中國“新基建”之5G核心產(chǎn)業(yè)鏈分析

LCP產(chǎn)業(yè)鏈從材料到終端的過程為：LCP粒子合成→ LCP薄膜→LCP基FCCL→LCP射頻和結(jié)構(gòu)設(shè)計→LCP多層柔性線路及模組制造→終端用戶。

目前LCP材料成本是傳統(tǒng)軟板材料成本的20倍左右，材料成本過高，預(yù)估材料成本占比超過50%。如果能降低LCP材料成本，未來LCP可能做到和傳統(tǒng)軟板接近的價格。由于LCP價格較高，大規(guī)模應(yīng)用相對比較困難。但凡是需要大數(shù)據(jù)、高頻和大容量傳輸?shù)牡胤?，都需要用到LCP。因此，未來LCP將主要應(yīng)用到像無人駕駛等需要快速反應(yīng)的和AR、VR等需要大容量傳輸?shù)膽?yīng)用場景。LCP可用于高頻電路基板、COF基板、多層板、IC封裝、u-BGA、高頻連接器、天線、揚聲器基板、鏡頭模組/FPC、移相器小型投影儀等。

縱觀產(chǎn)業(yè)全局，全球LCP的產(chǎn)能主要集中在美國與日本地區(qū)。其中，美國塞拉尼斯-泰科納（Ticona），日本的寶理塑料以及住友化學(xué)生產(chǎn)的產(chǎn)品，約占全球市場份額的75%。全球LCP市場幾乎形成了被美國和日本圍獵的局勢。

受益于iPhone中 LCP 天線投入使用，LCP天線在LCP軟板中率先開始增長。據(jù)悉2017 年、2018年LCP天線市場規(guī)模為3.75億美元、16-17億美元。除智能手機外，LCP天線將應(yīng)用于各種智能設(shè)備，其將成為FPC新增長點，全球FPC市場進一步擴容。

改性聚酰亞胺（MPI）是非結(jié)晶性的材料，基本上在各種溫度下都可進行操作，特別是在低溫壓合銅箔時，能夠容易地與銅的表面接著。其氟化物的配方被改良，在10-15GHz的超高頻甚至極高頻的信號處理上的表現(xiàn)有望媲美LCP天線，MPI可以滿足5G時代的信號處理需求，且價格較LCP更親民，故在5G發(fā)展前期，MPI有望替代部分PI，成為重要的過渡材料。

MPI天線主要材料為電子級PI膜。由于PI薄膜具有較高的技術(shù)門檻及材料特殊性，目前PI薄膜主要供應(yīng)商仍為海外企業(yè)，包括杜邦（Dupont）、日本宇部興產(chǎn)（Ube）、鐘淵化學(xué)（Kaneka）和韓國SKCK-OLONPI等，這幾家公司基本壟斷了電子級聚酰亞胺薄膜以上的高性能聚酰亞胺薄膜市場。目前我國的低端電工級聚酰亞胺薄膜已經(jīng)基本滿足國內(nèi)需求，而電子級聚酰亞胺薄膜超過80%依賴進口，更高等級的PI薄膜則仍處于空白領(lǐng)域。

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半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是國家的命脈產(chǎn)業(yè)，然而其核心材料、器件、設(shè)備幾乎全部依賴進口。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，全球半導(dǎo)體材料的市場需求超400億美元，中國地區(qū)的需求占到了全球需求的50%以上，需求超過了200億美元。目前有32%的半導(dǎo)體關(guān)鍵材料在我國仍為空白，70%左右依賴進口。

▲半導(dǎo)體材料進口替代市場數(shù)據(jù)

半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工工序多，在制造過程中需要大量的半導(dǎo)體材料和設(shè)備。以下以最為復(fù)雜的晶圓制造（前道）和傳統(tǒng)封裝（后道）工藝為例，說明制造過程所需要的材料和設(shè)備。

▲半導(dǎo)體全制程

5G將帶來半導(dǎo)體材料革命性的變化，隨著通訊頻段向高頻遷移，基站和通信設(shè)備需要支持高頻性能的射頻器件，GaN的優(yōu)勢將逐步凸顯。

目前電信基站領(lǐng)域橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）、砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）三者占比相差不大，從未來發(fā)展趨勢來看，5G通信頻率最高可達85GHz，是GaN發(fā)揮優(yōu)勢的頻段，使得GaN有望成為5G基站建設(shè)重點材料之一。此外，隨著氮化鎵體單晶襯底研究技術(shù)趨于成熟，下一步的發(fā)展方向是大尺寸、高完整性、低缺陷密度、自支撐襯底材料。

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導(dǎo)熱散熱材料

導(dǎo)熱材料主要用于解決電子設(shè)備的散熱問題，用于發(fā)熱源和散熱器的接觸界面之間，通過使用導(dǎo)熱系數(shù)遠高于空氣的熱界面材料，提高電子元器件的散熱效率。

5G時代，5G大規(guī)模正式商用,物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，新產(chǎn)品將具備“高熱流密度、高功率、穩(wěn)定性、熱響應(yīng)、超薄”的特性，這就對導(dǎo)熱、散熱材料提出更高的要求。

