2023年雅克科技研究报告:国产前驱体龙头,打造新兴材料平台

  • 来源:方正证券
  • 发布时间:2023/11/28
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雅克科技研究报告:国产前驱体龙头,打造新兴材料平台。内生外延,铸就平台化材料供应商。雅克科技前身雅克化工成立于1997年10月,主营阻燃剂。2013年江苏雅克投建液化天然气(LNG)保温绝热板材一体化项目,通过自主投资打破国外垄断,成为国内为LNG大型运输船提供关键材料配套的企业。自2016年以来,公司通过一系列外延并购,逐步拓展了半导体前驱体、电子特气、硅微粉及新型显示材料TFT光刻胶和彩色光刻胶等业务,目前已成功发展为以电子材料为核心,以LNG保温绝热板材为补充,以阻燃剂业务为辅助的战略新兴材料平台型公司。制程节点升级、存储3D堆叠趋势推动前驱体需求增长。得益于7nm以下逻辑产能提升、3D...

1 高端存储封测技术国内领先,EMS 稳居全球前列

1.1 三大主业并举,全球化布局

内生外延,打造平台化材料供应商。雅克科技前身雅克化工成立于1997年10月,主营阻燃剂。2013 年江苏雅克投建液化天然气(LNG)保温绝热板材一体化项目,通过自主投资打破国外垄断,成为国内为 LNG 大型运输船提供关键材料配套的企业。自 2016 年以来,雅克科技通过一系列外延并购,逐步拓展了半导体材料前驱体、电子特气、硅微粉以及新型显示材料 TFT 光刻胶和彩色光刻胶等业务。公司目前已经成功发展成为以电子材料为核心,以LNG 保温绝热板材为补充,以阻燃剂业务为辅助的战略新兴材料平台型公司。全球化收购整合能力优异,海内外客户资源优质。公司于2016 年全资收购浙江华飞电子,切入集成电路封装材料领域,同年收购韩国前驱体厂商UPChemical、成都科美特,成为 SK 海力士前驱体核心供应商,并进入半导体刻蚀气体领域。雅克科技与韩国 Foures 成立的合资公司江苏雅克福瑞科技也在2018年完成了半导体 LDS 电子化学品输送设备的首套国产化任务。2020 年雅克科技收购LG光刻胶事业部、Cotem,丰富了面板彩色光刻胶、TFT-PR 光刻胶和光刻胶辅助材料等产品线,并成为 LG Display 的长期供应商。此外目前雅克科技也已进入合肥长鑫、长江存储、京东方等供应链,海内外客户资源优质。

电子材料布局广泛,产能持续扩充。雅克科技电子材料业务相关产品包括半导体前驱体、电子特气、光刻胶、硅微粉和 LDS 等。半导体前驱体主要用于集成电路存储芯片和逻辑芯片的薄膜沉积环节。公司的电子特气产品目前主要包括六氟化硫和四氟化碳,可用于集成电路制造中的刻蚀、绝缘体填充和清洗除尘。光刻胶产品主要应用于显示面板的三色子像素制作和TFT 制作。硅微粉主要用于集成电路封装等。LDS 输送系统主要用于前驱体等化学品的输送。公司在多个业务板块持续扩产以满足持续增长的客户需求。

前驱体——薄膜沉积核心材料,技术全球领先。雅克科技作为全球领先的前驱体供应商之一,产品覆盖硅类前驱体、High-K 前驱体、金属前驱体,可满足DRAM全球最先进存储芯片制程 1b、200X 层以上 NAND、逻辑芯片3nm 的量产供应。公司前驱体成熟产品已在国际领先的半导体客户如SK 海力士实现量产供应多年,并完全满足国内所有技术节点的客户需求,主流产品国内进入放量阶段,产品销量和竞争力稳居市场前列。 宜兴工厂投产爬坡,本地化供应力提升。雅克科技新一代电子信息材料国产化项目总投资额 20.15 亿元,包括光刻胶及配套试剂、硅化合物半导体产品、金属有机源外延用原料、电子特种气体、电子工艺及辅助材料等材料。前驱体的国产化基地是江苏先科的宜兴工厂,宜兴工厂部分产品已经在客户端做测试,预计23Q4可以给客户做商业化的量产供应。宜兴工厂的量产,将进一步缩短国内客户交期,并降低业务成本,提升公司盈利水平和竞争力。

光刻胶:产品线不断丰富,国产加速渗透。雅克科技的光刻胶产品主要包括面板用正性 TFT 光刻胶、RGB 彩色光刻胶、CNT 防静电材料以及光刻胶配套试剂。2022年公司为三星电子、LG Display、京东方、华星光电、惠科等知名面板供应商批量供应产品。公司自主研发的 OLED 用低温 RGB 光刻胶、CNT 防静电材料已经正式量产,CIS 用 RGB 光刻胶、先进封装 RDL 层用I-Line 光刻胶等高端产品进行客户测试导入阶段,半导体制程光刻胶及 SOC 材料研发中。目前宜兴在建光刻胶及配套产品产能 19680 吨,以满足国内外客户需求,为后续国产份额加速提升提供有力支撑。 电子特气、硅微粉、LDS 设备稳中有升。雅克的电子特气业务主要通过全资子公司科美特进行,主要产品为六氟化硫和四氟化碳。客户包括SK 海力士、三星电子、东芝存储器、英特尔和台积电等知名半导体制造商以及LG、京东方等知名显示面板生厂商保持合作。硅微粉方面,华飞电子与住友电木、日立化成、德国汉高等客户合作关系良好,高附加值产品的业务持续推进。公司LDS 输送系统市占率不断提升,已实现对长江存储、中芯国际、合肥长鑫和上海华虹等国内主流集成电路生产商的批量供应。

