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20231209_国金证券_新材料行业深度研究:AI算力以及5.5G演进带动高频高速材料发展_21页.pdf

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20231209_国金证券_新材料行业深度研究:AI算力以及5.5G演进带动高频高速材料发展_21页.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 1 AI 服 务器 和 X86 服务 器升 级将 带动 M6+覆铜板需求提升,对应电子树脂 将受益。电子树脂是覆铜板重要的原材 料,占覆铜板生产成本的比重约为 25-30%,其中双马 BMI 树脂和 PPO 树脂是 M6+覆铜板最常用的两种主体树脂。未来 AI服务器发展和 X86 服务器升级对覆铜板高速、高效传输要求更高,这将带动 M6+以上覆铜板使用,在 M6+以上 覆铜 板中,双马BMI 树脂和PPO 树脂需求量将大幅增加。根据IDC 数据,2023-2025 年全球服务器出货量预计为1493 万台、1626 万台和 1763 万台,随着英伟达和 AMD 芯片 的出货量提升,我们假设 2023-2025 年AI 服务器出货量为46 万台、95 万台、164 万台,则其中普通服务器出货量为 1447 万台、1531 万台和 1599 万台,同样地,普通服务器升级 亦 将拉动M6+覆铜板需求。通过测算,我们预计2023-2025 年,双马BMI 树脂需求量为837 吨、1749 吨、2607 吨,PPO 需求量为 2155 吨、3717 吨、5233 吨。随 着 通 信技 术的 演进,LCP 材料 的需求量 将持续增加。LCP 全称液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer),兼 具低 介电损耗和可加工性能,并且能够满足挠性线路的材料要求,产业内对于 LCP 材料最著名的商业化使用即为苹 果 手 机内连接天线。随着 5.5G 通信技术、汽车智能化的迅速发展以及数据中心、云计算的需求快速增长,数据传输带宽及容量呈几何级数增加,其对各类电子产品的信号传输速率和传输损耗的要求都显著提高,LCP 材料需求将大规模上升。LCP 是目前在进行推广的 5.5G 基站中的天线材料,同时考虑到毫米波基站建设后,手机 LCP 天线或者 LCP 传输 线 的使用 趋势,我们认为 LCP 的 市场规模将不断增长。电子 树脂 是高速覆铜板 的 重要 材料,LCP 则 是未来 5.5G 基站、手机天线 演进 的重要材料。我们认为,伴随则 AI 服务器、5.5G 基站、手机天线 等下游需求的增长以及 国内厂家 的 技术升级,相关公司将迎来发展 机遇,我们推荐东材科技、普利特、圣泉集团。东 材 科 技:目前公司拥有特种环氧树脂 产能约 7.5 万吨,高频高速树脂 5200 吨(其中双马 BMI树脂 3700 吨),酚醛树脂 11 万吨,公司特种环氧树脂主要供应覆 铜板客户,逐步弥补高性能树脂在国内市场的供 应缺口,公司双马 BMI 树脂 供应台系知名客户,出货量 将充分受益于全球 AI 服务器增长。普利特:公司 具备 LCP 树脂、LCP 膜、LCP 纤维 产业链,LCP 材料 未来将充分受益于全球 5.5G/6G 高频材料的新增需求。公司对 LCP 业务 具有 完 全自主知识产权,根据公司公告,公司树脂及纤维已实现批量供货,LCP 薄膜 部分产品 已通过下游测试认可,目前,公司具有 2000 吨 LCP 树脂聚合产能、5000 吨 LCP 共混改性产能,300 万平方米 LCP 薄膜产能、以及 150 吨(200D)LCP纤维产能,目前在金山工厂实施技改再扩大 2000 吨树脂生产能力。圣泉集团:公司是酚醛树脂的龙头企业,其 中 电子级酚醛树脂处于龙头地位,目前公司拥有PPO 树脂 产能300 吨,根据公司公告,公司后续拟扩产1000 吨PPO 树脂,公司未来业绩 将充分受益于 PPO 树脂 放量。原材料价格上行;需求不及预期;中高端树脂研发不及预期;国产替代进程不及预期。