2024年万润股份研究报告:三拐点共振,合成材料平台估值重塑

  • 来源:国盛证券
  • 发布时间:2024/04/28
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万润股份研究报告:三拐点共振,合成材料平台估值重塑。高性能化学品合成平台,三拐点共振。公司深耕高难度有机合成超过三十年,现已拥有约10000种化合物的生产技术,其中约4000种已投入市场。站在当下,公司有望迎来三重拐点。拐点一:过去,公司主要生产上游单体,现顺着产业链向下延伸至材料端,增厚盈利;拐点二:过去,公司主要收入来自海外,当前在下游重磅战略投资者的参股扶持下,集中发力进军国内市场,奏响自主知识产权材料最强音;拐点三:过去,公司产品用于LCD、柴油车尾气净化等传统下游,现发力于OLED、半导体领域先进材料。公司目前市值对应2023年利润仅13.8倍PE,当下处于过去五年以来最安全的估值水...

1. 万润股份:高性能化学品合成平台

1.1. 高性能化学品合成“国家队”

公司是国内有机合成龙头平台型厂商,背靠央企中节能环保。公司前身烟台开发区精细 化工公司成立于 1992 年,深耕有机合成 30 余年,依托于强大的研发团队和自主创新能 力,年均开发产品数百种,现拥有约一万种化合物生产技术,下游产品由传统液晶单晶、 沸石分子筛、OLED 升华前材料不断扩展至高附加值、先进新型显示材料、半导体材料 领域,包括 OLED 终端材料、高性能 PI 材料、半导体光刻胶单体/树脂、PEEK 树脂、钙 钛矿材料等。

公司现有产品管线:公司产线多为柔性,可根据市场需求调整产品结构。截至 2023 年 报数据,公司功能性材料产能合计 11365 吨,其中沸石分子筛公司理论产能近万吨,光 刻胶树脂产能 65 吨,九目化学 OLED 升华前及其他功能材料产能 140 吨;医药材料合 计产能 310 吨。

公司在建项目:1)蓬莱一期项目:投资 18 亿元,建设电子材料、特种工程材料、新能 源材料合计 7900 吨;2)本部二期 C01 项目:投资 6.7 亿元,建设液晶材料 500 吨;3) 九目化学二期:建设 OLED 及其他功能性材料合计 280 吨;4)九目化学 A04 项目:总 产能 70 吨;5)三月科技新型光电材料项目:总产能 30 吨。

公司大股东为央企中国节能,股东实力雄厚。公司实际控制人中节能环保集团是国务院 国资委监管的唯一一家主业为节能减排、环境保护的央企,截至 2024Q1 持股比例 27.11%,鲁银投资持股 6.36%。公司全资子公司包括烟台万润药业、蓬莱新材料、万润 美国(下属 MP Biomedicals 为全资孙公司)、海川化学等,其他核心子公司包括三月科 技(主营 OLED 终端材料、高性能 PI 成品材料)、九目化学(主营 OLED 升华前材料)。

1.2. 历史增长稳健,盈利能力强劲

业绩增长穿越牛熊,复合回报丰厚。2015 年起,随着公司液晶、OLED 材料放量,以及 沸石系列环保材料二期扩建项目的陆续建设并投产,公司业绩迎来快速上涨期。具体来 看,2015 年公司实现营收 16.3 亿,同比+52.6%(其中显示材料营收占比 56%,营收 体量同比+23%;沸石分子筛营收占比 33%,营收体量同比+255%);实现归母净利润 2.6 亿,同比+167.1%。 2023 年业绩实现逆市正增长。2023 年公司实现营收 43.05 亿元,同比下滑 15.3%;实 现归母净利润 7.63 亿元,同比增长 5.8%。营收同比下滑主要系医药板块 MP 公司抗原 检测试剂盒下游市场需求变化;利润实现增长主要系新型显示、半导体材料持续放量, 产品结构高端化转变。

持续高研发投入,盈利能力强劲。随着公司高附加值产品持续放量,公司 2023 年毛利 率、净利率分别为 42.49%、20.48%。2023 年公司销售费用率、管理费用率、研发费 用率、财务费用率分别为 3.10%、8.41%、8.47%、-0.27%,其中公司研发投入高达 3.65 亿元,新兴领域产品布局持续加码。

公司财报中划分功能性材料、生命科学与医药两大业务板块。功能性材料板块包括液晶 单体、沸石分子筛、OLED 材料(升华前、成品)、PI 材料、半导体材料(光刻胶、清洗 剂添加材料等)、新能源材料(锂电池电解液添加剂、钙钛矿材料),2023 年占收入 78%, 业务毛利率 44%;生命科学与医药板块包括了医药中间体、原料药、成药制剂、生命科 学、体外诊断等领域,2023 年占收入 20%,业务毛利率 36%。

2. 三重拐点共振,业绩估值迎双击

2.1. 拐点一:立足技术平台,由上游单体延伸至材料

万润是底蕴深厚的有机合成平台型龙头。有机合成是贯穿公司各条业务线的底层技术。 依托有机合成能力,万润起步于液晶单体,供应全球液晶混晶龙头德国默克,2010 年收 购液晶中间体供应商海川化学、九目化学。后期九目化学主要专注于 OLED 中间体、升 华前材料,海川化学专注于液晶中间体等,进而由万润药业延伸至原料药以及制剂业务, 逐步形成了业务遍布显示(LCD、OLED)、大健康、环保等领域的平台型化学品布局。 立足合成能力,由上游单体延伸至材料。OLED 材料方面,公司经营 OLED 中间体、升 华前材料的子公司九目化学也成长至 9 亿元收入体量,未来的成长重心集中在经营 OLED 终端材料的三月科技;PI 方面,公司已具备 PI 单体的生产能力,未来将向下游延伸生 产高附加值 PSPI、TFT-PI、TPI 成品材料;光刻胶方面,公司约在十年前开始开展光刻 胶单体材料的开发,近年来开始逐步向国外与国内供应。目前在半导体制造材料领域的 相关产品主要包括光刻胶单体、光刻胶树脂、光致产酸剂等,目前已有相关产品实现供 应,未来有望承担国内先进制程半导体光刻胶上游原材料供应的重任。

2.2. 拐点二:战略投资者入股,奏响国内自主创新最强音

出海经营三十载,中国大陆以外地区收入占 79%。过去,万润的终端销售主要位于海 外。液晶单晶方面,1994 年公司液晶材料进入国际市场,目前公司为德国默克核心供应 商;沸石业务方面,2008 年公司环保材料进入国际市场,目前公司是庄信万丰的核心供应商,庄信万丰在柴油车尾气治理领域的市场份额超过 50%;九目化学为升华前材料龙 头亦供应全球 OLED 面板客户;医药方面,2003 年公司医药业务进入国际市场,2016 年公司收购全球领先的医药集团 MP 旗下生物制药业务部门 MP Biochemicals。

核心子公司获小米、京东方为主要 LP 的投资平台、深圳知名产业机构参股,奏响材料 自主化最强音。2023 年 11 月 23 日,公司公告子公司三月科技引入三方战略投资者并 签署《增资协议》,具体包括: 瀚星创业投资有限公司:认购方为小米科技有限公司全资子公司,以人民币 4752.90 万元认购新增股本 457.89 万股; 深圳市远致星火私募股权投资基金合伙企业:该公司为深圳知名产业机构,以人民 币 4236.18 万元认购新增股本 408.11 万股; 天津显智链投资中心:该公司为京东方为主要 LP 的投资平台,持股 76.2%,以人 民币 3498.06 万元认购新增股本 337.00 万股。 三月科技是万润核心子公司,主营 OLED 成品材料、PSPI 等新型显示材料。我们认为, 本轮入股或将标志着公司高性能电子材料获得下游认可的开始。公司在过去三十年间,出海已取得丰硕成果,成为了德国默克、英国庄信万丰等海外化工巨头的供应商,充分 证明自身能力。我们有理由认为,公司未来在与国内大客户的合作中有望产生值得期待 的成果。

2.3. 拐点三:发力于新型显示、半导体,重塑估值

公司未来三至五年的核心成长逻辑来自于依托已经打通的中上游单体和中间体合成能力, 向下游延伸至材料端,直接对接新型显示面板、半导体等领域大客户,得以真正融合进 相应的估值体系,迎来业绩和估值的双击:

OLED 成品材料:由 OLED 中间体、升华前材料延伸至 OLED 成品材料。公司子 公司九目化学主营 OLED 中间体及升华前材料,产品相对成熟并已实现规模化销售。 2023 年营收 9.11 亿元,净利润 2.23 亿元;三月科技主营 OLED 终端材料及 PI 成 品材料,产品附加值较高,目前处于下游导入阶段。2023 年实现营收 1.09 亿元, 净利润 0.08 亿元,未来随着产品规模化推广,营收体量及盈利能力有望持续增长;

半导体光刻胶:依托有机合成能力,深耕光刻胶单体十余年,延伸至树脂。公司在 十年前开始开展光刻胶单体材料的开发,目前在半导体制造材料领域的相关产品主 要包括光刻胶单体、光刻胶树脂、光致产酸剂、清洗剂添加材料,已有相关产品实 现供应。未来依托优质大客户扶持,公司有望在光刻胶单体/树脂等半导体材料领域 发力,承担国内先进制程半导体光刻胶上游原材料供应的重任;

