2025年圣泉集团研究报告：国内合成树脂头部企业，电子及生物质快速发展

1. 合成树脂行业领先水平，生物质领域领航者

1.1 从糠醛起步，到绿色秸秆综合利用的领航者

公司自 1979 年成立以来，历经糠醛厂起步、产业链拓展、逐步成为全球秸秆绿 色节能综合利用的头部企业，并在绝缘材料、膜材料、电子树脂等领域取得显著成 就。公司是国内合成树脂领域头部企业，于 1979 年成立刁镇糠醛厂，1988 年建设 糠醇项目，打通“玉米芯—糠醛—糠醇—呋喃树脂”产业链。1992 年公司进入酚醛树 脂产业链生产酚醛树脂，逐步完善合成树脂种类及开拓市场。2003 年，公司成为全 球最大的呋喃树脂生产基地之一。生物质领域，公司于 2012 年完成第一代生物质综 合利用技术研发，项目建成投产。2019 年，“圣泉法”生物质精炼一体化技术研发成 功，大庆项目落地建设。2021 年，圣泉集团在上交所主板成功上市，同时年产 23 万 吨酚醛树脂项目建成投产，公司酚醛树脂规模跃居全球首位。2023 年，全球首个百 万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目（一期）在黑龙江大庆市全面投产。公司是 全球秸秆绿色节能综合利用引领者和“神舟”飞船返回舱保温原材料制造商，主导产品 呋喃树脂和酚醛树脂产销规模位居全球前列，芯片光刻胶用树脂、5G 通讯 PCB 用 电子树脂、轻芯钢等多种产品打破国外垄断，目前成为全球合成树脂及生物质精炼 领域的头部企业。

公司主营业务主要为合成树脂及复合材料、生物质化工材料及相关产品，其中 酚醛树脂、呋喃树脂产销量规模位居国内第一、世界前列。公司自成立以来，通过 持续科技创新，陆续推出铸造用环保型呋喃树脂、涂料、保温冒口等铸造辅助材料， 各类环保型、耐热及增韧改性高性能酚醛树脂、印制电路板及光刻胶用电子级酚醛 树脂、电子级环氧树脂以及航空航天用高强度酚醛预浸料、高强低密度酚醛 SMC、 阻燃增强轻质酚醛轻芯钢、改性阻燃酚醛泡沫等产品，下游应用领域逐步拓展到汽 车、风电、核电等机械制造领域，以及集成电路、液晶显示器、轨道交通、航天航空、 船舶运输、建筑节能、高端刹车片、高端磨具磨料、冶金耐火、海洋防腐、3D 打印 等国民经济各个领域。在专注合成树脂业务的同时，依靠科研创新，公司将农作物废弃物玉米芯、秸秆中的半纤维素、木质素、纤维素三大成分提纯并高效利用，形成 了拥有自主知识产权的生物质精炼技术，不仅生产木糖、L-阿拉伯糖、表面活性剂等 生物质化工产品，同时，可利用木质素、半纤维素制成木质素酚、糠醛等用于生产呋 喃和酚醛树脂，形成了生物质化工产业与合成树脂产业一体化产业链条，实现了对 植物秸秆的循环利用。

公司经营涵盖树脂、铸造、生物质精炼等业务，特别在生物质化工板块有显著 发展，致力于通过扩大产能和研发新产品提升业绩。公司 100 万吨/年生物质精炼一 体化（一期工程）项目是全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目，已在 黑龙江大庆市全面投产，每年可加工秸秆 50 万吨，生产生物质树脂炭、硬碳负极材 料、高活性木质素、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品。公 司在建工程有年产 10 万吨生物基硬碳负极材料项目、年产 1000 吨硅碳用多孔碳项 目、年产 1000 吨官能化聚苯醚项目、年产 3000 吨功能糖项目等，预计近两年陆续 投产，为公司产能添砖加瓦。同时，为应对未来人工智能（AI）对高频高速材料的需 求，公司在新型马来酰亚胺树脂领域取得了显著进展，目前已经启动 1000 吨/年马 来酰亚胺树脂项目。此外对高频高速用碳氢树脂进行研发，目前在多个产品领域取 得了显著进展，同时已经启动 2000 吨/年碳氢树脂项目。

1.2 高管技术背景深厚，股权稳定规划清晰

公司股权结构清晰，公司控股股东为唐一林，实际控制人为唐一林和唐地源父 子。公司由乡镇企业股份改制形成，经过多年沿革变迁，目前唐一林先生现持有圣 泉集团 16.6%的股份，唐地源先生持有圣泉集团 8.76%的股份，唐一林先生与唐地 源先生为父子关系，为公司实际控制人。 此外，公司高管江成真、孟庆文分别持有 1.34%、0.86%股权，股权结构清晰，高管持股稳定。

