高端製造行業深度研究報告:我國高端製造國產替代突圍進展如何

2022年09月04日07:19:08 熱門 1504

(報告出品方/作者:招商證券,張夏,郭亞男)

一、高端製造供應鏈安全值得重視

1、全球供應鏈安全面臨挑戰

2018 年,中美貿易摩擦發生,美國進一步對華開啟科技戰,中興通訊、中芯國際、華為等多家國內科技公司受到美 國制裁,我國對於科技領域「安全可控」、「自主可控」重視程度不斷提升。 2020 年,新冠疫情爆發,阻斷了全球供應鏈,金屬礦產、紡織服裝、半導體等多個領域因為某個環節的供應問題, 造成整個產業供應鏈的緊缺,這使得各國開始對全球產業鏈分工過於細化、經濟全球化程度過高產生一定的擔憂。 2022 年,俄烏戰爭開始,由於俄烏在能源、部分金屬礦產(如鋁、鎳等)以及農產品等領域資源豐富,隨着俄羅斯 被北約集體制裁,相關產品難以出口,再次造成全球供應鏈風險,能源及原材料價格大幅上漲。國內對供應鏈安全的 強調也從科技轉向了糧食、能源等國民經濟的各個領域。

2021 年 11 月 18 日,中共中央政治局會議審議了《國家安全戰略》等重要文件,強調「要強化科技自立自強作為國 家安全和發展的戰略支撐作用」,「必須牢固樹立總體國家安全觀」,「確保糧食安全、能源礦產安全、重要基礎設施安 全,加強海外利益安全保護」,「加快提升生物安全、網絡安全、數據安全、人工智能安全等領域的治理能力」。 我們認為,在百年未有之大變局、國際關係愈發複雜的今天,供應鏈安全將會成為未來很長一段時間我國關注的重要 問題,不少投資機會將由此誕生。

此前,我們已經討論了上游糧食、能源及原材料的供應鏈安全問題,本文我們重點討論中下游的中間品、製成品的供 應鏈安全。

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2、中下游供應鏈安全更多的涉及國產替代,高端製造是重點領域

中下游供應鏈安全更多的涉及國產替代。通過梳理我國中下游中間品與製成品進口依賴情況,我們發現,我國對外依 賴度較高的商品多數是受到技術限制,國內缺乏生產能力。以美國為首的西方國家通過各類型制裁、限制出口與長臂 管轄,對我國高端製造業進行的全方位的封鎖,最典型的事件莫過於美國通過制裁華為,使得華為無法生產 5G 手機, 從而使得我國智能手機製造業始終依賴美國企業的芯片。在過去的報告中,我們曾對「卡脖子」「國產替代」重點領 域做過詳細梳理,本文我們從供應鏈的角度出發,詳細剖析高端製造各個細分領域被「卡脖子」的重點環節在哪裡, 我國企業目前國產替代的進程如何。

我國芯片對外依賴嚴重。2021 年,我國芯片進口額為 4337 億美元,進口貿易逆差達到 2784 億美元,均創下歷史新 高。除此之外,電容器、液晶顯示器、偏光片、蓋板玻璃、傳感器、光學鏡頭等貿易逆差也較高,其中電容器貿易逆 差額 2021 年超過 50 億美元。機械設備領域,我國半導體設備嚴重依賴進口。2021 年,我國半導體設備貿易逆差達到 244 億美元,遠遠領先其他 機械設備。除了半導體設備以外,在光學儀器、分析儀器、工業機械人、金屬加工中心與高功率柴油機上存在較大的 貿易逆差。其中光學儀器與分析儀器逆差分別為 82、66 億美元。而金屬加工中心、高功率柴油機等貿易逆差相對較 低,也在 20 億美元左右。軍工材料上,我國在民用飛機、航空發動機、燃氣輪機上對外依賴較重,貿易逆差較高。其中民用飛機領域貿易逆差 達到 145 億美元,對外依賴尤其嚴重。

