龍新化工有限公司從美國聚合物技術公司(PTI)引進了溶液法生產的 1.2 萬 t／a 的模塑料裝置，有注射型和擠出型等多種品種。2003 年和 2004 年我國又相繼投產了南通麗陽化學公司和上海涇奇高分子有限公司兩套裝置。在 PMMA 需求快速增加的推動下，海外企業也開始在國內投資建廠，2006 年和 2008 年臺灣奇美和德國贏創的裝置紛紛投產。雙象股份於 2012 年公告擬以超募資金投資建設 8 萬噸光學級 PMMA 項目，成為國內第一家規模化生產光學級 PMMA 的內資企業。
此外，我國還有數百家小型裂解 PMMA 的廠家，主要分布在華東、華南、華北等地，以私營或鄉鎮企業為主，這些生產廠將 PMMA 製品回收料、PMMA 生產加工過程中產生的邊角料、機頭料重新裂解生產 PMMA，裂解原料主要來自進口。但這部分產品由於原料質量較低和技術水平限制，質量無法保證，無法和國外產品競爭，只能應用於 PMMA 低端市場。在國家限制廢舊塑料進口的局面下，這一部分低端產能可能面臨退出的局面。
下遊需求廣泛，高端 PMMA 消費量有望持續高速增長：從市場需求來看，目前 PMMA消費主要集中在歐洲、美國和亞洲，其中亞洲地區，尤其是中國已經成為全球最大的PMMA 消費國，初級形態 PMMA 消費量接近 60 萬噸。由於國內產能（高端品種）不足，我國一直是 PMMA 的淨進口國，2015 年起的反傾銷政策使得進口量有小幅下滑，但仍然維持在每年 20萬噸左右的水平，進口產品多為光學級 PMMA，與其他工程塑料一樣，PMMA 呈現低端產能過剩，高端長期依賴進口的局面。2018 年國內進口 PMMA 22.2 萬噸，同比增長 15.7%，2019 年 1-10 月累計進口量為18.4 萬噸。
憑藉優良的光學性能，PMMA 下遊應用廣泛，其中低端 PMMA 主要應用領域為廣告燈箱、標牌、燈具、浴缸、儀表、生活用品、家具等，高端 PMMA 主要應用於液晶顯示屏、放射線 PMMA、光學纖維、太陽能光伏電池、汽車燈罩、防彈玻璃、飛機座艙玻璃、醫用高分子材料、軍用光學設備、高鐵車窗、警用盾牌、高端潛水鏡等領域，被我國《石化和化學工業「十二五」發展規劃》列入「十二五」高端石化化工產品發展重點名錄。尤其近年來液晶顯示領域的快速發展，帶動了光學級 PMMA 材料的需求快速增長。
從產品性能和用途看，PMMA 分為通用級、耐熱級、光學級和抗衝級產品。隨著液晶顯示市場的快速增長，帶動高端光學級的 PMMA 使用量大幅度增長，應用領域包括液晶顯示器、LED 平板燈、光纖等，而改性與複合材料技術的持續發展，也使得 PMMA 在手機背板、汽車輕量化等領域的應用得到不斷開發，預計未來我國 PMMA 需求仍將維持較高幅度的增長。
液晶顯示器導光板是 PMMA 下遊應用增長最快的領域之一。液晶面板中的背光模組主要由光源、導光板及光學膜三部分構成，其中導光板主要用於 LCD 背光模塊中將光源發出的光線均勻導向於這個顯示面上，主要材料即為 PMMA。
除了導光板外，PMMA 也正在逐步替代 TAC 膜用於生產偏光片，是偏光片中使用佔比最多的非 TAC 類薄膜（其他還包括 COP 膜、PET 膜等），由於生產難度較大，目前主要由日本住友化學、LG 化學等廠商生產，未來 PMMA 膜在光學顯示領域未來還有廣闊的增長空間。
PMMA 最主要的原材料為 MMA。作為 MMA 最主要的下遊，PMMA 歷史價格走勢與 MMA相關性較大。MMA 是一種重要的有機化工原料，2018 年全球消費達到 365 萬噸，下遊主要用於生產 PMMA、油漆塗料、ACR、特種酯等產品。由於技術水平、設備、工藝等要求較高，MMA 與 MDI 類似，全球市場呈現寡頭壟斷格局。從生產企業來看，三菱麗陽自2009 年收購璐彩特後，已成為全球最大的 MMA 生產企業，產能遍布美國、日本、沙特、韓國、英國、中國、新加坡等各個國家，佔據全球 33.7%的產能比例，其次是贏創（2019年從集團剝離，現為羅姆）、陶氏化學、住友化學、奕翔化工（雙象股份控股股東全資子公司）、吉林石化、LG-MMA、旭化成等企業合計佔據全球 42.6%的份額。