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、AI 服务器发展将带动覆铜板材料环节的创新.4 1.1 AI 服务器发展和普通服务器升级带动 M6+以上覆铜板使用.4 1.2 在 M6+以上覆铜板中,双马 BMI 树脂 和 PPO 树脂需求量将大幅增加.6 二、通信技术向 5.5G 演进,推动 LCP 材料应用及发展.9 2.1 通信基站进入升级周期.9 2.2 基站向 5.5G 演进,天线、滤波器、PCB 等环节都有望受益.13 2.3 基站升级将催生 LCP 材料创新应用.14 三、投资建议.16 3.1 东材科技.16 3.2 普利特.17 3.3 圣泉集团.18 风险提示.19 图表目录 图表 1:覆铜板的主要应用.4 图表 2:MEGTRON 系列传输损耗性能排名.4 图表 3:MEGTRON 系列应用领域.4 图表 4:GPU 产品拆解 Nvidia DGX A100 板.5 图表 5:PCIe 5.0 的速度是 PCIe 4.0 的两倍.5 图表 6:PCIE 5.0 服务器,M6+覆铜板成为标配.5 图表 7:覆铜板剖面图.6 图表 8:覆铜板成本构成.6 图表 9:电子树脂配方体系不断发 展.6 图表 10:UBB 板的基本构成.7 图表 11:OAM 板的基本构成.7 图表 12:GPU 板组和 CPU 主板对于树脂的消耗量.7 图表 13:服务器升级至 PCIE 5.0,单台服务器对于双马 BMI 或者 PPO 消耗量测算.8 图表 14:双马 BMI 树脂需求量测算.8 图表 15:PPO 树脂需求量测算.8 图表 16:双马 BMI 树脂供应商情况.9 图表 17:PPO 竞争格局.9 图表 18:4G&5G 基站架构.10 图表 19:中国 5G 基站渗透率持续提升(万个).10 图表 20:政策支持 5.5G 发展.11 图表 21:5.5G 网络关键特征.11 图表 22:5.5G 节奏和标准明确.12 图表 23:5.5G 已具备收编所有物联的能力.12 图表 24:全球 5G 基础设施算出预测(百万美元).13 WUFUwPsPmPoPrPmPrMoRpObR8Q6MnPoOmOpMiNmNmOlOoPmN8OrRzRvPsPtOwMnPyQ行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表 25:射频架构.13 图表 26:LCP 在 5.5G 中的应用.14 图表 27:LCP 材料在基站和移动终端的应用.14 图表 28:LCP 产业链格局.16 图表 29:公司依托技术延伸 新材料业务.16 图表 30:营业收入(百万元)及增速.17 图表 31:归母净利润(百万元)及增速.17 图表 32:普利特业务架构.17 图表 33:营业收入(百万元)及增速.18 图表 34:归母净利 润(百万元)及增速.18 图表 35:公司产业链结构图.18 图表 36:公司营业收入(百万元)及增速.19 图表 37:公司归母净利润(百万元)及增速.19 图表 38:大庆秸秆综合利用项目原材料和主要产品情况.19 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 4 AI 1.1 AI 服务器 发展 和普通 服务 器 升级 带动M6+以 上覆 铜板 使用 高速数据传输对覆铜板材料的电性能提出了新的要求。覆铜板 材料本身在 电场 作 用 下 存在一定的能量耗散,会造成信息传输过程中的信号损失,不利于 信息的高 速传输。其 中,最为关心的是电性能中的 Dk 与 Df(介电常数和介质损耗因子),尤其 Df 指标。图表1:覆 铜 板 的主 要应 用 主 要 应用 损 耗 分类 信 号 速率 覆铜 板电 性 能等 级 核 心 路由 器/交换机 超 低 损耗 28/56Gbps Df=0.002-0.006 服 务 器、交 换机/路由 器 低损耗 10Gbps Df=0.006-0.009 工 作 站计 算 机、服 务器 中 等 损耗 2.5Gbps Df=0.009-0.012 智 能 手机、平板 电 脑、计 算机 标 准 损耗 1Gbps Df0.012 来源:Prismark,国金证券研究所 松下电工 Megtron 系列为高速覆铜板领域分级标杆,历年发布的不同等级高速覆铜板 依次为 Megtron2、Megtron4、Megtron6、Megtron8 等(简称为 M2、M4、M6、M8)。覆 铜板业内其他厂商会发布基本技术等级处于同一水平的对标产品,逐渐形成了覆铜板 M2-M4-M6-M8 的演化路径。图表2:MEGTRON 系列 传输损耗性能排名 来源:panasonic 官网,国金证券研究所 图表3:MEGTRON 系列应用领域 属性 应 用 领域 MEGTRON 4/4S 高 Tg 和低 Dk 服 务器、测 量仪 器、路 由 器和 网 络设备 MEGTRON 6 低介 电损 耗 因数、低传 输 损耗和 高 耐热 性 AI 服 务器 MEGTRON 8 业界 最低 传 输损 耗 的多 层 电路板材料 路 由 器、交 换机、高端AI 服 务器 来源:panasonic 官网,国金证券研究所 AI 服务器我们瞄准英伟达 DGX A100 和 DGX H100 两款具有标杆性产品力的产品进行分析,我们首先从 DGX A100 出发来观测具有产品力的 AI 服务器的基本架构。