PCB下游應(yīng)用廣泛,系“電子產(chǎn)業(yè)之母”
PCB即印刷電路板,為“電子產(chǎn)業(yè)之母”。PCB是指在通用基材上按預(yù)定設(shè)計形成點間連接及印制元件的印刷板,其主要 功能是:1)為電路中各種元器件提供機械支撐;2)使各種電子零組件形成預(yù)定電路的電氣連接,起中繼傳輸作用;3)用 標記符號將所安裝的各元器件標注出來,便于插裝、檢查及調(diào)試。PCB可以實現(xiàn)電子元器件之間的相互連接,起中繼傳輸 的作用,是電子元器件的支撐體,因而被稱為“電子產(chǎn)品之母”。
PCB下游應(yīng)用廣泛,高景氣細分領(lǐng)域未來需求增速更快。PCB市場經(jīng)歷了多個發(fā)展階段,且每個階段發(fā)展驅(qū)動力有所差異, 早期驅(qū)動力包括PC、功能性手機、智能手機等,與科技創(chuàng)新和技術(shù)變革關(guān)系密切,預(yù)計未來幾年P(guān)CB或受益5G和AI快發(fā)展 帶來的服務(wù)器等需求所驅(qū)動。根據(jù)Prismark,2021年服務(wù)器/數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域PCB需求占比均為10%左右,預(yù)計服務(wù)器/汽車2021-2026年CAGR為10%/7.5%,為PCB下游需求增長最快的細分領(lǐng)域。
5G+AI或為未來PCB市場增長的重要驅(qū)動力
5G建設(shè)進入關(guān)鍵期,相關(guān)PCB價值量望顯著提升。“十四五”是我國5G規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵期,將重點推進5G+新型信息 消費、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧教育、智慧城市等15個行業(yè)的5G應(yīng)用。5G宏基站內(nèi)PCB價值量約為4G的3-4倍,單站 PCB用量將大幅增加,此外,由于高頻覆蓋半徑縮小,同等覆蓋范圍需更多基站,也帶來PCB用量提升,5G微基站的建 設(shè)投入規(guī)模會遠高于4G時代。同時,承載更大帶寬流量所需的路由器、交換機、IDC等設(shè)備投資都會進一步加大,受此影 響,PCB尤其是高端PCB產(chǎn)品市場需求量將大幅增加。
AI高要求下帶動服務(wù)器/交換機用量,提升高性能PCB市場需求。AI高速發(fā)展對算力提出更高要求,服務(wù)器/交換機作為算 力核心載體和傳輸?shù)挠布枨罅坑型黾?。同時算力要求提高對大容量、高速、高性能的云計算服務(wù)器的需求將不斷增長, 對PCB的設(shè)計要求也將不斷升級,提升對于高層數(shù)、大尺寸、高速材料等的應(yīng)用。
高頻高速覆銅板為高性能PCB產(chǎn)品的核心材料
5G、AI等對PCB高性能化要求催生高頻高速覆銅板需求,核心關(guān)注點在介電常數(shù)和介質(zhì)損耗。服務(wù)器的高速度、高性能、 大容量等的發(fā)展實際加大的是高頻高速PCB產(chǎn)品的需求,而高頻高速PCB板實現(xiàn)相應(yīng)性能的關(guān)鍵在高頻高速覆銅板。高頻高 速覆銅板分為兩類,高速覆銅板指的是具備高信號傳輸速度、高特性阻抗精度、低傳送信號分散性、低損耗的覆銅板,其主 要關(guān)注的是介電損耗(Df);高頻覆銅板指的是工作頻率在5GHz以上,在超高頻領(lǐng)域使用,具有超低介電常數(shù)的覆銅板, 更注重介電常數(shù)(Dk),重點在Dk的穩(wěn)定性。從下游應(yīng)用角度來看,高頻高速覆銅板終端應(yīng)用為5G、服務(wù)器、交換機、新 能源汽車等未來PCB下游需求增速較快細分領(lǐng)域。
