(溫馨提示:文末有下載方式)1、科創(chuàng)板政策解讀: 略
通過解讀各項政策文件中相關國家重點發(fā)展領域的指引,我們從產業(yè)鏈角度篩選出符合科創(chuàng)板定位的五大新材料產業(yè):碳纖維、半導體材料、硅基新材料、鋰電材料、PI 薄膜,試圖挖掘其產業(yè)機會,并一一探討了各產業(yè)全球市場格局、供需結構、未來發(fā)展空間及國內龍頭企業(yè)發(fā)展狀況。1)碳纖維是科創(chuàng)板和“十三五”新材料重點領域,國家戰(zhàn)略布局產業(yè); 2)半導體材料國內長期供不應求,進口替代需求大; 3)我國向硅材料強國轉型,碳化硅半導體蘊藏巨大潛力; 4)鋰電池材料需求增長產能擴張中,布局高鎳三元正極材料正當時; 5)我國低端絕緣薄膜基本滿足需求,而高端PI 薄膜依賴進口,電子行業(yè)增長帶來廣闊市場空間。
3.2.2碳纖維下游應用中航空航天領域占一半2017 年全球碳纖維需求量為84200 噸,若18-20 年預測采用國際公認增長率10%,得出2020 年需求量將達到10 萬噸以上。碳纖維下游應用領域中,按金額來看航空航天應用占比接近一半。碳纖維下游應用領域廣闊,主要有風電葉片、航空航天、體育休閑和汽車,按數量來看,其分別占碳纖維總需求的23%、23%、16%和12%。按金額來看,航空航天的應用占比最高,達11.52 億元,占比49%,因為航天航空領域用碳纖維復合材料價格遠高于其他行業(yè);其他,體育休閑,風電葉片,和汽車各占13%、12%、7%。碳纖維產品按模量分類來看:標模-大絲束占比42%,標模-小絲束占比39%。模量的劃分:標準模量是指拉伸模量為230-265GPA ;中等模量是指拉伸模量為270-315GPA ;高模量是指拉伸模量超過315GPA ;小絲束(或常規(guī)絲束)1-24K (含) ;大絲束:大于24K 的。定義是靈活可變的,比如大絲束的在向中模的方向前進,就是一個技術可行、對應用有益的方向,因為中??梢詭砀噍p量化。


3.3 國內碳纖維產業(yè)穩(wěn)定增長,實現產業(yè)化仍需進步我國碳纖維產業(yè)起步于1962 年,美日等技術先進國家長期對我國碳纖維產業(yè)保持技術封鎖,我國無法大規(guī)模制造,因此長期依賴進口。但近年來,隨著國內相關扶持政策的出臺和技術的不斷革新,國內碳纖維產業(yè)也在不斷進步,行業(yè)先后涌現了光威復材、中復神鷹、江蘇恒神等領軍企業(yè),突破了碳纖維制造的核心技術,建成了千噸高等高強/百噸高等中模碳纖維產業(yè)化生產體系。我國碳纖維行業(yè)穩(wěn)定增長,但實現產業(yè)化的公司還較少,不同應用領域的公司運行收益差別較大。據中國化工新材料發(fā)展報告統計,國內碳纖維企業(yè)的運行效益如下:1)以航空航天應用為主的企業(yè),以光威復材、中簡科技、太鋼鋼科為代表,經濟效益良好,毛利率高達50%-80%;2)高性能小絲束纖維傳統民用市場,以中復神鷹為代表,已轉虧為盈,有望實現合理的工業(yè)利潤率;3)低成本大絲束企業(yè),以吉林化纖、上海石化、精功集團為代表,隨著規(guī)模的提升有望早日實現扭虧為盈。3.3.1中國碳纖維企業(yè)理論產能較高但銷量較少,行業(yè)集中度高2017 年,經統計全國的碳纖維理論產能為26,000 噸(不統計超過一年不運行,且裝置不穩(wěn)定的企業(yè)),按產能大小劃分:產能千噸以上有7 家公司,包括中復神鷹擴產千噸線一條,吉林精功(精功集團與吉林化纖的合資企業(yè))擴產1500 噸線一條,太鋼鋼科擴產千噸線一條等;產能在500-1000 噸之間有4 家公司; 產能在100-500 噸之間有7 家公司;產能在100 噸以下有2 家公司。然而26,000 噸理論產能中,銷量僅7400 噸,銷量/產能比為28.5%;國際的銷量/產能比為57.2%,去除中國因素,其他國家的銷量/產能比為63.4%,提升銷量/產能比是重要任務。