单质非金属靶材产业市场前瞻

单质非金属靶材产业市场前瞻 一、 溅射靶材产业链 中国溅射靶材上游为各种原材料，包括金属、合金、陶瓷化合物；中游主要为靶材制造、溅射镀膜；下游广泛应用于半导体芯片、平面显示、信息存储、太阳能电池、智能玻璃等。 中国溅射靶材产业链上游金属上市企业包括新疆众和、天山铝业、铜陵有色、安宁股份、中环股份等，合金企业包括江赣锋锂业、兴业矿业、浙富控股、厦门钩业、寒锐钻业等。 中游的溅射靶材企业主要为日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯、有研新材、金钼股份、新疆众和、隆华科技、江丰电子、康达新材、阿石创、超卓航科等。 下游集成电路企业包括中芯国际、长电科技、韦尔股份、通富微电、华天科技等，太阳能电池企业包括通威股份、隆基绿能、天合光能、晶科能源、TCL中环等。 二、 溅射靶材在其他行业的应用 （一）溅射靶材在记录媒体的应用 记录媒体领域，光记录媒体与磁记录媒体均需要采用溅射镀膜工艺进行镀膜。光记录媒体以光盘为代表，磁记录媒体包括机械硬盘、磁带等，其中机械硬盘记录媒体市场中的占比最高。随着云计算、大数据、物联网、人工智能等市场规模不断扩大，数据量呈现几何级增长，数据中心固定投资不断增加。据国际数据（IDC）预测，全球数据总量预计2020年达到44ZB，我国数据量将达到8，060EB，占全球数据总量的18%。机械硬盘容量大、价格低、写入次数不限、数据恢复简单，在服务器、数据中心等领域的优势无可替代，因而数据爆发式增长将为记录媒体用溅射靶材带来巨大的需求空间。 （二）溅射靶材在建筑节能的应用 建筑节能领域，溅射靶材主要用于低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃），Low-E玻璃是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品，该产品对可见光有较高的透射率，对红外线（尤其是中远红外）有较高的反射率，具有良好的隔热性能，能达到控制阳光、节约能源、热量控制调节及改善环境的作用，是目前全球主要的建筑节能玻璃。 （三）溅射靶材在汽车镀膜玻璃的应用 汽车镀膜玻璃领域，溅射靶材主要用于汽车前风窗玻璃，汽车镀膜玻璃是采用溅射镀膜技术，在玻璃内表层镀上多层纳米级的金属膜，使太阳光的红外线有效的被反射，阻隔热能进入车体内，降低空调负荷，同时维持良好的透光性，保持视野的清晰，较好的解决了贴膜玻璃存在的缺陷。在欧美等发达国家，镀膜玻璃已作为中高档轿车的标准配置，随着我国人民生活水平的提高，汽车镀膜玻璃已得到越来越多汽车制造商和消费者的青睐。 三、 溅射靶材发展趋势 近年来我国对溅射靶材行业重视程度不断提升，各类政策出台推动行业积极发展，明确对于国内靶材企业进口国内不能生产、性能不满足需求的自用生产性原材料及消耗品免征进口关税。在国内良好的政策环境和各细分市场广阔的市场空间下，国内溅射靶材企业市占率提升空间大，机会逐步开启。此外高性能溅射靶材是显示面板、半导体、太阳能电池、记录媒体不可缺少的原材料，进而广泛应用于消费电子、智能家电、通信照明、光伏、计算机、工业控制、汽车电子等多个下游应用领域。我国是全球最大的消费电子产品生产国、出口国和消费国，也是全球最大的集成电路半导体消费国和进口国，在最终下游众多生产及消费领域的需求驱动了我国高性能溅射靶材行业快速增长。因此，未来高性能溅射靶材行业高速成长的确定性较高，基本不会受到偶发性或突发性因素影响。随着全球平面显示、半导体、太阳能电池、记录存储等行业生产规模持续扩张，直接带动了高性能溅射靶材行业的发展，使得中国国内溅射靶材使用量快速增长，给国内溅射靶材厂商带来良好的发展机遇。 溅射靶材指采用物理气相沉积技术在基材上制备薄膜的原材料，靶材是高速荷能粒子轰击的目标材料，更换不同的靶材可以得到不同的薄膜。溅射靶材是PVD（物理气相沉积）领域内应用量最大的镀膜材料。溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用荷能粒子（通常是离子），在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的粒子束流，轰击固体表面，粒子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基板表面，被轰击的固体即为溅射靶材。溅射靶材的种类较多，即使相同材质的溅射靶材也有不同的规格。按照不同的分类方法，可将溅射靶材分为不同的类别。 溅射技术作为薄膜材料制备的主流工艺，其应用领域广泛，如平面显示、集成电路半导体、太阳能电池、信息存储、工具改性、光学镀膜、电子器件、高档装饰用品等行业。 溅射靶材产业集中度高、技术门槛高、设备投资大，具有规模化生产能力的企业数量相对较少，国内高性能溅射靶材市场尚处于发展初期，具有规模化生产能力和较强研发能力的厂商数量仍然偏少，随着全球分工及产业链转移，国内厂商正处于对国际厂商的加速替代过程中，已有如江丰电子、阿石创、有研新材、隆华科技、先导薄膜、欧莱新材以及映日科技等公司掌握了高性能溅射靶材研发及生产环节的相关技术并可以进行批量生产。20世纪90年代以来，随着消费电子等终端应用市场的高速发展，溅射靶材的市场规模日益扩大，呈现高速增长的势头。 受到发展历史及技术限制的影响，我国溅射靶材行业起步较晚，目前多数溅射靶材企业产品仍主要应用于下游的中低端产品，高端溅射靶材产品则多为国外进口。我国高性能溅射靶材行业在国家战略政策支持以及下游众多应用领域需求的支撑下，行业技术不断突破，产品性能不断提升，带动高性能溅射靶材市场规模不断扩大。 四、 溅射靶材行业竞争格局及市场化程度 （一）溅射靶材行业竞争格局及市场化程度 全球范围内，高性能溅射靶材产业链各环节参与企业数量基本呈金字塔型分布，金字塔尖高纯金属供给及高性能溅射靶材制造环节产业集中度高、技术门槛高、设备投资大，具有规模化生产能力的企业数量相对较少，以霍尼韦尔（美国）、JX金属（日本）、东曹（日本）等跨国集团为代表的溅射靶材生产商较早涉足该领域，并在掌握先进技术以后实施垄断和封锁，主导着技术革新和产业发展。2017年，JX金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯，合计垄断了全球约80%的市场份额。另外，三井矿业、住友化学、爱发科、世泰科、攀时等资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富的企业在各自的优势靶材领域占据了较强势的市场地位。 从国内市场来看，我国虽有丰富的上游原材料，但高性能溅射靶材行业起步较晚。受到技术、资金和人才的限制，国内高性能溅射靶材市场尚处于发展初期，具有规模化生产能力和较强研发能力的厂商数量仍然偏少，多数国内厂商还处于企业规模较小、技术水平偏低的状态，国际厂商仍在国内溅射靶材市场占有较高份额。但伴随全球分工及产业链转移，国内厂商正处于对国际厂商的加速替代过程中，已有如江丰电子、阿石创、有研新材、隆华科技、先导薄膜、欧莱新材以及映日科技等企业掌握了高性能溅射靶材研发及生产环节的相关技术并可以进行批量生产，成功进入国内外知名平面显示、半导体等下游制造企业的供应链环节，以上厂商上升势头较快，对国际厂商在国内的市场份额形成了一定的进口替代，保障了国内重点行业上游关键原材料的自主可控及供应安全。 （二）平面显示行业用溅射靶材的市场竞争格局 平面显示行业用溅射靶材主要有ITO靶材、钼靶材、铝靶材、铜靶材等。其中ITO靶材为平面显示用靶材中价值最高的。 从国内行业竞争情况看，我国目前仍对进口的依赖程度较高，日韩企业占据了国内市场的主导地位。其中，在ITO靶材方面，前期三井矿业、JX金属、三星康宁等占据了较大的国内市场份额。目前，国内企业隆华科技、先导薄膜以及映日科技等技术优势企业正逐步占据了部分国内的市场份额，形成了进口替代。2020年上半年由于新冠肺炎在全球范围内蔓延，叠加全球贸易摩擦持续发生，促使国内平面显示行业开始从战略上重新考量采购和供应渠道。根据预测，2020年，中电熊猫与天马微电子国产化率均有望从30%左右提升至50%，京东方有望从25%提升至30%，TCL华星光电有望从35%提升至45%。