全球新材料结构产值规模占比 先进基础材料占比最高

• 洪前进 2023年3月16日 来源：中研网 1469 97
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目前，先进基础材料为全球最主要的需求产品，2022年其产值占比约为50%。同时，近年来全球对关键战略材料的需求不断扩大，其产值逐渐与全球先进基础材料拉近距离，其产值占比由2018年的38.3%上升至2022年的42%。

2020年中国新增半导体材料相关企业1.2万家，与去年同期相比，同比增长123.8%。最新数据显示，截至2021年年底，我国新增半导体材料相关企业2.6万家。

目前，半导体材料主要包括晶圆制造材料和半导体封装材料。其中，晶圆制造材料是指在未经封装的晶圆制造环节中所应用到的各类材料，主要包括硅片、光刻胶、光刻胶配套试剂、电子气体、纯净高纯试剂、CMP抛光液和溅射靶材等。

近年来，我国半导体硅片市场规模呈稳定上升趋势。据统计，2020年中国半导体硅片市场需求为185.2亿元。随着半导体材料的不断发展，预计2022年我国半导体硅片市场规模将超200亿元。

从产品价值链的角度来看，电子化工材料整体产业链下游的销售毛利率最高，我国半导体、显示面板、集成电路、太阳能电池等电子化工材料行业的主要下游领域的毛利率在30%-40%区间，毛利率较高。而行业中游电子化工材料的毛利率区间相对较大，区别于不同产品的纯度、成色，电子化工材料的毛利率在25%-40%区间波动。

近年来，我国电子陶瓷市场规模稳定增长，2015年我国电子陶瓷行业市场规模约397亿元，2019年市场规模约为641亿元。全球电子陶瓷市场主要参与者包括村田、京瓷、德山化工、住友化学、Sakai化学、Ferro、NCI、富士钛、共立、东邦、TDK、Coorstek、罗杰斯、CeramTec等。从市场格局来看，电子陶瓷一些核心技术掌握在欧美、日韩厂商中，其中，日本在电子陶瓷材料领域中一直以门类最多、产量最大、应用领域最广、综合性能最优著称，占据了世界电子陶瓷市场50%的份额。美国电子陶瓷约占全球市场份额的30%，虽然美国先进陶瓷技术居全球前位，但是其产业发展进程慢于日本。欧洲电子陶瓷约占全球份额的10%。

在先进陶瓷工艺中，粉体制备是最核心的技术之一。高纯、超细、高性能陶瓷粉体制造技术是制约我国先进电子陶瓷产业发展的主要瓶颈。全球约65%的电子陶瓷粉被日本企业垄断，日本Sakai是全球最大的电子陶瓷粉体材料生产商，全球市场份额约28%，其次是美国Ferro及日本化学NCI，分别占比约28%、14%。国瓷材料、日本FujiTi、日本共立、日本东邦分别占10%，9%，8%和6%左右。

第三代半导体材料便是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表，它们不仅在电子迁移率(低压条件下的高频工作性能)上高于硅材料，还在饱和飘逸速率(高压条件下的高频工作性能)强于硅材料，更有着硅材料无法比拟的禁带宽度(器件的耐压性能、最高工作温度与光学性能)，"宽禁带(Wide Band-Gap，WBG)"也是业内之所以重视第三代半导体材料的原因，高禁带宽度的好处是，器件耐高压、耐高温，并且功率大、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。

国内之所以用"代"这个词来划分半导体材料，主要是受到半导体材料的大规模应用所推动的第三次产业革命所影响，虽然第三代半导体在高温、强辐射、大功率等特殊场景中有着非常显著的优势，但目前硅材料仍占据市场主导位置，因为硅材料在可靠性和整体性上有着其他半导体材料无法比拟的优势。

图表：2022年全球新材料结构产值规模占比情况

资料来源：公开资料整理

根据中研研究院《2023-2028年中国电子信息新材料行业市场全面分析及发展调研报告》分析得知，根据我国对新材料的定义，新材料可分为先进基础材料、关键战略材料和前沿先进材料。目前，先进基础材料为全球最主要的需求产品，2022年其产值占比约为50%。同时，近年来全球对关键战略材料的需求不断扩大，其产值逐渐与全球先进基础材料拉近距离，其产值占比由2018年的38.3%上升至2022年的42%。

电子化工材料品种规格繁多且不断推陈出新。据不完全统计，其品种在 2 万余种以上。各种电子化工材料之间在材料属性、生产工艺、功能原理、应用领域之间差异较大，产品之间专业跨度大，单一产品具有高度专用性、应用领域集中等特点。

由于电子化工材料品种多、专业跨度大、专用性强等原因，单个企业很难掌握多个跨领域的知识储备和工艺技术，内部形成了多个子行业。电子化工材料系多学科结合的综合性学科领域，要求企业研发人员、工程技术人员具备多学科及上下游行业的知识背景和研究能力，具备较高技术门槛。因此，不同于上游石油化工等基础化学原材料行业，精细化工领域的电子化工材料行业存在市场细分程度高、技术门槛高、细分行业市场集中度高等特点。