2017 年,產業(yè)集中度在加速,7 家千噸級碳纖維企業(yè)的理論產能已經占到全國的84.8%,產業(yè)集中度在今后幾年還會加速。3.3.2國內碳纖維龍頭企業(yè):中復神鷹、光威復材、中簡科技等國內碳纖維企業(yè)發(fā)展方向各不同。中復神鷹走的是市場自由競爭下、高性能、特色小絲束之路,裝備的國產化程度高,與同類企業(yè)對比具有成本優(yōu)勢。江蘇恒神與康得新集團均走的是深入應用的全產業(yè)鏈建設思路;恒神去年在軌道交通的研發(fā)上取得重大進展;康得復材在汽車應用取得實質性進展。光威復材、中簡科技、太鋼鋼科均是以航空航天為核心效益資產,并努力向工業(yè)領域進軍。光威復材既是纖維企業(yè),也是中國最大的碳纖維應用單位,其強勁的自身應用需求,有助于提升工業(yè)級碳纖維的制備水平。浙江精功集團是以碳化及復材為特色的新銳企業(yè),去年的產能到3500 噸,銷售業(yè)績可觀。2018 年底,計劃新增3000 噸產能。中簡科技2019 年3 月26 日,中簡科技創(chuàng)業(yè)板IPO 成功過會。中簡科技是一家專業(yè)從事高性能碳纖維及相關產品研發(fā)、生產、銷售和技術服務的高新技術企業(yè),現為國內碳纖維龍頭企業(yè),在業(yè)內樹立了自主創(chuàng)新的標桿,其目前生產的ZT7 系列(高于T700 級)高性能碳纖維及碳纖維織物,現已應用于我國最先進的戰(zhàn)機及其它航天航空領域。在接受了常州高新投A 輪投資之后,中簡科技進入高速成長期,經過4 年發(fā)展,2018 年,中簡科技年度扣非凈利潤達1.2 億元。
2013-2018年,全球硅片出貨量穩(wěn)步增長。2017 年全球硅片出貨量為11810 百萬平方英寸,同比增長10.0%;2018 年全球硅片出貨量為12733 百萬平方英寸,同比增長7.8%。硅片是最主要的半導體材料,歷年來硅晶圓片的市場銷售額占整個半導體材料市場總銷售額的32%~40%。4.3 我國集成電路市場長期嚴重供不應求,進口替代的市場空間巨大隨著5G、新興消費電子、汽車電子、AI、物聯網等下游應用領域的進一步興起,中國對芯片等半導體產品的需求將繼續(xù)擴大。半導體協會數據顯示統計,2017-2020 年全球約有63 座晶圓廠新建,其中約有26 座晶圓廠位于中國大陸,占比高達41.27%。國內晶圓廠的陸續(xù)投產,半導體制造材料的需求也會迎來大爆發(fā),同時競爭加劇將帶來晶圓廠的降成本需求,從而刺激國產設備和國產半導體材料應用的加速。半導體材料主要應用于集成電路,集成電路產業(yè)銷售額近年維持增長20%。根據中國半導體行業(yè)協會統計,2017 年中國集成電路產業(yè)銷售額達到5411.3 億元,同比增長24.8%,2018 年中國集成電路產業(yè)銷售額達到6532.0 億元,同比增長20.7%,預計到2020 年中國半導體行業(yè)維持20%以上的增速。由于我國半導體市場需求巨大,而國內很大一部分不能供給,致使我國集成電路進口額和貿易逆差巨大。近幾年集成電路進口額穩(wěn)定在2000 億美元以上,2017 年我國集成電路進口額為2,587.87 億美元,同比增長12.7%;2018 年,我國集成電路進口額為3104.28 億美元,同比大幅增長20.0%。根據海關總署數據統計,貿易逆差逐年擴大,2010 年集成電路貿易逆差1276.78 億美元;而在2017 年集成電路貿易逆差增長到1932.84 億美元;在2018 年貿易逆差增長到2267.02 億美元;如此大的貿易逆差反映出我國集成電路市場長期嚴重供不應求,進口替代的市場空間巨大。4.4 半導體材料細分領域國際競爭力水平差異較大半導體材料市場可以分為晶圓材料和封裝材料市場。