六大半导体材料国产化加速!硅片发力,光刻胶稳步提升 智东西内参
据 WSTS数据显示,2021 年全球半导体销售额达到 5559 亿美元,其中中国大陆 2021年销售额为 1925 亿美元,占比34.6%。作为最大的单一市场,下游旺盛的需求给国产化带来了广阔的空间,2021 年中国大陆半导体材料市场空间增速为22%,而全球为 15.9%。展望未来,随着海外局势变动带动半导体国产化浪潮,叠加下游扩产周期的开始,预计中国大陆半导体材料市场有望于 2022 年达到 107 亿美元。
本期的智能内参,我们推荐华创证券的报告《半导体材料景气持续,国产替代正当时》,解密六大半导体材料的国产替代进程。
来源 华创证券
原标题:
《 半导体材料景气持续,国产替代正当时 》作者: 耿琛
一、景气持续,半导体材料市场空间广阔
半导体材料包括晶圆制造材料和封装材料。其中晶圆制造材料包括硅片、掩模版、电子气体、光刻胶、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材等,封装材料包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘结材料和其他封装材料。
半导体材料分类
具体来说,在芯片制造过程中,硅晶圆环节会用到硅片;清洗环节会用到高纯特气和高纯试剂;沉积环节会用到靶材;涂胶环节会用到光刻胶;曝光环节会用到掩模板;显影、刻蚀、去胶环节均会用到高纯试剂,刻蚀环节还会用到高纯特气;薄膜生长环节会用到前驱体和靶材;研磨抛光环节会用到抛光液和抛光垫。
在芯片封装过程中,贴片环节会用到封装基板和引线框架;引线键合环节会用到键合丝;模塑环节会用到硅微粉和塑封料;电镀环节会用到锡球。
晶圆制造工艺及所需半导体材料
随着中国经济的快速发展,在手机、PC、可穿戴设备等消费电子,以及新能源、物联网、大数据等新兴领域的快速推动下,中国半导体市场快速增长。据 WSTS 数据显示,2021 年全球半导体销售达到 5559 亿美元,而中国仍然为全球最大的半导体市场,2021 年销售额为 1925 亿美元,占比 34.6%。
全球及中国半导体市场规模(亿美元)
近年来,随着产业分工更加精细化,半导体产业以市场为导向的发展态势愈发明显。从生产环节来看,制造基地逐步靠近需求市场,以减少运输成本;从产品研发来看,厂商可以及时响应用户需求,加快技术研发和产品迭代。
我国作为全球最大的半导体消费市场,半导体封测经过多年发展在国际市场已经具备较强市场竞争力,而在集成电路设计和制造环节与全球领先厂商仍有较大差距,特别是半导体设备和材料。
SIA 数据显示,2020 年国内厂商在封测、设计、晶圆制造、材料、设备的全球市占率分别为 38%、16%、16%、13%、2%,半导体材料与设备的国产替代重要性日益凸显。
中国厂商各环节全球市占率
二、 市场规模快速增长,本土厂商进展顺利
1、量价齐升,硅片为单一最大品类
进入 21 世纪以来,5G、人工智能、自动驾驶等新应用的兴起,对芯片性能提出了更高的要求,同时也推动了半导体制造工艺和新材料不断创新,国内外晶圆厂加紧对于半导体新制程的研发,台积电已于 2020 年开启了 5nm 工艺的量产,并于 2021 年年底实现3nm 制程的试产,预计 2022 年开启量产。
此外台积电表示已于 2021 年攻克 2nm 制程的技术节点的工艺技术难题,并预计于 2023 年开始风险试产,2024 年逐步实现量产。随着芯片工艺升级,晶圆厂商对半导体材料要求越来越高。
主要晶圆厂制程节点技术路线
目前部分终端需求仍然强劲,晶圆代工厂产能利用率维持历史高位,预计全年来看结构性缺货状态依旧严峻。据 SEMI 于 2022 年 3 月 23 日发布的最新一季全球晶圆厂预测报告,全球用于前道设施的晶圆厂设备支出预计将同比增长 18%,并在 2022 年达到 1070亿美元的历史新高。由于半导体材料与下游晶圆厂具有伴生性特点,本土材料厂商将直接受益于中国大陆晶圆制造产能的大幅扩张。
受益于成熟制程旺盛需求及大陆地区稳定的供应链,大陆晶圆厂快速扩产。根据 SEMI 报告,2022 年全球有 75 个正在进行的晶圆厂建设项目,计划在 2023 年建设 62 个。2022 年有 28 个新的量产晶圆厂开始建设,其中包括 23 个 12 英寸晶圆厂和 5 个 8 英寸及以下晶圆厂。分区域来看,中国晶圆产能增速全球最快,预计 22 年 8 寸及以下晶圆产能增加 9%,12 寸晶圆产能增加17%。
随着下游电子设备硅含量增长,半导体需求快速增长。在半导体工艺升级+积极扩产催化下,半导体材料市场快速增长。据 SEMI 报告数据,2021 年全球半导体材料市场收入达到 643 亿美元,超过了此前 2020 年 555 亿美元的市场规模最高点,同比增长 15.9%。
晶圆制造材料和封装材料收入总额分别为 404 亿美元和 239 亿美元,同比增长 15.5%和16.5%。此外,受益于产业链转移趋势,2021 年国内半导体材料销售额高达 119.3 亿美元,同比增长 22%,增速远高于其他国家和地区。
全球半导体材料销售额(亿美元)
国内半导体材料销售额(亿美元)
半导体材料种类繁多,包括硅片、电子特气、掩模版、光刻胶、湿电子化学品、抛光液、抛光垫、靶材等。据 SEMI 数据显示,硅片为半导体材料领域规模最大的品类之一,市场份额占比达 32.9%,排名第一,其次为气体,占比约 14.1%,光掩模排名第三,占比为 12.6%。此外,抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材的占比分别为 7.2%、6.9%、6.1%、4%和 3%。
半导体材料占比
2、 硅片:供需持续紧张,国产替代加速
硅片是半导体上游产业链中最重要的基底材料之一。硅片是以高纯结晶硅为材料所制成的圆片,一般可作为集成电路和半导体器件的载体。与其他材料相比,结晶硅的分子结构较为稳定,导电性极低。此外,硅大量存在于沙子、岩石、矿物中,更容易获取。因此,硅具有稳定性高、易获取、产量大等特点,广泛应用于 IC 和光伏领域。
根据尺寸大小的不同,硅片可分为50mm(2英寸)、75mm(3英寸)、100mm(4英寸)、150mm(6 英寸)、200mm(8 英寸)及 300mm(12 英寸)。英寸为硅片的直径,目前 8英寸和 12 英寸硅片为市场最主流的产品。8 英寸硅片主要应用在 90nm-0.25μm 制程中,多用于传感、安防领域和电动汽车的功率器件、模拟 IC、指纹识别和显示驱动等。12英寸硅片主要应用在 90nm 以下的制程中,主要用于逻辑芯片、储存器和自动驾驶领域。
2021 年全球不同尺寸硅片产能占比
