北京時(shí)間12月21日消息,中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊,新材料行業(yè)深度報(bào)告:發(fā)展空間廣闊 萬(wàn)億市場(chǎng)爆發(fā)
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1、新材料行業(yè)概況
材料工業(yè)作為我國(guó)七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、“中國(guó)制造2025”重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域和科創(chuàng)板六大領(lǐng)域之一,是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也是制造強(qiáng)國(guó)和國(guó)防工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵保障。新材料產(chǎn)業(yè)由于其技術(shù)密集性高、研發(fā)投入高、產(chǎn)品附加值高、國(guó)際性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn),已成為衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)力與科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)。
1.1新材料的定義
在技術(shù)高速發(fā)展的背景下,新材料的定義于20世紀(jì)90年代被首次提出,并于本世紀(jì)初期開始逐漸成熟并廣泛使用。在科技部2004年出版的《新材料及新材料產(chǎn)業(yè)界定標(biāo)準(zhǔn)》中,首次將新材料定義為:新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能的材料;高新技術(shù)發(fā)展需要,具有特殊性能的材料;由于采用新技術(shù)(工藝、裝備),使材料性能比原有性能有明顯提高,或出現(xiàn)新的功能的材料。
國(guó)務(wù)院《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中進(jìn)一步將新材料定義為:新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料,或是傳統(tǒng)材料改進(jìn)后性能明顯提高和產(chǎn)生新功能的材料,其范圍隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)不斷發(fā)生變化。
1.2新材料的分類
根據(jù)《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》,新材料主要包括:
先進(jìn)基礎(chǔ)材料:有色金屬材料,高分子樹脂等先進(jìn)化工材料,先進(jìn)建筑材料、先進(jìn)輕紡材料等;
關(guān)鍵戰(zhàn)略材料:重點(diǎn)從下一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造業(yè)等重大需求,以耐高溫及耐蝕合金、高強(qiáng)輕型合金等高端裝備用特種合金,反滲透膜、全氟離子交換膜等高性能分離膜材料,高性能碳纖維、芳綸纖維等高性能纖維及復(fù)合材料,高性能永磁、高效發(fā)光、高端催化等稀土功能材料,寬禁帶半導(dǎo)體材料和新型顯示材料,以及新型能源材料、生物醫(yī)用材料等;
前沿新材料:石墨烯、金屬及高分子增材制造材料,形狀記憶合金、自修復(fù)材料、智能仿生與超材料,液態(tài)金屬、新型低溫超導(dǎo)及低成本高溫超導(dǎo)材料等。
1.3國(guó)際新材料發(fā)展情況
材料是人類社會(huì)的基本組成要素和關(guān)鍵性資源,伴隨著社會(huì)生產(chǎn)模式的發(fā)展而發(fā)展。新材料與現(xiàn)代技術(shù)的聯(lián)系日益密切,現(xiàn)階段,隨著新材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷突破,科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)力也將持續(xù)發(fā)展并推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的技術(shù)變革。
宏觀政策引導(dǎo)力度較大,全球新材料發(fā)展迅速。隨著新材料研究的不斷深入和應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴(kuò)大,新材料發(fā)展水平已成為衡量國(guó)家之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技水平與國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是限制國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素。因此,各國(guó)相繼出臺(tái)相應(yīng)產(chǎn)業(yè)政策以促進(jìn)新材料行業(yè)的高速發(fā)展。
總體規(guī)模增長(zhǎng)迅速,先進(jìn)基礎(chǔ)材料、前沿新材料發(fā)展較快。在各國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的積極引導(dǎo)下,全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長(zhǎng),2018年達(dá)到2.56萬(wàn)億美元,同比增長(zhǎng)11.2%,并預(yù)計(jì)2019年將達(dá)到2.82億美元,同比增長(zhǎng)約10.16%,2016-2019年復(fù)合增長(zhǎng)率超10%。同時(shí),由于3D打印材料和石墨烯等新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷突破,前沿新材料增長(zhǎng)較快,未來(lái)發(fā)展空間巨大。
產(chǎn)業(yè)分布不均,差異化特征顯著。目前,美國(guó)、日本和歐洲等地區(qū)在經(jīng)濟(jì)實(shí)力、核心技術(shù)、研發(fā)能力、市場(chǎng)占有率等方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),擁有成熟的新材料市場(chǎng),多數(shù)產(chǎn)品占據(jù)全球市場(chǎng)的壟斷地位,是新材料產(chǎn)業(yè)主要的創(chuàng)新主體。其中,美國(guó)在新材料全領(lǐng)域位于前列;日本在納米材料、電子信息材料等領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì);中國(guó)在半導(dǎo)體照明、稀土永磁材料、人工晶體材料等領(lǐng)域發(fā)展較好;韓國(guó)在顯示材料、存儲(chǔ)材料,俄羅斯在航空航天材料等方面具有比較優(yōu)勢(shì)。但隨著中國(guó)、印度等國(guó)家相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展和新一輪科技革命的來(lái)臨,全球新材料市場(chǎng)的重心呈現(xiàn)出逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì),全球技術(shù)要素和市場(chǎng)要素配置方式將會(huì)發(fā)生深刻的變化,地區(qū)發(fā)展的差異化可能會(huì)繼續(xù)加劇。
產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展,高端材料壟斷嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)一體化在全球范圍內(nèi)的發(fā)展,新材料產(chǎn)業(yè)逐漸向橫向、縱向擴(kuò)展,上下游產(chǎn)業(yè)聯(lián)系日益緊密,產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,多學(xué)科、多部門聯(lián)合進(jìn)一步加強(qiáng),集約化、集群化和高效化特征顯著。集約化的發(fā)展模式促使了產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟的形成,有利于產(chǎn)品研發(fā)與下游應(yīng)用的融合,但另一方面也促進(jìn)了寡頭壟斷的逐步形成。一些全球知名企業(yè)開始結(jié)盟并進(jìn)行跨國(guó)合作,通過(guò)并購(gòu)重組構(gòu)建整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
1.4國(guó)內(nèi)新材料發(fā)展情況