高性能 PI 材料:依托 PI 单体合成能力,延伸至 TPI、PSPI、TFT-PI 成品。有机 合成是 PI 单体的底层技术,公司具备 PI 单体合成能力。未来,公司子公司三月科 技将持续发力于 PSPI、TFT-PI,子公司蓬莱新材料将进军高壁垒 TPI 树脂材料,依 托下游核心客户扶持,有望奏响材料自主化最强音。

公司现有核心业务沸石分子筛、液晶单体、医药中间体对应的下游需求领域分别为柴油 重卡、LCD 显示、医药,均为增速缓和的成熟赛道,同时材料亦具备相对较高的国产化 率。新增业务则集中在 OLED、半导体等高估值、高成长赛道,同时目前国产化率低, 具备优异的竞争格局,其代表性公司莱特光电、鼎龙股份均享有较高估值中枢。我们复 盘莱特光电上市以来两家对标公司 PE(TTM)水平,2022 年 4 月 15 日以来,鼎龙股份、 莱特光电 PE(TTM)区间均值高达 69X、84X。市场给予高估值的原因在于厂商布局半 导体、新型显示两大科技领域核心材料,行业增速快、技术壁垒高、盈利能力强、国产 化率低、竞争格局好。未来三至五年的核心增量集中在新型显示、半导体等高估值、高 成长领域,是我们在当下看好公司的核心逻辑。

当前估值已接近底部区间,安全边际充足。我们选取公司历史年内市值极值、均值,对 应当年归母净利润进行 PE 复盘(2024-2025 年净利润采用报告测算值),公司 2017-2022 年历史估值区间为 20-40X。目前公司估值已进入历史底部,2024-2025 年估值对应 2024 年 4 月 26 日市值仅为 13.4/11.2X。

3. OLED 材料:国产化方兴未艾,中尺寸开启高景气

3.1. 中尺寸开启下一个 OLED 超级时代

全球 OLED 市场已增长至 424 亿美元,在显示面板中出货面积占比仅 6.8%,空间巨 大。在诸多优势下,OLED 在近年来实现了快速发展。2012 年,全球 OLED 市场规模仅 72 亿美元,2022 年全球 OLED 市场已经增长至 424 亿美元,占全球显示面板市场规模 35%。Omdia 预计,2027 年全球 OLED 面板市场将增长至 529 亿美元。然而按出货面 积看,OLED 未来还有非常大的增长空间。根据洛图科技,2022 年全球显示面板出货面 积为 2.4 亿平米,其中 LCD 占 93%,OLED 仅占 6.8%。成本高昂是制约 OLED 渗透速 度的核心因素。然而,随规模的扩张 OLED 生产成本持续下降。根据 DSCC,2023 年每 块 55 英寸 OLED 面板的生产成本相比 2022 年预计下降约 20%。随成本继续下降以及性 能持续提升,OLED 渗透率有望进一步提升。

小尺寸:OLED 在智能手机 2023 年渗透率预计达 51%,2000 元以上新机型普遍选 用OLED路线。分品种看,不同产品OLED渗透率有着较大差异。相比于成熟制程的LCD, OLED 技术起步更晚、难度更高。目前 OLED 主流产线为 6 代线,而 LCD 已迭代至 10 代线。由于工艺端技术不成熟,过去 OLED 面板主要于小尺寸智能手机中应用。2022 年, 全球智能手机销量为 13.95 亿台,AMOLED 渗透率已达到 47.70%。根据 TrendForce 数 据,预计 2023 年智能手机 OLED 渗透率进一步提升至 50.80%。 中尺寸、大尺寸:OLED 在笔记本电脑/平板电脑/电视渗透率分别为 2.0%/2.5%/ 3.3%,提升空间大。2022 年全球笔记本电脑、平板电脑出货量分别为 2.86、1.62 亿 台,其中 OLED 产品出货 970 万台,渗透率 2.2%。2022 年全球电视出货 2.02 亿台, 其中 OLED 电视出货量 667 万台,渗透率约 3.3%。从机型角度来看:平板电脑:三星 Galaxy Tab 于 2011 年率先尝试 OLED 屏幕,目前在售产品起步价高于 4000 元,同时华 为 MatePad Pro、联想小新 Pad Pro 也推出 OLED 屏幕产品,售价相较三星更加低廉; 笔记本电脑:2019 年起,各家主流笔电厂商普遍推出 OLED 屏幕产品。从价格来看, OLED 屏幕笔电产品价格相对高昂,三星、戴尔、惠普、华硕在售 OLED 机型售价多为 万元以上甚至达数万元。

苹果平板电脑市占率高,切至 OLED 意义重大。2023 年,苹果全球 iPad 出货量约 4850 万台,份额约 38%;MacBook 出货量约 2170 万台,份额约 8%。根据 Omdia,2023 年4季度以来,三星、LG便开始开发用于最新iPad Pro的OLED面板,尺寸包括2388x1668 的 11 英寸和 2880x1920 的 12.9 英寸。

Sigmaintell 预计 2028 年 OLED 中尺寸渗透率有望提升至约 20%,拉动 OLED 面积 端需求提升 44%,材料端需求提升 87%。2024 年随着苹果 iPad、MacBook 等产品逐 渐切换为 OLED 路线,同时三星、华为、荣耀等品牌高端产品线布局 OLED 技术,OLED 在中尺寸领域渗透有望实现高速增长。根据 Sigmaintell 预测,2024 年全球平板电脑、 笔记本电脑中 OLED 面板渗透率将提升至 3.6%、5.7%,2028 年有望提升至 21.5%、 17.9%。根据 Statista 数据,以 2022 年销量为基数(智能手机 14.0 亿台、平板电脑 1.6 亿台、笔电 2.9 亿台),假设中尺寸面积为小尺寸 4 倍(142 /7 2=4),则全球中尺寸产品 屏幕总面积为小尺寸产品的 1.3 倍。假设 2028 年中尺寸 OLED 渗透率按 Sigmaintell 预 测值测算,面积端中尺寸 OLED 面板相当于就目前小尺寸需求提升 43.7%,材料端结合 Tandem 叠层结构需求有望提升 87.4%。

3.2. 8.6 代 OLED 线加速投放,发光材料迎数倍拉动

OLED 终端材料可分为 6 层 14 类材料,其中发光层材料为核心部分,主要由掺杂材料 (Dopant 材料)、发光主体材料(Host 材料)、发光功能材料(Prime 材料)构成,三类 发光层材料与各层通用层材料共同作用以确保器件能够稳定高效地呈现良好的发光效果。 具体来看:

Host 主体材料(与掺杂材料共为一层):早期 OLED 器件中发光层材料为单一材料, 发光层材料需同时完成传输载流子和发光两项功能,材料选择受到很大限制且通常 发光效率低下;为同时提高载流子迁移率及发光材料发光效率,目前 OLED 发光层 材料通常采用掺杂技术,以具有空穴传输或者电子传输功能的发光材料作为主体材 料,按照固有颜色发光同时也能将能量高效传递给掺杂材料;

Dopant 掺杂材料(与主体材料共为一层):掺杂材料具有很强的发光能力,该类材 料在较低浓度时发光很强,但随着材料浓度升高,无辐射跃迁概率增大,反而降低 了发光效率,因此很难单独作为发光材料。通过掺杂在主体材料中,可以实现很好 的电致发光,提升器件整体发光效率。掺杂材料的引入使得器件结构设计更加方便, 发光层材料选择更加灵活,器件寿命得到延长;

Prime 功能材料(单独为一层):功能材料在 OLED 器件中所处位置为空穴传输层 和主体材料之间,主要作用包括:1)降低势垒:降低空穴传输层与主体材料的势 垒,高效地将空穴传输至主体材料中与电子复合,从而提高与主体材料的匹配度; 2)电子阻挡:可阻挡从阴极—电子传输层—主体材料方向传递的电子,避免电子 进入空穴传输层造成非辐射衰退跃迁或进入阳极造成漏电流,进而提高电子和空穴 的复合效率;3)提升发光效率:防止发光层中激子通过载流子的方式转移能量至 空穴传输层中,导致激子在空穴传输层的非辐射衰退跃迁,进而提升发光层的发光 效率。

结合面积、层数、良率,预计单位月产能下 8.6 代线单条线对于上游材料用量有望提升 至传统 6 代线的 4 倍以上(若采用叠层结构产线):

单线面积×2:三星、京东方等头部厂商投资 8.6 代 OLED 线,单线面积是现有 6 代线 2.16 倍。玻璃基板是面板的底层基材,基板的尺寸决定了面板的世代,越新世代的面板 尺寸越大。持续增加面板面积的核心目的是增加面板生产效率,更大的玻璃基板使得厂 商可以一次性生产出更多的面板或者生产出更大的面板。由于生产面板需要多个生产工 序,用一块玻璃基板生产出数量更多的面板,有助于提升生产效率。因此,8.6 代线相 比 6 代线具有更优的切割利用率,在生产 10 英寸或更大的 IT OLED 面板方面,8.6 代线 (2250x2600mm)相比 6 代线(1500x1850mm)更具性价比。从单位产线生产能力来 看,以 13.3 英寸面板为例,G8.6 代线生产能力可提升至 96 片;从制造成本来看,8 代 线生产中尺寸 OLED 面板单位面积制造费用可降低 48%,从而使得中尺寸面板制造更具 性价比。 三星显示 2023 年 4 月宣布投资 4.1 万亿韩元用于建设全球首个用于笔记本电脑和平板 电脑的 8.6 代 OLED 产线,国内 OLED 面板龙头京东方 11 月公告投资 630 亿元于四川成 都建设 8.6 代 OLED 生产线。同时,LG、维信诺等下游面板商快速布局中尺寸产能。从 面积上看,8.6 代 IT OLED 面板(2290 x 2620mm)大约是第 6 代面板(1500 x 1850mm) 的 2.16 倍,因此对 OLED 材料的需求有望倍增。