導(dǎo)熱材料處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，上游原材料包括石墨、PI膜、硅橡膠、改性塑料等，下游應(yīng)用集中在消費電子、通信基站、動力電池等領(lǐng)域。上游原材料大部分都能通過市場化采購取得，市場供應(yīng)充足，不存在稀缺性。

消費電子走向小型化、輕薄化、智能化，5G 商用帶來的通信基站設(shè)備投入，以及動力電池的蓬勃發(fā)展有望大幅拉動導(dǎo)熱材料需求。據(jù)統(tǒng)計，2015年全球界面導(dǎo)熱材料市場規(guī)模為8億美元，2020年有望達到11億美元，CAGR為7%。

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電磁屏蔽材料

隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，電磁波引起的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）問題日益嚴(yán)重，不但對電子儀器、設(shè)備造成干擾和損壞，影響其正常工作，也會污染環(huán)境，危害人類健康。另外，電磁波泄露也會危及信息安全。電磁屏蔽是利用屏蔽材料阻隔或衰減被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量傳播，其原理是屏蔽材料對電磁波進行反射和吸收。電磁屏蔽材料是為了解決電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題，對社會生活、經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)具有重要的意義。

按照材料的制備工藝劃分，電磁屏蔽材料可以分為金屬類電磁屏蔽材料、填充類復(fù)合屏蔽材料、表面敷層屏蔽材料和導(dǎo)電涂料類屏蔽材料。

▲電磁屏蔽材料產(chǎn)業(yè)鏈

目前，電磁屏蔽領(lǐng)域已經(jīng)形成了相對比較穩(wěn)定的市場競爭格局，根據(jù)BCC Research 2018年發(fā)布的報告，全球 EMI/RFI 屏蔽材料市場規(guī)模從2013年的52億美元提高至2018年70億美元，預(yù)計2023年市場規(guī)模將達到約92.5億美元，2018-202年期間年復(fù)合增長率為5.7%。

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手機后蓋材料

5G采用的大規(guī)模MIMO技術(shù)，需要在手機中新增專用天線，而金屬對信號會產(chǎn)生屏蔽及干擾，所以手機后蓋去金屬化將是大勢所趨，目前手機后蓋材質(zhì)正在從金屬轉(zhuǎn)向玻璃、陶瓷和塑料，其中塑料又是其中最受青睞的材料之一，但普通注塑+噴涂的后蓋和保護套是無法滿足5G時代要求的，未來的趨勢是質(zhì)感上和體驗上都向金屬或玻璃靠近。

目前的IMT及背蓋PC注塑+鍍膜塑膠外殼在外觀質(zhì)感上已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，塑料相關(guān)企業(yè)在保護殼的市場上還有很大的上升空間5G手機背板材料的選擇，需要考慮10個指標(biāo)，其中性能指標(biāo)6個，量產(chǎn)可行性指標(biāo)3個，綜合指標(biāo)1個。

▲5G手機后蓋材料性能對比

隨著4G/5G的商用，金屬手機后殼淘汰速率將進一步加快，玻璃/陶瓷/塑料將成為三大主要原材料。

PMMA+PC復(fù)合板材相比于金屬、玻璃和陶瓷材料的優(yōu)勢表現(xiàn)在：

（1）它的原材料成本低、且易于加工、耐摔不易碎不變形；

（2）通過紋理設(shè)計和3D高壓成型可以實現(xiàn)3D玻璃效果，表面視覺質(zhì)感大大增強；

（3）PMMA外層材料+PC內(nèi)層材料的搭配使得背板兼具良好的耐磨性和韌性。

預(yù)計2019年塑料外殼的市場份額將超過45%，2020年預(yù)計將超過50%。其中，塑膠各種工藝市場份額：2018年2.5D復(fù)合板材量最大，應(yīng)該可以占到50%。3D復(fù)合板材其次，20%；此外還有IMT，不超過5%，PC注塑2.5D不超過5%，PC注塑3D量產(chǎn)的不多。預(yù)計明年，3D復(fù)合板材取代2.5D復(fù)合板材，2.5D復(fù)合板材還有25%，3D復(fù)合板材40%，IMT不超過10%，PC注塑2.5D不超過10%，PC注塑3D不超過10%。

陶瓷作為手機外殼材料具有良好的質(zhì)感、其耐磨性好、散熱性能好，能夠很好的滿足5G通信和無線充電技術(shù)對機身材料的要求。陶瓷手機后殼的加工流程長，其中粉體制備配比和高溫?zé)Y(jié)過程至關(guān)重要，直接影響到陶瓷機身的最終顯色效果。稍有出入，就會導(dǎo)致最終成品出現(xiàn)瑕疵，整批報廢。

3D玻璃作為手機外殼材料具有輕薄、透明潔凈、抗指紋、防眩光、耐候性佳的優(yōu)點。目前主流品牌的高端機型大多采用3D玻璃作為前后蓋材質(zhì)。除以上優(yōu)點之外，3D玻璃作為手機背殼，還具有以下優(yōu)點：信號更強；可實現(xiàn)無線充電；出色的觸控手感；高端觀賞視感。

受益于3D玻璃成本下降，市場在2019年下半年或許稍微回暖。但受到消費者購買力度的影響，中高端機型目前已經(jīng)比較飽和，3D玻璃材料會增加，但是增加不會太多。

來源：新材料在線