1.3 公司盈利能力稳定增长，持续高研发投入

受益于合成树脂及电子化学品业务增长，公司业绩近 5 年保持稳定增长。近 5 年公司主营产品产销量及生物质项目逐步提升，2022 年收入 95.98 亿元，同比增长 8.76%，2023 年实现营业收入 91.20 亿元，同比下降 4.98%，主要为铸造材料原 料成本下降导致的价格下降；但 2023 年归母净利润达到 7.89 亿元，同比增长 12.23%。2024 年前三季度，主营产品产销量均实现同比正增长，公司营收达到 71.52 亿元，同比增长 6.87%，归母净利润达到 5.81 亿元，同比增长 20.53%，扣除 2020、 2021 年因疫情防护用品收入带来的利润后，公司近 5 年利润均实现正增长。此外， 公司研发支出占比呈增长趋势，2023 年，研发投入 4.32 亿元，占比 4.74%，2024 年前三季度，研发投入 3.68 亿元，占比 5.15%。

2. 合成树脂：核心业务稳步提升，行业竞争力持 续扩大

2.1 酚醛树脂：下游应用领域广泛，公司产能全球领先

2.1.1 酚醛树脂性能优异，应用高端化发展

酚醛树脂（DF）是一类由酚类与醛类化合物通过缩合聚合反应得到的高分子材 料。在合成酚醛树脂过程中，根据酚、醛摩尔比将酚醛树脂分为热塑性酚醛树脂和 热固性酚醛树脂两大类。其中酚类物质和醛类物质的摩尔比以及催化剂的类型是影 响树脂类型的主要因素，在碱性催化剂和醛类物质过量情况下，合成的为热固性酚 醛树脂，而在酸性催化剂和酚类物质过量情况下，合成的为热塑性酚醛树脂。 酚醛树脂具有良好的粘附性以及耐热性。酚醛树脂具有较高的力学强度，可与 其他多聚物共混，合成与加工工艺相对成熟， 具有良好的粘附性、耐热性、抗烧蚀 性、阻燃性、耐酸性以及电绝缘性。根据纯度不同，酚醛树脂可分为电子级酚醛树脂 和工业级酚醛树脂两大类，工业级酚醛树脂主要应用于酚醛模塑料、木材加工和层 压板、研磨和摩擦材料、耐火材料等领域，终端应用领域涉及汽车、建筑、冶金、轨 道交通等行业；电子级酚醛树脂是酚醛树脂中的高性能和高附加值产品，主要用于 芯片光刻胶、电子封装及覆铜板等领域，应用终端涉及半导体、航空航天、消费电子 等行业。酚醛树脂原料易得、价格低廉、合成方便、具有优异的物理化学性能，因此 在工业上得到广泛应用。其中，酚醛模塑料、木材加工和层压板、研磨和摩擦材料、 耐火级绝缘隔热材料是我国酚醛树脂下游四大应用领域，在下游应用中占比分别达 到 22.4%、20.3%、20.1%和 18.9%，而铸造材料、涂料以及电子等其他领域占比分 别为 10.0%、3.8%、4.5%。

受地产景气下行影响，酚醛树脂总消费量有所缩减，但在电绝缘、研磨及摩擦 材料领域需求依旧保持高景气。酚醛树脂原料主要为苯酚、甲醛，原料价格相对低 廉、合成方便、具有优异的物理化学性能，早期酚醛树脂主要用于大批量生产价格 低廉的模塑料、木材加工、涂料、 粘结剂等。近些年，木材加工和层压板等受房地 产景气下行以及甲醛安全等因素影响，对酚醛树脂消费量有直接影响。根据百川数 据，2021 年，酚醛树脂消费量 139 万吨，2022 年后，酚醛树脂消费量下降到 128 万吨，2023 年消费量继续下滑到 91 万吨。而在研磨和摩擦材料、耐热绝缘隔热材 料等领域，随着技术发展，酚醛树脂机械强度和耐热阻燃性能不断提升，玻璃纤维 增强塑料、摩擦材料、保温材料、耐火材料等行业占比有较为明显的上升。

2.1.2 酚醛树脂供给增多，价差处于底部区间

我国酚醛树脂行业产能趋于集中、目前处于充分竞争状态。国内酚醛树脂行业 已经渡过快速发展期，行业总产能 214 万吨，其中以圣泉集团、杭摩集团、宇世巨 化工、太尔化工、东南塑料等为主。近些年随着行业产能及产品结构扩增，酚醛树脂 行业产能趋于集中，前五大厂商行业集中度达到 49%。此外，我国酚醛树脂中低端 市场门槛较低，新进入企业较多，产能在 5 万吨以下的小企业仍旧为大多数，市场 竞争日趋激烈，随着国内酚醛树脂行业竞争程度加剧以及环保监管力度加强，小规 模企业将面临被淘汰的局面，也促使国内酚醛树脂行业市场集中度进一步提高。