政策驅(qū)動(dòng),新材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模高速發(fā)展。為了提升新材料領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)我國(guó)從材料大國(guó)到材料強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,我國(guó)先后提出了《中國(guó)制造2025》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《有色金屬行業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》、《稀土行業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》等重要指導(dǎo)性文件來(lái)支撐我國(guó)新材料行業(yè)的發(fā)展。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì),中國(guó)2019年新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值為4.5萬(wàn)億元,預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到7.5萬(wàn)億元,復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)18.72%。其中,特種金屬功能材料、現(xiàn)代高分子材料和高端金屬結(jié)構(gòu)材料在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占比較高,分別為32%、24%和19%,前沿新材料僅占總額的3%。
全面布局新材料,部分省市產(chǎn)值已達(dá)萬(wàn)億。目前我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)已形成以環(huán)渤海、長(zhǎng)三角和珠三角為中心的產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展模式,各區(qū)域之間產(chǎn)業(yè)種類與發(fā)展規(guī)模均存在差異。其中浙江、江蘇、廣東和山東四個(gè)城市新材料工業(yè)總產(chǎn)值均超萬(wàn)億,以浙江、江蘇為代表的長(zhǎng)三角地區(qū)專注于對(duì)新能源汽車、電子信息、醫(yī)療和高性能化工等領(lǐng)域新材料的研發(fā)生產(chǎn),以廣東為代表的珠三角則以高性能鋼材、高性能復(fù)合材料和稀土等領(lǐng)域新材為主,以山東為代表的環(huán)渤海更傾向于戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料、高性能材料、特種材料和前沿新材料的研發(fā)生產(chǎn)。全國(guó)新材料布局呈現(xiàn)多元化發(fā)展,各具特色,互有優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵材料尚有空白,進(jìn)口依賴現(xiàn)象嚴(yán)重。中信部2018年7月在“2018國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)專家論壇”上表示“中國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新力不強(qiáng),核心技術(shù)短缺的局面尚未根本改變”。據(jù)中信部對(duì)全國(guó)30多家大型企業(yè)多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料調(diào)研結(jié)果顯示,32%的關(guān)鍵材料尚屬空白,52%依賴進(jìn)口。其中,95%的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器通用處理器的高端專用芯片、70%以上智能終端處理器和絕大多數(shù)儲(chǔ)存芯片均對(duì)進(jìn)口依賴嚴(yán)重。裝備制造領(lǐng)域中,95%以上高檔數(shù)控機(jī)床、高檔裝備儀器、運(yùn)載火箭、大飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車等關(guān)鍵精加工生產(chǎn)線上的制造及檢測(cè)設(shè)備依賴進(jìn)口。
新材料投資規(guī)模穩(wěn)步提升,行業(yè)發(fā)展機(jī)遇挑戰(zhàn)并存。據(jù)前瞻研究院統(tǒng)計(jì),隨著政策支持以及外部環(huán)境的推動(dòng),大量資本投入新材料行業(yè),整體發(fā)展迅速,2017-2018年分別有115起、74起和54起投資,累計(jì)投資規(guī)模高達(dá)224.41億元。但由于新材料行業(yè)性質(zhì)特殊,雖然該行業(yè)利潤(rùn)水平較高、競(jìng)爭(zhēng)者較少,但行業(yè)壁壘高、投入資本大,未來(lái)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
2、下游需求旺盛,新材料市場(chǎng)未來(lái)可期
需求旺盛,下游產(chǎn)品“激活”新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力。新材料產(chǎn)業(yè)涉獵領(lǐng)域眾多,由于行業(yè)自身特點(diǎn)、所處周期以及下游市場(chǎng)不同,不同行業(yè)對(duì)于新材料的需求以及發(fā)展空間不同。基于產(chǎn)品需求角度,當(dāng)下下游需求最旺盛、發(fā)展空間最大的新材料領(lǐng)域?yàn)?G新材料、半導(dǎo)體新材料、面板新材料、高分子新材料、高性能纖維新材料和其他前沿新材料。隨著下游需求逐步爆發(fā),上述行業(yè)有望成為新材料領(lǐng)域最具前景的板塊,市場(chǎng)空間廣闊。
2.1 5G材料
5G產(chǎn)業(yè)鏈主要包括接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈、承載網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和核心網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。5G概念主要由5G終端和5G網(wǎng)絡(luò)組成,其中5G終端主要包括手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)終端等,5G網(wǎng)絡(luò)主要分為三個(gè)領(lǐng)域,分別與通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一一對(duì)應(yīng),其中接入網(wǎng)和承載網(wǎng)是最值得關(guān)注的。
下游領(lǐng)域豐富,多領(lǐng)域需求巨大。據(jù)IHS預(yù)測(cè),2035年5G在全球創(chuàng)造的潛在銷售活動(dòng)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)12.3萬(wàn)億美元,其中制造業(yè)占比最高,預(yù)計(jì)將達(dá)到3.4萬(wàn)億美元,其次影響最大的分別為信息通信和批發(fā)零售業(yè),預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模分別為1.4萬(wàn)億和1.3萬(wàn)億美元,其他多個(gè)領(lǐng)域均有較大發(fā)展空間。
2.1.1微波介質(zhì)陶瓷
5G時(shí)代,小型化陶瓷介質(zhì)濾波器優(yōu)勢(shì)明顯。傳統(tǒng)的濾波器一般由金屬同軸腔體實(shí)現(xiàn),通過(guò)不同頻率的電磁波在同軸腔體濾波器中振蕩,保留達(dá)到濾波器諧振頻率的電磁波,并耗散掉其余頻率的電磁波。陶瓷介質(zhì)濾波器中的電磁波諧振發(fā)生在介質(zhì)材料內(nèi)部,沒有金屬腔體,因此體積較上述兩種濾波器都會(huì)更小。5G時(shí)代,Massive MIMO(大規(guī)模天線技術(shù))對(duì)天線集成化的要求較高,濾波器需要更加的小型化和集成化,為了滿足5G基站對(duì)濾波器的相關(guān)需求,更易小型化的陶瓷介質(zhì)濾波器有望成為主流解決方案。
目前,華為、愛立信已經(jīng)開始布局陶瓷介質(zhì)濾波器,其他設(shè)備商也在逐步開始采用陶瓷介質(zhì)濾波器,預(yù)計(jì)2021年全球主流設(shè)備商會(huì)逐步采取全陶瓷方案。
技術(shù)升級(jí)支撐產(chǎn)品革新,濾波器行業(yè)前景可期。隨著5G時(shí)代來(lái)臨,基站濾波器市場(chǎng)有望持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì),整個(gè)5G周期中,預(yù)計(jì)全球?qū)⒔ㄔO(shè)1000萬(wàn)個(gè)基站。其中,中國(guó)將建設(shè)約606萬(wàn)個(gè)基站,濾波器總需求將接近600億元人民幣。5G時(shí)代巨大的市場(chǎng)增量,將為濾波器行業(yè)帶來(lái)蓬勃發(fā)展的良機(jī)。
隨著陶瓷介質(zhì)濾波器應(yīng)用的逐步展開,微波介質(zhì)陶瓷粉末、粘接劑和銀漿等上游產(chǎn)品需求有望同步增加。
2.1.2高頻基材
高頻基材是5G通信行業(yè)發(fā)展的核心材料。PCB(印刷電路板)是電子設(shè)備的重要組成,而PCB制造的關(guān)鍵材料為基材,PCB基材包括基板(覆銅箔層壓板)、預(yù)浸材料(半固化片)和銅箔等。5G時(shí)代,傳統(tǒng)基材材料一般很難達(dá)到高頻通信所必需的電性能要求,易產(chǎn)生“失真”現(xiàn)象。因此,為了減少傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的損耗,PCB基材要選用低介電常數(shù)(Dk)和介質(zhì)損耗(Df)的高頻基材。
同等信號(hào)覆蓋區(qū)域所需5G宏基站數(shù)量較多,高頻覆銅板需求較大。5G波長(zhǎng)極短,頻率極高,信號(hào)趨近于直線傳播,繞射和穿墻能力極差,傳播介質(zhì)中的衰減情況嚴(yán)重,因此5G的基站需求量遠(yuǎn)高于4G時(shí)代。根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)顯示,5G宏基站建設(shè)數(shù)量約為4G宏基站數(shù)量的1.1倍—1.5倍。為了滿足5G高頻率的特性,高頻覆銅板的下游需求將得到釋放。