电子化工材料与下游行业结合紧密，信息通讯、消费电子、新能源等下游行业日新月异的快速发展，势必要求电子化工材料更新换代速度不断加快，企业科技研发压力与日俱增，素有"一代材料、一代产品"之说。

电子化工材料产业处于"电子化工材料→元器件/部件→整机"产业链的前端，其工艺水平和产品质量直接对元器件/部件的功能和性状构成重要影响，进而通过产业传导影响到终端整机产品的性能。电子化工材料功能的重要性决定了产品附加值较高、质量要求严格的特点。下游客户尤其是重要品牌客户，对电子化工材料质量和供货能力要求非常严格，其合格供应商的认证标准高、时间长、程序复杂，认证通过后通常会建立长期稳定的合作关系。

电子陶瓷具有硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点，广泛应用于3C电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车等领域。电子陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位，近年来，在我国在电子陶瓷材料的研究与产业化方面有很大发展，但总体来看，我国的电子陶瓷的发展水平与发达国家相比仍存在很大差距，因此，积极进行电子陶瓷的研究开发具有非常重要的意义。

磷化铟是磷和铟的化合物，是继锗、硅(Si)之后的新一代微电子、光电子功能材料，其具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度高等诸多优点，被广泛应用于光通信、光电器件、高频毫米波器件、光电集成电路集成激光器、光探测器等领域。砷化镓是砷和镓的化合物，用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点，主要应用在LED和射频微波器件PA领域。

据悉，砷化镓和磷化铟都属于第二代半导体材料，其中，砷化镓凭借高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、抗辐射、高击穿电压等特性，被广泛应用于光通信、高频毫米波器件、光电器件、光电集成电路集成激光器、光探测器等领域，而磷化铟产品则在射频、光电子、移动通信、数据通信等多项领域的广泛应用。

国内市场，虽然以碳化硅/氮化镓为主的第三代化合物半导体已经成为研发主流，但近年来，国内地方政府和相关企业正在加速第二代化合物半导体材料的研发。比如，重庆市政府今年3月印发的《重庆市战略性新兴产业发展"十四五"规划(2021-2025年)》中明确提出，积极发展化合物半导体，提升砷化镓、磷化铟等第二代化合物半导体材料制造能力、产能和化合物半导体芯片生产线良品率，发展激光器芯片、光电器件等产品。

未来，随着5G通信、可穿戴设备、光通信、人工智能、无人驾驶等领域的发展，化合物半导体材料市场规模将逐步扩大，国内相关企业也将进一步实现突破。

电子化工材料发展趋势

(1)高端电子材料仍将保持高速增长态势

电子材料是新一代信息技术产业发展的核心，是支撑经济社会发展的战略性、基础性、先导性的产业。具有产品种类多、技术门槛高、更新换代快、专业性强等特点，广泛应用于新型显示、集成电路、太阳能光伏、电子电路板、电子元器件及电子整机、系统产品等领域，其质量和水平直接决定了元器件和整机产品的性能。

当前电子材料特别是半导体材料的发展应用水平已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志之一。我国一直高度重视电子材料产业的发展，从2016年到2019年，工信部等国家相关部委出台了一系列支持电子材料行业结构调整、产业升级以及规范产业发展的政策和法规。今年，我国又进一步优化半导体材料等电子材料产业发展的环境，深化产业国际合作，提升产业创新能力和发展质量。

近年来，随着互联网、大数据、人工智能等新技术兴起，以及以5G为首的新基建项目的加速推进，国内电子材料产业取得了长足的进步，形成了较为完整的产业体系，产业规模稳步增长，中高端电子材料产品转型升级速度加快。2021年，全行业营收超过7000亿元，技术实力持续提升，显示用液晶材料、集成电路用光刻胶等取得了突破。近年来，我国半导体材料、覆铜板材料、显示封装等产业发展迅速。半导体材料市场规模达到了565亿元，近几年年均复合增长率超过7%;覆铜板材料销售达到了7.14亿平方米，同比增长了10%，占全球的80%份额;随着国内大尺寸液晶面板产能快速释放，我国大尺寸液晶面板的出货产能已经超过了全球的45%以上。虽然，我国电子材料行业发展尽管受到新冠肺炎疫情的冲击、中美贸易摩擦的影响，但是未来以大尺寸硅材料、碳化硅、氮化镓及高频高速覆铜板为代表的高端电子材料，仍将呈现高速增长态势。

(2)5G、新型显示为电子材料产业带来新机遇

根据全球移动供应商协会发布的最新统计数据，截至2021年11月中旬，全球已有49个国家和地区的122家运营商推出了5G服务，另有129个国家和地区的407家运营商正在进行5G网络基础投资，预计今年年底全球5G商用网络将达到180张。此外，全球已有多个国家为了提振经济而制定并公布了未来几年宏大的5G网络投资计划。可以预期，在未来的两三年内，5G移动通信基础设施建设的步伐将进一步加快。