近幾年隨著國內部分新增 MMA 裝置的陸續投產，國內 MMA 產量穩步提高，2019 年 1-10 月產量達到 62.萬噸，創下歷史新高，然而受到技術水平、質量穩定性等問題限制，國內 MMA 裝置開工率一直不高，即使在 2018 年價格上漲至 25000 元/噸的情況下，平均開工率也僅有 61.7%，因此一直是 MMA 的淨進口國。
8、 COP 膜：未來有望替代 TAC 膜
目前市場上偏光片原材料大多仍採用 TAC 薄膜做為 PVA 膜的保護層，但由於 TAC 膜市場主要由兩家日商 Fujifilm （富士寫真）與 Konica（柯尼達）壟斷，兩家日企合計佔據全球 TAC 產能的 75%，雖然韓國曉星與臺灣達輝投入量產，但成本下降有限，價格仍然偏高。另外，從技術層面看，TAC 膜厚度降低後，力學性能變差，並且 TAC 膜光彈性係數差，顯示器受力後圖形變化大，另外隨著 Open Cell 銷售方式佔比的提升，也需要偏光片具備更低的收縮性以及更長時間的耐久性，因此非 TAC 薄膜佔比逐漸提高。
據 HIS數據，2017 年，非 TAC 膜偏光片的佔比約為 28%，預計 2021 年非 TAC 保護膜的佔比將提升至 41%。目前市場已近量產的非 TAC 保護膜有 PMMA、PET 和 COP 薄膜等材料，為了實現特定的光學效果、降低成本、提升產品可靠性，非 TAC 膜的新型保護膜是未來重要的發展方向，並且隨著 OLED 在 5G 手機等大功率電子元件滲透率不斷提升，對屏幕的耐熱性與防水性要求也更高，COP 膜透光率與 TAC 膜相當，但機械性、耐溫性、耐候性遠超 TAC 膜，是未來最有可能替代 TAC 膜的材料。
▲偏光片原材料成本構成
▲TAC 膜與非 TAC 膜佔比
COP，（Cyclo Olefin Polymer）環烯烴聚合物，是雙環庚烯（降冰片烯）在金屬茂催化劑作用下開環異位聚合，再發生加氫反應而形成非晶態均聚物。由日本瑞翁(Zeon)公司開發生產，用於醫學用光學部件和高端藥品包裝材料，具有高透明、低雙折射率、低吸水、高剛性、高耐熱、水蒸汽氣密性好等特點。COP透光率與TAC、PMMA相當，密度比PMMA、PC 低約 10%，玻璃化溫度達到 140-170℃，耐熱性更好，機械性能及耐候性也優於 TAC。
目前 COP 膜生產廠家主要集中在日本、美國、韓國等國家，代表性產品主要有日本瑞翁的 Zeonex /Zeonor，寶理的 TOPAS，日本合成橡膠的 Arton，日本三井（Mitsui）的 Apel以及 EASTMAN。國內阿科力具有 5000 噸光學級環烯烴單體產能，並在積極開發 COP 等環烯烴聚合物產品。
智東西認為， 雖然目前半導體市場的需求在中國，但在半導體領域目前仍然處於關鍵器件被海外「卡脖子」。中國在 2017 年半導體原材料國產化僅約為 20%，出口半導體材料的單價也僅為進口單價的 60%，差距甚大。雖然中國半導體製造材料的技術與國外差距仍然巨大，而技術的差距則致使部分國產材料無法滿足晶片所需。但是由於目前摩爾定律的放緩，對於材料的升級需求相對放緩的情況下，中國廠商則具備了該賽道上追趕甚至超車的機會。目前國內在矽片、光刻膠、CMP、溼化學品等多方面均實現了一部分的國產替代，在半導體材料領域，中國廠商具備著巨大的國產化空間的同時，技術的同步提高將會給予這些廠商更好的發展空間