2020化工新材料行业发展前景研究报告.pptx

2020化工新材料行业发展前景研究报告,目录,材料行业：王冠上的钻石！,人类发展史就是一部材料发展史！人类发展离不开材料。根据人类利用材料的时期不同，从古至今可以分为旧石器时代、新石器时代、青铜时代、钢 铁时代。不同材料的利用与开发，也代表了人类文明发展的不同层次。信息时代材料为基。20世纪中叶以来，人类社会步入信息时代。以电子、计算机等为代表的信息技术浪潮推动 人类社会发展日新月异。其背后是硅基材料的广泛利用，并带动一系列新材料的需求和应用的爆发式发展。,图：人类发展史就是材料发展史,图：信息时代硅基材料大放异彩,材料行业：王冠上的钻石！,产业链转移驱动材料需求自主化！信息产业链正在在全球范围内发生转移。信息技术起步于美国，经过半个多世纪的发展，经历了从美国本土向日本、 日美向韩台等地区的产业链转移。目前，全球信息产业链正在经历第三次大转移，即从韩台等地区向中国大陆转移。产业链转移之下，材料需求自主化迫在眉睫。产业链的转移，带动了对上游相关新材料需求，并日益催生了国内新材 料自主化发展需求。,图：我国正在承接第三次全球信息产业链转移,材料行业：王冠上的钻石！,贸易纠纷加剧，全球产业链竞争愈演愈烈全球产业链竞争日益加剧。全球范围内，国家之间的竞争已演化为产业链的竞争。目前，各国均瞄准全球高端产业 链，并陆续推出鼓励政策及发展计划，例如美国政府的“互联网工业”计划、德国政府的“德国工业4.0”计划、 中国政府的“中国制造2025”计划等。贸易纠纷进一步加剧。在全球产业链竞争的背景下，全球贸易纠纷的事件不断增多，风险日益加大。美国逆全球化发展浪潮，与多国产生贸易纠纷。,图：全球贸易纠纷梳理,材料行业：王冠上的钻石！,产业链竞争最终将演化为材料竞争！日韩纠纷掀起材料战。2019年7月，日本政府限制高纯度氟化氢、光刻胶、氟聚酰亚胺3种半导体材料对韩出口。经 两国谈判后，日本政府小幅放宽光刻胶对韩出口限制，但至今仍采取限制3种材料出口的措施。被限制的氟聚酰亚 胺、光刻胶、高纯度氟化氢是生产存储芯片、电视和其他显示器的基本化学原料，而这些电子产品又是韩国1.6万 亿美元出口导向型经济的支柱。三种化学品广泛存在于苹果、戴尔、三星等电子产品中。材料已成为产业链竞争中的关键，自主化发展迫在眉睫。日韩材料战将材料在产业链发展中的关键地位着重突出。 一旦核心材料被限制，整个产业链将面临“巧妇难为无米炊”的窘境。韩国政府宣称计划成立政府基金，旨在对韩 国供应商进行投资，并在2020年投入18亿美元深化国内供应链。材料自主化发展已经迫在眉睫。,图：日韩角力半导体材料,材料行业：王冠上的钻石！,材料发展：王冠上的钻石！新材料发展已成为国家任务。随着全球浪潮和国内信息产业发展，我国已将新材料发展提升至国家高度。2012年， 国家首次推出“新材料发展十二五规划”，从战略方向、细分领域等多个方面对国内新材料发展提出明确规划。新材料行业或将迎来井喷式发展。如前所述，材料是人类社会发展的关键。在全球产业链大转移的背景下，我国新 材料自主发展需求日益迫切，半导体、显示面板、5G信息技术、环保（可降解、国六标准）、国防军工等快速发展 领域对于材料需求也愈加渴望。因此，新材料的发展有望迎来发展的黄金时代，也必将成为产业链升级这顶王冠上 最璀璨的钻石！,图：新材料发展十二五规划图：新材料五大核心方向半导体新 材料,显示面板 新材料,国防军工 新材料,环保新材 料,5G新材料,目录,二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时,半导体材料：终端风已起，材料待突进面板材料OLED材料LCD材料5G材料生物降解材料国六环保材料国防军工材料,材料,2.1 半导体材料：终端风已起半导体集成电路是现代信息社会的基石。半导体行业经历了三次大规模的产业链转移。前两次分别美国转移到了日 本，从日本转移到韩国、中国台湾和新加坡等地；我国正在承接第三次大规模的半导体技术转移。全球半导体市场规模稳步增长。据WSTS数据， 2012-2018年全球半导体市场规模复合增速为8.23%。中国大陆半导体市场快速增长。大陆集成电路销售规模从 2158亿元迅速增长到 2018年的6531亿元，复合增速为20.27%，远超全球其他地区。