【中泰证券】建材&新材料行业PCB材料:算力升级在即,上游材料需求弹性可期.pdf

2023-10-26
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2023.10.25中泰证券建材&化工首席分析师孙颖执业证书编号:S0740519070002Email:sunying@zts.com.cn中泰证券建材新材料分析师刘毅男执业证书编号:S0740523070002Email:liuyn01@zts.com.cn中泰证券建材&新材料研究助理刘铭政Email:liumz01@zts.com.cn


核心观点:AI浪潮下重塑对“底层土壤”算力的高要求,服务器、数据中心等升级迭代均促进作为电子元器件支撑体的PCB需求提质增量,其核心材料为高频高速覆铜板,相应的Dk、Df等性能要求需在生产过程中采用特种树脂、高端硅微粉等原材料来实现,上游材料市场迎快速发展良机。我们看好算力升级蔓延至上游材料端并展现出较强需求弹性,同时上游材料行业技术及生产壁垒高,国内龙头望抓住窗口期快速实现替代和超车,建议重点关注各细分上游材料龙头企业。◼高频高速覆铜板上游原料为影响高端PCB产品性能的核心材料。AI、5G快发展及相应算力升级促进PCB市场提质增量,预计2021-2026年服务器/数据存储领域PCB需求CAGR为10%,是增长最快细分领域,成为拉动PCB未来增长重要驱动力。算力高要求下实现PCB性能关键在其核心材料高频高速覆铜板,而决定高频高速覆铜板核心指标Dk和Df优劣在其原材料的选用,树脂、硅微粉等为关键因素,算力升级带来上游原材料端需求的增长弹性。◼树脂:高频高速需求弹性向上,国产企业深度受益。M6、M7可用于5G等通信基础设备和超算等,是热固性高频高速覆铜板的“标杆”式著名品牌,其Df值要求分别介于0.002-0.005以及小于0.002,Dk值介于3.4-3.6。覆铜板基体树脂中,PPO综合性能较为优异,适用于高频高速覆铜板。电子级PPO需在大宗级产品基础上进行改性,目前市场改性技术以海外SABIC公司工艺路线为主流。我们测算得到,单台AI服务器和PCIe5.0普通服务器的PPO耗用量分别为1.60kg、0.34kg。随着AI服务器放量以及EGS服务器加速升级渗透,我们测算到2025年全球电子级PPO树脂需求将自2022年约1202吨提升至5821吨。未来1-2年或为PPO厂商关键卡位期,过去市场供应以SABIC为主,随国产厂商加紧布局,行业格局望重塑。◼电子硅微粉:适配高端覆铜板,算力升级拉动高端化需求。硅微粉为覆铜板重要填料,填充率15%-30%,具备改善CCL性能的关键作用,高端硅微粉与高频高速覆铜板、封装基板高度适配。测算2025年全球刚性/高端覆铜板用硅微粉需求望达27/12万吨,其中AI浪潮下服务器升级带动LowDf球硅需求量为3493吨。同时算力、存储升级也拉动先进封装需求增长,也是硅微粉另一重要应用领域,测算2025年全球传统/先进封装用硅微粉需求量33/3.6万吨。未来伴随下游需求升级,看好国产硅微粉龙头在性能/价格/服务优势下,加速进入核心客户供应体系,高端品替代空间大。◼相关公司:1)圣泉集团:全球合成树脂龙头,深耕电子树脂多年,PPO认证进度领先,有望抓住需求放量窗口期实现战略卡位。2)东材科技:平台型材料龙头,电子树脂材料快速上量,切入CCL龙头进展顺利。3)联瑞新材:电子高端填料隐形冠军,受益CCL+EMC高端化需求提质增量,看好国产龙头加速进入核心供应体系,中长期具备较强成长动力。◼风险提示:下游需求不及预期、行业竞争加剧、涉及公司产能投放进度不及预期风险、市场空间测算偏差风险、研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。◼相关公司:1)圣泉集团:全球合成树脂龙头,深耕电子树脂多年,PPO认证进度领先,有望抓住需求放量窗口期实现战略卡位。2)东材科技:平台型材料龙头,电子树脂材料快速上量,切入CCL龙头进展顺利。3)联瑞新材:电子高端填料隐形冠军,受益CCL+EMC高端化需求提质增量,看好国产龙头加速进入核心供应体系,中长期具备较强成长动力。◼风险提示:下游需求不及预期、行业竞争加剧、涉及公司产能投放进度不及预期风险、市场空间测算偏差风险、研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。