LNG 保温绝热板材突破国际垄断。雅克科技是国内唯一一家通过GTT和船级社认证的 LNG 保温绝热板材供应商,拥有完整的自主知识产权和40 多项专利,与国内外客户开展的深度合作。此外,雅克通过自主创新研发,在卡脖子项目RSB,FSB次屏蔽层材料研发获得突破性进展,同时完成了加工过程中次屏蔽层关键材料RSB 的研发。雅克科技瞄准全球客户,加强与国内外大型船舶制造厂,目前已经和沪东中华、江南造船和大连重工等国有大型船厂建立了紧密的战略合作关系。LNG 在手订单充足,扩产迎接需求放量。雅克科技LNG 业务在手订单充足,2022年公司与沪东中华、江南造船、大连造船等船舶制造企业签订80 多条LNG运输船及双燃料集装箱船的销售合同及有条件生效合同。并中标了北京燃气天津南港LNG 应急储备项目的 6 个 22.5 万方天然气储罐的采购和工程施工项目。为满足国内新增 LNG 船的大规模放量,公司第二工厂建设有续推进,预计在2023年底投产,达到 30 条船年产能。

1.2 股权结构集中稳定,管理层行业积累深厚

股权结构稳定。由沈琦、沈馥、沈锡强组成的沈氏家族成员为公司控股股东、实际控制人,合计持有公司股权 44.1%。同时国家集成电路产业投资基金持有公司4%股权。子公司江苏先科 100%控股主营业务为前驱体的韩国UP Chemical,江苏先科于 2022 年引入战略投资者,目前雅克持股江苏先科比重为33.07%,大基金二期持股 20.28%,大基金参股彰显公司半导体材料业务竞争实力。董事长收并购、整合及管理经验丰富。雅克科技董事长兼总经理沈琦先生在阻燃剂行业具有 10 多年的技术、管理、市场经验,曾获中国石油和化学工业协会评选的优秀民营企业家、江苏省委组织部和江苏省科技厅评选的首批“科技企业家培育工程”培育对象、无锡市十佳青年企业家、宜兴市优秀企业家等荣誉称号。从公司多年来多次收并购后业务发展的结果我们可以看到,沈琦先生整合及管理能力优异,也将是公司未来内生外延长期成长的掌舵人。

UP Chemical 管理层行业积累深厚。根据雅克科技披露的发行股份购买资产暨关联交易报告书,UP Chemical 的高级管理人员中CEO Sohn Soo-Ick,毕业于韩国庆北大学电子工程专业。曾在 SK Hynix 任生产管理部负责人、常务;CTOKohWon-Yong 拥有博士研究生学历,先后就读于韩国首尔大学化学院、美国休斯敦大学。曾任韩国化学研究所研究员、Asm Genitech Korea Ltd.高级研究员、ASMJAPANK.K.技术营销部部长;销售总监 Park Jong-Chul 毕业于韩国庆北大学电子工程专业,曾任 SK Hynix C2 生产技术组负责人。多为管理层均具有丰富的行业背景,技术实力强劲。

1.3 大陆业务占比趋势向上,人均创收创利持续优化

营收业绩趋势持续向上。雅克科技 2022 年实现营收42.6 亿元,同比上涨12.6%,归母净利润 5.24 亿元,同比上涨 56.6%,扣非归母净利润5.54 亿元,同比大幅增长 59.2%。公司 2023 年前三季度实现营收 35.4 亿元,yoy+11.8%,归母净利润4.8 亿元,yoy+3.7%,扣非归母净利润 4.85 亿元,yoy+8.52%,前三季度综合毛利率 31.9%,同比+0.32%,归母净利率 13.6%,同比-1.1%。公司2023Q3单季度实现营收 12.2 亿元,yoy+10%,qoq-2.6%,归母净利润1.39 亿元,yoy-23.5%,qoq-17.4%,扣非归母净利润 1.36 亿元,yoy-25.7%,qoq-30.6%,单季度毛利率30.7%,yoy-11.8%,净利率 12.7%,yoy-25%。

半导体材料业务占比持续提升,中国大陆营收高增速。分产品来看,2022年公司光刻胶及配套试剂营收 12.6 亿元,半导体化学材料营收11.4 亿元,电子特气营收 5.0 亿元,三大产品合计营收占比 68.0%。分地域来看,雅克科技中国大陆区域营收保持高增速,2022 年中国大陆营收 22.4 亿元,2017-2022年CAGR达到47.4%。随着中国集成电路产业蓬勃发展以及近年来的国产化需求,公司半导体材料布局丰富,产品有望加速导入国产客户,充分受益国产化进程。此外,公司LNG 保温绝热板材业务在手订单充足,有力支撑中长期业务营收增长。

盈利水平持续优化,费用率稳中有降。2022 年公司半导体化学材料(包括半导体前驱体材料和旋涂绝缘介质(SOD))毛利率 50.3%,电子特种气体毛利率36.9%,光刻胶及配套试剂毛利率 18.1%。目前半导体化学材料已成为公司披露毛利率中表现最强的板块,公司半导体前驱体业务近年来实现迅猛发展,一方面得益于主要客户 SK 海力士需求推动,此外国产化需求亦持续增长。分地域看,中国大陆业务毛利率高于海外,随着公司宜兴半导体材料产能扩充,盈利水平有望进一步提升。费用率方面,公司 2022 年销售、管理、财务费用率合计10.88%,同比下降 0.57 个百分点,随着营收体量攀升以及精益管控,近年来费用率呈现平稳向下趋势。

始终重视研发,国内产能基地爬坡,人均创收创利趋势向上。2018-2022年雅克科技研发费用持续增长,2022 年研发费用 1.28 亿元,占营收比重3%。优秀的研发团队和可观的研发资金投入是提升技术水平的重要保障。面对半导体行业国际政策变化影响,公司通过积极推进业务优化,推动产品研发,不断提升产品品质和服务水平。由于公司宜兴工厂正处于扩产爬坡状态,我们认为随着公司国产化基地产能建设完成,未来人均创收创利将呈现向上趋势。

2 前驱体:薄膜沉积核心材料,HBM 带动增量需求

2.1 前驱体:薄膜沉积工艺核心材料

雅克科技的半导体化学材料业务主要包括 SOD(Spin-on Dielectrics)产品和前驱体产品。SOD 产品主要应用在半导体存储芯片的浅沟槽隔离(STI)中作为隔离填充物,前驱体主要用于半导体存储、逻辑芯片制造的CVD 和ALD 沉积技术。UPChemical 的主要产品包括 SOD、TMA、HCDS、TEMAH、TEMAZ 等。