3、我國高端製造對西方國家及其盟友依賴度高

(1)五眼聯盟:進口依賴程度較低,航空發動機依賴較嚴重

在中下游領域,我國對於五眼聯盟進口依賴的產品種類較少,主要體現在軍工產品上: 我國主要在離心機、航空發動機、實驗試劑、飛機直升機配件等產品上進口較多。其中航空發動機的進口佔比達到 67.08%,體現出我國在航空發動機領域對於五眼聯盟的較大依賴。

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(2)歐盟:機械設備與產品零部件依賴程度嚴重

我國在中下游產品上對歐盟的進口依賴較為嚴重,主要體現在部分機械設備、電氣設備、軍工產品、醫藥消費品以及 產品零部件上。

具體來看:機械設備領域,我國半導體設備、電力控制設備、分析儀器、電壓器、變感器、液體泵、離心機、空氣泵等進口 額較高,其中半導體設備進口額達到 51.3 億美元;洗碟機、橡膠處理裝置、液體泵、電力控制設備的依賴程度 較高,其中洗碟機的進口佔比達到 57%。軍工材料領域,我國在民用飛機上對歐盟依賴極其嚴重,進口額與進口佔比呈現「雙高」局面,歐盟與五眼聯盟 幾乎壟斷了我國民用飛機的進口市場。產品零部件領域,我國在機動車零件與車輛照明裝置上對歐盟依賴較為嚴重,機動車零件進口額超過 150 億美元, 兩個商品分別占我國商品總金額的 51.8%與 62.9%。此外,在發動機零件、飛機直升機配件、滑輪、閥門上的進 口佔比也均超過 40%。

(3)日韓:進口額與進口佔比均較高,半導體行業依賴嚴重

我國中下游產品上對日韓存在較大的進口依賴,主要體現在芯片與電子元器件、機械設備與零件、化妝品、護膚品領 域,具體來看:在芯片與電子元器件領域,我國對日韓的芯片進口額達到 1104 億美元,占芯片總進口額的四分之一。除此之外, 我國光導纖維、蓄電池、電容器等產品上對日韓進口佔比較高。機械設備領域,我國在半導體設備上對日韓依賴較大,進口佔比達到 45%。此外柴油發動機、分析儀器、工業 機械人對日韓的進口佔比也超過了 50%。產品零部件領域,在滾動軸承傳動軸、齒輪、發動機零件等精密機械部件上,我國對日韓的依賴較大。

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二、我國高端製造突圍進展如何

1、金屬加工中心:高端產品仍然極度依賴進口,產業鏈配套仍有欠缺

金屬加工中心產業概況 金屬加工中心即數控機床,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。數控機床較好地解決了複雜、精密、小批量、多 品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機 電一體化產品。數控機床上游供應商主要是傳動系統、數控系統、數控機床主體及零部件等領域;中游則是各類機床, 主要包括金屬切削機床、金屬成形機床、特種加工機床;數控機床下游應用領域廣泛,包括航空航天、兵船核電、石 油化工、汽車、3C 等領域。

全球數控機床產業規模呈逐年增長態勢,2019 年全球數控機床產業規模為 1492 億美元,同比增長 4%。中商產業研 究院預測,2021 年全球數控機床產業規模將達 1648 億美元。數控機床主要分為數控金屬切割機床、數控金屬成形 機床和數控特種加工機床。2019 年全球數控金屬切削機床規模為 783.3 億美元,佔總規模比重為 52%;數控金屬成 形機床規模為 420.7 億美元,佔總規模比重為 28%;數控特種加工機床規模為 265.6 億美元,佔總規模比重為 18%。

汽車與軍工是機床的主要下游。機床是製造業的基礎裝備,廣泛應用於各種類型的製造業,如汽車、機械、電子、軍 工等。我國數控機床的下游應用領域中,2018 年汽車行業比重最大,佔比約為 40%,航空航天位居第二,佔比約 17%, 二者約佔我國下遊行業總消費的 50%左右,是最主要的下游應用領域。 全球競爭格局來看,日本、德國、美國是全球高端機床的主要生產國,根據科德數控的招股說明書,德國重視數控機 床和配套件的高、精、尖和實用性,各種功能部件研發生產高度專業化,在質量、性能上位居世界前列;日本重點發 展數控系統,機床企業注重向上游材料、部件布局,一體化開發核心產品;美國在數控機床設計、製造和基礎科研方 面具有較強的競爭力。2019 年,日本山崎馬扎克、德國通快以及德日合資的德馬吉森精機位於全球機床生產商前三 名。

