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军工材料:为什么隐身材料是真正的“新”材料?(附75页PPT)
材料汇· 2025-07-09 20:34
隐身材料行业核心观点 - 隐身技术已成为现代空战模式的核心竞争力,隐身战斗机在超视距作战中具备压倒性优势[18][19] - 隐身材料行业呈现"四新"特征:新需求(装备渗透率提升)、新市场(前后装市场共振)、新逻辑(短中长期成长路径)、新格局(高行业壁垒)[2][3][4][5] - 隐身材料技术路径呈现三足鼎立格局:红外隐身材料、雷达吸波材料和超材料[46][47][64] 新需求分析 - 隐身空战模式下,F-22对三代机交换比达9:1,隐身性能是关键制胜因素[19][25] - 现代战机隐身技术实现路径中,外形设计贡献90% RCS缩减,材料贡献10%[36] - 飞行器尾部方向特征信号95%来自发动机腔体散射和红外辐射,需多重隐身涂层[46] 市场前景 - F-22维护成本50%来自隐身涂料,凸显后装市场持续性[3] - 前装市场受益四代机列装加速,预计带动特种功能材料需求快速增长[3] - 国内厂商形成差异化布局:华秦科技(中高温)、佳驰科技(常温)、光启技术(超材料)[5] 行业发展逻辑 - 短期逻辑:新型装备加速列装带动材料从0到1突破[4][7] - 中期逻辑:隐身性能提升与军机数量形成共振[4][7] - 长期逻辑:结构隐身材料开辟新增长极[4][7] - 后市场逻辑:耗材属性驱动行业持续高景气[4][7] 技术路径拆解 红外隐身材料 - 采用"粘结层+扩散阻挡层+功能层"三层结构,类比航空发动机热障涂层[77][78] - 功能层通过控制发射率(金属填料)和温度实现隐身,铝粉发射率最低(0.478)[86] - 扩散阻挡层主要采用陶瓷材料,高温稳定性优于金属类[82] 雷达吸波材料 - 工作原理是将电磁能转化为热能耗散,需满足宽频带吸收特性[54] - 按形态分为涂敷型和结构型,涂敷型包括Salisbury屏、Jaumann吸收体等[63] - F-35在10GHz频段RCS仿真显示全方位隐身特性[57] 超材料 - 通过人工结构设计实现自然界不存在的电磁特性[64] - 发展历程包括理论验证(1968)、技术突破(2006)和快速应用(2011年后)[71] - 工作频段覆盖声波到光波,结构单元尺度从纳米到米级[69] 产业链格局 - 行业存在三大壁垒:军品资质、先发优势和研发壁垒[5] - 美国主机厂主导隐身材料研发,中国厂商通过产学研结合实现突破[5] - 上游原材料制备难度大,下游客户集中度高[5] - 2021年起行业进入订单密集落地期,基本面加速兑现[14]
军工材料:陶瓷基复材的投资逻辑——国产替代与产业化进程
材料汇· 2025-07-09 20:34
陶瓷基复合材料(CMC)行业概述 - CMC凭借耐高温(1650℃)和轻量化(重量仅为镍基合金1/4-1/3)特性成为航空发动机等高端领域的关键材料,全球市场规模预计2024-2031年CAGR超10% [2][12][99] - SiC纤维(SiCf/SiC)和Al2O3纤维(Al2O3/Al2O3)是两大核心技术路线,前者适用于航发热端部件(1450℃),后者在抗氧化和水蒸气环境下表现优异 [2][8][83] - 国内已实现第二代SiC纤维量产(国防科大/火炬电子等),第三代纤维仅火炬电子突破,Al2O3纤维国产化由上海榕融等企业推动 [5][41][97] 技术发展路径 SiCf/SiC CMC - 核心工艺包括先驱体转化法(PD)制备纤维、多维编织预制体(2D/2.5D/3D)、界面层(PyC/BN)沉积及CVI/PIP/RMI基体增密,多工艺联用是趋势 [34][37][57] - 环境障涂层(EBC)技术解决高温水蒸气腐蚀问题,三代涂层迭代中莫来石+BSAS组合可承受1300℃ [78][79] - 日本碳素/宇部垄断SiC纤维市场,GE通过RMI工艺实现涡轮叶片批量化应用 [40][73] Al2O3/Al2O3 CMC - 料浆浸渗法适合简单部件(周期短),溶胶-凝胶法适用于复杂构件(10次以上循环致密化) [84][89] - 