前驱体主要用于薄膜沉积工艺,包括 ALD 和 CVD 两种成膜技术。ALD(原子层沉积,Atomic Layer Deposition)是高度精确且可控的薄膜制造工艺。通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上吸附、反应而形成薄膜,在前驱体脉冲之间需要用惰性气体对原子层沉积反应器进行清扫,然后循环往复形成多层薄膜。CVD 利用气态物质通过化学反应在基底表面形成固态薄膜。ALD的特点包括的优点是可以做到精确的薄膜厚度控制,薄膜的均匀性和同质性得到有力保证,具备大面积沉积能力等。CVD 的特点包括成膜速率较高、薄膜纯度高、致密性好、应力小以及表面平滑等。

ALD 具有出色的均匀性、极好的保护性和原子级的光滑度。由于ALD是一种利用有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术。在ALD 工艺中,每次反应虽然不完全是沉积的单个原子层,但可以非常精确地控制薄膜的厚度,并在晶圆上实现优异的均匀性。此外 ALD 能够制造与晶圆形状高度吻合的薄膜层,而且器件图形的顶部、侧面和底部都沉积相同厚度的膜,这种出色的保形性对于形成高纵横比和 3D 结构至关重要。最后,ALD 产生的膜表面具有易于控制的化学成分,因此可以达到原子级的光滑度。

线宽持续缩小,深宽比不断增加,ALD 重要性日益凸显。ALD 最初由芬兰科学家提出并应用于制造多晶荧光材料 ZnS:Mn 和非晶Al2O3 绝缘膜,主要用于面板制造。然而,由于表面化学过程复杂且沉积速度较慢,在上世纪80 年代中后期,该技术并没有取得实质性的突破。到了 20 世纪90 年代中期,随着微电子和深亚微米芯片技术的发展,要求器件和材料的尺寸不断缩小,器件中的深宽比也不断增加,因此所使用的材料厚度降低到几个纳米的数量级。ALD 能够以原子级精度控制薄膜的厚度,同时保持优异的均匀性和覆盖率,满足高度集成的微电子器件对材料性能的严格要求。 制程节点结构升级、存储 3D 堆叠趋势推动前驱体需求。得益于7nm以下逻辑产能提升、3D NAND 堆叠层数增加以及 DRAM 制造发展到EUV 光刻,根据TECHCET统计数据,2021 年全球总体原子层沉积(ALD)/化学气相沉积(CVD)前驱体市场同比增长 21%达到 13.9 亿美元,预计在 2022 年增长12%至近15.6亿美元。分品类来看,随着整个产业对 ALD/CVD 工艺新材料需求日益增长,半导体前驱体市场规模持续增长,TECHCET 预计金属类前驱体未来5 年复合增速为7%,HighK前驱体 CAGR 5%,介电材料前驱体 CAGR 达到 8%。

2.2 HBM 市场高速增长,驱动前驱体材料需求

HBM 逐渐成为 GPU 存储的主流技术。HBM(High Brand Memory)是一种采用3D堆叠工艺的大容量高带宽 DRAM 存储,主要用于GPU 的内存。HBM 于2015年6月在 AMD 发布会上首次亮相,其通过采用堆叠的方式,将DRAM 堆叠在一起,并在每一个 die 之间用 TSV 方式连接。目前,GPU 的存储方案主要包括GDDR和HBM两种,而 HBM 虽然成本比 GDDR 高,但相较于GDDR 具有更低功耗、更高带宽的特点,逐渐成为主流 GPU 的标配。

AI 算力需求持续爆发,带动 AI 服务器逆势扩张,HBM 需求同步上升。大模型进一步拉动数据量井喷,算力需求指数增长,据TrendForce 统计,2022年高端搭载 GPGPU 的服务器出货量年增约 9%,预估今年AI 服务器出货量年增率可望达15.4%,2023-2027 年 AI 服务器出货量年复合成长率约12.2%,其中由于AI服务器追求的速度更高,其要求优先满足 DRAM 或HBM 需求,相较于一般服务器而言,AI 服务器多增加 GPGPU 的使用,因此以 NVIDIA A100 80GB 配置4 或8张计算,HBM 用量约为 320-640GB,在 AI 模型逐渐复杂化趋势下,必将同步带动HBM的需求上升,2022 年全球 HBM 容量约为 1.8 亿 GB,预计2023 年增长约60%达到2.9亿 GB,2024 年将再增长 30%,以 HBM 每 GB 售价20 美元测算,2022年全球HBM市场规模约为 36.3 亿美元,预计 2026 年市场规模将达127.4 亿美元。

HBM 产品加速迭代,前驱体用量提升。自 2014 年首款硅通孔HBM 产品问世至今,HBM 技术已经发展至第四代,最新的 HBM3 带宽、堆叠高度、容量、I/O速率等较初代均有多倍提升,HBM 迭代速度加快,SK 海力士于2021 年10 月宣布成功开发出容量为 16GB 的 HBM3 DRAM,2022 年 6 月初即宣布量产。仅过去10个月,SK海力士官网再次宣布已成功开发出垂直堆叠12 个颗DRAM 芯片、容量高达24GB的 HBM3 新品,并正在接受客户公司的性能验证。与此同时,海力士第五代HBM内存 HBM3E 已在路上。英伟达于 2023 年 8 月8 日发布的最新GH200预计将搭载HBM3E 内存。随着 HBM 堆叠 DRAM 裸片数量逐步增长到8 层、12 层,对前驱体材料的需求也将快速增长。

HBM 市场三分天下,雅克科技前驱体材料供货龙头。从市场格局来看,HBM的市场份额仍由三大家所主导。根据 TrendForce,2022 年全年SK 海力士占据了HBM全球市场规模的 50%。其次是三星,占 40%,美光占10%。TrendForce预测,今年海力士和三星的 HBM 份额占比约为 46-49%,而美光的份额将下降至4%-6%,雅克科技为 SK 海力士的核心供应商之一,且与三星电子、美光形成稳定的业务合作关系,并在进一步布局芯片制造先进制程配套的前驱体材料,推出新的High-K材料及超高/低温硅类产品,部分产品已经进入客户端测试,其中高K前驱体是集成电路制程进入 28nm 后所必备的前驱体材料。因此,我们认为伴随HBM市场规模的持续扩大,雅克科技有望深度受益客户前驱体材料需求增长。