从功能性的角度,我们认为 AI 服务器的 PCB 价值量计算可以归纳为三个部分,其一是AI 服务器最为核心的 GPU 板组,其二是所有服务器都必备的 CPU 母板组,最后是风扇、硬盘、电源板块等配件组。GPU 板组的PCB 主要是由4 个部分组成,GPU 载板、NVSwitch、OAM、UBB。目前英伟达服务器的 UBB 部分主要用台光 890K 覆铜板,而 OAM 部分用台光528K(对应松下 M6+)覆铜板。树脂方面,PPO 可以满足更低的 Df 需求,双马 BMI 提供压合以及辅料等需求,根据台光电子官网以及产业链调研,台光电子 528K 覆铜板主体树脂以双马 BMI 树脂为主,而 890K(对应松下 M7+)覆铜板主体树脂以 PPO 为主,双马 BMI树脂为辅。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 5 图表4:GPU 产品拆解 Nvidia DGX A100 板 来源:英伟达官网,国金证券研究所 普通服务器迭代升级使总线标准从PCIe4.0 升级至PCIe5.0,进而提高服务器高多层 PCB需求,高 速 覆 铜 板 市 场 有 望 进 一 步 增 长。PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准,PCIe 5.0 有望升级为服务器 PCB 市场的主流,PCIe 接口通常用于将高性能外围设备连接到 用户 计算机,最常见的例子是 GPU 显卡,因为现代游戏、科学、工程和机器学习应用程序涉及处理大量 数据。PCIe5.0 最重要的一个特性 是速度,PCIe5.0 的速度是 PCIe4.0 的两倍。图表5:PCIe 5.0 的 速 度是 PCIe 4.0 的两倍 PCle 版本 发 布 年份 传 输 速率 吞吐量/通道 x16 吞吐量 1.0 2003 2.5 GT/秒 250 MB/秒 4.0 GB/秒 2.0 2007 5.0 GT/秒 500 MB/秒 8.0 GB/秒 3.0 2010 8.0 GT/秒 1.0 GB/秒 16.0 GB/秒 4.0 2017 16.0 GT/秒 2.0 GB/秒 32.0 GB/秒 5.0 2019 32.0 GT/秒 4.0 GB/秒 64.0 GB/秒 来源:51CTO,国金证券研究所 高效传输要求更多层高速覆铜板。提高传输效率需要 高效的走 线布局和更 多层 的 高 速 覆铜板,进而降低信号间的干扰程度,普通服务器迭代 后高速覆 铜板的层数 将得 到 较 大 幅度的提高。根据行业数据,PCIe4.0 服务 器如Intel Whitley 和AMD Zen3 的覆铜板在 12-16 层,而PCIe5.0 服务器如Intel Eagle Stream 和AMD Zen4 的覆铜板用料在16-20 层,预期未来普通服务器将大量采用 PCIe5.0 总线配置,通信行业对 更多层覆铜板需求进 一步提升。PCIe5.0 单通道需要的速率4Gb/s,对 应8 通道需要的传输速率为32Gb/s。在这样的传输性能要求上,需要更高等级的覆铜板进行支持,M6+以上高速覆铜板将成为标配。图表6:PCIE 5.0 服务器,M6+覆铜 板成 为标 配 来源:联茂电子官网,国金证券研究所 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 6 1.2 在 M6+以上覆铜板 中,双马 BMI 树脂和PPO 树脂需求量 将 大幅增加 覆铜板是将玻璃纤维布或其它增强材料浸以树脂,一 面或双面 覆以铜箔并 经热 压 制 成 的板状材料。以玻璃纤维布基覆铜板 为例,其主要原料 为铜箔、纤维布、树 脂,分 别 占 成本的 42%、19%和 26%。从成本占比来说,电子树脂占覆铜板生产成本的比重约为 25-30%,在当前迅速发展的高速高频覆铜板中,电子树脂所占的成本比重将进一步提高。图表7:覆 铜 板 剖面 图 图表8:覆 铜 板 成本 构成 来源:金安国际招股书,国金证券研究所 来源:南亚新材招股说明书,国金证券研究所 树脂的类型、含量和固化程度等因素也会影响到介质 特性。一 般而言,为 了降 低 介 质 损耗,需要选择低介电常数、低损耗因子、均匀固化的 树脂,目 前,常用 的 树脂 类 型 有 环氧树脂(EP)、聚 酰亚 胺树 脂(PI)、聚 苯醚 树脂(PPO)、双 马 BMI 树脂等。