CONTENTS3)电子硅微粉:适配高端覆铜板,算力升级拉动高端化需求


◼PCB即印刷电路板,为“电子产业之母”。PCB是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印刷板,其主要功能是:1)为电路中各种元器件提供机械支撑;2)使各种电子零组件形成预定电路的电气连接,起中继传输作用;3)用标记符号将所安装的各元器件标注出来,便于插装、检查及调试。PCB可以实现电子元器件之间的相互连接,起中继传输的作用,是电子元器件的支撑体,因而被称为“电子产品之母”。◼PCB下游应用广泛,高景气细分领域未来需求增速更快。PCB市场经历了多个发展阶段,且每个阶段发展驱动力有所差异,早期驱动力包括PC、功能性手机、智能手机等,与科技创新和技术变革关系密切,预计未来几年PCB或受益5G和AI快发展带来的服务器等需求所驱动。根据Prismark,2021年服务器/数据存储领域和汽车领域PCB需求占比均为10%左右,预计服务器/汽车2021-2026年CAGR为10%/7.5%,为PCB下游需求增长最快的细分领域。


◼5G建设进入关键期,相关PCB价值量望显著提升。“十四五”是我国5G规模化应用的关键期,将重点推进5G+新型信息消费、工业互联网、车联网、智慧教育、智慧城市等15个行业的5G应用。5G宏基站内PCB价值量约为4G的3-4倍,单站PCB用量将大幅增加,此外,由于高频覆盖半径缩小,同等覆盖范围需更多基站,也带来PCB用量提升,5G微基站的建设投入规模会远高于4G时代。同时,承载更大带宽流量所需的路由器、交换机、IDC等设备投资都会进一步加大,受此影响,PCB尤其是高端PCB产品市场需求量将大幅增加。◼AI高要求下带动服务器/交换机用量,提升高性能PCB市场需求。AI高速发展对算力提出更高要求,服务器/交换机作为算力核心载体和传输的硬件需求量有望增加。同时算力要求提高对大容量、高速、高性能的云计算服务器的需求将不断增长,对PCB的设计要求也将不断升级,提升对于高层数、大尺寸、高速材料等的应用。


◼5G、AI等对PCB高性能化要求催生高频高速覆铜板需求,核心关注点在介电常数和介质损耗。服务器的高速度、高性能、大容量等的发展实际加大的是高频高速PCB产品的需求,而高频高速PCB板实现相应性能的关键在高频高速覆铜板。高频高速覆铜板分为两类,高速覆铜板指的是具备高信号传输速度、高特性阻抗精度、低传送信号分散性、低损耗的覆铜板,其主要关注的是介电损耗(Df);高频覆铜板指的是工作频率在5GHz以上,在超高频领域使用,具有超低介电常数的覆铜板,更注重介电常数(Dk),重点在Dk的稳定性。从下游应用角度来看,高频高速覆铜板终端应用为5G、服务器、交换机、新能源汽车等未来PCB下游需求增速较快细分领域。智能家电、汽车电子、工业控制


◼M6、M7是高频高速覆铜板的“标杆”品牌。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覆铜板依次为Megtron2至Megtron8(简称为“M2”、“M8”等)。不同损耗级别的CCL板对应不同用途,其中M2、M4适用于高速数据的传输、服务器和路由器等;M6、M7可用于5G等通信基础设备和超算等,是热固性高频高速覆铜板的“标杆”式的著名品牌,其Df值分别介于0.002-0.005以及小于0.002,Dk值介于3.4-3.6;M8损耗最低,为目前业内的低传输损耗多层基板材料,可用于高速通信的通信网络基础设施设备(路由器、交换机等),目前尚未起量。


◼高频高速覆铜板基体树脂中,PPO综合性能较为优异。相较于传统覆铜板使用的环氧树脂(EP),介电性能较优的聚四氟乙烯(PTFE)和聚苯醚(PPO)介电性能最佳,但由于PTFE加工性能较差,限制了其在覆铜板领域的大量使用。相较而言,PPO在高频高速覆铜板领域优势主要在于:1)优异的介电特性:介电常数(Dk)低至2.4,介电损耗(Df)低至0.001;2)极佳的耐热性;3)良好的耐水性;4)良好的力学强度和尺寸稳定性。


◼高分子PPO难以满足高速覆铜板要求。PPO是一种耐高温非结晶性的热塑性塑料,一般由2,6-二甲基苯酚氧化偶联得到。PPO树脂介电常数和介电损耗较低,且可在较大的温度和频率范围内维持稳定,但纯PPO分子量高,熔融温度高,熔融粘度大,流动性差,热塑加工十分困难;且溶液粘度大、浸透性差,不耐某些有机溶剂,难以满足覆铜板要求。因此,需对其加以改性或将其转变为热固性树脂,目的是赋予其新性能和良好的加工性能。来源:师剑英《浅析覆铜板用聚苯醚树脂的改性技术》、中泰证券研究所