2.3 海外龙头引领全球市场,雅克前驱体国内外均有布局

国外企业深耕领域已久,市场集中度较高。半导体前驱体材料具有技术门槛高、开发难度大的特点,目前全球半导体工艺用的前驱体供应厂商主要为海外企业,国内厂商的市场占有率和产品国产化率均极低,海外企业主要包括德国默克,法国液化空气,美国英特格,日本 Tri Chemical,韩国Soul-Brain、DNF、HansolChemical 等。国内企业在半导体前驱体材料领域发展较晚,目前国内主要半导体前驱体材料供应商有南大光电、雅克科技、中巨芯等;2022 年默克市场份额为33.48%,液化空气市场份额为 29.6%,SK Material 市场份额近7%。整体来看,半导体前驱体市场高度集中,全球前三企业市场份额高达70%;中国作为半导体用前驱体主要市场之一,根据新思界产业研究中心、QY Research 统计,2021年以上三家公司国内合计市占率达 76%,进口替代市场广阔。

雅克科技收购韩国 UP Chemical 切入前驱体业务领域,国内外市场双轮驱动。2016年雅克联合国家集成电路产业大基金等成立江苏先科,收购韩国前驱体厂商UPChemical,2018 年 4 月雅克实现了对 UP Chemical 的100%控股。江苏先科和UPchemical 积极开拓国内、国际两个市场,不断拓展新客户和新产品的应用。其中UP Chemical 是全球领先的半导体级 SOD 和前驱体产品供应商,是全球顶级储存芯片厂商 SK 海力士的核心供应商,并与三星电子、美光等国际大厂保持长期稳定合作关系,技术积累与客户资源丰富,根据QY Research 统计,2022年半导体用前驱体市占率 UP Chemical 排名第四,国内与长江存储、合肥长鑫等芯片制造知名企业形成了稳定的业务合作关系。

产品品类丰富,公司是全球领先的前驱体供应商之一。公司产品在DRAM可以满足全球最先进存储芯片制程 1b、200X 层以上NAND、逻辑芯片3 纳米的量产供应。前驱体材料拥有自主知识产权并获得多项国际发明专利,产品种类丰富,覆盖硅类前驱体、High-K 前驱体、金属前驱体,可以灵活根据下游客户的不同工艺选择不同结构的产品,定制化满足不同客户的产线需求。前驱体成熟产品,在国际领先的半导体客户实现量产供应多年,完全满足国内所有技术节点的客户需求,主流产品国内进入放量阶段,产品销量和竞争力稳居市场前列。其中,投资20.15亿元的江苏先科宜兴生产基地已具备本地化供应能力,前驱体部分产能可达4-500 吨/年,可匹配大客户扩产需求。 布局未来,持续研发夯实前驱体核心技术能力。雅克科技前驱体方面诸多在研项目持续进行,开发具有特定需求的 High-k 材料提升客户粘性,Ti/TiN沉积用TiPrecursor 开发项目布局下一代技术转换,预实现代替Halide-Free材料,通过新产品开发实现新领域市场开拓,以做到在客户技术转换时迅速应对客户要求,抢占市场份额,树立品牌形象;DRAM 上部电极用新Precursor 开发、ALOSP材料开发项目分别布局韩国客户下一代 DRAM 电极材料、Capacitor 材料,深度绑定客户;同时的高纯度前驱体材料输送设备的研发,有望将输送距离提高到100m以上,可根据工艺自动化地进行不同浓度或者不同类型显影液的切换,极大的提高了生产效率和成品质量,预期在 2023 年实现新增销售额300 万元。

3 光刻胶:面板产业东移,光刻胶国产化加速渗透

3.1 光刻胶:光电信息产业重要耗材

光刻胶是光电信息产业微型图形加工的重要耗材。光刻胶又称光致抗蚀剂,在光刻环节中,光刻胶被涂抹于衬底材料上,经过紫外光、电子束、离子束、X射线等光线作用后,光刻胶溶解度发生变化,从而在衬底材料上形成与掩模版相同的图形。

从显影原理来看,光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶是曝光区域可溶的光刻胶,在光照射后被曝光区域被显影液溶解,而掩模版覆盖的部分不被溶解。负性光刻胶是指曝光区域不可溶的光刻胶,在光照射后掩模版覆盖的没有被曝光的区域被显影液溶解,而被曝光部分保留。由于负胶在吸收显影液后会溶胀,正胶的显影效果会更好,可以达到更高分辨率,所以对精细度要求高的领域往往会采用正胶,正胶价格也通常相对更高。

从下游应用来看,光刻胶主要分为半导体光刻胶、面板光刻胶、PCB光刻胶,面板和半导体光刻胶国产化率低亟需突破。由于半导体和面板工艺要求的分辨率远高于 PCB,因此技术难度相比 PCB 光刻胶更大,国产化率很低。半导体光刻胶方面,根据 2022 年 TrendBank 光刻胶产业大会上公布的数据,8 英寸硅片采用的KrF 光刻胶国产化率不足 5%,只有少量产品实现替代。面板光刻胶方面,2021年我国面板光刻胶整体国产化率仅 13.8%。我国光刻胶的生产主要集中在低端PCB光刻胶,半导体光刻胶和面板光刻胶是急需国产替代的突破的重点,也是雅克科技主要涉足的市场。

