膜材料行业PI薄膜专题报告:产能扩张+技术突破助力发展

(报告出品方/作者:山西证券,叶中正、冯瑞)
1. 聚酰亚胺: “金字塔尖”的高分子材料
聚酰亚胺是一种耐热性工程塑料,也是“金字塔尖”的高分子材料。聚酰亚胺(Polyimide,PI)是分子主链中含有酰亚胺环结构(―CO―NH―CO―)的一类高分子聚合物,高性能PI 的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。PI 被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”、“解决问题的能手”,其性能居于高分子材料金字塔的顶端。
PI 具有非常优异的性能,因而广泛应用于航空航天、机械化工、国防军工等复杂的应用场景中。PI具有最高的阻燃等级(UL-94),良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低介电损耗,且这些性能在很宽的温度范围(-269℃~400℃)内不会发生显著变化,因而广泛应用于柔性屏幕、轨道交通、航空航天、防火阻燃、光刻胶、电子封装、风机叶片、汽车、武器装备等诸多领域。
PI 产品类型多样,其中 PI 薄膜是商业化最早且最为成熟的产品形式。得益于优异的综合性能及出色的加工性能,PI 可以制成除了橡胶以外的各种形式的产品:①按照主链组成可分为芳香族、半芳香族、脂肪族三大类;②按照分子链结构可大致分为均苯型 PI、可溶性 PI、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)四类;③按照加工特性可分为热塑型和热固型两类;④按照应用类型又可以分为PI 薄膜、PI 纤维、PI 泡沫、PI 树脂、PI 基复合材料、光敏 PI(PSPI)等。其中,PI 薄膜是最早商业化、最成熟、市场容量最大的产品形式,并且具有生命周期长、功能多样化、应用领域不断拓宽等特点。
2. 聚酰亚胺薄膜:制约我国高技术产业发展的关键高分子材料
2.1 制备工艺突破是加快 PI 薄膜国产化进程的基石
PI 薄膜是 PI 最早实现商业化的产品形式,也是制约我国高技术产业发展的关键高分子材料。聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film,PIF),也称 PI 膜,是一种新型的耐高温高分子聚合物薄膜,是由PAA溶液流涎成膜后,再经亚胺化制成。PI 薄膜呈琥珀色,具有优良的力学性能、介电性能、化学稳定性以及很高的耐辐照、耐腐蚀、耐高低温性能,是目前世界上性能最好的超级工程高分子材料之一,被誉为“黄金薄膜”,与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料之一。目前,市场上主流的 PI 薄膜主要包括均苯型 PI 薄膜和联苯型 PI 薄膜两大类,其中:均苯型 PI 薄膜最早由美国杜邦生产,商品名为 Kapton,由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得;联苯型 PI 薄膜最早由日本宇部兴产公司生产,商品名为 Upilex,由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R 型)或间苯二胺(S 型)制得。
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PI 薄膜生产在配方、工艺及设备等多个环节均具有较高的技术壁垒,其中生产工艺环节涉及多道工序。①PI 薄膜在配方上的难点主要体现在:配方设计在追求特定高性能要求的同时需要兼顾各项性能的平衡;配方设计需要与产业化相匹配,需有较高的可行性;配方设计需要对单体类型及配比、添加材料等进行大量的试验与筛选,新配方的研发周期通常在 2 年以上。②PI 薄膜在设备上的难点主要体现在:生产设备多为非标设备且精密度要求极高,由于国际巨头对设备工艺严格保密,国内厂商若自行设计难度很大,若进口整条产线则面临使用和运行过程中自主可控性较差的问题。③PI 薄膜在工艺上的难点主要体现在:PI 薄膜的生产方法有一步法、二步法、三步法、气相沉积法四大类,其中主流的、相对成熟的工艺是二步法(分为合成聚酰胺酸和成膜亚胺化两步),通过二步法生产 PI 薄膜又涉及聚酰胺酸合成、成型(流延、拉伸)、亚胺化(热法、化学法)、后处理等多个环节,任意一个环节出现偏差都有可能影响PI 薄膜成品的质量一致性和稳定性。
二步法是制备 PI 薄膜最为成熟的工艺,但由于细分环节较多且 PAA 储存过程中容易分解,因而仍有较大的优化空间。除宇部兴产采用“一步法合成―流涎法成膜―热法亚胺化”以外,目前主要的PI 薄膜生产厂商多采用“二步法合成―流涎拉伸法成膜―热法/化学法亚胺化”。众多研究及试验表明采用不同方法生产出的 PI 薄膜在性能上存在显著差异,以亚胺化环节为例:①化学亚胺化的PI 薄膜的玻璃化温度、热稳定性高于热亚胺化 PI 薄膜;热亚胺化的 PI 薄膜具有较高的断裂伸长率,化学亚胺化的PI 薄膜具有更大的拉伸强度、弹性模量(资料来源:《热和化学亚胺化对 ODPA/ODA 聚酰亚胺薄膜性能的影响》)。②化学亚胺化的 PI 薄具有更优异的力学性能、更好的可溶性以及在可见光范围内拥有更高的透光率,相比热亚胺化的PI 薄膜,其亚胺化程度和起始分解温度较低,介电常数较大(资料来源:《亚胺化途径对聚酰亚胺薄膜性能的影响》)。与此同时,虽然二步法工艺已经较为成熟但其固有的问题尚未解决,即聚酰胺酸溶液不稳定并且对水汽很敏感,储存过程中容易发生分解,所以聚酰胺酸烷基酯法、聚酰胺酸硅烷基酯法等改进方法也相继出现。