◼普通PPO需要通过低分子量化和官能化得到用于CCL制造的MPPO。PPO改性思路主要分为分子量再分配技术和直接合成低分子量的MPPO,目前SABIC端基功能化技术路线为电子级PPO的主流改性路线,通过在PPO两端进行酯化反应引入双键,从而得到低分子量热固性MPPO树脂。其中,降低分子量可提高PPO浸渍性和加工性,引入不同的官能团可以改善PPO与其它共混树脂或塑料的相容性和反应性。


◼PCIe5.0加速推进中,覆铜板材料等级要求升高。PCIe(PeripheralComponentInterconnectExpress)是一种高速串行计算机扩展总线标准,由Intel在2001年提出。如果将硬件比喻为城市,总线就相当于公路,是多个硬件之间联通的重要方式。一般不同道路有不同宽度和最高行驶速度,和公路相对应的是,PCIe也有不同规范,传输速率(最高限速)和带宽大小(路宽)是PCIe总线的核心性能。常见的PCIe接口主要有四种尺寸,X1、X4、X8、X16,一般情况下四种尺寸的插槽最大带宽是不同的。2019年PCIe5.0标准发布,与PCIe4.0相比,PCIe5.0信号速率达到32GT/s,X16带宽(双向)提升到128GB/s,能够更好地满足吞吐量要求高的高性能设备。一般信号频率越高,PCB传输损耗越大,服务器PCB产品的材料要求也会升高,在此背景下,对覆铜板材料等级提出了更高的要求。


◼新一代服务器架构以PPO树脂为主。2022年下半年,Intel和AMD新一代X86服务器架构平台Eaglestream和Genoa均实现量产,且采用PCIe5.0。相较于上一代服务器,新一代服务器区别在于:1)CCL材料等级从M4升级到M6+;2)PCB层数由12-16层提升至16-20层。据《EagleStream平台服务器混压技术浅析》一文,常规的EagleStream平台使用的原材料为UltraLowLoss等级材料,我们预计随着服务器更新换代,PPO树脂用量有望实现快速提升。


◼ChatGPT火热拉动AI芯片需求快速增长,英伟达GPU供应紧缺。ChatGPT推出不久即在全球范围火爆,用户访问数量不断增长拉动算力需求激增。根据OpenAI训练集群模型估算结果,1746亿参数的GPT-3模型大约需要3000-5000张A100GPU。推理方面,以A100GPU单卡单字输出需要350ms为基准计算,假设每日访问客户数量为2000万人,单客户每日发问ChatGPT应用10次,单次需要50字回答,则每日消耗GPU的计算时间约为97万小时,对应的GPU需求数量约为4.1万个。当前,微软与OpenAI等企业正在消耗大量GPU用于AI推理,英伟达GPU产品供应持续紧缺,我们认为随着ChatGPT等新兴AI应用的落地将带来巨大算力需求,算力芯片将作为底层土壤核心受益。


◼目前CPU+XPU异构形式成为AI服务器主流架构。传统CPU单元对AI计算任务处理能力相对有限,而XPU(包括GPU、FPGA、ASIC等)则可以提供更强的计算能力,将CPU和XPU结合起来使用可以实现计算任务的高效处理和资源的最优利用。GPU通用性较强,适合大规模并行计算,且设计及制造工艺较成熟,目前占据AI芯片市场的主要份额。◼以英伟达GDXA100为例,单台服务器需要2块CPU和8块GPU。➢CPU:AI计算的基础,负责控制和协调所有的计算操作。➢GPU:AI计算的核心,作为加速芯片处理大规模并行计算。GPU是一种专门用于图形处理和并行计算的硬件设备,可以同时处理大量的数据和计算任务,大大提高计算效率和计算任务,这使得GPU在大规模数据处理、深度学习和科学计算等领域具有广泛的应用前景。◼目前CPU+XPU异构形式成为AI服务器主流架构。传统CPU单元对AI计算任务处理能力相对有限,而XPU(包括GPU、FPGA、ASIC等)则可以提供更强的计算能力,将CPU和XPU结合起来使用可以实现计算任务的高效处理和资源的最优利用。GPU通用性较强,适合大规模并行计算,且设计及制造工艺较成熟,目前占据AI芯片市场的主要份额。◼以英伟达GDXA100为例,单台服务器需要2块CPU和8块GPU。➢CPU:AI计算的基础,负责控制和协调所有的计算操作。➢GPU:AI计算的核心,作为加速芯片处理大规模并行计算。GPU是一种专门用于图形处理和并行计算的硬件设备,可以同时处理大量的数据和计算任务,大大提高计算效率和计算任务,这使得GPU在大规模数据处理、深度学习和科学计算等领域具有广泛的应用前景。◼目前CPU+XPU异构形式成为AI服务器主流架构。传统CPU单元对AI计算任务处理能力相对有限,而XPU(包括GPU、FPGA、ASIC等)则可以提供更强的计算能力,将CPU和XPU结合起来使用可以实现计算任务的高效处理和资源的最优利用。GPU通用性较强,适合大规模并行计算,且设计及制造工艺较成熟,目前占据AI芯片市场的主要份额。◼以英伟达GDXA100为例,单台服务器需要2块CPU和8块GPU。➢CPU:AI计算的基础,负责控制和协调所有的计算操作。➢GPU:AI计算的核心,作为加速芯片处理大规模并行计算。GPU是一种专门用于图形处理和并行计算的硬件设备,可以同时处理大量的数据和计算任务,大大提高计算效率和计算任务,这使得GPU在大规模数据处理、深度学习和科学计算等领域具有广泛的应用前景。