面板光刻胶主要分为 TFT 正胶、触控用光刻胶、彩色光刻胶、黑色光刻胶、透明光刻胶(PS/OC 光刻胶),分别用于 TFT Array 层、ITO 层、彩色滤光片、黑色滤光片、液晶层隔离支撑/平坦化绝缘保护层的制造工艺。TFT 正胶用于面板 TFT Array 段的光刻环节,随工艺升级正胶需求量提升。Array工艺用于在玻璃基板上形成大量的晶体管阵列,包括洗净、CVD/Sputter成膜、光刻、显影、曝光、刻蚀等环节,最终在玻璃基板上形成4-5 层薄膜的图案。TFT正胶用量与曝光次数有关,传统的α-Si 工艺LCD 面板通常曝光4-5次,而近年来高端的 LTPS 工艺需要曝光 8-9 次,使得光刻胶的用量上升。

彩色光刻胶(RGB 光刻胶)用于彩色滤光片(CF,Color Filter)的制作,用于形成 RGB 着色图案。彩色滤光片是红、绿、蓝三原色形成的滤色膜,产生红、绿、蓝三原色,根据驱动 IC 控制电压的不同,从而在不同配比下混合形成各种颜色。彩色滤光片是面板关键原材料,占面板总成本的14%-16%,一般由面板厂商自制。

透明光刻胶同样用于彩色滤光片制作,起到保护和隔离作用。透明光刻胶主要包括 OC 光刻胶和 PS 光刻胶,分别用于 OC 层和PS 层的制作工艺。OC(OutCoat)层起到保护作用,用于保护彩色滤光片上的颜色。一般OC 仅用于高端工艺IPS(In-Plane-Switching)。PS(Photo spacer)是隔离柱,用于将面板中的彩色滤光片和 TFT 层进行隔开。

彩色光刻胶市场规模占比最大,透明光刻胶国内仍为空白。面板光刻胶中市场最大的为彩色光刻胶,占比达到 51%。透明光刻胶目前国产化率最低,尚未有国产厂商真正实现量产突破。

3.2 中国大陆光刻胶市场快速增长

全球光刻胶市场以中低个位数增长。根据 Research And Markets 公司“GlobalandChina Photoresist Industry Report, 2019-2025”数据,2018 年全球光刻胶市场 87 亿美元,年均增长 5.7%,其中中国市场为72.8 亿人民币,占全球市场的12.1%。根据 Trendbank 数据,2021 年全球半导体光刻胶市场为22.72亿美元。根据 CINNO Research,至 2025 年全球面板及半导体正型光刻胶市场规模将达到57 亿美金,2020-2025 年 5 年复合增速 3.2%。

面板和半导体产能提升,中国大陆光刻胶市场规模快速增长。根据Trendbank数据,2019-2021 年中国大陆面板光刻胶市场规模复合增速28.3%。2022年受到面板市场周期下行影响导致面板厂商稼动率下降,中国大陆面板光刻胶同比下滑4.9%。根据 Trendbank 数据,受益于中国大陆晶圆厂扩产,2019-2022年中国大陆半导体光刻胶市场规模符合增速达 23.15%。

全球面板产能东移,面板光刻胶国产替代空间打开。随着韩国面板厂商产能逐渐退出,中国大陆面板产能占全球份额持续提升。根据DSCC 预测,韩国面板产能份额从 2020 年的 19%下降至 2022 年的 12%,预计2025 年韩国产能份额将下降至8%。2022 年中国大陆面板产能份额达到 67%,预计到2025 年中国大陆面板产能份额将提升至 70%。考虑到:1)光刻胶是关键原材料,成本占比较高,在彩色滤光片的成本中,光刻胶占成本的高达 27%左右。2)面板整机厂位于微笑曲线底部,毛利率低盈利能力差,且面板国产化率提高、价格中枢持续下降,面板厂商降本需求强烈。因此出于供应链安全、降本、本土化服务等考量,大陆面板厂商国产替代意愿强烈,面板光刻胶国产厂商的可触达市场将随着面板产能向大陆转移而持续打开。

短期看,面板光刻胶市场将受益于面板景气度回升。考虑到光刻胶是面板生产的耗材,其用量=面板产能*稼动率*单位消耗量。2023 年以来随着面板市场需求回暖、价格触底反弹,面板行业景气度提升,面板厂商上调稼动率,产量将有所回升,带动面板光刻胶市场回暖重回高增长。

3.3 技术壁垒高筑,雅克面板光刻胶国内领先

全球光刻胶市场参与者以日韩厂商为主。面板光刻胶方面,各细分子赛道竞争格局差异较大。TFT 正胶市场德国默克呈现一家独大的局面,2018 年市占率高达45.7%。其他的面板光刻胶参与者以日韩厂商为主。彩色光刻胶市场主要参与者有住友化学、JSR、LG 化学、三星 SDI、东洋色材、三菱化学、DNP 等,透明光刻胶市场主要参与者有三阳化学、JSR、三菱化学等。

光刻胶的核心技术难点在于树脂材料。光刻胶由感光树脂、增感剂、溶剂与助剂构成。其中感光树脂是光刻胶最关键的成分,其是一种高分子聚合物,作为光刻胶的“骨架”,将光刻胶中不同材料聚合起来。树脂的结构设计涉及单体的种类和比例,会直接决定光刻胶在特定波长下可以达到的线宽、碱溶解速率的特性,从而决定曝光能量、能量窗口、线宽边缘粗糙度等。此外树脂的分子量、分散度等会影响光刻胶的胶膜厚度、耐刻蚀性、附着力等。即树脂的质量决定了光刻“成画”的水平,而树脂质量的稳定性决定了每一幅画的水平是否稳定。根据集成电路材料产业技术创新联盟的光刻胶专利分析报告,全球5483 件光刻胶专利中69%的专利涉及树脂的研发。

树脂材料的难度包括合成技术、放大稳定性和金属离子去除。合成技术方面,目前工业化的技术有自由基聚合技术和阴离子聚合技术。目前常用的是自由基聚合技术,这种技术难度较低容易产业化,但缺点是分散度难以控制到很小,且难达到特定的线宽边缘粗糙度。阴离子聚合技术可以更好的控制分散度,实现更高的光刻效果,但全球只有信越化学、JSR 等少数公司具备这一技术。放大稳定性是指每次生产的分子量和分散度要保持一致性,其与金属离子的去除核心考验厂商的是生产管理控制和质量控制能力。 TFT 光刻胶树脂材料较特殊,而其他面板光刻胶树脂体系相似。TFT光刻胶为正胶,其他面板光刻胶均为负胶,导致 TFT 正胶的树脂材料与其他面板光刻胶有较大的差异。TFT 光刻胶的树脂体系采用的是酚醛树脂,而其他面板光刻胶采用的是丙烯酸类、环氧类、光敏聚酰亚胺、聚酯类等。