美国CHI公司已将其应用于GE Passport 20发动机核心部件,国内上海榕融建成700吨产能生产线 [93][97] 下游应用需求 航空航天 - 航空发动机涡轮进口温度达2200K-2450K,CMC可减少15%-25%冷却气流并减重30%,LEAP-1C发动机已采用SiCf/SiC涡轮外环 [12][105][112] - 航天器热防护系统依赖CMC材料,国内北航已实现2D编织SiCf/SiC导叶应用 [4][23] 其他领域 - 核能领域第四代核电站采用CMC作为包壳材料,耐辐照特性推动需求增长 [4][99] - 刹车领域碳陶刹车盘在高铁/汽车市场渗透率提升 [5][99] 国内外竞争格局 - 全球市场由GE/赛峰/日本碳素主导,GE构建从纤维到零部件的全产业链 [5][10] - 国内形成国防科大(研发)+火炬电子(量产)的SiC纤维产业群,中游企业多依托高校产学研合作 [5][43] - 政策驱动明显,《"十四五"原材料工业规划》明确支持CMC技术攻关 [26][27] 重点企业布局 - 火炬电子:第二代SiC纤维年产10吨,第三代纤维量产突破 [5][41] - 华秦科技:聚焦航发隐身材料,布局CMC全产业链 [11] - 上海榕融:全球第三家实现Al2O3纤维量产,填补国内空白 [97]
人形机器人量产在即,如何挖掘新材料投资机会(附投资标的)
材料汇· 2025-07-08 23:14
人形机器人行业发展 - 人形机器人已进入技术集中突破和应用初步试水的关键发展阶段,在人工智能技术深度赋能和市场需求牵引下进入智能化发展阶段 [2] - 国内人形机器人市场规模预计2045年后达10万亿元级,将带动相关新材料需求增长 [2] - 人形机器人发展分为五个能力等级,从基础功能实现到全面智能实现,预计2045年后进入Lv5全面智能阶段 [20][21][22] - 政策层面,2023年以来国家和地方密集出台支持政策,推动产业链集聚发展 [28][29][34] 人形机器人新材料投资机会 - PEEK材料因其轻量化、高强度等特性成为人形机器人关键材料,适用于骨架结构、传动齿轮等部件 [3][43] - UHMWPE纤维因其高比强度、柔韧性等优势成为灵巧手腱绳主流材料 [3] - 电子皮肤由柔性基体和导电填料组成,材料选择和结构设计是性能实现关键 [3] - 投资建议关注PEEK材料相关企业(中研股份、凯盛新材等)、UHMWPE纤维相关企业(同益中等)及电子皮肤相关企业(祥源新材等) [4] PEEK材料产业链 - PEEK产业链从萤石到最终应用需经过多个步骤,DFBP是合成PEEK的关键原料,占PEEK粗粉成本50%左右 [41][43] - 国内DFBP主要生产企业包括新瀚新材(现有产能2500吨/年)和中欣氟材(现有产能5000吨/年) [53][54] - 全球PEEK生产呈现"一超多强"格局,威格斯为全球最大生产商,中研股份为国内龙头企业 [64][65] - 国内PEEK厂商积极扩产,主流厂商合计规划产能约7000吨 [65][66] 重点公司分析 - 中研股份是国内PEEK行业龙头,掌握5000L反应釜生产技术,2024年PEEK销量达965.51吨 [64][68] - 凯盛新材具备PEKK完整技术体系,1000吨/年PEKK树脂项目已完成环评验收 [79][80] - 新瀚新材以DFBP和光引发剂双轮驱动,"年产8000吨芳香酮及其配套项目"部分产线已投产 [88][89]
第四范式:AI4S赋能化学研发,中国力量引领万亿蓝海(附投资标的)
材料汇· 2025-07-08 23:14
