2022年湿电子化学品行业发展现状及未来前景分析 多氟多加码电子化学品布局

  • 来源:光大证券
  • 发布时间:2022/01/27
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多氟多(002407)投资价值分析报告:氟系新材料龙头,双轨驱动大有可为.pdf

氟化工龙头地位稳固,新材料布局势头强劲。公司已在氟化工行业深耕20余年,主要从事高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及材料等领域的研发、生产和销售。公司现有20万吨/年无水氢氟酸产能和33万吨/年氟化铝产能,近年来公司凭借先进的氟化工技术和氟资源优势,发力重心不断向新材料领域倾斜,新材料跃升为主要盈利来源,2021年上半年新材料板块营收已占总营收的47%。

电子化学品主要应用在半导体、平板显示、太阳能电池等领域中的湿法工艺 流程。面板、半导体等卡脖子领域的国产替代进程加速,带动上游配套材料的需 求高增,电子级氢氟酸的市场空间较大。公司电子级氢氟酸的生产具备较高的技 术壁垒,竞争优势显著,且公司正在加大以电子级氢氟酸为代表的电子化学品的 布局力度,未来成长空间较为广阔。

1、 湿电子化学品具备高技术壁垒、高附加值的特点

湿电子化学品又称工艺化学品,指主体成分纯度大于 99.99%,杂质离子含 量低于 ppm 级和尘埃颗粒粒径在 0.5 微米以下的化学试剂,凭借高技术壁垒而 具有较高的附加值。湿电子化学品按照组成成分不同可分为通用湿电子化学品和 功能性湿电子化学品,主要应用在半导体、平板显示、太阳能电池等多个领域中 清洗、刻蚀、显影、去胶等湿法工艺流程。

电子级氢氟酸是湿电子化学品中的一种,由约 51%的高纯氟化氢和 49%的 高纯水组成,按照下游用途的不同大致可分为半导体级氢氟酸和光伏级氢氟酸, 其中半导体级氢氟酸主要应用在集成电路、液晶显示、半导体领域,而光伏级氢 氟酸主要应用在光伏太阳能电池领域,用于表面清洗、去除氧化物。

依据金属杂质含量和液体中颗粒数目的不同,可将电子化学品分为 5 个级 别。面板、半导体领域对电子级氢氟酸要求较高。普通面板制造所使用的电子级 氢氟酸普遍达到 UP 级及以上(对应 SEMI G2 级及以上),OLED 显示面板制造 需达 UPS 水平及以上(对应 SEMI G3 级及以上),主流 IC 制作对电子级氢氟 酸要求均在 UPSS 级及以上(对应 SEMI G4 级及以上),12 英寸晶圆则需要达 到 UPSSS 级(对应 SEMI G5 级)。除高纯度以外,不同下游生产企业还有其特 殊要求,需要供应商提供相应的配方。总体而言电子级氢氟酸的制备技术壁垒高, 工艺难以突破。

目前我国电子级氢氟酸厂商主要生产 EL、UP、UPS 级电子级氢氟酸,仅少 数企业掌握高等级氢氟酸产品的生产技术并实现规模化生产,我国与世界顶尖水 平仍存在差距,高端领域亟需实现突破,总体发展空间可观。这也意味着掌握 UPSS、UPSSS 级氢氟酸的企业将具备向下游迅速渗透的优势,公司市场占有率 将进一步提升。

2、 电子级氢氟酸下游需求高增,湿电子化学品国产替代空间巨大

“十四五”时期,“科技自立自强”和“产业链补全短板”是我国重要的发 展方向,半导体、平板显示、太阳能电池等下游产业的快速发展助力湿电子化学 品行业高景气:我国集成电路产业保持良好发展态势,半导体进口替代空间巨大, 因芯片需求旺盛,晶圆处于市场繁荣期;同时,中国将成为全球拥有高世代液晶 面板生产线最多的主产区,是全球最大的液晶面板需求市场;以及在能源革命的 趋势下,太阳能电池行业有望重启上升通道。

近年来我国湿电子化学品行业高速发展,中国在全球湿电子化学品市场的份 额稳步提升。2020 年受疫情影响,全球湿电子化学品市场规模小幅下降至 50.84 亿美元,中国达 100.62 亿元,约占全球比重的 28.68%。

图:中国湿电子化学品市场占全球比重稳步提升

晶圆厂大幅扩建,长期带动电子级氢氟酸需求高增

近年来全球半导体材料市场规模持续增长,根据 SEMI 统计,自 2018 年以 来全球半导体材料市场的收入年均超过 500 亿美元,2020 年达到 553 亿美元, 同比增长 4.9%。全球数字化程度的提高、5G 技术的部署等是保持上升趋势的主 要驱动力,芯片出货量增加、晶圆厂扩产,叠加先进的工艺要求更高,需要更多 的处理步骤而加速半导体材料消耗,使得半导体材料市场扩张迅速。 全球半导体产业正持续向中国大陆转移。中国台湾在近十年均是全球最大的 半导体材料市场,2020 年半导体材料市场的收入高达 124 亿美元,中国大陆凭 借政府的大力投资、积极的产能建设等超越韩国,于 2020 年跃居成为全球第二 大材料市场。但是我国在 8 英寸、12 英寸晶圆制造过程中的国产材料使用率仍 旧不高,2019 年我国半导体材料整体国产化率为 23.8%,国产替代空间十分广 阔。

