2022年生益科技业务规划及发展趋势分析 生益科技高端覆铜板产品已达国际化水平

  • 来源:华泰证券
  • 发布时间:2022/07/06
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生益科技(600183)研究报告:云计算和汽车电动化推动业务发展.pdf

生益科技(600183)研究报告:云计算和汽车电动化推动业务发展。云计算发展和汽车电动化的受益者。作为产品系列齐全,技术能力领先的覆铜板龙头企业,生益科技将受益于5G基站的持续建设,云计算的快速发展以及汽车的电动化。在云计算方面,我们看到云计算推动了超大规模数据中心的建设;同时,服务器平台升级带动了高性能PCB/CCL的使用量。在汽车电动化方面,我们看到汽车的电动化和智能化带来了更多的PCB/CCL应用场景,例如新能源车的电控系统、ADAS以及智能座舱等。生益科技积极扩充产能来满足这些新的需求,计划在“十四五”期间将覆铜板整体产能提升30%。随着新产能的投放,我们预计公...

1.云计算和汽车电动化推动生益科技快速发展

PCB主要应用在通信、服务器、消费电子、汽车电子、航空航天、工业电子以及医疗设备等领域。其中,通信、服务器、消费电子和汽车电子是最主要的四个应用领域,分别占2019年全球PCB市场份额的33%、29%、15%和11%。生益科技的覆铜板产品也同样主要应用于通信、汽车电子、服务器和消费电子等领域。我们认为,生益科技将受益于5G基站的持续建设,云计算的快速发展以及汽车的电动化。

1.1 5G基站建设:PCB/覆铜板价值量或将超越4G时代

相比于4G基站,5G基站架构发生了比较大变化:4G基站架构主要包括无源天线、远端射频单元(RRU)和基带处理单元(BBU);在5G时代,无源天线、RRU以及部分物理层将演进为有源天线单元(AAU),而BBU则会拆分为分布单元(DU)和集中单元(CU)。其中,每个5G基站包含3个AAU和1个BBU(CU+DU),主要有以下部件需要用到PCB:

1)AAU方面:天线系统中的天线底板主要是高频PCB,为天线振子的载体,而天线振子则是由塑料、金属镀膜和PCB构成。同时,射频系统以一块多层PCB为载体(通常为12-16层),其上布设了中频芯片、滤波器、功放等。

2)BBU方面:5GBBU相对4G结构上改变并不明显,仍然沿用4G的外部结构设计,但替换了基带板和中控板。

我们认为5G基站的PCB/覆铜板价值量将超过4G基站,其主要原因是:

1)5G基站数量更多:5G基站工作频段提升后,波段的穿透性降低,需要使用更多的基站来进行信号的传输中转,5G基站的密度将明显大于4G基站,基站总量有望实现量的突破,进而带动PCB使用量的增长。

2)单站PCB使用面积更大:i)由于AAU的内部连接更多采用PCB形式,5G时期单站PCB的数量相较4G时期会大幅提升;ii)由于DU和CU之间新增了中传部分,5G基站增加了对传输部件(比如光学模组和光纤)的需求;

3)5G基站PCB价格更高:i)考虑到5G基站发射功率的提升,工作频段也更高,因此5G的射频电路板对于材料的高速性能以及高频性能也提出了更高的要求,进而推升单板价格;ii)考虑到5G基站的天线具备64、128甚至256通道数,BBU需要有更高的数据处理能力,高速PCB的使用量也会更大,进而推升单板的价格。

根据工信部的数据,截至2021年底,中国累计建成开通5G基站达到142.5万个;其中,2021年新增5G基站65.4万座,构建了全世界最大的5G网络。华泰通信团队预测到2025年,5G基站总数将达367万个,对应2022E-2025E平均每年建设56.1万个/年。我们预计整个5G建设周期(2019-2025E)将带动PCB价值量达425亿,CCL价值量达88亿元。

1.2 云计算:服务器平台升级带动高性能PCB/CCL的使用量

服务器是PCB的第二大应用领域。我们认为生益科技将受益于新一轮服务器上行周期,主要是考虑到:1)受益于云计算的快速发展,市场对服务器的需求进一步凸显;2)服务器升级带动了对高频高速等高性能PCB和覆铜板的需求。

受益于云计算的快速发展,市场对服务器的需求进一步凸显。随着近几年云计算的快速发展,全球数据量及数据流呈现出井喷式的增长,这也加大了对数据中心建设的需求。我们注意到全球云计算大厂从2019年开始持续加大他们的资本支出。其中,中美两国主要大厂(包括亚马逊、微软、谷歌、Facebook、苹果、百度、阿里巴巴以及腾讯)1Q19的资本开支为180亿美元,而3Q21的开支已经增长至382亿美元,增长了112%。大量的资本投入也将带动数据中心的建设。而服务器作为数据中心成本结构中最大的组成部分,占到了整体成本的60-70%,也将显著受益于此轮资本的投入。

