电子复合功能材料在智能手机中的应用

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电子复合功能材料在智能手机中的应用

电子结构功能性器件行业经过多年的发展,生产技术已趋于成熟,冲压、模切等通用技术本身不存在太高的操作门槛。但随着功能性器件行业产品迭代速度加快,产品出现定制化、异形化、高精密度、多功能复合等特点,简单的冲压模切加工或单一材料单一功能规格形状的传统型功能性器件产品已不再能够满足当前行业的技术要求,行业对产品设计、材料复合、加工精度、工艺开发、质量稳定性等方面的技术门槛越发提高。

电子结构功能性器件行业的上游企业主要为胶带、保护膜、泡棉和离型材料等原材料生产企业。胶带、保护膜等属于常规原材料,具有通用性。功能性器件企业的上游原材料生产和供应企业众多,原材料的市场供应较为充足。上游行业对功能性器件行业的影响主要体现在材料选择和价格上。从材料选择上看,上游新材料的不断出现会给功能性器件企业在材料复合、工艺创新和产品的应用拓展上提供更多可能性,促进功能性器件企业产品品类的不断丰富和技术水平的不断提高。从价格上看,全球石油市场价格通过对塑胶粒子的价格影响决定了原材料行业的价格波动。而原材料价格的变化则直接影响生产成本和利润水平。

电子元器件

电子结构功能件产品根据终端产品具体应用区域的不同,具体可以分为应用于消费电子和新能源汽车的电池电芯和电池包的电池类功能性器件、应用于笔记本电脑结构件模组的结构类功能性器件以及应用于显示屏、防护玻璃等光学类零组件的光学类功能性器件。

1、电池类功能性器件

人电池类功能性器件主要是为智能手机、平板电脑等消费电子和新能源汽车的电池电芯及电池包实现内、外部的绝缘、保护、固定、粘贴、缓冲等功能的器件。

电池类功能性器件按实现的主要功能可细分为绝缘类功能性器件、保护类功能性器件、结构固定类功能性器件、粘贴类功能性器件、缓冲类功能性器件,具体产品如下:

(1)绝缘类功能性器件

应用在锂电池中的绝缘类功能性器件主要包括绝缘胶纸、绝缘片等,其能够在锂电池及其它电子元器件之间起到绝缘及屏蔽作用,可避免锂电池发生短路、漏电等故障。

(2)保护类功能性器件

应用在锂电池中的保护类功能性器件主要包括各类规格的保护膜及顶贴片,其主要实现对锂电池相关产品及生产制程的防护功能。

(3)结构固定类功能性器件

应用在锂电池中的结构固定类功能性器件主要包括底托片、绝缘罩板等,其主要实现锂电池电芯与电池包在其安装区域的固定及支撑。

(4)粘贴类功能性器件

应用在锂电池中的粘贴类功能性器件主要包括单/双面胶带等,其主要起到替代传统铆钉、螺丝等机械紧固器件,从而实现锂电池内外部各器件间的物理连接、固定、支撑作用的功能。

(5)缓冲类功能性器件

应用在锂电池中的缓冲类功能性器件主要包括泡棉、缓冲垫,其主要起到避免各部件间的震动传导及密封、吸收冲击能量、压缩填补空隙等作用。

2、结构类功能性器件

结构类功能性器件系笔记本电脑的重要零组件,其主要应用于笔记本电脑的结构件中,以实现外部塑形、支撑以及内部保护、导电导热、粘贴、缓冲等功能需求。主要结构类功能性器件产品具体应用情况如下:

结构类功能性器件按实现的主要功能可细分为结构固定类功能性器件、保护类功能性器件、导电导热类功能性器件、粘贴类功能性器件、缓冲类功能性器件,具体产品如下:

(1)结构固定类功能性器件

应用在笔记本电脑的结构固定类功能性器件主要包括面框贴片、触摸板贴件及内部件麦拉等,主要为笔记本前框、触摸板及内部结构件等提供支撑、固定的作用。其中,面框贴片是在笔记本电脑产品轻薄化趋势下,针对传统的注塑件面框结构件的优化替代,可在保证美观、保护功能和承载结构的基础上,有效减少笔记本电脑屏幕的厚度及重量。

(2)保护类功能性器件

应用在笔记本电脑的保护类功能性器件主要包括保护膜、喇叭网等,其中:保护膜主要实现对前框、触摸板相关产品生产制程进行防护,实现防刮、防尘等功能;喇叭网主要用于笔记本电脑喇叭、听筒的防尘保护。

(3)导电导热类功能性器件

应用在笔记本电脑的导电导热类功能性器件主要系导电泡棉、铜箔、铝箔等,其主要用于增强笔记本内部各电子元器件之间的电能传导,防止因静电产生超高电压进而击穿电子元器件。

(4)粘贴类功能性器件应用在笔记本电脑的粘贴类功能性器件主要系单/双面胶带,其主要用于替代传统铆钉、螺丝等机械紧固器件,实现电子元器件之间的物理连接、固定、支撑作用。

(5)缓冲类功能性器件

应用在笔记本电脑的缓冲类功能性器件主要系不同规格的泡棉,其主要起到避免各部件间的震动传导及密封、吸收冲击能量、压缩填补空隙等作用。

3、光学类功能性器件

光学类功能性器件主要应用于手机、平板等消费电子产品光学类零组件中,具体应用情况如下:

光学类功能性器件主要包括扩散片、防爆膜、遮光胶带等。其中:扩散片主要利用光通过不同介质扩散层会发生折射、反射和散射现象的原理,从而达到屏幕显示光线均匀、细腻的效果;防爆膜主要用于手机等智能终端玻璃盖板的防爆防护;遮光胶带主要作用系防止显示屏漏光。

主要功能性膜材料

功能高分子材料源于20世纪60年代末期,通过在高分子上修饰反应基团,使其具有化学反应活性、催化活性、导电性及生物相容性等特殊功能。相较于传统高分子材料,功能高分子材料不仅具备理化特性,还因经修饰的特殊基团而具有其他特殊性能,备受瞩目。

功能高分子材料兼具传统高分子材料的性能和特殊修饰基团带来的特性,按功能特性可以分为具有反应型、光、电、生物医用、环境降解、形状记忆、吸附分离、液晶、导热等功能的高分子材料,按照结构可以分为主链型、侧链型和接合型3种。

在电子功能结构件里面,除了金属和注塑件外,功能高分子膜材占了主要部分。从产品类型看,聚酯膜消费总量遥遥领先,超98%,是功能性膜材料的主要产品。含氟膜、聚酰亚胺膜等,占比仅1.6%,但其市场规模占比高达18%,高的技术门槛与高昂的单价,及在特定应用领域的不可替代性,决定了其巨大的发展潜力。

聚酯膜

聚酯薄膜(PET)是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经拉伸制成的薄膜材料。

作为当前工业中间材料和未来战略性新兴产业中重要的新材料,聚酯薄膜是一种绿色、环保、综合性能优异的高分子薄膜材料。其具有优异的物理性能、化学性能及尺寸稳定性、透明性、可回收性,可广泛的应用于磁记录、感光材料、电子、电气绝缘、工业用膜、包装装饰、屏幕保护、光学级镜面表面保护等领域。

电子元器件

国外代表企业有日本东丽、帝人-杜邦、韩国SKC、伊士曼、三菱、3M等该拥有核心技术,掌握着市场的话语权。

中国聚酯薄膜行业生产阶段代表企业有裕兴股份、和顺科技、双星新材、国风新材、东材科技、大东南、长阳科技、激智科技、华信新材等,多集中于通用膜,特种功能性薄膜技术难以供应,部分高性能聚酯薄膜品种仍依赖进口。