全球半导体产业正在加速向大陆转移。,图：全球半导体市场及增速图：国内半导体行业发展迅速,-20%,0%,20%,40%,60%,80%,100%,0,1000,2000,3000,4000,5000,2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,全球半导体市场规模(亿美元),同比增长(%,右轴),0%,10%,20%,30%,70006000500040003000200010000,2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018制造行业营收(亿元)设计行业营收(亿元),封装行业营收(亿元)同比增长(%,右轴),2.1 半导体材料：终端风已起国家政策大力支持。半导体新材料是战略新兴产业，工信部、发改委等多次发布相关政策推动半导体新材料行业的 发展。由于集成电路等下游行业技术难度大，对半导体新材料的性能要求较高，但对于价格相对不敏感，国内厂商 在初步发展阶段更倾向于使用进口的原料，半导体新材料国产替代需要国家政策的强力推动。,图：国家相继出台政策助力半导体新材料发展,2.1 半导体材料：终端风已起中国半导体制造行业陆续突破。2019-2020年，长江存储64层3D NAND闪存量产，长鑫存储19nm DRAM芯片量 产，中芯国际14nm Logic芯片量产，我国半导体制造行业从量变到质变。终端制造业已打开材料需求空间。我国半导体制造企业的突破和市场的打开，为上游材料国产化提供必要条件。,图：半导体制造行业陆续突破,2.1 半导体材料：终端风已起全球贸易冲突加剧。近年全球贸易冲突不断。从中美“中兴事件”、“福建晋华事件”、“华为事件”到“日韩材 料纠纷”，全球范围内高科技产业贸易冲突不断。核心技术（芯片及相关设备材料）往往成为贸易冲突的抓手。国内材料自主化进程提速。随着外部环境愈发严峻，下游相关企业逐步意识到上游材料的重要性以及国产自主化的 必要性。以华为、长江存储为首的终端企业纷纷主动推进上游材料国产化，放宽相关材料企业的验证领域，加速国 内材料企业的验证进度，缩短其验证流程。因此，随着国产化进程有效加速，国内材料行业迎来发展黄金时期。,图：全球贸易纠纷梳理,2.1 半导体材料：材料待突进大基金加速国内芯片产业链发展。国家集成电路产业投资基金（大基金）是为促进集成电路产业发展而设立，重点 投资集成电路芯片产业链。 2014年10月，大基金一期成立，规模合计1387亿元，截至2018年年底基本完毕，投资方向主要包括：IC设计、集 成电路制造、封测业、半导体材料、半导体设备、产业生态建设。 2019年10月， “国家大基金二期” 注册成立，注册资本为2041.5亿元，在大基金一期主要完成产业布局之后，二期将进一步打造集成电路产业链供应体系。,图：大基金一期投资方向图：大基金一期投资材料企业概览,48%,20%,11%,1%,1%,19%,制造设计,封测材料设备,产业生态建设,2.1 半导体材料：材料待突进全球半导体材料市场迎来快速发展。2018年全球半导体材料市场产值为519.4亿美元，同比增长10.68%。其中晶 圆制造材料和封装材料分别为322亿美元和197.4亿美元，同比+15.83%和+3.30%。,图：全球半导体材料市场迎来快速发展图：半导体制造和封测过程中用到的新材料,晶圆,衬底 准备,氧化 增层,光刻胶 涂敷,前烘,对准 曝光,后烘,显影,坚膜,刻蚀,利用掩膜版 重复若干次,背面 研磨 减薄,溅射,化学 机械 抛光,气相沉积,掺杂,去胶,背面金属化,测试,封装,芯片成品,清洗液,反应气,光刻胶及 辅助试剂,掩膜版,显影液,刻蚀气 刻蚀液,封装材料,化学气相沉积气体,抛光液 抛光垫 清洗液,靶材,抛光液 抛光垫 清洗液,化学气相沉积气体,掺杂气,去胶剂,IC制造化学品,IC封装化学品,-4%,0%,4%,8%,12%,0,100,200,300,400,500,600,2014,2015,2016,2017,2018,晶圆制造材料(亿美元) 封装材料(亿美元),同比增长(%,右轴),2.1 半导体材料：材料待突进半导体材料空间不一。