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稀土管制:卡住全球半导体与军工命脉的战略博弈
材料汇· 2025-10-16 23:28
文章核心观点 - 中国对稀土及其相关产品实施的全链条出口管制,是基于其在全球稀土供应链中的绝对优势地位,旨在将资源优势转化为战略话语权 [2][4] - 管制措施精准锁定半导体与军工两大高端制造领域的核心命脉,对高度依赖中国供应的美国等国家构成严重的产业链断供风险 [4] - 中国的稀土产业通过深度整合与技术创新,形成了从资源到成品的闭环控制,此次管制是产业从“资源输出型”向“价值主导型”升级的战略举措 [32][37][47] 半导体产业的稀土应用与影响 - 半导体制造的关键环节,从晶圆抛光到光刻、薄膜沉积,100%依赖特定的稀土元素以实现纳米级精度,管制清单实现了对这些物项的全覆盖 [6][7] - 在光刻领域,ASML EUV光刻机的晶圆台驱动电机需使用含铽、镝的钕铁硼永磁体,定位误差小于0.3纳米,若断供将导致光刻机出货周期从12个月延长至18个月,冲击台积电、三星的先进制程产能 [9] - 在晶圆加工领域,7nm及以下制程依赖高纯氧化铈抛光粉,台积电5nm制程的抛光速率达3000Å/min,若供应受限,芯片良率可能从98%暴跌至60% [12] - 在下一代半导体材料领域,5G射频滤波器需使用铝钪合金靶材,钪的掺入使压电性能提升40%,若管制收紧,5G基站射频模块成本预计将上涨50% [15] 军工领域的稀土依赖与风险 - 稀土元素被称为“战争金属”,美军87%的武器系统依赖稀土材料且无成熟替代方案,管制清单覆盖了从单兵装备到战略武器的全谱系应用 [17][18] - F-35战斗机每架需417公斤稀土材料,其机身作动器使用铽镝铁合金磁体,配套的AN/APG-81雷达使用钇铁石榴石晶体,若断供将导致战机机动性下降40%,雷达可靠性受影响 [19] - 弗吉尼亚级核潜艇的无轴泵喷推进器使用含镝的钕铁硼永磁材料,使航行噪音从110分贝降至95分贝,隐蔽性提升60%;其核反应堆屏蔽使用镝铝合金,中子吸收率是硼的5倍 [24] - 导弹制导系统与激光武器依赖稀土永磁体与晶体,“标准-6”防空导弹使用钐钴永磁体,“寂静狩猎者”激光武器使用掺钕钇铝石榴石晶体,输出功率达30kW [27][30] 中国稀土产业生态与战略布局 - 国内稀土产业形成“南北两大巨头引领、细分龙头补充”的格局,六大稀土集团整合了全国90%以上的资源与冶炼分离产能,支撑管制政策高效执行 [32][33] - 核心企业矩阵分工明确:北方稀土为全球最大轻稀土供应商,2025年一季度净利润同比增长272.5%-287.3%;中国稀土集团控制国内70%中重稀土配额;盛和资源2025年上半年净利润同比增长650% [34] - 产业整合带来资源集约利用与技术协同突破,包头稀土矿综合利用率从67%提升至92%,中国稀土集团首创的“联动萃取法”将铽、镝分离周期缩短40%,纯度提升至99.999% [35] - 管制政策引导产业向深加工转型,国内高性能钕铁硼产能占比从2020年的35%提升至58%,靶材、永磁部件产能年均增速超30% [38] 对美国产业链的冲击与挑战 - 美国对中国的稀土进口依赖度高达77%,其中镝、铽、钇等中重稀土的依赖度达93%,且几乎丧失重稀土精炼能力,唯一的芒廷帕斯矿精矿需全部运至中国分离提纯 [43] - 管制导致美国军工生产受阻,F-35生产线产能从每月15架降至8架,“标准-6”导弹生产停工,五角大楼评估有1000个武器系统面临供应风险,现有库存仅能支撑6-8个月 [43] - 美国重建完整稀土产业链面临巨大障碍,新建精炼厂审批周期需5-8年,投资成本是中国的3-5倍,预计总耗资3000亿美元且达到中国当前产能需10年时间 [44] - 管制措施覆盖含中国重稀土的境外制成品,彻底阻断美国通过日本、韩国等第三国转口获取管制物项的路径,对半导体和军工产业造成全面打击 [45] 全球产业格局的重塑 - 中国的优势源于“资源+技术”的双重壁垒,不仅掌控全球90%以上的冶炼分离产能,更在关键工艺上拥有全球60%的专利,形成难以撼动的产业控制力 [47] - 管制政策重塑全球定价权,欧洲氧化铽价格从2024年的1200美元/公斤飙升至3500美元/公斤,国内稀土企业平均毛利率从17.6%提升至28.6% [38] - 美国盟友的替代供应链建设进展缓慢,澳大利亚稀土年产量不足中国的10%且缺乏重稀土资源,预计2030年才能投产的精炼厂也无法供应镝、铽等关键物项 [48] - 此次博弈凸显资源主权与技术霸权的重新平衡,表明技术领先不等于产业控制,中国的稀土管制正将资源优势转化为可持续的全球话语权与产业竞争力 [47][48]
1300+深度报告下载:半导体材料/显示材料/新材料能源/新材料等
材料汇· 2025-10-15 21:51