图表9:电 子 树 脂配 方体 系不断 发展 来源:同于新材招股书,国金证券研究所 下面,我们详细测算 AI 服务器以及普通服务器升级对双马 BMI 树脂和 PPO 树脂需求量的拉动量。(1)AI 服务器 PPO 消耗量 和 双马 BMI 树脂 消耗量。单台服务器 PPO 消 耗量等 于单 平 方 米PP 片 PPO 重量乘上单台设备 PP 片层数乘上单片 PP 片面积,根据产业链调研情况,我 们了解到 Very Low Loss 及以上等级 CCL 每平方米 PP 片 PPO 或者双马 BMI 重量约为 80g,再根据我们 电子组 报告AI 服务器中到底需要多少 PCB 中测算的以 DGX H100 为代表的AI 服务器 PCB 拆解数据来看 GPU 板组 主要构成部分是 UBB 和 OAM:单台 AI 训练服务器 GPU 板组中 26 层 UBB 会用 25层 PP 片、每一层 PP 片的面积约为 0.3 平方米,18 层 OAM 需要 17 层 PP 片、8 张 OAM 面积为0.24 平方米,由此我们可以得出单台AI 训练服务器GPU 板组 中UBB 部分对于PPO 消耗量为 0.6kg(80g/平米*25 层*0.3 平米/层=0.6kg),对于 双马 BMI 树脂 消 耗量 为0.24kg(32g/平米*25 层*0.3 平米/层=0.24kg)。单台 AI 训练服务器 GPU 板组中 OAM 部分42.1%26.1%19.1%6.5%3.5%2.7%铜箔 树脂 玻钎布 制造 人工 其他原料行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 7 主要用到 双马BMI 树脂,对双马消耗量为0.33kg(80g/平米*17 层*0.24 平米/层=0.33kg)。考虑到树脂环节到覆铜板环节损耗率约 8%以及覆铜板环节到到 PCB 环节损耗率约 10-18%,GPU 模组对应 PPO 消耗量为 0.74kg,对应双马 BMI 的消耗量为 0.7kg。在计算 GPU 构成时,23 年及以后我们按照 8 卡为 1 台训练 GPU、4 卡为一台推理 GPU 进行测算。考虑到 推理 GPU 的加速卡数量相对训练 GPU 大约少 50%,我们推估 AI 推理 GPU对应 PPO 消耗量为训练服务器的一半,即为 0.38kg。AI 推理 GPU 对应双马 BMI 消耗 量 为训练服务器的一半,即为 0.35kg。CPU 主板:CPU 母板组中 CPU 主板也会升级至 PCIE5.0、采用 Very Low Loss 等级以上的材料,根据前期报告 CPU 母板需要 15 层 PP 片、面积为 0.3 平方米,按照单平方米 消 耗80g 的 PPO 树脂 或者 80g 的双马 BMI 树脂,可计算得到 AI 服务器 CPU 主板所需 PPO 或者双马BMI 量为15 层*0.3 平米/层*80g=0.36kg。考虑到树脂环节到覆铜板环节损耗率约8%以及覆铜板环节到到 PCB 环节损耗率约 10-18%,CPU 主板 对应 PPO 或者双马 BMI 消耗量为 0.44kg。图表10:UBB 板的基本构成 图表11:OAM 板的基本构成 来源:英伟达官网,国金证券研究所 来源:英伟达官网,国金证券研究所 图表12:GPU 板组和CPU 主板 对于 树脂 的 消耗 量 AI 服务器 PP 层数 厚度 mm 单层厚度 mm 面积(平米)PPO 树脂(g/平米)PPO 重量(g)双马树脂(g/平米)双马重量(g)UBB 25 4.18 0.17 0.3 80 600 32 240 OAM 17 2.15 0.13 0.24 80 326 总计 600 566 总计-算上损耗 741 699 CPU 主板 15 2.17 0.14 0.3 80 360 80 360 总计-算上损耗 444 444 来源:产业链调研,英伟达官网,国金证券研究所;备注:CPU 主板 采用 M6+覆铜板,这其中有两套技术方案 双马 BMI 主树脂或者 PPO 主树脂,其中 台光 电子主 要以双马 BMI 为主树脂。(2)AI 服务器数量。据 IDC 数据,2021 年数据中心用于推理的服务器的市场份额达到57.6%,预计到 2026 年,用 于 推 理 的 工 作 负 载 将 达 到 62.2%。根 据 产 业 链 调 研,2023/2024 年AI 训练卡出货量在150 万和300 万张左右,根据IDC 预测的推理/训练 占 比可测算推理卡出货量,总体而言,对应 2023-2025 年 AI 服务器出货量为 46 万台、95 万台、164 万台,其中 AI 训练服务器出货量为 19 万台、38 万台、63 万台,AI 推理 服务 器出货量为 28 万台、58 万台、101 万台。