2018年，在市场产值为322亿美金的半导体制造材料中，大硅片、特种气体、光掩模、CMP材料、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品、靶材分别占比33%、14%、13%、7%、6%、7%、4%、3%。国内材料需求位居全球前三。分地区来看，目前大陆半导体材料市场规模83亿美元，全球占比16%，仅次于中国 台湾和韩国，为全球第三大半导体材料区域。,图：全球各地区半导体材料市场占比,图：半导体制造材料占比,2.1 半导体材料之：大硅片硅片是半导体产业基石。硅片也称硅晶圆，是制造半导体芯片最重要的基本材料，是以单晶硅为材料制造的片状物 体，在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线，使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品。大硅片为发展方向。半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有100mm（4英寸）及以下、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）、300mm（12英寸）与450mm（18英寸）等规格。半导体硅片的直径越大，在单片硅片上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。,图：半导体硅片为圆形片状物体图：半导体硅片技术演进,2.1 半导体材料之：大硅片全球硅晶圆市场持续增长。2018年全球硅晶圆市场规模突破百亿美元大关，销售金额达到113.81亿美元。2011年 至2018年复合增长率为2.01%。全球硅片出货量稳定增长。2011年至2018年全球硅片出货量复合增长率为5.01%，2018年全球硅片出货量达到12733百万平方英寸。,图：全球硅晶圆市场规模及增速,图：全球硅片出货量及增速,-20%,0%,20%,40%,60%,0,20,40,60,80,100,120,2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,全球硅晶圆市场规模（亿美元） 同比（%，增速）,-5%,0%,5%,10%,15%,0,2000,4000,6000,8000,10000,12000,14000,2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,全球硅片出货量（百万平方英寸） 同比（%，右轴）,2.1 半导体材料之：大硅片不同制造工艺下的硅片应用于不同领域。根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅 片为代表的高端硅基材料。硅片下游应用广泛。按照下游应用来看，半导体硅片主要应用于芯片制造，终端应用领域涵盖智能手机、便携式设 备、物联网、汽车电子、人工智能、工业电子、军事、航空航天等众多行业。,图：半导体硅片分类及用途,图：半导体硅片需求框架,2.1 半导体材料之：大硅片300nm硅片已成为主流。目前全球半导体硅片市场最主流的产品规格为300mm硅片和200mm硅片，300mm硅片 占比持续上升。2018年，300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%，两种尺寸硅片合计占比接 近90.00%。硅片行业呈现寡头垄断。全球前五大半导体硅片厂商占据92%市场份额。全球半导体硅片供应商仍然以国外企业为主，主要供应商包括日本信越、日本SUMCO、德国Siltronic、台湾环球晶圆等，大陆厂商主要有硅产业等。,图：全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比图：全球半导体硅片市场份额,信越化学 Siltronic SK Siltron,SUMCO环球晶圆 其他,2.1 半导体材料：图形化相关材料图形化是半导体制造过程中的核心工艺。图形化工艺将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面。图形化相关材料主要包 括：掩模版、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品和电子气体等。