单位面积材料用量×2:苹果中尺寸采用 Tandem stack 结构,单位面积材料用量倍增。 通过让有机发光材料的用量翻倍,RGB Tandem 叠层结构的亮度效率可提升至单层结构 的 2 倍,寿命可以提升至单层结构的 4 倍。然而,材料成本将因此提升。同时,蒸镀系 统和掩膜版需要被扩张。相比单层结构,叠层结构需要蒸镀两倍的材料。京东方推出 Tandem 双层串联 OLED 面板结构,即采用双层发光层结构,从而实现在相同亮度条件 下,OLED 功耗下降 30%、显示器件寿命提升 200%-300%。根据 Omdia,苹果中尺寸 将采用 Tandem 双层串联 OLED 面板结构。随着 8.6 代线以及 MR 领域 Micro OLED 的需 求拉动,预计双堆叠结构在新型 OLED 面板中有望持续渗透。

3.3. OLED 材料国产化方兴未艾,终端材料格局好盈利能力强

主体、功能材料在发光层中价值量较高。根据莱特光电招股说明书,发光层、通用层在 OLED 电视面板中材料成本占比分别为 27%、19%,在 OLED 有机材料中,通用层、发 光层价值量分别占 4 成、6 成。在发光层材料中,主体、功能材料合计占比约 45%,其 中红色功能 RP 材料占比最高,约 12%;绿色主体 GH 占比第二,约 10%;红色主体 RH+ 绿色功能 GP+蓝色主体 BH+蓝色功能 BP 对应市场占比约 23%;掺杂层材料虽壁垒高、 单价贵,但添加量较小,因此三种颜色掺杂材料对应市场占比合计约 14%。

发光材料国产化程度低,OLED 终端材料主要被日本、欧美企业垄断。OLED 终端材料 具有较高的技术及专利壁垒,分子式结构复杂(头部企业如 UDC 采用 AI 技术进行分子 设计),且纯度要求 6-8N。从具体产品竞争格局以及国内厂商国产化进展方面来看:

按材料种类分类: 发光层—掺杂材料(Dopant):全球核心供应商为美国 UDC,特别是在蓝光领域具 有深厚壁垒,红光、绿光领域玩家还包括了日本出光兴产、默克等厂商。掺杂层难 度最高,国内尚未有企业实现产品认证与批量销售,国产化程度几乎为零; 发光层—主体材料(Host):红色、绿色材料厂商包括 UDC、陶氏、默克、东丽、 三星 SDI、LG、NSCC 等,蓝色材料主要为日本出光兴产。目前国内莱特光电、奥 来德等企业陆续获得技术突破,莱特光电在绿色主体材料领域已实现量产供应,其 余材料国内厂商处于客户认证导入阶段,整体国产化率较低; 发光层—功能材料(Prime):壁垒略低于主体层,国内莱特光电已实现红色功能 材料量产供应,在下游核心客户中率先实现国产化; 通用层材料:目前主要供应商包括德山、三星 SDI、LG 化学、东丽、保土谷化学等 外企,以及部分国内厂商,国产化率高于发光层材料。

按颜色分类: 红色、绿色:红色、绿色材料体系及壁垒相似,目前国内莱特光电、奥来德等厂商 持续实现突破; 蓝色:蓝色材料由于激发能量较高,目前主要采用一代荧光技术,由日本出光兴产 垄断,其专利端相较红色、绿色材料具有更严格的限制。

国内 OLED 材料上市企业主要包括莱特光电、奥来德、瑞联新材、九目化学(万润股份 子公司)、三月科技(万润股份子公司),其中莱特光电、奥来德、三月科技主营 OLED 终端材料(同时具备前端材料生产能力),瑞联新材、九目化学主营 OLED 前端材料(包 括中间体、升华前材料)。非上市公司主要包括北京夏禾、阿格蕾雅、鼎材等。具体来看:

莱特光电:OLED 终端材料龙头。莱特光电是 OLED 终端材料国产化领跑者,聚焦 高附加值发光材料,早期与韩国 MS 合作打入京东方等国内面板厂商供应链,后依 托强大的分子设计、检测等自主研发能力持续扩张产品储备。公司核心产品主要集 中在发光层材料,已实现红色功能 Red Prime、绿色主体 Green Host 材料量产化供应,同时红色主体 Red Host、绿色功能 Green Prime、蓝色主体 Blue Host 等材料 快速推进中。依托强大的研发生产能力,公司客户涵盖京东方、华星光电、和辉光 电、天马、信利等全球知名的显示面板厂商;

奥来德:OLED 设备+终端材料双重布局。公司主业围绕 OLED 上游环节,聚焦 OLED 终端材料与蒸发源设备领域。有机材料方面:公司具备发光功能层、电子传输层等 材料技术储备,其中蓝色、绿色材料处于下游面板厂导入、量产供货阶段。蒸发源 设备方面:蒸发源是蒸镀设备的“心脏”,其性能决定蒸镀过程中镀膜厚度和均匀 度。公司是国内已进行招标采购的 6 代 AMOLED 线性蒸发源唯一国内供应商,打破 海外垄断。同时,公司积极布局新世代线设备,目前已具备 G8.5/G8.6 产线蒸发源 的技术开发和储备;

瑞联新材:主营 OLED 升华前材料。公司是国内 OLED 升华前材料领军企业,对应 下游终端材料实现全覆盖。同时公司客户端除 UDC 外已基本实现对国际领先的 OLED 终端材料企业的全覆盖,国外客户包括杜邦、默克、出光、德山、斗山等, 国内客户包括奥来德、北京夏禾等。氘代材料具有对蓝色材料寿命提升、绿色材料 发光性能提升的作用,目前主要应用于大尺寸 OLED 面板,未来中尺寸、小尺寸渗 透空间广阔。公司是目前国内能够规模化量产全系列氘代发光材料(红绿蓝)的企 业。公司未来还将持续围绕 OLED 终端材料以及 PI 单体、半导体光刻胶单体、面板 光刻胶成品等持续拓展,空间广阔。

OLED 升华前材料规模行业领先,进军 OLED 终端材料。2012 年,公司 OLED 材料正 式进入国际供应体系,截至 2023 年,万润核心子公司九目化学已成长至 9.11 亿收入、 2.23 亿净利润体量,在 OLED 中间体、升华前材料领域拥有领跑行业的收入、净利润体 量。依托中间体成熟的供应能力,公司向下游延伸进军 OLED 终端材料。2013 年,公司 成立三月科技,主营 OLED 终端材料及 PI 成品材料,目前处于下游导入阶段。2023 年, 三月科技实现营收 1.09 亿元,净利润 0.08 亿元,未来有望成为公司 OLED 材料的核心 成长板块。

4. 高性能 PI:三箭齐发,打造一体化产业链

4.1. PI 位于高分子材料的金字塔顶端

聚酰亚胺(Polyimide,PI)是指分子结构主链中含有酰胺结构(-NH-CO-)的高分子聚 合物,性能居于高分子材料金字塔的顶端,广泛应用于电子通信、航天航空、新能源、 电气绝缘、汽车工业等诸多下游领域,被誉为“黄金薄膜”以及“二十一世纪最有希望 的工程塑料之一”。PI 最早是为了满足航空航天领域对耐热、轻质和高强材料的需求而 发展起来的材料,将高分子材料的使用温度提升了 200℃以上。PI 绝缘、耐辐射、耐高 温等性能非常突出,甚至可以应对月球强辐射、温差大等严苛环境,被选作“嫦娥四号” 上五星红旗的材料。PI 的突出性能优势包括:

电气绝缘性能强:介电强度可达 2.5; 耐高低温:热分解温度≥500℃,耐-269℃低温,长期使用温度范围达-200~300℃; 热膨胀系数低:仅有 10-5~10-7℃-1,达到金属等级; 机械性能强:抗张强度高达 250~530MPa;  化学稳定性强:耐酸、耐有机溶剂; 其他性能优势:耐老化性能、耐辐照性能、低介电损耗、无毒性、自熄性等。

