中國濕電子化學品行業(yè)發(fā)展概況及市場需求分析

中國濕電子化學品行業(yè)發(fā)展概況及市場需求分析

一、濕電子化學品種類多，輔助功能強，技術差異大

濕電子化學品是指電子工業(yè)使用的專用化學品和化工材料，其主體成分純度大于99.99%，雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴格要求的化學試劑。按用途分類，主要分為通用性超凈高純試劑與功能性材料，其中通用濕電子化學品是指在集成電路、液晶顯示器、太陽能電池、LED制造工藝中被大量使用的液體化學品，主要包括過氧化氫、氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、氫氧化銨等；功能濕電子化學品是指通過復配手段達到特殊功能、滿足制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。以上可以看出：電子化學品具有品種多、質(zhì)量要求高、用量小、對環(huán)境潔凈度要求苛刻、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、資金投入量大、產(chǎn)品附加值較高等特點，這些特點隨著微細加工技術的發(fā)展越來愈明顯。

《2020-2026年中國濕電子化學品行業(yè)市場需求潛力及未來前景規(guī)劃報告》數(shù)據(jù)顯示：從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，超凈高純試劑需求量占比達88%，功能性材料占比達12%。其中，超凈高純試劑中，占比較大的依次是，雙氧水19%、電子硫酸18%、氫氟酸18%、硝酸16%以及磷酸10%；功能性材料中，占比較大的依次是極性溶液27%、半導體用顯影液23%、半導體刻蝕液19%、面板用顯影液13%、半導體剝離液10%以及緩沖刻蝕液8%。

超凈高純化學試劑制約半導體等微電子微細加工技術發(fā)展的瓶頸。以半導體生產(chǎn)為例，大規(guī)模集成電路在其生產(chǎn)過程中有幾十道工序，工藝制造過程中的空氣、水、各種氣體、化學試劑、工作環(huán)境、電磁環(huán)境噪聲以及微振動、操作人員、使用的工具、器具等各種因素都可能帶來污染物，污染物數(shù)量超過一定限度時，就會使集成電路產(chǎn)品發(fā)生表面擦傷、圖形斷線、短路、針孔、剝離等現(xiàn)象。這會導致漏電、電特性異常等情況，輕者影響電路使用壽命，嚴重時可導致電路報廢。而這些污染物都需要相關的超凈高純試劑去除。集成電路集成度越高，對高純試劑顆?？刂频囊笤絿栏?。一般認為，產(chǎn)生集成電路斷絲、短路等物理性故障的雜質(zhì)分子大小為最小線寬的1/4,產(chǎn)生腐蝕或漏電等化學性故障的雜質(zhì)分子大小為最小線寬的1/10。因此隨著集成電路線寬尺寸減小，對專用化學品中的金屬雜質(zhì)、塵埃含量、塵埃粒徑等指標提出了更高的要求。超凈高純試劑正是隨著集成電路制造業(yè)對產(chǎn)品純度不斷提出嚴格要求，在通用試劑基礎上發(fā)展起來的純度最高的試劑。為衡量不同濕電子化學品的“超凈”和“高純”的程度1975年國際半導體設備和材料組織（SEMI）制定了國際統(tǒng)一的超凈高純試劑標準，以對應不同線寬的集成電路應用。目前國際上制備G1到G4級超凈高純試劑的技術都已經(jīng)趨于成熟，G5相對技術門檻較高。

包裝是重要的一環(huán)。濕電子化學品在運輸過程中極易受污染，所以超凈高純試劑的包裝及供應方式是超凈高純試劑使用的重要一環(huán)。特別是顆?？刂频南嚓P技術，它貫穿于超凈高純試劑生產(chǎn)、運輸?shù)氖冀K，包括了環(huán)境控制、工藝控制、成品包裝控制等各個環(huán)節(jié)。

二、三大應用領域齊發(fā)力，濕電子化學品需求持續(xù)增長

1、半導體：大尺寸晶圓廠投產(chǎn)拉動濕電子化學品需求

2020年國內(nèi)半導體用濕電子化學品需求量45萬噸

近兩年中國大陸晶圓廠進入投產(chǎn)高峰期。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，新興產(chǎn)業(yè)，計算機、消費電子、通信等產(chǎn)業(yè)規(guī)模將持續(xù)增長，大大拉動了對上游集成電路需求，同時，國家信息安全戰(zhàn)略層面不斷加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，我國半導體市場持續(xù)快速增長。2017年以來，中國大陸晶圓廠進入投產(chǎn)高峰期，2019年國內(nèi)IC制造業(yè)產(chǎn)值突破2,000億元，近五年復合增速達24.28%。2018年國內(nèi)12英寸、8英寸、6英寸晶圓平均產(chǎn)能分別為80.4萬片/月、86.4萬片/月、73.8萬片/月，隨著多座半導體十二英寸廠投產(chǎn)，2019年國內(nèi)12英寸晶圓平均產(chǎn)能將達到127.5萬片/月，2020年國內(nèi)12英寸晶圓平均產(chǎn)能將達到150萬片/月。

