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新材料行业半年度策略:万里飞腾终有路,国产替代正当时

作者:元气风铃iPM 来源: 头条号 96508/05

(报告出品方/作者:中原证券,顾敏豪、石临源)1. 行情回顾与展望:短期左侧布局,未来海阔天空2023 年上半年,新材料表现整体先涨后跌,短期内震荡调整。1 月至 2 月初,受政策放开 和复工复产稳步推进影响,国内经济逐步出现好转与回暖,股

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(报告出品方/作者:中原证券,顾敏豪、石临源)

1. 行情回顾与展望:短期左侧布局,未来海阔天空

2023 年上半年,新材料表现整体先涨后跌,短期内震荡调整。1 月至 2 月初,受政策放开 和复工复产稳步推进影响,国内经济逐步出现好转与回暖,股市整体上涨,相比与大盘,新材 料板块的上涨幅度强于大盘,在此期间沪深 300 上涨 7.92%,新材料指数上涨 11.32%。2 月初开始,随着前期积压订单已逐步释放,消费在报复性反弹后回暖力度趋缓,市 场开始对经济复苏的持续性不达预期,但由于一系列的超预期的经济数据使得市场仍有分歧, 股市整体呈波动振荡走势,新材料指数也从高点开始振荡下滑,逐渐同步于大盘表现。随着 4 月底开始,基建投资下滑、转口贸易下降、地产开工不足等一系列不及预期的经济数据公布, 新材料开始呈现走弱调整态势,弱于大盘表现,截止到6 月 19 日,沪深 300 较年初上涨 1.53%, 新材料指数较年初下降 5.47%。2023 年以来,新材料行业与 30 个中信一级行业相比排名第 28 位,行业表现整体偏弱。

根据工信部《新材料产业发展指南》,新材料主要包括先进基础材料、关键战略材料、前沿 新材料三大类。由于尚未有较为统一和明确的新材料子行业划分标准。因此,我们根据《新材 料产业发展指南》,选取有机硅(中信)等行业代表先进基础材料板块,选取半导体材料(中信)、 超硬材料(万得概念)、电子化学品(中信)、锂电化学品(中信)、膜材料(中信)、碳纤维(中 信)、稀土及磁性材料(中信)等行业代表关键战略材料;选取公司主营业务以金属增材制造材 料为主的其他金属新材料(申万)行业代表前沿新材料,共同组成新材料子板块。 2023年新材料子板块市场表现分化明显。截至2023年6月19日,半导体材料上涨17.63%, 电子化学品上涨 8.03%,是跑赢沪深 300(上涨 1.53%)和实现正收益的两个子板块;稀土及 磁性材料下跌 4.73%,有机硅下跌 8.59%,超硬材料下跌 12.52%,膜材料下跌 13.82%,锂电 化学品下跌 17.68%,碳纤维下跌 28.70%。其中碳纤维板块跌幅较大,跌幅超过 20%。


2023 年新材料板块估值合理,整体处于历史较低水平。截止到 6 月 19 日,新材料指数市 盈率为 24.92 倍。从子板块来看,半导体材料市盈率为 61.57 倍(16.20%,近三年分位数水平); 稀土及磁性材料市盈率为 31.82 倍(21.40%);碳纤维市盈率为 40.83 倍(12.90%);有机硅 市盈率为24.26倍(31.10%);锂电化学品市盈率为24.92倍(18.10%);膜材料市盈率为42.68 倍(66.80%);超硬材料市盈率为48.97倍(33.10%);电子化学品市盈率为49.15倍(1.90%); 其他金属新材料市盈率为 48.13 倍(14.90%)。除膜材料目前估值处于高位外,其余各板块的 估值水平已经下降到了合理的分位数,具备一定的配置吸引力。