微小站建設(shè)帶來(lái)高頻高速覆銅板增量需求。與以往的通信建設(shè)不同,5G時(shí)代更注重于對(duì)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。因此,5G建設(shè)將同時(shí)建造宏基站、微基站、皮基站、飛基站,其中微基站、皮基站、飛基站合稱微小站。和宏基站相對(duì)比,微小站型號(hào)小,安裝便捷,能夠更好對(duì)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋。因此,微小站的普及和安裝,將給高頻高速覆銅板帶來(lái)增量新需求。
高頻基材應(yīng)運(yùn)而生,市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增加。在5G時(shí)代,伴隨著高頻、高速、高數(shù)據(jù)量的技術(shù)要求,很多原有的中低頻通訊材料會(huì)被淘汰,高頻基材未來(lái)用量有望大幅增加;與此同時(shí),Massive MIMO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使5G基站大幅提高了天線容量;此外,由于高頻電磁波本身穿透性差的原因,5G小基站的建設(shè)規(guī)模會(huì)遠(yuǎn)高于4G時(shí)代,這也將進(jìn)一步推動(dòng)高頻PCB在內(nèi)的高頻通信材料規(guī)模的增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2023年,PCB市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到262.4億元,高頻基材市場(chǎng)規(guī)模為86.6億元,市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增加。
隨著高頻基材需求的不斷增加,與其處在同一產(chǎn)業(yè)鏈上的金屬銅箔、合成樹脂等上游產(chǎn)品需求有望同步增加。
2.1.3塑料天線振子
振子是天線內(nèi)部最重要的功能性部件。傳統(tǒng)的振子是采用金屬材料壓鑄成型,或是鈑金件、塑料固定件和電路板組合的形式,但振子重量大、成本高、安裝復(fù)雜。5G時(shí)代,對(duì)通信質(zhì)量的要求更高,振子的數(shù)量將大幅提升,從原來(lái)的一個(gè)天線單扇面2- 18個(gè)振子,提升到64個(gè)、128個(gè),更高甚至達(dá)到256個(gè),單個(gè)基站的扇面則為3面或6面,對(duì)振子的數(shù)量需求較高。因此,具有重量輕、零件集成度更高、模塊一致性好、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)的塑料天線振子逐漸成為首選方案。
相比于現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)(10-40個(gè)天線振子),5G時(shí)代由于頻段更高且采用Massive-MIMO技術(shù),天線振子尺寸變小且數(shù)量將大幅增長(zhǎng)。
下游需求旺盛,塑料振子市場(chǎng)可達(dá)百億。隨著5G布局的逐步展開,基站建設(shè)將帶動(dòng)對(duì)塑料振子的巨大需求。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì),2020年塑料振子市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到12.7億元,2021年達(dá)到23.1億元,同比增加81.9%,整個(gè)5G行業(yè)周期內(nèi),預(yù)計(jì)宏基站塑料振子市場(chǎng)規(guī)模約100億元。
2.1.4 LCP與MPI材料
隨著5G商用化,天線材料市場(chǎng)廣闊。天線作為無(wú)線通訊中重要的一環(huán),其市場(chǎng)需求將隨著5G的逐步推廣迎來(lái)重大的發(fā)展契機(jī)。尤其是5G對(duì)于高頻、高速和小型化的較高要求,催生了LCP材料和MPI材料成為了5G時(shí)代天線材料的候選者。
LCP和MPI材料優(yōu)勢(shì)明顯,5G時(shí)代有望脫穎而出。隨著1G、2G、3G、4G的發(fā)展,手機(jī)通信使用的無(wú)線電波頻率逐漸提高,其中5G的頻率最高,分為6GHz以下和24GHz以上兩種,而目前的5G技術(shù)實(shí)驗(yàn)以28GHz為主。由于當(dāng)電磁波頻率較高、波長(zhǎng)較短時(shí),易于傳播介質(zhì)中衰減,因此對(duì)天線材料的要求較高。4G時(shí)代的PI膜由于在10GHz以上損耗明顯,無(wú)法滿足5G終端的相關(guān)需求,LCP材料則憑借其介子損耗與導(dǎo)體損耗小、靈活性高、密封性好等特性逐步得到應(yīng)用。但目前LCP造價(jià)較高、工藝復(fù)雜,MPI有望成為5G時(shí)代初期天線材料的主流選擇之一。
中國(guó)LCP材料產(chǎn)能較小,進(jìn)口依賴嚴(yán)重。從LCP研發(fā)進(jìn)程、產(chǎn)能分布以及產(chǎn)品特點(diǎn)等方面綜合判斷,現(xiàn)階段日本LCP產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力更強(qiáng)。沃特股份(002886)自2014年收購(gòu)三星精密的全部LCP業(yè)務(wù)后,成為了全球唯一可以連續(xù)生產(chǎn)3個(gè)型號(hào)LCP樹脂及復(fù)材的企業(yè),目前產(chǎn)能3000噸/年。但其余中國(guó)LCP生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能均較小。
LCP材料應(yīng)用廣泛,下游需求穩(wěn)步提升。LCP在電子電器領(lǐng)域,可應(yīng)用于高密度連接器、線圈架、線軸、基片載體、電容器外殼等;汽車工業(yè)領(lǐng)域,可用于汽車燃燒系統(tǒng)元件、燃燒泵、隔熱部件、精密元件、電子元件等;雷達(dá)天線屏蔽罩、耐高溫耐輻射殼體等領(lǐng)域。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),2018年LCP材料全球需求為7萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到7.8萬(wàn)噸,隨著5G應(yīng)用的逐步推廣,LCP市場(chǎng)將持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。
2.1.5 3D玻璃
手機(jī)后蓋去金屬化大勢(shì)所趨,3D玻璃迎發(fā)展契機(jī)。由于5G采用的大規(guī)模MIMO技術(shù)需要在手機(jī)中新增專用天線,傳統(tǒng)的金屬后蓋會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生屏蔽及干擾,后蓋材料去金屬化大勢(shì)所趨。目前主流的材料為玻璃、陶瓷和塑料,但普通的“注塑+噴涂”的技術(shù)無(wú)法滿足5G時(shí)代的相關(guān)要求,未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是從質(zhì)感到體驗(yàn)都向金屬和玻璃逐步靠近。
3D玻璃作為手機(jī)外殼材料具有輕薄、透明潔凈、抗指紋、防眩光、耐候性佳的優(yōu)點(diǎn)。目前主流品牌的高端機(jī)型大多采用3D玻璃作為前后蓋材質(zhì)。
3D玻璃市場(chǎng)逐步滲透,未來(lái)市場(chǎng)廣闊。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),2015-2017年我國(guó)3D玻璃市場(chǎng)規(guī)模從7.4億元增長(zhǎng)至48.9億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)156.35%。但目前,3D玻璃價(jià)格較高、技術(shù)不成熟、產(chǎn)能存在不足,3D玻璃應(yīng)用有限。隨著3D玻璃技術(shù)的升級(jí)和量產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),3D玻璃有望在3C產(chǎn)品尤其是智能手機(jī)中得到大規(guī)模的應(yīng)用。到2023年,預(yù)計(jì)3D玻璃行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望超280億元,較2017年增長(zhǎng)近5倍。
2.2半導(dǎo)體材料
半導(dǎo)體材料是產(chǎn)業(yè)基石,國(guó)產(chǎn)替代迫在眉睫。由于半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中高端產(chǎn)品技術(shù)壁壘高,目前市場(chǎng)主要被美、日、歐、韓、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等少數(shù)國(guó)際大公司壟斷。我國(guó)半導(dǎo)體材料在國(guó)際分工中處于低端地位,大部分產(chǎn)品自給率較低,主要依賴于進(jìn)口,半導(dǎo)體材料關(guān)乎產(chǎn)業(yè)安全,國(guó)產(chǎn)替代迫在眉睫。
2.2.1大硅片
硅片也稱硅晶圓,是制造半導(dǎo)體芯片最重要的基本材料。硅片直徑越大,能刻制的集成電路越多,芯片的成本越低。大尺寸硅片對(duì)技術(shù)要求高,進(jìn)入壁壘極高,市場(chǎng)呈寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。目前中國(guó)大陸自主生產(chǎn)的硅片以6英寸(150mm)為主,主要應(yīng)用領(lǐng)域仍然是光伏和低端分立器件制造,8英寸(200mm)和12英寸(300mm)的大尺寸集成電路級(jí)硅片進(jìn)口依賴嚴(yán)重。