行业市场规模与AI渗透率 - 2025年化工行业预计市场规模达58,182亿美元,研发支出占比3.86%,AI渗透率在1%-25%区间对应的市场规模为22-561亿美元 [7] - 医药行业2025年市场规模16,232亿美元,研发支出占比7.77%,AI渗透率对应市场规模13-315亿美元 [7] - 新能源行业2025年市场规模23,310亿美元,研发支出占比4.82%,AI渗透率对应市场规模11-281亿美元 [7] - 半导体行业研发支出占比最高达15.18%,2025年市场规模7,189亿美元,AI渗透率对应市场规模11-273亿美元 [7] 国内AI+材料研发企业 - 晶泰科技采用第一性计算+AI+机器人实验室技术,覆盖药物发现和新材料研发,获腾讯、红杉等投资 [10] - 机数量子依托中科大背景,建立亚洲最大材料数据库,聚焦新材料研发 [10] - 微观纪元通过量子计算赋能药物发现和新材料设计,获合肥高投投资 [10] - 深势科技构建AI for Science大模型体系,开发电池材料设计平台,获高瓴创投等投资 [10][16] - 深度原理科技聚焦催化剂材料研发,获晶泰科技和深势科技投资 [10][53] 国际AI+材料研发企业 - 薛定谔为AI药物发现鼻祖,采用AI+SaaS模式,获比尔盖茨投资 [10] - Recursion专注AI+Biotech自研管线,获英伟达投资 [10] - 谷歌Isomorphic Labs分拆自AlphaFold团队,专注大分子药物发现 [10] - 微软MatterGen开发AI+无机材料平台 [10] - CITRINE通过AI优化材料制造流程,覆盖多个工业领域 [10] 材料计算与仿真技术 - 鸿之微开发多尺度仿真技术,应用于半导体、锂电等领域,获国家中小企业基金投资 [11][13] - 迈高科技MatCloud+平台整合材料数据库与高通量计算,服务超5000家客户 [29][31] - 屹艮科技提供电池全生命周期管理方案,覆盖材料设计到系统管理 [34][37] - 材智科技打造合金材料设计云平台,已获296万元订单 [61] 新兴技术应用 - 深云智合开发DeepChem智能合成平台,结合AI与自动化实验技术 [43] - 机数量子建立9448万化合物数据库,开发材料知识图谱 [47] - 幻量科技融合AI与计算物理技术,加速新材料研发 [49] - 深度原理科技结合生成式模型与量子化学,优化材料研发流程 [53]
半导体深度:代工、设备、材料等板块自主可控提速(附67页PPT)
材料汇· 2025-07-07 22:23
半导体行业核心观点 - 国内半导体自主可控进程加速,先进制程代工、HBM和2.5D封装等供应链自主可控提速 [2] - 存储/SoC/模拟/MCU等细分领域景气度持续回暖,部分SoC厂商指引下游需求旺盛 [2] - 半导体设备/材料/零部件厂商25Q2签单和业绩增长趋势向好 [2] - 6月A股半导体指数跑输中国台湾及费城半导体指数,涨幅分别为+5.96% vs +8.15%/+16.54% [2] 行业景气跟踪 需求端 - 25Q1全球/中国智能手机出货量同比+1.5%/+3.3%,预计25年全球智能手机出货小幅增长 [2] - 25Q1全球PC出货量同比+4.9%,IDC预计25年全球PC出货量同比+4% [2] - 25Q1全球AI眼镜出货量同比+216%,国内手表/手环市场仍有增长潜力 [2] - 25Q1全球VR/AR销量同比-23%/持平,预计2025年为VR销量小年 [2] 库存端 - 手机链芯片厂商25Q1库存环比微降,PC链芯片厂商库存环比微增 [2] - 功率类芯片公司25Q1库存环比微增,安森美表示25Q2有望是库存周期顶点 [2] 供给端 - 台积电保持2025年380-420亿美金资本开支指引不变,拟增投1000亿美金加速美国先进制程Fab建设 [2] - 中芯国际2024年资本开支73.3亿美元,预计未来每年保持5万片/月12英寸产能扩充 [2] - 三星计划2026年3月建设V10 NAND内存生产线,10月开始量产 [2] 价格端 - 5月下旬DDR4价格快速上涨,8Gb DDR4价格上涨约50% [3] - 高端大容量NAND价格上升,消费类产品价格持续复苏 [3] 销售端 - 2025年4月全球半导体销售额570亿美元,同比+22.7%,环比+2.5% [7] - 25M4美洲/中国/亚太/欧洲/日本销售额同比分别+44.4%/+14.4%/+23.1%/+0.1%/+4.3% [7] 产业链跟踪 设计/IDM - 沐曦和摩尔线程IPO已受理,强调国产自主供应链 [7] - 美光FY25Q3收入和毛利率均超指引,单季HBM收入环比增长近50% [8] - 