,图：半导体图形化工艺及所用材料,2.1 半导体材料之：掩膜版掩模版，是液晶显示器、半导体等制造过程中的图形“底片”转移用的高精密工具。半导体掩模版市场集中度高。Photronics、DNP 和 Toppan 三家占据 80% 以上的市场份额。我国的光掩模版企业 主要是清溢光电、无锡华润、路维光电、龙图光电等，仅能够满足国内中低档产品市场的需求。,图：掩模板主要企业,2.1 半导体材料之：光刻胶光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加 工基片上，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占50%，单体约占35%。,图：旋涂于硅片上的光刻胶,图：光刻胶主要成本占比,2.1 半导体材料之：光刻胶全球光刻胶市场持续增长。2018年全球光刻胶市场规模为85亿美元，2014-2018年复合增速约5%。据IHS，未来 光刻胶复合增速有望维持5%。光刻胶大致分为三类。按照下游应用来看，目前半导体光刻胶占比 24.1%，LCD 光刻胶占比 26.6%， PCB 光刻 胶占比 24.5%，其他类光刻胶占比 24.8%。,图：全球光刻胶市场规模及增速,图：全球光刻胶下游应用结构,2.1 半导体材料之：光刻胶半导体光刻胶市场规模持续增长。2018年全球半导体光刻胶市场规模20.29亿美元，同比增长15.83%。分区域来看，中国半导体光刻胶规模占全球比重最大，达到32%。其次是美洲地区，其光刻胶市场规模占全球比重 为21%。亚太地区紧跟其后，光刻胶市场规模占全球比重为20%。欧洲、日本地区所占比重较低，大约均为9%。,图：全球半导体光刻胶市场规模及增速,图：全球半导体光刻胶市场份额（按区域）,2.1 半导体材料之：光刻胶ArF/液浸ArF光刻胶为主流的半导体光刻胶品类。半导体光刻胶仍待国产化。全球半导体光刻胶供应商仍然以国外企业为主，主要供应商包括日本合成橡胶、东京日 化、罗门哈斯、日本信越和富士材料。国内目前供应商主要包括晶瑞股份（苏州瑞红）、北京科华等。,图：半导体光刻胶占比,图：全球半导体光刻胶市场份额（按区域）,图：半导体光刻胶分类,2.1 半导体材料之：特种气体特种气体下游应用广泛。特种气体是指在特定领域中应用的，对气体有特殊要求的纯气，高纯气或由高纯单质气体 配制的二元或多元混合气。特种气体按其应用可分为电子气体、医疗气体、标准气体、激光气体、食品气体、电光 源气体等。半导体是电子特气重要应用领域。在半导体领域，电子气体被应用于薄膜刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。,图：特种气体分类,2.1 半导体材料之：特种气体半导体特种气体市场规模持续增长。2018年全球半导体特种气体市场规模45.08亿美元，同比增长16%。国内特气市场发展迅速。2010 - 2017年我国特种气体市场规模平均增速约为15%，截止至2018年我国特种气体市 场销售收入达到584.35亿元，同比增长13.55% 。考虑到下游市场增长，预测2019-2024年我国特种气体市场增速 可以达到12%左右。,图：全球半导体特种气体市场规模及增速,图：中国特种气体市场规模及增速,-10%,0%,10%,20%,0,10,3020,40,50,2013,2014,2015,2016,2017,2018,全球半导体用电子气体市场规模（亿美元） 同比（右轴）,2.1 半导体材料之：特种气体全球半导体特气领域呈寡头垄断格局。目前，全球半导体用电子气体的供应被行业寡头所垄断。美国气体化工、法 国法液空、德国林德、日本日酸和美国普莱克斯占比 94% 以上。国内半导体用电子市场主要被国外厂商占据。目前，美国气体化工、美国普莱克斯、昭和电工、英国 BOC、法国 液空和日本日酸 6 家公司占据国内半导体电子特气市场份额高达 85%。,图：全球半导体特种气体市场格局,图：中国半导体特种气体市场格局,26%,24%,18%,18%,8%,6%,美国气体化工 日本日酸,法国液空 德国林德,美国普莱克斯 其他,30%,20%,15%,10%,5%,5%,15%,美国普莱克斯 法国液空,昭和电工 日本日酸,美国气体化工 英国BOC其他,2.1 半导体材料之：特种气体国内特气企业持续发力。