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先进制造:产业图谱、成长底层逻辑与主要赛道(附163页PPT)
材料汇· 2025-09-23 22:18
点击 最 下方 "在看"和" "并分享,"关注"材料汇 添加 小编微信 ,遇见 志同道合 的你 正文 一. 先进制造:行业图谱与成长逻辑 1. 新一轮科技革命和产业变革加速:聚焦先进制造 中国制造业的地位:规模和增速全球领先 ● 统计数据显示:我国制造业的总产出规模、产出增速和GDP占比在全球主要国家中第一 中国:在2020-2023年的三年,制造业复合年均增速约是5. 4%; 美国:在2020-2022年的两年,制造业年均复合增速约是5.0%,数据亦全线回升。 中美日GDP制造业规模 中美日GDP结构占比:制造业 GDP:第二产业 三社川源: 名 一起思想观看他一 建筑业 GDP:制造业(右轴) 30.09 35.0 200.0 180.0 25.0% 30.0 160.0 03 6 25.0 20.0% 140.0 万亿人民币 120.0 20.0 15.0% 100.0 8% 10. 1% 10. 15.0 80.0 10.09 60.0 10.0 6.4 5.0% 40.0 5.0 20.0 0.0% 0.0 0.0 2017 2020 2023 2020 2017 2020 2022 2017 20 ...
缺货!从LowDK到Q布:揭秘特种电子布三大升级路径,谁将卡位下一代PCB材料?
材料汇· 2025-09-23 22:18
核心观点 - AI服务器与高端智能手机升级驱动特种电子布需求爆发 高端产品如LowCTE、LowDK-2和石英纤维布(Q布)因技术壁垒高和供给瓶颈 预计紧缺态势将持续至2026年 [2][3][8] - 2026年低介电电子布总需求预计达1.68亿米 其中Q布需求1685万米 对应市场规模约40亿元 LowCTE需求2640万米 市场规模亦有望超40亿元 [3][11][46] - 国产厂商如中材科技、菲利华、宏和科技等正加速技术突破和产能扩张 有望在供需错配期抢占市场份额 但高端织布机依赖进口(如日本JAT910型)和原材料配方仍是扩产瓶颈 [3][6][7] 产品升级路径 - 行业从LowDK-1向LowDK-2升级:LowDK-2介电常数降至4.2-4.3(低于LowDK-1的4.8) 介电损耗因子≤0.002 满足更高信号传输需求 [3][30][36] - 低热膨胀系数(LowCTE)布需求迫切:用于解决芯片封装翘曲问题 热膨胀系数降至2.8x10^-6(普通E-glass为5.4x10^-6) 智能手机渗透率提升将驱动需求 [3][31][36] - 石英纤维布(Q布)成为终极解决方案:介电常数3.7以下 介电损耗≤0.001 适用于1.6T交换机和英伟达Rubin架构 是超高速应用的关键材料 [3][32][36] 市场需求测算 - 算力GPU驱动低介电电子布需求:2025-2027年需求分别为9349万米、16848万米、23960万米 其中Q布需求从0增至7188万米 [11][43][45] - 交换机市场贡献增量:800G及以上交换机2025-2027年需求分别为2492万米、2848万米、3560万米 1.6T交换机采用Q布方案 [40][44][45] - LowCTE需求增长来自智能手机:假设苹果手机单台使用量从0.025米提升至0.1米 2026年LowCTE总需求达2640万米 [46][47] 供给端瓶颈 - 原材料配方壁垒高:LowDK系列需调整氧化物(如B2O3含量提升)和碱土金属比例 石英纤维需99.95%纯度石英砂 生产1亿米Q布需1万吨高纯石英砂 [6][48][85] - 生产工艺难度大:低介电电子纱融化温度比普通E-glass高100-150°C 石英纤维拉丝易断裂 织布需进口日本JAT910型织布机 单台月产仅0.7万米 [6][55][71] - 产能扩张受限:国内厂商截至2025年8月月产能超600万米 但LowDK-2和LowCTE 2026年预计仍存在供给缺口(LowDK-2缺574万米 LowCTE缺124万米) [7][8][86] 国产替代进展 - 中材科技:2025H1销售特种纤维布895万米 覆盖全品类 拟投资53.6亿元扩产9400万米产能 2026-2027年产能持续增长 [7][13][75] - 菲利华:具备石英纤维全产业链能力 是全球少数批量生产石英纤维的企业 若Q布需求放量 公司有望受益 [7][81][85] - 其他厂商:宏和科技定增扩产高性能电子纱 光远新材计划2026年量产LowCTE和Q布 国际复材已实现LDK二代产品量产 [77][78][79] 技术路线与竞争格局 - 海外厂商领先:日东纺NE-glass系列主导高端市场 技术覆盖LowDK至Q布 国内厂商正加速认证和量产 [30][74][36] - Q布依赖英伟达Rubin架构:2026年Rubin Ultra采用正交背板设计 预计带动Q布需求放量 但技术路线尚未完全确定 [38][43][86] - 价格趋势:2026年LowDK-2和LowCTE价格预计高于2025年(LowDK-2从150元/米升至160元/米 LowCTE从150元/米升至170元/米) [45][47][87]