按照產品收入占比情況來看,晶圓制造材料中,硅片及硅基材料收入占比最高為31%,其次依次為光掩模版占比14%、電子氣體占比13%,光刻膠占比5%及其光刻膠配套試劑占比7%。封裝材料中,封裝基板收入占比最高為40%,其次依次為引線框架占比16%,陶瓷基板占比11%,包封材料占比13%,鍵合線占比15%。國內半導體材料細分領域可按競爭力劃分成三大組:第一組為靶材、封裝基板、CMP 拋光材料、濕電子化學品,引線框等部分封裝材料;部分產品技術水準已達全球一流水平且大批量供貨。第二組為硅片、電子氣體、化合物半導體、掩模版; 技術比肩國際,但仍未大批量供貨。第三組為光刻膠,技術和全球一流水平仍存在較大差距。4.4.1上海新昇大硅片將填補國內空白,光刻膠技術門檻最高硅片-最主要的半導體材料,上海新昇大硅片將填補國內空白目前主流的硅片為12 英寸、8 英寸和6 英寸。單晶硅片直徑越大,所能刻制的集成電路越多,芯片的成本也就越低。硅片方面,雖然目前國外廠商仍呈現壟斷態(tài)勢,16 年全球前五大半導體硅片份額高達92%(信越化工27%、SUMCO 26%、環(huán)球晶圓17%、Sitronic13%、LG 9%)。目前,國內8 寸的硅片生產廠商僅有浙江金瑞泓、北京有研總院、河北普興、南京國盛、上海新傲等少數廠商,遠沒有滿足國內市場。上海新昇主要由上海硅產業(yè)集團持股的上海新昇12 英寸大硅片項目從2017 年第二季度已經開始向國內部分芯片代工企業(yè)提供樣片進行認證,并有擋片、陪片、測試片等產品持續(xù)銷售。2018 年上海新昇300mm 硅片的正片已在部分客戶端認證通過。上海新昇總規(guī)劃產能為60 萬片/月,預計在2021 年實現滿產,順利的話這將填補國內空白。光刻膠--半導體領域技術門檻最高光刻膠的研發(fā),關鍵在于其成分復雜、工藝技術難以掌握。目前,LCD 用光刻膠幾乎全部依賴進口,核心技術至今被TOK、JSR、住友化學、信越化學等日本企業(yè)所壟斷。以國際上具有一定競爭實力的京東方為例,目前已建立17 個面板顯示生產基地,其中有16 個已經投產;其中京東方用于高端面板的光刻膠,仍然由國外企業(yè)提供。光刻膠要真正實現國產化難度在于國內缺乏生產光刻膠所需的原材料,致使現開發(fā)的產品碳分散工藝不成熟、碳漿材料不配套。而作為生產光刻膠最重要的色漿,至今依賴日本。因此,必須通過科研單位、生產企業(yè)的協同創(chuàng)新,盡快取得突破。晶瑞股份在國內率先實現IC 制造商大量使用的核心光刻膠即i 線光刻膠的量產,產品采用步進重復投影曝光技術,可以實現0.35μm 的分辨率。
5.3.3全球碳化硅產業(yè)美歐日三足鼎立目前,全球碳化硅產業(yè)格局呈現美、歐、日三足鼎立格局,其中美國一家獨大(全球70-80%的碳化硅半導體產量來自美國公司);歐洲在碳化硅襯底、外延、器件以及應用方面擁有完整的產業(yè)鏈;日本是設備和模塊開發(fā)方面的絕對領先者。阻礙國內第三代半導體研究進展的主要問題有:1原材料瓶頸:制備SiC 晶圓的設備較為空缺,大多需要進口;2原始創(chuàng)新問題:相關科研院所和生產企業(yè)大都難以忍受長期“只投入、不產出”的現狀;3人才隊伍建設問題。但是,與在第一代、第二代半導體材料及集成電路產業(yè)上的多年落后、很難追趕國際先進水平的形勢不同,我國在第三代半導體領域的研究工作和世界前沿的差距相對較小,也積累了一定的基礎,涌現了一批例如天科合達、山東天岳、泰科天潤等在內的優(yōu)秀企業(yè)。5.3.4國內碳化硅產業(yè)龍頭:泰科天潤、山東天岳泰科天潤:國內碳化硅(SiC)功率器件產業(yè)化的領軍企業(yè)泰科天潤作為中國首家第三代半導體材料碳化硅器件制造與應用解決方案提供商,既是碳化硅芯片制造的龍頭企業(yè),也是支撐高端制造業(yè)的新興力量。公司近期成功完成了新一輪的融資,參與的機構有三峽建信、廣發(fā)乾和和拓金資本,已經完成了對泰科天潤近億元的C 輪投資。