(4)普通 服务 器升 级的PPO 消耗量 和双马的消耗量。普通服务器中用到PPO 的PCB 板主要为 CPU 主板,根据前期报告普通服务器 CPU 主板层数约为 16 层、对应 15 层 PP 片,面 积约为 0.24 平方米,因为 CPU 主板主要是 M6 以及以上覆铜板,而各个厂家的 M6 覆铜 板 树脂的技术路线有差异,我们 按照单平方米 PP 片消耗 80g 的 PPO 树脂 或者 80g 的 双马 BMI树脂 计算,则单台普通服务器 PPO 或者双马 BMI 需求量为 0.29kg,考虑 到树 脂环 节 到 覆铜板环节损耗率约 8%以及覆铜板环节到到 PCB 环节损耗率约 10-18%,单 台普 通服 务 器PPO 或者双马 BMI 需求量为 0.36kg。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 8 根据 IDC 数据,2023-2025 年全球服务器出货量为 1493 万台、1626 万台和 1763 万台,扣除前述预测的AI 服务器出货量,则普通服务器出货量在 2023-2025 年将达到1447万台、1531 万台和 1599 万台。图表13:服 务 器 升级 至 PCIE 5.0,单 台 服务 器对于双马BMI 或者 PPO 消 耗量 测算 PCIE5.0 PP 层数 面积平米 PPO 树脂(g/平米)PPO 重量(g)双 马 树脂(g/平米)双 马 重量(g)CPU 主板 15 0.24 80 288 80 288 总计-算上 损耗 356 356 来源:产业链调研,英伟达官网,国金证券研究所 假设 PCIE 5.0 在 2023-2026 年的渗透率分别达到 10%、40%、60%和 80%;根据台光电子官网以及产业链调研,我们 假设CPU 主板部分,以双马BMI 为主体树脂的工艺占比约40%,以 PPO 为主体树脂工艺占比约 60%。通过测算,我们预计 2023-2026 年,由于 AI 服务 器和普通服务器升级 的带动,双马BMI 树脂 需求量 为837 吨、1749 吨、2607 吨和3726 吨,PPO 需求量为 2155 吨、3717 吨、5233 吨 和 7197 吨。图表14:双马 BMI 树脂 需 求量 测算 BMI 需求量 2022 2023E 2024E 2025E 2026E AI 服 务器 训 练 服务 器(万 台)14 19 38 65 110 推 理 服务 器(万 台)19.7 28 58 101 170 GPU-训练 单 耗(kg)0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 GPU-推理 单 耗(kg)0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 GPU 用量(吨)167 231 469 808 1364 CPU 单耗 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 CPU 用量(吨)55 77 158 273 461 双马 BMI 总 用量 222 308 627 1081 1824 PCIE5.0 普 通 服务 器 1461 1447 1548 1640 1725 M6+以上渗透率 0%10%40%60%80%M6+服务器总量 0 145 619 984 1380 普 通 服务 器 单机 消 耗 BMI(kg)0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 服 务 器带 来 的 BMI 用量(吨)0 206 881 1399 1963 其 他 领域 双 马 BMI 的需 求 量(吨)400 400 400 400 400 AI+普通 服务 器 升级BMI 用量(吨)567 837 1749 2607 3726 来源:IDC,产业链调研,东材科技公告,圣泉集团公告,国金证券研究所 图表15:PPO 树脂需求量测算 PPO 需求测算 2022 2023E 2024E 2025E 2026E AI 训 练 服务 器(万 台)14 19 38 65 110 推 理 服务 器(万 台)19.7 28 58 101 170 GPU-训练 单 耗(kg)0.74 0.74 0.74 0.74 0.74 GPU-推理 单 