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金屬加工中心國產替代情況

根據中商產業研究院預測,2021 年中國數控機床產業規模將達 3576 億元。目前,國內機床的中低端市場基本被國內 企業佔據,但是在高端市場的國產化率仍然較低。近年來,我國高檔數控機床市場銷售數量持續攀升,市場需求穩步 擴大。然而我國高檔數控機床國產化率截至 2018 年僅為 6%,相較 2014 年了增長 4%,供給嚴重失衡,亟需加快推 動國產企業轉型升級,提質增效。

我國高端數控機床的上游各功能部件尚未形成較好的產業配套,多數功能部件被日本、德國、美國的公司壟斷,國內 企業主要依賴外購。數控機床的核心部件包括數控系統、傳動系統、功能部件、驅動系統等,其中,數控系統占數控 機床成本的 25%-30%,主要被西門子、發那科壟斷;傳動系統包括主軸、導軌、絲杠、軸承等,主要被德國、瑞士、 日本、中國台灣的一些公司佔據;功能部件包括轉檯、刀具、齒輪箱等,全球市場依舊由歐美日等發達國家企業佔據 仍然來自歐日美等發達國家。以配套或者外購以上核心部件實現車床精度和可靠性在行業競爭中無法獲得顯著優勢,

一方面技術受限於核心部件生產方,另一方面產品成本難於控制。

以數控系統為例,系統是數控機床的大腦,約佔高端數控機床成本的 20%-40%。我國數控系統雖然取得了較大的發 展,但高檔數控機床配套的數控系統 90%以上都是國外產品,但國外高檔數控系統的功能通常無法完全開放甚至是禁 止對中國出口,成為制約我國高檔數控機床發展的瓶頸。國內數控系統的中高端市場被德國西門子、日本發那科、日 本三菱、德國海德漢瓜分。低端市場是國內數控系統的天下,數十家系統廠擠在這個狹小的市場區域內激烈搏殺。

我國主要的高端數控機床生產商包括科德數控、國盛智科、浙海德曼、日發精機海天精工等,其中:科德數控:擁有從多種類型五軸聯動高端數控機床到高檔數控系統、關鍵功能部件等機床關鍵部件的核心技術和 自主知識產權,生產製造工藝先進,供應鏈成熟穩定,產品性價比高,已在航天、航空、能源、汽車、模具、工 具、機床、機械等領域實現廣泛應用,部分實現進口替代。

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國盛智科:自主研發、生產的五軸聯動數控機床——GMF4027AC(AX)五軸聯動龍門加工中心,集中運用了誤 差控制、可靠性、複合成套加工、高性能裝備部件開發、二次開發與優化等領域的關鍵核心技術,可實現對精密 模具複雜空間曲面的一次性成形高精度加工,具有加工精度高、持續穩定性好、加工效率高等優點,與國外先進 產品相比,在性能和質量上仍處於跟跑狀態,但能夠在滿足目標客戶基本需求的情況下,充分採取價格優勢、快 速響應、交期保證等競爭策略進行市場競爭。紐威數控:已推出大型加工中心、立式數控機床、卧式數控機床等系列 200 多種型號的機床產品,覆蓋從應用於 簡單機械零件加工的普通數控機床,到適應複雜精密曲面加工的大型五軸聯動數控機床。經自主研發,公司已開 發出了大扭矩電主軸、高精度數控轉檯等部分機床核心功能部件。

2、工業機械人:中低端產品經濟優勢較大,高端產品亟待開發

工業機械人產業概況。工業機械人上游包括三大核心零部件控制系統、伺服系統、減速器;中游為機械人本體;下游是集成系統,包括單項 系統集成商、綜合系統集成商,廣泛應用於汽車、3C、食品、飲料等行業。按照機械機構,工業機械人可分為多關 節機械人、SCARA 機械人、直角坐標機械人、協作機械人、並聯機械人、圓柱坐標機械人,其中多關節機械人和 SCARA 精度要求高,且市場規模最大,二者合占工業機械人 80%以上市場規模。