目前，国内特种气体供应企业主要包括华特气体、昊华科技、中船重工718所、南大光 电、雅克科技等。相对于国际巨头，国内企业在产品品类上仍有较大差距。,图：国内半导体特气主要企业,2.1 半导体材料之：湿化学品湿化学品主要指在半导体制造过程中使用的各种液体化工原料，广泛应用在晶圆清洗、刻蚀、显影等领域。湿化学品分为通用型产品和功能型产品。通用型产品主要包括单酸单碱等单一组分的化学品，市场规模比较大的有 双氧水、氢氟酸、硫酸、硝酸等。功能型产品主要包括复配的化学品，如显影液、刻蚀液、剥离液、缓冲液等。湿化学品贯穿了硅片清洗、光刻胶显影、蚀刻、剥离等半导体制造的全过程。广义来说，光刻胶配套试剂属于湿化学品。,图：湿化学品贯穿半导体制造各个环节,图：湿化学品主要分类,2.1 半导体材料之：湿化学品湿化学品门槛高。湿化学品主要要求两个方面：1.产品的纯度达到所需要的标准，目前半导体制造行业所需要的均 为 G5 标准；2.产品的稳定性要好，产品中所含杂质的数量要稳定在一个比较小的范围内。下游消耗量有望持续增长。伴随着晶圆面积的增加，湿化学品消耗量大幅增长。,图：湿化学品国际标准等级图：湿化学品单位消耗量,2.1 半导体材料之：湿化学品全球湿化学品市场保持增长。随着全球半导体产业市场规模的增长，全球半导体用湿化学品市场也随之增长。2018年，全球半导体用湿化学品和光刻胶配套试剂市场规模分别为16.1和22.3亿美元，同比分别+7%和6%。,图：全球半导体湿化学品保持增长,图：湿全球半导体用光刻胶配套市场保持增长,-10%,-5%,0%,5%,10%,0,5,10,15,20,2013,2014,2015,2016,2017,2018,全球半导体用湿化学品市场规模（亿美元） 同比（右轴）,-10%,-5%,0%,5%,10%,15%,0,5,10,15,20,25,2013,2014,2015,2016,2017,2018,全球半导体用光刻胶配套市场规模（亿美元） 同比（右轴）,2.1 半导体材料之：湿化学品湿化学品市场仍为发达国家主导。湿化学品的市场格局主要有欧美企业(35%)、日本企业(28%)、韩国企业(16%)、 台湾地区(9%)、中国大陆(10%)。国内企业仍需追赶。国外企业主要包括巴斯夫、苏威化学、东京应化等企业，国内主要包括江化微、晶瑞股份、浙 江凯圣等。,图：湿化学品供应格局图：湿化学品主要供应企业,35%,28%,16%,9%,10%,2%,欧美企业台湾地区,日本企业中国大陆,韩国企业其他,2.1 半导体材料之：CMP材料CMP材料是半导体制造核心材料。化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键技术。 CMP 技术结合了机械抛光和化学抛光，相对于其他平坦化技术而言有着极大的优势， 是目前唯一能兼顾表面的全 局和局部平坦化的技术。CMP抛光材料主要包括抛光液、抛光垫、调节器、CMP清洗等耗材，其中抛光液和抛光垫占比较高。,图：CMP工作机理示意图,图：CMP抛光材料占比,49%,33%,5% 4%9%,抛光液抛光垫调节器,清洗,其他,2.1 半导体材料之：CMP材料工艺进化带动CMP材料需求翻倍增长。集成电路工艺的进化带来了对抛光材料的各种新需求，逻辑芯片随着制程 增加，抛光材料种类和用量也迅速增长，比如 14 纳米以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺将达到 20 步以 上，使用的抛光液将从 90 纳米的五六种抛光液增加到二十种以上；7 纳米及以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤 甚至可能达到 30 步，使用的抛光液种类接近三十种。而存储芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技术变革，也会使CMP 抛光步骤数近乎翻倍。,图：NAND从2D向3D转换带来CMP步骤翻番图：随着逻辑芯片制程缩小，CMP工艺步骤增长,2.1 半导体材料之：CMP材料抛光液门槛较高。