国内部分厂商已具备完整的二步法制备技术,PI 薄膜国产化进程有望加快。国内PI 薄膜行业的整体技术水平与杜邦、钟渊化学等国外先进企业存在差距,但随着中国 PI 薄膜产业化进程的发展,以瑞华泰为代表的国内企业逐步建立起较完善的核心技术体系,掌握了完整的 PI 薄膜制备技术,推动PI 薄膜的国产化进程。瑞华泰的高性能 PI 薄膜制备方法与杜邦 Kapton 薄膜基本相同,采用两步法合成方法,以流涎拉伸法制膜成型,以热法为主,兼具化学法的工艺技术能力。依托从专用树脂合成技术到连续双向拉伸薄膜生产技术的完整制备技术,瑞华泰自主开发了热控 PI 薄膜、电子 PI 薄膜、电工 PI 薄膜等系列产品,并成为产品种类最丰富的高性能 PI 薄膜供应商之一。随着越来越多国内上市公司进入 PI 薄膜行业,国内高性能PI 薄膜产业有望迎来快速发展,国产化趋势增强。
2.2 产能扩张是 PI 薄膜国产化率提升的关键
PI 薄膜商业化以后应用领域不断拓展,已逐步成为影响我国高新技术产业快速发展的“卡脖子”材料。PI 薄膜的商业化进程始于 20 世纪五六十年代,美国杜邦生产的 Kapton 产品首次实现了PI 薄膜的商业化生产,并应用于耐高温电工绝缘领域。20 世纪七八十年代起,日本宇部兴产和钟渊化学相继开发出Upilex和Apical 产品并投入工业化生产,PI 薄膜的商业化应用拓展至电子领域。进入21 世纪后,达迈科技、SKC、SKPI、瑞华泰等相继建立了批量生产线,PI 薄膜的更多应用被开发出来,如用作高导热石墨的前驱体材料、柔性显示盖板材料等;与此同时,随着 FPC 等电子制造业由韩国、中国台湾向中国大陆转移,大陆地区在PI 薄膜下游市场中所占的比重不断增加,5G 通信、柔性显示、高速轨道交通等领域快速发展。高性能PI薄膜已逐步成为影响我国高新技术产业快速发展的“卡脖子”材料,市场需求不断增加,国产化需求较迫切。
基于不同的产品特性,PI 薄膜可应用于热控、电子、电工、柔性显示等诸多领域,市场空间广阔。PI薄膜是高性能聚合物,具有一系列优异的性能,根据产品性能的差异可分别用于热控、电子、电工、柔性显示等不同的行业。按照直接应用领域划分,PI 薄膜可用于柔性印刷电路(FPC)、电线电缆、压敏胶带、特种加工产品、电动机和发动机,其中柔性印刷电路(FPC)是主要的应用场景,2022 年占比在66%以上;按照终端应用场景划分,PI 薄膜可用于电子、汽车、航空航天、标签等领域,其中电子和汽车是主要应用场景,2022 年合计占比超过 50%。Global Market Insights 数据显示,2022 年全球PI 薄膜市场规模达到24亿美元,预计 2032 年达到 45 亿美元,2023-2032 年复合增长率为 6.6%;2022 年亚太地区PI 薄膜市场规模达到 8.87 亿美元,占全球市场的比重超过 33%,考虑到亚太地区的汽车、电子、航空航天等行业不断扩张,预计亚太地区的 PI 薄膜市场将迎来快速增长。
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产能充足是抢占现有市场份额和拓展新市场的保障,也是国产化率提升的关键。全球高性能PI 薄膜的研发和制造技术主要由美国、日本和韩国企业掌握,美国杜邦、日本宇部兴产、日本钟渊化学、韩国SKPI(现更名为 PIAM)等厂商合计占据全球 80%以上的市场份额,其中韩国 SKPI(现更名为PIAM)近年来产能扩张速度最快:2021 年 PIAM 的产能由 3900 吨增长至 4500 吨,2022 年PIAM的产能由4500吨增长至 5250 吨,预计到 2024 年一季度 PIAM 的产能将超过 6000 吨。得益于产能快速扩张,PIAM已跻身PI薄膜行业领先企业,2022 财年其销量全球市占率达到 31.4%。考虑到新产品研发会对现有产线形成占用,国内厂商现有产能相对较小尚不足以兼顾研发和生产,但国内主要厂商也开始积极推进扩产规划:①瑞华泰深圳总部设计产能 1100 吨,已实现量产的 9 条产线合计产能 1050 吨,另外还有1 条50 吨的CPI 专用产线处于调试阶段;同时嘉兴厂区总规划产能 7000 吨/年,其中一期的 1600 吨项目共规划6 条产线,目前厂房建设工程已基本完成,4 条主生产线和各工厂系统主体安装工作基本完成,各单项工程进入检查阶段,110KV变电站已通电,各公辅设施和生产线开始进入单机调试阶段,另外 2 条全化法产线正在安装,预计2023年下半年可陆续试生产,2023 年预计可实现新增产能 400 吨—800 吨。②时代新材最初从国外进口一条生产线(采用化学法和流涎拉伸工艺),2019 年将 PI 薄膜产业化项目转入子公司株洲时代华鑫。根据株洲新闻网报道,伴随高性能 PI 膜需求提升以及第二条高性能 PI 膜生产线出炉,株洲时代华鑫的年生产能力达到1000 吨,未来公司还将继续扩大产能,将 PI 薄膜的年产能提升到 3000 吨,以满足国内外高尖端技术产业PI 薄膜需求。③国风新材曾向瑞华泰采购 2 条产线,目前合肥高新区的 4 条热法生产线已建成投产,合计产能 350 吨;合肥新站高新区在建项目年产能 815 吨,拟扩建项目年产能 350 吨,目前合肥新站高新区在建的 8 条产线正按计划推进建设并且有 2 条已于 2023 年 6 月 26 日顺利投产。通过产能扩张,国内厂商的产品结构将进一步丰富,生产效率提升、生产成本降低将进一步提升公司的市场竞争力。
3. 美日韩企业主导 PI 薄膜市场,国产替代进程全面加速
3.1 头部 PI 薄膜厂商先发优势明显,但国内厂商竞争力持续增强