中国服务器厂商的市占率持续攀升。根据IDC的数据,中国服务器厂商的全球市占率持续攀升,从2010年的0.8%增长至2020年的23.9%;中国服务器厂商的本土市占率增长更为明显,从2010年的6.1%增长至2020年的77.2%。

服务器升级提高了对PCB的性能要求,这些要求主要体现在高频高速等性能要求上。目前,全球90-95%的服务器采用的是Intelx86架构。随着Intel对其服务器平台的升级,服务器所使用的PCB的结构跟材料性能也会随之变化。通常情况下,低端服务器使用PCB的层数为8-12层,中高端服务器使用的PCB层数为12-20层,而超高端的服务器使用的PCB层数会超过20层。我们注意到在Intel在2021年已经将其服务器平台从Purley升级至Whitley,预计今年会进一步升级至EagleStream,这三个服务器平台对应的PCIe接口级别依次提升,分别为PCIe3.0、4.0和5.0。随着PCIe接口级别的提升,服务器所使用的PCB的传输效率也需要相应提升,这也带动了对高频高速覆铜板的需求。

根据我们的行业调查,PCB一般占到服务器原材料成本的9%左右。我们假设服务器厂商毛利率为10%(参考服务器龙头浪潮信息21年毛利率11.4%),原材料在服务器厂商营业成本中占比为95%(参考中科曙光21年原材料占营收比重95%),PCB厂商毛利率为20%(参考20年PCB板块平均毛利率23%),原材料占PCB厂商营业成本比重为65%,以及覆铜板占PCB原材料成本比重为40%。随着云计算的发展,我们预计全球服务器建设在2019-2025E期间带动PCB价值量将累计达606亿美元,CCL价值量累计达126亿美元。

1.3 汽车电动化:提升汽车电子单车含量,创造更多PCB/CCL应用场景

传统汽车电子化程度较低、PCB用量小,汽车电动化和智能化将带来汽车电子含量的提升和PCB使用面积的增长。传统燃油车对PCB的使用主要分布在动力控制系统、车身电子系统、安全控制系统和车载电子系统。而汽车电动化和汽车智能化将带来汽车电子含量的提升,根据Gasgoo的数据,传统经济型燃油车的汽车电子价值含量在15%左右,新能源汽车将达到47%-65%;Prismark则预测2018-22年单车汽车电子价值量将以5%的CAGR增长至2715美元。PCB作为汽车电子的重要功能承载构件,将大幅受益于汽车电动化和智能化发展带来的汽车电子含量提升,具体体现在以下方面。

汽车电动化#1:新能源汽车由于独特的动力系统对PCB的使用需求有显著提升。按照动力结构的不同,新能源车可分为纯电动汽车和混合动力汽车两类,其中,纯电动汽车(batteryelectricvehicles,BEV)完全采用电机驱动,而混合电动汽车(hybridelectricvehicles,HEV)则在保留传统汽车燃油发动机的同时引入一套新的电驱动系统。无论是BEV还是HEV,电驱动系统的采用,都将在传统燃油车PCB用量的基础上带来全新的PCB面积增量,根据电子发烧友数据,构成新能源车电控系统的三大部件VCU、MCU和BMS合计将产生3.42-5.42平方米的新增PCB需求,并带来单车PCB2000元左右的价值量提升。

汽车电动化#2:FPC加速替代动力电池中的传统线束拉动需求自身增长。由于FPC自身具备的诸多优异性能及规模量产带来快速降本,其在车载领域的使用将逐渐铺开,但最大的增量将来源于在动力电池领域对传统线束的替代。动力电池过往采用的传统铜线在电池包电流信号很大时需要多跟线束配合,对空间的挤占大,且在Pack装配过程中自动化程度低,而根据盖世汽车,一台车若选用FPC柔性扁平线束替代传统线束,可将线束整体重量降低约50%,体积下降约60%;若将电子模块、开关和FPC线束集成一体化,还能减少连接器和附件的使用,进一步压降成本。目前,以特斯拉为代表的FPC动力电池的使用已经得到市场的认可,未来在动力电池和FPC厂商的共同推动下,FPC有望大批量导入行业。