12英寸晶圓加工主導半導體用濕電子化學品需求。12英寸晶圓面積是8英寸晶圓的兩倍，但其制造過程中使用的濕電子化學品達239.82噸/萬片，是8寸晶圓消耗量的4.6倍，6寸晶圓消耗量的7.9倍，我們測算2018年我國6英寸及以上晶圓生產(chǎn)中消耗各類濕電子化學品總量約為28.27萬噸，其中12英寸的半導體晶圓生產(chǎn)線消耗濕電子化學品20.98萬噸，約占總消耗量的74.22%。如果再加上6英寸以下半導體晶圓生產(chǎn)線所消耗的濕電子化學品，以及半導體晶圓加工前的硅片加工用濕電子化學品，我們預計2018年我國半導體生產(chǎn)所需濕電子化學品超過30萬噸。

硫酸、雙氧水是半導體晶圓加工中需求量最大的兩個品種。從具體產(chǎn)品種類看，2018年我國晶圓加工用硫酸、雙氧水、氨水、氫氟酸、硝酸的消耗量分別為8.88萬噸、8.11萬噸、2.29萬噸、1.56萬噸、1.10萬噸，用量最大的硫酸、雙氧水主要用于前道工序的清洗；功能濕電子化學品中，顯影液、蝕刻液、剝離液的用量分別為2.91萬噸、1.52萬噸、0.47萬噸，顯影液主要為四甲基氫氧化銨顯影液。

2020年國內(nèi)半導體行業(yè)濕電子化學品需求量有望達45萬噸。半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國內(nèi)繼續(xù)保持快速增長，對濕電子化學品的需求也將保持較高景氣。2018-2020年我國新增11條12英寸晶圓生產(chǎn)線和5條8英寸晶圓生產(chǎn)線，2020年國內(nèi)12英寸晶圓產(chǎn)能將達到150萬片/月，較2018年提升近70萬片/月，按照80%的產(chǎn)能利用率，我們測算新增12英寸晶圓產(chǎn)量會帶來濕化學品需求增量16.02萬噸，再加上其他尺寸晶圓擴產(chǎn)以及硅片加工的需求，我們預計2020年半導體行業(yè)對濕電子化學品的需求量約為45萬噸，并且未來三年將保持15%以上的增速。

制程節(jié)點的突破將對濕電子化學品等級提出更高要求。光刻工藝一直是現(xiàn)代集成電路領域最大的難題，在1965年摩爾定律提出后，半導體產(chǎn)業(yè)一直以18個月為周期升級半導體工藝，節(jié)點制程從1000nm演變到了如今的7nm，2019年三星發(fā)布了新一代3nmGAA（閘極全環(huán)），臺積電宣布正式啟動2nm工藝的研發(fā)。因此晶圓代工廠在選擇濕電子化學品時，會對其純度提出更高要求。目前，8英寸晶圓生產(chǎn)使用的是G3、G4等級濕電子化學品，12英寸晶圓由于加工方式的改變，對濕電子化學用量大幅增加，并對濕電子化學品的等級提出更高的要求，普遍需要G4-G5等級。隨著集成電路制程節(jié)點的突破，G4、G5高等級濕電子化學品需求占比將逐漸升高。而國內(nèi)濕電子化學品達到國際標準且具有一定生產(chǎn)量的30多家企業(yè)中，技術水平多集中在G3以下（國產(chǎn)化率80%），G3及以上的濕電子化學品國產(chǎn)化率僅約為10%。

2、平板顯示：大陸面板產(chǎn)業(yè)崛起帶動濕電子化學品需求增長

2020年國內(nèi)平板顯示用濕電子化學品需求量69萬噸

面板行業(yè)兩大趨勢：全球產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移，小尺寸OLED滲透率快速提升。2015-2019年全球LCD面板出貨量整體保持平穩(wěn)，2019年出貨量為1.44億片，同比略微下降0.43%；但大尺寸LCD面板出貨面積仍穩(wěn)步增長，2019年同比增長5.21%。全球面板產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢，2016年中國大陸面板廠商出貨量首次超越中國臺灣地區(qū)的出貨量，位居全球第二，2017年底國內(nèi)面板產(chǎn)能首次超過韓國位居全球第一，2019年國內(nèi)面板在全球市場的占有率超40%。到2023年中國大陸的面板出貨量占全球的出貨量比例將進一步提升，將占全球總產(chǎn)能的55%。相較于LCD面板，OLED作為一種新型顯示面板，具備厚度小、可彎曲、色彩對比度高等優(yōu)點，在智能手機等小尺寸應用領域?qū)崿F(xiàn)滲透率的快速提升。2018年全球OLED智能手機銷量3.70億部，滲透率達到26.3%。由于柔性AMOLED工藝的成熟、成本將接近LCD，OLED在智能手機市場將逐漸取代LCD成為共識，CINNOResearch預計OLED手機滲透率在2024年將達到69.1%。