国内模拟芯片公司25Q2营收和盈利水平环比持续改善 [9] - 国内CIS龙头厂商进军高端产品线,智驾渗透驱动车载CIS市场成长 [10] 代工 - 台积电N2P有望在26H2量产,A16预计26H2量产 [12] - 中国大陆代工厂稼动率处于上升趋势,部分产品线价格有所调整 [12] 封测 - 日月光预计今年尖端先进制程封测营收年增10% [13] - 甬矽电子25Q2营收预计同比+16.8%/环比+11.6% [13] 设备&材料&零部件 - 国内设备厂商25Q2签单和收入增长趋势向好 [14] - 国内半导体设备持续推进零部件去美化,自主可控进程加速 [14] EDA/IP - 美国BIS解除各EDA大厂对华出口限制 [15]
先进封装深度:应用领域、代表技术、市场空间、展望及公司(附26页PPT)
材料汇· 2025-07-07 22:23
先进封装概述 - 先进封装相比传统封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗和功能融合等优点,可提升性能、拓展功能、优化形态并降低成本 [6] - 先进封装包括倒装芯片(FC)结构封装、圆片级封装(WLP)、系统级封装(SiP)、2.5D封装和3D封装等技术 [6] - 中国先进封装市场规模从2019年420亿元增长至2023年790亿元,增幅超过85%,预计2029年将达到1340亿元,2024-2029年复合增速9% [8] 先进封装应用领域 - 系统级封装(SiP)是市场增长重要动力,2023年中国市场规模371.2亿元,预计2024年达450亿元,消费电子占下游应用70% [14] - 倒装芯片(FC)在移动和消费市场空间较大,2026年FC-CSP细分市场预计超100亿美元,主要用于智能手机APU、RF组件和DRAM设备 [17] - QFN/DFN封装虽属中端类型但市场容量大,2023年市场规模136.5亿美元,预计2032年达306.8亿美元,CAGR约9.42% [22] - MEMS封装随物联网应用拓展快速增长,2022年市场规模27亿美元,2016-2022年CAGR达16.7%,RF MEMS封装CAGR高达35.1% [25] - 晶圆级封装(WLCSP)2023年市场规模184.5亿美元,预计2032年达435亿美元,2024-2032年CAGR约10% [27] 先进封装技术发展 - WLCSP分为扇入型和扇出型,通过晶圆级工艺实现高密度互连,具有尺寸小、功耗低、成本低优势 [30][36] - 扇出型WLCSP通过重新排列芯片形成模塑晶圆,可提供更大布线空间和更多I/O接口 [35] - WLCSP在消费电子、汽车、医疗等领域应用广泛,预计2027年市场规模达22亿美元,受益于物联网和AI发展 [37] - 全球WLCSP产能集中在晶方科技、华天昆山、科阳光电和台湾精材四家企业,技术壁垒高导致供给有限 [47] 市场空间预测 - 全球先进封装市场规模将从2023年378亿美元增至2029年695亿美元,CAGR 12.7%,主要受AI、HPC和5G/6G驱动 [2][68] - 2.5D/3D封装增长最快,2021-2027年CAGR达14.34%,WLCSP和SiP增速相对稳定 [60][68] - 先进封装出货量将从2023年709亿颗增至2029年976亿颗,CAGR 5.5%,WLCSP/SiP/FCCSP占据主导 [70] - 晶圆产量(等效300mm)2023-2029年CAGR 11.6%,2.5D/3D技术增速达32.1% [73] 相关公司分析 - 甬矽电子聚焦FC类产品、SiP、WLP等五大先进封装类别,2024年SiP收入15.9亿元占比44% [81] - 佰维存储构建"存储+封测"一体化模式,掌握16层叠Die、30-40μm超薄Die等先进工艺 [99] - 晶方科技专注传感器封装,具备8/12英寸WLCSP量产能力,客户包括索尼、豪威等全球知名厂商 [102][107] 发展展望 - 中国大陆封测市场规模预计2025年达3551.9亿元,先进封装占比将从2020年14%提升至2025年32% [110] - 全球封装市场仍由台美日韩主导,大陆厂商份额有提升空间,美国制裁加速先进封装国产化 [111] - AI服务器和高性能计算推动高阶IC载板需求,主要厂商加大资本支出扩产 [115]
