钽产业链情况如何?

钽产业链情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/03/21 14:18

钽冶金产业链包括原材料、湿法冶金产品、火法冶金产品、加工产品以及最终 产品下游应用。

1.上游:国内资源量丰富但产量有限,高度依赖进口

钽主要存在于钽铁矿中,与铌共生。铌为钢灰色金属,富有延展性,可以拉伸 成细丝式制薄箔。钽表面会生成稳定的五氧化二钽,因此具有较强的抗腐蚀性。 钽在地壳中的含量约为百万分之 1。 全球已探明钽资源主要分布于中国、澳大利亚和巴西,总量约 31.9 万金属吨。 根据 USGS 不完全统计,2022 年中国钽矿资源量约 19 万金属吨,澳大利亚和 巴西分别为 9.9 和 4 万金属吨。根据我国自然资源部数据,国内钽铌矿铌钽氧 化物的储量约 29 万实物吨,主要分布于内蒙古,占比高达 79%,其次是江西 约 14%。我国的钽矿主要以低品位的硬岩矿为主,品位在万分之一左右,与非 洲、南美万分之三左右的品位相比,开采成本更高。目前,我国钽铌资源供应 量不足世界钽铌资源供应总量的 5%,仅能满足中国钽铌工业所需的 10%,其 余全部依赖进口。

全球钽矿产量分布较为集中,主产地由澳大利亚向非洲国家转移。2008 年之前 全球钽矿主要由澳大利亚贡献,最高在 2006 年澳大利亚钽矿产量达 850 吨, 占当年全球约 61%,以 Greenbush 和 Wodgina 矿山供应为主,2009 年因高成 本以及运营商破产而停产后,非洲和南美国家逐渐成为全球钽矿供应主力。 2022 年全球钽精矿产量达 2000 吨,刚果(金)产量全球最高,约 860 吨,占 比约 43%,巴西全球第二,约 370 吨,占比 18.5%,其次为卢旺达、尼日利亚, 前四大国家合计产量 1690 吨,占比 84.5%,中国钽产量仅 78 吨。值得注意的 是,近年来随着新能源转型加快,澳大利亚已经推动的及有望推动的大量锂矿 开采项目,有望带来较多副产品钽。

回溯钽矿石价格历史走势,可以发现其呈现明显周期性的特征,2010 年以来经 历四轮 3-4 年的周期。2010 年之前钽矿价格位于 30-50 美元/磅窄幅波动, 2011 年全球经济在金融危机后复苏,智能手机、移动互联网等消费电子行业兴 起刺激了钽矿需求,供应端澳大利亚最大钽矿山关闭,叠加《多德-弗兰克法案》 的影响,钽矿价格快速上涨至 135 美元/磅,后震荡回落。2018 年在行业高端 化、智能化发展影响下,智能消费产品需求持续增长,钽矿价格再次攀升至 100 美元/磅以上。本轮周期开始于 2021 年初,后疫情时代全球对 5G 通信、人 工智能、商业航空航天的等需求快速增长,钽铁矿价格自 50 美元/磅左右上涨 至 2022 年 11 月超 110 美元/磅后见顶回落至今。

2.中游:技术壁垒&竞争格局&产品附加值

钽粉主要生产工艺为钠还原工艺,去杂提纯为技术关键。钽属于难加工的有色 金属材料,其去杂提纯、锭坯制备、热加工成型、合金化等对技术的要求较高, 没有长期的技术积淀很难开发出高水平的产品。目前生产钽粉主流工艺为钠还 原工艺,用金属钠将氟钽酸钾还原成金属钽粉,经过去杂提纯(包括水酸洗、 热处理、降氧等工序),所得金属钽粉的粒形复杂、表面积大,适于作钽电解电 容器的阳极材料。以钽粉为原材料,通过静压成型、烧结、压制、酸洗、退火、 拉拔、清洗等步骤制成钽丝,亦可经过钽电子束熔炼、钽真空电弧熔炼或钽真空烧结法精炼,制成高纯钽锭或钽棒,再加工成各种钽材。

国际竞争对手方面,钽铌高端产品领域主要是美国 GAM、日本 JX 日矿、美国 Materion 与中国东方钽业几家头部参与者进行竞争。

国内竞争对手方面,目前国内约有 20 家钽铌冶炼加工企业。高端市场以东方钽 业为代表,有能力生产电容器级及超高纯钽粉、电容器用钽丝、半导体用钽靶 坯、超导铌材、铌超导腔等高端高附加值产品;低附加值市场以大多数中小民 营企业为主,因生产产品缺乏技术壁垒、技术通用性高、市场认证时间短而竞 争激烈。

中游产品附加值往下游递增,且走势在 2021 年之前与钽矿价格趋同,之后呈 背离走势。参考稀美资源公告数据,以 2018 年为例,氟钽酸钾、工业级氧化钽、 高纯氧化钽、钽条的单吨毛利分别为 29/41/48/61 万元/吨,并且走势与钽矿价 格走势一致。参考东方钽业公告数据,回溯公司 2006 年至今钽铌产品的毛利率, 发现 2021 年之前与钽矿价格走势基本一致,观察稀美资源 2016-2019 年数据 也能发现同样特征,但 2021 年下半年后二者走势明显反向。

3.下游:电容器为主,钽靶材需求空间广阔

钽作为基础性、应用面广的高新技术材料和重要的功能材料,在电子、钢铁、 冶金、化工、硬质合金、原子能、航天航空等工业部门以及战略装备、超导技 术、科学研究、医疗器械等技术领域有重要用途。根据华经产业研究院的数据, 全球钽消费终端领域以电容器、超级合金、建设靶材、钽化合物等为主,分别 占比 34%、18%、17%和 15%。