幾家產業(yè)資本大力進入碳化硅產業(yè),將進一步推動國產碳化硅功率器件在工業(yè)各領域,尤其是新能源光伏逆變、電動汽車和變頻空調等領域,實現更為廣泛的產業(yè)化應用。當前國際碳化硅領域正在步入快速發(fā)展的階段,國際碳化硅生產企業(yè)與上游材料廠商紛紛鎖定長期供貨合同,同時從下游來看,碳化硅功率器件在特斯拉等商業(yè)應用持續(xù)深化,這一方面刺激著國內對于新材料半導體領域的投資熱度,另一方面又警醒中國碳化硅功率器件亟需加大力度、追趕國際同行。山東天岳:全球第4 家碳化硅襯底材料量產企業(yè)山東天岳是全球第4 家碳化硅襯底材料量產的企業(yè),是中國寬禁帶半導體材料領域當之無愧的獨角獸。主要產品技術難度極高,全球僅4 家量產。這家新材料企業(yè)自2010 年建立,僅用8 年的時間就成長為國際先進的碳化硅半導體材料高技術企業(yè),其主要產品碳化硅襯底作為新一代半導體材料的代表,廣泛應用于電力輸送、航空航天、新能源汽車、半導體照明、5G 通訊等技術領域。碳化硅半導體是5G 通訊和物聯網的基礎材料?;诖?,2016 年山東天岳“寬禁帶功率半導體產業(yè)鏈項目”被國家發(fā)展改革委納入《國家集成電路“十三五”重大生產力布局》項目,這也是山東省唯一的納入該重大布局的項目。近期企業(yè)高品質大尺寸寬禁帶半導體碳化硅單晶襯底研發(fā)及產業(yè)化等三個項目列入山東省新舊動能轉換重點工程項目,將成為新舊動能轉換的有力助推器。
2、新材料產業(yè):科創(chuàng)板的推出帶來歷史性發(fā)展機遇
與傳統材料相比,新材料產業(yè)具有技術高度密集,研究與開發(fā)投入高,產品附加值高的特點。因技術壁壘較高,現階段的很多企業(yè),普遍存在資金匱乏的難題,也正因為如此,新材料行業(yè)是一個迫切需要和資本結合的產業(yè),而科創(chuàng)板的推出對中國新材料企業(yè)或將是一次歷史性的發(fā)展機遇。化工新材料是指先進高分子材料,包括五大類:高性能樹脂、特種合成橡膠、高性能纖維、功能性膜材料、電子化學品。新材料廣泛應用于國防軍工、航空航天、軌道交通、信息產業(yè)、新能源汽車、健康醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興產業(yè),是推動經濟高質量發(fā)展和支撐我國由石油化工大國向強國跨越所需的重點關鍵領域。根據目前我國的產業(yè)分工,具體細分領域如下: 新材料產業(yè)規(guī)模:2017 年我國化工新材料產業(yè)規(guī)模達到2800 億元,市場總消費規(guī)模約為5000 億元,進口額約2300 億元。按產量統計,2017 年國內產量約為1894x104t,消費量達2930x104t,自給率僅為64%(據中國化工新材料產業(yè)發(fā)展報告(2018)統計)。新材料“十三五”規(guī)劃和中國制造2025 等政策將繼續(xù)推動新材料產業(yè)快速發(fā)展,十三五期間我國新材料產業(yè)將穩(wěn)步增長,年均增速保持在25%左右。"十三五〃時期化工新材料重點發(fā)展領域包括:高性能纖維(碳纖維)、電子化學品(集成電路用電子化學品、聚酰亞胺薄膜)、工程塑料、氟硅材料、功能性膜材料、生物基材料、3D 打印材料。其中高性能纖維:截止2017 年,我國高性能纖維總產能約為12x104t,產能規(guī)模已居世界前列,產量約為9x104t,自給率72.4%。其中碳纖維方面,T300、T700 級碳纖維已實現產業(yè)化,M40、M40J 等高強高模碳纖維已具備小批量制備能力,已涵蓋高強、高強中模、高模、高強高模四個系列碳纖維。

3、碳纖維產業(yè):科創(chuàng)板、“十三五”新材料重點領域,國家戰(zhàn)略布局