报告资源概览 - 知识星球“材料汇”提供超过1000份行业研究报告 [2] - 报告内容涵盖新材料、半导体、新能源、光伏等多个前沿科技领域 [1][2][3] 半导体行业 - 半导体材料细分领域包括光刻胶、电子特气、靶材、硅片、湿电子化学品、CMP、掩膜版等 [1] - 先进封装技术涉及玻璃通孔TGV、晶圆清洗材料、凸点、硅通孔TSV、芯片黏接材料、光敏绝缘介质材料PSPI/BCB、玻璃基板、电镀液、重布线层RDL、环氧塑封料、硅微粉等 [1] - 半导体设备涵盖光刻机、蚀刻机、薄膜沉积、离子注入、DUV、涂胶显影设备、量测设备 [1] - 第三代半导体聚焦碳化硅、氮化镓,第四代半导体涉及氧化镓 [1] - 新兴技术包括光模块、硅光子、铌酸锂以及石英制品、硅上绝缘体、托盘、静电卡盘、碳化硅CVD等半导体零部件 [1] - 晶圆制造工艺持续演进,台积电、Intel、Samsung等厂商技术节点从微米级向纳米级发展,未来将推进至14A等更先进制程 [1][11] 新能源行业 - 锂电池材料体系包括钠离子电池、硅基负极、复合集流体、隔膜、正极材料、粘结剂、分散剂、负极材料 [1] - 技术路线涵盖固态电池、氢能、风电、燃料电池 [1] - 应用市场聚焦新能源汽车与储能 [1] 光伏行业 - 光伏产业链关键材料包括光伏胶膜、光伏玻璃、光伏支架、OBB、光伏背板 [1] - 下一代技术方向为钙钛矿 [1] - 上游核心材料涉及石英砂、石英坩埚 [1] 新型显示行业 - 显示技术包括OLED、MiniLED、MicroLED、量子点 [3] - 核心光学材料涵盖OCA光学胶、偏光片、TAC、ACF、光学膜、调光玻璃 [3] 纤维及复合材料 - 高性能纤维材料包括碳纤维、超高分子量聚乙烯、芳纶纤维、玻璃纤维 [3] - 复合材料应用包括碳碳复合材料、碳陶复合材料 [3] 新材料体系 - 化工新材料涵盖胶黏剂、硅橡胶、COP/COC、树脂、LCP、PEEK等特种工程塑料、POE、尼龙、碳氢、聚烯烃、有机硅 [3] - 陶瓷材料包括碳化硅陶瓷、电子陶瓷、MLCC、氮化硅、氮化铝、LTCC、二氧化硅 [3] - 军工材料涉及高温合金、钛合金、隐身材料、超材料 [3] - 金属材料包括高强度钢、液态金属、MIM、铝合金、硬质合金、锌合金、非晶合金、镁合金、磁性材料 [3] - 其他功能材料包括导电胶、涂料、防火材料、电工材料、稀土材料、3D打印粉体、聚酰亚胺膜材 [3] - 热管理材料涉及散热材料、导热材料、液冷技术 [3] - 前沿材料包括合成生物学与生物基材料、碳纳米管、超导材料以及AI与新材料的结合 [3] 知名企业追踪 - 全球知名企业覆盖半导体设备商ASML、晶圆代工厂台积电与中芯国际、科技公司华为、终端厂商比亚迪、特斯拉、小米、京东方以及材料巨头杜邦、汉高、3M [4] 产业趋势与投资 - 重大产业趋势包括碳中和、轻量化、技术创新、汽车产业链变革、国产替代、折叠屏、高频高速、低空经济、大飞机、智能硬件、AR/VR、消费电子、PCB、智能制造、一体化压铸、纳米压印等 [4] - 未来产业关注核聚变、机器人等领域 [4] - 新材料投资根据不同发展阶段(种子轮、天使轮、A轮、B轮、Pre-IPO)具有不同的企业特征、风险水平和投资关注点 [6]
汽车玻璃:天幕之后,去向何方?(附56页PPT)
材料汇· 2025-10-15 21:51
汽车天幕市场前景与空间 - 汽车天幕2030年渗透率有望达到37%,市场空间340亿元,2024年国内天幕渗透率已达18% [7] - 全景天幕具备美学提升效应、适配新能源车空间需求及降本优势,预计在镀膜、调光等技术推动下持续渗透 [7] - 天幕市场空间将从2024年173亿元跃升至2030年340亿元,镀膜在天幕渗透率有望从当前不足5%提升至33% [30][31] 天幕技术升级路径 - 天幕后续针对隔热、隐私、交互三维度演进:隔热天幕处于1-N阶段,调光天幕处于0-1阶段,显示级天幕打开交互空间 [7] - 隔热天幕通过镀膜阻隔85%红外线,降低车内温度7-8°C,单车价值从普通天幕800-1000元升级至1500元 [26] - 调光天幕通过PDLC/EC等方案实现降温12°C并增强隐私保护,单车价值提升至3000-10000元 [26] - 显示级天幕集成氛围灯、光伏或显示屏,增加个性化交互场景,如星空顶和私人影院效果 [29][94] 天幕产品优势与驱动因素 - 天幕显著提升车内空间,取消传统天窗机械结构可释放5-10cm高度,增强驾乘体验 [10] - 天幕优化车身美学效果,一体化玻璃覆盖强化流畅感和科技感,适配新能源车设计语言 [15][18] - 天幕爆发始于2020年特斯拉Model 3/Y等爆款车型,带动自主品牌如蔚来、比亚迪等加速配置 [18][20] - 10万元以上车型天幕配置率快速提升,25-30万元价格带配置率接近60%,50万元以上自主品牌接近100% [20][21] 天幕技术方案对比 - PDLC方案为物理变化调光技术,成本较低(单车价值3000-5000元),但仅支持透光/半透光两态,能耗较高 [57][63] - EC方案为化学变化调光技术,支持无级调光,雾度低于2%,能耗低,但成本较高(单车价值6000元以上) [72][74] - LC方案具备快速响应(<1秒)、低雾度优势,但成本高且合片工艺复杂,多用于侧窗等场景 [79][81] - SPD方案为物理变化调光,成本最高,驱动电压超100V,仅用于少量豪华车型 [82][86] 产业链核心玩家分析 - 福耀玻璃全球市占率超36%,国内前装份额超70%,产品覆盖镀膜、调光、显示等全技术路线 [7][106] - 镀膜天幕核心工艺如磁控溅射技术由福耀等玻璃供应商掌握,镀膜单价约1500元/车 [49][52] - 调光膜供应商中,海优新材推出PDCLC方案下沉至20万元车型,光羿科技主导EC调光膜市场 [67][77] - 显示天幕由福耀推动创新,如透明Mini-LED氛围灯和投影显示方案,增强交互属性 [94][98] 单车价值量提升趋势 - 天幕升级推动汽车玻璃单车价值从传统1000元向2000-3000元提升,镀膜、调光、HUD等为关键增量 [9][112] - 前挡玻璃叠加HUD和镀膜方案,价值从200元升至500-1000元;侧窗隔音玻璃价值从100元升至500-1000元 [112] - 全球汽车玻璃市场规模持续增长,单车均价从2020年600元升至2026年800元 [28]