2. 半导体材料:国产替代正当时,长坡厚雪久久为功

2.1. 地缘政治背景下半导体产业逆全球化趋势明显

过去的三十年间,半导体产业链呈全球化发展趋势,根据国家和地区之间的技术与要素禀 赋不同,半导体企业的分布呈现出区域化和聚集化格局。具体来看,美国主要在半导体产业链 的最前端 EDA/IP、芯片设计等领域贡献了重要力量;日本在全球半导体制造设备、半导体材料 等重要环节提供了核心技术;韩国在芯片设计、存储领域、半导体材料上发挥了关键作用;中国 则在晶圆制造起着重要作用。 近年来,半导体产业发展呈本土化和逆全球化趋势。受主要经济体政策驱动和地缘政治影 响,全球半导体供应链撕裂与碎片化风险加剧,各国半导体产业链本土化进程加速。2020 年在 新冠疫情和产业链整体不稳定等因素的影响下,全球半导体产业出现周期性供应短缺问题,对 制造业空心化的美国产生重要影响。在此背景之下,自 2021 年以来,美国政府采取了一系列 政策措施确保美国在芯片技术领域的全球领先地位,主要包括以下三类:(1)对内促进美国芯 片产业发展(2)对外加强与盟友合作,建立美日欧韩芯片联盟(3)对华遏制其半导体产业发 展。

对内,美国认为提升半导体制造的实力对其经济竞争力和国家安全至关重要。为了增强美 国在芯片技术和产业的优势,美国通过颁布《国防授权法案》、《无尽前沿法案》、《芯片法案》 等一系列政策,加大对美国本土半导体供应链投资,给予美国芯片制造业税收优惠等一系列举 措促进国内芯片产业发展,激励国内芯片制造,增强美国芯片国际竞争力。

对外,美国加强与日韩欧等盟友合作,保证半导体产业链安全。美国虽然在半导体设计方 面处于全球领先地位,但在半导体制造方面依赖中国台湾、韩国等制造芯片,在封装测试方面 严重依赖亚洲地区,其认为存在供应链脆弱的问题。因此,美国政府频频与日本、韩国、中国 台湾、欧盟互动,推动加强半导体供应链等领域合作,增强半导体和芯片领域供应链安全。

对华,美国与我国开展多层次的科技竞争,主要领域包括半导体、人工智能、5G、生物科 技、量子计算等高科技领域。在半导体领域,美国通过去中国化重组其供应链、对核心技术实 施严格的技术管控等来实现对我国半导体领域发展的竞争与限制。

2.2. 半导体产业在逆全球化趋势下的国产替代加速

中国半导体产业短期内收到冲击,长期来看技术自主可控进程加快。在美国实施《芯片与 科学法案》和对华出口管制措施的双重压力下,中国半导体产业短期内将面临外资流入减少、 产业人才流失、先进芯片供应不足和技术提升受阻等问题,使中国半导体产业的稳定发展受到 一定影响。从长期来看,美国对华技术制裁也为中国推动半导体产业国产化和建立自主可控的 技术体系提供机会,从而减少对美国的技术依赖。 中国颁布一系列国家级政策和措施推动和促进半导体产业发展。面对半导体产业的逆全球化趋势和美国对华科技制裁,中国主要采取以下三类措施解决半导体产业等高科技领域的卡脖 子问题:(1)对半导体产业各板块提供财政税收优惠政策。(2)通过国家科技重大专项突破半 导体产业链核心技术和难点。(3)设立集成电路产业投资大基金,为半导体产业提供融资支持。 国家自 2000 年起对集成电路产业进行税收优惠,连续 20 余年的扶持,表达了我国坚定不 移发展半导体产业的决心。2000 年 6 月,国务院发布关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展 若干政策的通知,对集成电路企业实行税收优惠政策,并于 2011 年、2018 年两次延长集成电路税 收优惠期限,促进中国半导体产业发展。

