新材料的定义及特点有哪些?

新材料行业的发展历程及其关键时间节点是什么?如何评估化工新材料的投资机会?
新材料行业自古至今经历了多次重大的技术和市场变革。其发展历程始于公元前的木材、皮革和复合材
料,如稻草泥巴墙体等。工业革命时期(约18世纪初),随着钢铁工业的兴起和大量煤炭资源的开
采,使得金属材料得以大规模应用并促进了生产力的巨大飞跃。随后,在19世纪末至20世纪初的第二次
工业革命期间,化工工业迎来蓬勃发展,催生了诸如染料、合成橡胶、塑料制品等众多新产品,德国的
化学工业尤其突出。进入20世纪中叶,第三次工业革命以半导体和信息技术为核心,推动了新材料领域
的新一轮创新和技术升级。评估化工新材料投资机会时,可以借鉴时尚股框架,重点关注新产品出现、
市场空间、业绩表现等因素。当新产品市场空间大且未来成长性较高时,可以从PE角度考察;而在成长
中期阶段,应重点分析业绩增长情况;最后,在成长后期,当业绩和成长性均保持高水平时,可能会带
来预期惯性,但若市场饱和或估值过高,也可能面临估值下降的风险。此外,还需要综合考虑产业转移
速度、行业天花板大小、企业技术实力、政策扶持力度以及市场需求增速、产业政策、技术实力、认证
进展和业绩兑现度等多个维度进行深入分析。
新材料的定义及特点有哪些?
新材料是指在市场、产品和技术层面上具有新颖性和独特性的新型材料。它主要包括三个方面:一是新
市场,即新产品能在下游新应用场景中创造和发展出全新市场;二是新产品,即现有产品的技术迭代与
工艺标准提升;三是新格局,表现为既有市场的重新分配和进口替代。化工新材料因其品种繁多(可达
两万种以上)、技术密集的特点而备受重视,尤其是在纯度、性能及快速迭代的需求方面对企业持续研
发能力、技术壁垒及客户需求认知提出了极高要求。
新材料主要可以细分为哪几个类别,并举例说明?
新材料主要涵盖五个核心领域:显示半导体光伏动力电池、可降解环保和轻量化材料。例如,在显示材
料中,液晶显示(LCD)与有机发光二极管(OLED)都有专用的单晶/混合晶材料、升华前单体/中间
体/升华剂材料、光学膜等;半导体材料涉及硅片、光刻胶、电子化学品、电子特气、抛光材料等;光
伏材料则包括EVA、POE、PVDF、聚酯PET等;锂电材料包括磷酸铁锂、三元正极材料、电解液、隔
膜、DMC石墨负极等;此外,还有聚乳酸、PLA、PBAT等可降解材料,非离子分子筛和风力陶瓷用于环
保材料,以及碳纤维、PC聚碳酸酯等轻量化材料在航空航天等领域广泛应用。
半导体市场规模与增长情况如何?集成电路产业链及其所需半导体材料有哪些关键环节?
在过去的两年中,尽管受到疫情影响,但半导体市场规模仍保持上升态势,截至2021年已达到
约6000亿美元,同比增长显著。其中,集成电路占据半导体市场的主要份额,尤其逻辑芯片销售额较高
且呈现新增长动力。同时,由于5G、AI及汽车电子化的推动,未来半导体行业有望进入一个新兴的成长
期。集成电路产业链主要包括设计、制造和封装封测三大部分。在制造过程中,每个环节都离不开半导
体材料的应用,例如清洗、氧化、光刻等步骤均需使用特定材料。据数据统计,2021年晶圆材料市场规
模约为400亿美元,封装材料约240亿美元,两者合计接近六七十亿美元。其中,硅片占据了最大比
例,其次是工艺化学品、实验化学品、光掩模片、光刻胶及其对应试剂抛光液和抛光垫等众多材料。
半导体行业在中国的发展现状及前景如何?
近年来,中国大陆半导体行业经历了从外资晶圆厂投资为主到内资晶圆厂崛起的过程,并逐步实现本土
化配套。自2015年起,内资企业的规模增长明显加快,截至2021年中国大陆的集成电路销售额已经突
破1万亿元,复合增速远高于全球平均水平。此外,中国大陆晶圆厂月产能达到318万片,预计
到2025年将提升至19%-20%的全球市场份额。国家层面通过一系列政策支持半导体产业发展和技术进
步,同时也促进了材料和设备的需求增长。然而,当前半导体行业的整体国产化率仍然较低,存在较大
发展空间。
半导体行业中哪些关键材料存在依赖进口的问题?