核心零部件成本佔到工業機械人整機成本的 70%,核心零部件供應商在整個產業鏈中擁有最強的議價能力。工業機 器人中技術難度最高的三大核心零部件分別是減速器、伺服系統和控制器,三者分別占工業機械人成本構成的 35%、 25%、10%。

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德國、日本牢牢佔據着工業機械人的主要市場份額。日本、德國的工業機械人水平世界領先,這主要因為他們具備先 發優勢和技術沉澱。日本在工業機械人關鍵零部件(減速機伺服電機等)的研發方面具備較強的技術壁壘。德國工業 機械人在原材料、本體零部件和系統集成方面有一定優勢。從企業來看,ABB、發那科(FANUC)、庫卡(KUKA)和安 川電機(YASKAWA)這四家企業是工業機械人的主要供貨商,佔據世界約 50%的市場份額。

工業機械人國產替代情況

2020年我國工業機械人市場規模為 422.5 億元,同比增長 18.8%,2017-2020 年複合增速為 6.2%。預計到 2023 年 中國工業機械人行業規模將達接近 589 億元,目前我國工業機械人國產化率約為 31%。

我國產品以中低端為主。工業機械人產業中多關節機械人和 SCARA 精度要求高,且市場規模最大,二者合占工業機 器人 80%以上市場規模。2021 年外資品牌市場在這兩種機型的佔有率分別是 80%、82%。因為多關節機械人是下游 汽車製造的關鍵機型,SCARA 是電子設備製造的關鍵機型,因此按照下遊行業細分,外資品牌機械人主要集中在電 子、汽車等機械人高端行業市場應用,尤其是應用於汽車製造、焊接等高端行業領域的六軸或以上高端工業機械人市 場,主要被日本和歐美企業佔據,國產六軸工業機械人佔全國工業機械人新裝機量不足 10%。而本土工業機械人企業 的優勢領域在於金屬加工、食品飲料、塑料及化學製品等行業。

我國工業機械人市場仍被四大外資品牌佔據主要市場份額。2020 年我國工業機械人市場中,發那科、愛普生、ABB、 安川的市場佔比分別為 13.9%、9.7%、8.3%、7.7%。國內主要的機械人企業包括埃斯頓埃夫特、機械人、拓斯達 等,其中埃斯頓是工業機械人出貨量最高的國產機械人企業,覆蓋了從自動化核心部件及運動控制系統、工業機械人 到機械人集成應用的智能製造系統的全產業鏈。2021 年國產工業機械人品牌在國內的出貨量市佔率達 32.8%,同比 增長 4.2%。主要原因包括,一方面,外資企業在生產、交貨、售後服務等多方面均受到疫情影響,綜合競爭力降低, 面對疫情帶來的機遇,國產機械人廠商憑藉強大的技術與服務能力,迅速搶佔外資原有市場,國產化進程得到進一步 加速,核心工控產品份額預計持續加速提升;另一方面,國產頭部機械人廠商發展勢頭良好。

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零部件方面,目前我國 85%的減速器市場、90%的伺服電機市場、超過 80%的控制系統市場被海外品牌佔據。應用 於工業機械人最核心的零部件為減速器,主要分為諧波減速器和 RV 減速器。諧波減速器市場集中度非常高,市場基 本處於日本企業壟斷狀態,其中哈默納科和日本產電新寶在 2021 年在中國工業機械人市場諧波減速機配置中份額超 過 70%。雖然短期內外資主導地位還將持續,但中國本土優秀品牌也在不斷崛起,綠的諧波在技術上不斷取得突破,已經獲得較高的市場份額。

RV 減速器市場目前仍然被外資品牌的壟斷,僅納博特斯克一家就佔據中國市場 54.3%的 市場份額。國內上市公司中,雙環傳動和中大力德國產化進程較快,其中雙環傳動新研製的大負載及高功重比的系列 化減速機產品已成功批量應用於國內主流機械人產品中,已基本實現機械人減速器產品全覆蓋,但是目 2021 年公司 減速器業務收入僅 2.67 億,體量尚小。