从产品情况来看,头部 PI 薄膜厂商先发优势明显,但国内厂商也在产品丰富度及高附加值产品突破上取得了重要进展。目前,PI 薄膜市场仍以美日韩企业为主,并且呈现出品类持续扩充或特定品类不断加强两大发展方向:①美国杜邦是品类持续扩充的典型代表,其产品覆盖热控、电子、电工等诸多领域,但尚未补齐柔性显示 CPI 薄膜,原因可能是受到了前期公司合并与分拆的干扰;②钟渊化学是日本企业中PI 薄膜品类最丰富的一家,也覆盖热控、电子、电工等诸多领域,并且正在开发柔性显示盖板用CPI 薄膜;③宇部兴产深耕电子 PI 薄膜领域,其产品主要应用于 FPC、COF 及芯片封装等领域;④住友化学仅从事柔性显示盖板用 CPI 薄膜的研发和生产,在日韩贸易战爆发之前曾是三星折叠屏智能手机的柔性盖板供应商;⑤韩国可隆目前仅保留了柔性显示盖板用 CPI 薄膜业务,并且积极开发和供应中型、大型及可卷曲等多种形态的材料;⑥韩国 SKC 也仅保留了柔性显示盖板用 CPI 薄膜的基膜生产和硬化涂层业务,但据其2022年 6 月的公告称薄膜业务将会被出售;⑦韩国 PIAM 也是品类较为齐全的 PI 薄膜厂商之一,其产品以热控和电子为主,柔性显示等高附加值薄膜仍待补齐。但以瑞华泰为代表的中国大陆厂商在产品丰富度及高附加值产品突破上取得了重要进展,已经追赶并逐步超越中国台湾厂商达迈科技:①达迈科技产品以热控和电子为主,尚未推出高附加值薄膜产品;②瑞华泰产品覆盖热控、电子、电工等领域,并且已突破柔性显示盖板用 CPI 薄膜等高附加值产品的技术难题;③时代新材以热控 PI 薄膜为主,但其下属公司时代华鑫和时代华昇正积极进行导热膜以外的 PI 薄膜开发;④国风新材产品以热控和电子为主,尚未推出高附加值薄膜产品;⑤丹邦科技退市前专注于 FPC、COF 柔性封装基板及 COF 产品的研发、生产与销售。
从经营情况来看,仅有 PIAM、达迈科技、瑞华泰、丹邦科技 4 家厂商专注于PI 薄膜业务,并且中国大陆厂商瑞华泰赶超达迈科技指日可待。对于杜邦、住友化学、可隆等大型企业而言,PI 薄膜是其收入中占比非常小的一部分,所以基本不会列示其 PI 薄膜业务的收入。就现有市场参与者而言,仅有PIAM、达迈科技、瑞华泰、丹邦科技 4 家厂商专注于 PI 薄膜业务,除已退市的丹邦科技外,其余三家99%的收入均来自 PI 薄膜。从营业收入及盈利能力来看,中国大陆厂商瑞华泰的营业收入略低于中国台湾厂商达迈科技而盈利能力显著高于达迈科技,实现赶超指日可待;但其营业收入和净利率仍与PIAM存在较大差距。
从发展战略来看,除韩国 SKC 等个别厂商进行重大调整外,其余厂商仍将PI 薄膜作为重点布局的业务,国内厂商在产能扩张和技术突破上持续发力。①美国杜邦历经多次调整目前定位特种产品板块,公司将依托先发优势及技术优势持续巩固 PI 薄膜领域的优势地位;②钟渊化学未来将继续专注于布局前沿业务、增强制造能力,尤其是会加大改性有机硅聚合物和异质结光伏的产能投资,预期其在薄膜太阳能领域的竞争力将进一步增强;③宇部兴产逐步将公司定位聚焦在化学品业务,计划到2030 年投资约1500亿日元以扩大特种化学品业务,预计投产后 PI 薄膜的产能可增长 20%;④住友化学计划2022-2024 财年投入7500亿日元用于战略投资和巩固现有业务基础,其中 900 亿日元将用于 5G、半导体及下一代显示材料;⑤韩国可隆目前专注于 CPI 薄膜,公司预期消费电子市场需求将会逐步复苏,公司营业利润有望改善;⑥韩国SKC决定将 SKC 薄膜业务部门、薄膜加工子公司 SKC hi-tech&marketing 以及美国和中国工厂进行出售,并加速向 ESG 材料解决方案企业转型;⑦韩国 PIAM 计划将 PI 产品的战略重心转移至“移动、显示、5G及半导体”,并将持续扩张产能,预计到 2026 年实现 7000 亿韩元以上的销售收入;⑧达迈科技近五年的发展重点是 FPC 用 PI 薄膜、光电用 PI 薄膜、功能用 PI 薄膜三大业务,覆盖可携式及穿戴式装置、AI 智慧整合、Mini & Micro LED、5G/6G 高频高速、汽车等诸多领域;⑨瑞华泰在扩张产能的同时,也在持续开发CPI、COF 用 PI 薄膜等高附加值产品;⑩时代新材完成 PI 薄膜业务剥离后,株洲时代华鑫及其全资子公司株洲时代华昇仍在大力推进 PI 薄膜的国产化进程,并将产能目标设置为 3000 吨;⑪国风新材持续加大PI 薄膜材料投入,目前建成和在建的共有 12 条产线,并与高校共同开发芯屏领域PI 材料;○12 丹邦科技因经营能力恶化导致退市,预期其在 PI 薄膜市场的竞争力将会有所减弱。
3.2 中低端市场国产化率不断提升,高端市场破局指日可待
受技术差异及应用场景等因素影响,不同类别的 PI 薄膜价格差异较大。根据华经产业研究院数据,低端 PI 薄膜产品价格呈现降价趋势,而高端 PI 薄膜产品价格维持高位:低端电工PI 薄膜价格约为20万元/吨,低端电子 PI 薄膜价格约为 25 万元/吨;电子 PI 薄膜与热控 PI 薄膜价格约为35-100 万元/吨;高端电子PI 薄膜价格约为 100-200 万元/吨,例如 COF;CPI 价格可达到每吨 2000-3000 万元。为方便阐述,本文综合考虑产品价格水平及制备难度等因素,将价格相对较低的热控 PI 薄膜、电子PI 薄膜、电工PI 薄膜定义为中低端产品,将价格相对较高的 COF 用 PI 薄膜、TPI 薄膜、CPI 薄膜定义为高端产品。
3.2.1 中低端市场:国内厂商已立足市场,产能扩张助力向上突破
3.2.1.1 热控 PI 薄膜:5G 推广有望创造新需求,国内厂商竞争力提升
热控 PI 薄膜是制备人工石墨散热膜的关键材料,广泛应用于手机、电脑等智能终端产品。手机在运行过程中会产生大量的热量,CPU、电池、摄像头、LE 等都是重要热源,伴随手机性能持续升级,其对散热的要求也越来越高。目前电子领域的导热材料主要有导热硅胶片、导热硅脂、导热双面胶、相变导热材料和导热石墨膜,相比其他材料,导热石墨膜最大的优势在于可以沿两个方向均匀导热,消除“热点”区域,在屏蔽热源与组件的同时改进电子产品性能,除此以外导热石墨膜还具有重量轻、热阻低、导热系数高等特点。自 2009 年起石墨膜开始批量应用于消费电子产品,2011 年开始大规模应用于智能手机,目前已经取代传统金属,成为消费电子领域主流的散热材料。根据产品制成材料,石墨散热膜又可以划分为天然石墨散热膜、纳米碳散热膜和人工石墨散热膜,其中:①天然石墨膜完全由天然石墨制成,价格最低并且性能最差(膜厚最低只能做到 0.1mm 左右,导热系数 350~700 左右);②人工石墨散热膜由PI 薄膜经过碳化和石墨化制成,价格偏高但性能优异(膜厚最低能做到 0.01mm,导热系数在1500~1800 左右);③纳米碳散热膜由纳米碳(石墨同素异构体)制成,价格极高且性能极佳(膜厚最低能做到0.03mm,导热系数在1000~6000 左右)。基于高性价比,人工石墨散热膜已广泛应用于手机、电脑等智能终端产品,并且我国早在 2016 年就实现了人造石墨的大规模应用,到 2020 年占比达到了 83.6%。目前制备高导热人工石墨膜的方法主要有膨胀石墨压延法、氧化石墨烯还原法、气相沉积法和 PI 类薄膜碳化-石墨化法四种,其中PI 类薄膜碳化-石墨化法在制备具有高热导率的高结晶性和高取向性石墨膜方面更有优势,性价比最高,因而热控PI 薄膜也成为制备人工石墨散热膜的关键材料。