◼AI服务器单台PPO树脂耗用量高于普通服务器。相较普通服务器,AI服务器增加了GPU加速卡,将在两方面带动树脂用量的提升:1)PCB层数增加,AI服务器用PCB一般具有20-28层,PCIe5.0服务器一般为16-20层,而普通服务器则在12-16层。我们取相应PCB层数的中位数,即假设AI服务器GPU、CPU主板和PCIe5.0服务器CPU主板用PCB层数分别约24层、18层、18层(对应半固化片23层、17层、17层)。2)PCB板面积增加,GPU模块加入使得AI服务器新增GPU模组板并需要更大面积的主板,推动PCB整体面积增加。据诺德新材专利说明书,一般制造一片半固化片需要PPO树脂约15-50g,考虑到AI服务器面积更大,我们谨慎假设AI服务器GPU、CPU主板和PCIe5.0服务器CPU主板的PCB单层耗用量分别约40g、40g、20g。综上,我们测算得出单台AI服务器和PCIe5.0普通服务器的PPO耗用量分别约1.60kg、0.34kg。


◼据中泰电子组2023年4月发布的《AI服务器拆解,产业链核心受益梳理》一文,2023-2025年全球服务器出货量预计为1549、1679、1793万台,CAGR+5.7%。其中,AI服务器渗透率自2022年的0.8%逐步提升至2025年的3%,服务器数量达到54万台;PCIe5.0服务器渗透率自2022年的5%提升至2025年的65%,服务器数量达到1165万台。◼据我们前文分析,单台AI服务器和PCIe5.0普通服务器的PPO耗用量分别为1.60kg、0.34kg。据此我们得到,至2025年,全球AI服务器和PCIe5.0服务器升级带来的PPO树脂需求增量分别达到861吨及3963吨,3年CAGR+64.3%/+148.6%。据财联社报道,2022年SABIC作为全球唯一主流电子级PPO供应商,销量仅约1000余吨,扣除服务器领域需求,估算2022年其他领域(光模块、交换机)需求约500-1000吨,我们取中值谨慎假设其他领域需求约750吨。由于其他领域对PPO需求拉动相对有限,我们谨慎假设未来三年其他领域需求量保持10%左右增速。综上,我们测算得到2025年全球电子级PPO树脂需求将自2022年约1202吨提升至5821吨。


◼未来1-2年或是电子级PPO企业关键卡位期。SABIC是目前全球电子级PPO树脂主要供应商,2007年SABIC收购美国GEPlastic及其PPO相关业务,2012年推出可用于PCB层压板、覆铜板层压板的电子PPO树脂SA9000。PPO树脂认证壁垒较高,厂商需要通过下游CCL、PCB和终端服务器厂商的三重认证,整个认证周期要1-2年,因而我们判断未来2年是电子级PPO企业卡位窗口期。随着新增需求的逐步释放,国内公司开始纷纷布局,圣泉集团在2019年着手开始PPO项目研发,公司于2020年完成中试,并率先获得H公司认证,2021年建成年产300吨工业化生产装置;新建1000吨产能将于2024年1季度建成投产;河北健馨名义产能1000吨,进度在国内企业中也相对领先;此外,山东星顺和同宇新材也有拟建产能。


◼硅微粉是一种具有优异性能的功能性填料,质量更优产品面向电子级应用。硅微粉是以天然石英或熔融石英为原材料,通过破碎、筛分等一系列工序加工得到的二氧化硅粉体材料。硅微粉主要用作功能性填料和有机高分子聚合物复合,一方面可以降低高分子材料的生产成本,另一方面还可以提高复合材料的强度、刚性、绝缘性、阻燃性、耐腐蚀性等,提升材料的整体性能。硅微粉根据不同的质量品质面向不同的下游需求领域,如普通级硅微粉主要用于灌封料、金属铸造、涂料等的填料,而质量更优、制备难度更高的电子级硅微粉则可用于集成电路、电子元器件的塑封料等方面。◼硅微粉作为功能性填料与高频高速覆铜板高度适配。硅微粉作为功能性填料,具备良好的介质损耗、介电常数、线性膨胀系数等性能,与高频高速覆铜板的技术要求匹配,因此被覆铜板厂商广泛采用来进一步精细调节高频高速覆铜板的介电常数、降低线性膨胀系数、提高尺寸稳定性等。高频高速覆铜板主要选用熔融硅微粉和球形硅微粉,且粒径为亚微米级及微米级,同时根据覆铜板性能的要求,对硅微粉Dk、Df等特性进行匹配。