12英寸硅片為先進(jìn)制程的主流方案。制程20nm以下的芯片性能強(qiáng)勁,主要用于移動(dòng)設(shè)備、高性能計(jì)算等領(lǐng)域,包括智能手機(jī)主芯片、計(jì)算機(jī)CPU、GPU、高性能FPGA、ASIC等。制程14nm-32nm的芯片則應(yīng)用于DRAM、NAND Flash存儲(chǔ)芯片、中低端處理器、影像處理器、數(shù)字電視機(jī)頂盒等產(chǎn)品。45-90nm中高端產(chǎn)品中,12英寸也逐漸成為首選。制程45-90nm的芯片主要用于性能略低,而對(duì)成本和生產(chǎn)效率要求高的領(lǐng)域,例如手機(jī)基帶、WiFi、GPS、藍(lán)牙、NFC、ZigBee、NOR Flash、MCU等。
消費(fèi)升級(jí),終端市場(chǎng)持續(xù)向好,硅片需求逐步擴(kuò)大,12寸硅片市場(chǎng)不斷滲透。8英寸和12英寸硅片作為主流硅片產(chǎn)品,在終端市場(chǎng)帶動(dòng)下需求將持續(xù)擴(kuò)大。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),2019年晶圓管面積出貨量將達(dá)11,810百萬(wàn)平方英寸,并預(yù)計(jì)2023年達(dá)到13,761百萬(wàn)平方英寸,增速穩(wěn)定。同時(shí),全球12英寸硅片市場(chǎng)占比不斷提高,預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到71.20%,并有望繼續(xù)擴(kuò)大。
2.2.2光刻膠
光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的重要關(guān)鍵材料,國(guó)內(nèi)光刻膠自給率較低。光刻膠成本約占整個(gè)芯片制造工藝的30%,耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片制造工藝的40%-60%,是半導(dǎo)體制造中最核心的工藝。目前國(guó)內(nèi)光刻膠自給率僅10%,主要集中于技術(shù)含量相對(duì)較低的PCB領(lǐng)域。G線、I線光刻膠的自給率約為20%,KrF光刻膠的自給率不足5%,12寸硅片的ArF光刻膠目前尚無(wú)國(guó)內(nèi)企業(yè)可以大規(guī)模生產(chǎn)。
中國(guó)光刻膠集中PCB領(lǐng)域,高技術(shù)光刻膠市場(chǎng)份額低。從全球市場(chǎng)來(lái)看,LCD光刻膠占比較高,為26.6%,但中國(guó)光刻膠市場(chǎng)集中于技術(shù)水平較低的PCB領(lǐng)域,占比達(dá)94.4%,LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠所占份額非常低。
全球光刻膠市場(chǎng)預(yù)計(jì)可達(dá)20億美元,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣闊。2017年,從全球區(qū)域市場(chǎng)來(lái)看,中國(guó)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模占全球比重最大,達(dá)到32%。其次是美洲地區(qū),其光刻膠市場(chǎng)規(guī)模占全球比重為21%。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),2017年全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到12億美元,預(yù)期未來(lái)市場(chǎng)加速擴(kuò)張,2023年可達(dá)20億美元
2.2.3電子特種氣體
電子氣體是指用于半導(dǎo)體及相關(guān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的特種氣體,被廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍事、航空航天、新型太陽(yáng)能電池、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,是電子工業(yè)體系的核心關(guān)鍵原材料之一。其行業(yè)技術(shù)壁壘在于從生產(chǎn)到分離提純以及運(yùn)輸供應(yīng)階段,一直受到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)封鎖,并且行業(yè)集中度高,美國(guó)氣體化工、美國(guó)普萊克斯、法國(guó)液化空氣、日本大陽(yáng)日酸株式會(huì)社和德國(guó)林德集團(tuán)五家公司壟斷全球特種氣體91%的市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)主要集中在中低端市場(chǎng)。
下游行業(yè)快速發(fā)展,電子特氣市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步提升。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2010- 2018年電子特種氣體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng),2018年達(dá)到121.56億元,同比增長(zhǎng)16.1%,預(yù)計(jì)2019年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到152億元。同時(shí),隨著國(guó)內(nèi)晶圓廠陸續(xù)投產(chǎn),電子氣體需求有望繼續(xù)增加,預(yù)計(jì)2025年集成電路對(duì)特種電子氣體需求將達(dá)到134億元。
2.2.4高純?yōu)R射靶材
高純?yōu)R射靶材是集成電路制造過(guò)程中的關(guān)鍵材料。高純?yōu)R射靶材主要是指純度為99.9%-99.9999%的金屬或非金屬靶材,應(yīng)用于電子元器件制造的物理氣象沉積工藝,是制備晶圓、面板、太陽(yáng)能電池等表面電子薄膜的關(guān)鍵材料。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同,可將其分為半導(dǎo)體靶材、面板靶材、光伏靶材等。高純?yōu)R射靶材技術(shù)門檻高、設(shè)備投資大,行業(yè)集中度較高,前五大廠商占比合計(jì)超過(guò)80%,主要分布于美、日等國(guó)家。
下游行業(yè)持續(xù)放量,半導(dǎo)體靶材市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)張。半導(dǎo)體芯片的金屬濺射靶的作用是制造金屬線,將信息傳輸?shù)叫酒?jù)SEMI統(tǒng)計(jì),濺射靶材占半導(dǎo)體密封材料市場(chǎng)的2.7%左右。2019年全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)規(guī)模為163億美元,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到190億美元;中國(guó)半導(dǎo)體用靶材市場(chǎng)規(guī)模為47.7億元,預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到75.1億元。
2.2.5化學(xué)機(jī)械拋光材料
化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是集成電路制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關(guān)鍵工藝。拋光材料是CMP工藝過(guò)程中必不可少的耗材,但是技術(shù)壁壘高且客戶認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng),一直以來(lái)處于寡頭壟斷的格局。根據(jù)功能的不同,拋光材料可劃分為拋光墊、拋光液、調(diào)節(jié)器、以及清潔劑等,其中拋光液占據(jù)49%的市場(chǎng)份額,拋光墊占據(jù)了33%的市場(chǎng)份額。全球芯片拋光液市場(chǎng)主要被美國(guó)、日本、韓國(guó)等企業(yè)壟斷,占全球高端市場(chǎng)份額90%以上。CMP拋光墊方面,陶氏杜邦占79%的市場(chǎng)份額。
中國(guó)拋光材料市場(chǎng)發(fā)展迅速,未來(lái)可期。2019年,全球拋光墊和拋光液的市場(chǎng)規(guī)模分別為7億美元和12億美元,較去年同期有所增長(zhǎng)。中國(guó)CMP拋光液市場(chǎng)銷售規(guī)模增長(zhǎng)迅速,從2014年的12.1億元增長(zhǎng)到2018年的17.7億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.0%,預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到24.4億元。CMP拋光墊過(guò)去五年年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.7%,2018年市場(chǎng)規(guī)模為10.3億元,預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到14.3億元。
CMP拋光步驟不斷增加,CMP材料需求有望繼續(xù)突破。由于工藝制程和技術(shù)節(jié)點(diǎn)不同,每片晶圓在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)經(jīng)歷幾道甚至幾十道CMP拋光工藝。隨著未來(lái)芯片尺寸不斷減小的趨勢(shì),拋光的步驟將不斷增加,相關(guān)需求也將不斷增加,未來(lái)的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2.2.6碳化硅和氮化鎵