松下Megtron系列是高頻高速覆銅板主要分級標桿
M6、M7是高頻高速覆銅板的“標桿”品牌。松下電工Megtron系列為高速覆銅板領(lǐng)域分級標桿,歷年發(fā)布的不同等級 覆銅板依次為Megtron2至Megtron8(簡稱為“M2”、“M8”等)。不同損耗級別的CCL板對應(yīng)不同用途,其中M2、 M4適用于高速數(shù)據(jù)的傳輸、服務(wù)器和路由器等;M6、M7可用于5G等通信基礎(chǔ)設(shè)備和超算等,是熱固性高頻高速覆銅 板的“標桿”式的著名品牌,其Df值分別介于0.002-0.005以及小于0.002,Dk值介于3.4-3.6;M8損耗最低,為目前業(yè) 內(nèi)的低傳輸損耗多層基板材料,可用于高速通信的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備(路由器、交換機等),目前尚未起量。
PPO樹脂綜合性能優(yōu)良,適用于高頻高速覆銅板
高頻高速覆銅板基體樹脂中,PPO綜合性能較為優(yōu)異。相較于傳統(tǒng)覆銅板使用的環(huán)氧樹脂(EP),介電性能較優(yōu)的聚 四氟乙烯(PTFE)和聚苯醚(PPO)介電性能最佳,但由于PTFE加工性能較差,限制了其在覆銅板領(lǐng)域的大量使用。 相較而言,PPO在高頻高速覆銅板領(lǐng)域優(yōu)勢主要在于:1)優(yōu)異的介電特性:介電常數(shù)(Dk)低至2.4,介電損耗(Df) 低至0.001;2)極佳的耐熱性;3)良好的耐水性;4)良好的力學強度和尺寸穩(wěn)定性。
電子級PPO需在大宗級產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行改性
高分子PPO難以滿足高速覆銅板要求。PPO是一種耐高溫非結(jié)晶性的熱塑性塑料,一般由2,6-二甲基苯酚氧化偶聯(lián)得到。 PPO樹脂介電常數(shù)和介電損耗較低,且可在較大的溫度和頻率范圍內(nèi)維持穩(wěn)定,但純PPO分子量高,熔融溫度高,熔 融粘度大,流動性差,熱塑加工十分困難;且溶液粘度大、浸透性差,不耐某些有機溶劑,難以滿足覆銅板要求。因此, 需對其加以改性或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦詷渲?,目的是賦予其新性能和良好的加工性能。
PCIe5.0升級加速,樹脂材料要求提升
PCIe5.0加速推進中,覆銅板材料等級要求升高。PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)是一種高速串 行計算機擴展總線標準,由Intel在2001年提出。如果將硬件比喻為城市,總線就相當于公路,是多個硬件之間聯(lián)通的重 要方式。一般不同道路有不同寬度和最高行駛速度,和公路相對應(yīng)的是,PCIe也有不同規(guī)范,傳輸速率(最高限速) 和帶寬大小(路寬)是PCIe總線的核心性能。常見的PCIe接口主要有四種尺寸,X1、X4、X8、X16,一般情況下四種 尺寸的插槽最大帶寬是不同的。2019年P(guān)CIe5.0標準發(fā)布,與PCIe4.0相比,PCIe5.0信號速率達到32GT/s,X16帶寬 (雙向)提升到128GB/s,能夠更好地滿足吞吐量要求高的高性能設(shè)備。一般信號頻率越高,PCB傳輸損耗越大,服務(wù) 器PCB產(chǎn)品的材料要求也會升高,在此背景下,對覆銅板材料等級提出了更高的要求。
算力需求提升,AI芯片供應(yīng)緊缺
