单质非金属靶材行业产销需求与投资预测

单质非金属靶材行业产销需求与投资预测 一、 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。 二、 溅射靶材整体行业概况 靶材是溅射薄膜制备的源头材料，又称溅射靶材，特别是高性能溅射靶材应用于电子元器件制造的物理气相沉积（PhysicalVaporDeposition，PVD）工艺，是制备半导体晶圆、显示面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。 溅射工艺最早起源于国外。起初溅射过程具有工作气压高、溅射基体温升高、溅射沉积速率低等缺点，不满足工业化生产的条件。自20世纪80年代以来，随着辅助电极、磁控溅射、脉冲电源等新技术的应用，溅射工艺优势逐步显现，应用范围不断拓宽。目前溅射工艺已广泛应用于各种薄膜材料的工业化制备，是目前主流的镀膜方法。 在行业发展初期，溅射靶材及配套镀膜设备均为国外厂商提供。由于国外溅射靶材厂商与设备厂商具有长期配套磨合的经验，靶材在使用过程中的溅射效果能够充分满足下游客户的需求，具有较强的先发优势及竞争优势。因此，全球溅射靶材的研发及生产主要集中于美国、日本及德国等国家的少数企业，产业集中度较高。 经过几十年的技术积淀，这些国外厂商凭借其雄厚的技术力量、精细的生产控制和过硬的产品质量居于全球高端溅射靶材市场的主导地位。 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。根据统计数据，2017年全球溅射靶材市场中主要的四家企业JX金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯，合计垄断了全球80%的市场份额。近年来，随着平面显示、半导体等制造产业产能向国内不断转移，国内溅射靶材需求已占到全球需求的30%以上，随着包括疫情在内的周边和国际环境的变化，实现国内重点行业关键设备核心材料的自主可控具有必要性。 近年来，受益于国家从战略高度持续地支持电子材料行业的发展及应用推广，我国国内开始出现少量专业从事高性能溅射靶材研发和生产的企业，并成功开发出一批能适应高端应用领域的溅射靶材，为高性能溅射靶材的大规模产业化生产提供了良好的研发基础和市场化条件。 三、 ITO靶材整体市场情况分析 （一）ITO靶材市场概况 ITO靶材有中低端和高端之分：中低端ITO靶材有建筑玻璃镀膜靶材、发热膜和热反射膜靶材，应用包括部分传统的汽车显示屏、部分仪器仪表的显示；高端ITO靶材主要用于平面显示、集成电路半导体、太阳能光伏以及磁记录和光记录等领域，尤其用于大面积、大规格的TFT-LCD、OLED等领域，具备高密度、高纯度、高均匀性等特点。 平面显示面板生产是ITO靶材当前的主要需求领域。在平面显示面板的生产工艺中，玻璃基板要经过多次溅射镀膜形成ITO玻璃，加工组装用于生产LCD面板、OLED面板等。触控屏（TP）的生产，则还需将ITO玻璃进行加工处理、经过镀膜形成电极，再与防护屏等部件组装加工而成。一般而言，ITO靶材在显示面板全部靶材成本中的占比接近50%。 太阳能光伏电池是ITO靶材未来需求的增长点。目前市场主要需求在异质结电池。异质结电池（HIT）在制备透明导电膜阶段需要应用ITO靶材，其生产成本低、转化效率高，有助于进一步提升对ITO的市场需求。 与溅射靶材整体的情况类似，前期ITO靶材制备几乎由日、韩垄断，代表企业有JX金属、三井矿业、东曹、韩国三星等，其中日矿和三井两家几乎占据了高端TFT-LCD市场用ITO靶材的绝大部分份额和大部分的触控屏面板份额，中国ITO靶材供应超一半左右依赖进口。本土厂商生产的ITO靶材主要供应中低端市场，约占国内30%的市场份额；而高端TFT-LCD、触控屏用ITO靶材主要依赖日、韩进口，进口比例约占国内70%的市场份额。与此同时，国内ITO溅射靶材领域内部分优势企业正逐渐突破ITO溅射靶材的关键技术，已进入到国内下游知名企业的供应链体系，从试样、小批量生产到批量生产供应，在ITO靶材的关键技术上已逐步接近或达到国外厂商的技术水平，正逐渐改变国内高端平面显示用ITO靶材产品长期依赖进口的局面。 （二）ITO靶材市场容量分析 根据全球知名企业美铟企业专家会议演讲中认为，2017-2019年全球铟靶材需求量年均复合增长率会保持在5．5%，从1，356吨增长到1，680吨。中国已成为世界上最大的铟靶材需求国。 根据中国光学光电子行业协会液晶分会出具的情况说明，2019年至2021年国内ITO靶材市场容量从639吨增长到1，002吨，年复合增长率为25．22%。根据其预测，未来2-3年内，虽然国内平面显示行业的固定资产投资增速将有所放缓，但由于平面显示行业存量需求及太阳能光伏电池的增量需求，国内ITO靶材市场容量仍将保持一定幅度的增长。 （三）ITO靶材的技术发展趋势 1、ITO靶材尺寸大型化 随着电视、PC等面板面积加速向大尺寸化迈进，相应的ITO玻璃基板也出现了明显的大型化的趋势，这使得对ITO靶材尺寸的要求越来越大。为满足大面积镀膜工艺要求，往往需使用多片或多节小尺寸靶材拼焊成大尺寸靶材，但焊缝的存在会导致靶材镀膜质量的下降。因此，研发大尺寸单片（单节）靶材，减少焊缝数量成为ITO靶材技术发展趋势。 2、ITO靶材高密度化 提高靶材的密度有助于减少毒化现象，并降低电阻率，提高靶材的使用寿命。毒化是指溅射过程中ITO靶材表面出现凸起物的结瘤现象，毒化会导致靶材溅射速率降低，弧光放电频率增加，所制备的薄膜电阻增加，透光率降低且均匀性变差，此时必须停止溅射，清理靶材表面或更换靶材。高密度ITO靶材具有较好的热传导性和较小的界面电阻，不易在溅射过程中发生热量蓄积，可减少毒化概率。因此，高密度化成为ITO靶材的技术发展趋势。 3、ITO靶材提高利用率 提高靶材利用率一直是靶材制备行业研究的热点和难点。在溅射过程中，ITO平面靶材表面会形成环形磁场，并在环形表面进行刻蚀，这使得环形区域的中心部分无法被溅射，导致平面靶材的利用率较低，目前ITO平面靶材的靶坯利用率一般不超过40%。ITO旋转靶材相较平面靶材在利用率上有较大提升，旋转靶材围绕固定的条状磁铁组件进行旋转，使得整个靶面都可以被均匀刻蚀，提高了靶材的利用率，目前ITO旋转靶材的靶坯利用率可达70%以上。提高ITO靶材利用率有助于提高生产效率，降低生产成本，因此成为ITO靶材的技术发展趋势。 四、 溅射靶材行业发展现状 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。例如2019年《十四五规划和2035年远景目标刚要》提出集成电路攻关方面，以重点装备和高纯靶材等关键材料为研发方向。2021年3月，财政部、海关总署等联合发布《关于支持集成电路产业和软件产业发展进口税收政策的通知》，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。 随着政策利好、以及在技术创新推动下芯片、光伏高新技术产业需求不断释放，我国溅射靶材行业规模不断扩大。数据显示，2021年我国溅射靶材市场规模达375．8亿元，同比增长9．7%。预计2022年我国溅射靶材市场规模将达到410亿元。其中高性能溅射靶材市场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，带动市场规模不断扩大。数据显示，2021年我国高性能溅射靶材市场规模由2016年的98．9亿元增长至241．8亿元，预计2022年市场规模将达288．1亿元。 ITO靶材市场容量也在不断扩张。有数据显示，2019-2021年，我国ITO靶材市场容量从639吨增长到1002吨，年复合增长率为25．22%。预计2022年我国ITO靶材市场容量能达到1067吨。 五、 溅射靶材行业的技术水平和发展趋势 （一）溅射靶材行业的技术水平 溅射靶材是各类薄膜材料的关键材料，应用领域广泛，种类繁多，其纯度、密度、品质等对最终的电子器件的质量和性能起着至关重要的作用。目前高端溅射靶材产品纯度一般在99．99%-99．9999%（即4N-6N），其质量对膜层性能有很大的影响，同时会影响到镀膜的生产效率和成本。溅射靶材的研发涉及到电性、磁性、热性、反射率及颜色外观等多个技术特性。此外，溅射靶材生产企业必须针对客户的各种需求，针对不同靶材应用不同的工艺及材质，譬如金属靶材需使用塑性加工、热处理等技术；陶瓷靶材需要使用到粉体处理、烧结等技术；部分特殊合金由于成份均匀性的要求更须使用到复合粉体制备技术，其目的即在控制材料微结构，譬如晶粒尺寸、密度、结构的控制等，以达到客户的产品要求。 （二）溅射靶材行业技术发展趋势 溅射靶材的技术发展趋势与下游应用产业的薄膜技术发展趋势息息相关。溅射靶材行业的技术发展主要取决于先进薄膜材料、先进的薄膜沉积制备技术和薄膜结构的控制以及对薄膜物理、化学行为相关的表面科学技术的深入研究。目前，对薄膜材料的制备技术的研究正向多种类、高性能、新工艺、新装备等方面发展；薄膜材料的研究正在向分子层次、原子层次、纳米尺度、介观结构等方向深入；对溅射靶材的研究朝着多元化、高纯度、大型化、高溅射速率、高利用率等方向进行。 六、 溅射靶材上游分析 2021年国内共生产高纯铝14．6万吨，同比增长9．77%，根据数据统计，2016年中国的高纯铝产量为11．8万吨，2020年增至13．3万吨，年均复合增长率为3．0%。2021年全球经济复苏叠加新能源汽车需求爆发，下游需求旺盛，高纯铝产量再创新高。预计2022年高纯铝产量将继续保持增长，将达15．4万吨。 以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。近年来中国铜材产量整体保持增长趋势，2022年9月中国铜材产量222．1万吨，同比增长9．5%；1-9月累计产量1636．6万吨，同比下降0．5%。