第三代半導(dǎo)體核心材料—碳化硅和氮化鎵。第一代半導(dǎo)體材料主要用于分立器件和芯片制造;第二代半導(dǎo)體材料主要用于制作高速、高頻、大功率以及發(fā)光電子器件,也是制作高性能微波、毫米波器件的優(yōu)良材料,廣泛應(yīng)用在微波通信、光通信、衛(wèi)星通信、光電器件、激光器和衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域;第三代半導(dǎo)體材料廣泛用于制作高溫、高頻、大功率和抗輻射電子器件,應(yīng)用于半導(dǎo)體照明、5G通信、衛(wèi)星通信、光通信、電力電子、航空航天等領(lǐng)域。氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)是第三代半導(dǎo)體材料較為成熟、最具有發(fā)展前景的兩種材料。
第三代半導(dǎo)體投資熱度較高。據(jù)CASA統(tǒng)計(jì),2019年SiC投資14起,金額220.8億元,GaN投資3起,金額45億元,較去年同比增加60%。
根據(jù)賽瑞研究顯示,2017年全球SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為3.02億美元,預(yù)計(jì)2023年達(dá)到13.99億美元,GAGR為29%;2017年全球射頻GaN市場(chǎng)規(guī)模為3.8億美元,預(yù)計(jì)2023年達(dá)到13億美元,CAGR為22.9%。
2.2.7先進(jìn)封裝
封裝技術(shù)地位重要,創(chuàng)新技術(shù)不斷出現(xiàn)。封裝技術(shù)伴隨集成電路發(fā)明應(yīng)運(yùn)而生,主要功能是完成電源分配、信號(hào)分配、散熱和保護(hù)。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展,封裝技術(shù)不斷革新。封裝互連密度不斷提高,封裝厚度不斷減小,三維封裝、系統(tǒng)封裝手段不斷演進(jìn)。隨著集成電路應(yīng)用多元化,智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、高性能計(jì)算、5G、人工智能等新興領(lǐng)域?qū)ο冗M(jìn)封裝提出更高要求,封裝技術(shù)發(fā)展迅速,創(chuàng)新技術(shù)不斷出現(xiàn)。
市場(chǎng)發(fā)展未來(lái)可期,產(chǎn)業(yè)發(fā)展三足鼎立。受5G與電子產(chǎn)品的相關(guān)影響,2019年全球封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)566億美元,同比增長(zhǎng)約1%,隨著下游應(yīng)用的不斷放量,封測(cè)行業(yè)市場(chǎng)有望迎來(lái)高增長(zhǎng)。目前全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)的主要地區(qū)為中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、中國(guó)大陸。中國(guó)臺(tái)灣是全球芯片封測(cè)代工實(shí)力最強(qiáng)的區(qū)域,占據(jù)一半以上市場(chǎng)份額;美國(guó)由于眾多IDM龍頭企業(yè)用自己的封測(cè)部門,因此也是全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)的重要參與者。
中國(guó)封測(cè)行業(yè)發(fā)展迅速。中國(guó)大陸近年來(lái)積極推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,封測(cè)行業(yè)發(fā)展迅速,通過(guò)自主研發(fā)先進(jìn)封裝和海外并購(gòu)整合,中國(guó)大陸封測(cè)市場(chǎng)迅速壯大,份額位居全球第二。2019年中國(guó)封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模約359億美元,同比增長(zhǎng)約15%,隨著5G的進(jìn)一步推廣,未來(lái)需求有望繼續(xù)增加。
2.3面板材料
顯示技術(shù)廣泛應(yīng)用于電視、筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品,在信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。顯示技術(shù)從20世紀(jì)50年代的陰極射線管顯示技術(shù)(CRT)發(fā)展到二十世紀(jì)初的平板顯示技術(shù)(FPD),平板顯示技術(shù)又分支出離子顯示(PDP)、液晶顯示(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示(OLED)等技術(shù)路線。相比于陰極顯像管技術(shù),平板顯示具有節(jié)能環(huán)保、低輻射、重量輕、厚度薄、體積小等優(yōu)點(diǎn)。目前,平板顯示技術(shù)的主流產(chǎn)品為薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)面板和OLED面板,前者主要應(yīng)用于筆記本電腦、顯示器以及電視等領(lǐng)域,后者應(yīng)用與顯示照明領(lǐng)域。
LCD在大尺寸屏幕產(chǎn)品中處主導(dǎo)地位,大尺寸化趨勢(shì)是促進(jìn)液晶面板行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ鳲LED技術(shù)作為新型顯示技術(shù),在小尺寸平板顯示中廣泛應(yīng)用。
商業(yè)化趨勢(shì)加速,OLED市場(chǎng)規(guī)模逐年增加。近年,OLED顯示的商業(yè)化應(yīng)用趨勢(shì)開始逐步體現(xiàn),AMOLED顯示面板的主要終端應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槭謾C(jī)和電視產(chǎn)品,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,滲透率不斷提高。2018年OLED產(chǎn)值規(guī)模已達(dá)131.1億美元,市場(chǎng)規(guī)模9.6億元,預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到47.1億元。
隨著LCD和OLED下游需求的不斷放量,液晶材料、偏光片、OLED發(fā)光材料等同產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品需求持續(xù)增加,市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.3.1液晶材料
液晶材料是LCD的關(guān)鍵材料之一,直接影響著液晶顯示整機(jī)的時(shí)間、視角、亮度、分辨率、使用溫度等性能。近年來(lái),全球液晶面板產(chǎn)能逐漸由日韓及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)轉(zhuǎn)向中國(guó)大陸,國(guó)內(nèi)混合液晶需求量快速增長(zhǎng)。同時(shí),TFT-LCD面板出貨面積的不斷增加也將推動(dòng)上游混合液晶材料市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。
受益于國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)市場(chǎng)份額的快速增長(zhǎng),混合液晶國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。IHS數(shù)據(jù)顯示,2019年混合液晶的全球需求量約為780.5噸,2023年將達(dá)到871.5噸,2019- 2021年國(guó)內(nèi)混晶需求量分別為410噸、510噸和590噸,年均增速超過(guò)20%,市場(chǎng)空間較大。
2.3.2玻璃基板
玻璃基板是平板顯示產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一。玻璃基板是一種表面極其平整的薄玻璃片,與面板的分辨率、透光率、重量、厚度、可視角度等指標(biāo)密切相關(guān),成本約占整個(gè)顯示面板產(chǎn)品成本的20%。玻璃基板行業(yè)是液晶顯示面板上游的核心原材料器件,技術(shù)壁壘較高,行業(yè)主要被美國(guó)和日本企業(yè)壟斷。
消費(fèi)電子市場(chǎng)廣闊,玻璃基板發(fā)展動(dòng)力十足。2019年我國(guó)玻璃基板市場(chǎng)規(guī)模為203.09億元,其中電視面板領(lǐng)域市場(chǎng)為141.54億元,占比69.69%;電腦、筆記本及其他大尺寸面板領(lǐng)域?yàn)?8.1億元,占比18.76%;手機(jī)及其他小尺寸面板領(lǐng)域玻璃基板規(guī)模為23.45億元,占比11.55%。我國(guó)是全球最大的消費(fèi)電子生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),隨著消費(fèi)電子市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng),玻璃基板的需求快速擴(kuò)張,預(yù)計(jì)2019年達(dá)到32,324萬(wàn)平方米,2014-2019年復(fù)合增長(zhǎng)率28.75%。
2.3.3偏光片