PI 商业化至今已有六十余年,期间发展出了薄膜、浆料、树脂、光刻胶等多种产品形态, 应用领域持续拓展。PI 的种类多达千种以上,此前应用形式多为纤维、薄膜等。1950s 年代,为满足航空航天领域耐热、轻质、高强的需求,PI 材料开始走入学界视野。1960s 初期,杜邦最早推出了薄膜形态的 PI 产品,正式实现了 PI 的商业化。此后,通对 PI 主 链和侧链位点改性与结构控制,新型 PI 不断被开发出来。1960-1970s,清漆、薄膜等 常见 PI 产品得到商业化,且 PI 在航空航天领域的重要性得到凸显。1980s-2010s,YPI、 PSPI、CPI 等特种 PI 在集成电路和显示面板领域发挥了重要作用,但相关技术被宇部、 东丽等日企高度垄断。近年来,我国企业持续突破 PI 高端产品的研发和生产,如瑞华泰、 时代新材等在 PI 薄膜领域快速追赶海外,鼎龙股份则在 YPI、PSPI 等半导体和 OLED 用光刻与封装材料实现批量出货,在国内先发企业的带领下,高端特种 PI 的国产化正式拉 开序幕。

高性能 PI 被杜邦、宇部、钟渊等日系、美系巨头为首的企业垄断。目前,PI 生产厂商 多是集材料合成与制品成型于一体,直接向市场提供薄膜、浆料、泡沫等各种形态的制 品。杜邦、东丽-杜邦、宇部、钟渊四家更是占据了全球 PI 总销售额的七成。PI 产品类 型极其繁多,薄膜是其中最早商业化、市场容量最大的产品形式,杜邦、宇部、钟渊在 PI 薄膜领域处在主导地位。2020 年全球薄膜产能靠前的企业分别为 SKC Kolon、钟渊、 东丽-杜邦、达迈、杜邦、宇部等,6 家企业合计占据了 50%以上的 PI 产能,但除 PI 薄 膜外,典型的 PI 应用形式还包括 PI 纤维、PI 泡沫、PI 复合材料等,其中沙特基础工业、 杜邦是树脂领域的领跑者,而赢创则是 PI 泡沫的头部供应商。

特种 PI 的价值量更高,高端细分市场群雄割据。四百多种二酐与上千种二胺被用于 PI 的合成,不同结构的 PI 至少有数千种。由于品种分散、技术壁垒高,且产品用于航空航 天、手机显示、集成电路、芯片制造等认证难度大的下游,我国多数企业只能生产电工 级产品,高性能电子用 PI 薄膜进口依存度一度在 85%以上。目前,应用在 OLED、半导 体领域的 PI 产品因特殊的性能和功能而延伸出了多个类别,如呈黄色的 PI 基板用材料 YPI、对光敏感的新型光刻胶 PSPI、无色透明的柔显盖板用材 CPI、热塑性能突出的 TPI、 主链支链存在特殊夹角的取向 PI 等,在这一类使用场景更为细分的 PI 市场中,宇部、东丽等企业的份额更为集中。用在柔显与半导体领域的 PI 主要涉及以下类型:

YPI:用作 OLED 器件的柔性基板,通过狭缝式涂布 YPI 浆料,再经氨气保护固化 成膜,替换刚性屏幕中的玻璃基板,实现屏幕的可弯折性。

CPI:用作 OLED 器件的柔性盖板,通过引入氟原子实现了分子间作用力的减弱, 进而增加透明度;此前日本曾限制 FPI(CPI 原料)对韩出口。CPI 与 UTG 玻璃互 为竞品,但中大尺寸产品弯折要求较低,采用单片均一性强度 CPI 更具成本优势。

PSPI(显示用):PSPI 即光敏性聚酰亚胺,用作 OLED 的平坦化层、支撑层、像素 定义层,传统的光刻胶只能做牺牲层,但 PSPI 可同时作为功能层,节省大量制程 工序。PSPI 需改性以满足低介电、低膨胀系数、高粘结度等要求。

PSPI(半导体用):充当金属线和单元芯片之间的介质材料。伴随 RDL 重布线技术 的发展,能在低温下固化的改性 PSPI 开始用作缓冲应力的钝化层,保护 RDL 的表 面平整。且由于 PSPI 介电常数低,还能起到减少芯片软错误的作用。

黑色 PSPI:PSPI 通常呈现黄褐色,黑色 PSPI 的颜色来自于混入的炭黑。在引入 了黑色 PSPI 的去偏光技术 COE 技术中,由于通过彩色滤光片的光被吸收,发射层 对光线的吸收或反射减少,器件能见度得到了提高。

PI 取向剂:在 LCD 中,PI 聚合后得到带支链的长链高分子,分子支链与主链的夹 角即配向预倾角。主链与支链形成的沟槽能起到固定液晶分子,并使其按照沟槽角 度有序排列的作用。

COF 用 PI:COF 技术直接将芯片封装到可弯曲至玻璃背面的的 FPC 上,达到缩小 屏幕下边框的目的。在 PI 膜上溅射纳米级多层金属制得精密线路后,即可得到 COF 柔性封装载带。超高模量与超高尺寸稳定性 PI 薄膜是 COF 的核心基材。

4.2. TPI:应用于光模块的光通信树脂材料

AI 需求拉动,光模块作为产业链核心环节步入高速发展阶段。光模块(Optical Modules) 是光纤通信中的重要光电子器件,用于实现光信号传输过程中光电转换和电光转换功能。 光模块工作在 OSI 模型的物理层,由光电子器件(光发射器、光接收器)、功能电路和 光接口等部分组成。光模块工作原理主要是通过发送接口输入一定码率的电信号,经过 内部的驱动芯片处理后由驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速 率的调制光信号,通过光纤传输后,接收接口再把光信号由光探测二极管转换成电信号, 并经过前置放大器后输出相应码率的电信号。

提升传输速度是光通信产业的技术迭代目标,随着光通信技术的不断突破,行业在 AI 驱动下进入 800G 阶段,在功耗、延迟、体积端对光模块提出了更高的要求。从封装技 术来看,光模块分为可插拔结构,如 LPO(Linear-drive Pluggable Optics),以及共封装 结构 CPO(Co-packaged Optics)。其中 LPO 具有低成本、可插拔、易维护等优势;CPO 具有更加集成化的结构,将光引擎与芯片封装在一起,从而实现低功耗、低延迟、小体 积的性能优势,赋能数据中心升级,是光模块长期最具前景的封装方案。

SABIC 主推 TPI 产品 EXTEM™、ULTEM™,应用于光模块中光纤连接器、基板光学 接口(透镜阵列)等领域。TPI 具有优异的设计灵活性、耐热性、尺寸稳定性,并且在 不同环境下光学信号损耗低,是理想的光模块树脂材料。在光模块中的应用场景主要包 括:

光纤连接器——可插拔光模块:光纤连接器是一种用于连接光纤的器件,使光信号 在光纤之间传输,主要用于光通信和网络系统中,以确保有效的光信号传输和连接 的可靠性。目前 SABIC 的 ULTEM™应用于可插拔光模块的光纤连接器环节,类似于 TPI 在其他光通信领域的应用场景;

基板光学接口——CPO 封装结构:随着新型 CPO 封装路线的迭代,基板连接器中 基板光学接口的复杂、小型化透镜和阵列对材料性能要求提升。具体来看,材料需在 PCB 组装过程的应力下保持其形状,其中包括高达 260℃的极高回流焊接温度。 虽然玻璃可以承受高热量,但生产复杂的透镜阵列难度极高,且零件通常需要耗时 的二次研磨和抛光,因此在成本端难以产业化。SABIC 新型超高热、近红外(IR) 透明级树脂 EXTEM™ RH1016UCL 在 PCB 组装过程中具有良好的尺寸和光学稳定性, 可避免零件变形并保持信号完整性,同时该材料的高折射率和近红外透明度有助于 提升镜头性能,适用于 CPO 中基板光学接口领域,2022 年已通过美国核心 OEM 验 证,同时 ULTEM™ 3310TD、ULTEM 1010 等牌号树脂在可插拔光模块光纤连接器、 基板光学接口中亦有应用。

根据SABIC公开的EXTEM ™ RH1016UCL光学接口结构图判断,该产品可应用于MPO-12 接口类型。MPO(Multi-fiber Push-on)多模光纤输出,连接头通常由多个光纤接口组成, 每个接口都可以连接一根光纤,因此可以实现多个光纤的并行传输。AI 服务器来看,800G SR4.2 方案采用类似结构,该方案采用 850nm/910nm 两个波长,在单根光纤里双向传 输两种信号(bi-directional 传输)。其中 Tx side 共 4 根光纤,用于传输激光信号至光纤; Rx side 共四根光纤,用于传输光纤信号至传感器。

TPI 在 260℃高温下具备优异的刚性及尺寸稳定性,适用于基板回流焊工艺环节。回流 焊(Reflow Soldering)是服务器基板表面贴装元件的重要焊接工艺,采用熔化已放在焊 点上的焊料形成焊点的方式进行焊接,工艺过程温度较高。具体来看,以无铅制程为例, 回流焊工艺需经历起始温度 40℃至 150℃,再到 200℃、217℃、240℃等不同温度区间。 因此对于材料来说,高温耐受性,以及高温下的结构稳定性是影响器件光学损耗的重要 因素。SABIC 推出 TPI 产品 ULTEM 与 EXTEM 具有热膨胀系数低、玻璃转化温度高的特 性,可耐 SAC/SMT 回流焊峰值 245-260℃高温,具有优异的刚性及尺寸稳定性,对于最 大限度地提高准直透镜的尺寸稳定性和光纤精确对准度发挥着关键作用。