(1) 电容器为钽金属最大应用领域。钽电容器诞生于 1956 年,属于电解电容的一种,使用金属钽做介质。钽电容拥 有高能量密度、高可靠性、稳定的电性能、较宽的工作温度范围,在工业市场、 军用市场都得到了非常广泛的应用。钽电容器的可靠性高、漏电流小、性能稳 定、具有极高的电场强度,因此特别适宜于有可靠性要求的场合,具有铝电容、 薄膜电容、陶瓷电容无可替代的优势。虽然因为其成本较高导致市场份额小于 其他三类电容器,但在高端电容器的领域拥有稳定的市场份额和性能优势。

预计 2023 年全球及中国钽电容钽粉需求量分别约 548 和 335 吨。全球钽电容器市场规模从 2013 年的 14.1 亿美元增长到 2019 年的 16 亿美元,预计 2023 年达 17.0 亿美元。信息化军事时代,在多项政策扶持下,军工行业需求向好。 近年来中国国防支出增速稳定,军工行业景气度可跨越经济周期,利于相关行 业稳定发展,钽电容作为军品中常用的元器件,市场规模有望增长。新基建推 动,民用钽电容工业需求旺盛。5G 网络商用进展顺利,云计算产业发展驱动服 务器等需求,基站、服务器等新基建的旺盛需求为钽电容器市场带来发展机会。 中国钽电容器市场规模从 2013 年的 49.3 亿元增长到 2020 年 64.5 亿元,预计 2023 年达 71.7 亿元。 参考宏达电子 2021H1 经营数据,假设单只钽电容价格 1.5 元、单只钽电容器钽粉用量 0.07g,预计 2023 年预测全球和中国钽电容所 需钽粉分别约 548 和 335 吨。

(2) 半导体产业拉动钽靶材需求增长。半导体芯片行业是金属溅射靶材的主要应用领域之一,也是对靶材的成分、组 织和性能要求最高的领域。溅射靶材按应用领域分类,可分为导体芯片靶材、 平面显示器靶材、太阳能电池靶材、信息存储靶材、工具改性靶材、电子器件 靶材等。半导体芯片的制作分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装、芯片测试等 环节,在晶圆制造和芯片封装两个环节均需要用到金属溅射靶材。

金属溅射靶材在半导体芯片中的作用是在芯片上制作传递信息的金属导线。主要种类包括铜、钽、铝、钛、钴和钨等高纯溅射靶材,以及镍铂、钨钛等合金 类的溅射靶材。溅射是制备薄膜材料的主要技术之一,利用高速离子流,在高 真空条件下分别去轰击不同种类的金属溅射靶材的表面,使各种靶材表面的原 子一层一层地沉积在半导体芯片表面,再通过特殊加工工艺,将沉积在芯片表 面的金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线,将芯片内部数以亿计的微型晶体管相 互连接起来,起到传递信号的作用。

钽靶和铜靶通常配合起来使用,且通常用于高端半导体芯片。钽靶材用于芯片 阻挡层,高纯钽靶主要用在 12 英寸晶圆片 90nm 以下的高端半导体芯片上,钽 具有高导电性、高热稳定性和对外来原子的阻挡作用,用溅射镀膜法在集成电 路上镀上钽膜,可防止铜向基体硅中扩散,以纯度 99.99%以上的钽为原料制作 的靶材即为高纯钽靶材。

溅射靶材主要由靶坯、背板等部分构成。将钠热还原法生产的钽粉在乳胶包套 中进行冷等静压成型,得到钽靶坯,为溅射靶材的核心部分,高纯度金属强度 较低,溅射靶材在专用的机台内完成溅射过程,机台内部为高电压、高真空环 境,因此超高纯金属的溅射靶坯需要与背板通过不同的焊接工艺进行接合,背 板起到主要起到固定溅射靶材的作用,且需要具备良好的导电、导热性能。

预计 2025 年全球靶材钽粉需求量达 587 吨。随着 5G 普及,半导体行业发展前 景广阔。根据国际半导体产业协会(SEMI)数据,2022 年全球半导体晶圆制 造和封装材料市场规模分别为 447 和 280 亿美元,分别同比+10.6%和+17%, 根据 SEMI 统计,在晶圆制造材料中溅射靶材约占芯片制造材料市场的 2.6%, 在封装测试材料中溅射靶材约占封装测试材料市场的 2.7%。参考江丰电子经营 数据,假设单枚钽靶用钽 16kg,价格假设为 10 万元/枚,我们测算 2023 年全 球和中国靶材钽粉需求量分别约 587 和 125 吨。

参考报告

东方钽业研究报告:啄春“铌”,铸“钽”途.pdf

东方钽业研究报告:啄春“铌”,铸“钽”途。钽铌行业龙头,募投项目补足产能短板。公司是国内最大的钽、铌产品生产企业,拥有国际先进水平的钽铌生产技术,电容器级钽粉国内市场占有率50%以上,全球市场占有率10%以上,电容器用钽丝全球市场占有率40%以上。公司新增募投项目聚焦火法冶金、制品及铌超导腔产品,补足产能短板,新增熔炼产品产能180t/年、熔铸产品产能140t/年、锻造通过量6,018t/年、钽铌板带制品产能将达到70t/年,新增铌超导腔70支/年。半导体靶材用超高纯冶金级钽粉有望实现突破。随着5G普及,半导体行业发展前景广阔。公司半导体靶材业务...

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