酚醛树脂供需两淡，价差从底部有所改善。2022 年后，酚醛树脂行业受到疫情 以及地产放缓影响，需求端有所承压，下游开工相对低位，对酚醛树脂采买刚需为 主，且部分地区受极端天气及环保影响，施工受限，酚醛树脂产量有所下滑，当前酚 醛树脂行业开工率 47%，开工处于近 5 年最低水平。价格端看，2022 年以后，随着 需求端走弱以及新产能陆续投产，酚醛树脂价格也逐步走弱，目前酚醛树脂价差达 到近 5 年历史最低水平，随后随着酚醛树脂价格提升，价差有所改善。

2.1.3 公司酚醛树脂产能领先，向高端酚醛领域积极 转型

公司从 1992 年进入酚醛树脂领域，期间积极研发开拓酚醛高端化，2007 年与 中科院化学所共建“酚醛树脂研究中心”，2009 年投产 3 万吨电子材料用酚醛树脂， 2011 年，具有自主知识产权的空心微球成功应用在“神八”飞船返回舱，2014 年，成 功研发出轻芯钢复材并实现量产。2023 年公司酚醛树脂产能达到 65 万吨/年，产能 规模和技术水平位居世界前列，在各个应用领域的销量均取得较大提升，在摩擦材 料、页岩气覆膜 支撑剂、磨料磨具、耐火材料、新型节能阻燃建材、表层涂料、模 塑料、轮胎橡胶等多用途酚醛树脂产品，拥有 10 大系列 800 多个品种，其中占有 率偏低的橡胶轮胎化学品取得较大进展，实现销量和利润双增长。此外，自主创新 研发出电解铝阳极用导电型酚醛树脂，替代煤沥青，改良了碳素阳极的生产工艺， 并有效促进电解铝产业链的节能减碳；研发出了锂电池负极包覆用酚醛树脂，有效 的提高包覆后负极材料的倍率性能；研发了钠电池负极用硬碳负极用酚醛树脂，相 比其他材料的硬碳前驱体杂质含量低，性能稳定，寿命更长；积极聚焦下游客户在 耐热性、高强度、高效率、耐用性 等高性能方面提升的需求，在高强高耐热用酚醛 树脂的研究及产业化方面实现技术突破，使其成为公司酚醛树脂产业新的增长点。

2.2 呋喃树脂：主流铸造用新型树脂，公司产能全球领先

铸造用树脂是铸造工业中重要的基础性材料。铸造造型材料通常指砂型铸造中 用来制造铸型、型芯的材料，广泛应用于铸造行业，根据原料可分为铸造用原砂、铸 造用粘结剂、铸造涂料、固化剂、过滤器、冒口及其他辅助材料。铸造用粘结剂是将 松散的原砂粘结形成一定强度并赋与特定性能的物质，是铸造过程中使用的重要的 造型材料，其综合质量的高低对铸件表面质量及内在质量影响很大。目前主要的铸 造用粘结剂有粘土、水玻璃、铸造用树脂以及其他粘结材料。铸造用树脂是铸造工 业中重要的基础性材料，树脂粘结剂质量的高低直接影响铸件精度、光洁度、废品 率及性能稳定性。

呋喃树脂为最常应用的铸造用树脂之一。与其他粘结剂相比，铸造用树脂能对 铸件进行造型、制芯并配合高压、挤压、冲击、静压等高密度造型工艺，能够生产薄 壁、光洁、加工余量小的复杂铸件。此外，对于特大型高端基础铸件，铸造用树脂能 够提升生产效率。当前，铸造用树脂的发展速度远超过其他任何粘结材料，从全球 范围看，植物油粘结剂制芯的老工艺已完全被树脂砂工艺取代。铸造用树脂粘结剂 种类繁多，目前应用最为广泛的铸造用树脂粘结剂可分为三大类：呋喃树脂、冷芯 盒树脂和碱性酚醛树脂。呋喃树脂是一类分子结构中含有呋喃结构的合成树脂的统 称，由糠醇均聚或与脲醛、酚醛、酮醛等化合物合成得到，能够常温下自硬，自硬速 度可控,满足多种工况工艺需要，适用于单件、小批及中大特铸件铸型/型芯的生产。

我国铸件产量受经济放缓进入稳定区间，呋喃树脂需求仍有韧性。铸造是装备 制造业发展不可或缺的重要环节，在机床、汽车、仪器仪表工程机械、船舶制造、航 空航天等高端制造领域有着广泛的应用。2021 年，我国铸件产量达到 5405 万吨， 随着经济增速放缓，2022-2023 年，铸件产量相对 2021 年有所下滑并趋于平稳， 2023 年，铸件产量达到 5190 万吨，其中工程机械、机床工具、铸管及管件等领域 需求出现不同程度下滑，而汽车、船舶、发电设备及电力领域仍处于周期上行期，未 来随着经济政策出台，预计铸件产量将保持稳定增长。