TPI 在高温、加湿、老化条件下仍具备极低的信号传输损耗。TPI 在信号传输性能方面 具有显著优势,主要体现在: 高温回流焊峰值 260℃温度下,PPS、LCP、PEEK、PPA 等耐高温工程塑料传输系数 仅 50+,而 EXTEM 牌号产品传输系数高达 80-90;  在不同的温度、湿度、老化情况下(3 次 260℃回流焊、150℃条件下干燥 24 小时、 85℃/85%湿度 1 周)均表现出±0.2 以内的极低信号损耗(in dB)。

TPI 起源于上世纪 NASA 航空研发,被誉为“黄金塑料”。TPI 是一类性能优异的特种 工程塑料,最早起源于 20 世纪 70 至 80 年代,由美国航空航天局(NASA)针对高温条 件下(200~300°C)连续使用的有机胶粘剂而研发,用于航天航空飞行器的结构部件, 被誉为“黄金塑料”。后续由 GE 产业化,进入通信器件、电子、医药、汽车等民用领域。 TPI 为热塑性 PI 材料,作为高端工程塑料适用于注塑工艺,器件成型自由度高,可满 足光模块等精密结构生产。PI 按结构分为热固性 PI 与热塑性 PI(TPI),其中热固性 PI 是分子链段带有不饱和基团或活性基团的小分子量低聚物在外界条件刺激下引发的加成 反应,交联固化形成空间网络结构,发生固化后将不具备再成型的能力。而热塑性 PI 主链上含有亚胺环和芳香环,具有链形结构,在其加工过程中不会发生化学交联,因此 可以在熔融加工过程中再次成型。相比于热固性 PI,TPI 具有耐候性强、加工性能好、 易于大规模量产等优势。

TPI 是热塑性 PI 统称,PEI 是最主要细分品类,亦是光模块光纤连接器对应材料。根 据聚酰亚胺在线,PI 主要细分产品包括均苯型 PI、联苯型 PI、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、 聚醚亚胺(PEI)等。其中热塑性 PI 型材对应树脂主要为 PAI 与 PEI,其中 PEI 是最大 的细分产品,占 TPI 比重约 51%,40%需求来自于电子及通信领域,具体来看:

PEI:聚醚酰亚胺(PEI)呈琥珀色透明状,分子结构方面在刚性的聚酰亚胺长链中 引入柔性醚键(-R-O-R-),是一种无定形热塑性特种工程塑料,通过四羧酸二酐等 双酚 A 二酐(由双酚 A 与邻苯二甲酸酐反应生成)与间苯二胺等二胺的缩聚反应而 生成。PEI 具有具有抗腐蚀、抗疲劳、耐损、耐冲击、使用寿命长等特点,同时具 有优异的光学及耐高低温性能(PEI 热分解温度最高达 600℃,是迄今聚合物中热 稳定性最高的品种之一)。PEI 广泛应用于航天、航空、空间、汽车、微电子、纳米、 液晶、分离膜、激光、电器、医疗器械、食品加工等许多高新技术领域,被誉为“黄 金塑料”。

PAI:聚酰胺-酰亚胺(PAI)由美国 Amoco 公司研究所于 1964 年开发出,PAI 的 问世解决了过去聚酰亚胺不能注射成型的技术问题,可生产精密制品。PAI 具有优 异的耐热性,且拉伸、弯曲、压缩强度、尺寸稳定性、耐磨性均优于多数工程塑料。 PAI 主要的应用场景为耐磨材料,包括无润滑轴承、密封、轴承隔离环、往复式压 缩机零件等;

均苯型 PI、邻苯型 PI:主要用于薄膜制备,具有优异的机械性能(均苯型 PI 薄膜 的抗拉强度在 170Mpa 以上,联苯型 PI 拉升强度在 220Mpa 以上)、耐高温性(热 分解温度高达 600℃,是聚合物中热稳定性最高的品种。在-269℃的液态氦中不会 脆裂)、尺寸稳定性(在 400℃时的热收缩率在 0.5%以下),主要应用形式包括电 工级、电子级、取向剂 PI 薄膜。

SABIC 是 TPI、PEI 标杆企业,二代 EXTEM 产品被美国国会规定对华禁售。全球 TPI 核心厂商包括 SABIC(原通用电气)、三井化学、三菱化学、杜邦等,行业集中度极高。 从材料海外发展历程来看,主要为 SABIC 引领: 上世纪 70 年代前:TPI 最早产品为杜邦 Vespel 模塑料,该材料分子机构刚性大, 加工性能差,不能通过熔融方式成型。同时产品加工成本高且产品形状单一,限制 了下游应用;后美国航天局 NASA 研发出适用于熔融加工的 LaRC 系列产品,应用 于航空航天飞行器的多种结构部件,可在 200-300℃高温下连续使用; 上世纪 70 年代:TPI(PEI)1972 年由美国 GE 公司最早研制而成; 上世纪 80 年代:1982 年 GE 公司率先实现 PEI 的工业化生产,并将其命名为 ULTEM™。该产品具有优异的加工性能,在较宽的温度范围内能够满足挤出注塑等成型方法进行加工,且价格相对较低,应用领域广泛;日本三井在上世纪 80 年代 末推出 TPI 产品 Aurum,是目前能够实现注射成型的玻璃化温度最高的聚合物,采 用了刚性较大的 PMDA 单体,因此具有较好的耐热性和耐溶剂性; 21 世纪:通用电气公司 2006 年在 Ultem 的基础上研制了耐热性更好的二代 Extem 系列树脂,在化学结构中引入砜基,能够耐受大多数有机溶剂腐蚀,同时提升了玻 璃化温度以及熔体加工性能,然而该材料被美国国会规定对华禁售;2007 年,SABIC 完成对 GE 塑料部门的收购。

国内 TPI 研发起步较晚,上游粒子国产化任重道远。国内 PI 生产企业多以热固性 PI 产 品为主,由模压加工;而热塑性聚酰亚胺(TPI)分为模压粉和注塑粒两种形式,注塑粒 可以使用注塑、挤压等多种加工方式。目前国内 TPI 生产企业多为外采偏后段的 TPI 原 材料进行加工,具备上游粒子生产能力者极为稀缺,且下游产品多为普通电路板级别介 质层膜及胶粘剂,结构器件生产能力不足。国内具备 TPI 粒子生产能力的厂商,主要为 两大国家级科研院所: 上海合成树脂所:上海合成树脂所研发的 Ratem 系列树脂性能接近甚至超越通用电 气的 Ultem 树脂; 中科院长春应化所:其开发的 HI 系列树脂满足模压和挤出成型的要求,具有优异 的熔体加工性。

外企长期垄断,公司投建国内首条 TPI 粒子产业化装置,助推 TPI 材料国产化。2022 年全球 TPI 市场规模约 79.4 亿元,根据贝哲斯测算,预计 2028 年全球 TPI 市场规模增 长至 131.1 亿元,复合增速约 9%。TPI 产业化壁垒极高,全球供给端主要为三家日美老 牌厂商,分别为陶氏杜邦、SABIC(原通用电气业务部)、日本三井化学。公司是我国首 个也是唯一 TPI 粒子产业化装置,目前蓬莱一期规划 PTP-01 产品(热塑性 PI)已有中 试级产品通过下游验证并且实现供应,主要应用于光纤连接器、航空航天复合材料等产 品制造领域。

4.3. PSPI:新型光刻胶极具渗透前景,先进封装打开市场空间

PSPI 具备感光性能,作为新型光刻胶在集成电路、OLED 领域极具渗透前景。PSPI(感 光型聚酰亚胺,Photosensitive Polyimide)是一类在高分子链上兼有亚胺环以及光敏基 团的 PI 材料,同时具备电介质层以及光刻胶功能。PSPI 作为新型光刻胶材料,在半导 体封装、OLED 制程等领域极具渗透前景。与传统光刻胶相比,PSPI 在使用时无需涂覆 起工作介质作用的光刻胶,可以大大缩短工序,提高生产效率。在节约了材料成本的同 时,显著缩短了集成电路制造工艺,提高了光刻图形精度和成品率。

PSPI 工作原理:PSPI 主要分为正性与负性,其中负性 PSPI 是目前的市场主流产品,而 正性 PSPI 性能更优越,可满足先进封装需求。从工作原理上看: 负性 PSPI:交联基团通过聚酰胺酯的酯基团引入,在曝光下交联反应促进聚酰胺 酯大分子并入更大的聚合物网络中,使得负性 PSPI 中的照射区域不可溶。固化后, 聚酰胺酯键断裂,临时交联被破坏,固化的 PI 作为取代; 正性 PSPI:酯基会导致所选显影剂不溶,同时曝光导致酯键断裂,产生更可溶的 聚酰胺酸,剩余未暴露的 PSPI 不溶性聚酰胺酯热转化为聚酰亚胺。

PSPI 主要应用领域包括 OLED 制程、半导体封装、微机电系统: PSPI 在 OLED 制程中可作为平坦化层、像素定义层、支撑层材料。PSPI 在 OLED 中最 核心的应用场景为像素定义层(PDL),PSPI 可作为有序分割像素单元的像素定义层,在 array 环节实现对于子像素的分割形成阵列。同时 PSPI 还可以作为平坦化层(PLN)介质材料以及支撑层(PS)绝缘膜材料。