在此背景下，我国主要靶材供应商江丰电子、阿石创、隆华科技、先导薄膜、欧莱新材以及映日科技等均已成为京东方、华星光电等主要本土面板制造商的供应商。随着我国靶材生产厂商技术的不断革新与进步以及国家对于面板制造商靶材国产化率不断提出新要求，我国平面显示用高性能溅射靶材的进口依赖会逐步降低。 五、 光伏靶材应用场景 光伏领域对靶材的使用主要是薄膜电池和HIT光伏电池（本征薄膜异质结电池），目前市场主流的晶体硅太阳能电池较少用到溅射靶材。其中自2015年三洋的HIT专利保护结束后，技术壁垒消除，HIT电池电池开始推广，近年来发展迅速。 光伏电池用靶材形成背电极，靶材溅射镀膜形成的太阳能薄膜电池的背电级主要有三个用途：第一，它是各单体电池的负极；第二，它是各自电池串联的导电通道；第三，它可以增加太阳能电池对光的反射。目前太阳能薄膜电池用溅射靶材主要为方形板状，纯度要求一般在99．99%（4N）以上。其中薄膜电池较为常用的溅射靶材包括铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及ITO靶、AZO靶（氧化铝锌）等，HIT电池则主要使用ITO靶材作为其透明导电薄膜。铝靶、铜靶主要用于导电层薄膜，钼靶、铬靶用于阻挡层薄膜，ITO靶、AZO靶用于透明导电层薄膜。 六、 进入溅射靶材行业的主要壁垒 （一）溅射靶材行业技术壁垒 高性能溅射靶材是典型的技术密集型行业。溅射靶材的性能影响下游客户的镀膜质量，溅射靶材的纯度、致密度和成分均匀性、晶粒等对靶材性能都有一定影响，但不同应用的材料品种和性能要求各有侧重。如平面显示靶材面积大对均匀性、绑定率要求高；半导体靶材对纯度要求高等。以上相关的技术要求都对应了较高的技术门槛，包括粉末制备、塑性加工、热处理和机械加工等技术环节，都对生产厂商的生产技术、机器设备、工艺流程和工作环境都提出了非常严格的要求。长期以来，以美国、日本为代表的高性能溅射靶材生产商在掌握核心技术以后，执行非常严格的保密和专利授权措施，这对新进入行业的企业设定了较高的技术门槛。 （二）溅射靶材行业客户认证壁垒 高性能溅射靶材技术含量高，其产品质量、性能指标直接决定了终端产品的品质和稳定性，属于下游客户在生产中使用的关键材料。因此，高性能溅射靶材行业存在严格的供应商认证机制，同时满足下游客户的质量标准和性能要求，方能成为合格供应商。通常情况下，半导体芯片、平面显示器、太阳能电池等下游客户对溅射靶材供应商的认证过程主要包括供应商初评、产品报价、样品检测、小批量试用、稳定性检测、批量生产等几个阶段，认证过程较为苛刻，认证周期较长。以平面显示行业为例，在客户一条世代线上完成溅射靶材的认证，一般至少需要2-3年的时间。如果该客户拥有多条世代线的，供应厂商若想批量供应至其他世代线，则每一条都必须经过认证，但在没有完成第一条世代线的认证前，无法同时对该客户其他世代线进行认证。因此，在认证过程中供应厂商投入的资金和时间成本，对多数行业内中小企业而言，往往难以承受。由于平面显示行业固定资产投入金额巨大，往往一条高世代线的建设成本为200-300亿元，考虑到产线折旧等因素，引入新合格供应商的成本及风险远高于收益，客户一般倾向于与已通过认证的供应商长期合作，不断加大对该类供应商产线的开放认证。因此，新进入行业内企业面临着较高的客户认证壁垒。 （三）溅射靶材行业资金壁垒 高性能溅射靶材行业亦属于资金密集型产业。一方面，靶材生产企业的固定资产投资较大。除厂房投入外，企业需要投入大量的资金购置不同种类的生产设备，同时需要配套先进的检测设备以保障产品质量；另一方面，随着下游应用领域的发展速度不断加快，尤其是终端电子消费品的市场竞争加剧，生产技术标准越来越严格，行业内企业需要不断加大对产品研发、技术装备的投资力度，才能在激烈的市场竞争中持续发展。 （四）溅射靶材行业人才壁垒 高性能溅射靶材的技术及生产工艺涉及到材料学、物理学、化学、工程学等多个学科，技术含量高、工艺复杂，研发和制造需要大批具有深厚专业背景、丰富实践经验的复合型技术人才。 由于前期美国、日本、韩国等跨国集团垄断了高性能溅射靶材的核心技术和关键设备，导致国内高性能溅射靶材产业起步较晚，行业内符合以上条件的专业人才数量较少，对新进入行