PCB材料行業(yè)市場(chǎng)分析

PCB材料行業(yè)市場(chǎng)分析高頻高速覆銅板上游原料為影響高端PCB產(chǎn)品性能的核心材料PCB下游應(yīng)用廣泛，系“電子產(chǎn)業(yè)之母”P(pán)CB即印刷電路板，為“電子產(chǎn)業(yè)之母”。PCB是指在通用基材上按預(yù)定設(shè)計(jì)形成點(diǎn)間連接及印制元件的印刷板，其主要功能是：1）為電路中各種元器件提供機(jī)械支撐；2）使各種電子零組件形成預(yù)定電路的電氣連接，起中繼傳輸作用；3）用標(biāo)記符號(hào)將所安裝的各元器件標(biāo)注出來(lái)，便于插裝、檢查及調(diào)試。PCB可以實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的相互連接，起中繼傳輸?shù)淖饔茫请娮釉骷闹误w，因而被稱(chēng)為“電子產(chǎn)品之母”。PCB下游應(yīng)用廣泛，高景氣細(xì)分領(lǐng)域未來(lái)需求增速更快。PCB市場(chǎng)經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，且每個(gè)階段發(fā)展驅(qū)動(dòng)力有所差異，早期驅(qū)動(dòng)力包括PC、功能性手機(jī)、智能手機(jī)等，與科技創(chuàng)新和技術(shù)變革關(guān)系密切，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年P(guān)CB或受益5G和AI快發(fā)展帶來(lái)的服務(wù)器等需求所驅(qū)動(dòng)。根據(jù)Prismark，2021年服務(wù)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域和汽車(chē)領(lǐng)域PCB需求占比均為10%左右，預(yù)計(jì)服務(wù)器/汽車(chē)2021-2026年CAGR為10%/7.5%，為PCB下游需求增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域。5G+AI或?yàn)槲磥?lái)PCB市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力5G建設(shè)進(jìn)入關(guān)鍵期，相關(guān)PCB價(jià)值量望顯著提升?！笆奈濉笔俏覈?guó)5G規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵期，將重點(diǎn)推進(jìn)5G+新型信息消費(fèi)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧教育、智慧城市等15個(gè)行業(yè)的5G應(yīng)用。5G宏基站內(nèi)PCB價(jià)值量約為4G的3-4倍，單站PCB用量將大幅增加，此外，由于高頻覆蓋半徑縮小，同等覆蓋范圍需更多基站，也帶來(lái)PCB用量提升，5G微基站的建設(shè)投入規(guī)模會(huì)遠(yuǎn)高于4G時(shí)代。同時(shí)，承載更大帶寬流量所需的路由器、交換機(jī)、IDC等設(shè)備投資都會(huì)進(jìn)一步加大，受此影響，PCB尤其是高端PCB產(chǎn)品市場(chǎng)需求量將大幅增加。AI高要求下帶動(dòng)服務(wù)器/交換機(jī)用量，提升高性能PCB市場(chǎng)需求。AI高速發(fā)展對(duì)算力提出更高要求，服務(wù)器/交換機(jī)作為算力核心載體和傳輸?shù)挠布枨罅坑型黾?。同時(shí)算力要求提高對(duì)大容量、高速、高性能的云計(jì)算服務(wù)器的需求將不斷增長(zhǎng)，對(duì)PCB的設(shè)計(jì)要求也將不斷升級(jí)，提升對(duì)于高層數(shù)、大尺寸、高速材料等的應(yīng)用。高頻高速覆銅板為高性能PCB產(chǎn)品的核心材料5G、AI等對(duì)PCB高性能化要求催生高頻高速覆銅板需求，核心關(guān)注點(diǎn)在介電常數(shù)和介質(zhì)損耗。