5G终端日益成熟，产业链向上延伸，技术工艺取得突破，人才聚集，使得电子材料产业本土化率加速提升。随着5G的规模普及，移动终端和基站均对电磁屏蔽与导热产品产生大量的需求，电磁屏蔽与导热产业市场规模有望实现成倍增长，潜在市场容量超过120亿元。未来，电磁屏蔽材料将向导热性好、加工工艺简单、性价比高、适合大批量生产等方向发展，各种新材料将在电磁屏蔽的创新应用中将得到更多发展。随着技术的不断进步，复合型材料的开发和工艺的改进，我国的导热相变材料、导热硅脂、导热填充胶和导热凝胶材料将得到进一步发展，对导热石墨膜材料也将提出更多新的要求，如厚度更薄、导热性更好，以及可加工为3D结构产品或与其他材料结合而形成复合多功能材料等。

显示材料产业经过多年发展，已呈现出产品多元、产业集中、高速迭代等显著特点。TCL华星光电技术有限公司研发副总监曹蔚然在演讲中表示，显示技术不断更迭，显示器件朝着多功能和数字化方向发展，大尺寸、高解析度、高色彩饱和度、节能、高亮度、柔性、透明等逐渐成为技术发展的主流趋势，OLED能够最终实现上述极致性能。

5G、自动驾驶、物联网的快速发展，也为高端片式元件带来广阔市场。广东风华高科技股份有限公司总工程师付振晓在演讲中表示，不同手机MLCC的用量不同，越高端的手机用量越大，目前iPhoneX里已经超过了1100颗MLCC，一台电动汽车中MLCC的用量也超过了1万颗。因此，未来市场对片式需求可期。而片式元件向微型化、薄型化、高性能、高可靠发展，亦对电子材料提出新挑战，高端电介质材料、电子浆料等核心材料以及PET膜等关键辅材，有待国内材料企业破局。

(3)上下游紧密合作加速电子材料核心技术攻关

"基础不牢，地动山摇"。专家表示，要发展国内电子材料产业，一定要做好电子信息产业"十四五"高质量发展等规划，强化顶层设计，明确产业发展方向及重点，坚定不移地推动电子材料产业向价值链的中高端跃进;着力突破高端电子材料产业化发展问题，进一步提高电子材料对我国电子信息产业的基础支撑能力和国际竞争力。

为保证产业链、供应链的安全稳定，要鼓励电子材料上下游企业紧密合作，加速关键核心技术攻关及产业化验证导入。电子材料除了要按照自身规律发展以外，和高技术领域及相关行业的融合发展非常重要。目前， 国内300毫米的硅片、光刻胶、板材等微纳电子材料的技术攻关和产业化，要加强与用户，特别是像华为、中芯国际这样核心的大型企业的良性互动，切实完善我国电子材料科技创新及产业发展的生态环境。

国内企业应瞄准国际电子材料前沿技术，做好前端布局，在关键领域形成技术优势，掌握话语权。要深入梳理产业体系，及时更新相关技术路线图，针对重点领域，加大技术创新，提升产业创新力，引导产业转型升级。继续加强国际交流合作，支持产业链各环节与有关国家和地区的企业、科研机构、资本市场等各要素开展全方位的合作，实现互利共赢。

电子陶瓷材料发展趋势

(1)器件微型化

随着移动通信和卫星通信的迅速发展，对器件小型化、微型化的要求越来越迫切，而电子元器件特别是大量使用的以电子陶瓷材料为基础的各类无源元器件，是实现整机小型化、微型化的主要瓶颈。目前元器件研究开发的一个重要目标是微型化、小型化，其市场需求也非常大;片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无元器件的主要市场;比如片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻、多层压电陶瓷变压器等。

(2)技术集成化

多种技术的集成化是电子陶瓷材料制备技术的新发展趋势，比如纳米陶瓷制备技术及纳米级陶瓷原料、快速成形及烧结技术、湿化学合成技术等都为开发高性能电子陶瓷材料打下了基础。随着多功能化、高集成化、全数字化和低成本方向发展，很大程度上推动了电子元器件的小型化、功能集成化、片式化和低成本及器件组合化的发展进程。

(3)功能复合化

在激烈的信息市场的竞争中，单一性能的电子陶瓷器件逐渐失去了竞争力，利用陶瓷、半导体及金属结合起来的复合电子陶瓷是开发各种电子元器件的基础，它是发展智能材料和机敏材料的有效途径，同时也为器件与材料的一体化提供重要的技术支持。

(4)产品高频化

移动通信和远距离通信技术的快速发展，对微波陶瓷介质材料及其微波谐振器，微波滤波器、微波电容器等提出了广阔的市场需求，高频化是数字3C产品发展的必然趋势。

(5)环保无害化

近年来，随着人类社会的可持续发展以及环境保护的需求，发达国家致力研发的热点材料之一就是新型环境友好的电子陶瓷。例如，压电陶瓷均含有大量的铅，制造过程会导致环境污染，为了减少污染，国内外科研人员开展了无铅系压电陶瓷的研究。

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