国家科技重大专项聚焦国家重大战略产品和产业化目标,解决“卡脖子”问题。国家组织 大批顶尖专家进行长时间研究,于 2006 年发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 -2020 年)》,确定了 16 个国家科技重大专项,其中与半导体产业相关的专项有两项,分别是 核心电子器件、高端通用芯片及基础软件重大专项(01 专项)和极大规模集成电路制造技术及 成套工艺重大专项(02 专项)。半导体产业同时涉及两个重大专项,也从侧面反映了半导体产业发展事关国家长远和战略利益。 根据工信部网站,核高基重大专项(01 专项)的主要目标是:在芯片、软件和电子器件领 域,追赶国际技术和产业的迅速发展。通过持续创新,攻克一批关键技术、研发一批战略核心 产品。通过核高基重大专项的实施,到 2020 年,我国在高端通用芯片、基础软件和核心电子 器件领域基本形成具有国际竞争力的高新技术研发与创新体系,并在全球电子信息技术与产业 发展中发挥重要作用;我国信息技术创新与发展环境得到大幅优化,拥有一支国际化的、高层 次的人才队伍,形成比较完善的自主创新体系,为我国进入创新型国家行列做出重大贡献。

根据国家“十一五”科学和技术发展规划,大规模集成电路重大专项(02 专项)在“十一 五”期间重点实施的内容和目标分别是:重点实现 90 纳米制造装备产品化,若干关键技术和 元部件国产化;研究开发出 65 纳米制造装备样机;突破 45 纳米以下若干关键技术,攻克若干 项极大规模集成电路制造核心技术、共性技术,初步建立我国集成电路制造产业创新体系。根 据国家“十二五”科学和技术发展规划,在“十二五”期间重点实施的内容和目标分别是:重 点进行 45-22 纳米关键制造装备攻关,开发 32-22 纳米互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺、 90-65 纳米特色工艺,开展 22-14 纳米前瞻性研究,形成 65-45 纳米装备、材料、工艺配套能 力及集成电路制造产业链,进一步缩小与世界先进水平差距,装备和材料占国内市场的份额分 别达到 10%和 20%,开拓国际市场。02 专项重点支持的对象为半导体封装、测试、设备、材 料相关重点环节生产企业。

国家设立集成电路产业大基金为半导体产业提供融资支持。半导体产业是资本密集型产业, 具有投资风险大、投资金额大、回报周期长等特点,不能仅靠市场化资金去支持芯片产业发展, 必须同时依靠政策性资金的支持。2014 年 6 月,国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲 要》,明确提出要设立国家级基金来扶持芯片产业发展,同年 9 月,国家集成电路产业投资基 金即大基金正式成立。大基金一期规模为 1387.2 亿元。2019 年 10 月,在大基金一期接近投 资完毕,大基金二期接续设立。根据 Wind 企业库数据,大基金二期注册资本已达到 2041.5 亿 元。根据集成电路产业发展报告,大基金一期主要投向集成电路制造(60%)、集成电路设计 (18%)、集成电路封测(10%)、半导体材料(5%)、半导体设备(3%)等环节。根据红周刊, 与一期大基金投资方向主要聚焦于集成电路芯片设计、制造、封装、测试相比,大基金二期更 偏重于应用端,同时还会对刻蚀机、薄膜设备、测试设备等领域的企业给予支持。

2.3. 半导体材料是半导体产业链基岩

半导体材料是产业链发展的基岩。当今世界正经历百年未有之变局,半导体产业作为支撑 经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业正面临前所未有的供应链挑战。 半导体产业链包括上游设备材料供应、中游加工制造和下游应用,其中半导体材料作为产业链 上游的重要环节,是全球半导体产业发展的战略高地,是推动集成电路创新的引擎。


半导体材料规模庞大,中国半导体材料增速高于全球。受益于 5G、人工智能、消费电子、 汽车电子等需求拉动,全球半导体材料市场规模呈现波动并整体向上的态势。根据 SEMI 预测, 2022 年全球半导体材料市场规模预计达到 698 亿美元,近 5 年 CAGR 为 5.78%。2022 年中 国半导体材料市场规模预计达到 914 亿元,近 5 年 CAGR 为 9.30%,从整体来看中国半导体 材料增速高于全球。分区域来看,中国台湾、中国大陆、韩国是 2021 年全球前三大半导体材 料市场,占比分别为 22.9%,18.6%,16.4%,中国大陆是全球第二大半导体材料市场。 半导体材料贯穿了半导体制造的整个流程,包括了芯片制造和芯片封装所使用的材料。芯 片制造用半导体材料主要包括硅片、光刻胶、电子湿化学品、高纯电子特气、CMP 材料、靶材、 石英制品等;封装用半导体材料主要包括封装基板、引线框架、陶瓷封装材料、键合丝、包装 材料、芯片粘结材料等。根据 SEMI,半导体硅片占比最大,其次是电子特气和光掩模。从整 体来看,半导体细分材料行业众多,各个细分材料市场规模较小。