“大尺寸”为硅片主流趋势。硅片越大,单个产出的芯片数量越多,制造成本越低,因此硅片厂商不断向大尺寸硅片进发。1980年 4英寸占主流,1990年发展为 6英寸,2000年开始8英寸被广泛应用。根据SEMI数据,2008年以前,全球大尺寸硅片以8英寸为主,2008 年后,12 英寸硅片市场份额逐步提升,赶超 8 英寸硅片。
2020 年,12 英寸硅片市场份额已提升至 68.1%,为目前半导体硅片市场最主流的产品。后续 18 英寸硅片将成为市场下一阶段的目标,但设备研发难度大,生产成本较高,且下游需求量不足,18 英寸硅片尚未成熟。
半导体硅片尺寸变化趋势
伴随 5G、物联网、新能源汽车、人工智能等新兴领域的高速成长,汽车电子行业成为半导体硅片领域新的需求增长点。据 IC Insights 数据,2021 年全球汽车行业的芯片出货量同比增长了 30%,达 524 亿颗。但全球汽车“缺芯”情况在 2020 年短暂缓解后,于 2022 年再度加剧,带动下游硅片市场需求量上升。据SEMI 数据显示,2021 年全球半导体硅片市场规模为 126 亿美元,同比增长 12.5%。
全球半导体硅片销售额
据 SEMI 数据,2020 年全球前五大硅片制造商分别为日本信越化学、环球晶圆、德国世创、SUMCO 和韩国 SK Siltron,共占据86.6%的市场份额。国内市场在大尺寸硅片上对外资企业依然具有依赖性,主要进口地区为日本、中国台湾和韩国。
全球硅片市场份额情况
由于硅片供应紧缺,海外大厂会优先保障海外晶圆厂硅片供给,给国内硅片厂带来了加速替代的机遇。国内供应商产品技术水平快速提升,国内晶圆厂对国产半导体材料的验证及导入正在加快,如沪硅产业、立昂微、中环股份等企业已顺利通过验证。中国大陆硅片整体产能加大投入,加速追赶国际龙头厂商。
国内半导体硅片主要厂商及项目进展
国内半导体硅片厂商产能统计
3、 光刻胶:核心材料,国产替代道阻且长
光刻胶是光刻工艺最重要的耗材。光刻胶是一种通过特定光源照射下发生局部溶解度变化的光敏材料,主要作用于光刻环节,承担着将掩模上的图案转化到晶圆的重要功能。
伴随芯片制程工艺的升级,光刻胶市场需求量也随之增加。根据 TECHECT 数据,2021 年全球光刻胶市场规模约为 19 亿美元,同比增长 11%,预计 2022 年将达到 21.34 亿美元,同比增长 12.32%。具体来看,在 7nm 制程的 EUV 技术成熟之前,ArFi 光刻胶仍是市场主流,占比高达 36.8%,KrF 和 g/i 光刻胶分别占比为35.8%和 14.7%。
全球半导体光刻胶市场规模及预测
2021 年各类光刻胶占比
近年来,我国光刻胶市场规模一直呈稳定上升趋势,市场规模由 2016 年 53.2 亿元增长至 2020 年 84.0 亿元,年均复合增长率为 12.1%,远高于全球行业增速,预计 2022 年我国光刻胶市场规模将达到 99.6 亿元。
中国光刻胶市场规模(亿元)
目前国内从事半导体光刻胶研发和生产的企业包括晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华等。主要以 i/g 线光刻胶生产为主,应用集成电路制程 350nm 以上。KrF 光刻胶方面,北京科华、徐州博康已实现量产。
南大光电 ArF 光刻胶产业化进程相对较快,公司先后承担国家 02 专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发项目”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化项目”,也是第一家 ArF光刻胶通过国内客户产品验证的公司,其他国内企业尚处于研发和验证阶段。
国内半导体光刻胶主要厂商
4、 CMP:国内龙头放量在即
CMP,又名化学机械抛光,是半导体硅片表面加工的关键技术之一。CMP 是半导体先进制程中的关键技术,伴随制程节点的不断突破,CMP 已成为 0.35μm 及以下制程不可或缺的平坦化工艺,关乎着后续工艺良率。
CMP采用机械摩擦和化学腐蚀相结合的工艺,与普通的机械抛光相比,具有加工成本低、方法简单、良率高、可同时兼顾全局和局部平坦化等特点。其中化学腐蚀的主要耗材为抛光液,机械摩擦的主要耗材为抛光垫,两者共同决定了 CMP 工艺的性能及良率。
伴随半导体材料行业景气度向上,CMP 材料市场有望受下游市场驱动,保持稳健增速。2020 年全球抛光液和抛光垫全球市场规模分别为 13.4 和 8.2 亿美元。中国 CMP 材料市场涨幅趋势与国际一致,2021 年抛光液和抛光垫市场规模分别为 22 和 13 亿元。中国正全面发展半导体材料产业,CMP 抛光产业未来增长空间广阔。
全球 CMP 材料市场规模(亿美元)及增速
中国半导体 CMP 材料市场规模(亿元)
随着芯片制程不断微型化,IC 芯片互联结构变得更加复杂,所需抛光次数和抛光材料的种类也逐渐变多。在芯片制造过程中,需要将电路以堆叠的方式组合起来,制程越精细,所堆叠的层数就越多。
在堆叠的过程中,需要使用到氧化层、介质层、阻挡层、互连层等多个薄膜层交错排列,且每个薄膜层所用到的抛光材料也不相同。
此外,随着 NAND 存储芯片结构逐渐由 2D 转向 3D,CMP抛光层数和所用到的抛光材料种类也在不断增加。根据美国陶氏杜邦公司公开数据,5nm制程中抛光次数将达 25-34 次,64层 3D NAND芯片中的抛光次数将达到 17-32 次,抛光次数均较前一代制程大幅增加。伴随制程工艺的发展,CMP材料市场有望不断扩容,成长空间较大。
定制化发展有望给国产企业带来更多机遇,国内 CMP 抛光材料企业可以凭借本土化优势与国内晶圆制造商展开深度合作,专注于具有专用性产品的研发。专用化、定制化有望成为 CMP 材料制造商产业升级趋势。
目前全球抛光液市场主要由美日厂商垄断,美国 Cabot、美国 Versum、日本日立、日本 Fujimi 和美国陶氏杜邦五家美日厂商占据全球抛光液近八成的市场份额,安集科技仅占约 3%。国内市场中,美国 Cabot 占约 64%,安集科技市占率为22%。
全球抛光液市场份额
安集科技为国产 CMP 抛光液龙头,国内市场占有率超两成。公司 2015-2016 年先后承担两个“02 专项”项目,专注于持续优化 14nm 技术节点以上产品的稳定性,测试优化14nm 及以下产品的技术节点,开发用于 128 层以上 3D NAND 和 19/17nm 以下技术节点DRAM 用铜及铜阻挡层抛光液。
目前公司 CMP 抛光液 13-14nm 技术节点上实现规模化量产,下游客户包括中芯国际、长江存储、台积电、华虹半导体等主流晶圆厂商。