PSPI 是半导体封装环节重要介质材料。作为层介质材料:PSPI 可作为电介质材料,应 用于缓冲涂层、钝化层、多层互连平坦化层等领域,保护芯片上特定区域免受机械、热 或应力影响;作为 RDL 介质材料:PSPI 可作为再布线(RDL)介质材料,用于提升封装 环节电气性能、机械性能、热性能,同时可实现更高分辨率的图案化;作为先进封装材 料:PSPI 可适用于晶圆封装(WLCSP)、扇出晶圆封装(F0-WLP)、倒装(FC BGA)、 2.5D 封装、3D 封装等多种封装方式。

先进封装对于 RDL 介质需求量及性能持续提升,PSPI 渗透空间持续打开。集成电路行 业沿着摩尔定律的描述持续发展,芯片内晶体管密度越来越大,布线和封装技术引来技 术革命。3D 堆叠以及将多个芯片连接到同一电路的方式,需要在封装层面上进行精细的 再布线(RDL),即需要在更窄的间隔上容纳更多的金属线。第 1 代 RDL 采用 10-15μm 金属线,目前已迭代至 5μm 线。随着未来进入 2μm 线路以及多层 RDL 的产业阶段, 更细的线路在封装端对于 RDL 介质图形化的精度以及绝缘性提出更高的要求。PSPI 需具备低介电常数(Dk)和介电损耗(Df)、低热膨胀系数、高机械性能、高粘接强度、 高的玻璃化温度(Tg)、高柔韧性、高耐湿性,进而实现 I/0 金属线之间的有效绝缘以及 长时间运行可靠性。

PSPI 可作为微机电系统绝缘层材料。微机电系统(MEMS)是利用集成电路制造技术和 微加工技术把微传感器、微执行器等制造在一块或者多块芯片上的微型集成系统。随着 MEMS 中集成化程度提升,PSPI 以其优良的热稳定性、耐化学性、低介电常数、低残余 应力等能力,有望持续替代传统氧化硅、氮化硅等沉积材料,作为层间和金属线间的介 电绝缘材料以及 MEMS 系统组件构筑的结构材料。 日本、美国企业长期垄断,公司产品已获下游认证,实现面板厂客户供应。PSPI 作为新 兴光刻胶材料目前在半导体封装等领域仍处于渗透初期,根据 QYResrach,2022 年全球 PSPI 市场规模约 30 亿元,受下游需求拉动以及路线渗透双击拉动,预计 2029 年市场规 模大幅提升至 147 亿元。PSPI 是 PI 类材料中技术壁垒较高的高性能品种,主要由日本、 美国企业垄断,全球核心厂商包括日本东丽、HDMS(美日合资)、日本日立化成、美国 杜邦等,其中 2019 年东丽份额约 40%,CR3 约 68%,行业集中度高。目前公司 PSPI 产品已获得下游认证,实现向下游面板厂的批量供应。

4.4. 液晶取向 PI:国产化持续进行时

液晶取向剂是 LCD 面板核心原材料。液晶取向剂的主要功能是控制液晶分子有序均匀取 向,是制造液晶显示元件的关键材料。液晶取向剂的优劣直接影响到 LCD 中液晶分子的 排列效果,进而影响到 LCD 的对比度、阈值电压、响应时间和视角等性能。PI 取向膜工 作机理为在已蒸镀透明导电膜(ITO)的玻璃基版上,用 PI 涂液和转轮在 ITO 膜上印出 一条一条平行的沟槽,液晶可依此横躺于沟槽内,以达到使液晶呈同一方向排列的作用。 PI 具备性能优势,是液晶取向环节首选材料。PI 具有分子设计窗口宽、成膜特性良好、 耐热性能与力学性能优良、耐环境稳定性高等性能优势,是应用最广泛的取向剂材料。 在取向性能方面,PI 优势包括:1)覆膜可实现液晶分子排列:覆膜过程具备使液晶分 子排列的功能;2)对液晶适应性强:对所有类型的液晶都有良好取向效果;3)可加工 性能好:根据基片面积的大小,可任意选用旋转涂敷、滚动涂敷、浸渍涂敷、喷雾涂敷、 凹板涂敷等手段,并在基片表面涂覆形成均匀的覆膜;4)取向功能稳定:可以耐受 500℃、 5min 的耐热试验。

随着高世代产线的投放,液晶面板中对于 PI 取向剂的价值量以及性能要求持续提升。 需具备低吸湿、低温固化、高电压保持率(VHR)、低残余直流电压(RDC)、低预倾角(θp)等特性,进而使得显示器件具备高对比度、低残像、低漏光等良好显示效果。具 体来看,性能要求包括:1)PI 分子结构应具有较低的苯环含量或较高的脂环基团,从 而提高光学透明性、VHR 以及降低 RDC;2)PI 分子结构中含有一定链长的烷基取代基 或含氟基团,从而保持其较高的预倾角;3)溶剂体系中包含溶纤素类化合物,从而提高 PI 取向剂的流平性。

下游市场加速崛起,取向剂 PI 国产化空间广阔。 从市场规模来看:2020 年全球光电显示领域 PI 市场规模约 41 亿元,其中 PI 取向 剂占比约 50%。根据 TrendBank,2024 年全球光电显示 PI 市场规模达 71 亿元, 假设PI价值量占比维持在50%,我们预计2024年PI取向剂市场规模将达36亿元。 需求量方面,2017 年全球液晶取向剂 PI 市场约 1710 吨,预计 2024 年将大幅提升 至 2360 吨; 从产品结构方面看:目前中国 PI 取向剂生产厂商的市场份额主要集中在技术壁垒较 低的黑白 LCD 显示屏用 PI 取向剂,高附加值 TFT PI 取向剂仍面临挑战,处于产业 化初期; 从竞争格局来看:我国取向剂 PI 产业化起步较晚,目前供给端主要集中于日本,包 括日本日产化学(Nissan Chemical)、日本合成橡胶(JSR)、日本捷恩智(JNC,原 Chisso)、日本迪爱生(DIC),以及三星、默克(Merck)等韩国、欧美厂商。根据 势银膜链,2022 我国占全球 PI 取向剂需求约 70%,而国内厂商份额仅为 8%。公 司是国内液晶取向 PI 领先厂商,2022 年已实现下游面板厂批量化供应。

5. 光刻胶上游原料国产化先锋

光刻胶全球百亿美元市场,半导体级胶国内市场规模达 42 亿元。全球:2019 年全球光 刻胶市场规模约 82 亿美元,预计 2026 年达 123 亿美元,复合增速 6%;其中半导体光 刻胶 2022 年市场规模 26.4 亿美元;中国大陆:2021 年我国光刻胶市场规模达 93.3 亿 元,其中半导体 2023 年市场规模约 42 亿元。2023 年 12 月受原材料和劳动力成本不断 上涨,日本住友计划提高 KrF 等半导体光刻胶产品的价格,上涨幅度约 10%-20%(数 据来源:石化联合会、TrendForce、TrendBank、前瞻产业研究院、中商产业研究院)。

ArF 光刻胶占主导份额,高端制程半导体光刻胶对日企进口依赖度较高。半导体光刻胶 按曝光波长可分为 g 线、i 线、KrF、ArF、EUV 光刻胶,对应制程先进程度、材料壁垒、 价值量逐一提升。从需求结构来看,根据前瞻经济学人数据,随着低端制程的淘汰以及 先进制程的渗透,2020年全球半导体光刻胶中,传统i/g线光刻胶需求占比下降至12%, KrF 占比 25%,ArF/ArFi 占比合计达 54%,应用于 7nm 以内先进制程的 EUV 光刻胶占 比提升至 7%。目前我国光刻胶主要集中于中低端 PCB 及面板领域,以及紫外宽谱、g 线等低端制程环节。高端制程半导体胶过去几十年主要被日本企业垄断,主要生产商包 括东京应化、JSR、住友化学、富士胶片、信越化学等。

聚焦光刻胶核心原材料:树脂及上游单体。光刻胶由树脂、光酸、溶剂和添加剂按一定 比例混合而成,在光照下能发生一定的化学反应而形成曝光区和非曝光区在显影液中溶 解度的差异,实现图形的转移,具体来看:树脂:在光照下不发生化学反应,主要作用 是保证光刻胶薄膜的附着性和抗腐蚀性,也决定了一些其他特性如膜厚、弹性、热稳定 性等,是光刻胶的骨架,起到刻画图案的“开关”作用;单体:单体是合成树脂的原材 料,其性能、质量稳定性直接决定光刻胶产品品质;光引发剂:受特定波长光照后在曝 光区发生光固化反应,使得材料的物理特性,尤其是溶解性发生显著变化;溶剂:为了 方便涂覆,要将溶质加入溶剂进行溶解,形成液态物质;添加剂:用以改变光刻胶的某 些特性,如为改善发生反射而添加染色剂等。 从成本占比角度看:树脂是光刻胶最核心的组成成分,在光刻胶中平均成本占比高 达 50%,在 KrF、ArF 等高端制程产品中成本占比更高;单体及光引发剂/助剂成本 占比分别为 35%、15%; 从含量占比角度看:溶剂添加量最高,约 50-90%,但价值量较低;树脂添加量约 10-40%;光引发剂添加量约 1-8%。