服務(wù)器的高速度、高性能、大容量等的發(fā)展實(shí)際加大的是高頻高速PCB產(chǎn)品的需求，而高頻高速PCB板實(shí)現(xiàn)相應(yīng)性能的關(guān)鍵在高頻高速覆銅板。高頻高速覆銅板分為兩類(lèi)，高速覆銅板指的是具備高信號(hào)傳輸速度、高特性阻抗精度、低傳送信號(hào)分散性、低損耗的覆銅板，其主要關(guān)注的是介電損耗（Df）；高頻覆銅板指的是工作頻率在5GHz以上，在超高頻領(lǐng)域使用，具有超低介電常數(shù)的覆銅板，更注重介電常數(shù)（Dk），重點(diǎn)在Dk的穩(wěn)定性。從下游應(yīng)用角度來(lái)看，高頻高速覆銅板終端應(yīng)用為5G、服務(wù)器、交換機(jī)、新能源汽車(chē)等未來(lái)PCB下游需求增速較快細(xì)分領(lǐng)域。樹(shù)脂：高頻高速需求彈性向上，國(guó)產(chǎn)企業(yè)深度受益松下Megtron系列是高頻高速覆銅板主要分級(jí)標(biāo)桿M6、M7是高頻高速覆銅板的“標(biāo)桿”品牌。松下電工Megtron系列為高速覆銅板領(lǐng)域分級(jí)標(biāo)桿，歷年發(fā)布的不同等級(jí)覆銅板依次為Megtron2至Megtron8（簡(jiǎn)稱(chēng)為“M2”、“M8”等）。不同損耗級(jí)別的CCL板對(duì)應(yīng)不同用途，其中M2、M4適用于高速數(shù)據(jù)的傳輸、服務(wù)器和路由器等；M6、M7可用于5G等通信基礎(chǔ)設(shè)備和超算等，是熱固性高頻高速覆銅板的“標(biāo)桿”式的著名品牌，其Df值分別介于0.002-0.005以及小于0.002，Dk值介于3.4-3.6；M8損耗最低，為目前業(yè)內(nèi)的低傳輸損耗多層基板材料，可用于高速通信的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備（路由器、交換機(jī)等），目前尚未起量。PPO樹(shù)脂綜合性能優(yōu)良，適用于高頻高速覆銅板高頻高速覆銅板基體樹(shù)脂中，PPO綜合性能較為優(yōu)異。相較于傳統(tǒng)覆銅板使用的環(huán)氧樹(shù)脂（EP），介電性能較優(yōu)的聚四氟乙烯（PTFE）和聚苯醚（PPO）介電性能最佳，但由于PTFE加工性能較差，限制了其在覆銅板領(lǐng)域的大量使用。相較而言，PPO在高頻高速覆銅板領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)主要在于：1）優(yōu)異的介電特性：介電常數(shù)（Dk）低至2.4，介電損耗（Df）低至0.001；2）極佳的耐熱性；3）良好的耐水性；4）良好的力學(xué)強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。電子級(jí)PPO需在大宗級(jí)產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行改性高分子PPO難以滿足高速覆銅板要求。PPO是一種耐高溫非結(jié)晶性的熱塑性塑料，一般由2,6-二甲基苯酚氧化偶聯(lián)得到。PPO樹(shù)脂介電常數(shù)和介電損耗較低，且可在較大的溫度和頻率范圍內(nèi)維持穩(wěn)定，但純PPO分子量高，熔融溫度高，熔融粘度大，流動(dòng)性差，熱塑加工十分困難；且溶液粘度大、浸透性差，不耐某些有機(jī)溶劑，難以滿足覆銅板要求。因此，需對(duì)其加以改性或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦詷?shù)脂，目的是賦予其新性能和良好的加工性能。PCIe5.0升級(jí)加速，樹(shù)脂材料要求提升PCIe5.0加速推進(jìn)中，覆銅板材料等級(jí)要求升高。PCIe（PeripheralComponentInterconnectExpress）是一種高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)，由Intel在2001年提出。如果將硬件比喻為城市，總線就相當(dāng)于公路，是多個(gè)硬件之間聯(lián)通的重要方式。一般不同道路有不同寬度和最高行駛速度，和公路相對(duì)應(yīng)的是，PCIe也有不同規(guī)范，傳輸速率（最高限速）和帶寬大小（路寬）是PCIe總線的核心性能。