固态电池负极行业深度:材料体系、技术路线与市场前景
材料汇· 2025-09-22 23:07
文章核心观点 - 固态电池凭借高安全性、显著提升的能量密度和快充潜力,成为全球电池技术前沿热点和关键突破方向,负极材料作为核心组成部分直接决定电池整体表现 [2] - 传统液态锂电池受限于能量密度、安全性和快充瓶颈,固态电池以固态电解质替代液态电解质,从根本上解决易燃易泄露隐患,为能量密度提升开辟新路径 [2] - 短期石墨与硅碳负极凭借成熟技术占据主流,硅基负极因理论比容量远高于石墨成为重要发展方向,锂金属负极拥有极高理论比容量和最低电化学势,能实现能量密度质的飞跃 [2] - 固态电池行业受政策与市场需求双重驱动,技术落地势在必得,半固态电池已量产,产业正向全固态推进 [22][30] 行业背景 - 传统液态锂电池存在三大痛点:能量密度局限影响续航,当前能量密度逐步逼近上限,优化路径包括提升电极比容量和优化电池结构 [8][9] - 安全性痛点凸显,液态电解质体系成风险根源,电解液主要成分为可燃有机物碳酸酯类,燃点低于200℃,易发生热失控 [10] - 快充性能不足影响使用效率,电池内部阻抗对快充性能起决定作用,快充时锂离子迁移速率受电解液扩散阻抗和电极界面阻抗限制 [14] - 固态电池安全性优势突出,采用固态电解质可从根本上解决电解液带来的安全性问题,能量密度可超500Wh/kg,远超液态电池300Wh/kg极限 [16][19] - 政策驱动明显,GB38031-2025新国标将"不起火、不爆炸"设为强制要求,工信部和财政部或投入60亿元鼓励全固态电池技术研发 [21][22] - 动力电池市场快速攀升,2024年全球锂离子电池出货达1545.1GWh,其中动力电池1051.2GWh,2025年第一季度中国新能源车产销同比增长超47% [22] - 低空经济发展带动固态电池需求,对能量密度和安全性要求进一步提升,人形机器人发展助推固态电池需求,预计2035年锂电池出货量达72GWh,市场规模360亿元 [24][28] - 半固态电池已量产,液体含量5-10wt%,全固态是终极目标,技术瓶颈包括离子电导率低和固-固接触界面性能较差 [30][32] 负极材料主要体系 - 负极材料直接影响电池容量、首效、循环等性能,在动力电池成本中占比不超过15% [35][38] - 固态电池负极短期以石墨和硅碳为主,长期预计使用金属锂,碳族负极技术成熟但理论容量低,氧化物负极可能造成巨大容量损失和体积变化 [39][40] - 硅基负极理论比容量高达4200mAh/g,约为石墨10倍,主要问题是体积膨胀,碳包覆和金属氧化物包覆是优化策略,惨硅比例有望从当前5-10%提升 [41][43] - 锂金属负极理论比容量3860mAh/g,远高于石墨负极372mAh/g,拥有最低电化学势-3.04V,可使电池能量密度进一步提升,但存在体积膨胀、锂枝晶生长等问题 [45][46] - 技术迭代路径清晰:2025-2027年石墨/低硅负极+高镍正极体系,目标能量密度200-300Wh/kg;2027-2030年高硅负极+高镍正极,目标400Wh/kg;2030年后复合锂负极+高比容正极,目标500Wh/kg [48][49] 锂金属负极的制备方法 - 挤压/压延法是最成熟工艺,可将锂金属加工到250-400μm,辊压工艺可降低至20μm,但制备超薄锂带存在难度,厚度不均、断带和起皱等缺陷 [54][55] - 电沉积方法可通过调控反应动力学控制超薄锂负极厚度,具有厚度可控、镀层均匀优点,但尚未成熟 [57][58] - 液相法(熔融法)将锂熔融后涂覆在集流体上,能将锂箔厚度控制在10-50μm,关键问题在于锂金属与铜集流体浸润性较差 [59][60] - 气相沉积法中蒸发镀最具前景,可制备超薄锂层,厚度范围从纳米到几十微米,已用于生产薄膜电池锂金属负极,沉积速度超过100纳米/秒 [62][67] - 无负极技术具有高能量密度650Wh/kg和体积能量密度1300Wh/L优势,对金属锂需求减少,制备流程简化,有效降低电池成本 [69] - 压延法率先实现规模化落地,长期关注蒸发镀、液相法,5-6μm是理想锂层厚度,压延法可制备20μm锂箔,但向超薄突破有难度 [71][76] 锂金属负极改性方案 - 电解液体系优化包括选择合适的溶剂、锂盐和添加剂,高浓度电解液与多盐协同作用形成更稳定SEI层,固体电解质可抑制锂枝晶生长 [82] - 3D结构化设计为金属锂构建三维导电骨架,引导锂离子均匀沉积,采用结构化基底作为稳定锂沉积宿主是解决锂枝晶问题的有效途径 [85][86] - 电解质/负极界面改性通过人工涂层增强固-固接触,降低界面电阻,如在锂金属表面预先构建含氟、氮等元素的稳定界面,提升锂金属稳定性 [87] 负极路线进展与格局 - 海外企业LG、SKOn、Solid Power、Factorial Energy均采用锂金属负极路线,国内大多数企业仍以硅碳负极为主,头部厂商宁德时代、清陶能源等采用锂金属负极 [89] - Solid Power第二代锂金属全固态电池重量比能量密度可达440Wh/kg,体积比能量密度930Wh/L,Factorial Energy与梅赛德斯-奔驰联合开发全固态电池Solstice,能量密度达450Wh/kg [89][92] - 形成锂企驱动、负极厂布局、箔材厂切入的多方竞合格局,锂企如赣锋锂业、天齐锂业拥有原材料优势,负极厂如璞泰来、贝特瑞拓展锂金属负极领域,箔材厂如英联股份、中一科技延伸精密箔材加工技术 [96][97] 相关公司 - 天铁科技主营轨道减震产品,锂化物产品通过昌吉利和安徽天铁研发生产,年产5.3万吨锂电池用化学品及配套产品项目2024年10月投产,与欣界能源合作压延法锂金属负极,年采购量不低于100吨 [100][102] - 赣锋锂业拥有五大类逾40种锂化合物及金属锂产品生产能力,金属锂产能排名全球第一,已实现300mm宽度超宽幅超薄锂带量产,铜锂复合带中锂箔厚度达3微米,布局固态电池技术 [105][107] - 英联股份是消费品金属包装产品提供商,跨界布局复合集流体和锂金属负极,依托溅射工艺技术储备研发锂金属/复合集流体负极一体化材料 [110] 市场规模预测 - 动力电池市场规模逐年快速攀升,2024年全球锂离子电池出货达1545.1GWh,其中动力电池1051.2GWh [22] - 人形机器人用锂电池市场规模2025年将超过1亿元,2035年出货量达72GWh,市场规模360亿元 [28] - 低空经济发展明显带动固态电池需求,全国超20省份或地市发布低空经济三年行动方案 [24]
算力竞赛的下一个隘口:AI芯片封测设备的国产替代现状(附66页PPT)
材料汇· 2025-09-22 23:07
AI芯片发展推动封测设备需求 - AI芯片快速发展带动算力芯片和先进存储芯片需求增长,进而推动封测设备市场扩张 [2] - 2024年中国智能算力规模达640.7 EFLOPS,AI芯片市场规模突破1406亿元,2019-2024年复合增长率达36% [10][11][12] - 全球SoC芯片市场空间预计2030年将达2741亿美元,端侧AI应用落地加速SoC芯片放量 [25][26][27] 后道测试设备市场分析 - 预估2025年半导体测试设备市场空间突破138亿美元,其中SoC测试机达48亿美元,存储测试机达24亿美元 [3][50][51] - AI/HPC芯片高集成度和先进制程导致测试量与测试时间显著增加,推动SoC测试机需求 [52][57] - HBM高集成度技术特征大幅提升存储测试工艺复杂度和难度,测试环节增加且对设备要求更高 [3][79][81][82] 测试设备技术壁垒与竞争格局 - 测试机核心壁垒在于测试板卡和专用芯片,PE和TG芯片技术难度大,被ADI、TI等公司垄断 [3][95][96][97] - 2024年全球半导体测试机市场由爱德万和泰瑞达垄断,合计份额约90%,SoC测试机市场爱德万占60%、泰瑞达占30% [3][99][100] - 国内华峰测控、长川科技等在模拟测试机领域国产化率已达90%,正积极布局SoC和存储测试机 [104][105] 先进封装技术发展 - 先进封装与传统封装最大区别在于电连接方式,采用凸块、中间层等实现更快传输速度 [4][108][110] - HBM显存+CoWoS封装成为AI芯片主流方案,2.5D和3D封装技术需要先进封装设备支撑 [2][36][38] - 先进封装主要增量在于前道图形化设备,如薄膜沉积、涂胶显影、光刻机、刻蚀机、电镀机等 [37][38] 投资机会总结 - AI芯片制造采用更大引脚和电流,测试难度显著提升,关注国产算力带来的测试机突破机会 [5] - 国内AI芯片采用CoWoS先进封装,中国在封测环节具备较强全球竞争力,关注国产封装设备新机遇 [5] - 随着云端与端侧AI应用加速产业化,封测设备市场需求将持续放量 [12][27]
晶圆代工大变局:台积电通吃先进制程,中国大陆为何猛扩47%成熟产能?