含氟膜

含氟聚合物是指高分子聚合物中与C-C键相连接的氢原子全部或部分被氟原子所取代的一类聚合物。

由于氟原子具有较低的极化率、最强的负电性,较小的范德华半径。因而与其他常规聚合物相比,含C-F基团的氟聚物常具有多方面的优异性,如耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性、耐溶剂性、低可燃性、高透光性、低磨擦性、低折射率、低表面能、低吸湿性和超强的耐氧化性等。

含氟膜市场整体专业化程度高,生产企业往往具备较高的技术积累和产业链集成基础。目前全球主要的生产企业多集中于美、日等发达国家,如戈尔(PTFE膜)、科慕(PFA膜、ETFE膜、FEP膜);杜邦(PVF膜);霍尼韦尔(PCTFE膜);阿科玛、吴羽、索尔维(PVDF膜)等。

聚酰亚胺膜

聚酰亚胺(PI)是指分子结构主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物,聚酰亚胺是一个非常庞大的家族,高性能PI的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。

PI具有最高的阻燃等级、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、低介电常数和高电绝缘等,被誉为“21世纪最有希望的工程塑料之一”。广泛应用于柔性线路板、消费电子、高速轨道交通、风力发电、5G通信、柔性显示、航天航空等多个领域。

电子级PI薄膜因价格高昂,技术壁垒高,也被称为“黄金薄膜”。其产业集中度较高,目前主要由美国杜邦、日本东丽、日本钟渊化学、韩国SKC、日本宇部兴产(Ube)等企业垄断。

行业发展情况

1、功能性器件行业概况

功能性器件是指在终端产品有限空间内实现防护、粘贴、固定、缓冲、屏蔽、防尘、绝缘、散热等特定功能的产品。功能性器件能够替代螺丝等传统机械零件使终端产品更加轻薄化、多功能化。功能性器件是保证下游终端产品能够正常运作的重要辅助性器件,其性能和品质的好坏直接影响着终端产品的质量、可靠性、性能以及使用寿命等。

功能性器件性能多样、应用广泛,应用领域涉及经济社会发展的方方面面,主要包括消费电子、新能源汽车、工业电子、医疗电子等领域,功能性器件行业的发展与其下游行业发展息息相关。

电子元器件

消费电子功能性器件主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品的电池、结构件、光学类零组件中,在电池、结构件及光学类零组件中发挥绝缘、保护、固定、粘贴、缓冲等作用;新能源动力电池功能性器件主要应用于新能源汽车的电池,为新能源汽车的动力电池起到绝缘、保护、固定等作用。由于终端产品种类繁多、更新迭代较快,且终端产品具体应用区域各异,故功能性器件定制化程度较高,产品种类繁多。

2、功能性器件行业的市场规模、竞争格局和市场化程度

(1)功能性器件行业的市场规模

功能性器件主要应用于消费电子和新能源汽车两大领域,行业下游客户主要为消费电子、新能源汽车零组件生产企业及制造服务企业。近年来,作为国家大力发展和着重培育的战略新兴支柱行业,消费电子行业和新能源汽车行业逐步成长为我国社会经济中产业链辐射长、资源集成度高和技术进步快的重点产业领域。同时,在物联网、5G和新能源电池等技术的不断发展和普及的推动下,消费电子行业和新能源汽车行业进入不断升级换代的快速发展新时期。功能性器件行业是消费电子行业和新能源汽车行业的重要辅助和配套行业,行业的市场容量、发展空间、技术发展方向等与下游应用行业紧密相连。

(2)功能性器件行业的竞争格局和市场化程度

功能性器件行业是市场化程度高、竞争充分的行业。国内的功能性器件生产企业众多且下游客户对于功能性器件的定制化需求不同。因此,国内的功能性器件生产厂商形成了稳定的下游客户群体和细分应用领域。

一方面,我国功能性器件行业受下游行业产业分布较为集中的影响,消费电子领域和新能源汽车领域产业集聚的珠江三角洲、长江三角洲和环渤海地区,也聚集了大量为前述客户提供配套功能性器件的生产厂家,功能性器件行业地域分布较为集中。

另一方面,随着消费者对于消费电子和新能源汽车等终端产品的性能、质量、安全性等要求越来越高,下游客户对于功能性器件生产厂商也普遍采用严格的供应商准入+长期合作的模式。生产规模大、技术水平高、响应速度快的功能性器件生产商将获得更多优质、强大的客户资源推动行业向专业化、高附加值化的方向发展。

下游行业市场规模、竞争格局和发展趋势

(1)消费电子行业概况

1)智能手机市场

①市场规模

近年来,随着智能手机的逐渐普及,智能手机市场进入存量时代,智能手机的市场需求以更新换代为主。同时,智能手机行业的集中度也进一步提升,全球前五大厂商的市场份额由2015年的56.4%提升至2021年的71.0%。但伴随着5G时代的渐行渐近,“5G换机”的消费期待为智能手机市场规模新一轮的爆发增长奠定坚实的基础。5G技术的应用,为智能手机市场发展注入了新的活力,5G智能手机将成为智能手机未来的发展方向。

2011年-2021年,全球智能手机出货量由4.95亿台增长至13.58亿台,年复合增长率约10.62%。同时,中国已成为全球重要的智能手机市场,2021年国内智能手机出货量达到3.43亿台,占全球手机出货量的比例约为25%。随着国内疫情防控的常态化,我国智能手机产业链整体已回归正常,各大手机厂商产能逐渐恢复,国内消费者的消费热情也将逐步提升,智能手机的需求将在未来逐步稳定释放。

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②竞争格局

2019年和2020年,三星、苹果和华为是牢牢占据全球智能手机市场占有率前三名的手机品牌。三星和苹果因其不断创新和独特的设计而在全球智能手机市场持续占据领先份额,而华为则因美国的不断制裁面临着挑战。另外,随着小米、OPPO、vivo等国产智能手机品牌的崛起,国产智能手机品牌的市场占有率亦逐步跻身世界前列。

③发展趋势

A、5G技术的进一步应用,推动智能手机行业稳定增长

2019年我国步入5G商用的时代,5G技术的不断发展、成熟对智能手机的品质性能、应用场景等提出新的需求和技术要求。5G将会是人类未来技术革命的重要支撑和方向,而智能手机会是5G运用最为广泛的终端场景。5G技术带来的万物互联将成为下一个10年智能手机硬件和应用创新的主要动力。未来,对5G升级体验的需求将促使大量智能手机用户在未来2-3年进行换机。

B、智能手机行业集中度不断提升,中国智能手机品牌积极探索海外市场

从全球智能手机出货量数据来看,三星等前五名市场占有率智能手机品牌近年来合计出货量份额均占比在70%以上,市场集中度持续处于高位。而国内智能手机市场的“头部集中”现象更为明显,2021年国内智能手机出货量前五名品牌瓜分了国内市场84%以上的份额。

随着国内智能手机市场寡头竞争的进一步加剧,积极布局出海成了国内智能手机品牌稳住市场份额,销售持续增长的重要举措。小米与vivo成为出海较为成功的国内智能手机品牌,2020年,小米在其国内智能手机出货量略有下滑的情况下其全球智能手机出货量大涨17.6%,成为2020年增长最为迅速的智能手机品牌。同样,2020年,vivo国内智能手机出货量降幅较为明显,但海外市场却成为vivo稳住其全球市场份额的重要市场;2021年,小米、vivo等在亚洲欧洲等海外市场均有亮眼表现,海外市场已成为中国智能手机品牌必争之地。

C、抢占高端市场已经成为近年来国内智能手机行业的最大风向

近年来,众多国产智能手机品牌通过品牌形象升级、产品系列升级等举措紧盯高端市场。从国内分档位机型出货量数据看,2020年高端机型的出货量占比接近24%,相较2019年占比增长超5%。从分品牌数据看,华为等头部品牌高端机型出货量占比在2019年和2020年均有不同程度增加。其中,华为仍是高端机型出货量占比最高品牌,而小米则将2020年高端机型出货量占比提升超10%。