“黄金薄膜”破局指南:中国聚酰亚胺(PI)产业的生死突围与投资机遇
材料汇· 2025-10-15 21:51
聚酰亚胺概述 - 聚酰亚胺(PI)是一种主链含有酰亚胺环的聚合物,由二胺和二酐化合物聚合而成,具有极宽的温度适用范围(-269℃至500℃以上),是热稳定性最高的聚合物品种之一 [4][5] - 该材料具备优异的力学性能、耐有机溶剂、耐辐照、耐老化及阻燃自熄等优点,广泛应用于航空航天、半导体、电子工业、纳米材料、柔性显示和激光等领域 [7] - PI行业按照应用形态可划分为薄膜、纤维、泡沫、浆料、树脂、复合材料和PSPI等多种产品形式,其中PI薄膜是最早商业化、最成熟且市场容量最大的产品,可细分为电子级、特种级、导热级和电工级 [7][8] 聚酰亚胺产业链 - 产业链遵循“上游原材料供给—中游产品制造—下游应用落地”逻辑,具有“合成与制品成型一体化”特征,国内存在“中低端饱和、高端短缺”的失衡格局 [10][26] - 上游核心单体包括二酐类(如PMDA、BPDA)和二胺类(如ODA、PDA),高端单体仍依赖进口;辅助材料如溶剂、催化剂等,高端电子级溶剂和核心设备用辅料也需进口 [14][15][16] - 中游制造环节将原材料加工为七大品类产品,生产工艺与技术壁垒差异显著,例如PI薄膜主流采用“二步法”,高端产品依赖化学亚胺化法,而国内多以热亚胺化法为主 [17][18] - 下游应用覆盖电子信息(占全球PI需求60%以上)、航空航天、交通运输(占全球PI需求约10%)、环保军工和医疗等高端领域,需求随技术升级持续增长 [23][24] 聚酰亚胺市场供需 - 全球PI材料产能从2020年9万吨/年增至2023年11万吨/年,年均复合增长率6.9%,产能利用率超过80%;主要生产企业集中在日本、美国、韩国和德国,如杜邦(产能21000吨/年)、沙特基础工业(20000吨/年)和PIAM(6000吨/年) [28][30][31] - 2023年世界PI材料市场总额达651亿元,北美占34%,亚太占33%,欧洲占28%;预计到2030年市场总额将达1044亿元,年均复合增长率6.98% [34][37] - 中国PI材料产能从2020年10600吨/年增至2023年22000吨/年,年均复合增长率29.5%,但以中低端产品为主,高端电子级PI薄膜进口依存度80%以上;预计到2030年产能将达61000吨/年,产量27000吨 [38][42][46] - 国内消费结构中PI薄膜占91%,PI纤维占7%;预计到2030年PI材料消费量达37000万吨,年均复合增长率13.8%,其中PI纤维消费量年均复合增长率达49.3% [47][53] 聚酰亚胺工艺技术 - PI树脂合成方法包括一步法、二步法、三步法和气相沉积聚合法,二步法是目前最普遍的工艺,需解决聚酰胺酸溶液稳定性问题 [58][60] - PI薄膜技术路线分为化学法和热法,国外厂商如杜邦、钟渊化学多采用化学亚胺化法,国内厂商多以热亚胺化法为主,仅少数企业选用化学法 [64] - PI纤维制备分为一步法和两步法,一步法因溶剂难脱除工业化受限,两步法通过连续制备技术突破可实现高强高模纤维生产 [65][67] - PI泡沫制备有一步法、二步法和三步法,一步法工业化容易但酰亚胺化转化率低,二步法可制高密度产品但工艺复杂 [68][69] 聚酰亚胺应用进展 - 柔性显示技术是PI材料核心应用方向,柔性基板需耐热性高于450℃、高温尺寸稳定性(CTE<7×10⁻⁶/℃),柔性盖板材质中透明聚酰亚胺(CPI)抗冲击性能最优但透光率待提升 [75][76] - PI纤维最高等级拉伸强度达4.5GPa,模量超过180GPa,应用于特种织物、结构复合材料、防弹装备等,并在雷达罩、飞机蒙皮等领域进入评价环节 [77] - PI树脂中热固性树脂玻璃化转变温度超450℃,用于航空航天结构部件;热塑性树脂如Ultem可通过注塑成型,在光波导元器件和医疗领域应用增多 [78] - PI泡沫在航空航天领域用作低温贮箱、透波材料和隔热体系,在船舶舰艇中作为隔热隔声材料,但柔软度不足限制其在座椅材料应用 [79][80][81] 聚酰亚胺投资逻辑 - 投资方向应聚焦国产化率低、技术壁垒高的细分领域,如高端PI薄膜(电子级基材薄膜、透明CPI薄膜)、PI浆料(柔性显示基板浆料、低介电PI浆料)和高性能PI纤维 [85][86] - 企业选择需考察“单体-树脂-制品”一体化能力、研发与工程化经验、产品矩阵平台潜力及军工资质与下游认证,规避仅从事简单加工或技术停留在实验室阶段的团队 [87] - 投资策略重点为投“硬科技”和“平台型”企业,阶段上偏好已完成技术中试、具备量产能力的成长中期项目,避免过度早期或商业化路径不清晰的项目 [88] 聚酰亚胺发展建议 - 技术攻坚需分品类突破,如PI树脂目标熔融黏度≤500Pa·s,PI纤维目标拉伸强度≥5.0GPa,PSPI目标分辨率≤2μm,时间节点集中在2025-2028年 [90][91] - 产业链协同应强化上游原料国产化(如BPDA自给率60%)、中游多品类资源共享和技术复用,以及下游联合开发,缩短产品验证周期至12-15个月 [92] - 政策赋能需建立全产业创新基金和专利数据库,对高附加值品类给予研发补贴和设备投资补贴,推动规模化发展 [93][94] - 市场拓展以国内电子信息、航空航天和新能源领域为主攻方向,海外布局欧洲高端市场和东南亚中低端产能,培育医疗、半导体等新兴市场 [95]
意想不到的惊喜?新凯来:中国半导体设备的“破局者”如何跨越万重山?