ChatGPT火熱拉動AI芯片需求快速增長,英偉達GPU供應(yīng)緊缺。ChatGPT推出不久即在全球范圍火爆,用戶訪問數(shù)量 不斷增長拉動算力需求激增。根據(jù)OpenAI訓(xùn)練集群模型估算結(jié)果,1746億參數(shù)的GPT-3模型大約需要3000-5000張 A100 GPU。推理方面,以A100 GPU單卡單字輸出需要350ms為基準計算,假設(shè)每日訪問客戶數(shù)量為2000萬人,單客 戶每日發(fā)問ChatGPT應(yīng)用10次,單次需要50字回答,則每日消耗GPU的計算時間約為97萬小時,對應(yīng)的GPU需求數(shù)量 約為4.1萬個。當前,微軟與OpenAI等企業(yè)正在消耗大量GPU用于AI推理,英偉達GPU產(chǎn)品供應(yīng)持續(xù)緊缺,我們認為隨 著ChatGPT等新興AI應(yīng)用的落地將帶來巨大算力需求,算力芯片將作為底層土壤核心受益。
AI服務(wù)器樹脂消耗量較普通服務(wù)器更高
AI服務(wù)器單臺PPO樹脂耗用量高于普通服務(wù)器。相較普通服務(wù)器,AI服務(wù)器增加了GPU加速卡,將在兩方面帶動樹脂 用量的提升:1)PCB層數(shù)增加,AI服務(wù)器用PCB一般具有20-28層,PCIe5.0服務(wù)器一般為16-20層,而普通服務(wù)器則 在12-16層。我們?nèi)∠鄳?yīng)PCB層數(shù)的中位數(shù),即假設(shè)AI服務(wù)器GPU、CPU主板和PCIe5.0服務(wù)器CPU主板用PCB層數(shù)分 別約24層、18層、18層(對應(yīng)半固化片23層、17層、17層)。2)PCB板面積增加,GPU模塊加入使得AI服務(wù)器新增 GPU模組板并需要更大面積的主板,推動PCB整體面積增加。據(jù)諾德新材專利說明書,一般制造一片半固化片需要 PPO樹脂約15-50g,考慮到AI服務(wù)器面積更大,我們謹慎假設(shè)AI服務(wù)器GPU、CPU主板和PCIe5.0服務(wù)器CPU主板的 PCB單層耗用量分別約40g、40g、20g。綜上,我們測算得出單臺AI服務(wù)器和PCIe5.0普通服務(wù)器的PPO耗用量分別約 1.60kg、0.34kg。
未來1-2年或是國內(nèi)樹脂企業(yè)卡位關(guān)鍵期
未來1-2年或是電子級PPO企業(yè)關(guān)鍵卡位期。SABIC是目前全球電子級PPO樹脂主要供應(yīng)商,2007年SABIC收購美國GE Plastic及其PPO相關(guān)業(yè)務(wù),2012年推出可用于PCB層壓板、覆銅板層壓板的電子PPO樹脂SA9000。PPO樹脂認證壁壘 較高,廠商需要下游CCL、PCB和終端服務(wù)器廠商的三重認證,整個認證周期要1-2年,因而我們判斷未來2年是電 子級PPO企業(yè)卡位窗口期。隨著新增需求的逐步釋放,國內(nèi)公司開始紛紛布局,圣a泉集團在2019年著手開始PPO項目 研發(fā),公司于2020年完成中試,并率先獲得H公司認證,2021年建成年產(chǎn)300噸工業(yè)化生產(chǎn)裝置;新建1000噸產(chǎn)能將于 2024年1季度建成投產(chǎn);河北健馨名義產(chǎn)能1000噸,進度在國內(nèi)企業(yè)中也相對領(lǐng)先;此外,山東星順和同宇新材也有擬 建產(chǎn)能。
電子級硅微粉為優(yōu)異填料,與高頻高速覆銅板高度適配