呋喃树脂竞争较为充分，公司的呋喃树脂产能国内领先。我国铸造用树 脂市场竞争比较充分，主要生产企业为花王葫芦岛、上海花王化学、欧区爱 铸造、圣泉集团、兴业股份、杭州天宇等，同时存在大量中小型企业，但呋 喃树脂具有比较优势的规模企业在细分市场上维持较大的市场份额，公司呋 喃树脂产能 12 万吨，位居国内行业前列。

公司铸造用呋喃树脂应用广泛，产销规模位居世界第一。公司以呋喃树脂、冷 芯盒树脂、热芯盒树脂、涂料、固化剂、陶瓷过滤器、发热保温冒口、熔炼材料等为 代表的铸造辅助材料产品达一百多种，广泛应用于汽车、轮船、飞机、风电、通用机 械、精密仪器等产品铸件和高档精密出口铸件生产。此外，公司利用木质素、戊糖等 代替部分糠醇用于生产改性呋喃树脂，提高了树脂活性和强度，降低了树脂砂中的 含硫量，减少铸件表面渗硫，提高铸件成品率，同时降低生产浇铸过程中甲醛释放 量，具有环保、高效、低消耗等优点，随着呋喃树脂产品结构及规模发展，根据公司 2023 年年报，目前铸造用呋喃树脂产销规模已经位居世界第一。

3. 生物质精炼：开创秸秆生态高效利用新时代

3.1 秸秆原料合理利用，生物质技术逐步成熟

秸秆是生物质技术最主要的原料之一。生物质是指利用大气、水、土地等通过 光合作用而产生的各种有机体，利用秸秆、柴草、玉米芯等农林废弃物所生产出的 环境友好型化工产品，生物质化工产品主要包括功能糖（木糖、 L-阿拉伯糖等）、染 料分散剂、炭黑粘结剂、糠醛、航空燃油、纳米纤维素及其复合材料、纤维素制品纸 浆、溶解浆、有机肥等。秸秆是一种优质的可再生生物资源，富含有机质、氮、磷、 钾、钙、镁及多种微量元。秸秆组分中，42.8%是纤维素，7.2%是半纤维素，36.6% 是木质素。目前我国秸秆理论资源量为 9.77 亿吨，其中稻草为 2.2 亿吨，麦杆为 1.75 亿吨；玉米杆为 3.4 亿吨，可收集资源量在 7.37 亿吨左右，折合约 3.6 亿 吨标准煤，水稻资源主要分布在东北地区和长江以南地区，同时秸秆中丰富的纤维素、半纤维素以及木质素等资源，为生物质技术发展奠定了原料基础。

秸秆原料化利用率占秸秆利用比例 2%，仍有很大提升空间。秸秆利用有肥料化 利用、饲料化利用、燃料化利用、基料化利用、原料化利用。目前饲料化利用主体占 比最高达到 77%，秸秆原料化利用占比只有 2%，秸秆原料化利用是一种将秸秆经 过一定处理后用来生产各种复合材料的资源化利用途径，秸秆中含有大量天然纤维 素和丰富的木质素，生物降解性能好，适合作为工业原料秸秆制浆造纸技术、木糖 醇生产技术、复合材料生产技术、秸秆建材生产技术、农用材料配制技术等，仍有很 大提升空间。

30 年磨一剑，独创“圣泉法”生物质精炼一体化技术。公司自 1979 年建厂涉足 生物质产业，1988 年完成玉米芯-糠醛-糠醇-呋喃树脂产业链，2012 年年处理 10 万 吨玉米芯秸秆的生物质装置投产，2019 年”圣泉法”秸秆精炼一体化技术研发成功， 2020 年 “圣泉法”生物质精炼一体化技术入选国家发改委《绿色技术推广目录》。“圣 泉法”生物质精炼一体化技术绿色环保、高效节能，系统性解决了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素三大组分难以高效分离的全球性难题，实现了高值化利用，可产出 上百种产品。

公司秸秆精炼一体化技术成功应用，使得纤维素、半纤维素、木质素等能够充 分合理利用，使得秸秆有效利用率达到最大化。秸秆中的纤维素可用于生产纳米纤 维素、纸浆、生物质模塑餐具等；半纤维素可生产糠醛、木糖、L-阿拉伯糖等；木质 素可生产染料分散剂、沥青乳化剂、航空煤油等；剩余部分可生产有机钾肥。该项技 术产业化有望打破长期以来对化石原料的依赖和国外垄断，真正将秸秆“吃干榨净”， 致力于实现生物质化工、石油化工、煤化工的并驾齐驱。