光刻胶的调配配方还需要强 know-how 积累。不同的光刻过程对光刻胶的具体要求也不同,即使类似的光刻过程,不同客户也会有不同要求。通过调整光刻胶配方,满足差异化应用需求,也是光刻胶制造商核心技术之一。雅克布局三大类面板光刻胶,进展国内领先。目前雅克已量产TFT 正胶和彩色光刻胶,同时布局透明光刻胶(PS/OC 胶)。TFT 正胶方面,雅克通过收购江苏科特美进行布局,并引入默克背景研发负责人。2019 年,雅克参股江苏科特美新材料有限公司 10%股权,该公司的主要运营实体是韩国Cotem,产品是TFT-PR及光刻胶辅助材料(显影液、清洗液等)、BM 树脂。2020 年8 月,雅克增资收购后拥有科特美 55%股权,成为控股子公司。雅克参股后,2019 年7 月,吴世泰博士加入 Cotem 担任研发负责人,吴世泰博士从 1997 年开始加入默克集团,拥有20年以上的光刻胶研发工作经验。

积极推进面板光刻胶核心技术升级。产品矩阵方面,Cotem 用于LCD/OLED工艺的产品覆盖 1.5-3μm 分辨率,用于 LTPS 的 TFT 正胶产品覆盖1.3-1.5μm。核心技术方面,雅克积极推进树脂材料的自研工作,截至2022 年末,公司的TFT正胶自研高解析度酚醛树脂研发正处于中试阶段。彩色光刻胶方面,雅克通过收购 LG 化学事业部进行布局。彩色光刻胶方面,通过收购 LG 化学下属的彩色光刻胶事业部,掌握核心技术。2020 年,以580亿韩元(约 3.3 亿元)购买 LG 化学下属的彩色光刻胶事业部的部分经营性资产,收购的资产包括存货、专利等,使得公司承接了LG 化学较强的彩色光刻胶树脂合成能力。LG 化学是全球彩色光刻胶龙头,2018 年,LG 化学在全球彩色光刻胶市场份额排名第三,达到 14.2%。

客户导入顺利,产能持续扩张。客户方面,Cotem 多种TFT 正胶自2020年开始向客户批量供货,涉及多种产品及应用领域。2022 年,公司为三星电子、LGDisplay、京东方、华星光电、惠科等知名面板供应商批量供应产品,新产品持续导入客户。产能方面,根据公司 2020 年非公开发行股票募投项目,拟投资8.5亿元用于“新一代电子信息材料国产化项目-光刻胶及光刻胶配套试剂”项目的建设,实施后将建成光刻胶产能总计达 19680 吨/年,预计公司产能将继续稳步提升。截至2022年底,公司拥有 TFT 正胶产能 4800 吨/年,产能利用率为72%,彩色光刻胶产能3000 吨/年,产能利用率为 86%。

4 LNG 板材:LNG 运输船需求爆发,复合板材供不应求

天然气是未来 10 年增长最快的化石燃料。天然气作为“碳中和”目标的过渡式清洁能源,其需求将在 2035 年前保持强劲的增长。BP 预计,到2035年石油、天然气和煤炭仍将是主要能源来源,占当年供应总量75%以上,但低于2015年的86%。天然气是增速最快的化石燃料,到 2035 年将超过煤炭成为全球第二大燃料。

LNG 贸易量占总天然气贸易总量比例不断提升。天然气的运输方式分为气体管道运输和 LNG 运输。LNG(Liquefied Natural Gas)即液化天然气,是气态天然气经过-162℃低温冷冻工艺后形成的低温液态燃料,可以在常压下存储运输。由于LNG 在天然气的 4000 公里以上的远距离运输中更具有经济性,近年来LNG贸易量占总天然气贸易量比例不断提升。LNG 主要通过LNG 运输船来实现,带动近年来LNG 运输船订单持续增长。

短期看欧洲需求大增,LNG 运输船订单爆发式增长。受地缘政治冲突影响,2022年欧洲 LNG 进口量增长 60%,用以取代从俄罗斯进口的天然气资源。LNG贸易量大幅上升导致 LNG 运输船运力紧张供不应求,LNG 运费价格大幅上涨,从而刺激新增 LNG 运输船的需求。根据 Clarksons 数据,2021Q3 以来LNG 运输船季度在手订单始终保持环比正增长,2023 年 Q3 订单数量达到334 艘,创下历史新高。

突破韩国垄断,LNG 运输船国内船厂份额提升。从LNG 运输船厂的竞争格局来看,由于 LNG 运输船具有较高的技术壁垒,全球 LNG 运输船船厂主要以韩国船厂为主,被韩国三星重工、韩华海洋、现代重工三大船厂所垄断。近年来,随着我国船厂不断在 LNG 运输船等高端气体船型中加大研发投入,LNG 运输船技术实现突破,国内船厂在全球 LNG 运输船份额有所提升。2023 年6 月,根据Clarksons统计,LNG 在手订单中有 20%来自于中国船厂,其中沪东造船厂和江南造船厂最为领先,分别拥有 LNG 在手订单 43 艘和 9 艘,占比达到13%和3%。

LNG 保温绝热板材是 LNG 运输船的重要原材料之一,雅克LNG 板材国内领先。LNG板材是薄膜型液货维护系统的核心材料。由于液化天然气的温度范围极低(-161到-164℃),因此需要使用高性能的低温绝缘材料来构建薄膜型液货维护系统,从而减少 LNG 在运输过程中产生的自然蒸发现象。薄膜型液货围护系统中,法国GTT 公司的 MARK III 系统和 NO96 系统为最主流的技术,占到全球90%以上的份额,而 LNG 板材是这两项技术中用的核心材料。2019 年9 月,雅克获得了GTT公司对 MARK(III/Flex)型液货围护系统绝缘板相关材料的认证。全球获得GTT认证的公司仅 3 家,雅克是国内首家也是唯一一家获得GTT 认证的公司,另外2家为韩国的 Hankuk Carbon 和 Dongsung Finetec。