耗(kg)0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 GPU 用量(吨)177 244 496 856 1444 CPU 单耗 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 CPU 用量(吨)105 146 299 516 871 PPO 总用量 282 391 795 1372 2316 PCIE5.0 普 通 服务 器 1461 1447 1548 1640 1725 M6+以上渗透率 0%10%40%60%80%M6+服务器总量 0 145 619 984 1380 普 通 服务 器 单机 消 耗 PPO(kg)0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 服 务 器带 来 的 PPO 用量(吨)0 309 1321 2099 2944 其 他 领域PPO 需求(吨)1323 1456 1601 1761 1937 PPO 总需 求(吨)1605 2155 3717 5233 7197 来源:IDC,产业链调研,东材科技公告,圣泉集团公告,国金证券研究所 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 9 双马 BMI 树脂 供应格局:目前全球可以批量供货的 有 东材科技、日本 KI 和日本 DAIWA。东材科技是 双马 BMI 树脂 的龙头。根据公司公告,目前公司 双马 BMI 树脂出货量 2023 年每个季度呈现逐步提升的趋势。图表16:双马 BMI 树脂 供 应商 情况 供应商 现有产能(吨)后续产能(吨)出货量(吨)说明 国产品 江西同宇 600 2,000 东材科技 3700 0 700 以台企、日企和中国大陆为主。圣泉 360 1,000 科宜 600 1,000 华烁 500 进口品 DAIWA 1,000 150 以台企、日企为主。KI 1,000 150 以台企、日企为主。HOS-Technik 1,000 台湾晋一 600 来源:各公司官网,国金证券研究所;备注:搜集信息不完全 聚苯醚树脂(PPO)等树脂材料拥有较低的介电损耗,可用来提 升覆铜板的 电性 能,是未来高速产品的首选。在供给端,根据查询各个公司公 告以及沙 比克年报等,我 们 得 知 目前全球有沙比克、旭化成、日本三菱瓦斯化学、圣泉 集团 等 少 数几 家企 业 掌握 了 工 业 化生产 PPO 的能力 和改性能力。图表17:PPO 竞争格局 供应商 产 能(吨)扩产(吨)备注 国产品 东材科技 100 1000 低分子量 PPO 开发中 圣泉 集团 300 1500 已经供应至国内覆铜板厂家 宏昌电子 1000 低分子量 PPO 开发中 健馨生物 1000 低分子量 PPO 开发中 进口品 SABIC 2000-3000 主流 PPO 供货商 旭化成 100 少量供货 三菱瓦斯 100 少量供货 来源:各公司官网,国金证券研究所;备注:搜集信息不完全 无论是双马 BMI 树脂,还是 PPO 树脂,均 需要通过下游 CCL、PCB 和终端服务器厂商的三重认证,供应商资质极难拿到,整个认证周期算下来起码要在 2 年以上。我们预计,双马树脂方面,东材科技将持续保持全球优势地位。PPO 树脂方面,主要看国内CCL 厂家和PCB 厂家对于新的供应商的引入和认证。5.5G LCP 随着5G 通信技术、汽车智能化的迅速发展以及数据中心、云计算 的需求快速增长,数据传输带宽及容量呈几何级数增加,其对各类电子产品 的信号传 输速率和传 输损 耗 的 要 求都显著提高。其中,信号传输损耗主要包括导体损耗 与介质损 耗,其中介 质损 耗 与 介 质材料的介电常数(Dk)、介 电 损耗(Df)呈 正 比,信号 传输 延 迟与 介质 材料 的 介 电 常 数(Dk)呈正比,为了降低信号传输损耗和延迟,高频 高速覆铜 板对其基材 提出 了 降 低 介质材料的 Dk 与 Df 值的要求。高频 高速 覆铜板是目前移动通信领域 5.5G、5G、4G 基站建设的核心原材料之一,是无人驾驶毫米波雷达、高 精度卫星 导航等技术 升级 所 需 的 重要新兴材料,是 通信装备、航天军工等产业急需的关键基础材料。2.1 通信 基站进 入升 级周 期 在5G 基站设备中,高频通信材料是基站天线功能实现的关键基础材料。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)。5G 通信使用的PCB 基行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 10 板材料满足高频高速、一体化、小型化、轻量化、和 高可靠性 的要求。