偏光片是一種復(fù)合材料,可實(shí)現(xiàn)液晶顯示高亮度、高對(duì)比度的特性,是液晶面板的三大關(guān)鍵原材料之一。LCD模組中需要兩張偏光片,分別位于玻璃基板兩側(cè),缺少任何一張偏光片都無(wú)法顯示畫面。偏光片產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包含PVA、TAC等原材料,中游為偏光片生產(chǎn),下游為顯示面板及太陽(yáng)眼鏡、護(hù)目鏡、攝影設(shè)備等終端產(chǎn)品。
大陸面板產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,政策利好拉動(dòng)偏光片廠商加大研發(fā)投入、促進(jìn)產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)張。2018年的全球偏光片產(chǎn)能規(guī)模約為7.27億平米,整體產(chǎn)能擴(kuò)張趨于平穩(wěn),預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)偏光片市場(chǎng)供需將保持4%的增速穩(wěn)步增長(zhǎng),2020年全球偏光片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到132.5億美元。2018年國(guó)內(nèi)偏光片市場(chǎng)規(guī)模為42億美元,占全球市場(chǎng)份額34.1%,預(yù)計(jì)2020年國(guó)內(nèi)偏光片市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)53.2億美元,占全球市場(chǎng)份額達(dá)40.2%。
偏光片原材料成本占總成本的70%以上,其中TAC膜、PVA膜分別占材料成本的56%和16%左右,是偏光片生產(chǎn)過(guò)程中最重要的部分。PVA膜起到偏振的作用,是偏光片的核心部分,決定了偏光片的偏光性能、透過(guò)率、色調(diào)等關(guān)鍵光學(xué)指標(biāo)。TAC膜一方面作為PVA膜的支撐體,保證延伸的PVA膜不會(huì)回縮,另一方面保護(hù)PVA膜不受水汽、紫外線及其他外界物質(zhì)的損害,保證偏光片的環(huán)境耐候性。
2.3.4 OLED發(fā)光材料
OLED發(fā)光材料是OLED顯示面板的關(guān)鍵材料,是OLED產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高的領(lǐng)域。OLED材料主要包括發(fā)光材料和基礎(chǔ)材料兩部分,發(fā)光材料主要包括紅光主體/客體材料、綠光主體/客體材料、藍(lán)光主體/客體材料等。目前,OLED發(fā)光材料具有較高的專利壁壘,核心技術(shù)被韓日德美企業(yè)所掌控,國(guó)內(nèi)企業(yè)主要從事OLED中間體和單體粗品生產(chǎn)。其中,綠光材料的主要供應(yīng)商為三星SDI、默克公司;紅光材料的主要供應(yīng)商為陶氏化學(xué);藍(lán)光材料主要由出光興產(chǎn)供應(yīng)。2019年OLED發(fā)光材料市場(chǎng)規(guī)模為13.4億美元,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到19億美元,市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速,未來(lái)發(fā)展可期。
2.3.5精細(xì)金屬掩模版
精細(xì)金屬掩膜版(Fine Metal Mask,簡(jiǎn)稱FMM)是OLED蒸鍍工藝中的消耗性核心零部件。FMM的主要作用是在OLED生產(chǎn)過(guò)程中沉積RGB有機(jī)物質(zhì)并形成像素,通過(guò)準(zhǔn)確和精細(xì)地沉積有機(jī)物質(zhì)提高分辨率和良率。制造高精度FMM,需要INVAR等更高級(jí)的合金。現(xiàn)在市面上唯一能提供滿足FMM使用要求的合金廠商是Hitachi Metals,國(guó)內(nèi)FMM材料處于初始研發(fā)階段,尚不具備量產(chǎn)條件。
FMM供應(yīng)商數(shù)量有限,技術(shù)壁壘較高。HIS數(shù)據(jù)顯示,2017年FMM市場(chǎng)將產(chǎn)生2.3億美元收入,2022年達(dá)到12億美元,年復(fù)合年增長(zhǎng)率為38%。當(dāng)前領(lǐng)先的制造商為大日本印刷株式會(huì)社,絕大多數(shù)的AMOLED顯示屏均使用其FMM掩膜。
2.4高分子新材料
2.4.1生物可降解塑料
“限速”升級(jí),可降解塑料市場(chǎng)增長(zhǎng)未來(lái)可期。可降解塑料也稱為可環(huán)境降解塑料,是指在保存期內(nèi)性能不變,而后在自然環(huán)境條件下可降解且對(duì)環(huán)境無(wú)害的塑料。可降解塑料可應(yīng)用于農(nóng)用地膜、垃圾袋、各類塑料包裝袋、商場(chǎng)購(gòu)物袋和一次性餐飲具等。近年來(lái),“限塑令”等政策的落地實(shí)施,生物可降解塑料迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇,市場(chǎng)發(fā)展空間較大。2018年全球可降解塑料需求量約為36萬(wàn)噸,近五年年復(fù)合增速約5.0%。
2.4.2膠粘劑
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,市場(chǎng)空間無(wú)限。膠粘劑以粘料為主劑,配合各種固化劑、增塑劑和填料等助劑配制,能夠把各種材料緊密結(jié)合在一起。膠粘劑用途廣泛,近年來(lái),我國(guó)膠粘劑應(yīng)用領(lǐng)域已從木材加工、建筑和包裝等行業(yè),擴(kuò)展到服裝、輕工、機(jī)械制造、航天航空、電子電器、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、郵電、倉(cāng)貯等眾多領(lǐng)域。商標(biāo)、標(biāo)簽和廣告貼的廣泛使用進(jìn)一步加快了膠粘劑品種的發(fā)展,汽車業(yè)、電子電器業(yè)、制鞋業(yè)、建筑業(yè)、食品包裝業(yè)的用膠量增長(zhǎng)快速。
用途廣泛,膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2019年,全球膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到487億美元,同比增長(zhǎng)7.5%,預(yù)計(jì)到2020年,膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)520億美元,2016-2020年復(fù)合增長(zhǎng)率約為6.9%。其中中國(guó)膠粘劑市場(chǎng)仍將保持良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)2020年,中國(guó)膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1200億元。
2.4.3有機(jī)硅
性能優(yōu)異,有機(jī)硅應(yīng)用廣泛。有機(jī)硅聚合物兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的性能,具有耐高低溫、抗氧化、耐輻射、介電性能好、難燃、憎水、脫膜、溫粘系數(shù)小、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異性能,廣泛運(yùn)用于電子電氣、建筑、化工、紡織、輕工、醫(yī)療等領(lǐng)域。有機(jī)硅聚合產(chǎn)品既可以作為基礎(chǔ)材料,又可以作為功能性材料添加入其它材料而改善其性能,素有“工業(yè)味精”之美稱。有機(jī)硅產(chǎn)品按其用途或所處產(chǎn)品鏈的位置可分為上游產(chǎn)品和下游產(chǎn)品兩大類。上游產(chǎn)品包括氯硅烷單體和初級(jí)聚硅氧烷中間體;下游產(chǎn)品則主要是以初級(jí)聚硅氧烷中間體為原料經(jīng)深加工而獲得有機(jī)硅產(chǎn)品及制品。
全球市場(chǎng)穩(wěn)步增加,產(chǎn)能增長(zhǎng)主要源自中國(guó)。2008-2018年全球聚硅氧烷產(chǎn)能從150.2萬(wàn)噸/年增加至254.8萬(wàn)噸/年,產(chǎn)量從113.3萬(wàn)噸增加至210.0萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2023年全球聚硅氧烷總產(chǎn)能將達(dá)到309.2萬(wàn)噸/年,產(chǎn)量達(dá)268.0萬(wàn)噸。近十年,有機(jī)硅產(chǎn)能向中國(guó)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)明顯,我國(guó)已成為有機(jī)硅生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)愈加明顯,進(jìn)口替代效應(yīng)顯著。
2.5高性能纖維
2.5.1超高分子量聚乙烯纖維
地區(qū)沖突拉動(dòng)超高分子量聚乙烯纖維需求不斷增長(zhǎng)。超高分子量聚(UHMWPE)纖維,是由相對(duì)分子質(zhì)量在100萬(wàn)-500萬(wàn)的聚乙烯所紡出的纖維。近年來(lái),世界各地沖突加劇、國(guó)家安全意識(shí)提升,軍事裝備、安全防護(hù)等行業(yè)增加了對(duì)高強(qiáng)度、高性能等超高分子量聚乙烯產(chǎn)品的需求。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì),未來(lái)2-5年,UHMWPE年需求量將穩(wěn)定在10萬(wàn)噸以上,總需求預(yù)計(jì)達(dá)到68.3萬(wàn)噸。