◼高频高速覆铜板、封装载板有望成为拉动全球覆铜板需求增长的主要驱动力。根据Prismark,2022年消费电子需求疲软传导至上游CCL材料端,全年全球刚性覆铜板实现销量6.6亿平,同比-13%;但在5G及AI等拉动下,高端服务器等需求增长拉动高频高速覆铜板需求增长,带动全球特殊刚性覆铜板(高频高速覆铜板、封装载板等)销量仍旧实现3%增速。◼2025年全球刚性覆铜板用硅微粉需求有望达到27万吨,其中超4成为高端CCL领域需求,AI浪潮下服务器升级相关需求为3493吨。假设2023-2025年全球刚性覆铜板/封装载板用覆铜板/高频高速覆铜板销量增速分别为3%/5%/10%;普通覆铜板/高端覆铜板硅微粉填充率分别为15%/30%;我们测算到2025年全球CCL用硅微粉需求有望达到27.2万吨,三大类特殊刚性CCL用硅微粉需求有望达到12.1万吨,其中封装载板、射频/微波覆铜板、高速数字覆铜板用硅微粉需求分别为2.0、0.8、9.3万吨。另根据前文对PPO树脂相关测算,按照硅微粉在树脂中填充率60%假设,我们预计到2025年AI浪潮下服务器升级带动的LowDf球硅需求有望达到3493吨。◼高频高速覆铜板、封装载板有望成为拉动全球覆铜板需求增长的主要驱动力。根据Prismark,2022年消费电子需求疲软传导至上游CCL材料端,全年全球刚性覆铜板实现销量6.6亿平,同比-13%;但在5G及AI等拉动下,高端服务器等需求增长拉动高频高速覆铜板需求增长,带动全球特殊刚性覆铜板(高频高速覆铜板、封装载板等)销量仍旧实现3%增速。◼2025年全球刚性覆铜板用硅微粉需求有望达到27万吨,其中超4成为高端CCL领域需求,AI浪潮下服务器升级相关需求为3493吨。假设2023-2025年全球刚性覆铜板/封装载板用覆铜板/高频高速覆铜板销量增速分别为3%/5%/10%;普通覆铜板/高端覆铜板硅微粉填充率分别为15%/30%;我们测算到2025年全球CCL用硅微粉需求有望达到27.2万吨,三大类特殊刚性CCL用硅微粉需求有望达到12.1万吨,其中封装载板、射频/微波覆铜板、高速数字覆铜板用硅微粉需求分别为2.0、0.8、9.3万吨。另根据前文对PPO树脂相关测算,按照硅微粉在树脂中填充率60%假设,我们预计到2025年AI浪潮下服务器升级带动的LowDf球硅需求有望达到3493吨。