汽车智能化#3:毫米波雷达和激光雷达作为实现ADAS的关键部件,将带动车用PCB板向价值量更大的高端产品发展。ADAS系统功能的实现,需要摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等多种传感器相互配合共同构成汽车的感知层。目前市场上支持L2-L3级别ADAS功能的主流车型所搭载的传感器普遍在23个左右,而根据Yole,要实现L5级别的ADAS,传感器数量至少要达到38个以上。从博世MMM1Crn毫米波雷达、法雷奥SCALA激光雷达和ZFS-CAM4三目及单目摄像头的拆解图可以看到,各类传感器均需要PCB作为承载,尤其是毫米波雷达和激光雷达,还会用到工艺难度更大、价值量更高的高频PCB板及高密度HDI板。未来伴随ADAS朝更高级别发展,传感器使用数量的增加将会带来高端PCB的放量增长。

PCB在毫米波雷达中的成本占比约10%,当前24GHz(SRR)及77GHz毫米波雷达(LRR)价格分别为300元、400元左右,而按照Yole的预测,ADAS系统功能从L2/L3级别向L4/L5级别跃迁,单车所需SRR及LRR将分别增加2个、1个,由此将带来100元左右的PCB价值增量。激光雷达方面,目前车载半固体LiDAR的平均价格在1000美元左右,是阻碍其大规模应用的最大障碍。LiDAR厂商Avea认为,大规模量产需要将单位售价推至500美元以下,行业标杆Velodyne已表明其未来的LiDAR目标价将在500美元左右,而华为20年推出的96线汽车级LiDAR则仅需200美元,且未来将降价至100美元以内。成本的持续下行将带动激光雷达在ADAS系统中的应用推广,从而带来单车PCB价值量的进一步提升。

汽车智能化#4:智能座舱的发展亦将推动车用HDI板的需求增长。智能座舱是实现人车全场景交互的关键,而车载显示屏则是承担交互功能的主要界面。目前,车载显示屏正呈现出高端化、大屏化、多屏联动的趋势,如红旗于2020年底推出的E-HS9配备8个屏幕,HumanHorizons2021年生产的HiPhiX配备9个屏幕;星月L的中控台配备1平方的IMAX屏幕,福特EVOS中控台配备27英寸4K显示屏,而22年上线的凯迪拉克Lyriq则将配备33英寸一体式显示屏。由于显示屏的背光模组需要使用大量的PCB,且其轻量化、薄型化外观发展还要求PCB板布线密集度更高、线宽线距更窄,智能座舱的发展有望推动高密度HDI板市场进一步扩容。 

随着汽车的电动化和智能化,我们预计国内汽车销量的增长将在2019-2025E期间带动PCB价值量将累计达1,532亿元,CCL价值量累计达319亿元。

1.4 生益科技:覆铜板产能持续扩张,PCB业务高端化特征明显

覆铜板业务:国产覆铜板龙头企业,产能持续扩张

生益科技是国内领先的覆铜板企业。根据Prismark的数据,2018年公司在刚性覆铜板市场份额位居全球第二,仅次于建滔基层板。从收入端来看,生益科技2017-2021年收入规模也仅次于建滔基层板,并且远超其他本土覆铜板企业;毛利率也处于27%的高位水平。从研发投入来看,生益科技的研发投入远超其他本土企业,并且持续加大在这方面的投入;公司的研发费用占营业收入的比重也一直稳定在4.4%-4.8%的行业领先水平。我们认为公司持续的研发投入将进一步巩固公司在技术方面的护城河,更高的竞争力。

六大生产基地带来产能保障:公司目前在广东、陕西、苏州、常熟、南通(江苏生益)、九江(江西生益)拥有六大生产基地,已实现对华东、华南和中西部地区的区域性覆盖。截至2021年底,公司共有刚性覆铜板产能约1.05亿平方米/年、挠性覆铜板产能约1500万平米/年,粘结片产能约1.60亿米/年。

持续加大资本开支,以2021-2025年总产能增长30%为目标,公司将在近五年持续扩产。生益科技资本开支大幅领先同业公司,并且在2017-2021年期间增长迅速。公司计划2021-2025年总产能增长30%。目前,公司共有三个扩产项目在建,包括1)松山湖八期:5G用高频高速基材和高密度封装载板项目;2)常熟二期:高性能覆铜板项目;以及3)陕西生益三期:FR-4覆铜板项目。此外,江西生益二期项目已于4Q21开工。按照当前规划,2023年公司覆铜板产能有望超1.44亿平方米,粘结片产能有望超2.48亿平方米。