5、 湿电子化学品:半导体制造材料关键一环
湿电子化学品贯穿整个芯片制造流程,是重要的晶圆制造材料。湿电子化学品又称工艺化学品,是指主体成分纯度大于99.99%,杂质离子和微粒数符合严格标准的化学试剂。在 IC 芯片制造中,湿电子化学品常用于清洗、光刻和蚀刻等工艺,可有效清除晶圆表面残留污染物、减少金属杂质含量,为下游产品质量提供保障。在半导体制造工艺中主要用于集成电路前端的晶圆制造及后端的封装测试,用量较少,但产品纯度要求高、价值量大。
近年来,半导体、显示面板、光伏三大板块下游市场规模不断扩大,产业迎来高速发展,带动湿电子化学品市场规模平稳增长。据智研咨询数据,2020 年全球湿电子化学品市场规模为 50.84 亿美元,受疫情影响略有下滑。国内湿电子化学品市场规模于 2020 年达到 100.6 亿元,同比增长 9.2%。
全球湿电子化学品市场规模(亿美元)
中国湿电子化学品市场规模(亿元)
国际半导体设备和材料组织(SEMI)于 1975 年制定了国际统一的湿电子化学品杂质含量标准。该标准下,产品级别越高,所对应的集成电路加工工艺精细度程度越高,制程越先进。半导体领域对湿电子化学品的纯度要求较高,集中在 G3、G4 级水平,且晶圆尺寸越大对纯度的要求越高,12 英寸晶圆制造一般要求 G4 级以上水平。
目前国外主流湿电子化学品企业已实现 G5级标准化产品的量产。国内市场半导体领域的湿电子化学品,G2、G3级中低端产品进口转化率高,因为此技术范围内国产产品本土化生产、性价比高、供应稳定等优势较为突出。G4、G5 级高端产品仍有较大进口替代空间,为未来主要升级方向。
SEMI 超净高纯试剂标准及应用
国际市场上 G4 及其以上级别的高端产品多数被欧美、日本、韩国等海外公司垄断。2019年海外市场份额合计达到 98%。根据新材料在线数据,德国巴斯夫;美国亚什兰化学、Arch 化学;日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学、和光纯药工业;中国台湾鑫林科技;韩国东友精细化工等十家公司共占全球市场份额的 80%以上。
2020 年全球湿电子化学品各国企业市场份额
经过多年的发展,我国化学工业体系已经较为完善、成熟,因此相对光刻胶、硅片及 CMP 材料领域,市场占有率更高。根据赛瑞研究数据,国内半导体湿电子化学品市场中国企业占有率为 31%,虽低于显示面板的 35%和 99%,但在众多半导体材料细分领域中处于较高水平。
国内市场半导体领域的湿电子化学品国产化率约为 23%,以 G3 及以下中低端产品为主。国内湿化学品企业有望凭借政策、成本、物流优势突破技术壁垒,攻克 G4 级以上高端市场。目前国内已有部分企业实现技术突破,产品达到G3、G4级标准,少部分已达到G5级。
由于进入壁垒相对较低,我国湿电子化学品制造企业众多,约有 40 余家。其中,以江化微和格林达为首的湿电子化学品专业制造商,主要产品集中在湿电子化学品,产品种类丰富且毛利率高;以晶瑞电材和飞凯材料为代表的综合型微电子材料制造商,涉及领域更广,客户体量相对较大。
此外还有例如巨化股份等大型化工企业,湿电子化学品类产品营收占比较少,具有原材料方面的优势。目前国内制造商产能主要集中在 G3、G4 级领域,多数已开始布局 G5 级产品产线,预计在2022 年实现逐步放量。但目前相较于国际主流公司,国内企业产量较小。
湿电子化学品主要厂商及项目进展
6、 电子特气:半导体制造的血液
电子特种气体又称电子特气,是电子气体的一个分支,相较于传统工业气体,纯度更高,其中一些具有特殊用途。电子特气下游应用广泛,是集成电路、显示面板、太阳能电池等行业不可或缺的支撑性材料。在半导体领域,电子特气的纯度直接影响 IC 芯片的集成度、性能和良品率,在清洗、气相沉积成膜(CVD)、光刻、刻蚀、离子注入等半导体工艺环节中都扮演着重要的角色。
根据 SEMI 数据,在晶圆材料 328 亿美元的市场份额中,电子特气占比达 13%,43 亿美元,是仅次于硅片的第二大材料领域。近年来,伴随下游晶圆厂的加速扩张,特气市场景气度向好,需求量有望持续扩容。
根据 SEMI 数据,2020 年全球晶圆制造电子气体市场规模为 43.7 亿美元。在全球产业链向国内转移的趋势下,中国电子特气市场规模在过去十年快速增长,2020 年达到了 173.6 亿元。
全球晶圆制造电子特气市场规模(亿美元)
中国电子特气市场规模(亿元)及增速
在各半导体材料领域中,电子特气公司的平均毛利率处于较高水平。对比半导体产业链来看,晶圆厂的盈利能力最强,例如世界最大晶圆代工厂台积电的毛利率为 51.6%,国内晶圆厂龙头中芯国际的毛利率约为 30%。而对于特种气体公司来说,电子特气平均毛利率能达到近 50%。
世界第二的法国液化空气集团,2010年-2019年的毛利率稳定在60%-65%,而一般化工气体或大宗气体的毛利率仅在20-30%水平。国内企业电子特气毛利率相对较低,约为 30%-40%,相较国际巨头有一定差距,未来成长空间广阔。伴随技术研发的进步和需求量的增长,电子特气厂商盈利能力有望持续升级。
新兴终端市场加速成长,国内企业经过多年技术积累有望迎来国产化全面“开花”。伴随俄乌战争、经济制裁等事件的频繁发生,国际局势变得更加复杂动荡。在此背景下,进口产品价格昂贵、运输不便,本土化产品供应稳定、性价比高等特点更为显著,国内下游企业逐步转向国产供应。电子特气国产化是必然趋势,将在市场化因素主导下全面加速。
截至 2022 年 Q1,我国拥有众多生产工业气体的企业,其中约一半位于华东地区。由于行业技术壁垒高且客户粘性大,短期内行业的马太效应将继续延续,但近些年国家推出的相关支持政策及法律法规有望在往来助力相关细分行业的内资企业大力发展。
国内电子特气主要厂商产能情况及项目进展
7、 靶材:PVD 核心耗材,技术壁垒较高
靶材又称为“溅射靶材”,是制作薄膜的主要材料。在溅射镀膜工艺中,靶材是在高速荷能粒子轰击的目标材料,可通过不同的离子光束和靶材相互作用得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等),以实现导电和阻挡的功能。靶材主要是由靶坯、背板等部分组成,工作原理是利用离子源产生的离子,在真空中聚集并提速,用形成的高速离子束流来轰击靶材表面,发生动能交换,让靶材表面的原子沉积在基底。
根据华经情报网数据, 2020年全球半导体靶材市场规模突破 10亿美元,同比上涨 4%,2021年预计达 10.4亿美元。近年来国内半导体行业高速发展,半导体靶材市场规模不断扩大。