◼电子级硅微粉另一个核心应用在封装,虽非PCB上游材料,但终端应用相同,在此一并进行阐述:◼硅微粉在封装领域应用广泛,系包封材料EMC的主要填料。环氧塑封料(EMC)是由环氧树脂为基体树脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等为填料,以及添加多种助剂混配而成的塑封料,是电子产品中用来封装芯片的关键材料。目前常见的环氧塑封料的主要组成为填充料(70%~90%)、环氧树脂(18%以下)、固化剂(9%以下)、添加剂(3%~7%左右)。从下游环氧塑封料生产企业成本角度来看,以华海诚科为例,2021年其主要原材料中硅微粉采购金额占比达到26.7%,仅次于环氧树脂,是重要原材料。◼配方技术是EMC行业的关键壁垒,价值量随着材料等级提高而翻倍。封装技术要求的演进对EMC提出更高要求,同时先进封装的研发中,EMC厂商要在各性能指标间进行更为复杂的平衡,且从配方维度同样需要上游填料配合做试错和验证。从国内外EMC生产来看,国内厂商批量供货集中在中低端封装材料,先进封装产品成熟度较低,海外在先进封装领域优势明显。对于上游硅微粉行业而言,其产品性能是决定下游EMC性能的关键,且材料等级、性能越优,价值量越高。同时,由于海外在先进封装领域的优势,封装用硅微粉有大部分直接面对海外市场,对海外客户的开拓和维护至关重要。◼电子级硅微粉另一个核心应用在封装,虽非PCB上游材料,但终端应用相同,在此一并进行阐述:◼硅微粉在封装领域应用广泛,系包封材料EMC的主要填料。环氧塑封料(EMC)是由环氧树脂为基体树脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等为填料,以及添加多种助剂混配而成的塑封料,是电子产品中用来封装芯片的关键材料。目前常见的环氧塑封料的主要组成为填充料(70%~90%)、环氧树脂(18%以下)、固化剂(9%以下)、添加剂(3%~7%左右)。从下游环氧塑封料生产企业成本角度来看,以华海诚科为例,2021年其主要原材料中硅微粉采购金额占比达到26.7%,仅次于环氧树脂,是重要原材料。◼配方技术是EMC行业的关键壁垒,价值量随着材料等级提高而翻倍。封装技术要求的演进对EMC提出更高要求,同时先进封装的研发中,EMC厂商要在各性能指标间进行更为复杂的平衡,且从配方维度同样需要上游填料配合做试错和验证。从国内外EMC生产来看,国内厂商批量供货集中在中低端封装材料,先进封装产品成熟度较低,海外在先进封装领域优势明显。对于上游硅微粉行业而言,其产品性能是决定下游EMC性能的关键,且材料等级、性能越优,价值量越高。同时,由于海外在先进封装领域的优势,封装用硅微粉有大部分直接面对海外市场,对海外客户的开拓和维护至关重要。◼电子级硅微粉另一个核心应用在封装,虽非PCB上游材料,但终端应用相同,在此一并进行阐述:◼硅微粉在封装领域应用广泛,系包封材料EMC的主要填料。环氧塑封料(EMC)是由环氧树脂为基体树脂,以高性能酚醛树脂为固化剂,加入硅微粉等为填料,以及添加多种助剂混配而成的塑封料,是电子产品中用来封装芯片的关键材料。目前常见的环氧塑封料的主要组成为填充料(70%~90%)、环氧树脂(18%以下)、固化剂(9%以下)、添加剂(3%~7%左右)。从下游环氧塑封料生产企业成本角度来看,以华海诚科为例,2021年其主要原材料中硅微粉采购金额占比达到26.7%,仅次于环氧树脂,是重要原材料。◼配方技术是EMC行业的关键壁垒,价值量随着材料等级提高而翻倍。封装技术要求的演进对EMC提出更高要求,同时先进封装的研发中,EMC厂商要在各性能指标间进行更为复杂的平衡,且从配方维度同样需要上游填料配合做试错和验证。从国内外EMC生产来看,国内厂商批量供货集中在中低端封装材料,先进封装产品成熟度较低,海外在先进封装领域优势明显。对于上游硅微粉行业而言,其产品性能是决定下游EMC性能的关键,且材料等级、性能越优,价值量越高。同时,由于海外在先进封装领域的优势,封装用硅微粉有大部分直接面对海外市场,对海外客户的开拓和维护至关重要。


◼合成树脂业务稳健,生物质化工及硬碳业务贡献增量。圣泉集团是合成树脂及生物质化工行业龙头,酚醛树脂产能规模达65万吨,呋喃树脂产能规模12万吨,均居于国内第一,世界前列。2022年公司实现销售收入96.0亿,归母净利润7.0亿。公司大庆生物质精炼一体化项目已全面投产,将农作物废弃物秸秆中的半纤维素、木质素、纤维素三大成分提纯并高效利用,同时公司产业链延伸至新能源钠电负极材料及生物甲醇领域。公司2022年11月发布定增草案,拟募资10亿元,定增股价为14.26元/股,本次定增由实控人唐地源全额认购。


◼率先实现PPO树脂产业突破,未来竞争卡位优势显著。公司早在1994年就推出了酚醛树脂产品,2014年开始就进入电子级酚醛树脂/环氧树脂领域,通过多年的深耕具备了较强的电子树脂改性能力/经验。公司2022年电子化学品(树脂为主)营收体量达12.7亿元。公司原有电子级酚醛/环氧主要用在M2/M4级覆铜板等领域,为了针对5G等高速领域对M6级覆铜板用电子树脂需求,公司早在2019年即开始着手官能化聚苯醚项目研发,公司于2020年完成中试,2021年建成年产300吨工业化生产装置;新建1000吨产能预计将于2024年1季度建成投产,进度国内领先。