特 别是 树 脂 材 料要求低介电常数(Dk)、低 介质 损耗(Df)、低 热膨 胀系 数(CTE)和高导热系数。目前,以聚四氟乙烯(PTFE)热塑性材料和碳氢树脂(PCH)类热固性材料为代表的硬质覆铜板,凭借 低介电性能占据了 5G 高频/高速 PCB 基板的绝大部分市场。图表18:4G&5G 基 站架 构 来源:立鼎产业研究院,国金证券研究所 绘制 同等信号覆盖区域所需 5G 宏基站数量远多于 4G 宏基站数量。据国家工信部统计数据显示,根据iFinD 数据,2023 年9 月末,我国累计建成并开通5G 基站318.9 万个,占 移 动基站总数的 27%。5G 波长为毫米级,波长极短,频率极高,造成绕射和穿墙能力差,在传播介质中的衰减情况严重,相比于 4G 基站,5G 宏基站覆盖区域较小。未来 在热 点 区域、人口密集区域进一步铺设小基站,有望带动 高频覆铜板市场需求持续增长。图表19:中国 5G 基站 渗透 率持 续提 升(万个)来源:工信部,国金证券研究所 2021 年4 月,国际标准组织3GPP 正式确定5G-Advanced(5G-A)为5G 下一阶段演进官方名称,从 Rel-18 开始,这标志 着全球 5G 发展进入 5.5G 新阶段。5.5G 的主 要使 命 有 两个:一是把5G 不足的地方修正、加强;二是根据行业的发展变化,给6G 的未来发展探索最新的方向。2023 年 6 月 27 日,工信部发布新版中华人民共和国无线电频率划分 规定,率 先在 全球 将6425-7125MHz 全部或部分频段划分用于IMT(国际移动通信,含5G/6G)系统。此次以法规形式确定其规则地位,有利于稳定5G/6G 产业预期,推动5G/6G 频谱资源全球或区域划分一致,为 5G/6G 发展提供所必需的中频段频率资源,促进移动 通 信 技术和产业创新发展。5.5G 作为 5G 和 6G 之间的过渡和衔接,大概会持续 5 年以上。0%5%10%15%20%25%30%0501001502002503003505G 基站数 5G 基站数在基站中占比行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 11 图表20:政策支持5.5G 发展 时间 部门/公司 政策/事件 2022 年 1 月 国务院 国 务 院关 于 印发“十四 五”数 字 经济 发 展规 划 的通 知,提 出前 瞻布 局 第六 代 移动 通 信(6G)网 络 技术 储 备,加 大 6G 技术 研发 支 持力 度,积极 参 与推 动6G 国际 标 准化 工 作。2022 年 12 月 工信部 发 布 关 于 微波 通 信系 统 频率 使 用规 划 调整 及 无线 电 管理 有关 事项 的 通知,通 过 新增 毫 米波 频 段大 宽 带微 波 通信 系 统频 率 使用 规 划等 方式,为 我 国 5G、工业 互 联网 以 及未 来6G 等预 留 频谱 资 源。2023 年 3 月 工信部 提 出 全面 推 进 6G 技术 研发 2023 年 6 月 工信部 发 布 新版 中华 人 民共 和 国无 线 电频 率 划分 规 定,率先 在全 球将6425-7125MHz 全部 或部 分 频段 划 分用 于IMT(国 际移 动 通信,含5G/6G)系 统。意味着 这 些频 段 将被 用 于未 来 的 5G 和6G 网 络,可 谓里 程 碑事 件。2023 年 6 月 华为 华 为副 董事 长孟 晚 舟表 示;5.5G 是5G 网 络演 变 的必 经之 路。董 事、ICT 产品与解 决 方案 总 裁杨 超 斌表 示,2024 年,华为 将 会推 出 面向 商用 的 5.5G 全 套网 络设备。2023 年 6 月 信通院 副 院 长王 志 勤表 示,未 来 两年,IMT-2020(5G)推 进 组将 围绕 标准、技术、应用、行业 四 路并 举,推 进5G-A 迈向 商用。2023 年 6 月 中 国 移动 研究院 无 线 与终 端 所副 所 长胡 南 在发 言 中提 到,中 国 移动 将 与产 业伙 伴合 力 推动5G-A技 术 产业 成 熟与 应 用落 地,以 终 为始 的 指引 技 术演 进 方向,推 动 3GPP R19 标准立 项,打 造 全球 统 一的5G-Advanced 标 准。2023 年 6 月 中 国 移动 研究院 无 线 技术 研 究中 心 总监 李 福昌 表 示,中 国联 通 将围 绕“智 构新 视界、智享 大 上行、智慧 超 感知”三大 赛 道,加 速 5G-A 商 用进 程。