虽然我国已有国产企业在多个大类半导体材料领域开展生产,但对外依赖程度依然较高,特别是在大尺
寸硅片、高精度高纯度硅片以及某些特殊规格的小品种电子材料方面,对外进口的比例超过60%。具体
而言,大尺寸硅片、部分光刻胶产品(如成品光刻胶)以及难以生产的某些小品种电子材料等仍然是国
际市场的重要来源。值得注意的是,光刻胶作为精密线路加工的关键材料,其国产化进程尤为紧迫,其
中极紫外光刻胶技术更为复杂,因其曝光波长仅13.5纳米,对应集成电路尺寸为32纳米以下,其研发与
产业化面临更高挑战。
光刻胶市场未来发展趋势如何?不同类型的光刻胶市场格局有何特点?
光刻胶作为微电子制造中的重要材料,其市场规模预计将保持平稳增长至2026年达120亿美
元(约800多亿人民币),其中面板硅胶占比最大,半导体略微低一些。随着下游行业的加速转移,特
别是中国大陆在显示行业液晶领域的产能全球领先,并逐步替代日韩企业的主导地位,带动了光刻胶材
料配套需求的提升。预计到2022年,中国市场光刻胶需求将从2019年的88亿增至117亿,市场份额逐渐
增长。在半导体光刻胶领域,G线、K线特别是A线由于技术难度较大而较为集中于国际知名企业手
中,如日本的东芝化学株式会社(TOK)、JSR、美国陶氏杜邦等,而中国企业在纯半导体领域的市场份额
相对较低。而在显示面板(LCD)的光刻胶方面,近年来我国发展迅速,本土企业如同芯新材料下属的
科华瑞红、上海新阳等取得了一定市场反响,部分本土产品和技术也已达到国际先进水平。
为什么光刻胶是电子化学品中壁垒较高的材料?
光刻胶之所以具有极高的技术壁垒,首先是因为其对纯度要求极高,生产工艺极为复杂。即使成功生产
出来,还需经过严格的客户验证和认证过程,而这在中国大陆本土企业中尤为艰难。此外,该市场基本
由日韩美、中国台湾等少数国家和地区的大型企业所垄断,集中度极高。
抛光材料CMP(化学机械抛光)的重要性及其技术优势是什么?
CMP是芯片制造过程中至关重要的关键耗材之一,采用化学机械研磨原理实现全局平坦化,能有效去除
氧化层并维持极高的表面平整度和平整度,优于传统化学或机械抛光方式。随着先进制程的推
进,如7纳米甚至更小节点,对抛光工艺的需求显著增加,这也推动了国内抛光材料市场的快速增
长,尽管这一领域壁垒较高且参与者较少。
半导体材料质量与净度对电子行业的哪些方面产生重要影响?
为了确保半导体器件的质量和成品率,必须满足超纯和超净的要求。例如,在4.5个N或更高的级别下保
持超纯状态,对颗粒物要求极其严格,如PPM及PPB级别的杂质控制标准极高。此外,对于金属元
素,尤其是对12英寸及以上尺寸芯片来说,杂质含量需控制在接近十的九次方分之一(99.999%)水
平。这些严苛的纯度和净度标准直接影响着电子科技产业的发展规模和技术进步。
半导体行业的发展趋势及其所需材料如何影响市场变化?
随着半导体行业的发展,尤其是在先进逻辑芯片和AI/存储芯片的推动下,对某些特定牌号的特种材料
需求大幅增加。以逻辑电路芯片和存储芯片为例,前者所需的电子特性显著高于后者,导致材料用量也
随之大幅提升。而存储芯片制程的进步则总体上增加了检测设备的需求。当前,半导体行业面临高度海
外垄断的局面,国内企业在市场份额中的占比相对较低,但随着国内半导体行业的崛起,国外企业也在
亚洲地区的业务占比逐步提高。
电子特气替代性特点及企业发展战略如何体现?
电子特气相较于许多其他产品具有更快的技术更新迭代速度。许多企业已成功开发出适用于多个节点制
程的高度头部工艺的产品,并能供应14纳米、7纳米等先进节点的技术。同时,它们积极拓展产品
线,从易于制备的刻蚀剂和清洗剂入手,逐步进入晶圆厂供应链,随着资金投入和技术研发能力增
强,进一步涉及掺杂气和化学沉积前驱体等难度较高的气体产品,以实现多样化和专业化发展。国内企
业如南大光电、雅克科技、华特气体等都有自己擅长的细分领域。
电子特气及其他新材料在半导体领域的应用现状和发展前景如何?
除了电子特气外,还介绍了半导体材料中的硅片以及其他关键材料,如用于薄膜神经工艺的前驱体材
料ALDCVD。这些材料主要应用于高制程芯片、AI芯片和5G芯片等领域。同时,讨论了新能源材料中的
光伏玻璃、EVA胶膜、太阳能电池片、背板膜材料以及光伏胶粘剂等的应用情况,特别是EVA胶膜作为
光伏胶膜的主要原材料,其需求受到光伏行业快速增长的拉动,尽管近年来增速有所放缓,但长远来看
仍有较大增长空间。此外,显示材料领域(液晶和OLED)也因其不同的应用场景和性能优势而在行业
中占据重要地位,国内液晶下游产能转移至国内后,对上游材料需求的增长趋势较为明显。

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