◼公司具备丰富膜材料产品矩阵,下游应用场景广泛。公司深耕绝缘材料领域多年,以先进工艺储备不断拓宽产品矩阵,如今已形成以新能源材料、光学膜、电子树脂为主的材料产品矩阵,对应下游有光伏发电、新能源汽车、特高压等新兴成长赛道,同时有集成电路、航天航空等高精尖产业领域。◼近年业绩持续体现成长性,需求羸弱影响23H1业绩。2016-2022年营业收入CAGR为13.8%、归母净利润CAGR为46.7%,盈利能力增长显著。20192022年随着公司优化产品结构、新能源、特高压等需求旺盛和国内企业国产化替代进程加快、成本优势凸显的大背景下,公司营业收入和净利润开始高速增长。而2023年年初以来,一些例如消费电子等主要下游领域客户处于去库周期,影响了对公司产品的需求以及产品价格,23H1公司实现营收18.3亿,同比-0.3%;归母净利2.2亿,同比-16.0%;扣非业绩1.2亿,同比-32.4%。◼公司具备丰富膜材料产品矩阵,下游应用场景广泛。公司深耕绝缘材料领域多年,以先进工艺储备不断拓宽产品矩阵,如今已形成以新能源材料、光学膜、电子树脂为主的材料产品矩阵,对应下游有光伏发电、新能源汽车、特高压等新兴成长赛道,同时有集成电路、航天航空等高精尖产业领域。◼近年业绩持续体现成长性,需求羸弱影响23H1业绩。2016-2022年营业收入CAGR为13.8%、归母净利润CAGR为46.7%,盈利能力增长显著。20192022年随着公司优化产品结构、新能源、特高压等需求旺盛和国内企业国产化替代进程加快、成本优势凸显的大背景下,公司营业收入和净利润开始高速增长。而2023年年初以来,一些例如消费电子等主要下游领域客户处于去库周期,影响了对公司产品的需求以及产品价格,23H1公司实现营收18.3亿,同比-0.3%;归母净利2.2亿,同比-16.0%;扣非业绩1.2亿,同比-32.4%。


◼积极布局高端树脂,加快进口替代进程。作为绝缘材料龙头企业,公司重点发展电子材料,已在电子级马来酰亚胺树脂、低介电活性酯固化剂树脂、低介电热固性聚苯醚树脂等高频高速印制电路板用关键原材料上取得技术突破,已通过国内外知名客户评测。据公司公告,截止2023年6月,“年产6万吨特种环氧树脂及中间体项目”、“年产16万吨高性能树脂及甲醛项目”先后进入产能爬坡和下游认证阶段;“年产5200吨高频高速印制电路板用特种树脂材料产业化项目”的下游验证工作进展顺利,多款电子级树脂材料快速上量,并在新一代服务器上得到广泛应用。◼公司顺利切入下游CCL龙头厂商。据公司公告,全球CCL龙头厂商生益科技为公司重要客户,其在2022年全球CCL市场占有率高达13%。2022年公司电子材料营收为7.8亿元,同比+92.4%,2023H1电子材料营收为4亿元,同比+10.5%。◼积极布局高端树脂,加快进口替代进程。作为绝缘材料龙头企业,公司重点发展电子材料,已在电子级马来酰亚胺树脂、低介电活性酯固化剂树脂、低介电热固性聚苯醚树脂等高频高速印制电路板用关键原材料上取得技术突破,已通过国内外知名客户评测。据公司公告,截止2023年6月,“年产6万吨特种环氧树脂及中间体项目”、“年产16万吨高性能树脂及甲醛项目”先后进入产能爬坡和下游认证阶段;“年产5200吨高频高速印制电路板用特种树脂材料产业化项目”的下游验证工作进展顺利,多款电子级树脂材料快速上量,并在新一代服务器上得到广泛应用。◼公司顺利切入下游CCL龙头厂商。据公司公告,全球CCL龙头厂商生益科技为公司重要客户,其在2022年全球CCL市场占有率高达13%。2022年公司电子材料营收为7.8亿元,同比+92.4%,2023H1电子材料营收为4亿元,同比+10.5%。


◼公司收入、归母净利快速增长,近五年CAGR分别为25.7%、34.8%。2022年,公司营业收入为6.6亿元,同比增长6.0%,近5年CAGR为+25.7%;归母净利润为1.9亿元,同比增长8.9%,近5年CAGR为+34.8%。公司收入、业绩增长一方面体现在5G、汽车电子等电子信息产业的发展,带动了行业需求的快速增长;另一方面则是性能更优的球形硅微粉“国产替代”效果显著,成为公司实现收入业绩增长的主驱动力;另伴随募投项目产能进一步释放以及全资子公司电子级新型功能性材料项目2021年四季度试运行,公司核心产品产能产量持续增长。◼球形硅微粉已成公司核心盈利产品,球形氧化铝粉业绩贡献快速加大。公司硅微粉产品销售收入持续上升,其中球形硅微粉销售收入增速最快,销售收入占比从2016年的13.1%提升至2022年的53.5%,毛利占比由2016年的6.6%提升至2022年的58.8%。随着拥有良好导热性能的氧化铝粉体新产品的推出,公司其他产品营收占比从2016年的0.2%提高到2022年的11.3%,毛利贡献从2016年的0.2%提高到2022年的9.4%。◼公司收入、归母净利快速增长,近五年CAGR分别为25.7%、34.8%。2022年,公司营业收入为6.6亿元,同比增长6.0%,近5年CAGR为+25.7%;归母净利润为1.9亿元,同比增长8.9%,近5年CAGR为+34.8%。公司收入、业绩增长一方面体现在5G、汽车电子等电子信息产业的发展,带动了行业需求的快速增长;另一方面则是性能更优的球形硅微粉“国产替代”效果显著,成为公司实现收入业绩增长的主驱动力;另伴随募投项目产能进一步释放以及全资子公司电子级新型功能性材料项目2021年四季度试运行,公司核心产品产能产量持续增长。◼球形硅微粉已成公司核心盈利产品,球形氧化铝粉业绩贡献快速加大。公司硅微粉产品销售收入持续上升,其中球形硅微粉销售收入增速最快,销售收入占比从2016年的13.1%提升至2022年的53.5%,毛利占比由2016年的6.6%提升至2022年的58.8%。随着拥有良好导热性能的氧化铝粉体新产品的推出,公司其他产品营收占比从2016年的0.2%提高到2022年的11.3%,毛利贡献从2016年的0.2%提高到2022年的9.4%。