常見(jiàn)的PCIe接口主要有四種尺寸，X1、X4、X8、X16，一般情況下四種尺寸的插槽最大帶寬是不同的。2019年P(guān)CIe5.0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，與PCIe4.0相比，PCIe5.0信號(hào)速率達(dá)到32GT/s，X16帶寬（雙向）提升到128GB/s，能夠更好地滿足吞吐量要求高的高性能設(shè)備。一般信號(hào)頻率越高，PCB傳輸損耗越大，服務(wù)器PCB產(chǎn)品的材料要求也會(huì)升高，在此背景下，對(duì)覆銅板材料等級(jí)提出了更高的要求。算力需求提升，AI芯片供應(yīng)緊缺ChatGPT火熱拉動(dòng)AI芯片需求快速增長(zhǎng)，英偉達(dá)GPU供應(yīng)緊缺。ChatGPT推出不久即在全球范圍火爆，用戶訪問(wèn)數(shù)量不斷增長(zhǎng)拉動(dòng)算力需求激增。根據(jù)OpenAI訓(xùn)練集群模型估算結(jié)果，1746億參數(shù)的GPT-3模型大約需要3000-5000張A100GPU。推理方面，以A100GPU單卡單字輸出需要350ms為基準(zhǔn)計(jì)算，假設(shè)每日訪問(wèn)客戶數(shù)量為2000萬(wàn)人，單客戶每日發(fā)問(wèn)ChatGPT應(yīng)用10次，單次需要50字回答，則每日消耗GPU的計(jì)算時(shí)間約為97萬(wàn)小時(shí)，對(duì)應(yīng)的GPU需求數(shù)量約為4.1萬(wàn)個(gè)。當(dāng)前，微軟與OpenAI等企業(yè)正在消耗大量GPU用于AI推理，英偉達(dá)GPU產(chǎn)品供應(yīng)持續(xù)緊缺，我們認(rèn)為隨著ChatGPT等新興AI應(yīng)用的落地將帶來(lái)巨大算力需求，算力芯片將作為底層土壤核心受益。AI服務(wù)器樹(shù)脂消耗量較普通服務(wù)器更高AI服務(wù)器單臺(tái)PPO樹(shù)脂耗用量高于普通服務(wù)器。相較普通服務(wù)器，AI服務(wù)器增加了GPU加速卡，將在兩方面帶動(dòng)樹(shù)脂用量的提升：1）PCB層數(shù)增加，AI服務(wù)器用PCB一般具有20-28層，PCIe5.0服務(wù)器一般為16-20層，而普通服務(wù)器則在12-16層。我們?nèi)∠鄳?yīng)PCB層數(shù)的中位數(shù)，即假設(shè)AI服務(wù)器GPU、CPU主板和PCIe5.0服務(wù)器CPU主板用PCB層數(shù)分別約24層、18層、18層（對(duì)應(yīng)半固化片23層、17層、17層）。2）PCB板面積增加，GPU模塊加入使得AI服務(wù)器新增GPU模組板并需要更大面積的主板，推動(dòng)PCB整體面積增加。據(jù)諾德新材專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)，一般制造一片半固化片需要PPO樹(shù)脂約15-50g，考慮到AI服務(wù)器面積更大，我們謹(jǐn)慎假設(shè)AI服務(wù)器GPU、CPU主板和PCIe5.0服務(wù)器CPU主板的PCB單層耗用量分別約40g、40g、20g。綜上，我們測(cè)算得出單臺(tái)AI服務(wù)器和PCIe5.0普通服務(wù)器的PPO耗用量分別約1.60kg、0.34kg。未來(lái)1-2年或是國(guó)內(nèi)樹(shù)脂企業(yè)卡位關(guān)鍵期未來(lái)1-2年或是電子級(jí)PPO企業(yè)關(guān)鍵卡位期。SABIC是目前全球電子級(jí)PPO樹(shù)脂主要供應(yīng)商，2007年SABIC收購(gòu)美國(guó)GEPlastic及其PPO相關(guān)業(yè)務(wù)，2012年推出可用于PCB層壓板、覆銅板層壓板的電子PPO樹(shù)脂SA9000。PPO樹(shù)脂認(rèn)證壁壘較高，廠商需要通過(guò)下游CCL、PCB和終端服務(wù)器廠商的三重認(rèn)證，整個(gè)認(rèn)證周期要1-2年，因而我們判斷未來(lái)2年是電子級(jí)PPO企業(yè)卡位窗口期。