自 2019 年起,受新冠疫情影响,国内市场芯片紧缺,上游半导体靶材行业迎来高速成长期,2020 年中国半导体靶材行业市场规模增长至 17 亿元,同比上升 12.88%,涨势明显。2022 年市场“缺芯”现象仍将持续,有望进一步促进半导体靶材市场需求量的上升。
为尽快实现靶材原料国产化,自 2000 年起,工信部等部门陆续发布了靶材研发与产业化系列政策,内容涉及在新材料领域实现技术突破、推进靶材国产化进程等。在 2015 年财政部、发改委等部门联合发布的《关于调整集成电路生产企业进口自用生产性原料,消费品,免税商品清单的通知》中,进口靶材的免税期于 2018 年年底结束,推动我国国产化加速。
在 2021年国务院发布的《“十四五”规划和 2035年远景目标纲要》中,首次将研发高纯靶材作为集成电路的关键发展方向。这些产业政策为国内靶材厂商提供了良好的产业环境,推动靶材市场产业升级。
亦如大多数半导体材料行业的细分市场,全球靶材市场主要由日本和美国企业占据。日本日矿金属、美国霍尼韦尔、日本东曹和美国普莱克斯四家占据全球 80%的市场份额。其中,日本日矿金属所占市场份额最多,达30%。
海外靶材公司凭借先发优势和数十年技术研发的沉淀,在国内靶材市场中占据绝对优势,市场份额达 70%。国内靶材企业包括江丰电子、阿石创、隆华科技等,市场份额在 1%-3%左右。
目前我国靶材行业相关联企业数量较少,江丰电子、阿石创、隆华科技靶材业务占比较高。美国、日本等高纯金属制造商主要集中在技术壁垒较高的高端靶材产品领域,国内厂商竞争集中在中低端产品领域。
国内靶材主要厂商及最新项目进展
三、 海外龙头指引乐观,国内成长空间可期
SIA 数据显示 2020年我国半导体材料厂商全球市占率达 13%,细分来看,我国在壁垒较低的封装材料市占率相对较高,而在光刻胶、湿电子化学品等晶圆制造材料市占率极低。具体来看,封装材料中除芯片粘结材料不到 5%,其他材料的国产化率不到 30%;而半导体材料中除掩模版、抛光材料、靶材的国产化率达到 20%,其他材料均不到 10%。
半导体材料国产化率低
国内半导体材料厂商成长空间测算
近日 SIA 发布报告,2022 年 2 月全球半导体行业销售额为 525 亿美元,较 2021 年 2 月同比增长 32.4%。全球半导体销售额在 2 月份保持了强劲的增长趋势,已经连续 11 个月增长超过 20%,本次增速更是首次突破 30%。
2022 年 4 月 15 日台积电举行 2022 年 Q1法说会,Q1 业绩再次超出指引上限,虽然手机及消费电子需求疲软,但 HPC 及汽车业务会保持强劲增长。半导体材料方面,台积电建立多元化的全球供应商基地,在不同地区建立一定库存。最近信越化学、SUMCO、陶氏等半导体材料龙头公司法说会对于行业指引乐观,行业高景气持续。
SUMCO:硅片供需失衡持续,价格阶梯上升。 截至 2021Q4,下游逻辑和存储对 300mm 硅片需求仍然非常旺盛,供应紧张持续;200mm及以下规格的硅片由于汽车电子、消费及工业需求旺盛,同样供不应求;价格方面,公司已有长协订单价格不变,12 英寸和 8 英寸产品现货价格持续走高。
展望 2022Q1,12 英寸及 8 英寸硅片供需失衡延续。价格方面,12 英寸 Greenfield 的长协订单 2022 年已经开始签订。不同客户价格有差异,但价格趋势呈阶梯上升,预计在2024 年达到价格高点,并将持续至 2026 年。
卡伯特微电子:CMP 抛光液全球龙头,持续受益行业高景气。 21Q4 电子材料部门营收为 2.68 亿美元,YoY~13.0%,其中抛光液在客户技术进步和产品需求增加的推动下同比增长 8.5%,抛光垫则受益于需求增加和份额提升,同比增长8.9%。为了应对原材料、货运和物流成本快速上涨,公司将在 22 年 Q1 实施全系涨价。展望未来,公司电子材料业务有望持续增长,并将持续受益于 IC 技术进步和客户扩产。CMP业务已经看到存储客户的需求在增加,同时随着下游客户的扩产,公司有信心获得份额。
CMP 抛光液扩产计划:近年实际扩产速度远超 6%,未来产能能够满足下游需求。
CMP抛光垫扩产计划:投资和扩产速度超过市场规模扩张速度,未来产能能够满足下游需求。
信越化学:电子材料业务稳健增长,硅片维持满产状态。 21Q4 信越电子材料业务营收 15.9 亿元,同比增长 11.7%,营业利润 5.7 亿美金,同比增长 12.8%。
目前硅片持续满产,但仍不能满足客户需求。而现有设施短期扩产相对有限,新建产能预计 24 年落地,故 300mm 硅片供不应求仍将持续。价格方面,2022 年会对部分客户进行提价,至 2024 年维持价格上涨趋势,同时 2023 年长期合同占比降低,硅片业务有望量价齐升。
光刻胶和掩模版同样需求强劲,随着 Naoetsu 工厂即将投产,仍无法完全满足客户需求。
4、JSR:半导体材料业务快速增长,客户需求强劲21年 Q3半导体材料销售同比增长 17%,Q4半导体材料需求持续强劲,公司增速有望快于行业。其中 EUV 销售额同比几乎翻倍。21 年全年来看,半导体材料业务预计增长15%,客户需求继续保持强劲,并将受益于晶圆厂积极扩产。22 年硅片仍将保持增长。
半导体材料作为芯片之基,其重要性不言而喻。1、受益于半导体工艺升级+全球产业链转移,中国半导体材料市场规模增速将显著高于全球增速。2、半导体材料细分领域众多,技术壁垒、客户认证壁垒、资金壁垒和人才壁垒高企,2020 年国内厂商全球市占率仅 13%,光刻胶等部分细分领域不足 5%,成为制约我国半导体发展的一个重要因素;3、目前半导体材料龙头厂商以日企为主,扩产相对保守,且短期受到地缘政治和自然灾害影响,提升国产化率迫在眉睫。伴随国内晶圆厂积极扩产,国内半导体材料厂商将迎来百年一遇的窗口期。随着相关厂商逐步实现突破,业绩有望迎来快速增长。
智东西 认为, 站在晶圆厂的立场,半导体材料成本占比低且对产线良率效率影响较大,因此新厂商在做产品推广和客户开拓时候比较艰难,然而本轮国产化趋势下,晶圆厂开放了更多的验证和试错的机会,预计随着中国大陆下游厂商的快速扩产,及各个环节产品验证的稳步推进,大陆半导体材料企业有望实现突围。
复盘日本电子元器件产业!四大巨头发家史,国产“抄作业”躺赢? 智东西内参
电子元器件行业处于电子原材料和整机行业之间,直接影响着整个电子行业的发展,具有至关重要的基础性作用。世界上,电子元器件行业最有代表性的国家是日本, 容阻感、晶振、滤波器等元器件领域,日本厂商均占据了半壁江山。究其背景,源自于二战后日本电子工业的蓬勃发展,特别是 1970-1985 的黄金期,日产彩电、VTR 等终端全球风靡,为上游元器件的崛起提供了很好的基础。