来源:工信部、华为官网,国金证券研究所 5.5G 将实现下行万兆(10Gbps)、上 行千 兆(1Gbps)的峰值速率,以及毫秒级时延、低成本千亿物联。与 2019 年开始商用的 5G 相比,5.5G 将带宽速度提升 10 倍、时延 降 低10 倍、连接密度提升 10 倍,定位精度也从 5G 的亚米级提升至厘米级。5.5G 将增加新的能力,支撑新场景新业务的应用。5.5G 将面 向三 大应 用场 景,eMBB(增 强 移动 宽 带)、mMTC(海 量物 联)、URLLC(高可靠低延时连接)。图表21:5.5G 网络关键特征 来源:华为技术,国金证券研究所 标准节奏明确,5.5G 已经从愿景走向共识。5.5G 已经开启标准化的进程,将通过 3GPP R18、R19、R20 三个版本定义5.5G 技术规范,持续丰富5.5G 的技术内涵。随着R18 首批课题的立项,5.5G 技术研究和标准化进入实质性阶段,确立了R18 将面向eMBB 持续增强的方向。在未来的 R19 和 R20 版本,将面向新业务和新场景持续增强。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 12 图表22:5.5G 节奏和标准明确 来源:华为官方微信号,国金证券研究所 关键技术突破,超大带宽和超大规模天线阵列已验证万兆能力。5G 时代,大带宽多天 线是实现跨代体验 的关键,兑现了Gbps 的能力。5.5G 技术进一步突破,超大带宽和超大规模天线阵列技术,也就是 ELAA 技术,成为 5.5G 能力十倍升级的关键。华为联合多个运营商已经验证了超大带宽和 ELAA 的能力。在毫米波频段,800MHz 带宽结合超 2000 个阵子天线,实现了10Gbps 体验;在6GHz 频段,400MHz 带宽结合超1000 个阵 子天 线,也 同样兑现了万兆能力,同时覆盖距离和 C-Band 相当。图表23:5.5G 已具备收编所有物联的能力 来源:华为官方微信号,国金证券研究所 根据 IHS 数据显示,2022 年全球 5G 基础设施市场产值达 322 亿美元,同比增长 9.5%,主要包含RRU、BBU、小基站、MIMO 主动天线及5GC 核心网等设备。我们认为,随着5.5G的建设启动,国内 5G 基础设施环节有望迎来继 4G 向 5G 演进之后又一波量价齐升的增长,超越全球市场的增速,由此将带来从 5.5G 设施到应用的全产业链投资机会。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 13 图表24:全球 5G 基础 设施 算出 预测(百 万美 元)来源:工业富联 公告,国金证券研究所 2.2 基站 向 5.5G 演进,天线、滤波器、PCB 等环节都有望受益 相较于 5G 基站,5.5G 基站的超大规模天线数量提升至 192 通道以上,成倍数增长。随着 基 站 通讯 频段 向5.5G 演进,对基站射频的性能和数量都产生了新的需求,天线、滤波器、PCB 等环节有望受益。射频,是频率介于 300kHz-300GHz 之间的,可以辐射到空间中的高频交流变化电磁波的简称。射频主要用于实现无线通讯的两个本质功能 发送 和 接收,即 将 二进 制 信 号 转变为高频率无线电磁波信号并发送,以及接收无线电磁 波信号并 将其转化 为二进 制 信 号。从结构来看,射频可以拆分为天线、射频收发芯片、基带和射 频前端。射 频前 端 的 功 能为无线电磁波信号的发送和 接收,是 移动终 端设 备实 现蜂 窝网 络连接、Wi-Fi、蓝 牙、GPS 等无线通信功能所必需的核心模块,可以进一步拆分为天线调谐器(Tuner)、天线开关(Switch)、滤波器(Filter)、功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA)。随着基站通讯频段向 5.5G 演进,对射频的性能和数量都产生了新的需求。图表25:射频架构 来源:唯捷创芯招股书,国金证券研究所 MassiveMIMO(大规模天线技术)是 5G 通信提高系统容量和频谱利用率的一项关键技术。MassiveMIMO 技术的应用使得5G 宏基站天线通道数量大幅增加。在2G/3G/4G 时代,天线多为 2/4/8 端口。进入 5G 时代,宏基站使用的天线通道数以单面 64 个为主流,每个基站通常需要设置三面天线,从而实现 360 度的覆盖范围。大规模天线技术是 5G 通信提高系统容量和频谱利用率的关键技术,相较于5G 基站,5.5G 基站的超大规模

注意事项

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