硅微粉是一種具有優(yōu)異性能的功能性填料,質(zhì)量更優(yōu)產(chǎn)品面向電子級應(yīng)用。硅微粉是以天然石英或熔融石英為原材料, 通過破碎、篩分等一系列工序加工得到的二氧化硅粉體材料。硅微粉主要用作功能性填料和有機高分子聚合物復(fù)合,一方 面可以降低高分子材料的生產(chǎn)成本,另一方面還可以提高復(fù)合材料的強度、剛性、絕緣性、阻燃性、耐腐蝕性等,提升材 料的整體性能。硅微粉根據(jù)不同的質(zhì)量品質(zhì)面向不同的下游需求領(lǐng)域,如普通級硅微粉主要用于灌封料、金屬鑄造、涂料 等的填料,而質(zhì)量更優(yōu)、制備難度更高的電子級硅微粉則可用于集成電路、電子元器件的塑封料等方面。
硅微粉作為功能性填料與高頻高速覆銅板高度適配。硅微粉作為功能性填料,具備良好的介質(zhì)損耗、介電常數(shù)、線性膨 脹系數(shù)等性能,與高頻高速覆銅板的技術(shù)要求匹配,因此被覆銅板廠商廣泛采用來進一步精細調(diào)節(jié)高頻高速覆銅板的介電 常數(shù)、降低線性膨脹系數(shù)、提高尺寸穩(wěn)定性等。高頻高速覆銅板主要選用熔融硅微粉和球形硅微粉,且粒徑為亞微米級及 微米級,同時根據(jù)覆銅板性能的要求,對硅微粉Dk、Df等特性進行匹配。
2025年全球剛性CCL/高端CCL用硅微粉需求望達27/12萬噸
高頻高速覆銅板、封裝載板有望成為拉動全球覆銅板需求增長的主要驅(qū)動力。根據(jù)Prismark,2022年消費電子需求疲軟 傳導(dǎo)至上游CCL材料端,全年全球剛性覆銅板實現(xiàn)銷量6.6億平,同比-13%;但在5G及AI等拉動下,高端服務(wù)器等需求 增長拉動高頻高速覆銅板需求增長,帶動全球特殊剛性覆銅板(高頻高速覆銅板、封裝載板等)銷量仍舊實現(xiàn)3%增速。
2025年全球剛性覆銅板用硅微粉需求有望達到27萬噸,其中超4成為高端CCL領(lǐng)域需求,AI浪潮下服務(wù)器升級相關(guān)需求 為3493噸。假設(shè)2023-2025年全球剛性覆銅板/封裝載板用覆銅板/高頻高速覆銅板銷量增速分別為3%/5%/10%;普通覆 銅板/高端覆銅板硅微粉填充率分別為15%/30%;我們測算到2025年全球CCL用硅微粉需求有望達到27.2萬噸,三大類特 殊剛性CCL用硅微粉需求有望達到12.1萬噸,其中封裝載板、射頻/微波覆銅板、高速數(shù)字覆銅板用硅微粉需求分別為 2.0、0.8、9.3萬噸。另根據(jù)前文對PPO樹脂相關(guān)測算,按照硅微粉在樹脂中填充率60%假設(shè),我們預(yù)計到2025年AI浪潮 下服務(wù)器升級帶動的Low Df球硅需求有望達到3493噸。
2025年傳統(tǒng)/先進封裝用硅微粉需求量有望達33/4萬噸
2025年先進封裝占比望達50%,貢獻封裝市場主要增量。5G、AI對算力、存儲的高要求,附加值更高的先進封裝將得到更 為廣泛應(yīng)用,據(jù)GZSIA預(yù)測,25年全球傳統(tǒng)/先進封裝市場規(guī)模分別為477/475億美元,先進封裝基本實現(xiàn)50%占比。同 時,AI服務(wù)器對存儲的高要求催生HBM需求增長,20-26年3D堆疊封裝市場規(guī)模CAGR望達到24%,在先進封裝市場中處 于前列。HBM所用顆粒塑封料(GMC)在填料選擇上提出了粒徑、Lowα等高要求,帶動高端硅微粉等填料需求增長。
2025年全球封裝用硅微粉需求有望達到37萬噸,其中先進封裝用硅微粉需求量望接近4萬噸。我們測算到25年全球封裝用 硅微粉需求量有望達到36.7萬噸,其中傳統(tǒng)封裝用需求量為33萬噸,先進封裝用需求量3.6萬噸。從需求量角度看先進封裝 占整體需求的10%左右,但考慮先進封裝用硅微粉性能要求高,高端品價格遠高于普通產(chǎn)品,實際價值量占比更高。
圣泉集團:合成樹脂龍頭,生物質(zhì)化工及硬碳貢獻新增長