2)平板电脑市场

①市场规模

平板电脑是一种小型、方便携带的个人电脑,以触摸屏作为基本的输入设备。作为新兴的智能终端,相比笔记本电脑,平板电脑具有体积小、方便携带、应用更广泛且可在移动中完成所有功能运行的优势。自苹果推出iPad以来,平板电脑在全球的销量持续火爆,但因产品本身使用寿命较长、大屏手机替代等原因自2015年以来平板电脑全球出货量有所下滑。但2020年新型冠状病毒疫情的爆发带来的在线教育、居家办公等需求的增长,将全球平板电脑市场需求下降的趋势扭转。同时,随着消费者对于平板电脑近年来的发展进步和技术升级有了新的认识和体验,平板电脑的使用场景和使用频率将比疫情之前显著提高,平板电脑的市场需求也将进一步的增长。

2015年至2021年全球平板电脑出货量分别为2.07亿台、1.75亿台、1.64亿台、1.46亿台、1.44亿台、1.64亿台和1.68亿台。平板电脑市场规模将因为教育、娱乐等需求的增长、更多行业参与者的进入以及更有竞争力的新品发布,未来会持续保持增长态势。

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②竞争格局

2019年至2021年,苹果、三星、华为、亚马逊和联想等前五名品牌持续占据平板电脑市场70%左右的份额,平板电脑市场的品牌集中度较高。但近年来,随着我国科技投入的不断加大,国产平板电脑也取得了不错的发展。国产品牌联想等为满足疫情催生的在线办公等需求,不断布局平板电脑产品,随着其多款极具竞争力的新品陆续上市,国产品牌的平板电脑在头部品牌集中的平板电脑市场仍有较大增长空间。

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③发展趋势

A、平板电脑大屏化、5G化成为趋势

一方面,随着全面屏,挖孔屏等技术的实现,提升屏占比、支持高刷新率、高分辨率以及护眼功能的大屏平板电脑将越来越受欢迎。市场上主流的9-11寸屏幕尺寸的平板电脑市场份额不断扩大,2021年其市场份额接近80%,而未来11寸以上的平板电脑产品也会越来越多,平板电脑屏幕将会往更大化方向发展。

另一方面,平板电脑作为5G应用的重要终端场景之一,也将会随着5G技术的进一步应用而迎来升级换代。目前,云电脑和游戏应用是5G平板电脑常见的消费市场使用场景,5G平板电脑的应用场景依然有限。5G平板电脑未来在消费市场应用的不断丰富以及在商用市场上的应用场景的开发将会带动5G平板电脑市场的持续增长。

B、更多品牌进入平板电脑市场促进平板电脑的功能和应用

进一步升级随着居家办公、休闲娱乐等使用场景的增长,预计2021年更多的硬件终端厂商、互联网公司等涌入平板电脑市场。众多厂商的加入将给市场格局和未来产品发展带来新的竞争,刺激整个平板电脑市场更好更积极的发展。而随着整体市场参与者和用户的不断增加,平板电脑市场各品牌厂商会专门针对平板电脑进行进一步的软件开发和整合,促进平板电脑机型的丰富和改善,这将帮助平板电脑市场规模进一步扩大。

3)笔记本电脑市场

①市场规模

作为以更新换代为主的成熟消费电子品类,笔记本电脑的产品类型相对稳定,绝大部分笔记本电脑的购买需要主要是出于更新换代的目的。自2011年起,受智能手机和平板电脑等可替代消费电子快速普及的冲击,2012年至2017年笔记本电脑出货量整体下滑,下滑趋势较为明显。2020年以来,因新冠疫情而导致的居家办公与在线教育等需求呈现爆发式增长,驱动笔记本市场呈现高速增长态势,这也促进了全球笔记本电脑出货量的逆势回升。2011年至2021年全球笔记本电脑出货量如下图所示:

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②竞争格局

全球笔记本电脑市场头部效应显著,前三大笔记本电脑品牌占据的市场份额在60%以上。截至2021年底,全球前5大笔记本电脑品牌商依次为联想、惠普、戴尔、苹果、宏碁,份额相对稳定,占据市场近80%的份额。与智能手机及平板电脑相比,笔记本电脑市场竞争格局相对稳定,各大品牌市场占有率变动相对较小。

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③发展趋势

A、笔记本电脑的迭代周期不断缩短促进潜在的换机需求进一步释放

需求是行业发展的重要驱动因素,不同的消费需求和产品应用场景决定了笔记本电脑未来市场的发展方向。随着新兴的居家办公、游戏场景、高性能运用场景等应用场景的出现,各大笔记本电脑品牌商纷纷推出超轻薄超窄边框笔记本电脑、主机与键盘分离的笔记本电脑和多屏幕笔记本电脑等新型笔记本电脑。

轻薄型、高性能性笔记本电脑的出现标志着笔记本电脑正向商务化、便携化、专业化方向转型。为满足层出不穷的消费需求和应用场景,笔记本电脑产品系列越来越多,市场细分越来越明确,也导致笔记本电脑的产品迭代周期进一步缩短,潜在的更换需求进一步加大。

B、5G技术和AI技术的发展进一步促进笔记本电脑行业快速发展

5G技术带来的低延迟和高网速使云端承担更多的计算功能,笔记本电脑计算功能模块的减少将导致其机身更加轻薄,进一步加强笔记本电脑的便携性能。

同时,随着AI技术的快速发展,用户与笔记本电脑将会出现全新的互动方式。人脸识别、语音识别、自然语音理解等功能模块的不断增加,笔记本电脑行业也将迎来一次深刻的行业变革。5G、AI等新一代信息技术的应用使物联网成为未来发展的一个重要方向,笔记本电脑强大的性能和多场景适用性也将在万物互联的时代扮演更加重要的角色。笔记本电脑的整体市场规模也将随着5G技术、AI技术的发展进一步扩大。

(2)动力电池行业概况

在全球节能和环保的压力下,减少碳排放、推广新能源汽车已经成为全球各国的发展共识。根据国际能源署发布的《世界能源展望2018》,新能源汽车的普及将有效的减少汽车行业对石油的需求,预计到2040年,全球近半数轿车都会是电动车。2010年,国务院决定“加快培育和发展战略性新兴产业”,将新能源汽车作为七大战略产业之一。

根据GGII数据,中国新能源汽车自2015年以来产销量位居世界第一,保有量占据全球50%。新能源汽车被普遍认为是中国汽车产业弯道超车的重要领域,其将带动相关产业链快速发展,为中国经济发展提供新的推动力。新能源动力电池作为新能源汽车最为关键的核心组件,直接影响新能源汽车的性能,在新能源汽车整车成本中占比超过三分之一,是新能源汽车成本的重要构成因素。对于发行人而言,其电池类功能性器件产品应用于新能源动力电池中,其性能的不断提高和品类的不断丰富为新能源动力电池的质量、安全性等提供保障,从而进一步为新能源汽车的快速发展做出重要的贡献。近年来,全球新能源汽车的蓬勃发展,以中国市场为代表的新能源汽车市场呈爆发式增长态势,使得新能源动力电池超越消费电子电池和工业储能电池,成为锂离子电池中增长最快的部分。1)市场规模①良好的政策导向有助于引领新能源汽车行业长期稳步发展

在政策层面,国务院办公厅于2020年11月印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,提出:“到2025年纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/公里,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右”。此外,财政部、工信部、科技部和发改委于2020年4月23日联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,将新能源汽车国家补贴延续至2022年底。因此,从中长期角度来看,我国产业政策鼓励并支持新能源汽车行业以及新能源动力电池的发展。