材料汇· 2025-09-21 23:09
文章核心观点 - 全球晶圆代工产业正处于AI驱动和地缘政治重塑的关键拐点,行业格局从全球化转向区域化,形成"一个世界,多个体系"的新格局 [2] - 中国大陆晶圆代工厂商无法在先进制程上与台积电等巨头正面竞争,但可通过聚焦成熟制程和特色工艺,依托本土市场需求、政策支持和差异化创新实现崛起 [2][3][5] - 未来竞争焦点从单一制程节点转向"制程+封装+生态协同"的综合能力比拼,AI/HPC和汽车电子成为核心增长引擎,先进封装技术重要性凸显 [29][78][90] 全球晶圆代工产业格局 - 台积电以67.6%的市场份额占据绝对领先地位,其优势体现在技术代差(3nm/2nm)、研发投入(2023年447亿元)和全球产能布局(美、日、德设厂)[49][71][75] - 中国大陆厂商集体崛起:中芯国际全球排名升至第三(6%份额),华虹位列第五(2.7%),晶合集成(第九)和芯联集成(第十)进入前十,形成梯队化布局 [49][50] - 地缘政治推动供应链重构,形成"China for China"(中国大陆本土需求)、"US for US"(美国及盟友)和"NCNC"(非中非美客户)三元结构 [98][99][100] 技术演进路径 - 先进制程(7nm及以下)遵循摩尔定律,依赖EUV光刻、GAAFET晶体管和材料创新,台积电3nm已量产且市占率100%,2nm计划2025年下半年量产 [80][90][96] - 成熟制程(28nm及以上)满足80%以上市场需求,竞争核心从节点尺寸转向工艺优化(如高可靠性、低功耗),中国大陆预计2027年占据47%产能主导地位 [5][46][96] - 先进封装(如台积电CoWoS)成为系统级性能提升关键,使代工厂从制造服务商升级为系统整合商,极大提升客户粘性和单客户价值 [29][90][96] 市场需求与产能分布 - 全球半导体销售额预计以9% CAGR增长,2030年超1万亿美元,AI相关服务器/存储市场CAGR达18%,成为最大增长动力 [44][78][90] - 2025年全球晶圆月产能达3370万片(8英寸当量),中国大陆以1010万片/月占全球三分之一,年增14%,为全球产能扩张中心 [41][42][50] - 成熟制程需求稳定:2025-2030年成熟逻辑月需求从580万片增至750万片,先进逻辑从200万片增至320万片 [44][45] 中国大陆厂商战略定位 - 中芯国际采用"双线作战"策略:先进制程艰难探索(14nm FinFET量产),成熟制程大规模扩产(北京、深圳、上海新厂),2024年营收577.96亿元(+27%)[54][68][116] - 华虹半导体专注特色工艺,在嵌入式闪存(55nm智能卡)、功率器件(车规IGBT)和BCD工艺(电源管理芯片)做到全球领先,毛利率17.43% [18][19][56] - 晶合集成聚焦显示驱动芯片(DDI),全球市占率第一,贡献本土驱动IC产能超八成,2024年毛利率25.5% [59][69][116] - 芯联集成主攻车规级功率半导体(IGBT),为国内第三大车载功率器件供应商,AI电源管理芯片获突破,2024年营收65.09亿元 [61][62][69] 行业挑战与风险 - 地缘政治是最大不确定因素,先进设备(如EUV光刻机)获取受限,直接锁死中国大陆7nm以下先进制程发展路径 [12][37][68] - 巨额资本开支带来财务压力:中芯国际2024年资本支出535.7亿元,华虹197.82亿元,晶合集成132.23亿元,高折旧影响盈利能力 [65][70] - 成熟制程可能产能过剩,消费电子需求疲软拖累产能利用率,需警惕价格竞争加剧 [5][50][84] 未来发展趋势 - AI成为核心引擎:台积电AI相关收入2024年占15%且增速翻倍,预计2024-2029年AI收入CAGR达45% [78][90][102] - 汽车电子与工业电子提供稳定增量,对高可靠性、长生命周期芯片需求强劲,支撑成熟制程厂商发展 [32][84][103] - 竞争维度升级:从制程竞赛转向"制程+封装+设计服务生态"全方位能力比拼,台积电"晶圆代工2.0"模式成为行业标杆 [29][90][105]
5G时代的高频高速材料之战:PTFE、LCP、XCPS、陶瓷复合材料谁主沉浮?