我國積極鼓勵碳纖維產業(yè)發(fā)展,高性能纖維是科創(chuàng)板重點領域之一,在“十三五” 期間,我國對化工新材料行業(yè)提出三大發(fā)展方向:其中高性能碳纖維作為關鍵戰(zhàn)略材料之一被提及。碳纖維美日技術領先,中國已意識到其重要性,開始戰(zhàn)略布局。碳纖維最優(yōu)異特點是相對于鋁、鋼等金屬結構材料具有極高的比強度和比剛度,目前是一種理想的輕質高強度航空航天結構材料。3.1 碳纖維:應用廣泛,市場前景廣闊被譽為新材料之王的碳纖維,具有強度高、模量高、密度低等優(yōu)異性能,是一種含碳量在90%以上的高強度、高模量的新型纖維材料。碳纖維“外柔內剛”,柔軟可加工,質量比鋁輕,強度卻高于鋼鐵,對支撐我國制造業(yè)轉型和保障國防安全等方面具有重要意義。碳纖維作為新型復合材料廣泛運用于航空航天、汽車輕量化、工業(yè)智能化、核能利用、海洋工程、軍事工業(yè)、醫(yī)療器材等方面,市場前景廣闊。就最主要的航空航天應用領域來說,1)在商用飛機領域,以空客A320 為代表,碳纖維復合材料占比超50%。相比于鋁合金,用碳纖維復合材料來制造飛機結構,可減重20%~ 40%。2)在航天領域,復合材料廣泛應用于航天器結構件,包括衛(wèi)星中心承力筒、各種儀器安裝結構板等。在運載火箭上可用于火箭的排氣錐體,發(fā)動機的蓋、燃燒室殼體、噴管、喉襯、擴散段,以及整流罩等部位,與鋁合金相比重量可減輕10%~25%。航空航天領域對“輕量化價值”的追求不止,碳纖維追求高強、高模、高韌的發(fā)展趨勢也不會停止。3.2 國際碳纖維市場為日、美企業(yè)所壟斷3.2.1主要碳纖維企業(yè)集中在日美,廠家紛紛擴產國際碳纖維市場為日、美企業(yè)所壟斷。日本是全球最大的碳纖維生產國,其碳纖維在技術水準、質量和數量上均處于世界領先地位。主要碳纖維生產企業(yè)有:日本的東麗、東邦、三菱,美國的赫氏、氰特,德國的西格里,土耳其的陶氏阿克薩等企業(yè)。小絲束產能主要集中在日本企業(yè),而大絲束產能主要集中在歐美。2017 年全球碳纖維總產能約為14.71 萬噸,其中東麗公司產能為2.71 萬噸,占比18%,遠超其他碳纖維廠家。2015 年初,東麗收購美國第一大大絲束生產商卓爾泰克,成功進入低成本大絲束碳纖維領域,成為當之無愧的碳纖維巨無霸。未來三年擴產情況近年來市場形勢較好,國內外碳纖維廠家紛紛擴產,預計18/19/20 年碳纖維理論產能將達到16.18/17.80/19.58萬噸。主要碳纖維廠家擴產情況如下(據中國化工新材料產業(yè)發(fā)展報告統計): 海外:東麗公司:1)17 年宣布擴產計劃—卓爾泰克體系的匈牙利工廠產能從1.0 萬噸提升到1.5 萬噸,墨西哥產能從0.5 萬噸提升至1.0 萬噸。2)由于波音等航空航天用戶及亞洲市場用戶增加,在韓國和美國分別擴產2000t 和2500t 小絲束產能。東邦公司:17 年宣布3.2 億美元擴建計劃—日本原絲產能和美國南加州碳化工廠,計劃2020 年生產。三菱公司:計劃18 年投資1.22 億美元、2000t 產能大絲束產品。陶氏阿克薩公司:計劃18 年擴產3500t。國內:康得新集團、精功集團、中復神鷹、上海石化等宣布擴產計劃,預計18-19 年新增產能12500 噸。





4、半導體材料:國內長期供不應求,進口替代需求大