3.2 大庆项目技改完成实现投产，生物质项目贡献新增量

大庆农作物秸秆资源丰富，公司大庆项目对秸秆原料吃干榨净，实现生物质原 料的综合利用。黑龙江省作为全国十三个粮食主产区之一，各种农作物秸秆的储量 非常丰富。 近年来，随着高产创建综合配套技术的推广普及以及种植结构调整趋于 合理，黑龙江省粮食产量连续多年位居全国首位，农作物秸秆产出量也随之增加。 根据公司环评报告，2015 年，黑龙江省大庆市秸秆产量约为 650 万吨，其中水稻、 玉米、大豆三大主要农作物秸秆量占总秸秆量的 97%。公司大庆项目一期每年在当 地收购玉米秸秆等生物质原料 50 万吨，通过把植物秸秆中的三大成分（半纤维素、 纤维素和木质素）全部高效分解转化，实现生物质原料的综合利用。 大庆生物质项目生产线为公司首创，国内还没有实际应用的案例，具有多项申 请专利。 大庆生物质项目制浆蒸煮工艺采用完全不同于目前传统碱法工艺的生物溶 剂法工艺，弥补了现有工艺的缺陷，使生物质原料得到最大利用。有机溶剂法生产 的纤维素浆性能指标好，可以高效分离纤维素和半纤维素、木质素，联产乙酸、糠醛 生物质碳和有机肥等，取得了中试的预期效果。本工艺技术为系列化产品的生产过 程，明显优于传统的相对独立的制浆造纸、半纤维素化学品、木质素化学品及煤化 工的工艺装置，且分离的产品各项物理化学指标(如纯度、活性、机械强度等)好。秸 杆中纤维素半纤维素、木质素高价值综合利用率达到 85%以上。该工艺已经成熟稳 定，可靠，产品得率高，达到了预期的效果，具备扩大生产条件。该技术填补了国际 空白，达到国际先进水平。

大庆生物质项目以 50 万吨生物质秸秆为主要原料，产品包括纸张、糠醛、乙酸 等产品。大庆生物质项目工艺采用乙酸与秸秆进行蒸煮，秸秆中的木质素和部分半 纤维素溶解到乙酸当中，将秸秆中的纤维素与半纤维素、木质素分离。分离出的纤 维素浆液先经封闭筛选去除杂质后，纤维素浆经脱水、成形，在卷辊上卷取成卷，从 而形成本色大轴纸。半纤维素通过蒸发、精馏、中和、水解、脱水、精制等工段生产 乙酸、 糠醛。木质素通过蒸发干燥形成生物质炭。本项目以 50 万吨生物质秸秆为 主要原料，主要产品包括本色卫生用纸 8.8 万吨/年，本色大轴纸 12 万吨/年，糠 醛 2.5 万吨/年，乙酸 1.5 万吨/年。

4. 覆铜板国产化趋势，带动高频高速树脂发展

覆铜板是 PCB 上游的主要基材，计算机通讯是 PCB 下游的主要应用领域。 PCB 又称为印刷电路板，在绝缘基材上，按预定设计制成印制线路、印制元件或 两者组合而成的导电图，将各种电子元件进行连接，能够通过电路进行通信，起到 导通和传输的作用。PCB 的上游主要涉及到覆铜板，将电子玻纤布或其它增强材 料浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，一面或双面覆以铜箔并经热压 而成，对 PCB 起互联导通、绝缘和支撑。PCB 下游应用以电子领域为主，其中计 算机和通讯是最大的应用领域共计占比 64.8%，消费电子占比 13.6%，汽车电子占比 11.6%。随着 5G 商用实施拉动通讯及计算机市场进一步增长，以及消费电子和汽车 电子领域的稳步发展，未来覆铜板行业有望继续保持良好的增长态势。

当前全球 PCB 产业向我国转移，带动“电子树脂-覆铜板”国产化。电子树脂市 场空间广阔，根据 Prismark 统计，2022 年全球 PCB 产值约为 817.40 亿美元， 同比增长 1.01%，中国大陆 PCB 产值约为 435.5 亿美元，同比下降 1.36%，受需 求疲软影响，PCB 产业从 2022 年起增速放缓。随着全球电子信息制造业向中国大 陆地区转移，外资覆铜板厂商纷纷在大陆投资建厂，覆铜板行业也相应向该等地区转移，2021 年，亚洲地区的覆铜板总产值占到全球的 97.6%，其中中国大陆地区 占到全球的 74.5%。但前二十名厂商中内资厂商合计的市场占有率仅有 24%左右。 作为电子行业必备的元器件，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。印制电路板的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期 的可靠性及稳定性在很大程度上取决于覆铜板。根据 Prismark 预测， 2028 年的全球 PCB 产值将达到 904.13 亿美元左右，2023-2028 年全球 PCB 产值的预计年复合增 长率达 5.40%。