材料汇· 2025-09-21 23:09
高频高速材料行业概述 - 高频高速材料是5G技术实现的关键支撑材料 随着5G商用进程加速和通信频率提升 传统材料无法满足高频高速性能需求 特种材料成为5G产业链关键环节[2] 主要材料类型及特性 - 聚四氟乙烯(PTFE)介电常数1.9-2.1 介电损耗因子0.0002~0.002 耐温范围-200℃至260℃ 但加工难度大且成本高 在基站天线和微波射频组件应用广泛[4][6][7] - 聚苯醚树脂(PPO/PPE)介电常数2.6~2.8 损耗因子0.0042~0.008 耐温-127℃至121℃ 加工性能优于PTFE 应用于5G天线和功率放大器[8] - 碳氢树脂(PCH)介电常数低于2.6 介电损耗低于0.001 具有低成本和低吸湿性优势 但机械性能不足需改性 长期依赖进口高纯度产品[9] - 液晶聚合物(LCP)介电常数约2.9 损耗因子0.002~0.004 耐温达300℃以上 可制成柔性薄膜 是5G手机天线模组理想选择 但原材料依赖进口[10][11] - XCPS交联聚苯乙烯介电常数稳定在2.5 损耗因数0.0005 具有高抗辐射能力和空间稳定性 适用于航空航天和5G/6G通讯系统[12][13][17] - 陶瓷填充复合材料通过调整陶瓷填料实现性能定制 兼顾低损耗和高导热性 应用于基站AAU和射频前端模块[18] 市场规模与增长 - 2022年全球高频高速材料市场规模约150亿元 预计2025年达250亿元 年复合增长率超过18%[21] - 中国市场增速高于全球水平 预计2025年占全球市场40%以上[21] - PTFE材料占最大市场份额约35% LCP材料年复合增长率超25% 陶瓷填充复合材料增速超20%[26] 应用场景分析 - 基站设备需要大量射频通道 PTFE和陶瓷填充复合材料在天线基板领域占主导地位[19] - 射频模块需极小信号损失 低损耗材料成为功率放大器和滤波器必选[25] - 终端设备中LCP柔性电路板以最小空间实现天线功能 支持手机多频段需求[11][25] - 汽车电子需高可靠性和稳定性材料支持车载雷达和V2X通信系统[25] - 卫星通信领域地面终端和卫星载荷都需要高性能高频材料[25] 技术发展趋势 - 材料发展呈现多元化格局 不同材料在各自优势频率段找到定位[27] - 复合化趋势明显 通过陶瓷填充PTFE等复合材料实现性能优化[28] - 国产化进程加速 国内企业虽起步较晚但发展迅速[29]
1000+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· 2025-09-20 23:52
报告资源目录结构 - 知识星球材料汇提供超过1000份行业研究报告 涵盖八大核心板块及细分标签[1][2] - 投资板块包含新材料投资及投资笔记标签 累计8848份相关内容[1] - 半导体板块包含4188份报告 覆盖光刻胶/电子特气/靶材/硅片/湿电子化学品/CMP/掩膜版等材料领域[1] - 新能源板块涵盖锂电池/钠离子电池/硅基负极/复合集流体/隔膜/正极材料等细分领域[1] - 光伏板块包含光伏胶膜/光伏玻璃/光伏支架/OBB/光伏背板/钙钛矿/石英砂等技术方向[1] - 新型显示板块覆盖OLED/MiniLED/MicroLED/量子点技术 以及OCA光学胶/偏光片/TAC等材料[3] - 纤维及复合材料板块包含碳纤维/超高分子量聚乙烯/芳纶纤维/玻璃纤维/碳碳复合材料[3] - 新材料板块涵盖特种工程塑料/PEEK/POE/有机硅/电子陶瓷/MLCC/高温合金/钛合金/磁性材料等前沿材料[3] 半导体制造技术演进 - 芯片制造工艺从FinFET架构向GAA架构演进 光刻技术从DUV(248/193nm)向Hi-NA EUV发展[11] - 台积电制程节点从N28/N20向N4/N3推进 并规划N2/16A/14A等更先进节点[11] - Intel技术路线从Intel 7/4向20A/18A演进 并规划14A节点[11] - 三星半导体制程推进至N5/4节点 并布局N2技术[11] 企业投资阶段特征 - 种子轮阶段企业处于想法阶段 仅有研发人员缺乏销售团队 投资需重点关注门槛考察和团队考察[6] - 天使轮阶段企业开始产生收入 但研发费用和固定资产投入巨大 需额外关注行业考察[6] - A轮阶段产品相对成熟并建立销售渠道 销售额出现爆发性增长 需考察客户市占率及销售额利润[6] - B轮阶段产品成熟且开发新产品 销售额持续快速增长 投资风险较低但估值较高[6] - Pre-IPO阶段企业成为行业领先企业 投资风险极低[6] 知名企业覆盖范围 - 半导体制造企业包括ASML/中芯国际/台积电等国际龙头企业[4] - 终端应用企业覆盖比亚迪/华为/特斯拉/小米/京东方等消费电子和新能源汽车厂商[4] - 材料巨头企业包含杜邦/汉高/3M等全球化工材料领导者[4] 前沿技术趋势 - 重点技术方向包括碳中和/轻量化/技术创新/国产替代等产业主线[4] - 应用领域覆盖折叠屏/高频高速/低空经济/大飞机/智能硬件/AR/VR等新兴场景[4] - 制造工艺包含一体化压铸/纳米压印等先进制造技术[4] - 未来产业布局核聚变/机器人等前沿领域[4]
近100家散热材料企业榜单:谁在为你的iPhone和AI服务器“降温”?