雅克 LNG 产能持续扩充,深度受益国产 LNG 船需求。2022 年,雅克与沪东中华造船、江南造船厂、大连造船等船舶制造企业签订80 多条LNG 运输船及双燃料集装箱船的销售合同及有条件生效合同。由于船舶交付周期长达3-4年,根据Clarksons 数据,国内新增 LNG 运输船大规模交付将集中在2024 年及以后,雅克积极扩产以保障 LNG 板材的顺利交付。目前雅克LNG 板材产能LO3+型12万件,MarkIII/GST 型 6 万件,在建二期产能 MarkIII/GST 型8 万件,预计将于2023年年底达成,达产后将满足年产能 30 条船的生产能力,可以满足未来几年在手订单交付的要求。

5 电子特气:应用场景广泛,国产化潜力巨大

电子气体被称为半导体材料的“粮食”和“源”,电子气体包括电子大宗气体与电子特种气体,是集成电路、显示面板、半导体照明、光伏等行业生产制造过程中不可或缺的关键性材料,是集成电路制造的第二大制造材料,仅次于硅片,占晶圆制造成本的 13%。电子特种气体品类众多,广泛应用于集成电路光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环节,主要分为三氟化氮等清洗气体、六氟化钨等金属气相沉积气体等。

中国集成电路用电子特气占比低于全球水平,仍有上升空间。根据前瞻产业研究院数据显示,全球范围内电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的 71%,应用于显示面板行业的占比 18%。我国电子特种气体应用于集成电路行业的需求占比为 42%,应用于显示面板行业的占比37%。我国集成电路行业电子特种气体的需求相对较低,主要原因为我国的集成电路产业技术水平和产业规模与世界先进国家和地区还存在一定差距,而显示面板产业经过多年持续发展,我国已成为全球最大的产业基地。

2022 年全球电子气体市场规模近 70 亿美金。根据TECHCET 数据,全球电子特种气体的市场规模 2017 年约 36.91 亿美元,2020 年增长至41.85 亿美元,2021年进一步提升至 45.38 亿美元,2017-2021 年 CAGR 5.3%,预计2025 年市场容量将超过 60 亿美元,2021-2025 年 CAGR 达到 7.33%。2021 年全球电子气体市场规模约 62.51 亿美元,其中电子特种气体占 72.6%,电子大宗气体占27.4%。

我国电子特气需求高速增长。近年来电子气体下游产业技术快速更迭。集成电路领域晶圆尺寸从 6 寸、8 寸发展到 12 寸甚至 18 寸,制程技术从28nm到7nm;显示面板从 LCD 到刚性 OLED 再到柔性、可折叠OLED 迭代;光伏能源从晶体硅电池片向薄膜电池片发展等。下游产业的快速迭代驱动关键材料电子特气精细化程度持续提升。此外,随着全球半导体、显示面板等电子产业链不断向亚洲、中国大陆地区转移,近年来以集成电路、显示面板为主的电子特气需求快速增长。根据SEMI,预计 2025 中国电子气体市场规模将提升到316.6 亿元,2021-2025年CAGR12.8%。

海外龙头主导全球电子气体市场,国产替代空间大。根据TECHCET 数据,全球电子气体主要生产企业林德、液化空气等前十大企业,合计占全球电子气体90%以上市场份额。其中,林德、液化空气、大阳日酸和空气化工4 大国际巨头市场份额超过 70%。这些国际大型电子气体企业通常同时从事大宗电子气体业务和电子特种气体业务,大宗电子气体业务企业需要在客户建厂同时,匹配建设气站和供气设施,借助其较强的技术服务能力和品牌影响力为客户提供整体解决方案,具有很强的市场竞争力。

电子特气行业主要有技术壁垒、认证壁垒与资质壁垒。1)技术壁垒:特种气体在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术,以及客户对纯度、精度等的高要求,对行业的拟进入者形成了较高的技术壁垒。目前大宗气体提纯净化的生产技术、特种气体保供的生产技术等关键性技术,国内仍然存在卡脖子的现象。2)认证壁垒:作为关键性材料,特种气体的产品质量对下游产业的正常生产影响巨大,因此下游客户尤其是集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等高端领域客户对气体供应商的选择均需经过审厂、产品认证2 轮严格的审核认证,其中光伏能源、光纤光缆领域的审核认证周期通常为0.5-1 年,显示面板通常为1-2年,集成电路领域的审核认证周期长达 2-3 年。3)资质壁垒:工业气体属于危险化学品,在其生产、储存、运输、销售等环节均需通过严格的资质认证,取得《安全生产许可证》《危险化学品经营许可证》《道路运输经营许可证》《移动式压力容器充装许可证》等多项资质。资质获取作为工业气体行业生产经营的前置程序,严格的资质审核对行业新进入者形成了较高的资质壁垒。

自 2009 年以来,为解决半导体材料“卡脖子”问题,国产电子特气行业得到国家政策大力支持。2009 年,科技部在《国家火炬计划优先发展技术领域》中首次将专用气体列入优先发展的“新材料及应用领域”中的电子信息材料。2017年1月工信部等四部委首次提出“加快高纯特种电子气体研发及产业化,解决极大规模集成电路材料制约”。 雅克科技的电子特气业务主要通过全资子公司科美特进行。科美特的主要业务包括含氟类特种气体的研发、生产、提纯与销售,主要产品为六氟化硫和四氟化碳。六氟化硫广泛应用于电力设备行业、半导体制造业、冷冻工业、有色金属冶炼、航空航天、医疗(X 光机、激光机)、气象(示踪分析)、化工等多个行业和领域,四氟化碳则应用于刻蚀、清洗、激光、制冷、航空航天、金属冶炼与塑料等领域。