4.1 介电性能对高频高速产品的重要性

介电损耗对材料的性能和稳定性具有重要的影响。介电损耗性能是指介质材料在高 频电场作用下的能量损耗，当介质材料暴露在交流电场中时，由于内部分子或原子的极 化运动以及分子间的摩擦和碰撞，能量会转化为热能并耗散掉，形成介电损耗。在高频、 高速产品中，介电损耗性能的好坏对产品的性能和稳定性具有非常重要的影响。一方面， 介电损耗性能的好坏直接影响产品的信号传输质量和速度，介电损耗过高会引起信号在 传输过程中的衰减和畸变，降低传输质量。特别是在毫米波频段，损耗会严重影响传输 距离，另一方面，介电损耗性能还会影响产品的发热和寿命，如果介质材料的介电损耗 性能不好，就会导致产品在高温高频环境下发热严重，从而降低产品的寿命和可靠性。 同时，较低损耗有利于器件和系统的小型化。随着算力传输速度提升以及 5G、5.5G 以 及未来 6G 的逐步普及，高频高速材料在 PCB 中的应用越来越重要。

4.2 PCB：AI 带动电子树脂高速化发展

4.2.1 AI 服务器带动高频高速树脂发展

为降低信号传输损耗和延迟，高频高速覆铜板对基材介质材料的 Dk、Df 值的要求 更高。介电常数（Dk）是电极间充以物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比， 表示材料储存电能能力的大小。Dk 小时，储存能力小，充、放电过程快，从而使传输速 度亦快。因此在高频传输中，要求介电常数低。介电损耗是指介质在交变电场的作用下 将一部分电能转变成热能损耗的现象，介质损耗因子（Df）越高，电能损耗或信号损失 越多，是绝缘材料损失信号能力的表征物理量。 覆铜板的介电性能在很大程度上影响信 号的传输速度和传输效率，介电常数和介质损耗因数与不同频率下的传输损耗成正比。

高速板侧重 Df，高频板侧重 Dk 的准确性和稳定性。覆铜板行业内主要根据 Df 将 覆铜板分为四个等级， 分别为标准损耗，中等损耗，低损耗以及超低损耗，传输速率越 高对应需要的 Df 值越低。高频高速覆铜板有高速板和高频板两个应用方向，两者都需 要更低的 Dk 和 Df，其中高速板更侧重 Df，Df 是影响传输损耗和信号完整性的主要因 素；高频板更侧重 Dk 的准确性和稳定性，Dk 影响传输时延和特性阻抗。高速板主要应 用在服务器、存储器、交换机、路由器等高速传输设备，高频板主要应用在天线、功放、 雷达、滤波器等。

松下电器的 MEGTRON 系列 PCB 基板材料在目前被业界普遍评价为最具先进 水平、品种系列化最全的高速覆铜板产品群。自 1996 年来，松下电器问世第一代 MEGTRON 系列覆铜板（R-1577)，之后在近二十年内陆续问世各种适应市场需求 的该系列产品。MEGTRON 4 覆铜板具有低损耗及高耐热性，主要用于 ICT 基础设 施设备、超级计算机、测量仪器、天线等，从 MEGTRON 4 后升级迭代，MEGTRON 6- MEGTRON 8 据具有超低损耗的特点，在 12-14GHz 条件下， Df 降低到 0.003 以下，可用于路由器、交换机、光传输设备、服务器、AI 服务器等。

AI 服务器对算力要求更高，PCB 需要低损耗电子树脂，带动超低损耗电子树脂 的需求增长。AI 服务器是指采用异构形式的服务器，通常为 CPU＋GPU、CPU＋ FPGA、CPU＋TPU、CPU＋ASIC 或 CPU＋多种加速卡；GPU 采用并行计算模式， 擅长处理密集型运算，如图形渲染、机器学习等。AI 服务器按应用场景可分为训练 和推理两种，其中训练对芯片算力要求更高，服务器信号频率越高，PCB 传输损耗 越大，服务器 PCB 的电子树脂需要从低损耗材料升级为超低损耗材料。根据 TrendForce 预估，2023 年 AI 服务器出货量近 120 万台，年增 38.4%，占整体服务 器出货量近 9%，至 2026 年将占 15%，2022~2026 年 AI 服务器出货量年复合成长 率为 22%，AI 服务器的快速发展将带动超低损耗电子树脂的需求增量。