半导体材料可以分为晶圆制造材料和封装材料,2020 年晶圆制造材料和封 装材料收入总额分别为 349 亿美元和 204 亿美元,同比分别增长 6.5%和 2.3%, 湿法化学品在晶圆制造材料中的增长最为强劲,2020 年湿法化学品的收入额增 长了 17%。

芯片先进制程升级是半导体产业发展的重要驱动因素,5G、人工智能、车 用电子、IoT、智能穿戴设备等半导体下游应用领域先进技术的发展提高了对芯 片性能的要求。半导体的发展遵循摩尔定律,即半导体产业一直以18个月为周 期升级半导体工艺,目前3nm和2nm制程的研发已取得了重要突破。由于产生 集成电路物理性故障、化学性故障的杂质分子大小分别为最小线宽的1/4和1/10, 制程突破会带来配套半导体设备和材料需求量的提升,湿电子化学品的纯度等级 要求随之而变高,现已具备成熟的高纯度等级生产线的企业会率先成为行业的领 军者。

预计到 2022 年,中国大陆将新增 8 座晶圆厂,在新晶圆厂建设的数量方面 处于领先地位。与此同时,国内晶圆厂的新增产能较为可观。国内 12 英寸晶圆 的产能从 2018 年的 80.4 万片/月,增长至 2020 年的约 150 万片/月。另外,根 据国际电子商情的数据,2020 年国内 8 英寸晶圆的产能约为 115.1 万片/月。芯 思想研究院发布《中国内地晶圆制造线白皮书》指出 2020 年 6 英寸及以下晶圆 制造厂装机产能共约等效 6 英寸晶圆的 380 万片/月产能,同比增长 5%。目前 12 英寸晶圆已公告的扩产产能达 56 万片/月,8 英寸晶圆已公告的扩产产能达 36 万片/月。

晶圆现有产能的国产替代以及扩产产能的密集投放将合力拉动半导体材料 的需求。建设一个晶圆厂约需两年左右的时间,而晶圆厂只有在建设完毕后才可 以利用半导体材料进行晶圆的生产,也就是说,半导体材料存在两年的缓冲期, 近年来我国晶圆厂商大规模扩产将在长期提振电子级氢氟酸需求。

目前 12 英寸晶圆加工主导半导体用湿电子化学品需求,根据中国电子材料 行业协会数据,6 英寸晶圆、8 英寸晶圆、12 英寸晶圆的电子级氢氟酸单耗分别 约为 1.84、3.24、13.34 吨/万片。由此计算可知,若现有规划扩产项目进展顺 利,2024 年我国半导体端对电子级氢氟酸的需求量约达 4.73 万吨/年。

液晶面板密集投产,短期内提振电子级氢氟酸需求

近年来显示面板逐步实现从 LCD 到刚性 OLED 再到柔性、可折叠 OLED 的 迭代过程,且 OLED 在小尺寸领域市场不断渗透。2020 年面板出货量共计 11.92 亿片,其中液晶电视面板和移动 PC 面板占比较高,且电视显示面板的出货量较 为稳定,IT 类面板规模有所增长。IHS 预计在 2022 年,笔记本电脑、平板电脑、 液晶显示器的面板出货量分别为 2.66 亿片、1.85 亿片、1.61 亿片,2023 年分 别为 2.77 亿片、1.87 亿片、1.63 亿片。

近三年中国大陆面板厂商的面板产能扩建项目于 2018、2019 年密集投产, 产业规模大幅增长,国内面板产线的产能将基本在 2021 年释放完毕,未来两年 内暂无大规模新增产能。DSCC 预计,2025 年全球 LCD、AMOLCD 的产能分别 为 3.31 亿平方米/年和 0.61 亿平方米/年,中国(含台湾)LCD、AMOLCD 的产 能分别占全球的 64%、51%。

相较于 LCD 面板,OLED 面板对洁净度的要求更高,导致同等面积下 OLED 面板制造湿电子化学品用量多于 LCD。根据湿电子化学行业协会数据,1 平方米 OLED 面板的湿电子化学品的消耗量约为 0.022 吨,1 平方米 LCD 面板的湿电子 化学品的消耗量约为 0.0032 吨,氢氟酸的需求占湿电子化学品总需求的 16%。