2.4. 半导体材料迎来国产化替代机遇

半导体材料供应商认证壁垒极高,客户粘性大。一方面,大规模集成电路十分复杂,制造 工序超过 500 多道,配套常用的半导体材料包含所有大类,任意一类半导体材料品质不过关就 可能最终半导体产品的性能缺陷甚至不合格,降低良品率。另一方面,半导体评估认证流程长, 包括送样检验、技术研讨、信息回馈、技术改进、小批量试做、售后服务评价,客户验证时间 投入成本极高。同时,半导体材料的替换也会使客户面临产品一致性整合和产能牺牲的巨大风 险。因此一旦确立供应商关系,客户轻易不会更换供应商,半导体材料客户粘性很高。 美国科技制裁和中国半导体产业政策双重刺激下,中国半导体材料厂商迎来国产化替代机 遇。面对美国对华科技制裁以及外部原材料供应紧张的风险,为了保证供应链的自主可控、安 全与稳定,中国半导体厂商有充足的驱动力将中国半导体材料纳入供应链。另一方面,国内半 导体材料厂商技术水平不断提升,部分材料已经可以实现国产化替代。在这两方面的共同驱动 下,半导体材料行业发展面临国产化替代的机遇。

半导体材料作为耗材,整体需求呈稳健上升,中国半导体材料有望维持高景气。根据日本 半导体制造装置协会数据,中国大陆半导体设备销售额从 2005 年的 13.3 亿美元上升至 2022 年的 282.7 亿美元,近 5 年 CAGR 为 16.63%。伴随着半导体中游制造的扩产,晶圆产能和半 导体材料需求均会增加,推动半导体材料市场持续增长。根据对 2013-2020 年每年半导体材料 销售额与中芯国际 8 英寸晶圆出货量进行相关性分析,我们发现中国半导体材料的景气度与中 资晶圆制造产能紧密相关,相关性系数为 0.98 大于显著性相关标准 0.95。根据中芯国际数据, 中芯国际 8 英寸晶圆出货量从 487.47 万片上升至 2022 年的 709.85 万片,近 5 年 CAGR 为 7.8%。在国产替代的机遇下,伴随着中资晶圆制造数量的持续走高,中国半导体材料的高景气 度有望在 2023 年下半年持续。


2.5. 半导体材料重点子行业推荐

国产替代是半导体产业的中长期明确的产业趋势,伴随着国产厂商的技术能力提高,产品 竞争力提升,国产厂商的渗透率和半导体材料的国产化率有望继续提升。由于半导体材料供应 商认证壁垒极高,客户粘性大,进入供应链体系困难。因此,进入产业链率先实现国产替代的 企业具有很大的先发优势。在国产替代的历史性机遇下,我们看好国内半导体材料的投资机会, 特别是已经进入半导体产业供应链体系,特别是技术难度大和国产化替代率低的电子特气和光 刻胶子行业。

2.5.1. 电子特种气体

电子气体是半导体制造第二大制造材料。电子气体包括大宗电子气体和电子特种气体,是 集成电路、显示面板、半导体照明、光伏等行业生产制造过程中不可或缺的关键性材料,根据 SEMI,电子气体成本占晶圆制造成本的 13%,仅次于硅片。 中国电子特气市场规模增速显著高于全球。根据 TECHCET 数据,2021 年,全球电子气 体的市场规模约为 62.51 亿美元,其中电子特种气体占 72.60%,电子大宗气体占 27.40%。其 预计电子气体市场规模从 2020 年 58.44 亿美元增长至 2025 年 80.64 亿美元,近五年 CAGR 为 6.65%;根据 SEMI 数据,中国电子气体市场规模预计从 2020 年 173.6 亿元增长至 2025 年 316.6 亿元,近五年 CAGR 为 12.77%。我国电子气体市场规模的增长率明显高于全球电子 气体增长率,未来发展空间较大。