材料汇· 2025-10-14 22:16
文章核心观点 - 本土半导体设备企业新凯来将在2025年10月15日至17日举行的湾区半导体芯片展上带来惊喜,可能涉及光刻机核心部件、全套国产化产线或软件算法的重大突破 [2][3][4] - 新凯来通过独特的“名山战略”在半导体工艺装备和量检测装备领域实现了全面技术突破,其设备性能指标已对标国际龙头,并在国内头部晶圆厂获得验证 [11][14][20] - 公司通过构建“设备-材料-工艺-制造”的协同创新生态,实现了从技术突破到产业闭环的全链路革命,正推动中国半导体装备产业从“跟随”向“规则定义者”转变 [177][181][192][195] 2025湾区半导体芯片展前瞻 - 展会将于2025年10月15日至17日在深圳福田会展中心举行,本土半导体企业新凯来确认参展并预告将“带来惊喜” [2][3] - 潜在惊喜可能包括新一代超高速实时示波器,其性能提升500%,目标应用于6G通信和智能驾驶领域 [4] - 公司可能发布用于ArF浸没式DUV光刻机的国产光源系统或高NA物镜系统,这两者是光刻机的技术壁垒巅峰和成本最大部分 [6][7] - 另一可能惊喜是展示28nm及以上制程的全套“去美化”产线核心设备组合,实现从单点突破到体系化能力的展示 [7] - 公司也可能发布革命性的计算光刻软件或智能工艺控制平台,通过算法优化显著提升现有光刻设备的性能极限 [9] 公司背景与技术起源 - 新凯来成立于2021年,由深圳国资委旗下深芯恒科技斥资15亿元与H实验室的星光工程部携手孵化 [17][19] - 公司继承了H实验室一支由2000余名研发精英组成的团队,以及327项专利和一系列核心设备技术,构建了其技术根基 [19] - 公司采用“国资+民企技术”的创新模式,有效规避了潜在的资本关联限制,同时促进了产业链上下游的高效协同 [19] 工艺装备技术突破 - **峨眉山EPI外延沉积设备**:作为国内首个覆盖12英寸晶圆的全流程解决方案,其膜厚均匀性误差控制在±0.3%以内,较传统设备提升40% [27];在第三代半导体领域,其SiC外延工艺将螺位错密度降至10⁴/cm²以下 [28] - **三清山RTP快速热处理设备**:温升速率达1500℃/秒,晶圆表面温差控制在±0.2℃以内,较传统设备提升40% [32];在长江存储128层产线验证中,使存储单元阈值电压离散度降低30% [36] - **武夷山刻蚀设备**:等离子体密度均匀性误差控制在±1.3%,刻蚀均匀性误差缩小至±1.2nm,较进口设备提升30% [44];在128层3D NAND工艺中,刻蚀选择比达100:1,良率提升至99.6% [45] - **普陀山PVD设备**:膜厚均匀性误差达±1.3%,较传统设备提升30% [55];在验证中,其铜互连层的抗电迁移性能达到JEDEC标准的1.2倍,单芯片成本降低15% [58] - **阿里山ALD设备**:膜厚控制精度达±0.1Å,较传统设备提升50% [62];在长江存储验证中,其沉积的氮化钛阻挡层均匀性误差<0.5nm,使阈值电压离散度降低25% [63] - **长白山CVD设备**:膜厚均匀性误差控制在±0.5%以内,较传统设备提升40% [69];在128层3D NAND的存储单元孔填充中,缺陷密度较进口设备降低60% [70] 量检测装备技术突破 - **岳麓山BFI明场缺陷检测设备**:检测精度达0.01μm,覆盖14nm及以下制程,检测速度300片/小时,价格仅为科磊同类型设备的60% [78][80][82] - **丹霞山DFI暗场缺陷检测设备**:检测精度0.05μm,支持5nm以下制程,缺陷检出率达99.9% [88][97] - **蓬莱山PC无图案晶圆检测设备**:可检测≥0.1μm的缺陷,检测速度150片/小时,缺陷识别准确率提升至98% [102][105][108] - **莫干山MBI掩模缺陷检测设备**:检测精度0.03μm,支持EUV掩模检测,集成AI算法预测缺陷对光刻图形的影响 [112][113][121] - **天门山DBO套刻量测设备**:套刻精度±0.1nm,满足5nm及以下制程需求,测量时间每片<1分钟 [126][128][129] - **沂蒙山AFM原子力显微镜**:横向分辨率0.2nm,垂直分辨率0.01nm,可观测原子级台阶与缺陷 [150][153] - **赤壁山材料分析设备**:集成XPS、XRD、XRF技术,XPS元素检测限<0.1%,XRD角度分辨率0.001° [165][168][169] 自主化与生态构建 - 公司实现核心零部件100%国产化,并与新莱应材合作实现真空系统自主设计,构建了稳定的供应链体系 [178] - 自主研发“问源”等离子体仿真软件,实现介观-宏观耦合模拟,精度对标国际顶尖工具 [179] - 通过AI算法实时优化工艺参数,在28nm产线中使良率提升至96.7% [180] - 与头部晶圆厂签订“联合调试协议”,将设备导入周期压缩至3个月,实现快速产线对接 [182] - 与H联合研发SAQP技术,并与冠石科技在掩膜版领域实现“设备-材料-制造”协同创新 [183][184] - 通过重投天科布局碳化硅衬底,形成第三代半导体“设备-材料”闭环 [185] - 2024年被列入美国实体清单后,反向收购日企半导体设备专利池,构建拥有4523项全球专利的护城河 [186] 未来挑战与机遇 - 在7nm以下制程仍需进口设备协同,且面临美国可能进一步限制关键零部件出口的风险 [188][189] - 公司设备价格较国际同类产品低30%,但品牌影响力不足,需突破国际巨头的生态壁垒 [190] - 国内晶圆厂仍依赖国外光刻机,对推动“国产设备-国产材料-国产制造”全流程适配带来挑战 [191] - “珠峰计划”剑指13.5nm极紫外光源,旨在攻克EUV光刻机核心技术 [194] - 公司展台标语“我们不是在追赶,而是在定义新的山脊线”,彰显其重新定义全球半导体产业格局的雄心 [195]