②全球“禁燃”政策的制定将加速提升新能源汽车的渗透率

从2016年开始,全球部分国家基于能源安全和环境保护的考量,通过声明或协议的方式支持“禁燃”行动。在全球范围内推动新能源汽车的发展、普及并减少燃油车的销售与使用已成为汽车行业重要发展趋势,这将对新能源汽车以及新能源动力电池的普及和渗透起到重要的推动作用。

③中国新能源动力电池市场规模持续提升随着国内汽车电动化程度的逐步推进,以及动力锂电池在能量密度和安全性方面的提升,叠加新能源动力电池生产技术提高、新能源汽车续航里程增加以及充电配套设施的完善等,近年来新能源动力电池在国内的需求保持快速增长。根据高工锂电论坛的统计,中国2013至2021年新能源动力电池产量由1.4Gwh增加至220Gwh,复合增长率为88.16%。

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2)竞争格局

随着新能源汽车市场的快速发展,新能源动力电池市场规模逐渐扩大。但同时行业洗牌正在加速,头部新能源动力电池厂商垄断了较大比例新能源车企的动力电池供应,小规模新能源动力电池生产厂商面临被边缘化的局面。2019至2021年,全球新能源动力电池前五大品牌的市场份额由75.7%增长至79.5%,行业集中度持续提高。国内以宁德时代、比亚迪、中创新航等为代表的新能源动力电池龙头企业,通过技术升级、建立合资公司等方式深度绑定整车企业,不断扩大订单量和市场份额,强化自身行业地位。全球主要动力锂电池企业2019至2021年装机量市场份额情况如下:

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3)发展趋势

①新能源动力电池产品技术水平将不断提高

由于新能源动力电池的技术迭代主要以新能源汽车的发展需求为导向,因此全方位提高动力电池能量密度、循环寿命和安全性能,降低新能源动力电池成本,从而解决新能源汽车续航里程瓶颈、延长电池使用寿命、加快充电速度并提高安全性,降低新能源汽车生产成本,是新能源动力电池行业的未来发展趋势。

②中国新能源动力电池企业的行业竞争力持续提升

当前大型新能源动力电池企业集中在中国、日本和韩国,日本和韩国企业相较中国企业具有先发优势,但中国新能源动力电池企业近年来已迅速崛起,以宁德时代、比亚迪和中创新航等为代表的新能源动力电池企业已具备全球竞争力。未来在与松下、三星SDI和LG化学的竞争中,中国龙头新能源动力电池企业有望凭借自身的技术和生产优势依托中国完善的供应链体系,争取更大的全球市场份额。

4、市场供求状况及变动原因

功能性器件产品主要应用于消费电子电池、结构件及新能源动力电池等相关零组件,其市场供求及变动状况与下游消费电子行业及新能源汽车行业的市场需求情况呈正相关。消费电子行业方面,手机、平板电脑及笔记本电脑等品类经历多年快速发展历程,市场逐渐趋于饱和,产品出货量增速放缓。

与此同时,AI技术、5G技术等新一代信息技术正迅速发展并普及应用,推动消费电子行业整体出现迭代更新加速、产品功能及形态多样化、无线化的新趋势,使整体消费电子市场需求保持在较高位置,甚至有望激发新的消费热潮并带动市场规模进一步增长。因此,消费电子功能性器件仍将维持较为稳定的需求状况。

新能源汽车行业方面,全球新能源汽车产业链均处于高速爆发期,动力电池作为新能源汽车的三大核心零组件之一,其能量密度、安全性能等技术指标的提升对新能源汽车行业的整体发展起到至关重要的作用,其已成为全球车企、行业相关企业关注、研发和投入的重点。在政府政策的大力支持和引导下,以及充电设施等相关配套产业发展的共同推动作用下,新能源汽车行业将在可预见的未来继续保持高速发展态势,而动力电池作为产业链的重点及核心之一,其增长趋势亦将带动相关功能性器件产品的需求。

5、行业利润水平的变动趋势及变动原因

一方面,行业内功能性器件厂商的利润水平主要取决于其自身研发创新能力、生产技术水平、质量管控能力等综合实力;另一方面,下游终端品牌厂商、制造服务商以及组件生产商的定价趋势、同行业竞争程度、上游原材料供需关系等因素也直接影响了功能性器件行业的利润空间。近年来,下游客户给予功能性器件供应商的利润空间出现收紧趋势,同时在功能性器件供应商间竞争加剧,上游原材料价格上升等因素的催化下,各功能性器件生产商的利润空间不同程度的受到了一定的压缩,功能性器件行业利润水平出现下滑的趋势。

(1)功能性器件企业需拥有技术与生产工艺沉淀

功能性器件产品生产工艺复杂,对研发、生产人员的材料学、自动化工程学、结构工程学的理论基础以及从业经验有较为严格的要求;同时,研发、生产人员需对下游产品技术迭代路线有较为深刻的理解。此外,功能性器件企业需拥有长时间的技术研发和生产工艺沉淀,具备为客户提供定制化服务和适应市场快速变化的能力,可以及时响应下游客户新产品研发迭代和品类扩充的诉求。

(2)客户定制化需求考验企业产品开发和生产工艺优化等技术实力

功能性器件行业的客户订单呈现高度定制化的特点。下游消费电子产品及新能源汽车不断地技术迭代使得客户对功能性产品的产品设计、精密度、轻薄性、品质等要求越来越高,市场和客户不断提出新的要求,不具备较强研发实力和产品设计能力的企业很难与客户形成长期合作关系,同时,功能性器件行业通用的工艺技术已经不能完全匹配客户不断更新的产品需求,随着客户产品精度、复杂程度的提升,产品生产流程已不单单停留在简单的模切加工环节,而是产品材料复合、模具设计、工艺改进以及生产加工等多个环节,生产流程的持续改进和优化成为了企业技术核心竞争力的体现。

产品设计方面,优秀的功能性器件厂商已打破了简单的“来图加工”模式,在产品开发初期便参与到项目中来,与客户共同完成产品设计方案。特别在新产品导入时期,客户一般仅针对特定产品提出定制化需求,给出初步的材料选择、尺寸规格等初步方案,企业在较高的自由度下通过对客户产品的理解和研发技术储备,并结合产品特点、可行性、经济性等综合考虑与客户共同完成具体产品设计方案。

生产流程方面,生产工艺水平不单单停留在模切冲压层面,核心技术主要体现在为满足客户需求,对传统生产工艺的优化改进;为提高精度或切割效果、产品特质化要求等对现有模具的进一步升级;为提高产品表现、提升自动化生产等对生产加工设备的二次开发,这些超出传统模切加工范畴的技术积累已成为了目前第一梯队功能性器件厂商的技术壁垒,支持第一梯队功能性器件厂商,从容面对市场及客户需求的快速变化,进而实现与客户的长期合作。

(3)产品的快速交付需要企业在各研发生产环节具备较高的技术水平

功能性器件产品通常交期较短,且多存在使用方向多样化、规格质量精细化等特点,企业通常面临理解产品开发思路、确定产品生产制程时间紧迫的问题。企业一方面需深化研发、生产、品质和仓储等部门之间协同效应,使企业对客户的产品设计、功能需求、生产流程和交付方式等问题作出快速精准的判断,加快订单的处理速度,进而缩短产品交期;另一方面,功能性器件产品从开发到批量生产需经过产品评估、工程验证、开立模具、样品制作、小批量试投、正式量产等过程,各节点技术水平的高低,决定了功能性器件最终交付产品的精密度和可靠性,因此企业需要在上述各研发、生产环节打磨自身技术水平,从而提升自身产品性能和可靠性,进而增加下游的客户的产品使用粘性。