国际巨头垄断电子气体行业。全球电子气体主要生产企业林德等前十大企业,共占据全球 电子气体 90%以上市场份额。其中,林德、液化空气、大阳日酸和空气化工 4 大国际巨头市场 份额超过 70%。具体到电子特种气体领域,全球主要生产企业为 SK Materials、关东电化、昭 和电工、派瑞特气等,该等企业在总体规模上均与 4 大国际巨头存在差距,但在细分领域具有 较强的竞争力;国内电子特种气体企业以中船特气、南大光电、昊华科技等为主。从规模上来 看,国内电子特气企业与国外主要电子特气企业有较大差距。

随着中国半导体产业自给率的逐步提升,国产化替代率的不断上升,以及显示面板行业的 规模效应,电子特气具有比较大的市场提升空间。

2.5.2. 光刻胶

光刻胶是电子产品微细加工技术中的关键性电子化学品,主要应用于集成电路(IC)、液 晶显示(LCD)、触摸屏(TP)、发光二极管(LED)等产品微细加工,同时在先进封装,磁头 及微机电系统(MEMS)等领域也有着广泛的应用。


光刻胶技术壁垒和供应商认证壁垒极高。光刻胶技术壁垒极高,光刻胶的研发和量产需要 企业的长期技术积累,对企业研发人员的素质、行业经验、技术储备等都具有极高要求。此外, 高端光刻胶生产的大量专利掌握在海外龙头企业中,海外龙头企业就光刻胶技术构建了专利壁 垒,阻碍后来者进入。光刻胶供应商认证壁垒极高,由于芯片制造技术要求,此光刻胶生产商 需要调整光刻胶的配方以满足差异化应用的需要,而光刻胶达到下游客户要求的技术指标后需 要进行长时间的验证测试,因此供应商和下游客户会达成长期合作关系,市场新进入者很难与 现有企业竞争。 光刻胶主要被国外巨头垄断。根据 SEMI 数据,2018 年全球行业前四大光刻胶厂商合成橡 胶、信越化学、东京应化以及住友化学均为日系厂商,全品类半导体光刻胶中日本厂商占据了 70%的市场份额,分品类来看,日本厂商在 ArF、KrF、g 线/i 线胶市场中市占率分别为 93%、 80%、61%,其在高端市场中展现出极强的控制力。

光刻胶产品需要长期研发和积累不断突破技术壁垒,从而逐步实现进口替代。由于光刻胶 行业具有准入门槛高、客户验证严格的特点,因此长期被日本厂商垄断。在美日对华科技制裁 的不可抗力下,中国光刻胶厂商有望突破壁垒,迎来了被纳入下游供应链的历史性机遇。光刻 胶产品由于本身在最终产品的价值占比较低,一般不超过 5%,下游客户对其价格敏感性不高, 同时,客户粘性强,一旦进入供应链,轻易不会替换,有利于实现国产替代的优势先发企业维 持长期盈利能力。

3. 超硬材料:聚焦超硬制品行业

3.1. 2022 年工业金刚石行情回顾

2022 年工业金刚石价格上浮原因复盘。根据中国机床协会超硬材料分会数据,2021 年 3 月到 2022 年 3 月工业金刚石价格一年内总体涨幅达 50%,部分产品涨幅达 70%,工业金刚石 价格显著上涨。以力量钻石为例,根据其招股书和问询函数据,2021 年 1-3 月金刚石单晶销售 价格均价为 0.26 元/克拉;2022 年 1-3 月金刚石单晶销售价格均价为 0.36 元/克拉,同比上涨 38.46%。2022 年全年金刚石单晶销售价格均价为 0.31 元/克拉,主要由于 2022 年下半年金刚 石单晶价格有所回落导致。