最新议程发布!2025一带一路国际先进材料大会,10月20-22日,15+院士,400+国际大咖,宁波见
材料汇· 2025-10-14 22:16
大会核心概况 - 2025一带一路国际先进材料大会(BRCAM 2025)定于2025年10月20-23日在中国浙江宁波举行,主题为“新材料链接未来, 共建共赢新丝路” [1][4] - 大会围绕绿色可持续发展理念,设置二维材料与未来器件、绿色复合材料、生物基材料、绿色农业、高分子绿色回收、能源材料、生物医用材料等7大主题 [1] - 大会旨在通过学术研讨、产业对接与政策对话,构建“产学研政商”五维协同的创新共同体,重点推进国际联合研发项目孵化、共建联合实验室与技术转移中心、跨境人才交流计划以及产业孵化合作 [1] 组织机构 - 大会由宁波工程学院和清华大学智能可穿戴设备中心联合主办 [4] - 协办单位包括宁波诺丁汉大学、西交利物浦大学、哈尔滨工业大学、浙江理工大学等十余所国内外高校及研究机构 [5] - 承办单位为宁波启明产链信息科技有限公司和宁波市计量测试研究院 [5] 参会规模与嘉宾 - 大会预计将吸引15位院士及400余位国际专家齐聚宁波 [3] - 参会代表注册费为线上2500元/人,现场3000元/人;学生注册费为线上1500元/人,现场1800元/人 [33] 大会议程与专题论坛 - 大会首日(10月21日)上午举行全体大会,下午开始平行论坛 [10][11] - 二维材料与未来器件创新应用论坛将探讨MAX相及MXene材料功能性质、人工智能与新兴电子材料、石墨烯在纳米电子学和生命健康领域的应用等 [13][14][15] - 绿色可持续发展论坛包含四个专题:绿色复合材料论坛聚焦MXene/回收碳纤维复合材料的制造与表征、生物复合泡沫等 [16][17];高分子绿色回收论坛探讨废弃聚氨酯泡沫高值化再利用、聚乙烯化学可回收性等 [18];绿色农业论坛涉及淀粉基环保塑料、新型控释肥料、生物降解地膜等 [19][20];生物基与绿色可持续发展论坛关注生物合成学、生物炼制、聚乳酸技术等 [21][22] - 能源材料论坛下设三个主题:能源存储与碳中和核心材料涵盖能源转换材料、电催化固氮、竖直石墨烯应用等 [23][24];固态电池与新型储能器件讨论高比能锂电池关键材料、锂金属电池负极界面材料、氢能与锂离子电池对比等 [25][26];能源高效利用与交叉技术包括固态锂离子电池现状、电解水电催化剂设计、钙钛矿太阳能电池等 [27][28] - 生物医用材料论坛主题包括用于消除植入物失败的纳米材料、用于组织再生的生物活性纳米复合材料、下一代生物纳米载体等 [29][30] - 10月23日为邀请制的2025 JAR创新与企业合作论坛,地点在绍兴·柯桥 [11]
半导体设备行业深度:哪些设备已国产化,哪些还需突破?
材料汇· 2025-10-14 00:14
半导体设备行业概述 - 半导体设备处于产业链上游,支撑芯片设计、晶圆制造和封装测试等中游环节 [6][9] - 全球半导体设备销售额呈现周期性波动,2024年达1171亿美元,同比增长10%,预计2025年增至1280亿美元 [10][15] - 设备投资占集成电路制造资本支出的70%-80%,其中芯片制造环节设备占比达80% [12][13] - 中国大陆连续五年成为全球最大半导体设备市场,2024年销售额495.5亿美元,同比增长35%,占全球份额42% [15][18] - 前道晶圆制造设备占半导体设备总市场规模90%,薄膜沉积设备占晶圆制造设备22%,2024年全球规模约231.86亿美元 [18][19] 国产半导体设备发展驱动因素 - 国家政策推动自主可控,大基金三期支持设备国产替代,2024年国产设备验证周期从24个月缩短至14个月,本土设备商份额从2020年7%提升至2024年10% [23] - AI浪潮带动先进制程需求,2025年全球生成式AI支出预计达6440亿美元,76%同比增长,推动中国大陆晶圆厂扩张 [25] - 半导体产业并购升温,政策支持跨界整合,如北方华创收购芯源微17.9%股份,提升产业集中度 [26] 半导体设备市场空间及相关需求 - 全球前道涂胶显影设备市场空间2025年预计45亿美元,中国大陆达18亿美元,其中KrF及以下节点设备占9.4亿美元 [28][30] - 后道封装设备占半导体设备价值量5%,2025年全球封装设备市场规模预计417亿元,固晶机、划片机、键合机占比分别为30%、28%、23% [33][38] - 半导体测试设备需求快速增长,2024年全球市场规模75.4亿美元,2026年预计达97.7亿美元,AI计算测试设备2024年规模23亿美元 [41][47] - HBM产品迭代增加测试需求,SK海力士推出HBM4,堆叠层数提升至12层,测试环节复杂度上升 [45][48] - AI服务器推动测试设备需求,如英伟达NVL72系统需ICT、FCT等测试,设备供应商重要性凸显 [53][55] 半导体设备国产替代 - 美系设备厂商对中国大陆销售依赖度高,2024财年应用材料、泛林集团、科天对中国销售占比分别达37%、42%、43%,替代空间超200亿美元 [63][66] - 