合成樹脂業(yè)務(wù)穩(wěn)健,生物質(zhì)化工及硬碳業(yè)務(wù)貢獻增量。圣泉集團是合成樹脂及生物質(zhì)化工行業(yè)龍頭,酚醛樹脂產(chǎn)能規(guī)模 達65萬噸,呋喃樹脂產(chǎn)能規(guī)模12萬噸,均居于國內(nèi)第一,世界前列。2022年公司實現(xiàn)銷售收入96.0億,歸母凈利潤7.0 億。公司大慶生物質(zhì)精煉一體化項目已全面投產(chǎn),將農(nóng)作物廢棄物秸稈中的半纖維素、木質(zhì)素、纖維素三大成分提純并 高效利用,同時公司產(chǎn)業(yè)鏈延伸至新能源鈉電負極材料及生物甲醇領(lǐng)域。公司2022年11月發(fā)布定增草案,擬募資10億元, 定增股價為14.26元/股,本次定增由實控人唐地源全額認購。
東材科技:平臺型膜材料龍頭,電子材料增長顯著
公司具備豐富膜材料產(chǎn)品矩陣,下游應(yīng)用場景廣泛。公司深耕絕緣材料領(lǐng)域 多年,以先進工藝儲備不斷拓寬產(chǎn)品矩陣,如今已形成以新能源材料、光學膜、 電子樹脂為主的材料產(chǎn)品矩陣,對應(yīng)下游有光伏發(fā)電、新能源汽車、特高壓等 新興成長賽道,同時有集成電路、航天航空等高精尖產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。 近年業(yè)績持續(xù)體現(xiàn)成長性,需求羸弱影響23H1業(yè)績。2016-2022年營業(yè)收入 CAGR為13.8%、歸母凈利潤CAGR為46.7%,盈利能力增長顯著。2019- 2022年隨著公司優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、新能源、特高壓等需求旺盛和國內(nèi)企業(yè)國產(chǎn) 化替代進程加快、成本優(yōu)勢凸顯的大背景下,公司營業(yè)收入和凈利潤開始高速 增長。而2023年年初以來,一些例如消費電子等主要下游領(lǐng)域客戶處于去庫 周期,影響了對公司產(chǎn)品的需求以及產(chǎn)品價格,23H1公司實現(xiàn)營收18.3億, 同比-0.3%;歸母凈利2.2億,同比-16.0%;扣非業(yè)績1.2億,同比-32.4%。
聯(lián)瑞新材:國內(nèi)硅微粉龍頭企業(yè),高端品占比持續(xù)提升
公司收入、歸母凈利快速增長,近五年CAGR分別為25.7%、34.8%。2022年,公司營業(yè)收入為6.6億元,同比增長 6.0%,近5年CAGR為+25.7%;歸母凈利潤為1.9億元,同比增長8.9%,近5年CAGR為+34.8%。公司收入、業(yè)績增長一 方面體現(xiàn)在5G、汽車電子等電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動了行業(yè)需求的快速增長;另一方面則是性能更優(yōu)的球形硅微粉 “國產(chǎn)替代”效果顯著,成為公司實現(xiàn)收入業(yè)績增長的主驅(qū)動力;另伴隨募投項目產(chǎn)能進一步釋放以及全資子公司電子 級新型功能性材料項目2021 年四季度試運行,公司核心產(chǎn)品產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)增長。
球形硅微粉已成公司核心盈利產(chǎn)品,球形氧化鋁粉業(yè)績貢獻快速加大。公司硅微粉產(chǎn)品銷售收入持續(xù)上升,其中球形硅 微粉銷售收入增速最快,銷售收入占比從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%。隨著擁有良好導(dǎo)熱性能的氧化鋁粉體新產(chǎn)品的推出,公司其他產(chǎn)品營收占比從2016年的0.2%提高到 2022年的11.3%,毛利貢獻從2016年的0.2%提高到2022年的9.4%。