电子树脂行业竞争格局及市场结构技术水平特点趋势机遇挑战
电子树脂产业上游行业为主要原材料,包括双酚 A、四溴双酚 A、环氧氯丙烷、基础液态环氧树脂等,功能性助剂包括MDI、DOPO 等,溶剂包括丙·酮及丁酮等,主要原材料多为大宗商品,价格随市场变动而变化。
本行业下游是覆铜板行业,间接应用于印制电路板行业,终端应用领域广泛,包括不限于计算机、消费电子、汽车电子、通讯设备等电子行业。从发展趋势来说,终端应用行业的发展方向(如小型化、智能化)衍生出对覆铜板、PCB 性能的需求(如轻薄化、线路高密度化),传导至本行业,带动本行业在技术、工艺和市场方面的快速发展。
1、电子树脂行业竞争格局
我国作为电子树脂的生产大国和消费大国,在生产领域仍以基础液态环氧树脂为主;制造普通FR-4 覆铜板的低溴环氧树脂目前由中国台湾企业主导。
在近些年 PCB 行业绿色环保生产的要求下,各方开始聚焦能够满足无铅制程要求和无卤素管控的覆铜板用高性能电子树脂,美、日、韩资和中国台湾企业凭借多年的技术积累、客户厂商供应体系认证、产品性能参数及质量稳定性等方面优势占据了较多的市场份额,随着电子信息行业产业链向我国大陆转移以及内资企业的技术追赶,以发行人为代表的内资企业凭借良好的产品品质、本土化优势以及精细化服务,已经在各个细分系列成为重要参与者。
在当前增长ZUI为迅速的高速高频以及 IC 载板领域,高性能电子树脂基本由美国、日本企业主导,随着部分内资企业在技术水平方面取得突破,亦开始逐步进入这一领域。
2、本行业市场结构
用于覆铜板生产的电子树脂行业萌芽于上世纪的西方世界,德国、美国等化学家奠定了覆铜板主要材料的研究和发展基础,上世纪四十年代,电子树脂在覆铜板生产领域实现工业化。基于长达半世纪的技术积累和市场优势,覆铜板电子树脂行业,尤其应用于高性能覆铜板的电子树脂,至今仍由美国、韩国、日本及中国台湾地区的企业主导。
随着全·球电子信息制造业向亚洲特别是中国大陆地区转移,外资及台资覆铜板厂商纷纷在大陆投资建厂,大陆内资厂商亦开始崭露头角,产业链的转移及全·球电子行业的高景气推动了电子树脂行业国产化的进程。
我国电子树脂生产企业起步较晚,产品性能参数、质量和稳定性与经营多年的国·际企业存在一·定差距。目前在供给结构上,我国电子树脂产能以基础液态环氧树脂居多,高品质的特种电子树脂较少;尤其,能够满足下游 PCB 行业在绿色环保(无铅无卤)、轻薄化、高速高频等方面要求的特种电子树脂供应紧张、高度依赖进口。在我国战略性布局电子信息产业及新材料产业的大背景下,电子树脂行业的市场结构亟待进一步优化,应用于中高·端覆铜板生产的高性能电子树脂存在较大的国产化空间,我国本土的电子树脂生产企业蕴含巨大的市场空间和发展潜力。
3、行业技术水平、特点及发展趋势
(1)行业技术水平及特点
电子树脂的特性对覆铜板、PCB 的性能实现至关重要,换言之,下游覆铜板行业、PCB 行业乃至终端应用领域的需求变化推动了电子树脂行业的技术发展。
近年来,我国电子树脂行业进入高速发展期,在产品开发、工艺改进、质量控制和售后服务等方面均取得较大进步。在不断研发、追赶国·际先·进技术的同时,我国电子树脂行业拥抱绿色环保的生产理念,逐步推行适用于覆铜板“无铅制程”和“无卤素”要求的电子树脂产品,不断提高绿色化、科技化和多样化的技术水平。
从整体看,部分国内企业产品的技术指标可以达到国内先·进水平,取得国内主流客户认证,在部分产品领域打破国·际先·进企业的垄断,与国·际先·进企业开展竞争。然而,多数内资企业在解决方案、树脂配方、关键工艺、质量稳定等方面与国·际先·进企业仍存在一·定差距;尤其在高频高速覆铜板以及IC载板等高·端领域,内资企业仍处于技术追赶阶段。
(2)技术发展趋势
1)基于环保要求的无铅化、无卤化趋势