国产设备在刻蚀、清洗、薄膜沉积等领域覆盖率突出,但光刻机、量测设备、离子注入机等环节国产化率仍低于20% [69][73] - 涂胶显影设备国产化率低,东京电子全球市占率90%,芯源微实现28nm及以上节点替代,ArF浸没式设备获5家客户订单 [74][77] - 2024年主要半导体设备上市公司研发费用总计100.5亿元,同比增长42.5%,加速高端产品突破 [78] 半导体设备技术突破及相关进展 - 光刻机领域,上海微电子量产90nm设备,推进28nm研发,2023年国产化率仅2.5% [82] - ALD设备国产替代突破,拓荆科技装机量国内第一,2025Q2收入超2024全年,微导纳米、北方华创等加速布局 [83][84] - 离子注入设备填补空白,北方华创发布Sirius MC313,目标覆盖逻辑、存储等全领域 [85] - 多家公司披露进展:微导纳米ALD/CVD产品获重复订单,精智达HBM测试设备验证顺利,华峰测控切入高算力SoC测试 [81] 半导体设备相关公司 - 北方华创2025年上半年刻蚀设备收入超50亿元,薄膜沉积设备收入超65亿元,并购芯源微完善光刻工序布局 [88] - 中微公司2025H1营收49.61亿元,同比增长43.88%,刻蚀设备销售37.81亿元,推出六款新产品覆盖刻蚀和薄膜沉积 [90][93] - 万业企业离子注入机实现规模量产,低能大束流设备晶圆片产量突破500万片,国产化率不足10% [96][97] - 芯源微前道涂胶显影设备获头部客户订单,化学清洗机打破国外垄断,临时键合机进入放量阶段 [98][101]
中国新材料产业发展全景图(2025)
材料汇· 2025-10-14 00:14
新材料产业概况 - 新材料产业是新一轮科技革命和产业变革的基石,支撑现代化产业体系建设、培育新质生产力,直接关联新能源、电子信息、航空航天、生物医药等战略性新兴产业发展能级 [6] - 截至2024年,中国新材料产业规模突破8.2万亿元,年均增速12%以上,形成长三角、珠三角、京津冀三大产业集群,合计贡献全国74.6%的产值 [6] - 新材料涵盖先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等十一大核心领域,通过结构设计、成分优化或工艺创新,具备传统材料所不具备的优异性能或特殊功能 [6] 材料体系分类与核心品类 - 先进基础材料包括先进钢铁材料(如超高强度汽车钢屈服强度≥1500MPa)、先进有色金属材料(如航空用7150铝合金型材抗拉强度≥586MPa)、先进化工材料(如茂金属聚乙烯mPE)和先进无机非金属材料(如高性能水泥基复合材料抗压强度≥100MPa) [9][10][11][12][13] - 关键战略材料包括高端装备用特种材料(如单晶叶片合金CMSX-4)、新一代信息技术材料(如6/8/12英寸硅片)、新能源材料(如高镍正极NCM811)、生物医用材料(如可降解镁合金骨钉)和节能环保材料(如高性能分离膜材料) [14][15][16][18][19][20][21] - 前沿新材料包括低维材料(如单层石墨烯)、量子信息材料(如量子点CdSe)、先进能源材料(如热电转换材料Bi₂Te₃)和多孔框架材料(如MOFs材料) [22][23][24][25][26] - 其他重要类别包括极端环境防护材料(如WB₂-SiC-La₂O₃复合材料2273K烧蚀线烧蚀率0.311μm/s)、生物基可持续材料、智能仿生材料、新型建筑材料、高端化工功能材料、船舶海洋与轨道交通专用材料、新型储能与介电功能材料和高性能功能涂层材料 [27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49][50][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65] 重点发展任务 - 实施关键战略材料自主保障工程,聚焦集成电路、航空航天、新能源等领域"卡脖子"材料,推动12英寸硅片国产化量产,突破EUV光刻胶关键技术,开发能量密度≥300Wh/kg的锂离子电池材料,成本降低30%以上 [67] - 布局前沿新材料创新培育工程,重点研发石墨烯规模化制备及器件应用技术,实现叠层电池转换效率≥32%,建设15个以上前沿新材料中试平台,培育30家原创型领军企业 [68][69] - 推进极端环境材料攻坚工程,突破耐1800℃以上超高温复合材料,攻克极低温(10mK)超导电缆制备技术,建立极端环境材料测试平台 [70] - 推动生物基材料产业化工程,扩大PLA、PHA等可降解材料产能,断裂伸长率提升至50%以上,到2027年产业规模突破3000亿元,替代石油基材料比例达到15%以上 [71] - 实施智能材料与建材升级工程,开发自修复混凝土、温感变色玻璃等智能建材,实现建筑节能率提升20%,培育50款以上智能建材千万级爆品 [72] - 推广材料基因工程赋能工程,将研发周期从10-15年压缩至3-5年,建设国家级材料基因数据库,2030年前实现80种以上关键材料通过材料基因工程开发并产业化 [73] - 开展船舶海洋材料国产化工程,实现EH40、EH47高强度船用钢稳定量产,耐盐雾腐蚀≥15000小时,降低海洋防腐成本30% [74] - 推进新型储能材料突破工程,开发高比表面积活性炭、石墨烯基电极材料,能量密度提升至50Wh/kg以上,到2028年国产化率达到80%以上 [75] 产业发展挑战 - 技术层面存在性能瓶颈与工艺壁垒,航空发动机用单晶高温合金蠕变强度仅为国际先进水平的85%,SiC衬底缺陷密度是国外同类产品的3-5倍,EUV光刻胶良品率不足50% [77] - 