(4)产品质量控制的高要求需要较高技术水平的背书

功能性器件作为智能手机、笔记本电脑、动力电池等主产品的关键辅料,在主产品中起到绝缘、保护、导电等关键作用,其质量的稳定性直接决定了主产品能否正常使用,因此功能性器件企业通常对产品质量控制、产品良率和产品可靠性要求较为严格;同时,功能性器件企业能否在维持品质稳定的同时实现大批量、经济性生产也是功能性器件供应商做强做大的关键。然而,产品质量控制、良品率和规模经济生产均需企业在包括在研产品储备、量产产品品类、柔性生产工艺等方面拥有较强的技术储备作为依靠。

所以功能性器件产品生产工艺的复杂性、企业对于下游新产品诉求响应的及时性、产品交期和质量的稳定性,均要求功能性器件企业在技术水平方面拥有丰富的储备。

(5)行业淡旺季变化明显

消费电子功能性器件的生产和销售受下游行业需求波动的影响较大。在国内,由于五一假期、十一黄金周、“双十一”网络促销、“双十二”网络促销、春节假期等因素,每年第三、四季度是消费电子产品的销售旺季。消费电子功能性器件作为消费电子产品的上游行业,通常会根据下游消费市场的需求进行提前备货,因此其销售周期较终端产品市场周期会有所提前,通常集中在下半年。

新能源汽车行业属于国家重点发展行业,新能源动力电池属于其重点零部件。受国家政策、厂商宣传力度、消费者新能源汽车认可度提升等因素影响,一般下半年新能源汽车的产销量会明显高于上半年,车企会综合考量各项重要因素,提前备货应对市场需求。因此,新能源动力电池功能性器件作为配套产业具有一定的季节性特征。

主要竞争

1、恒铭达(002947.SZ)

苏州恒铭达电子科技股份有限公司2011年7月成立于苏州昆山市,主要产品为手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备等消费电子产品的功能性器件。主要客户包括富士康、立讯精密、和硕、广达、淳华、嘉联益、泰科电子等。

2、安洁科技(002635.SZ)

苏州安洁科技股份有限公司1999年12月成立于苏州市。公司主要产品包括电脑产品、通讯产品和其它消费电子产品内外部功能性器件,主要客户包括苹果、惠普、摩托罗拉、华硕、索尼、戴尔、RIM、富士康等多家笔记本电脑和手机的品牌终端厂商及代工商。

3、鸿富瀚(301086.SZ)

深圳市鸿富瀚科技股份有限公司2008年2月成立于深圳市,主要产品为消费电子功能性器件及自动化设备,其中消费电子功能性器件广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴、家用智能设备等消费电子产品及其组件。主要客户包括富士康集团、鹏鼎控股、欧菲光、村田公司、安费诺集团、京东方、立讯集团、正崴集团以及苹果、微软、亚马逊、华为、小米等知名消费电子终端品牌商。

4、博硕科技(300951.SZ)

深圳市博硕科技股份有限公司2016年8月26日成立于深圳市,主要产品为电子产品功能性器件和夹治具及自动化设备,其中,电子产品功能性器件广泛应用于智能手机、智能穿戴设备和汽车电子。主要客户为富士康、比亚迪、欧菲光、鹏鼎科技、歌尔股份、信利光电等。

5、达瑞电子(300976.SZ)

东莞市达瑞电子股份有限公司2003年9月16日成立于东莞市,主要产品为消费电子功能性、相关3C智能装配自动化设备,其中消费电子功能性主要应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴电子产品、智能音箱等消费电子产品。主要客户为三星视界、鹏鼎控股、伟易达、安费诺、美律电子、华通电脑、台郡科技、歌尔股份、立讯精密等业内领先或知名的电子核心组件生产商、制造服务商。

6、六淳科技(在审企业)

东莞六淳智能科技股份有限公司2015年12月成立于东莞市,主要产品为电子产品精密功能器件,应用领域涵盖平板电脑、智能手机、笔记本/台式电脑、可穿戴电子设备等、新能源汽车电池等不同的电子产品。产品最终应用于苹果、华为、小米、OPPO、vivo、三星等品牌的终端电子产品。

7、可川电子(603052.SH)

苏州可川电子科技股份有限公司成立于2012年3月15日,主营业务为功能性器件的设计、研发、生产和销售。电池类功能性器件业务方面,公司聚焦于消费电子电池和新能源动力电池两大细分领域,产品广泛应用于智能手机、平板电脑等消费电子产品和新能源汽车的电池电芯及电池包;结构类功能性器件业务方面,公司专注于笔记本电脑结构件模组领域,为笔记本电脑制造服务商、组件生产商提供多品类、多批次、定制化的结构类功能性器件产品,产品主要应用于笔记本电脑的内外部结构件模组中;光学类功能性器件业务方面,公司产品主要为扩散片、防爆膜、遮光胶带等,广泛应用于显示屏、防护玻璃等光学类零组件。

电池类功能性器件业务方面,公司与ATL、LG化学、三星视界、德赛电池、欣旺达等知名锂离子电池制造商以及宁德时代、瑞浦能源、中创新航、力神电池等知名动力电池制造商建立了长期稳定的合作关系;在笔记本电脑结构类功能性器件业务中,公司主要客户为全球知名笔记本电脑制造商联宝电子及其配套组件生产商春秋电子、英力股份、胜利精密等,公司现已成为上述客户的核心功能性器件供应商之一。

生产工艺流程

根据生产工艺要求、借助精密模具、生产设备进行生产,工艺流程主要包括原材分切分条分条、材料复合、模具装机、设备调试、首件检验、冲压模切、包装检验等工序,具体如下:

电子元器件

核心技术

超薄材料无切痕技术

超薄材料无切痕技术的开发主要针对产品厚度在0.02mm~0.05mm胶带需要实现自动化出标的产品,此技术仅一道工序即可完成成品的加工,避免了多工序加工带来的品质问题;利用载带将胶纸进行转移、剥离、重新贴合,从而达到无切痕的效果;此项技术克服了传统有切痕产品出标异常、调试困难、品质难管控的问题,实现出标稳定,调试简便,品质稳定,大幅提高产品的使用良率,效率极大提高。

多孔类产品自动吸废技术

传统冲切后排废需要利用冲针进行二次冲切,废料向下进行排废,底部通孔还需进行换膜,步骤繁琐,产能低。多孔类产品自动吸废技术利用特殊的开孔装置,使材料堆叠后自动吸废,无需冲透底膜;多孔类产品自动吸废技术实现了密集多孔类产品的一体成型,品质更稳定,产能大幅提升。

圆刀自动化折弯技术

圆刀折弯工艺替代了原先手工折弯的产品,提高生产效率,针对折弯产品,将折弯刀和产品刀模一体成型,保证产品折弯尺寸可以控制在±0.5mm以内,另外产品两条双面胶为机器异步贴合,贴合后无气泡及褶皱现象,从而保证产品控制在图纸尺寸要求的范围内,并且节约产品成本。

高精度卷对卷定位打孔模切一体化技术

在全自动光标定位系统的基础上添加高精度定位模切系统,对印刷、定位、打孔、模切等工艺进行集成,实现卷对卷材料的一体化加工,从而提高产品的加工精度,并且大大提高了生产效率。

拉手类多层复合产品隔离加工技术

冲切隔离区域,使用无切痕模切工艺,让刀锋不能接触产品有效区域,从而起到保护局部产品,又能实现产品完整且有效的生产的作用。

产品侧边弧角刀模设计开发技术

通过设计模具刀锋角度,配合五金模高精度台面,冲切产品时达到产品侧边与模具一致的弧角,满足客户对外观圆弧角的不同需求。

圆刀自动提废技术

复合类产品有很多圆形或异形结构孔位,作用一般为定位和避位作用,使得产品在加工过程中排废困难,需人工处理。

圆刀自动提废技术特别针对主材有孔但是承载膜无孔的结构产品,通过特殊的模具制作方法,前段冲压,后端同时进行废孔,去除后的废料由定向回收废料装置集中收集排出。此技术大大提高了生产效率,提高公司自动化水平。