PCIe 传输速度提升带动 PCB 用量提升和介电性能提升。PCIe 是高速串行 计算机扩展总线标准，将外围设备连接到主板并与 CPU 进行通信。目前 PCIe 4.0 接口的传输速度为 16Gbp/s，所需 PCB 层数为 12-18 层，随着 AI 服务器兴 起，PCIe 向 PCIe 5.0 进阶，传输速度达到 32Gbp/s 以上，所需 PCB 层数为 14-20 层， PCB 层数提升 10-20%。此外，传输速度的提升对介电性能要求更 高，PCIe 4.0 所需覆铜板为低损耗到超低损耗，PCIe 5.0 所需覆铜板为超低损 耗。

4.2.2 电子树脂向低介电方向发展

覆铜板树脂介电性能差异较大，随着高频高速性能提升，低损耗树脂逐步成 为主流。降低覆铜板介质材料的 Dk 和 Df 主要通过树脂种类选择、玻璃纤维布 种类选择及基板树脂含量调整实现。其中树脂是覆铜板的主要原料构成，具有可 设计性，不同树脂体系对覆铜板介电性能差异较大。以 5G 通信为例，其理论传 输速度 10-56Gbps，对应覆铜板的介质损耗性能至少需达到低损耗等级，环氧树 脂目前在覆铜板中应用较为广泛，但环氧树脂介电损耗和介电常数高、热稳定性、 导热性和阻燃性差等缺陷。基于环氧树脂的覆铜板材料逐渐难以满足高频高速应 用需求，采取极性更低、介电常数（Dk）/损耗因子（Df）更小的树脂体系，在 1MHz 条件下，环氧树脂介电常数 3.5-3.9，介电损耗 0.025；BT 树脂介电常数 2.9-3.2， 介电损耗 0.0015-0.003；聚苯醚（PPO）介电常数 2.45，介电损耗 0.0007，具 有规整分子构型和固化后较少极性基团产生的马来酰亚胺树脂、官能化聚苯醚树 脂、碳氢树脂等新型电子树脂的设计与开发成为最新技术趋势。

下游需求迭代升级催生对高频高速电子树脂介电性能的提升，在生产及客户验证过 程中技术壁垒较高。产品研发壁垒：电子树脂对覆铜板的性能影响至关重要，需要匹配 覆铜板的工艺特性和操作窗口，比如考虑在覆铜板生产的浸胶环节和压合环节树脂的反 应性和流变特性。此外，电子树脂的分子结构对其介电性能和粘接性能有重要影响。然 而，高分子材料的低介电性能 和强附着力的要求往往是矛盾的。客户认证壁垒：客户认 证严苛、认证周期较长：电子树脂的配方微调可能会对覆铜板性能产生重大影响，因此 下游客户对电子树脂供应商的认证非常严格，覆铜板客户的认证周期通常需要 3-6 个月， 涉及到终端设备商认证的材料通常需要 1-2 年。在通过认证后，客户通常还要通过小批 量试产对供应商产品的稳定性与服务能力进行审慎评价，部分客户通过至少 1-2 年小批 量验证后才会大批量使用。此外，出于对产品质量稳定性、转换成本等方面的综合考虑， 下游客户一般不会轻易更换供应商。因此客户认证，特别是大客户认证对新进入的企业 设置了较高的准入门槛。

4.2.3 PPO：介电性能优异，高频高速树脂理想选择

聚苯醚（PPO）介电性能和耐热性突出，是世界五大工程塑料之一。聚苯醚（PPO) 是由美国通用电气公司采用氧化偶联法合成出的一种热塑性树脂，是将苯酚与甲醇反应 生成 2, 6-二甲基苯酚，然后再经过氧化偶联反应生成 PPO，是世界五大工程塑料之一， 其介电性能仅次于聚四氟乙烯。聚苯醚分子链为刚性链，没有可水解基团及极性基团， 结构较规整对称，使得聚苯醚具有优异的耐热性能、耐水解稳定性、低吸湿率、优良的 介电性能。

PPO 是理想的结构材料，2021 年国内下游 72%用于电子电器领域。PPO 具有较 高的机械强度和刚性，抗冲击性和抗疲劳性优异，使其成为理想的结构材料和高强度零 部件。另外，PPO 有着极佳的电绝缘性能，广泛应用于电子电气行业，可制造连接器、 开关、继电器等电子零件。国内聚苯醚消费主要集中于电子电器领域，占比约 72%，其 次是汽车行业，占比约 11%，机械/流体工程和轻纺领域消费占比分别约 8%和 3%，其 他领域占比约 6%。