产业层面供应链韧性与协同性不足,半导体材料中高纯靶材、光刻胶国产化率不足30%,铟、镓对外依存度超90%,中小企业技术转化效率仅为15%左右 [78] - 应用层面标准缺失与验证体系不完善,石墨烯层数检测、MOF材料孔隙率测定等缺乏统一标准,极低温、强辐射等极端环境测试平台稀缺 [79][80] - 生态层面创新要素与政策协同不足,企业平均研发强度仅3.5%,高端人才缺口超15万人,知识产权纠纷处理周期长达6-12个月 [81] 未来发展趋势 - 技术发展向极端性能与跨界融合,开发耐2000℃以上超高温陶瓷、抗拉强度≥8GPa的碳纤维、能量密度≥400Wh/kg的固态电池材料,AI与材料研发结合实现精准设计 [82] - 产业向集群化与全球化布局升级,形成长三角、珠三角、成渝、环渤海等20个国际领先产业集群,企业通过海外并购获取核心技术 [83] - 应用聚焦战略需求与民生升级,为国产大飞机C919提供7150铝合金锻件,智能建材向"健康管理"升级,推广PLA、PHA等可降解材料 [84] - 政策提供全生命周期系统性支持,2024-2028年拟投入20亿元支持AI辅助材料研发,建立石墨烯、MOF材料等"中国标准" [85]
台积电之外的风景:联电全球产能与战略布局深度解析
材料汇· 2025-10-12 23:06
公司概况 - 联华电子股份有限公司成立于1980年5月,总部位于新竹科学园区,全球员工约20,000人,实收资本额为新台币1,256.07亿元 [4] - 公司主营业务为专业晶圆制造整合服务,提供逻辑/混合信号、嵌入式高压解决方案、嵌入式非挥发性内存、RFSOI及BCD等完整制程技术及制造解决方案 [4] - 2024年合并营业收入为新台币2,323.03亿元,合并营业成本为新台币1,566.49亿元 [4] 全球产能分布 - 公司构建了以中国台湾为创新引擎、中国大陆为市场支点、新加坡为战略缓冲、日本为生态补充的多极协同制造网络 [7] - 中国台湾基地集中了最先进的制造能力,12英寸晶圆月产能稳定在9万至10.7万片,主要用于28纳米、22纳米等先进制程,产能利用率长期保持在90%以上;8英寸晶圆月产能约30万片(相当于12万片12英寸晶圆产能) [8] - 中国大陆厦门联芯12英寸晶圆厂采用分阶段建设,每阶段规划月产能1.5万片,全部建成后总产能达每月3万片,主要生产28纳米和22纳米制程产品,客户以中国大陆设计公司为主 [9] - 新加坡基地Phase 1和Phase 2产线已投入运营,月产能合计约1.5万片,主要生产40纳米及以上成熟制程产品;P3产线预计2025年下半年量产,四期项目全部建成后总产能将达每月4.5万片12英寸晶圆 [10] - 日本三重县工厂通过收购获得,月产能约为3万片12英寸晶圆,主要服务于日本当地的汽车电子、工业设备等领域客户 [12] 技术节点抉择 - 公司战略聚焦于28纳米、22纳米等"长生命周期节点"的深度耕耘与价值挖掘,放弃在尖端制程上进行昂贵的"军备竞赛" [14] - 28纳米和22纳米制程构成公司最坚实的业绩支柱,在12英寸晶圆产能分配中合计占据约60%份额,广泛应用于智能手机应用处理器/基带、Wi-Fi/蓝牙芯片、电视显示驱动IC及各类物联网设备主控芯片 [16] - 22纳米工艺是对28纳米的光罩微缩优化,可将芯片尺寸缩小约10%,为客户带来显著的单位成本降低,性能提升通常不到5% [17] - 14纳米制程研发于2017年完成,累计投入约2亿美元,但因量产时间比行业领导者晚约两年半,目前月投片量维持在2500至3000片的较低水平 [18] - 公司与英特尔达成历史性合作,授权其12纳米技术用于英特尔自有工厂生产,采用"技术授权+联合开发"的轻资产模式,但大规模产品出货时间点预计在2027年左右 [19] - 公司积极布局"超越摩尔"领域,位于新竹的6英寸晶圆厂超过80%产能用于生产氮化镓和碳化硅等化合物半导体,应用于新能源汽车、快速充电、5G通信基站等高频、高功率场景 [20] 客户生态与市场竞争 - 在显示驱动IC领域拥有稳固的"基本盘",核心客户群包括联咏、矽创和瑞昱等台湾本土设计公司巨头,构建了坚实的护城河 [23] - 在模拟与混合信号芯片领域客户画像更为多元化与国际化的,前五大客户包括英伟达和高通等国际半导体巨头,传统模拟芯片龙头德州仪器在公司的产能占比已低于10% [24] - 中芯国际被视为公司在中长期内最强劲的竞争者,凭借国家产业政策支持、庞大的本土市场需求及持续的技术投入,在28纳米等关键节点上形成强大的成本竞争力与产能规模效应 [26] - 对于竞争对手格芯,公司展现出充分的战略自信,认为其FD-SOI技术路线在长期可靠性和极端环境下的耐用性方面与公司所采用的体硅平面工艺存在差异,难以在车规级、工业控制等市场构成实质性威胁 [27] 供应链策略与未来增长 - 核心设备和材料供应链依赖全球顶级品牌,硅片主要采购自信越化学、胜高及环球晶圆,光刻设备以阿斯麦的immersion光刻机为主力,刻蚀、薄膜沉积等关键工艺环节由应用材料、泛林研发和东京电子主导 [30] - 对于中国大陆和韩国的半导体设备厂商持有非常审慎的态度,出于技术保密与地缘政治风险的双重考量,直接采购行为非常稀少 [32] - 未来产能扩张预计沿用"收购为主,自建为辅"的稳健财务策略,倾向于收购在德国、日本或美国等发达经济体中因运营成本高企而寻求出售的现有晶圆厂 [33] - 公司进军先进封装领域,专注于为台积电CoWoS流程提供关键的硅中介层,当前月产能约为1500片,计划年底前提升至3000片,明年进一步扩产至6000片,以抓住AI芯片供应链的"溢出红利" [34]