材料汇· 2025-09-20 23:52
行业背景与核心观点 - 散热技术已成为影响高端智能手机、AI算力设备和新能源汽车性能、寿命及用户体验的核心环节,产业技术密集、创新活跃且国产化进程加速 [2] - 散热需求由5G、AI、高性能计算等技术驱动爆发式增长,全球热界面材料(TIM)市场预计复合年增长率(CAGR)超10%,2036年规模有望达约75亿美元;VC均热板在高端智能手机渗透率从2023年35%提升至2025年62%,单机价值量从3-4美元增至5美元以上 [101][103] - 散热市场覆盖消费电子、新能源汽车(2023年全球汽车热管理市场规模约580亿美元)、数据中心(2025年全球市场规模达708亿元)及工业设备等多领域,热管理成为高技术产业共同关键挑战 [103][106][108] 上市公司分析 - 飞荣达(300602)提供从导热材料、石墨膜到液冷板/VC均热板的完整产品链,2024年营收50.31亿元(同比增15.76%),净利1.73亿元;热管理材料及器件营收占比37.05% [3][17] - 思泉新材(301489)以热管理材料为核心,2024年营收6.56亿元(同比增51.10%),净利4839万元;热管理材料营收占比92.81% [18][20] - 苏州天脉(301626)拥有从导热界面材料到碳纤维均温板全系列产品,2024年营收9.43亿元(同比增1.62%),净利1.85亿元 [22][24] - 中石科技(300684)为高性能合成石墨散热解决方案龙头,2024年营收15.66亿元(同比增24.51%),净利2.01亿元;导热材料营收占比95.13% [26][28] - 领益智造(002600)热管理业务2024年收入41.07亿元(同比增9.20%),产品涵盖均热板、热管及AI算力芯片散热模组 [30][32][34] - 瑞声科技(02018)散热业务2024年收入3.26亿元(同比增40.1%),在国内旗舰手机散热片市场份额超50% [35] - 硕贝德(300322)散热器件及模组2024年营收1.28亿元(同比增28.29%),25年中毛利率为8.9% [36] 热管理材料企业 - 鸿富诚开发取向石墨烯导热垫片等先进热界面材料,为全球首家实现取向石墨烯导热垫片商业化企业 [37] - 富烯科技以石墨烯导热膜为核心产品,导热系数极高(绝缘类达7W/m·k以上,导电类达30-100W/m·k) [60] - 碳元科技2024年营收8982万元,亏损6447万元,导热膜及热业务营收同比减37.09% [64][65] - 其他企业包括博恩新材料(产品涵盖导热垫片、导热硅脂等)、三元电子(热管理材料技术达国内一流)及德镒盟电子(热管及导热凝胶等) [54][55][57] VC热管与均热板企业 - 威铂驰热技术为电动汽车与AI服务器提供VC均热板及液冷产品,已进入宁德时代、比亚迪供应链 [69] - 微焓科技为商业航天热控系统供应商,掌握热控系统核心技术,完成近90颗卫星热控系统设计 [73] - 顺熵科技专注高效传热器件,超薄VC可薄至0.2mm、长度近200mm,温控在2℃以内 [76][77] - 新创意科技深耕散热领域28载,产品包括超薄热管、均热板VC等 [78] 液态金属与金刚石铜复合材料企业 - 云南中宣液态金属建成国内首创液态金属导热片、导热膏生产线 [79] - 中电科半导体材料为国内金刚石铜复合材料绝对龙头,产品应用于航天、军工等关键领域 [82] - 有研金属复合材料研发金刚石铜复合材料,专注高功率电子封装和散热解决方案 [84] - 尚欣晶工自主研发DC01高导热低膨胀金刚石/铜复合材料,入选合肥市新技术新产品名单 [95] 散热技术原理与材料发展 - 散热方式包括辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热,其中传导散热通过直接接触传递热量,对流散热通过流体流动带走热量 [110][112] - 散热材料发展历经被动散热、主动散热和智能散热三阶段;传统材料包括金属基材(铝导热系数约200W/mK、铜约400W/mK)和导热硅脂(导热系数1-10W/mK),新兴材料包括石墨材料(平面内导热系数1500-2000W/mK)、热管/VC均热板(等效导热系数5000-50000W/mK)及相变材料 [116][119] - 前沿技术包括微通道散热、喷淋/浸没式液冷(应用于数据中心)及热电制冷 [120] 未来发展方向与投资逻辑 - 