PCB业务:产品高端化特征明显,积极扩张产能

生益科技主要通过其子公司生益电子来进行PCB业务,生益电子于2021年2月实现拆分独立上市。生益电子的PCB产品主要应用在通信、网络、服务器等领域,并具备明显的高端化特征。其中,通信、网络和服务器是最大的三个应用领域,分别占到生益电子2019年收入的49%、27%和13%。同时,公司的产品具备很明显的高端化特征,高速板和高频板分别占到其2019年收入的62%和15%。

通信PCB属于高端领域,在客户方面和技术方面同时具备很高的门槛。通信PCB下游的通信设备市场是一个高度集中的市场,头部的5家通信设备商(包括华为、诺基亚、爱立信、中兴以及思科)在2020年占据了超过75%的市场份额(数据来源:Dell’OroGroup),并且通过长期的技术验证建立了一条非常稳定的供应链。因此,过去这么多年通信PCB市场的竞争格局非常稳定,全球的通信PCB厂商主要包括中国大陆的深南电路、生益电子和沪电股份,中国台湾地区的先丰通讯、金像电子和瀚宇博德,韩国的ISU和大德电子,以及美国的TTM、Multek和Sanmina。目前,生益电子已经成为华为、中兴以及三星的主要PCB供应商。其中,华为、三星和中兴占生益电子2019年收入的比重达到65%。

生益电子持续扩充产能,扩大生产规模,满足不断增加的市场需求。截至2019年底,生益电子总产能达到80.84万平米。通过上市募集资金投建新产能,预计生益电子5G应用领域高速高密印制电路板将新增产能34.80万平方米,多层印制电路板将新增产能53.53万平方米。

2.生益科技引领高端覆铜板国产替代

2.1 FR-4为主流覆铜板产品,特殊基板市占率持续攀升

覆铜板产品格局:FR-4为市场主流产品,但近年来特殊覆铜板市占率不断上升。覆铜板种类繁多,按照机械强度可分为刚性和挠性两大类,按照所用增强材料的不同,刚性覆铜板又可进一步细分为纸基、玻璃基、复合基和特殊基板等类别,其中,特殊基板主要包括IC封装基板、高速、高频(射频/无线)覆铜板等。根据Prismark统计数据,2014-2019年,环氧玻纤布覆铜板(FR-4,包括常规FR-4、高TgFR-4、无卤化FR-4等)市占率始终维持在50%以上,但数值正在不断缩减,受益于5G、物联网、数据中心等高频高速场景的逐渐铺开,特殊覆铜板市占率已从2014年的16.52%提升至2019年的29%。

2.2 生益科技覆铜板市占率全球第二,但在高端市场仍落后于头部企业

覆铜板市场格局:行业集中度高,生益科技市占率全球第二,但大陆企业合计份额仍然较少,本土覆铜板存在较大进步空间。覆铜板作为电子信息产业的基础材料,在技术、资金、市场等方面均具有较高壁垒,已形成较为集中的市场格局。根据Prismark统计数据,2018年刚性覆铜板市场前六大厂商分别占全球总产值的比例都在6%以上,合计市占率高达58%。其中,生益科技市场份额约12%,为行业内第二大厂商。根据南亚新材招股书披露,目前中国大陆地区覆铜板产量占全球覆铜板产量的比例超过70%,但内资厂商合计的市场占有率仅有20%左右,我国覆铜板仍在较大程度上依赖于外资或外资在我国境内开设的工厂,从相关产业战略性布局的角度来看,本土覆铜板企业仍有较大的进步空间。

高频高速板的竞争格局:中国大陆厂商占比较少,海外少数巨头垄断市场。目前高频高速市场总体上为日本、美国和中国台湾的企业主导,其中,高速覆铜板市场以日本松下为业内标杆,高频覆铜板市场以美国罗杰斯为行业代表,两者分别占据全球高速板、高频板领域较大市场份额。根据Prismark统计数据,2018年松下在高速覆铜板市场的占有率达20%-25%,中国台资企业台耀科技紧随其后,份额也在20%-25%之间,生益科技位列第10,市占率小于5%;罗杰斯则在高频覆铜板市场掌握了高达60-65%的市场份额,中国大陆企业中英科技和生益科技分别位列第三,第四,但合计市占率不足15%,其余份额基本被海外和台资企业占据。