抛光液一般包括单一磨料或混合磨料或复合磨料及pH调节剂、表面活性剂、整合剂、缓蚀剂、氧 化剂等多种调节剂。其中磨料的种类、硬度、形貌、粒度和抛光浆料的 pH 值、固含量、悬浮性等都会影响到抛光 质量的好坏。抛光液分类。抛光液一般分为二氧化硅抛光液、钨抛光液、铝抛光液和铜抛光液。其中铜抛光液主要应用于 130nm及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺，而钨抛光液则大量应用于存储芯片制造工艺，在逻辑芯片中用量较少。,图：CMP抛光液图：CMP抛光液分类,2.1 半导体材料之：CMP材料2016 - 2018年，全球化学机械抛光液市场规模分别为 11.0 亿美元、12.0 亿美元和 12.7 亿美元。全球化学机械抛光液市场主要被美国和日本企业所垄断，包括美国的Cabot、Versum、Dow和日本的Hitachi、Fujimi。其中，Cabot 全球抛光液市场占有率最高。安集科技成功打破国外厂商垄断，实现进口替代。,图：全球CMP抛光液市场规模及增速,-10%,-5%,0%,5%,10%,15%,0,2,4,6,8,10,12,14,16,2016,2017,2018,2019E,2020E,CMP抛光液全球市场规模(亿美元),同比（右轴）,36%,15%,11%,10%,2%6%,20%,Cabot,图：CMP抛光液市场格局Hitachi Fujimi Versum,Dow 安集科技 其他,2.1 半导体材料之：CMP材料2016 - 2018年，全球化学机械抛光垫市场规模分别为 6.5 亿美元、7.0 亿美元和 7.4 亿美元。目前全球生产芯片抛光垫的企业主要是陶氏，其垄断了集成电路芯片和蓝宝石两个领域所需要的抛光垫90%的市场 份额。此外，卡博特、日本东丽、台湾三方化学等也可生产部分芯片用抛光垫。,图：全球CMP抛光垫市场规模及增速,-10%,-5%,0%,5%,10%,0,2,4,6,8,10,2016,2017,2018,2019E,2020E,CMP抛光垫全球市场规模(亿美元),同比（右轴）,79%,21%4%5%,9%,图：CMP抛光垫市场格局DOWCabotThomas West,FOJIBO,JSR其他,二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时,半导体材料：终端风已起，材料待突进面板材料：屏幕背后，材料革新OLED材料：下游迎拐点，材料空间大LCD材料：龙头势已成，国产化跟进5G材料生物降解材料国六环保材料国防军工材料,2.2 面板材料：屏幕背后，材料革新液晶显示(LCD)和有机电致发光显示（OLED）是目前的主流显示方式。FPD显示与传统CRT相比，具有薄、轻、 功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点，已经成为现代显示技术的主流。 FPD 显示主要可分为液晶 显示（LCD）、等离子显示（PDP）、电致发光显示（ELD）、有机电致发光显示（OLED）、场发射显示（FED）等。其中 ELD 、 FED 等市场空间较小， PDP因分辨率、尺寸和能耗等方面的局限，逐渐退出市场。目前，LCD在电视等大尺寸显示领域占据主流，OLED在中小尺寸显示逐步发力。,图：液晶显示是大屏显示的主流方式图：华为Mate X可折叠手机,二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时,半导体材料：终端风已起，材料待突进面板材料：屏幕背后，材料革新OLED材料：下游迎拐点，材料空间大LCD 材料：龙头势已成，国产化跟进5G材料生物降解材料国六环保材料国防军工材料,2.2.1 OLED材料：下游迎拐点，材料空间大OLED其基本结构是两层电极材料中间沉淀终端材料，形成像三明治一样的夹心结构，放置于基板材料之上。当OLED 接通电源之后，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴将在发光层中结合，同时释放出能量发光。与LCD相比，OLED的特性是自发光，不像LCD需要背光，在显示黑色或深色颜色时，需要的电量就比较少，而LCD黑屏的时候电量消耗依旧很快。此外，OLED还具有轻薄、反应快、可弯曲等优势。