根据中国机床协会超硬材料分会数据,2022 年培育钻石市场需求旺盛,加之天然钻石价格 的单边上涨,致使培育钻石市场形成了短期供不应求的场景。使得许多公司将产能逐渐向培育 钻石倾斜,导致工业金刚石产能下降,无法满足市场需求。另一方面,工业金刚石主要原材料 价格上涨明显。高纯石墨价格从 2021 年 3 月的 2.4 万元/吨上涨至 2022 年 3 月的 3.8 万元/吨, 涨幅约 50%;触媒主要原材料金属镍价格从 2021 年 3 月的 12.6 万元/吨上升至 2022 年 3 月 的 22.2 万元/吨,涨幅约 75%;叶腊石从 2021 年 3 月的 9800 元/吨上升至 2022 年 3 月的 10980 元/吨,上升幅度超 10%。因此工业金刚石生产成本明显增加,导致 2022 年工业金刚石单晶价 格上涨明显。

3.2. 2023 年工业金刚石行情展望

3.2.1. 供给端:工业金刚石供应紧张得到缓解

2023 年工业金刚石原辅材料价格有所下降。截止到 2023 年 6 月中旬,工业金刚石所需原 材料高纯石墨价格从 2022 年 3 月的 3.8 万元/吨下降至 2023 年 6 月的 2.6 万元/吨,降幅约 31.58%;触媒主要原材料金属镍价格从 2022 年 3 月的 22.2 万元/吨下降至 16.9 万元/吨,降 幅约 23.87%。所需原材料价格的下降使工业金刚石的生产成本有所缓解。

培育钻石 5 月进出口同比承压,环比有所提升。由于培育钻石切割属劳动密集型行业,印 度凭借较低的人力成本,占据了全球切割加工 95%的市场份额,因此印度培育钻石毛坯和裸钻 的进出口数据可以在一定程度上表示全球培育钻石的景气度水平。根据 GJEPC 公布的 2023 年 5 月印度钻石进出口数据,当月培育钻石进口金额为 0.58 亿美元,同比下滑 46.92%,环比 上升 11.54%;当月培育钻石出口金额为 1.39 亿美元,同比下滑 21.49%,环比上升 44.79%。 印度培育钻石进出口额同比承压明显,环比有所提升。自 2022 年来,印度通过免除培育钻石 生产电力税,取消培育钻石晶种进口税,设立培育钻石研发中心,加大力度扶持培育钻石产业链,扶持本国培育钻石毛坯生产,印度进出口培育钻石差额有所扩大,对来自中国上游的毛坯 钻石需求有所减弱。由于培育钻石和工业金刚石设备基本通用,相互转产较为容易,2023 年部 分培育钻石产能可能受中游印度培育钻石市场不景气影响转产工业金刚石。


河南省作为超硬材料大省,是全国主要的工业金刚石生产地。根据中国机床工具工业协会 超硬材料分会统计,2021 年河南单晶超过 160 亿克拉,基本上占全球的 80%。因此,河南省 金刚石企业的扩产对中国金刚石产能具有较大影响。河南省 2020 年起推出“982”工程,通过 集中推进一批重大项目实施,巩固和加强河南省重点产业优势。其中,多个培育钻石和工业金 刚石项目被列为“982”工程重点推进项目。 扩产项目逐渐达产,工业金刚石产能获得提升。受 2021 年培育钻石下游需求增加影响, 众多企业在 2022 年开始投资扩产金刚石项目。根据 2022 年河南省“982”工程披露的项目来 看,培育钻石共有 6 个项目入选,总投资额约为 69.20 亿元,2022 年计划完成投资 22.30 亿 元;工业金刚石共有 13 个项目入选,总投资额约为 71.36 亿元,2022 年计划完成投资 30.76 亿元。与2021年河南省“982”工程相比,2022年培育金刚石入选项目总投资额同比增加762.5%, 计划完成投资额同比增加 175%;2022 年工业金刚石入选项目总投资额同比增加 390.1%,计 划完成投资额同比增加 232.2%。2022 年“982”工程入选人造金刚石领域重大项目总投放工 业金刚石新增产能约 50 亿克拉,占 2021 年河南省金刚石产量的 31%。我们预计随着入选 2022 年“982”工程工业金刚石扩产项目的逐渐达产,2023 年工业金刚石供给较为充裕。