自 2006 年 7 月 1 日起,欧盟两个指令 WEEE 和ROHS 正式实施,要求对电子产品的重金属和阻燃剂加强管理,以及投放于市场的新电子和电器设备不能超标含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等物质或元素,标志着电子行业进入“无铅无卤”时代。世界各国陆续响应,我国《电子信息产品污染控制管理办法》等法律法规也相继出台,限制了铅、多溴联苯(溴为卤族元素)等物质使用。
无铅制程意味着在制造覆铜板的焊锡工艺中不能使用熔点较低的锡铅材料,而作为替代材料的无铅锡膏熔点更高,覆铜板基板需要承受更高的温度、更大的热冲击和热应力,对电子树脂的芳杂环密度和交联密度提出更高要求。无卤化也意味着电子树脂需启用卤素以外的新型阻燃剂(如磷系阻燃剂),电子树脂生产企业需平衡其阻燃性能、成本、对耐热性能等其他性能的影响。
因此,具备无铅制程专用、无卤素等特性的环保型电子树脂成为主要研发和制造方向之一。
2)电路集成度促进轻薄化趋势
随着智能手机、可穿戴设备等电子产品日趋体积小、质量轻、功能复杂和智能化方向发展,以导通孔微小化、导线精细化和介质层薄型化为技术特征的高密度互连印刷线路板(HDI)产品迅速兴起。HDI 就是高密度、细线条、小孔径和超薄型印制电路板,能提供更高密度的电路互联、能容纳更多的电子元器件组件,有利于先·进封装技术的使用,可使信号输出品质有较大提升,使电子电器产品在进一步走向小型化的同时,在功能和性能上亦有大幅度的改善。
在 HDI 技术升级过程中,阶数与层数增加使得压合次数增加,促进了电子树脂的技术升级。由于电子树脂的热稳定性直接影响覆铜板压合工艺精度,因此,要求电子树脂的特性能够实现覆铜板在热尺寸稳定性、玻璃化转变温度等方面的更·好表现。
3)通讯技术发展推动高频高速趋势
随着 5G 通信技术、汽车智能化的迅速发展以及数据中心、云计算的需求快速增长,数据传输带宽及容量呈几何级数增加,其对各类电子产品的信号传输速率和传输损耗的要求都显著提高。因此驱动覆铜板行业向高频高速演进,其中高频覆铜板主要应用于基站、卫星通讯的天线射频部分,以及汽车辅助驾驶的毫米波雷达,高速覆铜板则应用于服务器、交换机和路由器等网络设备的电路中。在高频高速环境下,信号本身的衰减很严重,此外,信号在介质中的传输会受到覆铜板本身特性的影响和限制,从而造成信号失真甚至丧失。通讯技术对信号传输的要求主要在于低传输损耗、低传输延迟。其中,信号传输损耗主要包括导体损耗与介质损耗,其中介质损耗与介质材料的介电常数(Dk)、介电损耗(Df)呈正比,信号传输延迟与介质材料的介电常数(Dk)呈正比,为了降低信号传输损耗和延迟,高频高速覆铜板对其基材提出了降低介质材料的Dk 与 Df 值的要求。
一般而言,降低覆铜板介质材料的 Dk 和 Df 主要通过树脂种类选择、玻璃纤维布种类选择及基板树脂含量调整来实现。覆铜板行业内主要根据 Df 将覆铜板分为四个等级,传输速率越高对应需要的 Df 值越低。以 5G 通信为例,其理论传输速度 10-56Gbps,对应覆铜板的介质损耗性能至少需达到低损耗等级,基于环氧树脂的覆铜板材料逐渐难以满足高频高速应用需求,具有规整分子构型和固化后较少极性基团产生的苯并噁嗪树脂、马来酰亚胺树脂、官能化聚苯醚树脂等新型电子树脂的设计与开发成为ZUI新·技术趋势。
4、行业面临的机遇
(1)政策鼓励与支持为本行业带来良好的政策环境
电子树脂主要应用于覆铜板以及印制电路板的生产,是电子信息产业技术革新中不可或缺的基材之一,其技术水平的高低决定了一个国·家电子信息产业的配套水平。近年来,我国政府出台了一系列鼓励电子信息产业发展的政策,作为国·家战略性新兴产业发展重·点之一的电子信息产业,正迎来重大发展机遇,而电子树脂是我国电子信息产业升级发展的重要材料之一,也将得到国·家政策的政策扶持。
(2)下游产业的持续快速增长
随着 5G 通信、消费电子以及汽车电子等电子信息产业终端市场技术和应用的持续升级与需求推动,全·球 PCB 产业产值呈稳步上升趋势。电子树脂作为 PCB原材料覆铜板的核心基材之一,将有良好的需求基础,快速发展的电子信息产业终端市场为电子树脂行业提供了广阔的市场空间。