未来散热材料围绕更高效率、更小空间、更多功能、更低成本发展,趋势包括高性能化与复合化(如人工合成金刚石导热系数>2000W/mK)、主动与被动散热融合(如嵌入式冷却)、超薄化与柔性化(如超薄VC)、智能化与功能一体化(如导热-电磁屏蔽一体化)及工艺革新与低成本化 [125][126][127][128][129] - 散热材料应用领域从消费电子向新能源汽车、数据中心、工业设备及航空航天扩展;2025年全球智能手机VC市场规模预计达38亿美元(CAGR超20%),新能源汽车电池包液冷板需求达1200万套,数据中心散热市场规模达120亿美元(CAGR超15%) [130] - 投资核心是投早、投新、投核心技术壁垒,重点方向包括下一代超高导热材料、先进均热与嵌入式冷却解决方案、多功能复合型材料及革命性工艺与装备 [133][134][135][137][138]
PEEK:下一个万亿级风口的核心材料,国产替代迎来黄金十年(附报告与投资逻辑)
材料汇· 2025-09-19 22:56
核心观点 - PEEK作为特种工程塑料性能优异 位居材料金字塔顶端 下游应用拓展推动需求增长 人形机器人等新兴领域潜力巨大[1][7] - 2024年全球PEEK消费量约1万吨 同比增长13.8% 预计2027年全球市场规模达12.26亿美元[1][70] - 中国PEEK市场增速领先全球 需求量以23.5%的CAGR从2018年1100吨增至2024年3904吨 2024年市场规模达14.55亿元[1][80] 行业概况与定位 - PEEK属于聚芳醚酮家族 综合性能优异 在机械性能、耐热性、耐腐蚀、电性能、生物相容性等方面表现出色[36][41] - 工程塑料自给率62% 特种工程塑料自给率仅38% PEEK进口依存度高达75% 是国家重点突破的"卡脖子"材料[18] - 国家政策强力支持 "十四五"规划目标将工程塑料自给率提升至85% 特种工程塑料自给率5年内从30%提升到50%[18][65] 产业链结构 - 产业链完整覆盖上游基础化学原料、中游树脂合成到下游广泛应用[25] - DFBP是PEEK合成关键原料 单吨PEEK耗用0.8吨DFBP 占据PEEK成本50%左右[3] - 2023年全球DFBP消费量6646.97吨 消费额9.74亿元 中国消费量1910.71吨 消费额2.50亿元[3] 竞争格局 - 全球格局呈现一超多强 威格斯全球领先 索尔维和赢创紧随其后[2][7] - 国内企业崛起 中研股份、鹏孚隆、君华股份等实现技术突破 加速国产替代进程[2][7] - 国内企业正加速追赶 但高端产品仍依赖进口 医疗级和航空航天级PEEK进口依赖度高达68%[88] 性能优势与应用领域 - PEEK在刚性、韧性、耐热、耐磨、耐腐蚀等核心性能上做到最佳平衡 是公认的全球性能最好热塑性材料之一[41] - 主要应用领域包括交通运输(27%)、电子电气(20%)、工业机械(18%)、医疗(10%)和航空航天(11%)[80] - 比强度远超铜和铝合金 是实现轻量化的终极解决方案之一 在医疗领域弹性模量与骨骼接近 避免应力遮蔽效应[43][44] 市场前景与增长驱动 - 新能源汽车成为核心驱动力 2024年该领域消耗PEEK达1250吨 占总消费量25%[80][104] - 800V高压快充平台带来新增量 假设2027年渗透率40% 仅电机漆包线一项可带来2630吨PEEK需求 市场规模8.86亿元[105] - 人形机器人是潜力市场 100万台可拉动约1万吨PEEK需求 因轻量化、高强度、耐磨自润滑等特性完美适配机器人需求[1][139] 技术挑战与瓶颈 - 加工难度极高 熔点343℃ 加工温度需380-400℃ 多数改性助剂会分解失效[46] - 高结晶度和结晶速率在3D打印时成为缺点 导致层间结合力差 制品机械性能下降[46] - 化学惰性导致表面处理难题 表面能低难以粘结涂覆 需额外成本高昂的表面处理[48] 成本与价格因素 - 价格高企 2022年国内市场价33.7万元/吨 远高于PTFE(4.70万元/吨)和PPS(4.30万元/吨)[50][91] - 核心原材料DFBP成本高 生产环保成本高 行业龙头威格斯定价策略设立价格锚点[50][51] - 验证周期长削弱降价弹性 下游客户验证流程严苛 周期动辄以年计算[55][56] 发展历程与阶段 - 研发与垄断期(1978-2004):威格斯收购ICI业务后近乎垄断全球市场近20年[29] - 垄断瓦解期(2005至今):吉林大学突破实验室合成技术 国际巨头和中国本土企业实现产业化[30] - 技术突破-产业孵化-国产崛起 技术封锁最终催生竞争对手[31] 创新方向与趋势 - 连续碳纤维增强PEEK(CF/PEEK)是当前最尖端研究领域 用于制造主承力结构件[34] - 3D打印成为高端增材制造明星材料 适用于复杂构件定制化生产[34] - 上下游联合开发模式 巨头与空客、奥迪等深度绑定 共同研发设计 缩短验证周期[62]