依托于智能手机的红利,国内电子产业在过去十年页经历了快速发展,堪称“黄金十年”。智能手机红利催生了一批模组环节的龙头企业,这些模组企业存在庞大的本土配套需求,不断带动电子上游行业的不断进步。 随着终端、模组、组装向中国大陆转移,以及制造业升级、微笑曲线上移,元器件迎来国产化浪潮。从日本元器件巨头成长史,不难看出国产元器件行业的未来。
本期的智能内参,我们推荐兴业证券的报告《日本元器件产业发展启示》,复盘日本元器件产业的发展历程,解析我国元器件产业的发展趋势。
本期内参来源:兴业证券
原标题:
《日本元器件产业发展启示》
作者: 谢恒 姚康
一、日本元器件行业崛起史
根据内部是否有源,电子元器件分为主动元件和被动元件。一般来说,被动元件不必接电就可以运作,能产生调节电流电压、储存静电、防治电磁波干扰、过滤电流杂质等的功能,主要包括电容、电阻、电感,以及变压器、晶振等。整体被动元件市场规模超 300 亿美金,电容、电阻、电感合计占比在 90%左右,其中,电容又是用量最大的元件,超过被动元件总产值的 65%。
电子元器件分类
电容的主要功能为滤波、耦合、谐振、旁路等,可细分为陶瓷电容器、铝电解电容、钽电解电容、薄膜电容器四种,针对不同应用领域选择也不同。从产值来看,陶瓷电容是最主要的电容产品,占比约 56%,其中,MLCC 占陶瓷电容市场 93%的份额,相当于一半以上的电容器市场,产值约 130 亿美金。
四种电容器对比
电感器是能够把电能转化为磁能的元器件,主要作用是筛选信号、过滤噪声、稳定电流和抑制电磁屏蔽等。电感按照工艺结构可分为绕线电感、叠层电感、一体成型电感和薄膜电感,其中,绕线和叠层使用最广,前者 Q 值高,耐电流大,适用于电源供应电路,后者 ESR 小,散热性好,成本低,尺寸小,利于电路小型化。
电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压,可作为分流器和分压器,也可作电路匹配负载,分为碳膜电阻、金属膜电阻和绕线电阻三类。碳膜电阻是引线式电阻,方便手工安装及维修,价格也便宜,是早期普遍使用的电阻器。金属膜电阻是迄今为止应用较为广泛的电阻,精度高、性能稳定、结构简单轻巧。绕线电阻的特点是工作稳定、耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合。
电阻器的应用
晶振也属于被动元件,能够提供稳定、高精度频率源,使系统各部分保持同步。晶体单元的特性取决于切割工艺,不同的切割方式决定了晶振的振动模式、频率范围和温度特性,目前按照切割方式可分为音叉型、AT-Cut 型和 SAW 型三种晶振。根据 CS&A 的统计,目前晶振市场规模约 30 亿美金左右。
日本厂商占据了被动元件领域的半壁江山,主要源自于二战后日本电子产品需求旺盛(包括本土和出口),以及日本经济政策改革,对原材料采取较低关税水平,而提高电子产品的关税,并且扶持村田、TDK、京瓷等本国寡头,日本元器件产业蓬勃发展。
被动元件主要厂商
二战后,日本经济经历了高速的增长时期,1968 年即成为全球第二大经济体,被称为日本战后经济奇迹。而日本电子产业发展的黄金时期则在 1970-1985 年,在这 15 年间,日本的产业结构发生了很大的变化,对钢铁和原油的需求减少,对硅的需求则与日俱增。
1970 年后硅的需求显著增长(指数以 1973 年的值为 100)
民用电子产品的需求是产值增长的主要贡献,大部分又出口到日本以外国家,彩色电视机和家用录像机(VTR)是两个典型产品。根据日本财务省的贸易统计,日本的彩色电视机从 1965 年开始出口,至 1985 年,出口额已达 0.6 万亿日元;同样的,日本 VTR 的出口额 1985 年超过了 1.6 万亿日元。
下游终端需求的强劲增长为上游电子元器件的发展培育了丰沃的土壤。以 DRAM为例,在大型机的拉动下需求快速增长,日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业联合筹资研发,开发出低成本、高可靠性的产品,1975-1985 年间 DRAM 的市场份额从不足 10%提升至接近 80%。
被动元器件亦是如此,在 1970-1985 年代日本电子产业的快速发展期打下了坚实的基础,即使 1990 初期日本泡沫经济在达到巅峰后破灭,自此陷入“失去的三十年”,但日本厂商凭借着精益求精的工匠精神,在元器件领域持续深耕,产品竞争力遥遥领先,仍占据被动元件领域的半壁江山。
日本集成电路及电子元件出口额保持稳定
二、四大巨头,全球标杆
1、 村田:电子元器件领域创新先行者
村田成立于 1944 年,创始人村田昭在京都四条大宫北的旧染布厂挂上了“村田制作所”的招牌,以氧化钛陶瓷电容器起家。创始人村田昭在 1954 年就为村田制定了“磨砺精湛技术、实践科学管理、供应独特产品、贡献文化发展、积聚信誉为本、谋求企业繁荣、彼此互助互惠、至诚感谢合作、同心同德经营”的经营理念,并一直延续至今。
“Innovator in Electronics”是村田集团全球共有的标语,意在开拓新市场、新产品、新的事业领域,成为“电子行业的创新者”。凭借着几十年如一日的工匠精神以及对市场需求敏锐的洞察力,村田的业务触角不断延伸,产品包括电容器、压电产品、其他元器件和模块。公司 2020 财年实现营业收入 16301.93 亿日元,同比增长 6.3%,总职工数达 75184 人。
在收入结构方面,2020 财年公司电容器业务实现收入 6265 亿日元,占总收入的比重为 38.5%;压电产品收入 1293 亿日元,占比 8%;模块收入 4841 亿日元,占比 29.7%;其他元器件收入为 3876 亿日元,占比 23.8%。其中,电容器是主要收入增长点,收入同比增长 12%,因为受疫情影响,线上工作和学习的需求增加,PC 销量有所提升。此外,智能机和汽车也贡献了部分增量。
村田主要产品
从下游应用领域来看,通讯领域实现收入 8049 亿日元,占总收入比重的 49.5%;计算机及通信设备收入 2915 亿日元,占比 17.9%;汽车电子实现收入 2732 亿日元,占比 16.8%;计算机及周边设备实现收入 2915 亿日元,占比 17.9%;家电和其他实现收入 1861 亿日元,占比 11.4%;AV 实现收入 719 亿日元,占比 4.4%。同样受在线教育和在线会议的拉动,计算机及通信设备同比增长 26.5%,AV 同比增长 17.8%。
2020 年收入结构
公司的电子元件产品几乎被用于所有电子设备中,如智能手机、电视机、电脑、汽车等。一直以来,以小型化、高功能化著称的村田电子元件产品始终支持着电子设备的发展,多个产品都在全球占据了相当可观的份额。