半導體材料是指電導率介于金屬與絕緣體之間的材料,是制作晶體管、集成電路、電力電子器件、光電子器件的重要材料。半導體材料市場可以分為晶圓材料和封裝材料市場。其中,晶圓材料主要有硅片、光掩膜、光刻膠、光刻膠輔助設備、濕制程、濺射靶、拋光液和其他材料。封裝材料主要有層壓基板、引線框架、焊線、模壓化合物、底部填充料、液體密封劑、粘晶材料、錫球、晶圓級封裝介質和熱接口材料。4.1 政策與資金雙重推動,提高集成電路國產化率迫在眉睫在政策與資金的雙重推動下,國內半導體產業(yè)將迎來快速發(fā)展。2015 年,隨著《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》等一系列政策落地實施,國家集成電路產業(yè)投資基金開始運作,中國集成電路產業(yè)保持了高速增長。《國家集成電路產業(yè)發(fā)展綱要》和《中國制造2025》文件中明確提出:到2020 年,集成電路產業(yè)與國際先進水平的差距要逐步縮小,全行業(yè)銷售收入年均增速要超過20%。2020 年中國芯片自給率要達到40%,2025 年要達到50%。目前我國集成電路的自給率極低,提高集成電路的國產化率迫在眉睫。我國集成電路的自給率至2017 年僅達到10%。WSTS(全球半導體貿易統計組織)預測在2020 年中國芯片自給率為15%,而根據國家對集成電路產業(yè)發(fā)展的規(guī)劃,要求2020 年國內芯片自給率要達到40%,因此提高集成電路的國產化率任務緊迫。4.2 全球半導體材料行業(yè)發(fā)展向好,硅片出貨量穩(wěn)步提升2017 年,全球半導體材料市場恢復增長,銷售額達到469.3 億美元,同比增長9.60%。其中,晶圓制造材料和封裝材料市場規(guī)模分別為278.0 億美元和191.1 億美元。中國大陸半導體材料近年來穩(wěn)步增長,2017 年半導體材料銷售額達到67.2 億美元,同比增長12.06%。中國大陸半導體材料占全球比重逐年小幅上升,2017 占比為16.24%。
5、硅基新材料:我國轉型硅材料強國,碳化硅半導體蘊藏巨大潛力
5.1 硅基材料應用廣泛且重要,我國正從硅材料大國向強國轉型硅原子有4 個外圍電子,和同族的碳(C)元素相比,化學性質較為穩(wěn)定,活性較低,在常溫下,除氟化氫(HF)以外,很難與其他物質發(fā)生反應。在物理性質方面,其原子結構也決定其有一定的導電性,但由于硅晶體中沒有明顯的自由電子,導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。硅元素極為常見,在地殼中是第二豐富的元素(占25.7%),一般以復雜的硅酸鹽或二氧化硅等化合物形勢廣泛存在于自然界中。硅基材料產品類型繁多,可分為無機硅和有機硅類,被廣泛應用于航空航天、電子電器、建筑、運輸、能源、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療、農業(yè)等行業(yè)。主要領域有:1)高純半導體:高純的單晶硅是重要的半導體材料,可應用于各種集成電路、光伏電池等;2)合金:硅可以用于同其他金屬結合制備合金,用以提升原有性能,如硅鐵合金、硅鋁合金等;3)陶瓷:制備成陶瓷材料,作為耐高溫和結構材料,如碳化硅和氮化硅;4)光導纖維通信材料:純二氧化硅可拉制出高透明度的玻璃纖維,是光導纖維通信的重要材料;5)有機硅化合物:是指含有C-Si 鍵、且至少有一個有機基團是直接與硅原子相連的化合物,其產品按形態(tài)不同,主要分為硅橡膠、硅樹脂、硅油和硅烷偶聯劑。我國是硅材料生產大國,但在高端領域仍與國際一流水平有差距。我國硅產業(yè)的發(fā)展始于1957 年,當時在蘇聯幫助下在遼寧建成并投產第一個工業(yè)硅單相雙電極爐。經過60 多年發(fā)展,我國硅產業(yè)已基本形成以有機硅、高純硅、納米硅材料、工業(yè)硅、高純石英為支柱的完整體系。從規(guī)模上看,我國已成為全球硅材料生產大國,其中17 年國內工業(yè)硅和有機硅單體總產能占全球比重分別高達78% 和53%,硅產業(yè)蓬勃發(fā)展也帶動了像合盛硅業(yè)、新安股份這樣優(yōu)秀企業(yè)的崛起。但是,在某些高端領域,例如半導體材料、硅基電池材料以及有機硅新材料等高附加值產品方面的技術積累、人才儲備、應用規(guī)模上同國際先進水平仍有一定的差距。