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热控 PI 薄膜的需求量与下游人工石墨散热膜市场情况直接相关,受消费电子市场低迷影响,2022年热控 PI 薄膜的需求量有所回落。热控 PI 薄膜是采用 PI 薄膜碳化-石墨化法制备人工石墨散热膜的前驱体材料,其市场需求量与下游人工石墨散热膜市场情况直接相关,其中智能手机是其主要应用领域。根据势银(TrendBank)统计,2017~2021 年期间,中国人工石墨散热膜用热控型 PI 薄膜市场需求量呈波动上升态势,复合增长率为 14.3%;2022 年受消费电子市场低迷影响,中国人工石墨散热膜用PI 市场需求量为2238吨,同比下降 9.8%,这是自 2017 年以来该产业在中国市场首次需求量下滑。
瑞华泰及时代华鑫等国内厂商已实现大规模量产,中国市场热控 PI 薄膜国产化率有望快速提升。目前热控 PI 薄膜领域主要供应企业包括:PIAM、达迈科技以及中国大陆厂商。其中,中国大陆厂商在该领域起步较晚,主要的生产和研发企业包括:瑞华泰、时代华鑫、国风新材、中天科技、顺铉新材等,热控型PI薄膜属于高性能 PI 材料,具有较高的技术壁垒,但目前瑞华泰和时代华鑫等国内厂商已实现大规模量产,并且国产热控 PI 薄膜的性能优势正逐步显现。以瑞华泰为例,公司的高导热石墨膜前驱体PI 薄膜(50微米)的关键性能达到行业先进水平;公司批量供应的高导热石墨膜前驱体 PI 薄膜的最大幅宽可达1200mm,可制得 1200mm 宽幅以下客户定制宽度的连续成卷石墨膜产品,同时易于石墨化,非常适合整卷烧制;公司产品制成的 25 微米高导热石墨膜的耐弯折次数达到 20 万次(测试标准:耐弯折测试仪),热扩散系数均大于 900mm2/s(测试标准:ASTME1461),内聚力 90,达到 100gf/in(测试标准:客户标准),公司产品的导热性能优异。根据势银(TrendBank)统计,瑞华泰中国市场占有率约为 20%,中国市场人工石墨散热膜用 PI 薄膜本地化率超 38%。考虑到我国人工石墨散热膜产业发展迅速并已占据全球约70%的市场需求量,现有的国产人工石墨散热膜用 PI 薄膜尚不足以满足下游市场需求,国产替代的空间依旧非常广阔。
5G 技术的发展形成了更加多元化的高导热石墨膜需求,也为热控 PI 薄膜的发展创造了新的机遇,预期消费电子市场恢复后热控 PI 薄膜市场也将逐步恢复。进入 5G 时代以后,智能手机的天线数量翻倍、射频前端增加、处理器性能提升,同时向大屏折叠屏、多摄高清摄、大功率快充、高刷新率升级,功耗相比4G 手机大大提升,散热需求也愈发强烈。在此背景下,散热材料的重要性凸显,高导热石墨膜的市场需求预期增加,或将推动热控 PI 薄膜市场快速发展。但考虑到通货膨胀和全球经济的不确定性使消费需求复苏减弱,2023 年智能手机市场仍旧难言乐观,目前全行业寄希望于今年下半年全球及中国智能手机市场会有一定反弹,并且反弹趋势可能延伸到 2024 年,继而逐步实现智能手机市场复苏。根据IDC预测数据,2023年全球和中国智能手机出货量分别为 11.93 亿台和 2.83 亿台,同比分别下降1.1%和1.1%;2024 年全球和中国智能手机出货量分别为 12.63 亿台和 3.00 亿台,同比分别增长 5.9%和 6.2%。
3.2.1.2 电子 PI 薄膜:FPC 需求扩张为重要驱动,产能扩张助力国产化率提升
电子 PI 薄膜是制造 FCCL 的关键基膜材料,FCCL 可加工成 FPC 并最终应用于手机、汽车等领域。FPC 板又称为柔性电路板,是基于柔性绝缘基材(如 PI 膜)制成的印刷电路板,可以满足更小型和更高密度安装设计需要,也可以自由弯曲、卷绕、折叠,从而大大缩小电子产品的体积和重量,适应电子产品高密度、小型化、高可靠的发展方向。按照产品结构划分,FPC 又可以分为单面FPC、双面FPC、多层FPC以及软硬结合 FPC。电子 PI 薄膜是 FPC 中非常常见的材料,可以作为绝缘基膜与铜箔贴合构成FCCL的基板部分,也可作为覆盖膜贴覆于 FPC 表面用于保护线路免受破坏与氧化,同时还可以贴覆于FPC背面区域用于增强厚度和硬度从而方便插拔。根据基膜材料特性和基板制造方法不同,柔性覆铜板(FCCL)又可以划分为传统有接着剂型三层软板基材(3L-FCCL)与新型无接着剂型二层软板基材(2L-FCCL)两大类,其中:①中低端电子 PI 薄膜主要应用于三层型挠性覆铜板(3L-FCCL),该产品价格较低,产量相对充足,广泛应用于大宗软板产品;②TPI 等高端 PI 薄膜主要应用于二层型挠性覆铜板(2L-FCCL),该产品价格较高,产量相对有限,因而主要应用于高阶的软硬结合板、COF 等产品。
电子 PI 薄膜主要用于 FCCL 制造,下游应用领域景气度不高叠加 FCCL 整体产能过剩预期会影响电子 PI 薄膜的需求量。根据华经产业研究院数据,全球 FCCL 产能主要集中在日本、中国大陆、韩国以及中国台湾,合计占比 96.8%;其中中国大陆占比 25.5%,位列第二。就中国大陆 FCCL 的供给情况而言,2016-2021年产能利用率呈现逐年上升态势,但仍低于 50%,产能过剩的情况依旧存在。考虑到2021 下半年以来消费电子市场持续低迷以及疫情以来全球芯片短缺致使汽车明显减产,预期 2022 年FCCL 用电子PI 薄膜的需求量将会下降,但从历年数据来看电子 PI 薄膜仍是需求量最大的 PI 薄膜产品:头豹研究院数据显示,2019年全球和中国 FCCL 用电子 PI 薄膜需求量分别为 14877.5 吨和 4869 吨。