微型电池绝缘产品识别技术

运用智能激光输出工艺,通过同轴合束镜片达到激光光路和CCD视觉光路完美同轴;同时增加二维码识别等级判定装置,对设定内容的等级进行识别与判定,保障品质稳定,产能翻倍。

手机高精度多层复合石墨片技术

将多层次结构的石墨产品在圆刀机上完成多次复合、多次加工一体化;配备数字化压力传感器、无气泡贴合辅助装置解决产品贴合后气泡,褶皱问题,并使用CCD检测装置,对产品精度进行生产中自动检测。实现利用32工位圆刀机将产品一体化成型,提高生产效率,产品尺寸公差控制在0.08mm以内,节约人力成本40%以上。

面框贴片产品自动贴装技术

利用高精密面框贴片冲切成型工艺,完成多条复合胶带在特制承载膜上的一体化加工成型,并通过特制承载膜和专用高精度治具上的定位设计,实现笔记本电脑面框贴片的自动贴装。实现笔记本电脑面框贴片贴装工艺的自动化,产品精度提升至+/-0.4mm,生产效率和产品得到提升。

3D异形动力电池功能性器件产品冷压成型技术

通过设计冷压模具,设定压合高度、保压时间、脱模角度等参数,运用异形产品一体化立体成型工艺,满足3D异形动力电池功能性器件产品需求。利用冷压成型技术,在提升产品精度至+/-0.3mm的同时,保证产品结构稳定性;同比传统吸塑工艺,材料、人工成本节约50%以上。

光学胶产品量产工艺

对17工位卫星式旋转圆刀机一站式加工工艺进行数字化管控,配以定制化医疗级别无尘室环境,实现光学胶产品高洁净度、高稳定性的要求。在满足产品精度±0.1mm以内要求的同时,将稳定性控制在行业优秀水平。

消费电子电池功能性器件产品AOI智能检验技术

运用AOI智能检测技术产品,设定光源、焦距、偏差标准、感应精度等参数,对不良产品进行智能检测。实现产品检验自动化,有效降低产品检测容错率,提升产品检出良率。

凸包类产品自动化装配技术

利用自行开发的自动化卷料装配设备,通过机器压合收卷操作实现凸包类产品的自动化装配。实现产品在客户使用时的自动化装配,提升产品竞争力。

多边折弯自动化加工技术

利用自行开发的多边折弯装置,设定折弯角度、气缸压合力等参数,对折弯类产品进行自动化折弯加工。在圆刀自动化单边折弯技术的基础上,开发出多边多角度折弯技术,生产效率大幅提升,满足客户对产品折弯形态多样化的需求。

全链条一体化加工技术

将原材料复合、分条、冲压、模切等单工序通过专门设计的多工序组合装置进行合并,并利用数控程序对产品进行全链条一体化加工。解决原有产品单工序生产效率低、人力成本较高的问题,减少辅材损耗,节约材料成本。

缓冲类材料无张力复合工艺

实现胶类材料与缓冲功能型材料的无张力贴合生产,满足动力电池内部缓冲件的组装平整度。解决缓冲功能型材料在无张力贴合过程中存在的形变、褶皱、气泡等问题,并提升贴合强度。

附:10大新材料特种功能膜材料

材料工业是宏观经济的基础产业,特别是新兴材料,将会给工业带来革命性变革。新材料是材料工业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。21世纪的今天,科技革命迅猛发展,新材料产业升级、材料更新换代步伐加快。

未来最具潜力的10大新材料特种膜

01、光学膜

光学薄膜,是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜,基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件,是现代光学仪器和光学器件的重要组成部分。

光学膜由薄的分层介质构成,它通过界面传播光束的一类光学介质材料。光学薄膜的应用开始于20世纪30年代。光学薄膜已广泛用于光学和光电子技术领域,制造各种光学仪器。光学膜是在光学基膜基础上加工完成的,光学基膜主要以聚酯切片为主要原材料,因需满足高透光率、低雾度、高亮度等性能要求,因此,光学基膜为聚酯薄膜行业技术壁垒较高的领域。

光学膜技术简史:光学膜距今已有近200年历史,当然中国光学膜行业发展进程与世界光学膜技术的发展密不可分。19世纪初到20世纪末,德国、美国等科学家在光学膜基础科学原理探究上成果频出,世界上第一批减反射膜诞生,光学薄膜各种重要的特性也逐渐被发现。20世纪初,光学膜制备设备和镀膜产品种类的技术和制备工艺得到发展,制造光学膜的真空镀膜机的油扩散泵出现,光学薄膜作为一类实用型光学元件在光学系统中获得了广泛的应用。尤其是20世纪末,全球光电技术快速发展,笔记本电脑、移动手机和液晶电视等普及,光学膜器件向高性能、高技术要求和广阔的应用范围的方向转变。

垄断及领先情况:值得一提的是,在光学膜生产及供应方面,呈现全球高度垄断现象,光学膜全球市场主要由:日本——东丽、三菱——树脂、东洋纺,韩国——SKC,美国——3M等生产供应,尤其是日本韩国的巨头对光学级PET薄膜的垄断,从而形成了在全球光学功能膜市场的领导地位。

02、柔性PI膜

聚酰亚胺(PI)薄膜是由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再亚胺化而成的薄膜类绝缘材料。PI膜以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。

PI膜为黄色透明状,相对密度在1.39~1.45之间,具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性等,能在-269℃~280℃的温度范围内长期使用,被广泛应用于航空、航天、机械、电气、原子能、微电子、液晶显示等高技术领域,并已经成为全球火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。

柔性基板材料对折叠手机而言,传统玻璃材料坚硬易碎,而柔性基板材料取代传统刚性玻璃基板是实现产品柔性的关键要素之一,PI膜以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。

PI是耐高温可达400摄氏度以上的有机高分子材料之一,长期使用温度在200~300摄氏度之间,无明显熔点,具备高绝缘性能,在隔膜材料中性能极佳。它具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性等特殊属性,因此可取代传统的ITO玻璃,并且大量应用在可折叠手机里的基板、盖板和触控材料。其中黄色PI在柔性OLED里主要应用于基板材料和辅材,CPI(透明PI)主要应用盖板材料和触控材料。

垄断及领先情况:PI产业链包括上游PI树脂和基膜的制成,以及精密涂布和后道加工程序,其中树脂和基膜的制成是全球壁垒最高的环节,值得一提的,世界领先的公司有:日本宇部、韩国科隆等全球巨头。中国大约有50家PI薄膜制造厂商,尤其随着柔性屏手机的爆发和其他消费电子产品的大量应用功能,PI有望成为新材料中的“新贵”。

03、偏光片PVA膜

偏光片PVA膜是电子显示行业的上游关键材料之一,其本质为一种复合膜,主要由PVA膜、TAC膜、压敏胶、离型膜和保护膜等复合而成。其中PVA膜是偏光片实现偏光功能的核心材料,决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。

聚乙烯醇(PVA)膜的组分主要是碳氢氧等轻原子,具有高透明性和高延展性,还有良好的碘吸附作用以及成膜特性等特点,是偏光片的核心原材料。

PVA膜能起到偏光作用是因为它能吸附二向性分子,比如应用最广泛的碘系PVA膜:在未经处理前的PVA分子链杂乱分布,PVA膜上吸附的碘分子也杂乱无章,当PVA膜加以延伸定向后其上的碘分子也有序分布,吸附碘的二向吸收分子延伸配向,使PVA膜具备偏光的功能,从而决定偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。