光刻胶树脂为高 know-how 环节,诸多特性决定光刻胶性能。光刻胶树脂中不溶性悬 挂基团起到控制显影液中溶解的开关作用,当开关关闭时,树脂不在显影液中溶解;而 在曝光过程中,光酸分解出的酸与不溶性悬挂基团反应,视为开关打开,从而使得树脂 能够在显影液中溶解,实现图形的转移。树脂的结构及上游单体的种类和比例,以及树 脂的分子量、PDI(分散度)决定着光刻胶诸如线宽(CD)、碱溶解速率(ADR)、曝光 能量(EOP)、能量窗口(EL)、线宽边缘粗糙度(LWR)等多种性能指标,进而影响光 刻胶胶膜厚度、耐刻蚀性、附着力等性能。

半导体级树脂及单体对于性能要求大幅升级,价值量更高。树脂:1)质量一致:即分 子量和分子量分布需具备批次稳定性,高端制程产品质量一致要求更高;2)分子量分布 低:高级光刻胶树脂分子量分布较低(理论值 1.0),EUV 光刻胶树脂分子量分布约 1.02-1.05;3)金属离子含量低:高端光刻胶树脂金属离子纯度要求由 ppb 往 ppt 级演 进;单体:1)纯度要求更高:半导体级单体纯度要求达到 99.5%,金属离子含量小于 1ppb(10 亿分之一),而面板级单体纯度要求仅 99.0%,金属离子含量小于 100ppb;2) 质量稳定性高:类似树脂环节,产品需具备极强的批次质量一致性;3)价值量更高:高 端单体纯化难度更高,对应产品价值量提升,根据徐州博康,I 线单体售价约 100-200 元/公斤,KrF 单体约 500-1000 元/公斤,ArF 干法和湿法的单体价格约 3000-10000 元/ 公斤。 半导体光刻胶树脂、单体国产化率低,高端 KrF/ArF 原材料主要市场由外企占据。g/i 线:g 线树脂主要采用环化橡胶树脂,i 线树脂采用线性酚醛树脂,国产化程度低,单体 为甲基酚和甲醛;KrF:采用聚对羟基苯乙烯类树脂,单体为对羟基苯乙烯的衍生物,由 于对应单体后处理工艺难度大,目前国产化率低;ArF:采用聚甲基丙烯酸酯类树脂,由 几种单体共聚而成,定制化程度高,高端产品牌号难以通过外购获得,单体为甲基丙烯 酸酯和丙烯酸酯的衍生物;EUV:树脂体系包括聚对羟基苯乙烯类、分子玻璃、金属氧 化物,目前国内尚未实现技术突破;先进封装:主要采用 PI 及 PSPI 树脂,主要被日美 企业垄断。

光刻胶树脂及单体壁垒高企,自主化任重而道远。半导体光刻胶树脂具有合成技术难、 工业放大壁垒高、金属离子纯化工艺复杂、批次稳定性控制难度大、客户认证周期长等 限制因素,过去主要由信越化学、杜邦等自产树脂的光刻胶厂商,以及东洋合成、住友 电木、三菱化学等专门生产树脂的日美企业垄断。2019 年 12 月工信部《重点新材料首 批次应用示范指导目录》将集成电路用光刻胶及其关键原材料和配套试剂、ArF 光刻胶 用脂环族环氧树脂、g/i 线正性光刻胶用酚醛树脂列入推荐材料,自主化任重而道远。 国产半导体光刻胶正处于技术突破到产业化替代拐点,上游单体及树脂竞争格局更集中, 为下游国产化“保驾护航”。KrF、ArF 等先进制程光刻胶长期受日美企业垄断,目前国 内光刻胶厂商逐步完成技术突破并陆续进入下游晶圆厂供应体系,包括上市公司(彤程 新材、鼎龙股份、南大光电等)、非上市公司(徐州博康、厦门恒坤、国科天骥等),材 料自主化箭在弦上。而上游光刻胶单体、树脂的供应,也将成为影响下游成品胶国产化 顺利程度的重要因素。先进制程光刻胶单体、树脂国内玩家较少,竞争格局集中,仅有 万润股份、徐州博康等少数企业具备高端产品技术实力,未来有望成为半导体光刻胶产 业链国产化核心受益环节。

高端半导体光刻胶树脂及单体国产化率低,公司已具备半导体级别技术能力。半导体光 刻胶树脂及其原材料单体壁垒较高,目前主要由信越、住友、三菱、杜邦等日美企业垄 断。随着国内半导体光刻胶的快速发展,上游树脂(尤其是 ArF 树脂)持续受海外供应 商主导,自主可控诉求迫切。公司作为国内有机合成龙头厂商,深耕半导体光刻胶树脂、 单体,根据公开专利,公司已具备半导体级别产品技术能力,目前“年产 65 吨光刻胶 树脂系列产品项目”已投入使用,并根据客户定制需求生产供应。

6. 传统主业:行业成熟,格局稳固

6.1. 车用沸石分子筛:绑定庄信万丰,全球车用分子筛龙头

沸石分子筛具有优异的催化、吸附、离子交换性能,全球近 400 亿市场。沸石分子筛是 一类具有规则孔道的微孔硅铝酸盐晶体,结构中具有排列整齐的孔径均匀的通道及内外 比表面积巨大的孔穴。沸石分子筛具有“筛分分子”和“择形催化”的作用,作为优良 的催化材料、吸附分离(多组分气体分离与净化)材料、离子交换材料,广泛应用于石 油化工、煤化工、精细化工、冶金、建材、环境保护(废水、废气处理)等领域: 从市场规模来看:根据贝哲斯咨询,2022 年全球沸石分子筛市场规模 392 亿元, 其中中国市场规模 84 亿元,预计 2028 年全球市场规模提升至 503 亿元,行业复合 增速 4.3%; 从需求量来看:根据沸石国际,2023 年全球沸石分子筛市场将超过 200 万吨;从应用领域来看:全球沸石分子筛产品中催化类占比 55%,离子交换、吸附类占比 分别为 36%、9%;需求领域方面,炼油、空分、石化等工业领域占比较高,分别 为 29%、17%、13%; 供给格局来看:根据普华有策,美国 UOP(霍尼韦尔全资子公司)、法国阿科玛、 瑞士 Zeochem、日本东曹、美国格雷斯为全球前五大供应商,占据全球 50%以上 市场份额;国内规模以上厂商包括建龙微纳、中触媒、万润股份等。

沸石分子筛应用领域广阔,环保需求打开长期需求空间。沸石最早于 18 世纪中叶被发 现,由于该矿石在加热时会释放出水蒸汽,因此命名为“沸石”。上世纪 50 年代,林德 公司(Linde)首次合成出一种新型的沸石分子筛结构,被命名为 LTA 型(Linde Type A) 分子筛,开创了沸石分子筛工业化生产的先河,目前经过不断的技术迭代产品类型已拓 展至 X 型、Y 型等。沸石作为催化剂,在环保领域具备广阔渗透空间,主要应用场景包 括车用尾气处理、烟道气脱硫、挥发性有机废气处理。

柴油车是氮氧化物主要排放源,也是控制尾气污染的核心抓手。氮氧化物 NOx 由化石燃 料在燃烧时产生的高温导致空气中的氮气与氧气反应而成,是世界各国公认的主要大气 污染物之一。据中触媒招股说明书,2019年我国机动车氮氧化物排放总量为635.6万吨, 其中柴油车占汽车总排放的 88.9%;在柴油车中,重型柴油车排放占比高达 88.5%。有 效处理柴油车尾气,是降低氮氧化物排放量、缓解空气污染重要手段。

沸石分子筛主要应用于柴油车 SCR 尾气处理环节,作为核心催化剂。选择性催化还原 技术(SCR)是应用最广泛且最有效的处理机动车尾气中氮氧化物的手段,催化剂是 SCR 的核心技术环节,主要包括贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、分子筛催化剂。沸 石具有成本低、无毒、尾气处理性能强等优势,正持续替代传统钒基催化剂。

贵金属催化剂:贵金属催化剂是指以 Pt、Pd、Ag 等贵金属或混合物为活性组分, 负载到氧化铝或沸石等载体上的催化剂。贵金属催化剂目前技术相对成熟,并且具 有较好的高温脱硝活性。贵金属催化剂缺点在于工作温度窗口较窄、低温 NH3-SCR 活性不佳、还原性能差、N2 选择性差、抗硫中毒能力差、价格高昂,因此在柴油车 中应用受限;

金属氧化物催化剂:金属氧化物催化剂是目前 SCR 技术中应用最广泛且技术最为成 熟的催化剂种类,结合其低廉的成本,广泛应用于车用 SCR 领域。金属氧化物催化 剂主要活性组分包括 Fe2O3、V2O5、MnO2、CuO 等,其中钒基催化剂以其较高的催 化效率、经济性、抗硫性应用最为广泛。钒基催化剂缺点在于含毒且高温下易挥发, 随着机动车尾气一同散播到空气中。随着新的环保法规的出台,钒基催化剂被取代 成为大势所趋;

分子筛催化剂:分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐,在结 构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,可以把不同大小和形状的分子分开, 因此具有较高的 NOx 转化效率、热稳定性、宽活性温度窗口,逐步替代传统钒基催 化剂市场。