低分子量 PPO 可改善加工性能，但耐溶剂及耐热性偏差，需要对材料进行改性。 PPO 性能优异，但其熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，一般通过合成低分子量的 PPO 克服加工性能差的缺点，同时保持电性能等优点。但低分子量 PPO 是热塑性树脂，直接 用于覆铜板中存在以下缺点：①耐溶剂性差，在覆铜板制作过程中溶剂清洗或有溶剂的 环境中，易造成导线附着不牢或脱落；②耐热性不够，难以承受覆铜板工艺要求的 260℃ 以上的锡焊操作。需要对其改性以改善其加工性能或赋予其它的特殊性能。PPO 改性方 法分为物理改性（共混、填充等）和化学改性（主链、端基改性等），物理改性主要是与 其他高性能树脂共混形成塑料合金，化学改性是在 PPO 分子链上引入活性基团改善相 容性或与其他分子进行嵌段、接枝以克服自身缺陷。SABIC 的 NORYL™ SA90 和 SA9000 树脂是独特的低分子量聚苯醚（PPO）共聚物，可用作高性能覆铜板的添加剂， 改善产品的介电性能，尺寸稳定性及机械性能。NORYL™ SA90 是双羟基官能团低聚物 聚苯醚，适用于含环氧的中低损耗 PCB，NORYL™SA9000 是双丙烯酸封端聚苯醚低聚 物产品，适用于非环氧的低损耗 PCB。

PPO 技术壁垒高，电子级 PPO 厂商国产化率低。从 PPO 技术问世到现在经历 了几代技术革新，但目前全球真正掌握万吨级 PPO 工业化生产技术仅有 5 家企业， 包括沙特基础工业公司(SABIC)、日本旭化成、日本三菱瓦斯化学、中国蓝星旗下南通 星辰合成材料有限公司和鑫宝新材料有限公司。日本旭化成公司于 1979 年开发了苯 乙烯改性的聚苯醚，开创了聚苯醚化学改性的先河。2020 年，中国蓝星(集团)股份有 限公司旗下南通星辰新一代 3 万吨聚苯醚装置开车成功。至此，中国蓝星-南通星辰聚 苯醚(PPE)树脂产能达到 5 万吨/年，成为全球唯一同时掌握两种工艺技术的聚苯醚树 脂制造商，进一步巩固在聚苯醚行业的领先地位。而电子级 PPO 产能更加稀缺，目前 电子级 PPO 主要掌握在沙比克手中，国内方面，电子级 PPO 处于国产化替代初期， 目前基本以进口为主。公司新建 1000 吨 PPO 项目于今年 6 月份开始投产，7 月份全 线调试完毕，生产出合格产品，总产能达到 1300 吨，目前下游客户验证基本完成， 产能逐渐释放。随着国内主要电子级 PPO 生产企业的投产，电子级 PPO 有望实现国 产替代。

4.2.4 碳氢树脂：未来高频高速树脂理想选择

碳氢树脂不含极性基团，成型工艺简单，是有发展前景的高频高速覆铜板材料。碳 氢树脂是不含任何极性基团的碳链聚合物，仅由 C 和 H 元素组成，具有优异的介电性 能。常见的碳氢树脂有苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共 聚物、丁二烯均聚物等。由于 C-C 键和 C-H 键的电子极化率小，碳氢树脂在较宽的频率 和温度范围内表现出较低的介电常数和超低的介质损耗因数。同时碳氢树脂具有优异的 加工性能，相对于其他高频覆铜板树脂材料，其成型工艺简单、成本低，被认为是下一 代高频覆铜板的首选树脂材料。大部分碳氢树脂高频覆铜板还存在粘结力弱、填料相容 性差等缺陷，在碳氢树脂高频覆铜板性能方面，耐热性相对较差，因此对于碳氢树脂高 频覆铜板还需进一步填料、改性等提高其耐热性。目前主流的碳氢树脂类覆铜板主要由 碳氢树脂与低介电陶瓷粉复合制备胶液，然后浸渍玻璃纤维布制备半固化片压制而成。 覆铜板常用的碳氢树脂体系有聚丁二烯体系、聚丁苯（SB、SBS）共聚体系、环烯共聚 物（COC、DCPD）体系、SI 和 SIS 共聚体系、三元乙丙共聚体系、PPO 改性聚丁苯 体系、PPO 改性 SI 及 SIS 共聚体系等。

电子级碳氢树脂均被海外企业垄断，国内处于起步阶段。碳氢树脂起步于上世纪 90 年代初，到 90 年代中末期有产品供应市场，主要生产企业是美国 Rogers 公司，用于军 工及高端民用天线（无源天线）领域。目前全球高频电子电路基材用碳氢树脂生产企业 主要集中在美国、日本、德国等发达国家和地区，主要企业为沙多玛、科腾高性能聚合 物公司、旭化成株式会社、曹达株式会社等。我国对高频电子电路基材用碳氢树脂的研 究、生产起步较晚，研发高峰出现在 2015 年前后，2018 年到 2019 年已有试验产品面 世，现已有企业向终端用户提供产品进行相关验证，圣泉集团、东材科技研发出高频电 子电路基材用碳氢树脂，世名科技 500 吨电子级碳氢树脂处于在建阶段，未来随着本土 企业持续加大技术研发，我国碳氢树脂行业仍有较大成长空间。

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