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国内厂商已具备三层型挠性覆铜板(3L-FCCL)用 PI 薄膜供应能力,并且与国际巨头的产品性能差异正逐步缩小,预期产能扩张后国内厂商可抢占更多市场。相较于二层型挠性覆铜板(2L-FCCL),三层型挠性覆铜板(3L-FCCL)的生产工艺更加成熟,对于 PI 薄膜基材的要求也更低,国内厂商在这一领域取得了突破性进展。以瑞华泰为例,公司的电子 PI 薄膜产品性能已达到行业先进水平,具体表现在:①公司的超薄电子基材用 PI 薄膜(7.5 微米)与杜邦、SKPI 和达迈科技的厚度公差均可稳定控制在1μm之内;杨氏模量 4.8GPa 优于 SKPI、略低于杜邦和达迈科技;热膨胀系数 9ppm/℃优于杜邦、SKPI 和达迈科技;200℃高温下烘烤 2 小时的热收缩率 0.1%低于杜邦、SKPI 和达迈科技。②公司的黑色电子PI 薄膜透光率达0.001%,与 SKPI 相当,优于达迈科技;杨氏模量、绝缘强度等与杜邦、SKPI、达迈科技等国际先进企业相当;200℃高温下烘烤 2 小时的热收缩率为 0.15%,低于杜邦、SKPI 和达迈科技。尽管国内厂商已具备FCCL用电子PI 薄膜的供应能力,但年产能均未超过 2000 吨,因而全球 80%以上的 FPC 用PI 薄膜的市场份额仍被杜邦、钟渊化学、SKPI、达迈科技等公司占据。但瑞华泰、时代华鑫、国风新材等国内厂商均在积极推进产能扩张,电子 PI 薄膜领域的国产化率有望进一步提升。
手机需求逐步回暖、5G 时代带来技术变革、汽车三化趋势愈演愈烈、可穿戴市场快速发展等因素都将助推 FPC 需求快速增长,预期电子 PI 薄膜也将迎来新的发展机遇。FPC 下游应用领域景气度回升可以带动 FPC 行业快速复苏,进而为电子 PI 薄膜创造更多的市场需求。①在手机领域:一方面,受全球通胀、消费电子景气度下行等因素影响,2022 年手机出货量下滑明显,伴随消费信心逐步回暖,预期FPC和电子PI薄膜的需求都将逐步回升;另一方面,进入 5G 时代后,消费电子迎来了新一轮的技术变革,高性能电子产品需求增长带动高速高频覆铜板市场需求快速增长,性能更优异、附加值更高的电子PI 薄膜产品仍有较大的发展空间。②在汽车领域,“电动化、网联化、智能化”融合逐步成为主要发展潮流,FPC替代铜线线束的趋势也愈发明确,伴随汽车出货量持续增加,FPC 的需求量也将持续扩张。群智咨询数据显示,2022年全球和中国汽车出货量分别为 7970 万台和 2690 万台,预计到 2027 年将分别达到9430 万台和3250万台。战新 PCB 产业研究院预测数据显示 FPC 单车用量在 40-100 片不等,假定单车FPC 用量为70 片,据此可计算得到 2027 年全球和中国汽车用 FPC 需求量分别为 66.01 亿片和 22.75 亿片。③在可穿戴领域,伴随产品不断迭代升级,传感器数量增加,性能和重量控制更为严格,电路更为复杂,FPC 用量也将持续增加。IDC预测数据显示 2022 年全球可穿戴设备出货量为 5.156 亿部,较 2021 年下降3.3%;考虑到经济状况逐步改善以及新兴市场需求持续增加,IDC 预测 2023 年全球可穿戴设备出货量将达到5.39 亿部,到2026年底出货量有望达到 6.283 亿部。假定单机 FPC 用量为 10 片,据此可计算得到 2023 年和2026 年可穿戴设备用FPC需求量分别为 53.9 亿片和 62.8 亿片。根据 Prismark 数据,2024 年全球 FPC 产值有望达到144 亿美元。
3.2.1.3 电工 PI 薄膜:绝缘要求提升带来新机遇,国内厂商已顺利破局
电工 PI 薄膜常用于变频电机、发电机等高级绝缘系统,并最终用于高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。相对低端的 C 级电工 PI 薄膜主要用作耐温电机、变压器等产品的绝缘材料,其主要功能为耐高温与绝缘,耐温等级达到 200℃以上。随着电力电子技术快速发展,将电力电子技术与高频变压器相结合的电力电子变压器成为智能电网、高铁动车、航空航天等多个领域的关键电气设备。高频变压器在高效实现电压等级变换、电气隔离、功率调控等功能的同时,也面临着绝缘材料加速老化、诱发电晕放电等严重危害电气设备使用安全的情况。在此背景下,具有优异耐电晕特性的电工 PI 薄膜重要性凸显。目前,耐电晕 PI 薄膜主要用于变频电机、发电机等的高等级绝缘系统,并最终应用于高速轨道交通、风力发电等领域,保护绝缘系统免遭变频电机运行时局部放电导致的损坏,提高电机长期运行的可靠性,保障高速列车的运行安全性,实现风电设备长寿命免维护。众多研究表明借助纳米改性技术可以有效改善PI 的耐电晕性能,已投入大规模生产的杜邦 Kapton 100CRC 是最具有代表性的产品。
目前我国电工级 PI 薄膜整体消费量基本与电子级 PI 薄膜相当,并且国内厂商已成功打破杜邦长期在耐电晕 PI 薄膜领域的全球垄断。根据《中国化工信息周刊》消息,目前我国电子级PI 膜与电工级PI 薄膜整体消费量基本相当。并且电工级 PI 薄膜主要应用在传统电工绝缘领域以及高铁、风电、新能源汽车等新兴领域,瑞华泰招股书数据显示目前我国对于绝缘材料类的 PI 薄膜年需求量约为2000-3000 吨。传统电工绝缘领域对于 PI 薄膜的性能要求相对较低因而国内已能实现大规模生产,而多应用于新兴领域且性能要求更高的耐电晕 PI 薄膜则长期被杜邦等国际巨头所垄断,但以瑞华泰为代表的国内厂商已在耐电晕薄膜的突破上取得关键进展。以瑞华泰为例,公司自主研发的耐电晕 PI 薄膜具备优异的耐电晕性能,依照国际电工委员会 IEC60343 的测试方法,在工频 50Hz、电压强度 20KV/mm(500V/mil)的条件下,耐电晕寿命超过100,000 小时(11 年)。根据上海电器设备检测所对 38 微米厚度耐电晕 PI 薄膜制成的绕包导线进行的检测,公司的耐电晕 PI 薄膜的耐电晕长寿命性能优于杜邦;根据同行业公司公开的产品资料,公司产品的拉伸强度、断裂伸长率和绝缘强度优于杜邦。按照《GB/T21707-2018 变频调速专用三相异步电动机绝缘规范》试验要求,在峰值电压 3.0KV、脉冲频率 20KHz、脉冲上升时间 50ns 的测试条件下,公司耐电晕PI 薄膜的测试寿命平均可达 247.24 小时,达到行业领先水平。自 2014 年起,公司陆续通过西门子、庞巴迪、ABB、中国中车的产品认证,打破了杜邦长期在该领域的全球垄断。