以 MLCC 为例,一部高端智能手机的平均使用量为 1000 颗,一台高功能汽车的平均用量为 8000 颗,村田在该领域占据了全球 40%的份额(村田官网数据,与上文统计口径不同)。而其他产品,例如村田在 EMI 抑制滤波器占据 35%份额,在SAW 波滤波器的份额为 50%、在多层 LC 滤波器的份额为 40%,在微型电池(氧化银电池)、振动传感器、陶瓷谐振器和高频电感领域,村田则分别占据 40%、95%、75%和 30%的份额。
在村田的所有产品中,电容器是公司最重要的业务,根据公司财报,2019 财年电容器业务为公司贡献了 37%的收入,对营业利润的贡献则更大,预计电容器部分的营业利润占比在 60%-70%左右。
在公司战略方面,村田的发展可以简单分为两个阶段,第一阶段是 1944-2005 年的全球化规模扩张,第二阶段是 2006 年以后的并购拓展领域。
村田的全球化扩张道路
自 1944 年创立以来,村田在创业之地和横滨分别设立研发中心,并在多个国家成立子公司和工厂,业务范围遍布全球。1972 年,村田在新加坡设立了 Murata Electronics Singapore(Pte.)LTD.,开始了陶瓷电容器的当地生产,这是村田最早的海外生产基地,是其朝着跨国企业进军的第一步。随后,公司又将业务触角伸向亚洲、欧洲、美洲等地,彻底发展为国际化的电子元件制造商。
根据村田 2020 年的价值报告,公司拥有海外关联公司 62 家,海外员工数 42851名,职责包括地区统筹、生产、销售和开发,海外销售额占比超过了 90%。而覆盖全球的业务版图也让公司能够更好地提供高质量的产品和服务,及时满足客户的需求。
2006 年至今,村田通过多次并购不断丰富产品线和应用领域。2006 年村田收购美国德州的 Sychip 公司、2012 年收购瑞萨的功率放大器业务和 RF Monolithics Inc、2014 年收购 Peregrine 半导体、2017 年收购意大利 ID Solution 等公司布局和加强无线射频与通信模块领域;2007 年收购 C&D 科技电源电子事业部、2016 年收购索尼的锂离子电池业务,布局和加强电源、电池领域,此外还通过收购加强了在功率半导体、晶振、传感器、材料等领域的实力。
最近的一次收购发生在 2019 年,随着不断蔓延的 VR 和 5G 的快速发展,不管是追求真实游戏体验的娱乐领域、还是远程医疗过程中需要向患者提供触觉反馈的医疗领域等各领域,村田都看到对触觉体验的需求越来越大,因此于 2019 年底宣布收购了研究“3D 触力觉技术”的 MIRAISENS 公司,希望将触力觉应用于各种产业领域。
村田的并购扩张道路
通过全球化扩张和并购战略,村田不断完善现有业务并拓展新业务,因而得以享受电子行业的发展浪潮。
其次是产品策略上,村田以市场需求为导向推出新产品,获取市场份额。1944 年起,公司抓住通信设备的普及,在日本首次实现收音机温度补偿用钛酸钡陶瓷电容器的量产。1950 年代,晶体管收音机面世,设备小型化、轻量化,公司推出陶瓷滤波器、PTC 热敏电阻。1960 年代,公司开发出独石陶瓷电容器(即 MLCC),应对电子元器件需求的扩大。
1970-80 年代,随着车载电话、耳机音响普及,推出陶瓷介质滤波器、陶瓷谐振器和铁氧体磁珠,MLCC 也迎来放量。1990-2000 年代的互联网浪潮、2010 年代的移动互联网浪潮,村田持续开发出小型化 MLCC、电感,以及通信模块产品。目前进入 5G 时代,汽车电子化加速,村田又率先开发出更小型化和大容量产品。
2、 京瓷:电子陶瓷之王
京瓷成立于 1959 年 4 月,初始注册资金 300 万日元,取名为“京都陶瓷株式会社”,创立之初专门从事精密陶瓷的研发和生产。公司的经营理念是追求全体员工物质与精神两方面幸福的同时,为人类和社会的进步与发展做出贡献。目前,京瓷集团在全球的业务领域已涉及原料、零件、设备、机器,以及服务、网络等各个方面,被称为电子陶瓷之王。京瓷集团 2020 财年(官网称为 2021 财年,本文为了和村田保持一致)实现营业收入 15268.97 亿日元,同比下滑 4.5%,拥有集团公司298 家,拥有员工 75505 名。
2021 财年开始,京瓷将重新划分事业部,将之前汽车等工业零部件、半导体零部件、电子元器件、信息通信、办公文档解决方案、生活与环保六大业务板块,重新划分为核心零部件、电子零部件、解决方案三大业务板块。
按照新的划分,2020 财年,京瓷核心零部件板块收入 4246.69 亿日元,占比 27.8%,其中汽车等工业零部件业务实现营业收入 1358.84 亿日元,占比 8.9%;半导体部件实现营业收入 2635.95 亿元,占比 17.3%。电子零部件板块收入 2730.02 亿日元,占比 17.9%。解决方案板块收入 8352.13 亿日元,占比 54.7%,其中工业工具业务收入1930.66亿日元,占比12.6%;信息通信板块收入2327.39亿日元,占比15.2%;办公文档解决方案板块收入 3162.26 亿日元,占比 20.7%。
京瓷 2020 财年收入结构
梳理京瓷近 30 年的经营情况,整体趋势与村田相近,收入体量稳健增长,1991年至今收入复合增长率 4.28%,净利润复合增长率 4.23%。2020 财年,京瓷实现营业收入 15268.97 亿日元,同比下滑 4.5%;实现净利润 902.14 亿日元,同比下滑 21.0%。收入下滑主要是受设备及系统业务板块中智能机和办公设备的影响,零部件业务则保持稳健增长。此外,智慧能源业务计提了 115 亿日元的减值损失,也对利润造成了影响。京瓷预期2021财年收入和营业利润分别增长13.3%、59.2%。
京瓷营业收入情况
回顾京瓷的发展历程,即“胜利方程式”:零部件→终端产品→机器→系统产品→服务贸易。从京瓷创立到 2000 年以前,京瓷以陶瓷技术为核心,主要精力在于横拓展精密陶瓷零部件,包括 IC 用陶瓷多层封装产品、收购 Elco 切入连接器领域、收购 AVX 巩固在 MLCC 和其他被动元器件领域的实力。2000 年以来,京瓷通过持续并购向下游终端和机器设备延伸,包括手机、医疗器械、打印机、工具、太阳能系统等,同时补全液晶显示、PCB、镜头等零部件,成长为一个扎根电子元器件、业务辐射四周的综合性集团。
京瓷的核心竞争力来自于两点:1)立足于京瓷哲学的优秀经营管理模式:阿米巴;2)持续深耕,做到材料、工艺、设备垂直一体化。
京瓷的创始人稻盛和夫被称为日本四大“经营之圣”之一,先后创办的两家企业:京瓷和 KDDI,均为世界五百强,并且半年时间让日航扭亏,运用的都是同一种经营模式“阿米巴”。阿米巴经营最初是稻盛在京瓷公司的经营过程中,为实现京瓷的经营理念而独创的经营管理手法。