柔性AMOLED是未来的主要方向。,图：OLED面板营收规模图：OLED面板出货面积,2.2.1 OLED材料：下游迎拐点，材料空间大下游需求以消费电子为主。OLED 下游主要有手机、电视、可穿戴设备、VR 等，目前手机是主要市场，占95%以 上。可折叠手机引领手机新时代。华为将于2020年2月24日21:00发布二代折叠屏手机HUAWEI Mate Xs。此前，2019年 年2月，三星、华为分别推出折叠屏手机Galaxy Fold及Mate X，后于10月份正式上市，均快速售罄。据IHS预测， 2019-2021年可折叠手机出货量为150、830、1750万部，到2021年折叠屏手机出货量预计可达到1800万部，到2025 年出货量将攀升至5340万部，CAGR可达81%，可折叠手机的潜在市场空间极大。图：OLED智能手机出货量(按种类)图：OLED智能手机出货量(金额),2.2.1 OLED材料：下游迎拐点，材料空间大据UDC，2018年全球OLED整体营收达到236亿美金规模，2019年预计达到254亿美金的规模。2019-2023年复合 增速达19%，2023年全球市场规模将达503亿美金。智能手机仍然是OLED市场最主要的应用领域，2023年智能手 机用OLED市场规模达到400亿美元以上。OLED TV将逐步并占据第二大份额。OLED面板出货面积方面，电视由于单机面积较大，电视用OLED面积将逐步占据主导地位。预计2020年电视用OLED的面积将超过智能手机并逐步占据主要地位。,图：OLED面板营收规模图：OLED面板出货面积,2.2.1 OLED材料：下游迎拐点，材料空间大供应端来看，目前韩国企业垄断了这个市场。三星和LG市占率超过80%，其中三星几乎垄断中小尺寸的OLED市 场，LG主攻大尺寸OLED电视面板，基本垄断这一部分市场。在旺盛的需求和政策的扶持下，国内面板厂商纷纷发力，2020年迎来爆发。据IHS，到 2022 年，韩国面板在全球AMOLED 产能中占比从2017年的93%下降至71%。中国将从2017年的 5% 增至26%。,图：国内OLED面板厂商产能建设计划,2.2.1 OLED材料：下游迎拐点，材料空间大OLED 行业大量产能的投放必将带动整个 OLED 产业链的发展。OLED 行业上游主要包括：设备制程（显影、蚀 刻、镀膜、封装等）、材料制造（OLED 终端材料、基板、电极等）和组装零件（驱动 IC、电路板和被动元件）；中游是 OLED 面板的组装；下游是 OLED 的终端应用，包括手机、电视等显示领域。OLED 终端材料主要包括EIL-电子注入层、ETL-电子传输层、EML-电子发光层、HTL-空穴传输层和HIL-空穴注入层，主要为各类有机材料，其中最核心的是电子发光层，是目前各大厂商重点发展的方向。,图：OLED产业链图：OLED面板成本占比,35%,4%6%7%7%23%,9%9%,设备有机材料玻璃基板其他材料,PCB人工,驱动IC 其他,2.2.1 OLED材料之：发光材料及中间体OLED终端材料市场有望伴随下游应用的扩大迅速扩大。据DSCC，全球OLED终端材料市场规模有望从2017年的8.29亿美元增长至2022年的20.4亿美元（复合年增长率为20%），其中电视用OLED材料将成为重要的增量。 OLED中间体和升华前材料市场空间在2022年有望达到6.8亿美元。目前OLED终端材料的核心专利存在较高的技术壁垒，生产主要还集中在韩国、日本、德国及美国厂商手中，主要参与者包括 UDC、陶氏杜邦、默克、出光兴产、LG、德山等企业，市场份额占比80%以上。,图：OLED材料市场空间（亿美元）及增速图：OLED材料结构,0%,10%,20%,30%,40%,50%,0,5,10,15,20,25,2016201720182019E 2020E 2021E 2022EMobilePMOLEDTVLighting同比（右轴）,2.2.1 OLED材料之：发光材料及中间体由于 OLED 终端材料的专利壁垒尚未解决，目前国内相关企业主要集中在中间体、升华前材料以及粗单体，主要 包括万润股份、瑞联新材、濮阳惠成、莱特光电、强力新材、阿格蕾雅、吉林奥来德。其中，莱特光电以及万润股份旗下的三月光电，在OELD成品材料领域持续发力，走在前列。