中國大陸面板產(chǎn)業(yè)崛起，推動國內(nèi)濕電子化學品需求增長提速。截至2018年底，中國大陸已經(jīng)建成投產(chǎn)的LCD、OLED面板生產(chǎn)線產(chǎn)能分別為1.13億平米、201.80萬平米。由于OLED面板對潔凈度的更高要求以及蝕刻工藝的差別，同等面積OLED面板制造所需要的濕電子化學品用量比LCD更多。單位面積OLED消耗的濕電子化學品量約是LCD面板的7倍。隨著多個高世代及OLED面板陸續(xù)產(chǎn)線，國內(nèi)平板顯示用濕電子化學品的需求不斷增加。2018年我國LCD面板、OLED面板用濕電子化學品的消耗量分別為29.68萬噸、4.40萬噸，同比增長13.95%、119.61%。從具體產(chǎn)品種類看，剝離液和Al蝕刻液是LCD面板制造中用量最大的兩個品種，2018年國內(nèi)消耗量分別為9.28萬噸和4.86萬噸，而Cu電極工藝的發(fā)展有望帶來Cu蝕刻液的用量大幅增長；OLED面板制造中，剝離液和顯影液的用量占比最高，2018年國內(nèi)消耗量分別為1.93萬噸、1.16萬噸。

2020年國內(nèi)平板顯示行業(yè)濕電子化學品需求量有望達69萬噸。京東方、華星光電、中電熊貓等多條高世代面板產(chǎn)線建成投產(chǎn)，將進一步增加濕電子化學品的配套需求。2020年中國大陸LCD面板、OLED面板產(chǎn)能分別達1.69億平米、1509萬平米。按照80%的產(chǎn)能利用率，我們測算2020年LCD、OLED面板制造對濕電子化學品的需求量分別達42萬噸、27萬噸，行業(yè)總需求為69萬噸，2014-2020年復合增長率為28.15%，我們預計未來三年將保持25%以上的增速。隨著平板顯示向高世代發(fā)展趨勢的加快，對產(chǎn)品的良品率、穩(wěn)定性、分辨率以及反應時間會有越來越高的要求，相應對高世代線用濕電子化學品提出越來越高的要求。

3、太陽能電池：光伏平價上網(wǎng)打開濕電子化學品長期空間

2020年國內(nèi)太陽能電池用濕電子化學品需求量41萬噸

我國太陽能電池片產(chǎn)量持續(xù)增長。光伏太陽能作為資源潛力大，環(huán)境污染低，可永續(xù)利用，且使用安全的可再生能源，其開發(fā)利用受到世界各國高度重視。我國光伏產(chǎn)業(yè)在2013-2018年迅速崛起，已經(jīng)牢牢占據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)高點龍。2018年“531政策”以來，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展陣痛，新增裝機量下滑、產(chǎn)業(yè)鏈價格劇烈下跌。但受益于海外需求大漲，國內(nèi)電池片生產(chǎn)端仍在持續(xù)增長。2019年國內(nèi)電池片產(chǎn)量為108.6GW，同比上升24.54%，全球市場占比達83%。替代傳統(tǒng)能源、光伏產(chǎn)品降本是國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)維持增長的驅(qū)動力。2025年國內(nèi)新增裝機量樂觀預期可達80GW、全球新增裝機量樂觀預期可達200GW。從產(chǎn)品類型看，多晶硅電池片價格快速下滑，企業(yè)盈利困難，高效單晶市占率有望呈現(xiàn)不斷提升的趨勢。

氫氟酸、硝酸、氫氧化鉀是太陽能電池片制造中用量最多的品種。單多晶硅電池片用濕電子化學品的單位消耗量整體接近。從細分種類看，由于制絨及清洗工藝不同（單晶硅電池片加工為堿制絨、多晶硅電池片加工為酸制絨），單晶硅電池片對氫氧化鉀的用量較大，而多晶硅電池片對氫氟酸、硝酸的用量較大。2018年國內(nèi)太陽能電池用氫氟酸、硝酸、氫氧化鉀的消耗量分別為10.38萬噸、8.24萬噸、3.71萬噸，我們預計，隨著單晶市占率的提升，未來氫氧化鉀的用量及占比將進一步增加。

2020年國內(nèi)光伏行業(yè)濕電子化學品需求量有望達41萬噸。太陽能電池片生產(chǎn)對濕電子化學品等級的要求較低，只需達到G1等