(3)PCB 产业转移有助于我国电子树脂行业良性发展
受益于全·球 PCB 产业向我国转移,我国的覆铜板行业近年来发展迅速,目前我国已成为全·球ZUI大的覆铜板生产国。电子树脂作为覆铜板重要基材之一,其需求直接受 PCB 产业发展的影响。目前,高·端 PCB 市场主要由外资及中国台湾地区企业主导,但随着中国大陆地区企业在 PCB 产业技术上的不断突破,在 PCB上游配套产业也将随之发展,从而进一步促进电子树脂行业的良性发展。
5、行业面临的挑战
(1)原材料价格波动
电子树脂行业生产所用的原材料主要为基础液态环氧树脂、功能性助剂及溶剂等化学品,其价格变化受到经济发展状况、国·际地缘政治环境、气候状况、美元汇率多方面因素影响。近年来随着新冠疫情以及电子产品终端升级导致的供需大幅变化,公司生产电子树脂的主要原材料价格也随之变化,对于公司生产环节的成本控制、管理能力提出了较高的要求。
(2)国·际化市场竞争压力
尽管我国已成为全·球ZUI大 PCB 生产国,但我国用于无铅无卤及高频高速覆铜板的电子树脂仍高度依赖进口,主要市场长期以来由外资和中国台湾地区企业占有,在产品技术及先发优势上较为显著。由于我国大陆生产企业起步较晚,产能主要以基础液态环氧树脂为主。面对激烈的国·际化市场竞争,发行人只有通过不断提升自身的综合实力,才能在激烈的市场竞争中取得一席之地。
6、行业进入壁垒
(1)技术与工艺壁垒
电子树脂行业属于技术密集型行业,涉及材料、物理、化学、机械、电子、自动控制等多个学科的交叉综合应用,同时随着电子行业新·技术、新工艺不断涌现,产品和工艺更新迭代加快,这就要求行业企业必·须不断提升技术创新能力、工艺水平及精益生产水平,因此本行业具有较为明显的技术与工艺壁垒。具体情况如下:
1)产品设计壁垒:由于电子树脂对覆铜板性能影响至关重要,因此在进行新产品设计时需要深刻理解终端应用场景与电子树脂特性间的关联,明晰行业发展方向及技术路线。此外,新产品特性一·定要匹配覆铜板的工艺特性和操作窗口,比如考虑在覆铜板生产的浸胶环节和压合环节树脂的反应性和流变特性。
2)研发实现壁垒:在硬件方面,要求配置全套合成实验及分析测试设备,对新产品在纯度、分子量等方面的化学特性进行表征分析;还需要拥有覆铜板应用实验及测试设备,以评估新产品在树脂配方体系以及其制成的覆铜板样板中的各项性能。在软件方面,要求必·须吸纳多年电子行业从业经验、高分子材料学背景的综合性高·端人才。
3)量产实现壁垒:在中试阶段,树脂类别的迭代伴随工艺流程和生产设备的全新设计,试产后反复修改产线设备、优化工艺流程,直到达到品质稳定、目标收率后方能进行批量生产的产线设计。整个量产实现的过程需要较长时间持续优化。
(2)客户认证壁垒
1)客户认证严苛、认证周期较长:作为覆铜板行业的重要基材,电子树脂的配方微调都可能会对覆铜板性能产生重大影响,因此下游客户对电子树脂供应商的认证非常严格,覆铜板客户的认证周期通常需要 3-6 个月,涉及到终端设备商认证的材料通常需要 1-2 年。在通过认证后,客户通常还要通过小批量试产对供应商产品的稳定性与服务能力进行审慎评价,部分客户通过至少 1-2 年小批量验证后才会大批量使用。
2)客户不轻易更换供应商:出于对产品质量稳定性、转换成本等方面的综合考虑,下游客户一般不会轻易更换供应商。因此客户认证,特别是大客户认证对新进入的企业设置了较高的准入门槛。
(3)资质壁垒
生产方面,覆铜板用环氧树脂、酚醛树脂及苯并噁嗪树脂等树脂产品因自身通常含有溶剂属于危险化学品,根据法律法规要求,相关生产企业必·须取得危险化学品登记证、安全生产许可证等诸多资质许可,而取得上述资质的难度较大、时间较长。研发方面,企业需要具备高规格的研发中心、匹配全套覆铜板应用评估测试能力等硬件条件以及配备高素质合成和应用开发人才等软件条件。因此,电子树脂行业存在较为明显的资质壁垒。