在阿米巴经营中,把公司组织划分为被称作“阿米巴”的小集体。各个阿米巴的领导者以自己为核心,自行制定所在阿米巴的计划,并依靠阿米巴全体成员的智慧和努力来完成目标。通过这种做法,生产现场的每一位员工都成为主角,主动参与经营,从而实现“全员参与经营”。
与村田一样,京瓷在材料、工艺、设备环节也都有深厚的沉淀。60 多年来,经过不断研发生产,京瓷研发和生产部门积累了丰富的经验和深厚的专业知识,同时还掌握了大量的核心技术。京瓷能够提供 200 多种陶瓷材料,拥有大型烧结窑和就地清洗设备,掌握各种成型、机加工和结合技术,拥有各式各样的精度测量和检验设备,提供广泛的分析和评估服务。京瓷综合这些专业技能,利用新技术和新产品开发、无缝大批量生产能力和强大的解决问题的能力,满足着客户的需求。
未来,京瓷集团将持续研发投入,着重发力于 5G、汽车、能源和医疗几个领域。
3、 TDK:磁性材料和消费锂电领域的双料巨头
TDK 成立于 1935 年 12 月,是创始人加藤博士和武井博士取得了铁氧体专利后,以实现世界上首个铁氧体磁芯的工业化为目的创办的企业。TDK 是一家以磁性技术引领世界的综合电子元件制造商,企业宗旨是“以丰富的创造力,回馈文化与产业”,拥有享誉全球的四大革新技术(铁氧体材料、磁带、积层元件、磁头),不断创造出了推动社会发展的革新产品。
目前公司拥有员工数 129284 人,2020 财年实现营业收入 14790 亿日元,净利润 793 亿日元,主要业务覆盖被动元件、传感器应用产品、磁性应用产品和能源应用产品。
具体来看,2020 财年公司被动元件业务实现收入 4071 亿日元,占总收入的比重为 28%;传感器应用产品收入 813 亿日元,占比 6%;磁性应用产品收入 1993 亿日元,占比 14%;能源应用产品收入 7402 亿日元,占比 50%。按下游市场划分,汽车市场收入为 2502 亿日元,占总收入的比重为 16.9%;ICT 市场收入 8908 亿日元,占比 60.2%;工业设备市场收入 2785 亿日元,占比 18.7%。
其中被动元件收入同比增长 2.9%,mlcc、铝电解电容、薄膜电容、电感等均有增长;传感器应用增长 4.4%;磁性应用产品下滑 9.3%;能源应用产品是 TDK 主要的收入增长来源,同比增长 23.8%,主要因为平板、笔记本、游戏机需求旺盛。
2020 财年收入结构
梳理 TDK 近 30 年的经营情况,整体趋势与村田、京瓷相近,收入体量稳健增长,近十年收入复合增长率 5.43%,净利润复合增长率 5.77%。2020 财年,TDK实现营业收入 14790 亿日元,同比增长 8.5%;实现净利润 793 亿日元,同比增长37.2%,能源应用产品是主要的收入和利润增长来源。TDK 预期 2021 财年收入和营业利润分别增长 8.2%和 26.1%。
TDK 营业收入情况
TDK 的发展可以分为两个阶段,第一阶段从创立到 2000 年以前,以磁性材料技术为核心,横向拓展产品品类。TDK 从 1937 年开始量产铁氧体磁芯,应用于无线电设备、收音机等终端;1950 年代切入电容器领域,同时围绕磁性材料技术推出磁铁、磁头、磁带等产品,充分受益便携式音乐浪潮;1970 年代后,电子产品小型化趋势下,推出贴片电容、贴片电感、MHD 等元件;1980 年代后,相继推出 AMR、GMR、TMR 磁头,促进了电脑小型化和大容量化。这个阶段,TDK 主要形成了被动元件和磁性产品两大业务板块。
TDK 发展历程
TDK 自 1935 年成立至今,已走过八十余年。从作为起点的磁性材料铁氧体的制造,到电子元件的叠层产品系列、薄膜系列生产工艺、以及通过每个电子的旋转而储存信息的自旋电子学技术,TDK 运用各种纳米技术,向磁性材料所具备的所有可能性不断发起挑战,主要依靠的就是其长久以来引以为豪的 5 大核心技术:材料技术、产品设计技术、加工技术、生产技术、评价和模拟技术。
材料技术是 TDK 历经 80 多年、并通过庞大的实验和研究而积累的技术诀窍所带来的成果。TDK 从原子层面上追求材料的各种特性,比如在材料设计阶段,通过主要原料的配比和微量添加物的控制等,来实现所需的特性。
TDK 的加工技术能够实施纳米级的控制,最大限度地发掘出材料特性。公司的薄膜技术使自旋电子学等纳米级控制变为可能,从而创造出了最先进的电子元件。
无论是多么卓越的材料或加工技术,如果没有正确评价的技术和模拟手段,就不可能成功开发成产品。TDK 的评价模拟技术被广泛的应用在从材料的分析和解析、到产品构造、热量和磁场的模拟解析、以及应用电波暗室的噪音测定和抑制之中。
公司拥有制造和开发优秀生产设备的生产技术。优秀产品的制造需要优秀的生产设备。在开发独有生产工艺的同时,TDK 能够公司内部制造实现这一工艺的生产设备,这成为 TDK 生产制造的优势之一。通过进一步完善质量——成本——交期,推进从材料到产品的一体化生产,从而提供可满足市场需求的服务。
公司的产品设计技术是一种在理解产品的应用方法的基础上,将各种已上线的材料、电子元件整合起来,以制造出安全可靠的电子设备和最佳组合模块的技术。充分发挥电子设备和模块特长的软件设计也是一项极为重要的技术。
4、 太阳诱电:定位超高端的 MLCC 和电感巨头
太阳诱电 1950 年成立于东京都杉并区,以陶瓷电容器起家,创始人佐藤彦八在二战前曾是一名陶瓷材料研究员。太阳诱电的经营哲学是“关注员工幸福” “为当地社会做贡献”和“确保股东分红责任”。 2020 年,太阳诱电在纪念成立 70 周年之际确立了新的使命,即积极运用过硬的技术能力、研发能力和提案能力等实力,竭尽全力实现企业的进一步成长,并为社会做出更大的贡献。目前,太阳诱电仍扎根于元器件领域。根据 2020 财年报,太阳诱电营业收入为 3009 亿日元,同比增长6.6%,员工人数 22852 名。
太阳诱电产品及应用领域
2020 财年,太阳诱电的营业收入结构如下:第一大板块是电容器,收入 1952 亿日元,占比 65%,主要为 MLCC;第二大板块是集成模块和设备,收入 469 亿日元,占比 16%,包括 FBAR/SAW 器件、电源模块等;第三大板块是铁氧体和应用产品,收入 416 亿日元,占比 14%,主要为电感器;其他产品收入 172 亿日元,占比 6%,主要为铝电解电容器及电源设备。分地区看,海外销售占比超过 90%。
其中电容器、铁氧体和应用产品的收入分别有 10.6%、7.2%的增长,主要是智能机、平板、电脑、游戏机等终端用量的增加;集成模块和设备、其他产品收入有所下滑。
太阳诱电 2020 财年营收结构