10大产业41类“卡脖子”技术国产替代全景图
材料汇· 2025-07-06 21:22
中美贸易摩擦与国产替代背景 - 2024年初中美贸易摩擦加剧,美国对台军售并制裁中国企业,中国反制制裁5家美国军工企业[2] - 高科技国产替代迫在眉睫,国金证券联合多行业研究团队发布41个"卡脖子"关键技术领域报告,覆盖电子、计算机等10大领域[2] - 实现"第二个百年"目标需走自主可控道路,产业链安全是高质量发展前提[3] 研究框架与方法论 - 采用自上而下与自下而上结合筛选细分领域,统一行业自主可控程度核心指标标准[3] - 从四大维度分析细分领域:当前国产化率、国产替代难度、卡脖子难点、攻克时间[5][6][7][8] - 国产替代难度分5档:极难(1档)<2%、较难(2档)5%、中等(3档)10-20%、较易(4档)30%、容易(5档)>50%[7][8] 电子产业 - 半导体国产化加速:成熟制程加大投入,举国体制突破先进制程[13][14] - 半导体设备国产化率10-15%,重点关注薄膜沉积/离子注入/涂胶显影/量测检测/光刻环节[15][16] - EDA软件国产化率7-10%,若美国断供将影响芯片设计和生产工艺PDK获取[18] - GPU市场被英伟达(83%)和AMD(17%)垄断,2025年规模将达350亿美元[18] 计算机产业 - 信创产业链完善,场景从党政向重点行业深化,长期将提高行业集中度[19] - 工业软件市场规模2414亿元(+24.8%),但占全球不足10%,CAD/CAE/EDA/BIM国产化率不足5-10%[19][20] - 操作系统国产化率3-7%,生态建设是主要难点[21][23] - EDA市场被Synopsys/Cadence/西门子垄断,华大九天等国内企业逐步突破[21] 通信产业 - 华为/中兴全球通信设备市场份额合计40%,国内市占率达90%[26] - FPGA芯片国产化率10%,通信市场占比42.3%,2025年规模将达140.4亿[26][27] - 光模块国产替代基本完成,2021年全球TOP10厂商中5家为中国企业[28] - 电子测量仪器国产化率20%,海外企业占全球80%份额[29][30] 医药产业 - 科学仪器国产化率仅5%,色谱仪进口依赖度70%[33][34] - 质谱仪进口规模从2004年5.43亿增至2020年106.75亿,CAGR20.46%[36] - 中硼硅药玻管制工艺仍被"卡脖子",自产玻管生产线投资达1.5亿[38][39] 医疗产业 - 高端医疗器械国产替代空间大,政策支持公立医院采购国产设备[42][43] - 64排以上CT国产化率35%,3.0T以上MR仅17%[46] - 化学发光免疫诊断市场国产份额约30%,主要被进口品牌垄断[45] 汽车产业 - 线控制动国产化率<1%,感知算法国产化率0.3%[49][52] - 汽车座椅全球CR5达78%均为外资,国产化率30%[50] - 轮胎市场米其林/普利司通/固特异占全球36%,国产企业向高端进军[53] 机械产业 - 五轴机床国产化率8%,高端市场被德日企业垄断[57] - 示波器国产厂商普源精电/鼎阳科技全球市占率从2018年0.32%/0.17%提升至2021年0.53%/0.34%[58] - 数控系统国产化率30%,稳定性与经验积累是主要难点[59] 军工产业 - 军用数字/模拟芯片国产化处于中等水平,设计能力和工艺线落后是主要瓶颈[63][64] - 高温合金在航空发动机中应用超40%,高端品种尚未自主可控[63] - 碳纤维国产化率40%,航空用高性能产品验证周期长[64] 金属产业 - 特殊铜合金高端市场被德国维兰德/美国奥林黄铜等垄断[67] - 高温合金进口依赖度40%,存在"量"(产能)与"质"(技术)双重缺口[69] - 铜镍硅/铜铬锆系列合金国内仅博威合金等少数企业能量产[70] 化工产业 - 汽车原厂漆国产化率0%,光刻胶(KrF)<5%,POE为0%[79] - 芳纶国产化率20-30%,碳纤维40%,超高分子量聚乙烯60%[76][79] - EVA粒子国产化率49%,光伏级产品正在突破[79]