,图：国内OLED材料主要企业,2.2.1 OLED材料之：PI聚酰亚胺（PI）是综合性能最佳的有机高分子材料之一，广泛应用在航空航天、微电子、显示等领域。在柔性OLED中，黄PI主要用于基板材料和辅材，透明PI主要用于盖板材料和触控材料。聚酰亚胺（PI）的上游为二胺类和二酐类原料，包括PI树脂和基膜的制作、精密涂布和后道加工程序。其中，树脂和基膜制作被日本宇部、韩国科隆、住友化学、日本钟渊、SKC等企业垄断，我国全部依赖进口。精密涂布和后道加工程序被东友精密化学、日本东山、大日本印刷等少数几家公司垄断。,图：PI膜产业链,二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时,半导体材料：终端风已起，材料待突进面板材料：屏幕背后，材料革新OLED材料：下游迎拐点，材料空间大LCD 材料：龙头势已成，国产化跟进5G材料生物降解材料国六环保材料国防军工材料,2.2.2 LCD材料：龙头势已成，国产化跟进全球TFT-LCD面板需求量稳定增长，2013年至2018年复合增长率7.90%，2018年TFT-LCD面板需求量达197.9百 万，预计2020年需求量将增至224.3百万 。混合液晶下游液晶显示器面板行业出货量稳定，随着LCD电视、电脑、手机等行业发展，液晶显示将有效支撑混合 液晶材料的需求。,图：全球TFT-LCD面板需求量及增速,图：全球液晶显示器面板出货量,0%,5%,10%,15%,0,50,100,150,200,250,2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E,全球TFT-LCD面板需求量（百万） 增速（%，右轴）,-10%,-5%,0%,5%,10%,15%,0,30,60,90,120,150,180,2013201420152016201720182019,出货量（百万片）,增速（%，右轴）,2.2.2 LCD材料：龙头势已成，国产化跟进,中国液晶显示行业发展迅速，全球面板产业向大陆转移。中国液晶面板产能由2010年的零突破增至2018年的42%。液晶面板上游主要包括液晶材料、偏光片、驱动IC、玻璃基板、滤光片、背光模组等。图：全球面板产业向大陆转移图：TFT-LCD 产业链,100%80%60%40%20%0%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,大陆,台湾,日本,韩国,背光模组彩色滤光片玻璃基板驱动IC偏光片液晶材料其他14%4%29%10%10%18%15%,2.2.2 LCD材料：龙头势已成，国产化跟进LCD材料中，背光模组基本自给自足。驱动IC中国台湾地区有多家厂商，大陆短期介入难度较大。玻璃基板长期被美国康宁、日本旭硝子、电气硝子、AvanStrate等公司垄断，占全球市场95%以上，目前国内生产厂 商主要有彩虹、东旭。彩色滤光片全球前三大供货商是 JSR 、东洋油墨及住友化学，占比50%。国内进口依存度较高，约70%需要进口。国内LCD液晶需求量持续增加，预计2019-2021年国内混晶需求量为410吨、510吨和590吨，年平均增速20.03%。,图：国内混晶需求量统计及预测,0%,10%,20%,30%,40%,50%,0,100,200,300,400,500,600,700,2018,2019E,2020E,2021E,国内混晶需求量（吨）,增速（%，右轴）,图：TFT-LCD 上游原材料构成情况,29%,18%,15%,10%,10%,4%,14%,驱动IC,背光模组偏光片,彩色滤光片玻璃基板液晶材料其他,2.2.2 LCD材料之：液晶混晶混合液晶是液晶面板的基础材料，由液晶单体和添加剂配成。由于任何液晶单体都不能直接用于显示，实际应用中 选用多种单体混合并加入添加剂，调制成混合液晶以满足显示用液晶材料的性能要求。液晶混晶主要分为三种：扭曲向列型（TN-LCD）、超扭曲向列型（STN-LCD）、薄膜晶体管型（TFT-LCD）。 其中，TN-LCD和普通STN-LCD仅能实现单色显示，STN-LCD的升级产品CSTN-LCD及TFT-LCD才可以彩色显 示。TFT-LCD由于响应速度块、彩显能力强等优点而成为混晶主流。,