2.3 国内通信设备和服务器厂商的崛起助力本土覆铜板企业实现国产替代

5G基站:国内通讯巨头崛起,叠加国内5G巨额投资对国内上游高频高速PCB企业和高频高速覆铜板企业带来进口替代机遇。在民用高频通信行业领域,以华为、中兴为首的中国本土企业已经进入国际领先行列,根据Dell’OroGroup统计数据,2018-2020年华为和中兴在全球电信设备供应厂商中的市占率排名分别稳居第一、第四名,且市场份额不断扩大。同时,中国5G建设步伐持续加快,相关基础设施投资力度仍在加强。根据工信部《2021年通信业统计公报》,2021年中国5G基站总数达142.5万个,全年新建5G基站超65.4万个,5G投资额达1849亿人民币,占通信业总投资额的45.6%。据CCID预测,2024年中国5G行业年投资额将增长至2216元,到2030年底中国5G基站数将高达1500万个。国内通讯巨头的崛起和国内5G投入力度的不断强化,将带来对上游高频高速PCB以及高频高速覆铜板的本土化需求,对国内高频高速PCB企业和高频高速覆铜板企业形成进口替代机遇。

服务器:大陆服务器厂商崛起,叠加国内服务器市场持续增长,也为本土高频高速覆铜板厂商带来发展机会。根据IDC数据,浪潮/华为/联想三家国产服务器品牌经过长时间的追赶,产品力和市场地位不断提升,在全球服务器市场的合计占有率已经从2010年的1.98%提升至2021年的17.22%,对长期以来由外企主导的市场格局形成一定冲击。而在国内市场上,近年来国产品牌市占率也逐步提高并不断实现对Dell/HPE/IBM等外企的份额挤占,根据IDC数据,2021年浪潮/新华三/联想/华为分别占比29.29%/13.90%/7.77%/6.41%,合计占比达57.37%。此外,根据IDC预测,2021-2025年,中国服务器市场规模将由257.31亿美元升至410.29亿美元,CAGR约为12.50%。大陆服务器厂商的崛起和国内服务器市场的增长也有望拉动国产高频高速覆铜板的需求。

2.4 生益科技:积极布局高端覆铜板,高频高速产品已达国际领先水平

生益科技积极布局高端覆铜板,并且已经取得多方面突破:1)5G基站&服务器应用领域:高频高速产品已经取得的客户认证;2)汽车电子应用领域:汽车毫米波77GHz雷达相关技术取得突破,并且在汽车耐高压、厚铜等领域获得了多家著名终端的认证;3)积极投入封装载板材料的研发;4)北美大客户:公司为北美大客户提供MiniLED基材,目前已经实现量产;以及5)3Q22松山湖八期封装基板和高频高速覆铜板项目有望投产。

公司已在高频高速产品领域布局多年,拥有150万高频通讯基板年产能。2013年起,生益科技就开始与日本中兴化(Chukoh)在高频/射频用基材的开发上展开合作,中兴化成是日本大型氟制品生产企业,也是日本本土最大的PTFE覆铜板生产厂商之一。2016年,通过对中兴化成PTFE产品全套工艺、专利和设备解决方案的收购,公司在高频高速PTFE板材的制造技术上实现跳跃式升级;并于同年12月在江苏南通设立生产基地(江苏生益)专门生产高频高速产品(高频通信基板年产能:150万平方米,年产值约6.5亿元人民币)。

产品种类布局齐全构筑公司核心优势,未来有望受益PPO、PCH对PTFE产品的取代趋势。高速高频覆铜板制备流程与常规产品流程类似,但介电常数与介电损耗主要受原材料、工艺配方、工艺过程控制影响,上述三大因素均需要长时间下游应用产品验证和实验经验积累,构筑了高速高频覆铜板制造商的核心壁垒。2016年以来,生益科技在充分吸收中兴化成技术、工艺的基础上,投入大量研发费用研制新产品,在高频覆铜板领域已有PTFE系列、热固性树脂系列和碳氢系列储备;高速覆铜板领域也有中等介质损耗、低介质损耗、超低介质损耗等不同等级产品问世,产品种类较为齐全。此外,当前,PTFE高端基板进入者较多且价格较贵,对其他工程塑料(如PBD、PS、PPO)进行热固性改性并和Epoxy进行共混改性的材料,在经市场验证后已有部分取代PTFE材料之趋势,公司在PPO、PCH上的技术积淀将有利于其抓住行业趋势提高市占率。

高速高频产品关键参数已达到国际先进水平,高性价比和地理优势助力公司受益国产替代大趋势。我们选取国际高频板行业龙头罗杰斯和泰康利、高速板龙头松下电工和联茂电子的部分经典产品作为参照,对比公司产品和前者在Dk和Df两项关键指标上的差异。从结果可以看到,在相似用途/损耗等级和类似基础材料的情况下,生益科技的部分产品和国际公认领先产品的性能参数已经较为接近。在产品力达到一定水准的基础上,公司产品相对进口产品的地理优势、价格优势和服务优势将逐步凸显,在国产替代的大趋势下,公司提供的高性价比产品能够及时相应下游本土需求快速供货,利好自身业绩发展。


(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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