新材料突围:"十五五"新材料万亿级机遇与十大观点
材料汇· 2025-07-05 23:20
核心观点 - 细分领域呈现差异化增长:半导体材料增速50%、新能源材料52%、生物医用材料87%构成三大增长极,传统结构材料增速稳定在8-10% [2] - 新兴领域快速崛起:AI服务器-高频高速材料增速60%,新能源汽车-MLCC 100%、折叠屏-UTG玻璃30%、氢能-质子交换膜国产化率60% [2] - 产业链发生变化:半导体材料形成"晶圆厂+材料厂"捆绑开发,新能源材料呈现车企+电池厂+材料商三位一体化 [2] - 渠道变革:传统经销降至40%,定制化30%、技术授权15%、联合研发10%等增值模式成为主流 [3] - 逆向创新兴起:下游应用端主导材料定制开发,预计到2030年30%的新材料创新将由应用场景反向驱动 [3] - 企业战略选择:龙头企业布局"材料+装备+算法"全栈能力,中小企业深耕单点技术,初创企业探索颠覆性创新 [3] 行业背景 - 2024年中国创新材料产业规模突破6万亿元,年增速20% [7] - 半导体材料国产化率从2020年15%提升至2024年25%,新能源材料领域磷酸铁锂正极材料国产化率达95% [7] - 高端光刻胶、航空发动机材料等国产化率不足10% [7] - 行业呈现政策密集赋能、技术加速突破、应用场景拓展三大特征 [8] - 固态电池材料、高温超导材料、钙钛矿光伏材料等前沿领域催生千亿级新赛道 [8] 市场现状分析 - 2024年总体规模达6万亿元,预计2025年突破1万亿元 [10] - 半导体材料(增速50%)、新能源材料(52%)、生物医用材料(87%)构成三大增长极 [10] - 区域分布:长三角占半导体材料45%份额,珠三角主导新能源材料,京津冀形成生物医用材料集群优势 [10] - 传统应用占比从2019年65%降至2023年48%,新兴领域如AI服务器(CCL用量增长60%)、新能源汽车(MLCC需求增长100%)快速崛起 [11] - 行业集中度提升,呈现"国家队引领+民营专精"双轨格局 [12] - 半导体材料形成"晶圆厂+材料厂"捆绑开发模式,新能源材料呈现"车企+电池厂+材料商"三位一体研发 [12] - 传统经销模式占比降至40%,定制化服务(35%)、技术授权(15%)、联合研发(10%)成为主流 [13] 技术创新与产业升级 - 材料基因组工程颠覆研发模式,中科院将新型锂电电极材料研发周期缩短70% [16] - 生产工艺突破重塑成本曲线:中复神鹰碳纤维单位成本下降40%,中材科技锂电池隔膜良品率达90% [16] - AI服务器推动高频高速CCL材料需求增长60%,新能源汽车使MLCC用量达传统车6倍 [17] 未来预测分析 - 预测2025年达1万亿元,2030年突破3万亿元,CAGR保持18% [19] - 增长引擎来自国产替代深化(12英寸硅片自给率从15%提升至50%)、技术迭代红利(固态电池材料CAGR 60%)、新兴应用拓展(AI服务器材料需求年增30%) [19] - 未来五年技术突破聚焦极限性能突破、智能化升级、绿色制造、跨界融合四大方向 [20] - 预计到2030年30%的新材料创新将由应用场景反向驱动 [20] - 全球形成美国主导基础研发、日本掌控精密制造、中国优势在产业化速度的三极竞争格局 [21] 重点关注新材料 - 高端光刻胶、航空发动机材料 [5] - 固态电池、高温超导材料、钙钛矿光伏材料 [5] - 高频高速材料、MLCC、UTG玻璃、硅碳负极 [5] - AI+新材料、生物可降解材料等 [5]
军工材料:碳纤维应用与市场分析报告(150页PPT)
材料汇· 2025-07-04 23:38