2023 年工业金刚石价格或企稳回落。在原材料成本下降、部分培育钻石产能可能转产工 业金刚石和 2022 年工业金刚石扩产项目逐渐达产的三重影响下,我们预计 2023 年工业金刚石 整体产能较为充裕,工业金刚石价格可能企稳回落。

3.2.2. 需求端:光伏装机持续走高,消费电子回暖

单晶金刚石微粉是由人造金刚石单晶为原料,采用超硬材料特殊工艺方法生产而成的微米 级颗粒。利用人造金刚石超硬、耐磨、抗腐蚀的力学特性,可制作磨、削、切、割等各类金刚 石工具,终端应用领域于清洁能源、消费电子、半导体、陶瓷石材、油气开采、地质钻探、机 械加工等领域。其中,将金刚石微粉颗粒固结在高强度钢线获钨丝基体上可制成光伏金刚石线, 用于切割光伏硅片。光伏行业的发展带动金刚石微粉需求增长。

光伏装机持续向好

光伏高速增长支撑光伏用金刚石微粉需求持续增长。根据国家能源局数据,2023 年一季 度全国光伏装机容量为 33.66 GW,同比增长 154.78%。根据国际可再生能源机构数据,2022 年全球光伏装机容量为 191 GW,同比增长 35.55%。

上游硅料、硅片价格下跌明显,预计 2023 年下半年光伏装机量走高。根据 PVinsights 数 据,截至 2023 年 5 月 3 日,光伏级多晶硅均价为 14.58 万元/吨,较上月同期基本下跌 2.93 万元/吨,跌幅 16.73%。根据百川盈孚,5 月硅料供应仍有新增产能释放量以及部分检修产能 恢复,供大于求仍在延续,硅料出货困难,库存明显上升,供需差距进一步拉大,或将进一步 刺激硅料价格加速下行;根据 infolink 数据,截至 2023 年 6 月 14 日,单晶硅片价格为 3.05 元/片,较上月同期基本下跌 1.55 元/片,跌幅 33.70%。整体来看 5 月硅片供给仍然呈现过剩 状态,随着上游硅料价格的持续走跌,硅片价格或将继续保持跌势。光伏上游硅料和硅片价格 的下跌会进一步刺激 2023 年下半年光伏装机量的增长。同时随着一季度欧洲与巴西等海外市 场大量拉货、美国需求逐渐复苏、中东市场崛起,加上中国装机数据超出预期,根据 infolink 预测 2023 年全球光伏新增装机容385量在-450 GW 之间。


光伏金刚石线细线化对金刚石微粉用量影响较低。由于更细的线径意味着更小的切割损耗, 可大幅提高客户端出片率,减少硅粉损失,节约切割成本,金刚石线不断朝着细线化方向发展。 根据国际能源网数据,线径下降后,母线表面附着的金刚石微粉数量减少,如 50μm 降至 38μm, 附着量减少约 24%,降低幅度基本上与周长/直径减少幅度相同。但是随着金刚石线细线化、 硅片薄片化,单 GW 线耗增加显著,以线径从 50μm 降至 38μm 为例,金刚石线单 GW 耗用长 度增加 32%。整体来看,在切割相同装机容量硅片条件下,不同线径金刚石线对金刚石微粉需 求量近似。同时,2023 年上半年来,硅料和硅片价格走低,企业降低线耗动力或有所降低,细 线化进度有所放缓。因此,我们预计细线化对金刚石微粉用量影响较弱。 2023 年光伏金刚石线用微粉潜在市场规模测算。金刚石微粉价格:受 2023 年上游原材料 金刚石单晶价格下降影响,金刚石微粉价格可能有所下降,根据聚成科技招股书数据,我们假 设金刚石微粉均价为 0.61 元/克拉;金刚线微粉用量:根据美畅股份招股书,假设每片硅片(约 4W)需耗用电镀金刚石线 1.5m,每千米金刚石线耗用 7.14 克拉金刚石微粉;2023 年光伏装 机量取 infolink 预测数据中值 418 GW 计算,我们预计 2023 年光伏金刚石线用金刚石潜在市场 规模为 6.94 亿元,同比增长 118.98%。