由此计算得出,至 2025 年,我国面板端对电子级氢氟酸的需求量高达 21.6 万吨/年。半导体端和面板端对高端电子级氢氟酸的需求共达到 26.33 万吨/年。 另外半导体端和面板端以及太阳能电池等应用领域对较低等级电子级氢氟酸的 需求更大,电子级氢氟酸需求总体会有一个显著的增量。

国产电子级氢氟酸市场空间大,国产替代道路可行

世界高端半导体化学品市场曾长期被日本占据,目前电子级氢氟酸产能主要 集中在中国大陆、台湾地区和日本,主要市场参与者为 Stella Chemifa Corp、 台塑大金、多氟多等厂商,我国仅有少部分企业的电子级氢氟酸纯度等级能够达 到 G4、G5 级别。据不完全统计,我国现有各级别电子级氢氟酸的产能约为 27.3 万吨/年,已规划扩产产能约 10.4 万吨/年,但部分公司的部分产线实际处于关 停状态,叠加开工率较低等问题,真实产量小于该产能统计数据。 由此可见,目前电子级氢氟酸现有加规划的产能总体小于下游对其的需求 量,加上目前大部分电子级氢氟酸,尤其是高等级电子级氢氟酸主要依靠进口, 未来国产电子级氢氟酸的市场空间巨大,国产替代道路可行。

3、 多氟多加码电子化学品布局,有望成为新增长引擎

电子级氢氟酸技术壁垒高筑,市场拓展稳步发力

公司把握行业发展趋势,不断布局电子化学品的生产、销售,逐步实现从锂 电化到智能化、由传统氟化工向精细氟化工、电子级氟化工的转变。公司是国内 首个突破 UPSSS 级氢氟酸生产技术并具有相关生产线的企业,也是全球为数不 多能规模化生产高品质半导体级氢氟酸的企业之一,至 2023 年公司电子级氢氟 酸的市场份额占比将达最大,高技术壁垒是公司的护城河。

图:2023 年电子级氢氟酸市场份额

公司依托氟化工的经验优势,其自产的无水氢氟酸作为制备原料,采用“多 级精馏、二次换热、微过滤等工艺”生产电子级氢氟酸,建立了万级清洗、千级 灌装、百级分析室、电子级自动灌装线,并采用国外先进的电感耦合等离子体质 谱仪 ICP-MS 检验设备,产品纯度达到 PPT 级。

公司目前具备年产 5 万吨电子级氢氟酸的产能,其中包括光伏级氢氟酸产能 4 万吨/年,半导体级氢氟酸产能 1 万吨/年,已实现批量出口。此外,公司还有 3 万吨/年半导体级氢氟酸产能在建,有望为公司带来业绩增量。 公司电子级氢氟酸在巩固提高光伏行业市场占有率的同时,目前已与德州仪 器、中芯国际、上海华力微电子有限公司、重庆超硅半导体有限公司等多家国内 8 英寸和 12 英寸半导体客户建立合作,现已通过台积电的产品审查,目前正在 进行接洽工作。公司走国产替代道路的同时也顺利的拓展了海外市场,叠加日本 对韩国断供高纯氟化氢等核心“卡脖子”产品的影响,公司于 2019 年成功切入 韩国高端半导体供应链,最终应用于 3D-NAND 和 DRAM 的工艺制程。2020 年 起,公司与日本及欧美半导体企业的接洽工作仍在持续进行中。

加大电子化学品布局力度,未来成长可期

除了主要布局电子级氢氟酸外,公司还不断拓展其他电子化学品领域,实现 多产品多领域协同发展。公司成功布局电子级硅烷,电子级硅烷(纯度达到 99.9999%,即 6N 级)主要应用于半导体、液晶显示、光伏行业及镀膜玻璃四个 领域,是化学气相沉积(CVD)的硅原料。子公司浙江中宁硅业是首家硅烷国产 化企业,也是国内唯一一家能将电子级硅烷同时应用于四个领域的生产厂家。 公司采用四氟化硅还原法,通过四氟化硅与四氢化铝钠反应,制得硅烷及四 氟铝酸钠,经低温精馏后得到电子级硅烷,产品杂质中金属离子和颗粒度达国际 先进水平,现具备年产 2000 吨的产能,另有 2000 吨/年的产能扩产计划正在进 行中。

公司目前还有 3 万吨/年电子化学品产能处于建设中,其中包括 1.2 万吨/年 电子级氨水、1.2 万吨/年电子级硝酸和 6000 吨/年电子级 BOE,电子化学品生 产环节所需具备的纯化技术、复配技术、分析检测技术、再生回收技术和配方工 艺等均在国内同行业中处于领先水平。

公司未来计划将实现 10-20 万吨/年电子化学品的布局,由于半导体、液晶 面板端对于电子化学品的需求量较大,叠加公司的高技术壁垒和产业化优势,电 子化学品将有望成为公司业务新的切入点和赢利点。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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