从下游终端分布来看,近 5 年来,IT 基础设施和工业设备(基站、服务器、安防等)、汽车电子(ADAS、仪表和 ECU)占比不断提升,2020 财年占比分别达到24%、19%;通讯设备占比逐渐收窄,信息设备和消费电子占比相对稳定。
梳理太阳诱电近 30 年的经营情况,整体趋势与村田、京瓷、TDK 相近,收入体量稳健增长,2012-2020 财年收入复合增长率 5.72%,净利润复合增长率40.66%。2020 财年,太阳诱电实现营业收入 3009 亿日元,同比增长 6.6%;实现净利润 286 亿日元,同比增长 58.8%,电容器和电感器是主要的收入增长点。太阳诱电预期 2021 财年收入和净利润分别增长 9%和 4.8%。
太阳诱电营业收入情况
太阳诱电的发展历程相对简单,成立以来一直深耕元器件领域,以市场需求为导向扩张产品线。1950 年太诱实现了钛酸钡陶瓷电容器的商品化、1954 年生产铁氧体磁芯,应用于晶体管收音机和电视。1970 年代 VTR 和音频设备流行,太诱推出了轴向导线型陶瓷电感器和圆柱片状陶瓷电容器。1980-90 年代,针对小型化需求,推出大容量镍电极 MLCC 和绕线片感,并切入光盘领域,不过在 2015 年退出该市场。2000 年以后,太诱持续推进小型化、大容量 MLCC 的研发,研制出1000μF 的 MLCC,并且通过收购补齐 FBAR/SAW 滤波器、铝电解电容等产品线。
太阳诱电的发展历程
太阳诱电创始人佐藤彦八战前就开始了对陶瓷材料的研究,抱着“从材料研究出发实现成品化”的性能,开发陶瓷电容器,成立 70 多年来,对材料和叠层工艺的深厚积淀形成了太阳诱电的核心竞争力。在此基础上,太阳诱电开发出 MLCC、叠层陶瓷滤波器、叠层压电制动器、叠层功率电感等产品。
以 MLCC 为例,太阳诱电拥有成熟的陶瓷材料合成技术和粒子控制技术,碳酸钡粒子粒径非常小,保持一致性难度很高。同时,太阳诱电在印刷时能很好地避免缺陷,其先进的流延和叠层技术能做出 0.3μm 厚度的薄膜介质,层数做到 1000层以上。
三、 中国企业启示,国产化黄金期开启
在 2010 年前后,三星、诺基亚、LG 等海外品牌仍是手机市场的主流玩家,而短短几年,随着华为、小米、OPPO、vivo 等国产品牌的崛起,智能手机国产化逐渐成为主线。根据 IDC 的统计,2010 年诺基亚仍占据全球智能手机出货量的 1/3,至 2012 年份额就跌至 4%。与之形成鲜明对比的是国产智能手机,2011 年,我国只有中国台湾的 HTC 出货量排名前五,份额为 8%,而至 2020 年,国产品牌华为、小米、OPPO 和 vivo 的出货量份额合计已达 44%,占据全球接近一半的份额。
PC 领域也有类似的情形,过去惠普和戴尔出货量常年位居前二,自 2013 年联想出货量首次超越惠普后,除 2017 年略低于惠普外,2013-2020 年始终占据出货量首位。
国产手机份额不断提升
伴随着下游终端国产化,上游模组、组装等产业链环节也在逐渐向国内转移,其中诞生了两家龙头企业——立讯精密和舜宇光学科技。立讯精密是一家典型的苹果链公司,以连接器起家,2011 年收购昆山联滔电子后切入苹果产业链,并陆续取得苹果线束、Apple Watch 无线充电和表带、声学、天线、马达等关键零组件订单,2017 年开始陆续切入 AirPods 组装、Watch 组装、iPhone 组装,收入多年来持续高速增长,2020 年营业收入达 925 亿,同比增长 48%,2007-2020 年营业收入复合增速高达 54%。
舜宇光学科技则立足光学,安卓品牌是其主要客户,主营产品包括模组与镜头,是光学领域少有的同时拥有镜头和模组技术的平台型企业。过去智能手机摄像头持续升级,大光圈、大广角、微距、高倍变焦等功能需求推动摄像头单价与数量持续提升,带动舜宇业绩的高速增长。
同时,由于光学下游应用领域丰富多样,舜宇还积极切入汽车、医疗、VR/AR 等领域。通过十余年来持续地扩品类,拓领域,公司不断筑高竞争壁垒,2004-2020 年营业收入复合增速为 35%,16 年来收入增长超 100 倍。
再往上游,元器件作为电子产品必备的零件,有着巨大的国产替代空间。以 MLCC为例,模组和组装环节,我国作为全球电子制造业基地,国产化土壤完备。根据海关数据,每年 MLCC 进口数量均以万亿只计,2020 年进口数量达 3.08 万亿只,金额达 81.16 亿美元。
中国 MLCC 进口数量(万亿只)
目前我国电子制造业还是组装、模组居多,根据微笑曲线,在一条产业链的若干个区间,即产品研发、零部件生产、模块零部件生产、组装、销售和售后服务中,生产制造环节(即组装)总是处在产业链上的低利润环节。从毛利率的比较中也可以很明显的发现,提供上游元器件的三环集团、瑞芯微和终端品牌安克创新享有较高的毛利率。因此,我国制造业升级势必要向微笑曲线两端移动,大力发展上游元器件和打造品牌。
总结村田、京瓷、TDK、太阳诱电的发展历程,之所以能在 MLCC、电感、电阻、晶振等领域无往不胜,无一不是深耕材料技术(陶瓷材料、磁性材料等)、打磨工艺(共烧工艺、印刷工艺、介质薄层化技术等),甚至是自制设备,同时有完善的检测 / 评估技术 。
在材料、工艺、设备的积累,正是元器件行业的核心壁垒。以 MLCC 为例,详细论述垂直一体化对于被动元件的重要意义。MLCC 的生产制造流程非常复杂,包括调浆、成型、堆叠、均压、烧结、电镀等众多环节,无一不对厂商在陶瓷粉体、成型烧结工艺、专用设备的积累,有着极高的要求。
虽然元器件的价格并不高,但村田、京瓷、TDK 的产值均做到了万亿日元以上,太阳诱电产值也超过了 3000 亿日元,除了因为在各自擅长的领域有很高的份额外,产品线丰富是重要原因 。
村田、京瓷、TDK、太阳诱电产品线梳理
日系元器件大厂在自身领域做强后,凭借材料、工艺、设备上的积累,横向拓展可以利用相似能力的领域,做大规模。因为在元器件领域,不同产品之间或使用相同的材料、或制造工艺类似,所以具备较强的拓展性。
以村田为例,基于对陶瓷材料深刻的理解和叠层工艺,从MLCC拓展到叠层电感、LTCC 滤波器等产品;TDK 则是基于对磁性材料的理解,从铁氧体磁性拓展到电感、磁铁、磁头等产品。
智东西 认为,电子元器件是支撑信息技术产业发展的基石,工信部今年发布的“行动计划”中要求2023年中国电子元器件销售总额达到2.1万亿元。目前我国已成为全球电子元器件第一大生产国,企业数量超万家,大部分产品产销量均居全球领先地位。但是,我国电子元器件行业大而不强的问题依然突出。复盘日本电子元器件产业的发展,在新的产业转移大趋势下,我们或许可以从中学到不少经验教训。
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