后發(fā)先至,中國(guó)超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維起步較晚,但發(fā)展迅速,2019年我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)總產(chǎn)能約4.1萬(wàn)噸,占全球總產(chǎn)能的60%以上。
2.5.2碳纖維
碳纖維優(yōu)點(diǎn)顯著,下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多。碳纖維(Carbon Fiber,簡(jiǎn)稱CF)是由有機(jī)纖維(粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等)在高溫環(huán)境下裂解碳化形成碳主鏈機(jī)構(gòu)的無(wú)機(jī)纖維,是一種含碳量高于90%的無(wú)機(jī)纖維。碳纖維具有目前其他任何材料無(wú)可比擬的高比強(qiáng)度(強(qiáng)度比密度)和高比剛度(模量比密度),還具有低比重、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、膨脹系數(shù)小等特性,被譽(yù)為“新材料之王”,廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)以及高性能民用領(lǐng)域,主要包括航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機(jī)械、交通設(shè)施等,是一種國(guó)家亟需、應(yīng)用前景廣闊的戰(zhàn)略性新材料。
三種碳纖維在性能上各有所長(zhǎng)。碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低密度、耐高溫等一系列優(yōu)異的性能,三種原絲制造的碳纖維具有一定的通性,但在具體的性能上各有所長(zhǎng)。
碳纖維的需求量穩(wěn)定增長(zhǎng),近年呈加速趨勢(shì)。2008年全球碳纖維需求量36.4千噸,2018年達(dá)到92.6千噸,十年間的平均增長(zhǎng)率為9.8%,且近年來(lái)增長(zhǎng)率有所提升,2015-2018年間的增長(zhǎng)率分別為28%、15%、7%、10%,平均而言高于此前的增長(zhǎng)率。若按每年10%的增長(zhǎng)率計(jì)算,預(yù)計(jì)2019與2020年全球碳纖維的需求量將分別達(dá)到101.9與112.1千噸。
國(guó)內(nèi)碳纖維的需求以加速趨勢(shì)增長(zhǎng)。2018年國(guó)內(nèi)碳纖維需求達(dá)到31千噸,占全球碳纖維需求的33.48%,對(duì)比2017年的23.5千噸,增速達(dá)到32%,同期全球碳纖維需求的增長(zhǎng)率約為10%。2008-2018十年間,國(guó)內(nèi)碳纖維的需求量從8.2千噸增長(zhǎng)至31千噸,年均增長(zhǎng)率達(dá)到14.22%,高于9.8%的世界平均增長(zhǎng)率;自2015年以來(lái),國(guó)內(nèi)碳纖維需求的增長(zhǎng)率始終維持在較高水平,并有加速上升的趨勢(shì)。若按14%的增長(zhǎng)率計(jì)算,預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)碳纖維的需求將達(dá)到40.29千噸。
2.5.3對(duì)位芳綸
對(duì)位芳綸性能優(yōu)異,民用、軍用領(lǐng)域應(yīng)用較廣。對(duì)位芳綸的強(qiáng)度是鋼的3倍、強(qiáng)度較高的滌綸工業(yè)絲的4倍;初始模量是滌綸工業(yè)絲的4-10倍、聚酰胺纖維的10倍以上。對(duì)位芳綸穩(wěn)定性高,在150℃下收縮率為零,在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度,如在260℃溫度下仍可保持原強(qiáng)度的65%。對(duì)位芳綸應(yīng)用領(lǐng)域包括防護(hù)服裝(主要為防彈裝備)、航空航天、汽車工業(yè)、光纜增強(qiáng)等,間位芳綸應(yīng)用領(lǐng)域包括防護(hù)服裝(主要為阻燃裝備)、工業(yè)過(guò)濾、工業(yè)制氈、汽車工業(yè)等。
生產(chǎn)條件嚴(yán)苛,壟斷嚴(yán)重。生產(chǎn)可供使用的、性能優(yōu)良的高分子芳綸纖維縮聚物的條件較為嚴(yán)苛,對(duì)儀器設(shè)備要求較高,因此鮮有企業(yè)具備大量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。由于芳綸材料技術(shù)壁壘高、研發(fā)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),世界芳綸產(chǎn)業(yè)集中程度較高,全球芳綸產(chǎn)業(yè)幾乎由美國(guó)杜邦、日本帝人、中國(guó)泰和新材、韓國(guó)可隆四家公司壟斷。
對(duì)位芳綸產(chǎn)能不足,進(jìn)口依賴程度高。國(guó)內(nèi)對(duì)位芳綸需求量為約1萬(wàn)噸,而實(shí)際產(chǎn)能僅僅2000噸,進(jìn)口依存度約為87%,對(duì)位芳綸需求缺口大,進(jìn)口依賴嚴(yán)重。單兵防護(hù)裝備、航空航天領(lǐng)域等國(guó)防領(lǐng)域的需求較高,且暫無(wú)較好替代材料,目前我國(guó)對(duì)位芳綸產(chǎn)能不足,性能也未達(dá)到最優(yōu)。
2.6其他前沿新材料
2.6.1新能源汽車
新能源汽車發(fā)展迅速,中國(guó)市場(chǎng)領(lǐng)跑全球。新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈主要由電池、電機(jī)和電控三部分構(gòu)成。其中鋰動(dòng)力電池主要由電芯、BMS和Pack組成,燃料電池由電堆和系統(tǒng)配件組成,電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)成。據(jù)Markline統(tǒng)計(jì),2020年上半年全球新能源乘用車(BEV+PHEV)銷量為97.4萬(wàn)輛,其中中國(guó)、美國(guó)、歐盟、日本、其它國(guó)家分別銷售31.3、11.0、32.4、1.2、17.5萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)分別占比33.5%、11.8%、34.7%、1.3%、18.8%。
2.6.2離子液體
優(yōu)勢(shì)明顯,下游應(yīng)用眾多。離子液體又稱室溫離子液體、室溫熔融鹽或有機(jī)離子液體等,是由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子組成,在100℃以下呈液體狀態(tài)的鹽類。離子液體無(wú)味、不支持燃燒、蒸汽壓小且很難揮發(fā)、易回收,在工業(yè)使用中無(wú)有害氣體產(chǎn)生,是傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的良好替代品,與傳統(tǒng)常規(guī)溶劑相比,在熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。離子液體目前廣泛應(yīng)用于溶劑,電解質(zhì),顯示器,分析儀器,潤(rùn)滑劑,塑料,電化學(xué)行業(yè)等領(lǐng)域。Graphical Research預(yù)計(jì),2017年全球離子液體需求達(dá)1.5萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)到2024年需求將達(dá)到6.5萬(wàn)噸,復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到23.3%,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到25億美元。
2.6.3富勒烯
應(yīng)用廣泛,未來(lái)市場(chǎng)廣闊。富勒烯具有完美的對(duì)稱結(jié)構(gòu),在納米尺度范圍內(nèi)有特殊的穩(wěn)定性和奇異的電子結(jié)構(gòu),在許多高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,因此被稱為“納米王子”。受成本與技術(shù)因素限制,目前富勒烯應(yīng)用仍處于起步階段。富勒烯具有硬度高、穩(wěn)定性好、超導(dǎo)性等諸多特性,在電子、生物醫(yī)藥、超導(dǎo)、能源、工業(yè)催化等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。2006年到2018年間,全球富勒烯市場(chǎng)規(guī)模都在以年均70%左右的速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到136億美元。
3、政策支持,新材料發(fā)展動(dòng)力十足
為了提升我國(guó)新材料的基礎(chǔ)支撐能力,實(shí)現(xiàn)我國(guó)從材料大國(guó)到材料強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,我國(guó)先后頒發(fā)《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》、《中國(guó)制造2025》、《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等一系列綱領(lǐng)性文件與指導(dǎo)性文件。具體從戰(zhàn)略材料、先進(jìn)基礎(chǔ)材料和前沿新材料三個(gè)重點(diǎn)方向展開。其中先進(jìn)基礎(chǔ)材料包括,先進(jìn)鋼鐵材料、先進(jìn)有色金屬材料、先進(jìn)化工材料等;關(guān)鍵戰(zhàn)略材料包括,高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及復(fù)合材料等;前沿新材料包括,石墨烯、金屬及高分子增材制造材料、形狀記憶合金、自修復(fù)材料等。