技术水平提高及绝缘要求升级使电工 PI 薄膜的应用场景得以延伸,新兴领域的快速发展也为其创造了巨大的市场空间。电工 PI 薄膜主要用于电工绝缘领域,随着行业技术水平的提高,具备高绝缘强度、耐电晕特性的产品不断出现,从传统电工绝缘延伸到高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。目前,这些新兴领域正处于快速发展阶段:①我国的高速铁路发展非常迅速。截至 2022 年底,我国铁路运营总里程达到 15.5 万公里,其中高铁运营里程达到 4.2 万公里,预计 2035 年全国高铁运营里程将实现7 万公里。②我国的新能源汽车产业欣欣向荣。2018 年,我国新能源汽车销售首度突破 100 万辆,达到125.6 万辆;2019年,由于补贴退坡销量略有下降;2020 年,销量达到 136.7 万辆,同比增长超过10%;2021 年和2022年我国新能源汽车销量分别达到 352.1 万辆和 688.7 万辆,同比分别增长 157.54%和95.62%。国务院发展研究中心市场经济研究所副所长在 2023 中国电动汽车百人会上进一步表示,到 2025 年我国新能源汽车的销量有望达到 1700 万辆左右,到 2030 年市场占有率预期会突破 90%从而达到约 3200 万辆左右,市场潜力较大。③我国的风力发电迅速发展。《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》指出到2030 年我国要实现风电、太阳能发电总装机容量达 12 亿千瓦以上的目标。截至 2022 年底,我国风电装机容量约3.7亿千瓦,同比增长 11.2%;太阳能发电装机容量约 3.9 亿千瓦,同比增长 28.1%。假定这一比例保持不变,预计2030年我国风电装机容量将达到 5.8 亿千瓦。作为上述新兴领域的关键材料,耐电晕PI 薄膜的市场需求或将不断扩大。
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3.2.2 高端市场:日韩企业长期垄断,国内厂商技术突破按下加速键
3.2.2.1 COF 用 PI 薄膜:日本企业垄断市场,国内厂商加速破局正当时
消费电子全面屏时代到来,更适应窄边框、高屏占比需求的 COF、COP 需求快速扩张,工艺更加成熟、成本更低的 COF 封装逐步成为主流。伴随技术进步,消费电子显示器经历了从CRT(阴极射线显像管)到LCD(液晶显示器)再到 OLED(有机发光二极管)的变革,消费者对于清晰度、厚度、形态(是否可折叠)、可视区域(屏占比)的追求也越来越高。在此背景下,更适应窄边框、高屏占比需求的COF、COP需求快速扩张并逐步取代了 COG 封装方式。与 COG 封装方式相比,COF 封装方式可以充分利用FPC可翻折的特性将显示驱动 IC 芯片翻折至屏幕下方,从而缩小边框、提升屏占比;与 COP 封装方式相比,虽然COF封装方式在减小边框方面存在一定欠缺,但其工艺更加成熟、成本更低,因而逐步成为主流的屏幕封装方式。
伴随 AMOLED、MiniLED、MicroLED 等新型显示技术渗透率持续提升,作为COF 封装关键材料的PI 薄膜有望迎来快速发展。显示驱动芯片行业的发展与面板行业及其终端消费市场发展情况密切相关,主要的终端消费市场集中在显示器、电视、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴和车载显示等。颀中科技招股书援引的赛迪顾问数据显示,平板电脑、显示器及个人电脑等显示设备未来几年的年出货量基本保持稳定或缓慢增长的态势,驱动显示面板市场发展的因素主要是结构调整,如相关终端设备对显示分辨率、显示屏幕便携性等方面要求的逐渐提高;大尺寸 AMOLED、MiniLED、MicroLED 等新型显示技术渗透率的提升;相关驱动芯片性能的提高等。以显示分辨率为例,颀中科技招股书援引的沙利文预测数据表明4K、8K电视的渗透率分别将由 2021 年的 54.80%、0.71%提升至 2025 年的 79.72%、17.79%,单台设备所需的显示驱动芯片数量也将由 2K 时代的 4~6 颗增加到 4K 时代的 10~12 颗以及 8K 时代的20 颗左右。显示驱动芯片需求大幅增加以及显示驱动芯片封测行业技术提升将驱动 COF 封装市场快速发展,进而为COF用PI 薄膜创造更大的发展空间。Research and Markets 数据显示,2022 年全球 COF 市场规模预计为16 亿美元,2030年有望达到 21 亿美元,2022-2030 年 CAGR 为 3.3%。
COF 用 PI 薄膜市场此前长期被日本企业垄断,目前全球已有多家突破这项技术,其中包括中国大陆厂商丹邦科技。早在 2003 年,日本宇部兴产公司就发布公告称要开始布局COF 基板业务,并将其作为中期经营计划中的一项重点项目。依托相对完整的 COF 用 PI 薄膜和 COF 制程产业链,以宇部兴产为代表的日本企业基本垄断了 COF 用 PI 薄膜市场。但其他厂商也在积极布局这一业务,并将其列入公司中长期发展规划:PIAM 的 CEO 在 2021 年接受 Korea JoongAng Daily 采访时表示,PIAM 在COF 用PI 薄膜市场份额仅有不到 5%,其中长期的目标是将这一比例提升到 30%以上。除 PIAM 以外,杜邦、达迈科技、丹邦科技等公司也已突破这项技术,其中丹邦科技在“微电子级高性能聚酰亚胺研发与产业化项目”2017年实现量产后已形成“PI 膜→FCCL→COF 柔性封装基板→COF 产品”的全产业链结构,丹邦科技退市后中国大陆厂商在这一领域的竞争力可能会有所减弱。但以瑞华泰为代表的国内厂商仍在积极推进COF 用PI 薄膜的研发与生产,其与下游应用单位共同进行技术攻关的 COF 用 PI 薄膜目前已完成多次评价,加速破局指日可待。