◼高温球化技术打破海外垄断,球形硅微粉产品迎快速发展。公司早在2006年就开始积极研究物理法制备球形硅微粉工艺技术,经过多年的研究开发,公司攻克了火焰法制备电子级球形硅微粉过程中的粘壁、积炭、粘聚等一系列的技术难题。2012年,公司实现球形硅微粉的量产,打破海外垄断,产品产量逐年增长,2021年公司球形硅微粉产量达到2.2万吨,同比+99.8%;2022年在下游需求压力下,依托海外客户开拓仍旧实现2.4万吨左右产销量,实现8%左右增长。◼产品性能优异获客户认可,具备价格优势可降低下游客户采购成本。目前公司生产的微米级球形硅微粉球形度可达0.987、球化率达到98.9%;亚微米级球形硅微粉可达到球形度0.989、球化率达到99.3%,与日本厂商产品对比来看,公司产品多个参数已经超越国外同类厂商。从公司客户角度来看,日本住友、中鹏新材等对公司生产的球形硅微粉产品性能表示认可,认为其可以替代国外相关同类产品,各项性能指标达到自身使用要求,带动了其产品的升级换代,并在下游客户中评价良好。根据公司招股书披露,针对球形硅微粉SYQ-01,日本相同粒径未进行表面处理的产品销售价格超过4万元/吨,而公司相应产品平均售价为26939.39元/吨,远低于海外价格水平,可实现同类型产品的国产替代。


◼热界面材料是芯片和散热器之间重要的热传导通道,球铝作为常用导热填料应用到热界面材料中。氧化铝性价比高得以在导热填料中被广泛应用,热界面材料也是氧化铝最主要应用领域(占48%)。◼球铝需求扩张催化因素来自新能源车对热管理要求(如电池散热)的提高,伴随新能源车高景气,我们测算25年全球/国内球铝需求60.5/28.7亿。◼公司紧抓热界面材料发展良机,开拓新盈利增长点。球形粉体制备同源,公司可将球硅技术延伸至球铝,且球铝业务高价高毛利率,有望充分受益需求景气,成为公司新业绩增长点。◼热界面材料是芯片和散热器之间重要的热传导通道,球铝作为常用导热填料应用到热界面材料中。氧化铝性价比高得以在导热填料中被广泛应用,热界面材料也是氧化铝最主要应用领域(占48%)。◼球铝需求扩张催化因素来自新能源车对热管理要求(如电池散热)的提高,伴随新能源车高景气,我们测算25年全球/国内球铝需求60.5/28.7亿。◼公司紧抓热界面材料发展良机,开拓新盈利增长点。球形粉体制备同源,公司可将球硅技术延伸至球铝,且球铝业务高价高毛利率,有望充分受益需求景气,成为公司新业绩增长点。◼热界面材料是芯片和散热器之间重要的热传导通道,球铝作为常用导热填料应用到热界面材料中。氧化铝性价比高得以在导热填料中被广泛应用,热界面材料也是氧化铝最主要应用领域(占48%)。◼球铝需求扩张催化因素来自新能源车对热管理要求(如电池散热)的提高,伴随新能源车高景气,我们测算25年全球/国内球铝需求60.5/28.7亿。◼公司紧抓热界面材料发展良机,开拓新盈利增长点。球形粉体制备同源,公司可将球硅技术延伸至球铝,且球铝业务高价高毛利率,有望充分受益需求景气,成为公司新业绩增长点。


风险提示


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【中泰证券】建材&新材料行业PCB材料:算力升级在即,上游材料需求弹性可期.pdf-第一页
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