国家发改委发布的《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》对偏光片及配套膜材料提出了明确的发展目标,主要包括TFT-LCD用偏光片和配套醋酸纤维素(TAC)膜、聚乙烯醇(PVA)膜等。文件指出,偏振度可根据用户需求在95~100%定制调整,综合性能达到高世代(6代以上)TFT液晶显示器配套需求;偏光片用光学聚酯基膜透光率大于88%,透光度小于1%,综合性能满足偏光片配套需求;单套装置规模达到1000万平方米/年。尤其是2020年国内偏光片市场规模有望达到53亿美元,占全球市场份额的40%左右。

垄断及领先情况:中国PVA膜市场主要被日本可乐丽垄断,可乐丽本身是全球高端PVA树脂原料的主要供应者之一。可乐丽在PVA光学膜领域的垄断地位得益于其集成化的生产体系,可实现从高端PVA树脂,到偏光片用PVA膜的生产,再到PVA膜的表面处理的一体化生产。据可乐丽数据,可乐丽PVA树脂供应量早在2018年就占全球约40%,尤其是偏光片用PVA膜的供应量更是占到全球供应量的80%。国外重要公司:可乐丽(Kuraray)、LG化学(LGChem)、三星电机(SamsungSDI)、日本电工(Nitto)、住友化学(SumitomoChem)等;国内公司:皖维高新、三利谱、东旭光电、盛波光电、胜宝莱。

04、高性能水汽阻隔膜

高性能水汽阻隔膜,是近年来全球各大材料公司争先研发和布局的前沿核心材料,没有高等级的水汽阻隔膜产品,柔性显示、柔性电子、柔性照明、柔性光伏、柔性传感等下游柔性产业将很难启动。在即将到来的物联网时代,传感器将无处不在,水汽阻隔膜将引领传感器走向柔性化、轻量化和可穿戴化,以柔性印刷电子为基础的柔性传感应用前景广阔,包括红外传感、机器人传感,智能穿戴传感,生物医疗传感等,印刷电子一旦爆发,对水汽阻隔膜的需求同样十分巨大。

垄断及领先情况:高端显示用水汽阻隔膜在全球来看只有两家企业能生产,一家是美国3M,另外一家是后起之秀,中国的康得新。值得一提的是,康得新自主研发的全球首条卷绕式大宽幅高性能封装阻隔膜生产线成功投产,水汽阻隔WVTR值可达到10-6克/平方米/天,这是当今全球业内性能等级最高的封装阻隔膜。事实上,在康得新成功实现量产之前,高等级水汽阻隔膜仅有美、日个别厂商可以少量供货,但产品结构复杂、良率及产能较低,价格十分昂贵,成为制约国内上述柔性市场发展的主要瓶颈。康得新高性能水汽阻隔膜的成功投产,彻底解决了国内柔性产业发展所面临的核心材料瓶颈,将带动我国柔性产业实现全面崛起。

05、异方性导电胶膜

异方性导电胶是一种基材a与基材b之间涂布贴合,限定电流只能由垂直轴z方向流通于基材a、b之间的一种特殊涂布物质,兼具单向导电及胶合固定的功能,可以解决一些以往连接器无法处理的细微导线连接问题。

当今世界电子产品正朝着便携式、小型化的方向发展,无疑对于电路组装技术提出了更高的要求,尤其是传统的锡焊封装材料和技术已无法满足行业的发展需要。异方性导电膜的出现彻底打破了传统封装材料和工艺的局限性,完全满足了现代大规模集成电路微电子的封装要求。

垄断及领先情况:ACF属于高技术功能性材料,全球85%以上的ACF市场份额被日本占据。由于ACF产业化的技术难度高,各个国家一直对相关技术进行严密封锁,值得关注的是,中国苏州微邦材料科技有限公司却研发出适用于手机及其他电子产品的导电胶膜,并获得了国家专利技术。从全球ACF市场来看,苏州微邦研制生产的ACF产品已经与日本的索尼、日立等国外ACF品牌形成行业鼎立之势,并广泛使用于摄录放影机,笔记型计算机,移动终端或个人数字处理器等电子设备生产当中。

06、特种光学

所谓光学PET薄膜,是为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜就是光学PET薄膜。光学PET薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4种。

光学级聚酯薄膜突出特点:具有低雾度和高透光率、表面光洁度高、厚度公差小等出色的光学性能,主要用于高端液晶显示器材中的扩散膜、增亮膜、反射膜、抗静电保护膜、触摸屏中的保护膜以及软性显示器用膜等领域。液晶面板上游原材料中,光学膜在背光模组、偏光片、液晶材料中均有使用。液晶显示是目前主流的平板显示技术,广泛应用于液晶电视、笔记本电脑、显示器和手机等领域。而在整个TFT-LCD生产过程中,光学薄膜的需求总面积大约是面板的15-20倍,成本约占液晶面板的15~20%。

中国正在成为全球最大的平板显示器材生产大国,并且国内触摸屏行业爆发式增长,促使光学薄膜的需求量迅猛提高,光学薄膜已成为光电产业链前端最为重要的战略原材料之一。

07、高导热石墨膜

石墨膜是一种石墨的薄膜,因为碳元素是非金属元素,却具有金属材料的导电,导热性能,还具有有机塑料一样的可塑性,且还有特殊的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等等一些良好的工艺性能,因此,导热石墨在电子,通信,照明,航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的应用。石墨膜主要用于电子产品内部避震散热。

高导热石墨膜是近年利用石墨的优异导热性能开发的新型散热材料。该产品是在特殊烧结条件下对基于碳材料的高分子薄膜反复进行热处理加工,而制成的导热率极高的片状材料。石墨膜具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,片层状结构可很好地适应任何表面,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。广泛应用于:笔记本电脑、智能手机、LED灯和可穿戴设备等。

垄断及领先情况:由于未来智能手机市场将仍保持超过10%的增长率,对高导热石墨膜需求非常高。尤其在Win10、超大屏等新趋势下,平板电脑的出货量也进一步提升。可穿戴设备也快速发展。全球在该行业主要参与者为:日本松下,美国Graftech、日本Kaneka和中国的碳元科技,因此,行业集中度较高。

石墨膜海外巨头:

1、日本松下

日本松下元器件公司是日本松下集团旗下公司,该公司从1998年起由日本松下元器件北海道千岁工厂开发生产PGS石墨膜,早在2012年该公司开发出了厚度仅为10μm厚的石墨膜产品。

2、Graftech

始建于1886年,是世界上最大的石墨电极生产者,同时也是世界上最大的石墨炭素制品供应商。1996年在纽约交易所上市。

3、Kaneka

日本大型化工产品上市公司,主要产品包括多功能塑料、膨胀塑料、合成纤维等。

08、质子交换膜(PEM)

质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell,PEMFC)的核心部件,对电池性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜;nafion重铸膜;非氟聚合物质子交换膜;新型复合质子交换膜等。

垄断及领先情况:迄今为止最常用的质子交换膜(PEMFC)仍然是美国杜邦公司的Nafion膜,具有质子电导率高和化学稳定性好的优点,值得一提的是,PEMFC大多采用Nafion等全氟磺酸膜,国内装配PEMFC所用的PEM主要依靠进口。

09、铝塑膜

铝塑膜所要求的指标很多,其中最重要的指标也是与普通复合膜不同的地方是:

极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性、电性能(包括绝缘性)。

垄断及领先情况:由于铝塑膜生产工艺难度较高,大部分国产铝塑膜在耐电解液腐蚀性、冲深性能等方面不过关,因此,全球及国内铝塑膜市场主要被日本DNP印刷、日本昭和电工等少数日本企业所垄断。

比如早在2017年全球铝塑膜市场中,日本DNP的市场占有率为45%,昭和电工的市场占有率为29%,两者合计达到了74%,全球市场优势地位十分明显。

捷威动力电芯开发室经理马博士曾经表示,国产铝塑膜在可靠性方面和进口产品仍然很大差距,且成本也不是很低。业内人士一致认为,从3C到动力,铝塑膜的国产化替代趋势将与隔膜相似。

全球铝塑膜巨头:

1、大日本印刷株式会社(DNP)

大日本印刷株式会社(DNP)成立于1876年,总部位于日本东京,作为综合印刷企业,业务范围涵盖情报交流、成像应用技术、生活空间、电子材料、PET容器用无菌灌装系统等。

在铝塑膜业务领域,DNP主要采用热法工艺制备铝塑膜,产品类型以88~152μm为主,2017年全球市场占有率约为45%。

2、昭和电工株式会社

昭和电工株式会社成立于1939年,总部位于日本东京,业务范围涵盖石油化学、化学品、电子、无机、铝等产品。

在铝塑膜业务领域,昭和电工主要采用干法工艺制备铝塑膜,产品类型以88、113、122、152、153μm为主,2017年全球市场占有率约为29%。

3、新纶科技股份有限公司

中国新纶科技股份有限公司成立于2002年12月,于2010年1月在深圳证券交易所上市,证券代码002341。目前的业务涵盖电子功能材料、新能源材料、光电显示材料、电子材料构件、智能模塑、科创及净化工程和个人防护七大核心业务领域。

在铝塑膜业务领域,新纶科技主要采用干法工艺制备铝塑膜,产品类型以113、115μm为主。2019年度,新纶科技软包锂电池铝塑膜产能为4,200万平米,产量为1,699万平米,销量为1,339万平米,销售额为28,387万元。

4、上海紫江新材料科技股份有限公司

上海紫江新材料科技股份有限公司成立于1995年12月,为上交所上市公司紫江企业(600210.SH)的控股子公司,主要从事锂电池包装铝塑膜的研发、生产和销售。

上海紫江新材料科技股份有限公司主要采用干法工艺制备铝塑膜,产品类型以88、113、123、152μm为主。

5、道明光学股份有限公司

道明光学股份有限公司成立于2007年11月,目前的主营业务根据应用场景及领域的不同细分为个人安全防护材料及制品、车辆安全防护材料及制品、玻璃微珠型道路安全防护材料及制品、微纳米棱镜型反光材料及制品、液晶显示用背光材料及模切组件、锂离子电池封装用材料、光电薄膜/板材、高性能离型材料等几大板块。

在铝塑膜业务领域,新纶科技主要采用干法工艺制备铝塑膜,产品类型以86、113、152μm为主。

10、反渗透膜

反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

反渗透膜广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。

反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

工作原理:反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。

垄断及领先情况:中国已成为全球反渗透膜最重要的生产国家之一,产量占比约为18.98%,仅次于美国。我国也是最大的反渗透膜消费国家,消费量占全球反渗透膜消费量的比例达到25.99%,不过,也有部分膜产品与发达国家尚存一定差距,仍然具有较大提升空间。比如电渗析膜为例,电渗析技术主要包括倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、双极性膜电渗析(EDMB)、无极水电渗析等,与国际水平相比,我国的ED工艺水平已接近世界先进水平,但均相离子交换膜却20多年仍没有工业化,对氯碱工业用的全氟离子交换膜主要靠进口解决。

总的来说,我国的电渗析膜品种较少,耐温、耐氧化、耐酸碱和耐污染等性能较差,难以进行高浓度浓缩和不同离子的分离。

全球反渗透膜巨头:

1、美国陶氏

陶氏是一家多元化的化学公司,运用科学和技术的力量,不断创新,为人类创造更美好的生活。公司通过化学、物理和生物科学的有机结合来推动创新和创造价值,全力解决当今世界的诸多挑战,如满足清洁水的需求、实现可再生能源的生产和节约、提高农作物产量等。

陶氏以其一体化、市场驱动型、行业领先的特种化学、高新材料、农业科学和塑料等业务,为全球约180个国家和地区的客户提供种类繁多的产品及服务,应用于包装、电子产品、水处理、能源、涂料和农业等高速发展的市场。

2、深圳蓝膜

深圳蓝膜水处理有限公司是一家致力于环保水处理设备生产、销售和服务于一体的创新型企业,致力于为用户提供性能卓越、安全稳定的环保水处理产品。

作为一家创新型环保水处理企业,蓝膜为数千家客户提供了产品及服务,客户覆盖了电子、电力、石油、化工、市政、钢铁、冶金、食品医药等数十个行业领域。为客户提供了环保水处理系统解决方案、水处理设备系统集成、工程总承包以及水处理运营等相关服务。

3、美国海德能

美国海德能公司(HYDRANAUTICS)创立于1963年,总部位于美国加利福尼亚州Oceanside市。1987年并入日本日东电工集团,是日本日东电工株式会社在美国的全资子公司之一。日东电工(NITTODENKO)株式会社是一家专业生产各种高分子材料的跨国公司,在世界各地设有一百多家子公司。

海德能公司自1970年进入反渗透水处理领域以来,一贯坚持追求先进的生产技术,最高的产品质量和完善的客户服务。经过三十五年的不懈努力,已成为在世界上分离膜制造业中最著名、产品规格及品种最多、生产规模最大的卷式反渗透膜生产厂商之一,也是美国最早通过ISO-9001国际认证的反渗透膜生产商。

4、日本东丽

东丽公司是世界上最早从事反渗透膜技术开发的企业之一,是公认的先驱者。早在二十世纪60年代就开始膜技术的基础研究,从原材料的选用、制膜技术的开发以及膜元件构造的设计等,为这一技术在超纯水、海水淡化、污水再利用等水处理领域的应用发展做出了卓越的贡献。

现在东丽已成为世界上少数的能同时提供醋酸纤维膜和聚酰胺复合膜的厂家,同时东丽也是世界一家具有RO、NF、UF、MF、MBR、纤维滤布等全系列膜技术研发与向市场提供全系列商业化膜产品的厂家。

5、韩国世韩

世韩是韩国(株)世韩(SAEHAN)集团于1998年8月在中国成立的合资企业。世韩膜集团前身是韩国三星(SAMSUNG)集团子公司合纤公司,现已成为韩国排名前30位的大型集团公司,其产品覆盖了多种行业和领域,产品包括:世韩膜、世韩“CSM”RO膜、世韩纳滤膜、世韩超滤膜、世韩反渗透膜、世韩纯水机、世韩RO直饮机、家用RO纯水机、世韩水家电、世韩软水机、世韩纯水机、世韩净水器、世韩水处理设备、等的生产,其产品已获得了ISO—9002及ISO-14001的认证。

世韩是世界上同时拥有反渗透膜生产技术和纯水机生产技术的公司,并已获得了日本“JHP”认证”、美国“FDA认证”、在中国世韩公司获得“CCC”认证、中国“MA”国家卫生部批件和国家环境保护总局、中华人民共和国卫生部、国家质量监督检验检疫总局联合颁发的坏境与健康产业发展贡献奖。

6、时代沃顿-汇通

中国的时代沃顿科技有限公司主要从事反渗透和纳滤膜元件的研发、制造和服务,拥有膜片制造的核心技术和规模化生产能力,是国内最大的复合反渗透膜专业化生产企业,也是拥有强大技术支持的系统设计与应用服务的提供商。

目前公司拥有9个系列50多个规格品种的复合反渗透膜和纳滤膜产品,全系列反渗透膜产品皆采用最先进的低污染技术,其产品品质已达到国际先进水平,其中一些型号膜元件的脱盐率已经达到99.8%。

7、匈牙利苏伊士GE

GE专注于世界至关重要的需求,以卓越人才和领先技术,致力解决最具挑战的议题,提供包括能源、医疗、家庭、交通运输和金融领域的解决方案。

GE水处理隶属于GE发电设备与水处理集团,是全球领先的纯净水处理、循环水处理、原水废水处理以及工艺生产过程处理的知名供应商,服务于炼油、化工、钢铁、电力、食品饮料、医药、电子和市政等行业。

审核编辑:汤梓红

 

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