3.2.2.2 TPI 薄膜:钟渊化学占据专利高地,国内厂商逆势开发新工艺
手机等便携式电子设备持续向高性能化、小型化、轻量化、薄型化发展,二层型挠性覆铜板(2L-FCCL)的市场需求持续扩张。FCCL 可以分为有胶型三层软板(3L-FCCL)和无胶型二层软板(2L-FCCL)两大类,由于产品结构存在较大差异,2L-FCCL 会比 3L-FCCL 更薄:根据方邦股份招股书,普通型单层3L-FCCL的厚度大概在 36~111μm,极薄型单层 3L-FCCL 的厚度大概在 6~40μm;普通型单层2L-FCCL的厚度大概在 21~68μm,极薄型单层 2L-FCCL 的厚度大概在 5.5~34μm。除此以外,相比3L-FCCL,2L-FCCL的可操作使用温度更高、介电常数更低、耐屈挠性更高并且重量更轻,因而 2L-FCCL 也逐步发展成为消费电子高性能化、小型化、轻量化、薄型化发展趋势下的关键材料,根据中科玖源数据,无胶型挠性覆铜板(2L-FCCL)占有超过 65%的 FCCL 市场量并且有 75%的产值占有率。目前,制备 2L-FCCL 的方法主要包括涂布法、层压法和溅射法三大类:①涂布法是由 PI 预聚体聚酰胺酸(PAA)单面涂布在铜箔表面,经过干燥及亚胺化后制得 2L-FCCL,涂布法是率先实现工业化生产 2L-FCCL 的工艺,技术成熟但多用于生产单面挠性覆铜板,且黏附性较差;②层压法是指将 PI 复合膜和铜箔在高温高压下经过压合制得2L-FCCL,多用于生产双面二层挠性覆铜板,黏附力较强,但符合要求的热塑性树脂比较少且设备造价高昂;③溅射法是指在真空环境下先在基膜上喷射一层很薄的晶种层,然后通过镀铜加厚至所需要的厚度从而制得2L-FCCL,优势在于能制作超薄铜层,适用于 FPC 精细线路或半加成法工艺,但是最大问题是工艺技术要求高,且板材剥离强度较低使用不稳定,容易出现镀层针孔等问题。目前,涂布法和层压法是更为常用的2L-FCCL制备方法,二者合计占比在 70%以上。
2L-FCCL 已成为主要的 FCCL 产品,伴随 FCCL 市场空间持续扩大,TPI 的重要性也日益显现。市场需求变化叠加技术水平提升促使 FCCL 的产品结构发生较大变化,附加值更高、更适用于精细电路的2L-FCCL 市场需求迅速增长。根据《2L-FCCL 用热固性聚酰亚胺基体树脂研究》一文,2L-FCCL和3L-FCCL的市场需求比例已从 2004年的 40%和60%变为2006年的 52%和48%,并且 2L-FCCL的价格通常为3L-FCCL价格的 1.5-2 倍。从势银(TrendBank)《2019 年挠性覆铜板及覆盖膜材料市场分析报告》披露的数据可以发现,2013 年以来 2L-FCCL 的优势地位愈发明显。Prof Research 预测数据显示,2017 年全球FCCL市场空间为 22.10 亿美元,预计 2022 年将达到 28.13 亿美元(2017-2022 年 CAGR 为4.9%),到2027 年全球FCCL市场空间有望扩大至 28.83 亿美元。在此情况下,预期 2L-FCCL 仍将稳步增长,作为制备2L-FCCL关键材料的 TPI 重要性也日益显现。TPI(热塑型 PI)是一类可熔融的线性聚合物,一般在分子主链上含有酰亚胺环和柔性基团,由于其成型期间没有发生化学交联,因而可以反复模塑和再加工,广泛应用于工业领域的模压、挤出成型等,如日本钟渊化学公司开发的牌号为“PIXEO”的 PI 复合胶粘膜就可应用于FPCB的制备。
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钟渊化学拥有“三层共挤”专利技术并占据专利高地,以瑞华泰为代表的国内厂商通过自有工艺路径打破垄断。相比于涂布法,层压法的成本较高,需要使用几乎被杜邦、钟渊化学和宇部兴产3 家企业垄断的 PI 基膜原材料。并且早在 2011 年钟渊化学就获得了“三层共挤”专利技术,该专利是对浇铸在支撑体表面的流动聚酰胺酸溶液、中间的非热塑型聚酰亚胺层、设置在非热塑型聚酰亚胺层表面的热塑型聚酰胺层进行三层共挤压,成形后再从支撑体上剥离下来,可以减少双面涂布聚酰胺酸溶液并进行酰亚胺化所产生的额外成本,并且钟渊化学采用“三层共挤”专利技术生产的 TPI 薄膜还具有高耐热性、高密合性、高尺寸稳定性等优点。由于技术难度较高且“三层共挤”专利受到保护,国内厂商在层压法制备2L-FCCL上打破垄断仍需较长时间,但以瑞华泰为代表的国内厂商正积极布局涂布法等其他制备工艺,力求实现无胶法FCCL 商业化生产:瑞华泰的热塑性薄膜开发过程包括配方设计、工艺流程设计、工艺参数计算,以及相应的设备改进等步骤,公司自 2014 年启动热塑性 PI 薄膜的研究并进行了大量的配方试验及工艺验证,基于该技术研发并量产了 MAM 产品,并且公司自主研发的、采用涂布法制备的 TPI 薄膜产品已处于中试阶段,将视下游需求情况推向市场。
3.2.2.3 CPI 薄膜:折叠屏手机迅速发展,国内厂商已顺利打破垄断
CPI 薄膜是生产光电显示器件的重要材料,其中半芳香型 CPI 薄膜商业潜力较大。CPI 薄膜广泛应用于柔性光电显示器件的制造,如柔性显示屏盖板、柔性显示器件基板、薄膜太阳能电池等。根据主链的组成不同,CPI 薄膜可以分为全芳香型 CPI 薄膜、全脂肪族/脂环族型 CPI 薄膜、半芳香型CPI 薄膜三种,其中:①全芳香型 CPI 薄膜具有优异的电、热和机械性能,但其加工性差、介电常数高且呈棕黄色等缺陷限制了产业化推广;②全脂肪族/脂环族型 CPI 薄膜在极性有机溶剂中具有良好的溶解性,并且其介电系数较低、光学透明度较高,但是由于该薄膜较脆且热机械稳定性较差,综合性能不及全芳香型CPI 薄膜且实用性较差;③半芳香型 CPI 薄膜具有相对低的分子密度、低的极性、低的分子间或分子内电荷转移相互作用发生概率,因而其光学透明度较全芳香型 CPI 薄膜更高、介电系数较全芳香型CPI 薄膜更低、力学性能和热机械稳定性较全脂肪族/脂环族型 CPI 薄膜更高。由于半芳香型 CPI 薄膜充分结合了全芳香型CPI 薄膜、全脂肪族/脂环族型 CPI 薄膜的性能优势,具有高透明性、低介电、溶解性好、易加工等特点,因而商业潜力较大。