iPhone 17 Pro“弃钛从铝”:散热革命背后的VC均热管崛起(附投资逻辑)
材料汇· 2025-09-18 21:20
iPhone 17 Pro材料变更与散热性能提升 - iPhone 17 Pro放弃钛合金机身,重新采用铝合金材质,核心矛盾是钛合金导热系数仅为铝合金的1/30 [7] - 散热性能成为高端设备设计的核心考量,A19 Pro芯片热功耗较前代提升35% [8] - 采用6061航空铝合金一体成型机身和0.3mm超薄激光焊接VC均热板,4K视频录制30分钟后机身温度41.3℃,较前代钛合金机型48.7℃降低7.4℃ [8] - 运行高性能游戏时帧率波动从15帧减少到2帧,热传导效率较前代提升20倍 [9] 散热性能对比数据 - 4K录制30分钟温度差异率-15.2%,充电时最高温度差异率-12.9% [10] - 持续性能满载输出时间从22分钟延长至40分钟,差异率+81.8% [10] - 游戏帧率波动差异率-86.7% [10] 苹果双轨制材料策略 - iPhone 17 Air系列仍采用钛合金材质,主打轻薄设计,机身厚度仅5.6mm [11] - 材料选择基于产品定位差异化策略,权衡散热性能、结构强度、外观质感和成本控制等因素 [13] 散热材料市场增长驱动 - 全球TIM市场复合年增长率超过10%,2036年市场规模有望达到75亿美元 [15] - VC均热板在高端智能手机渗透率从2023年35%提升至2025年62%,单机价值量从3-4美元增至5美元以上 [17] - 智能手机散热模块成本占比从2020年3.5%上升至2025年5.8% [17] 多领域散热需求增长 - 2025年全球数据中心市场规模达708亿元,预计以15.21%年复合增长率增长至2032年1907亿元 [18] - 2023年全球汽车热管理市场规模约580亿美元,新能源车占比55% [19] - 2030年汽车热管理市场规模预计增至850-900亿美元,年复合增长率约6-7%,新能源车占比超70% [19] 散热材料技术体系 - 散热方式包括辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热 [21][22] - 散热材料发展分为被动散热、主动散热和智能散热三个阶段 [25] - 传统材料包括铝(导热系数约200W/mK)和铜(导热系数约400W/mK) [26] - 新兴材料包括石墨(平面内导热性1500-2000W/mK)和VC均热板(导热系数10000-50000W/mK) [29] VC均热板市场分析 - 2024年全球均热板行业市场规模10.89亿美元,同比增加16.72%,2018-2024年CAGR为13.85% [43] - 2030年全球均热板市场规模预计达20.79亿美元 [43] - 智能手机是最大应用市场占比约60%,笔记本电脑占比25%,新能源汽车占比10% [47] - 中国占全球市场份额45%以上,苏州天脉、飞荣达等国内企业合计占全球市场45%份额 [51] 产业链竞争格局 - 第一梯队包括日本双叶、台湾奇鋐和美国Boyd等国际巨头 [56] - 第二梯队国内领先企业包括苏州天脉(2024年收入9.43亿元)、飞荣达(笔电单机价值8-10美元)和中石科技(石墨膜市占率32%) [56] - 瑞声科技为iPhone 17 Pro系列VC均热板独家供应商,超薄VC模组厚度≤0.3mm,热传导效率达8000W/mK,单机价值量约8美元 [57] - 第三梯队新兴企业包括富信科技(2024年营收1.2亿元,CAGR 65%)和赛诺高德(VC+石墨片复合散热方案单台价值量12-15美元) [58] 技术发展趋势 - 向更高效率、更小空间、更多功能和更低成本方向发展 [70] - 超高热导率材料包括人工合成金刚石(>2000W/mK)和立方氮化硼等 [70] - 嵌入式冷却技术将微流道和均热板集成到芯片封装内部或PCB板中 [71] - 超薄均热板厚度要求从0.8mm降至0.4mm,iPhone 17 Pro采用0.3mm超薄水平 [67] 投资重点关注领域 - 下一代超高导热材料包括人工金刚石散热片和氮化硼纳米片增强复合材料 [84] - 先进均热与嵌入式冷却解决方案面向AI服务器和高性能计算场景 [85] - 多功能复合型材料包括导热-电磁屏蔽一体化材料 [86] - 革命性工艺与装备关注低成本制备高性能导热填料的原创工艺 [88]