碳纤维行业核心观点 - 碳纤维凭借优异的力、热、电磁性能成为高端制造业换装首选材料,能助力高端装备在极端条件下实现长期可靠服役 [4] - 碳纤维产业链长且工艺复杂,精确调控各工序及设备是制备高性能产品的关键 [5] - 性价比是碳纤维拓展下游市场的核心要素,需通过性能提升和成本控制实现传统材料替代 [6] - 碳纤维应用已拓展至航空航天、风电、汽车等多元领域,2021年全球需求达11.8万吨(+10.4%),中国需求6.24万吨(+27.7%),预计2030年全球需求将达40万吨 [8] - 2021年中国成为全球最大碳纤维产能国,国产供给率提升至58.1%,行业仍有充足发展空间 [8] 碳纤维技术特性 - PAN基碳纤维占总量90%以上,通过聚合、纺丝、预氧化等复杂工艺制得,每个环节都影响最终性能 [27][48] - 碳纤维密度仅为钢的1/4、铝合金的1/2,比强度比钢大16倍,在非氧化气氛下可耐3000℃高温 [31] - 沥青基碳纤维可弥补PAN基在高技术领域的不足,粘胶基碳纤维专用于航天军工领域 [37][39] 生产工艺关键 - 原丝质量决定碳纤维性能,需控制聚合反应中单体浓度(最佳5%)、引发剂类型(AIBN)、溶剂选择(DMSO腐蚀性低)等参数 [58][63][64] - 预氧化是降本难点,需通过共聚单体(如衣康酸)调控放热反应,温度控制在200-300℃ [56][59] - 干喷湿纺法相比湿法纺丝能提升原丝性能,但设备要求更高 [43][46] 应用领域分析 - 航空航天领域可替代金属实现减重,飞机机体减重1磅带来经济效益4万美元 [254][255] - 风电叶片采用碳纤维主梁可提升强度,全球风电领域需求从2012年1.2万吨增长至2021年3.3万吨 [267][273] - 汽车领域应用包括全碳纤维车身、轮毂等,保时捷等厂商已实现技术突破 [282][285] 市场供需格局 - 全球碳纤维价格呈现分级:航空航天级>$50/kg,工业级$15-35/kg,体育休闲级$20-30/kg [251] - 国内厂商如吉林碳谷通过规模化生产降低原丝成本,中复神鹰拥有干喷湿纺等核心专利 [173][185] - 海外企业专利到期为国内企业带来机遇,建议关注光威复材、中简科技等标的 [9]
半导体材料:CMP抛光材料中国突出重围,自主可控不断提升(附46页PPT)
材料汇· 2025-07-04 23:38
CMP技术概述 - CMP技术是集成电路制造中实现晶圆表面平坦化的关键工艺,通过化学腐蚀及机械力耦合实现全局平坦化 [6] - CMP设备包含抛光、清洗、传送三大模块,抛光头将晶圆压抵在抛光垫上完成平坦化处理 [6] - 该技术广泛应用于硅片制造、集成电路制造和封装测试三大领域 [9][10] CMP材料市场 - 抛光液和抛光垫合计占CMP材料市场份额超过80%,其中抛光液占比49%,抛光垫占比33% [15][18] - 全球抛光垫市场规模从2016年6.5亿美元增长至2021年11.3亿美元,CAGR达11.69% [45][49] - 中国抛光液市场规模增速显著高于全球,2016-2021年从12.3亿元增至22亿元,CAGR为12.28% [48][50] 技术壁垒与竞争格局 - 抛光垫市场被陶氏杜邦垄断,2019年市占率达79%,其余主要为美日企业 [57][62] - 抛光液市场Cabot占比33%,日立13%,富士美10%,安集科技作为中国企业占2% [66][67] - 国内鼎龙股份实现抛光垫技术突破,2022年该业务收入达4.57亿元,同比增长48.7% [74][77] 行业发展驱动因素 - 制程节点进步导致CMP步骤增加,7nm以下工艺需30余步抛光 [36][38] - 人工智能发展带动算力需求,ChatGPT参数量增长1496倍刺激芯片需求 [37] - 政策扶持推动国产替代,《"十四五"数字经济发展规划》等文件提供支持 [40] 国内企业进展 - 鼎龙股份抛光垫毛利率从2018年16.06%提升至2022年65.54% [77] - 公司布局2万吨抛光液产能项目,预计2023年三季度完成建设 [81] - 安集科技在宁波建设1.5万吨抛光液生产线,突破美日企业垄断 [70] 材料技术特性 - 抛光液由磨料、PH调节剂、氧化剂等组成,按应用分为铜、钨、硅等六大类 [16][19] - 抛光垫寿命仅45-75小时,按材质分为聚合物、无纺布、复合型等四类 [20][22] - 抛光垫沟槽设计影响抛光液流动效率,尺寸增大可提升混合区域但降低更新速度 [53]