我國硅產業(yè)發(fā)展的優(yōu)劣勢:我國硅產業(yè)快速發(fā)展的核心優(yōu)勢是成本,主要體現在較低的資源(能源)價格、環(huán)境成本、資金成本以及較為充足的人力資源儲備。劣勢則主要在于技術和服務方面,具體包括企業(yè)競爭力總體偏弱,尚無世界級品牌,國際影響力不足;尚未掌握核心技術,環(huán)境安全和健康理念落后,歷史欠賬過多。從產業(yè)鏈角度看,若我國未來要完成從世界硅材料大國向強國轉型,硅化工的產業(yè)升級之路勢在必行。在我國硅產業(yè)完善的中上游配套基礎上,注重研發(fā)和應用高端、高附加值的硅化工產品是擺在我們面前的核心議題。5.2 我國硅基新材料發(fā)展的主要相關政策1)2017 年11 月20 日,發(fā)改委印發(fā)《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃(2018-2020 年)》,在重點領域新材料關鍵技術產業(yè)化中提到:a.加快先進金屬及非金屬關鍵材料產業(yè)化,其中包含高性能硅鋼、高性能氮化硅陶瓷材料;b. 加快先進有機材料關鍵技術產業(yè)化,其中包含高性能氟硅樹脂及關鍵單體、氟硅橡膠;c.提升先進復合材料生產及應用水平,其中包含碳化硅纖維及應用。2017 年12 月26 日,發(fā)改委印發(fā)了《新材料關鍵技術產業(yè)化實施方案》,將“三年行動計劃”中的材料進一步細化。2)2018 年9 月28 日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2018 年版)》,目錄中提及的硅基材料如下所示,可分為1半導體材料(電子級多晶硅、碳化硅外延片和單晶襯底、大尺寸硅電極和硅環(huán)產品);2硅基電子化學品(超高純化學試劑、特種氣體、電子膠有機硅材料);3硅基電池材料(硅碳負極材料);4特種玻璃及陶瓷材料(高硅鋁酸鹽蓋板玻璃、高性能氮化硅陶瓷材料、碳化硅陶瓷膜過濾材料);5高性能纖維及復合材料(二元高硅氧玻璃纖維制品、耐高溫連續(xù)碳化硅纖維);6其他(聚硼硅氧烷改性聚氨酯材料)。硅基新材料產品種類繁多,結合政策看,半導體材料、硅基電子化學品、硅基電池材料、有機硅新材料(有機硅電子膠、高性能硅樹脂、特種硅橡膠及彈性體) 是未來發(fā)展的重點領域。下文選取了碳化硅半導體材料對其市場規(guī)模、目前存在的機遇和挑戰(zhàn)進行闡述和探討。5.3 第三代半導體材料——碳化硅SiC 5.3.1碳化硅半導體產業(yè)蘊藏巨大潛力,目前被少數發(fā)達國家壟斷碳化硅半導體是繼第一代半導體(硅Si)和第二代半導體(砷化鎵GaAs)后的第三代半導體材料。性能方面,以碳化硅為代表的第三代半導體材料擁有更高的禁帶寬度、擊穿電場和熱導率,其優(yōu)越性能使其在微波功率器件領域應用中蘊藏巨大前景,非常適用于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的電子器件。因此,日、美、德、俄等國都在花大力研究,目前被少數發(fā)達國家壟斷封鎖并對我國實施禁運。碳化硅半導體的完整產業(yè)鏈包括:碳化硅-晶錠-襯底-外延-芯片-器件-模塊,其下游應用包括半導體照明、電子電力器件、激光器和探測儀以及其他應用。5.3.2碳化硅半導體市場規(guī)模有望快速增長碳化硅器件正在廣泛應用于電力電子領域中,典型市場包括軌交、功率因數校正電源(PFC)、風電(Wind)、光伏(PV)、新能源汽車(EV/HEV)、充電樁、不間斷電源(UPS)等。根據法國知名電子供應鏈市場研究機構Yole 數據,預計到2020 年全球SiC 應用市場規(guī)模將達到5 億美元,而到2022 年市場規(guī)模將會進一步達到10 億美元,其中2016-20 年的復合增速為28%,同時隨著下游電動車產業(yè)驅動,2020-22 年的復合增速將達到40%。