分子筛对于柴油车尾气减排效果优于钒基催化剂,ETC 工况转化效率提升 19%。根据 《分子筛型 SCR 对车用柴油机排放改善的试验研究》,分子筛型 SCR 对于柴油机 NOx 减 排效果优于传统钒基 SCR:稳态 ESC 试验循环:钒基 SCR 的加权 NOx 转化效率为 75%, 而分子筛型 SCR 的加权 NOx 转化效率达 81%,净化能力提升约 6%;瞬态 ETC 试验循 环:钒基 SCR 的加权 NOx 转化效率为 59%,而分子筛型 SCR 的加权 NOx 转化效率达 78%,净化能力提升约 19%。

绑定庄信万丰,车用沸石国际龙头地位稳固。全球符合国六标准的车用分子筛规模化企 业较少,主要为国内的万润股份以及日本东曹,万润股份在产品成本、价格、扩产等方 面相比东曹具备核心竞争优势,全球车用沸石龙头地位不断巩固。全球汽车尾气净化催 化剂市场呈现寡头垄断的市场格局,主要玩家包括庄信万丰(JM)、巴斯夫(BASF)、优 美科(Umicore)等外企,其中庄信万丰在柴油车尾气治理领域的市场份额超过 50%。 2017-2022 年庄信万丰空气净化部门营收呈稳定增长趋势,2022 年营收体量达 97 亿美 元,占公司营收比例高达 44.2%。万润股份是全球柴油车用沸石领先供应商,目前理论 产能近万吨,是庄信万丰欧六及同级别标准沸石系列环保材料全球唯二主要供应商(国 内唯一)。

天然气路线快速渗透,国内重卡沸石分子筛需求承压,轻卡影响较小。天然气重卡在同 等条件下排放污染低于柴油车,其尾气后处理系统及选用的催化剂体系也有所区别。国 五阶段,天然气重卡尾气处理催化剂主要为天然气氧化型催化剂(GOC),国六阶段主要 采用 TWC(三元催化剂)或 TWC+ASC(氨逃逸催化剂)组合方案,其中 TWC 可将尾气中的 CO、HC、NOx 转化为无害的 CO2、N2、H2O 等,采用原料以贵金属 Pd 为主。 2023 年我国重卡销量 91.1 万台,其中天然气重卡销量 15.2 万台,渗透率 16.7%。卡车 信息网预测,2024 年我国天然气重卡销量达 28.2 万辆,渗透率进一步提升至 34.4%。 具体来看,天然气重卡需求中 98.4%为牵引车,2024 年天然气重卡在牵引车/载货车/ 专业车/自卸车/工程车天然气渗透率预计分别为 46.4%/1.1%/0.4%/1.6%/0.6%。轻卡 方面,2023 年我国轻卡销量 184.8 万台,根据第一商用车网,我国 23H1 天然气轻卡销 量仅为 1.5 万台,以全年年化 3 万台测算,渗透率仅 1.6%,因此轻卡领域对于沸石需求 影响较小。

全球重卡对应约 1.8 万吨,国内轻卡+重卡对应约 0.93 万吨沸石需求。我们考虑天然 气重卡渗透情况下,对国内柴油重卡、轻卡,以及全球重卡对于沸石分子筛需求体量进 行测算,具体来看: 国内:2023 年国内重卡、轻卡销量分别为 91.1、184.8 万台,根据万润股份公告测 算,平均每辆重柴、轻柴沸石分子筛用量分别为 4.875kg、1.125kg。以 23 年 15.2 万台天然气重卡、3 万台天然气轻卡测算,剔除天然气下游后,国内车用沸石需求 约 9259 吨(即(91.1-15.2)*4.875+(184.8-3)*1.125 公斤); 全球:以 2023 年全球重卡销量 377.4 万台为基数,剔除国内天然气重卡 15.2 万台, 对应全球重卡车用沸石理论需求约 1.8 万吨(即(377.4-15.2)*4.875 公斤)。

6.2. 医药业务:打通中间体-原料药-制剂产业链,覆盖面持续扩张

公司医药板块业务主要来自两个主体,分别为万润药业与 MP。基于两大子公司多年对 医药市场的开拓和医药技术的储备,目前公司产品及技术已覆盖医药中间体、原料药、 成药制剂、生命科学、体外诊断等多个领域。未来公司将采用自主研发、合作研发等多 种方式,增强公司生命科学与医药产业竞争实力,同时不断提高医药方面的技术能力与 水平,依托化学合成领域的技术和经验积累,积极与国际知名医药企业开展基于 CMO、 CDMO 模式的原料药项目,为建设成为全球一流的、提供完善的 CMO、CDMO 服务的生 产基地奠定基础。具体来看: 万润药业:聚焦原料药、口服固体制剂、保健食品的综合型制药企业。万润药业为公司 全资子公司,现有产品包括原料药 7 个品种、医药中间体 1 个品种、口服固体制剂 13 个品种、保健品 5 个品种。公司主导产品为聚普瑞锌原料药、氨甲环酸原料药、普仑司 特原料药、普仑司特中间体 AOTB、诺氟沙星胶囊、四味通络胶囊等,其中“蛤杞白术 胶囊”和“四味通络胶囊”为全国独家品种,“诺氟沙星胶囊”率先通过国家一致性评价 且在国家第四批集采中标,“维格列汀片生产技术的开发”项目被列为 2018 年烟台市重 点研发计划,2021 年获得生产批件。

MP:具备强大的生命科学、体外诊断技术能力。MP 最早于 2003 年成立,是全球少数 具备生命科学、体外诊断产品生产能力的公司之一,目前生产和销售的产品超过万种, 并在美洲、欧洲、亚洲、澳洲等地设有子公司,经营业务遍布美国和全球其他国家。2016 年 3 月 18 日万润股份完成收购 MP Biomedicals,LLC 公司 100%股权以及相关的全部境 外内审批及备案手续,MP 公司自此成为公司的间接全资子公司。MP 业务主要包括生命 科学业务、体外诊断业务两大板块: 

生命科学业务:可提供种类广泛的产品,包括生物化学品、精细化学品、实验室仪 器、设备、抗体、试剂盒及试剂。产品主要用于药物开发、基因组学、蛋白质组学、 代谢物组学、食品安全分析及科学探索的其他领域。生命科学核心业务包括分子生 物学、免疫化学、生物化学以及精细化学品。截至资产收购报告期,生命科学业务 收入占 MP 总收入的 60%以上;

体外诊断业务:体外诊断是指在人体之外,对人体血液、体液、组织等样本进行检 测,从而判断疾病或机体功能的诊断方法,体外诊断试剂和器械在国外统一称为体 外诊断医疗器械,简称为 IVD(In-Vitro Diagnostics)。MP 公司体外诊断核心业务 包括传染病诊断试剂、快速诊断试剂及免疫检测诊断试剂产品。截至资产收购报告 期,体外诊断业务收入占 MP 总收入的近 40%。

抗原检测业务淡出,MP 营收体量恢复常态。受益于抗原检测业务需求高增,2020-2022 年 MP 营收、净利润体量快速提升,2022 年实现营收 18.33 亿元,占医药板块总营收约 90.1%;实现净利润 2.61 亿元,同比+82.5%。2023 年抗原检测需求退潮,子公司 MP 营收体量下降至 5.56 亿元,同比-69.7%,占医药板块营收下滑至 63.0%;实现净利润 0.13 亿元,同比-95.0%。目前 MP 营收、利润体量已触底,结合子公司万润药业产品持 续拓展,医药板块仍具备成长空间。

6.3. 液晶材料:传统优势业务,全球龙头地位稳固

液晶材料是 LCD 面板关键上游材料,混晶环节长期被德国、日本等外企垄断。液晶主 要包括中间体-液晶单晶-液晶混晶三道产业链环节。其中混晶作为液晶最后一道工序, 由多种单晶混合而成。由于混晶技术壁垒较高,目前主要被海外企业垄断,其中德国默 克、日本 JNC、日本 DIC 市占率分别为 55%、20%、8%,国内企业主要生产液晶单晶 出口至海外混晶厂。

国内混晶厂市占率持续提升,拉动上游单晶需求持续增长。2010 年至今,随着日本厂商 逐步退出,全球 LCD 面板行业产能持续向中国大陆转移,2020 年中国大陆 LCD 面板全 球份额由 2010 年的 5%大幅提升至 53%。受益于下游面板制造环节的转移,核心材料 液晶混晶国产化进程不断加快,国内飞凯材料、八亿时空、诚志永华等企业市占率快速 提升。受国内混晶产业发展拉动,上游液晶单晶需求有望持续提升。

公司是全球单晶龙头,与全球前三大混晶厂商长期稳定合作。公司是全球领先的液晶单 体材料供应商,拥有近 30 年液晶材料的开发、生产及出口经验。公司主要产品为液晶 中间体材料(用于配套液晶单体)、液晶单体材料。混晶厂是公司产品直接下游客户,公 司具备优质客户资源,是全球混晶龙头德国默克的核心供应商,同时与日本 JNC 具有长 期稳定合作。未来随着 4K/8K 超高清技术的发展与应用,以及全球 LCD 面板市场持续向 大尺寸化的发展方向的前提下,LCD 面板仍占据大尺寸显示面板市场的主要份额。公司 作为液晶显示材料领域全球领先企业,将在稳固行业领先地位的同时,不断研发新产品、 改进工艺、优化产能结构、提升产品质量,力争扩大公司在液晶材料领域的市场占有率。


(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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