国内外茂金属聚乙烯mPE的发展现状与供需分析
材料汇· 2025-10-12 23:06
概述 - 茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系下,由乙烯均聚或与α-烯烃共聚得到的聚合物,是产量最大、应用进展最快的茂金属聚合物产品 [2] - 得益于茂金属催化剂的单活性中心特性,mPE具备较窄的分子量分布和更均匀的共聚单体分布,性能显著优于传统聚乙烯,在薄膜、管材、瓶盖、电线电缆等领域具有优异表现 [4] - 全球主要生产企业包括ExxonMobil、Dow化学、Borealis等,国内主要企业有齐鲁石化、大庆石化、独山子石化、兰州石化、扬子石化、茂名石化、广东石化、沈阳石蜡化工、宁夏宝丰能源、浙石化等 [4] 市场供需:全球 - 2023年世界mPE总产能约为2800万吨/年,前四大生产企业产能合计约1400万吨/年,占全球总产能的50% [7] - ExxonMobil公司是全球最大mPE生产商,产能为581.6万吨/年,占全球产能的21%;Dow化学公司位居第二,产能为451万吨/年,占全球产能的16% [7][10] - 中国石油和中国石化产能分别提升至全球第三和第四位,产能分别为228.8万吨/年和203万吨/年,全球占比分别为8%和7% [8][10] - 从区域产能分布看,北美占比约31%,新加坡占比约14%,中东占比约10%,中国占比4.15% [9] - 2023年世界mPE需求量约为2500万吨,美洲、欧洲和亚洲是主要消费市场,消费量占比分别为25%、32%和21%,亚洲市场消费呈快速增长态势 [11] 市场供需:中国 - 2023年中国mPE表观消费量为259万吨,其中国内产量为36万吨,进口量为223万吨,自给率仅为13.8%,高度依赖进口 [13] - 国内产量有限的主要原因是国产料与进口料性能存在差距,以及国产茂金属催化剂与进口催化剂价差较大导致生产成本较高,生产企业常处于亏损状态 [13] - 截至2023年底,中国已开展mPE试生产或量产的装置设计产能合计约556.8万吨/年,但因起步较晚且受生产技术壁垒限制,装置开工率较低,产量有限 [13] - 未来中国已规划在建多套含mPE装置,预计新增总产能将超过600万吨/年,全面投产后可能面临激烈竞争,埃克森美孚(惠州)项目预计2025年投产 [15] - 2023年中国mPE消费结构中,薄膜应用占比最高,达88.9%,其中食品薄膜、棚膜、缠绕膜、热收缩膜、重包装膜分别占30.5%、16.8%、16.5%、10.6%和8.7%;管材应用占比8.0% [17] - 包装行业制品减薄化、单一包装膜等趋势将促进mPE需求增长,PERT管材、滚塑油箱等非包装领域应用也将保持强劲增长 [19] 工艺技术 - mPE生产工艺主要包括气相法、溶液法和淤浆法,2023年全球产能中,气相法占比61%,溶液法占比22%,淤浆法占比17% [21] - 溶液法工艺代表包括Dow公司的Dowlex工艺和NOVA公司的Sclairtech工艺,是在温度高于聚合物熔点条件下进行的聚合 [21] - 淤浆法工艺代表包括Innovene的Innovene S工艺、三井化学的CX工艺、Chevron Phillips的MarTECH ADL工艺,是产物悬浮于溶剂中的非均相沉淀聚合 [22] - 气相法工艺代表包括Univation的Unipol工艺、三井化学的Evolue工艺、Ineos的Innovene G工艺和中国石化GPE气相法工艺,是在流化床反应器内进行的配位聚合 [22] 应用进展 - mPE主要分为茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)、茂金属中密度聚乙烯(mMDPE)和茂金属高密度聚乙烯(mHDPE) [24] - 薄膜是mPE最主要的应用领域,其生产的薄膜具有韧性优、光学性能好、气味低、热封温度低等优点,主要产品包括透气膜、热收缩膜、重包装膜、缠绕膜等 [25] - 管材是mPE新产品研发重点,与无规共聚聚丙烯管材相比,mPE制成的PE-RT管材具有优异的长期耐高温蠕变性能、耐低温性能和高柔性 [30] - 在滚塑领域,mPE制品具有优良的抗冲击性能和韧性,可实现制品壁厚减薄和重量减轻,但目前该类产品主要依赖进口 [32] - mPE因其特殊的分子结构和力学性能,也非常适合用于生产要求高光泽度、低气味、良好加工性能的瓶盖,但该领域原料基本由外资或合资企业垄断 [33] - mPE在电线电缆、涂覆、防水卷材等领域也展现出优势,如分子量分布窄带来的加工稳定性、低气味、耐穿刺、耐候等特性,应用不断拓展 [34][35][36] 发展建议 - 未来中国PE整体产能将进入过剩阶段,国内同类产品竞争将更加激烈,进口产品主要因成本更低而具有优势 [38] - 生产mPE的核心是催化剂,中国虽已实现部分茂金属催化剂的国产化,但在茂金属化合物、硅胶载体、MAO等方面仍存在差距,需加快产业化攻关 [38] - 高端mPE生产所需的关键单体(如1-己烯、1-辛烯)的产业化存在差距,制约了高附加值产品的研发,应加大关键单体技术开发和产业化力度 [39] - 目前中国PE装置90%以上采用进口工艺技术,许多国外许可商的技术并不许可茂金属牌号,需加快装置改造以满足茂金属催化剂生产需求 [40] - 应加强材料微观结构技术创新,开发特殊分子结构和应用性能的产品,如具有长支链的mLLDPE、单釜双峰mPE产品,推动在高端领域的应用 [41]