折叠屏手机是 CPI 薄膜的主要应用场景,OLED 向可卷曲方向发展叠加价格逐步下探推动折叠屏手机进入快速放量阶段,CPI 薄膜有望受益。一方面,就电子产品的显示方案而言,OLED 取代LCD已成主流趋势,并朝着曲面→可折叠→可卷曲的方向发展,柔性 OLED 在电子产品显示屏中的渗透率不断提升,折叠屏手机进入了快速放量阶段。Counterpoint 数据显示,2022Q1-Q3 全球折叠屏手机的累计出货量达到950万部(同比增长 90%),考虑到全球通货膨胀和经济衰退,预期 2022 财年全球折叠屏手机出货量将达到1490万台,但与此同时折叠屏手机已在智能手机市场站稳脚跟,预计 2023 财年全球折叠屏手机出货量将会达到2270 万部。艾瑞咨询数据显示,2022 年中国折叠屏手机出货量约为 360 万部(同比增长154.40%),预计2025 年将达到 1600 万部,2022~2025 年 CAGR 为 64.41%。另一方面,小米、OPPO 等厂商纷纷入局,折叠屏手机价格趋于下行,折叠屏手机放量有望加速。三星和华为是折叠屏手机市场中的领跑者:三星在全球折叠机市场中占据主导地位,2022H1 市场份额为 62%,Fold 系列(如 Galaxy Z Fold3)、Flip系列(如Galaxy Z Flip3)以及 W 系列(如 W22)是其三大产品线,现有产品所使用的盖板多为UTG;华为在中国折叠机市场中占据主导地位,2022 年市场份额为 47.4%,X 系列(如 Mate X2)和Pocket 系列(如P50Pocket)是其主要产品线,现有产品所使用的盖板多为 CPI;除此以外,小米、OPPO、VIVO 等手机厂商也纷纷入局。新参与者的进入及出货量不断提升推动产品价格下探,艾瑞咨询数据显示,在售折叠屏手机中三星最低价已接近 5000 元,略低于 VIVO、小米、OPPO 的中高端直板手机的价格。在此情况下,可用作柔性显示屏盖板、柔性显示器件基板等的 CPI 薄膜有望受益。
中长期来看,折叠形态的多样化、折叠设备的大型化以及大规模推广催生的降本需求均将助力CPI在博弈中占据上风。与 UTG 相比 CPI 薄膜在某些方面具有独特优势,或将推动国产折叠屏手机快速发展,原因是:①虽然 UTG 具有良好的硬度但抗冲击性仍然不足,因此需要粘贴保护膜;而CPI 薄膜虽然较软但抗冲击能力较强、不容易破碎,安全性较高。②CPI 薄膜的折叠性能优于 UTG,通常来说粘贴保护膜后的UTG在使用过程中非常容易出现折痕,并且受弯折点相对固定影响很难制作大屏以及特殊形式的折叠屏;而CPI薄膜折叠性能更好,可以适配大屏折叠和屏幕卷曲的需要。③CPI 薄膜国产化的速度预期会比UTG更快,国产化成功后,基于卷对卷生产的 CPI 薄膜还有很大的降本空间。目前,国内厂商瑞华泰已具备小规模生产光学级 CPI 薄膜的能力,并且在持续优化工艺、产品质量及一致性表现,预期采购时机到来后将形成批量销售。而国内厂商目前尚不具备 UTG 原片生产能力,多通过“外购原片+自行减薄”来实现供应,因而面临采购价格较高、供应链安全难以保障等问题。④CPI 薄膜是高分子聚合物,可以通过分子结构以及工艺的调控来拓展产品性能,相比 UTG 在性能拓展上还存在很大的空间和可行性。
目前,具备 CPI 薄膜供应能力的厂商主要有住友化学、韩国可隆以及韩国SKC,国内厂商瑞华泰生产的 CPI 薄膜也即将实现小规模量产。CPI 薄膜可用于屏幕盖板等柔性显示结构部件,最终应用于折叠屏手机等柔性显示电子产品,其中透光率和耐弯折次数为关键特性。CPI 薄膜的技术难度很高,目前仅有韩国KOLON、日本住友化学等极少数几家日韩企业具备供应能力,国内尚无企业具备柔性显示用CPI 薄膜的量产能力。但国内厂商瑞华泰已自主掌握 CPI 薄膜制备的核心技术,并于 2018 年成功生产出CPI 薄膜,该等产品的光学性能和力学性能优异,可折叠次数超过 20 万次,关键性能通过国内终端品牌厂商的评测,已实现样品销售,用于终端品牌厂商及其配套供应商的产品测试。目前公司的柔性显示用CPI 薄膜项目进展顺利,已具备小批量生产光学等级 CPI 薄膜的能力,并且在持续加大对光电应用的系列产品开发,但CPI 薄膜形成批量销售还需等待采购时机,公司将继续优化 CPI 薄膜的工艺、产品质量及一致性表现。
4. 国家政策持续支持 PI 薄膜业务发展,国产替代进程有望进一步加快
聚酰亚胺是当前炙手可热的材料之一,国家政策高度支持 PI 及 PI 薄膜的发展,国产替代步伐有望加快。PI 被誉为“高分子材料金字塔的顶端材料”,也被称为“解决问题的能手”,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料都有着巨大的应用前景。近年来,各国都在将PI 的研究、开发及利用列入 21 世纪化工新材料的发展重点之一。此前,我国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等政策明确表示将 PI 列为先进结构与复合材料的发展重点,《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019 年版)》、《重点新材料首批次应用示范指导目录(2021年版)》、《“十四五”国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”等重点专项2022 年度定向项目申报指南》进一步将柔性显示用 PI 列为新型显示与战略性电子材料的重点专项和关键技术。国家政策导向对PI及 PI 薄膜的开发和生产予以足够的重视和支持,为国产高性能 PI 产业的发展创造了有利条件。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。