隨著新增需求的逐步釋放，國(guó)內(nèi)公司開(kāi)始紛紛布局，圣a泉集團(tuán)在2019年著手開(kāi)始PPO項(xiàng)目研發(fā)，公司于2020年完成中試，并率先獲得H公司認(rèn)證，2021年建成年產(chǎn)300噸工業(yè)化生產(chǎn)裝置；新建1000噸產(chǎn)能將于2024年1季度建成投產(chǎn)；河北健馨名義產(chǎn)能1000噸，進(jìn)度在國(guó)內(nèi)企業(yè)中也相對(duì)領(lǐng)先；此外，山東星順和同宇新材也有擬建產(chǎn)能。電子硅微粉：適配高端覆銅板，算力升級(jí)拉動(dòng)高端化需求電子級(jí)硅微粉為優(yōu)異填料，與高頻高速覆銅板高度適配硅微粉是一種具有優(yōu)異性能的功能性填料，質(zhì)量更優(yōu)產(chǎn)品面向電子級(jí)應(yīng)用。硅微粉是以天然石英或熔融石英為原材料，通過(guò)破碎、篩分等一系列工序加工得到的二氧化硅粉體材料。硅微粉主要用作功能性填料和有機(jī)高分子聚合物復(fù)合，一方面可以降低高分子材料的生產(chǎn)成本，另一方面還可以提高復(fù)合材料的強(qiáng)度、剛性、絕緣性、阻燃性、耐腐蝕性等，提升材料的整體性能。硅微粉根據(jù)不同的質(zhì)量品質(zhì)面向不同的下游需求領(lǐng)域，如普通級(jí)硅微粉主要用于灌封料、金屬鑄造、涂料等的填料，而質(zhì)量更優(yōu)、制備難度更高的電子級(jí)硅微粉則可用于集成電路、電子元器件的塑封料等方面。硅微粉作為功能性填料與高頻高速覆銅板高度適配。硅微粉作為功能性填料，具備良好的介質(zhì)損耗、介電常數(shù)、線性膨脹系數(shù)等性能，與高頻高速覆銅板的技術(shù)要求匹配，因此被覆銅板廠商廣泛采用來(lái)進(jìn)一步精細(xì)調(diào)節(jié)高頻高速覆銅板的介電常數(shù)、降低線性膨脹系數(shù)、提高尺寸穩(wěn)定性等。高頻高速覆銅板主要選用熔融硅微粉和球形硅微粉，且粒徑為亞微米級(jí)及微米級(jí)，同時(shí)根據(jù)覆銅板性能的要求，對(duì)硅微粉Dk、Df等特性進(jìn)行匹配。2025年全球剛性CCL/高端CCL用硅微粉需求望達(dá)27/12萬(wàn)噸高頻高速覆銅板、封裝載板有望成為拉動(dòng)全球覆銅板需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)Prismark，2022年消費(fèi)電子需求疲軟傳導(dǎo)至上游CCL材料端，全年全球剛性覆銅板實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)量6.6億平，同比-13%；但在5G及AI等拉動(dòng)下，高端服務(wù)器等需求增長(zhǎng)拉動(dòng)高頻高速覆銅板需求增長(zhǎng)，帶動(dòng)全球特殊剛性覆銅板（高頻高速覆銅板、封裝載板等）銷(xiāo)量仍舊實(shí)現(xiàn)3%增速。2025年全球剛性覆銅板用硅微粉需求有望達(dá)到27萬(wàn)噸，其中超4成為高端CCL領(lǐng)域需求，AI浪潮下服務(wù)器升級(jí)相關(guān)需求為3493噸。假設(shè)2023-2025年全球剛性覆銅板/封裝載板用覆銅板/高頻高速覆銅板銷(xiāo)量增速分別為3%/5%/10%；普通覆銅板/高端覆銅板硅微粉填充率分別為15%/30%；我們測(cè)算到2025年全球CCL用硅微粉需求有望達(dá)到27.2萬(wàn)噸，三大類(lèi)特殊剛性CCL用硅微粉需求有望達(dá)到12.1萬(wàn)噸，其中封裝載板、射頻/微波覆銅板、高速數(shù)字覆銅板用硅微粉需求分別為2.0、0.8、9.3萬(wàn)噸。另根據(jù)前文對(duì)PPO樹(shù)脂相關(guān)測(cè)算，按照硅微粉在樹(shù)脂中填充率60%假設(shè)，我們預(yù)計(jì)到2025年AI浪潮下服務(wù)器升級(jí)帶動(dòng)的LowDf球硅需求有望達(dá)到3493噸。2025年傳統(tǒng)/先進(jìn)封裝用硅微粉需求量有望達(dá)33/4萬(wàn)噸2025年先進(jìn)封裝占比望達(dá)50%，貢獻(xiàn)封裝市場(chǎng)主要增量。