根據(jù)對(duì)國(guó)家政策的相關(guān)梳理,根據(jù)我國(guó)對(duì)新材料支持力度的不同,我們可以將新材料劃分為重點(diǎn)突破的新材料,主要包括高端裝備用特種合金、高性能結(jié)構(gòu)材料、航空航天、新能源汽車材料、生物醫(yī)藥、節(jié)能環(huán)保材料等;加快研發(fā)的新材料,包括先進(jìn)鋼鐵材料、先進(jìn)有色金屬新材料、先進(jìn)化工材料、先進(jìn)建筑材料等;提前布局的新材料,包括石墨烯、形態(tài)記憶合金、自修復(fù)材料、智能與仿生超材料等;結(jié)合我國(guó)在新材料領(lǐng)域的特色資源優(yōu)勢(shì),積極發(fā)展稀土、鎢鉬、釩鈦、鋰、石墨等新材料。
4、產(chǎn)業(yè)周期創(chuàng)造新材料發(fā)展新機(jī)遇
領(lǐng)域發(fā)展成熟,成長(zhǎng)期與成熟期新材料潛力巨大。新材料應(yīng)用廣泛,但由于新材料是基于理念、技術(shù)和設(shè)備等領(lǐng)域創(chuàng)新后的產(chǎn)品,因此一個(gè)新材料從概念提出到發(fā)展成熟往往需要一定的周期。新材料產(chǎn)業(yè)按產(chǎn)品周期可以分為導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期,新材料所處周期不同,對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃也存在差異。對(duì)于導(dǎo)入期新材料,相關(guān)概念剛剛提出,技術(shù)發(fā)展尚不成熟;成長(zhǎng)期新材料相關(guān)產(chǎn)品出現(xiàn)分化,技術(shù)工藝迅速發(fā)展;成熟期新材料市場(chǎng)發(fā)展開始兌現(xiàn),產(chǎn)能產(chǎn)量處于高位;衰退期新材料開始逐步退出市場(chǎng)。從產(chǎn)業(yè)周期角度,最具發(fā)展?jié)摿Φ臑樘幱诔砷L(zhǎng)期于成熟期的新材料。
⚫導(dǎo)入期:加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新,進(jìn)行市場(chǎng)培育。導(dǎo)入期產(chǎn)品屬于高風(fēng)險(xiǎn)高收益產(chǎn)品類別。處于導(dǎo)入期的產(chǎn)品,一般市場(chǎng)容量較小、市場(chǎng)滲透率較低;此外,公司的生產(chǎn)規(guī)模一般較小且生產(chǎn)成本高,并且由于技術(shù)的不確定性,產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。但是該市場(chǎng)產(chǎn)品毛利率高,盈利能力強(qiáng),具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的公司會(huì)領(lǐng)先市場(chǎng)獲得巨大收益。
概念提出期,相關(guān)領(lǐng)域研究剛剛起步。進(jìn)軍導(dǎo)入期公司的相關(guān)要求較高,需要具備強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力、該領(lǐng)域資深的研究經(jīng)驗(yàn)、政策的扶持和新興市場(chǎng)的需求。此外,該領(lǐng)域新材料技術(shù)尚不成熟,市場(chǎng)較小、需求不大。該領(lǐng)域的典型材料包括:石墨烯、超材料納米功能材料、記憶合金和關(guān)鍵戰(zhàn)略材料等。
⚫成長(zhǎng)期:重視工藝創(chuàng)新,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)立企業(yè)品牌。進(jìn)入成長(zhǎng)期的產(chǎn)品市場(chǎng)容量逐步擴(kuò)大,市場(chǎng)滲透率逐步提高,產(chǎn)品由于技術(shù)趨于穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量的逐漸標(biāo)準(zhǔn)化,質(zhì)量得到有效的改善,且產(chǎn)品成本逐步降低。因此在該階段,具有較高產(chǎn)品質(zhì)量和品牌效應(yīng)的公司會(huì)獲得較大的收益。
技術(shù)、市場(chǎng)成長(zhǎng)期,新材料應(yīng)用增多,市場(chǎng)規(guī)模逐漸增加。成長(zhǎng)期新材料相關(guān)技術(shù)工藝開始逐步成熟,成本開始下降,市場(chǎng)應(yīng)用逐漸增多,下游需求開始發(fā)力,具有較好的成長(zhǎng)性。產(chǎn)品處于成長(zhǎng)期的公司除了重視研發(fā)外,要注重對(duì)于市場(chǎng)的開發(fā),進(jìn)行生產(chǎn)工藝創(chuàng)新、提升產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)品品種、創(chuàng)立自身品牌并建立相應(yīng)的銷售網(wǎng)絡(luò)。該領(lǐng)域的典型材料包括:鈦合金、半導(dǎo)體材料等。
⚫成熟期:市場(chǎng)趨于飽和,降低成本,加快產(chǎn)品升級(jí)。成熟期的產(chǎn)品技術(shù)穩(wěn)定、質(zhì)量穩(wěn)定且產(chǎn)品差異較小,市場(chǎng)接近飽和。公司應(yīng)當(dāng)通過(guò)資本密集化、規(guī)模效應(yīng)等來(lái)降低產(chǎn)品成品和提高產(chǎn)品質(zhì)量,倒逼產(chǎn)品升級(jí)。
市場(chǎng)兌付期,新材料行業(yè)認(rèn)可度高,使用廣泛,下游需求旺盛。成熟期新材料市場(chǎng)應(yīng)用較廣,終端產(chǎn)品對(duì)該新材料粘性較高,市場(chǎng)規(guī)模與需求較大。處于成熟期的公司應(yīng)當(dāng)在對(duì)原產(chǎn)品成本、質(zhì)量?jī)?yōu)化的同時(shí),進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的整合,同時(shí)延伸產(chǎn)業(yè)鏈外延,拓寬新的業(yè)務(wù)鏈并推動(dòng)技術(shù)的不斷升級(jí)。該領(lǐng)域的典型材料包括:3D打印、鋰電池材料、特種橡膠等。
⚫衰退期:新產(chǎn)品逐漸替代,市場(chǎng)逐步縮小。由于生產(chǎn)能力的過(guò)剩和規(guī)模的不斷縮小,衰退期產(chǎn)品的成本不斷增加,并且新產(chǎn)品開始對(duì)舊產(chǎn)品產(chǎn)生替代效應(yīng),市場(chǎng)空間逐漸縮小。
新材料退出期,該材料性能不再具有優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)規(guī)模開始縮減。處于衰退期的公司應(yīng)當(dāng)盡量縮減生產(chǎn)能力、減少開支并逐步縮小市場(chǎng)。該領(lǐng)域的典型材料包括:多晶硅和稀土熒光材料。
5、投資建議
由于新材料領(lǐng)域?qū)夹g(shù)、研發(fā)要求嚴(yán)苛,建議關(guān)注在各領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的行業(yè)龍頭:
需求導(dǎo)向,下游需求催生萬(wàn)億新材料市場(chǎng)。隨著現(xiàn)代各領(lǐng)域前端技術(shù)的不斷發(fā)展,新材料的發(fā)展進(jìn)步對(duì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)推動(dòng)明顯,隨著下游市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品需求的增加,新材料領(lǐng)域必將迎來(lái)一波“黃金時(shí)期”。
政策導(dǎo)向,乘借“東風(fēng)”建設(shè)材料強(qiáng)國(guó)。為了提升新材料領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)從材料大國(guó)到材料強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,我國(guó)先后頒布一系列綱領(lǐng)文件引導(dǎo)新材料領(lǐng)域不斷發(fā)展。在政策支持的大背景下,新材料領(lǐng)域發(fā)展高速路“亮起綠燈”。
周期導(dǎo)向,行業(yè)發(fā)展初期,市場(chǎng)擴(kuò)充動(dòng)力十足。現(xiàn)在多數(shù)新材料產(chǎn)品尚處導(dǎo)入期與成長(zhǎng)期,市場(chǎng)容量較小、市場(chǎng)滲透率較低,通過(guò)加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新、重視技術(shù)研發(fā),必將獲得廣闊的未來(lái)市場(chǎng)。
6、風(fēng)險(xiǎn)提示
新材料產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)壁壘高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、研發(fā)投入高,承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)較大;同時(shí)由于國(guó)外壟斷現(xiàn)象嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品難以具備成本優(yōu)勢(shì),前期業(yè)績(jī)存在不確定性。
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