科美特是国内最大的六氟化硫生产厂商,公司四氟化碳进入台积电供应链。科美特的下游终端客户包括英特尔、德州仪器、台积电等全球半导体各领域龙头。2018年,雅克科技购买资产暨关联交易报告书中指出,当时科美特六氟化硫设计产能8500 吨/年,是国内中国西电、平高电气、山东泰开等主要电力设备生产商的第一大六氟化硫供应商。四氟化碳设计产能 1200 吨/年,2016 年公司半导体级四氟化碳成功进入台积电供应链。截至 2022 年,据雅克科技年报,公司六氟化硫与四氟化碳设计产能已分别达到 12000 吨/年与2000 吨/年,产能稳步增长支撑业务长期成长。

6 硅微粉:EMC 封装关键材料

硅微粉是由结晶石英、熔融石英等为原料,经研磨、精密分级、除杂等工艺加工而成的二氧化硅粉体。硅微粉是无毒、无味、无污染的无机非金属功能性材料,具有高耐热、高绝缘、低线性膨胀系数和导热性好等优良性能,可被广泛应用于电子电路用覆铜板、芯片封装用环氧塑封料以及电工绝缘材料、胶粘剂、陶瓷、涂料等领域,在消费电子、家用电器、移动通信、汽车工业、航空航天、国防军工、风力发电等行业所需的关键性材料中占有举足轻重的地位。

硅微粉按照可按形貌与原材料分为不同的种类。根据粉体颗粒形貌可以将硅微粉分为角形硅微粉和球形硅微粉,根据原材料的不同又分为角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉。熔融硅微粉是选用熔融石英、玻璃类等材料作为主要原料,经过研磨、精密分级和除杂等工艺生产而成,性能上显著优于结晶硅微粉;球形硅微粉是以精选的角形硅微粉作为原料,通过火焰法加工成球形的二氧化硅粉体材料,具有流动性好、应力低、表面积小和堆积密度高等优良特性。

球形硅微粉由角形粉经过一系列工艺流程制备而成,具有表面流动性强、应力分布均匀、摩擦系数小三大优点,未来占比将持续提高。1)流动性强:球形粉与树脂混合均匀,形成薄膜时表面流动性强,树脂用量少,粉的含量高,可达90.5%的质量比,填充效果更好,从而使得塑封料的热膨胀系数和导热系数都更低,更接近单晶硅的性能,提高电子元器件的质量;2)应力分布均匀:球形粉塑封料的应力分布均匀,强度高,相比角形粉,应力集中程度降低了40%。因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且在运输、安装、使用过程中更耐用,不容易损坏;3)摩擦系数小:球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,与角形粉相比,模具的寿命可延长一倍,塑封料的封装模具价格昂贵,有的还需进口,这对于降低封装厂的成本,提高经济效益具有重要意义。日本企业占据球形硅微粉 70%以上的份额,龙头市占率高。全球硅微粉市场主要有日本、美国和中国等国家的企业,其中日本企业在高端硅微粉,特别是球形硅微粉的生产和应用方面具有先发优势和技术壁垒,电化株式会社、日本龙森公司和日本新日铁公司三家企业合计占据了全球球形硅微粉70%的市场份额。美国也是全球硅微粉的重要生产和消费国,拥有多家硅微粉生产企业,如美国卡伯特公司、美国伊马特公司等。美国卡伯特公司是全球最大的金属氧化物纳米颗粒生产商之一,其产品包括二氧化硅纳米颗粒。 中国企业生产的硅微粉偏低端,高端球形硅微粉仍然依赖进口。中国是全球硅微粉最主要的生产国、消费国和出口国,在全球硅微粉行业发展中扮演重要角色。中国硅微粉企业主要生产角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉,基本能满足国内市场需求,也有部分出口,但大部分产品档次较低,国内市场需求的高档硅微粉如球形硅微粉仍依赖国外进口,联瑞新材和华飞电子(雅克科技)是国内球形硅微粉的主要生产企业。

硅微粉市场规模有望达到 55 亿元,量价齐升推动高速增长。根据中国粉体网援引新思界产业研究中心发布的《2022-2027 年中国硅微粉行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,中国 2021 年硅微粉市场规模为24.6 亿元,预计2025年将增长至 55.0 亿元,CAGR 达 22.3%。我们认为硅微粉市场的高速增长主要系下游的电子信息产业,尤其是覆铜板、环氧塑封料、半导体等领域的发展,随着5G、半导体等行业的推动,相关产品朝着更加高精尖的方向发展,对硅微粉性能和品质的要求越来越高,出货价格出现结构性上行,同时伴随出货量的上升,量价共同促进了硅微粉市场的持续增长。

下游应用领域广泛,精细化和球形化是未来发展趋势。硅微粉目前有多个常见应用领域,其中覆铜板、环氧塑封料、电工绝缘材料、胶黏剂中已有广泛的应用,除此之外还可用于涂料、橡胶、塑料、人造石英板中。硅微粉在不同的领域有着各自的质量标准,所以硅微粉的选择要考虑到下游行业的需求,综合比较成本、效能、性能等多个方面,随着我国经济社会水平的不断提升,硅微粉的应用研究将更多地聚焦于以球形硅微粉为原料制造的高端覆铜板、高端涂料、高性能胶黏剂、绝缘材料等高科技领域,精细化和球形化将是未来硅微粉应用的发展趋势。

硅微粉市场规模逐渐扩大,产品高端化持续进行。2023 年上半年,华飞电子在客户开拓、产品研发方面取得新进展,公司的球形氧化铝等产品已经开始向客户稳定供货,反馈良好,亚微米球形二氧化硅研发完成,并向部分客户进行销售,其他新材料的研发也在按计划推进中,公司硅微粉业务的市场份额得到巩固。在中高端产线方面,雅克科技新一代大规模集成电路封装专用材料国产化项目已有4 条球形硅微粉生产线投产,主要产品为中高端EMC 球形封装材料,产能逐渐释放,产品高端化占比提升。当前公司具备中高端EMC 球形封装材料、MUF用球形硅微粉、LOW-α球形硅微粉等高端材料,有助于实现国产化的进一步突破。


(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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