5G、AI對(duì)算力、存儲(chǔ)的高要求，附加值更高的先進(jìn)封裝將得到更為廣泛應(yīng)用，據(jù)GZSIA預(yù)測(cè)，25年全球傳統(tǒng)/先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模分別為477/475億美元，先進(jìn)封裝基本實(shí)現(xiàn)50%占比。同時(shí)，AI服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)的高要求催生HBM需求增長(zhǎng)，20-26年3D堆疊封裝市場(chǎng)規(guī)模CAGR望達(dá)到24%，在先進(jìn)封裝市場(chǎng)中處于前列。HBM所用顆粒塑封料（GMC）在填料選擇上提出了粒徑、Lowα等高要求，帶動(dòng)高端硅微粉等填料需求增長(zhǎng)。2025年全球封裝用硅微粉需求有望達(dá)到37萬(wàn)噸，其中先進(jìn)封裝用硅微粉需求量望接近4萬(wàn)噸。我們測(cè)算到25年全球封裝用硅微粉需求量有望達(dá)到36.7萬(wàn)噸，其中傳統(tǒng)封裝用需求量為33萬(wàn)噸，先進(jìn)封裝用需求量3.6萬(wàn)噸。從需求量角度看先進(jìn)封裝占整體需求的10%左右，但考慮先進(jìn)封裝用硅微粉性能要求高，高端品價(jià)格遠(yuǎn)高于普通產(chǎn)品，實(shí)際價(jià)值量占比更高。重點(diǎn)公司分析圣泉集團(tuán)：合成樹(shù)脂龍頭，生物質(zhì)化工及硬碳貢獻(xiàn)新增長(zhǎng)合成樹(shù)脂業(yè)務(wù)穩(wěn)健，生物質(zhì)化工及硬碳業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)增量。圣泉集團(tuán)是合成樹(shù)脂及生物質(zhì)化工行業(yè)龍頭，酚醛樹(shù)脂產(chǎn)能規(guī)模達(dá)65萬(wàn)噸，呋喃樹(shù)脂產(chǎn)能規(guī)模12萬(wàn)噸，均居于國(guó)內(nèi)第一，世界前列。2022年公司實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入96.0億，歸母凈利潤(rùn)7.0億。公司大慶生物質(zhì)精煉一體化項(xiàng)目已全面投產(chǎn)，將農(nóng)作物廢棄物秸稈中的半纖維素、木質(zhì)素、纖維素三大成分提純并高效利用，同時(shí)公司產(chǎn)業(yè)鏈延伸至新能源鈉電負(fù)極材料及生物甲醇領(lǐng)域。公司2022年11月發(fā)布定增草案，擬募資10億元，定增股價(jià)為14.26元/股，本次定增由實(shí)控人唐地源全額認(rèn)購(gòu)。東材科技：平臺(tái)型膜材料龍頭，電子材料增長(zhǎng)顯著公司具備豐富膜材料產(chǎn)品矩陣，下游應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。公司深耕絕緣材料領(lǐng)域多年，以先進(jìn)工藝儲(chǔ)備不斷拓寬產(chǎn)品矩陣，如今已形成以新能源材料、光學(xué)膜、電子樹(shù)脂為主的材料產(chǎn)品矩陣，對(duì)應(yīng)下游有光伏發(fā)電、新能源汽車(chē)、特高壓等新興成長(zhǎng)賽道，同時(shí)有集成電路、航天航空等高精尖產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。近年業(yè)績(jī)持續(xù)體現(xiàn)成長(zhǎng)性，需求羸弱影響23H1業(yè)績(jī)。2016-2022年?duì)I業(yè)收入CAGR為13.8%、歸母凈利潤(rùn)C(jī)AGR為46.7%，盈利能力增長(zhǎng)顯著。2019-2022年隨著公司優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、新能源、特高壓等需求旺盛和國(guó)內(nèi)企業(yè)國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程加快、成本優(yōu)勢(shì)凸顯的大背景下，公司營(yíng)業(yè)收入和凈