消费电子回暖

消费电子温和回暖,金刚石微粉需求提升。5G 和物联网等技术的快速发展需要更加复杂 的材料和精细的加工,金刚石微粉及制品可为金属、陶瓷和脆性材料等提供高质量的精密表面 处理。近年来,随着 VR、AR、智能手表、5G 手机、折叠屏手机等新产品的不断涌现,对于产品性能和品质的要求不断提高,为金刚石微粉创造广阔的市场空间。受疫情影响,2022 年智 能手机等电子产品出现库存积压,伴随着未来疫情影响边际减弱,需求有望进一步向好,库存 会得到进一步消耗,逐步回归正常的安全备货水平。同时随着折叠屏技术逐渐成熟,未来 5G 折叠屏手机不断出货放量,进而拉动相关领域金刚石微粉需求稳中有升。

2022 年及 2023 年一季度的销售电子行业(申万)营收规模均同比提升,同时 2022 年末 和 2023 年一季度期末存货规模有所下降,反映出消费电子板块去库存效果较好,行业需求有 所回暖,消费电子领域金刚石微粉需求下半年有望得到提升。

3.3. 长期来看半导体用金刚石是潜在增长点

CVD 金刚石开发潜力巨大,美日将高端金刚石纳入出口管制名单。人造金刚石不仅限于工 业金刚石,还可作为高新技术材料在半导体、光学、量子技术等工业领域有广阔的应用空间。 2022 年 8 月 12 日,美国商务部宣布对压力增益燃烧技术、EDA 软件、氧化镓和金刚石为代表 的宽禁带半导体材料等四项技术加入商业管制清单,限制出口。根据日本经济产业省网站信息, 在 2022 年 12 月 6 日生效的日本出口管制条例 中,半导体用金刚石设计制造技术、金刚石异质 外延衬底等高端金刚石材料被纳入出口管制。美国和日本的出口管制举措从侧面反映出未来半 导体用金刚石开发潜力巨大。

日本盯准工业金刚石在半导体及工业领域的应用。根据钻石观察,日本佐贺大学教授嘉数 教授与精密零部件制造商日本 Orbray 在 2022 年 4 月开发出了直径 2 英寸的金刚石单晶晶圆。 在此基础上,开发出了用金刚石制成的功率半导体,并以 1 平方厘米 875 兆瓦的电力运行,且 电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。如果金刚石衬底技术得到突破,可以生长出 缺陷较少的 8 英寸金刚石单晶晶圆,功能金刚石市场规模将会得到大幅提升,长期来看半导体 用金刚石是超硬材料行业的潜在增长点。 制备大尺寸金刚石异质外延衬底还存在诸多关键挑战。根据《单晶金刚石异质外延用铱复 合衬底研究现状》论文,浓度精确可控的掺杂技术和高品质大面积单晶衬底的制备技术是金刚 石材料与器件商业应用面临的挑战。经过几十年广泛研究,目前已可制备出较大尺寸的自支撑 单晶金刚石,然而晶格失配、热失配、位错密度高等问题仍需解决。同时 MPCVD 本身的技术 特点限制了大尺寸金刚石生长的能力,915 MHz 系统的最大生长尺寸为 5-6 英寸。未来可能需 要基于新原理的金刚石外延生长技术来实现更大尺寸的单晶生长。

3.4. 优选超硬制品公司

2023 年下半年,全国工业金刚石微粉和制品整体呈增长趋势,受益于下游光伏行业持续景 气和消费电子回暖,有望进一步带动金刚石微粉和超硬制品需求。从成本端来看,金刚石单晶 供应紧张得到缓解,金刚石单晶价格迎来高位回调,金刚石微粉成本高位运行压力有望改善。


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精选报告来源:【未来智库】。「链接」

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来源:头条号 作者:元气风铃iPM01/26 00:02

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