工業機械人伺服系統市場由外資主導。外資廠商佔據中高端市場份額,國產份額雖逐年提升但依然偏小,絕大部分市 場份額仍由外資佔據。目前,工業機械人伺服系統主要分日系、歐美和國產三大陣營。日系代表企業主要有松下安 川、三菱、三洋、富士等;歐美代表企業主要有西門子、施耐德、博世力士樂、ABB 等;國產代表企業主要有台達匯川、埃斯頓等。

3、分析儀器:國內外技術差距明顯,研發投入尚待提高

分析儀器產業概況。分析儀器是用於測定物質的組成、結構等特性的儀器,是科學儀器重要組成部分,具備複雜而精密的技術體系。分析 儀器包括色譜質譜、原子光譜、分子光譜、材料表徵、表面科學、生命科學儀器、實驗室自動化及軟件、通用分析 儀和實驗室設備等。 分析儀器行業產業鏈上游主要由進樣系統、離子源、分析器、檢測器等組成;下游應用領域廣泛,伴隨物理、化學、 光學、生命科學等各學科領域分析技術的加速創新,實驗分析儀器目前已廣泛應用於生命科學、醫療健康、新型材料 研究、新能源、航天和海洋探測、環境保護、食品安全等行業。

分析儀器主要包括生命科學儀器、表面科學儀器、色譜儀、光譜儀和質譜儀等,分別佔市場比例約為 26%、13%、 15% 、14%和 8%,其中色譜儀、光譜儀和質譜儀是市面上最常見的分析儀器。分析儀器作為專用設備,下游主要應 用於學術界、製藥領域和生物技術等領域,分別佔比 18%、16%和 13%。近年來伴隨着機械、信息技術等基礎行業的發展和物理、化學、光學、生命科學等學科的加速創新,實驗分析儀器迎 來快速發展,2015 至 2020 年,全球實驗室分析儀器市場規模保持穩定增長。數據顯示,2020 年全球實驗分析儀器 市場規模約為 638 億美元,同比增長 4.63%。

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根據美國化學會(ACS)旗下的《Chemical&Engineering News》發佈的 2018 年全球儀器公司榜單,TOP20 全部都 是海外企業。其中,美國賽默飛儀器板塊銷售額達 63.3 億美元,排名第一;日本島津公司排名第二,銷售額 21.8 億 美元,僅為第一名的 1/3。在前二十企業中美國有八家,日本五家,德國和瑞士各有 3 家,英國一家,中國沒有一家 企業上榜。

分析儀器國產替代情況。我國分析儀器產業規模約 650 億,多數產品自美國進口。2019 年,中國分析儀器市場約佔全球的 15%,也就是大約 650 億元市場規模。但是我國多數分析儀器均來自進口。2016-2019 年我國分析儀器的進口率超過 80%,進口來源國 主要是美國、德國、日本、英國和瑞士。

高端分析儀器國產化率極低。根據第一財經的採訪數據,2016 至 2019 年間,我國採購的 200 萬元以上的科學儀器 中,質譜儀、X 射線類儀器、光學色譜儀、光學顯微鏡等的國產設備比例不足 1.50%,其中,3 年間,沒有採購一台 高端國產光學顯微鏡。

國內分析儀器上市公司包括聚光科技、鋼研納克、天瑞儀器、萊伯泰科等,其中:聚光科技:公司已經形成了積累了質譜、光譜、色譜、生物、樣品前處理、理化分析等二十餘項新型技術平台, 成功研製併產業化了數十款技術先進、填補空白的實驗室高端分析儀器。譜育科技是全國唯一擁有自主三重四極 桿的國產廠家,填補了三重四極桿串聯質譜儀的國內空白。在 2021 年,EXPEC5231 氣相色譜-三重四極桿質譜 聯用儀、EXPEC5310 液相色譜-三重四極桿質譜聯用儀、EXPEC7910 四極桿飛行時間串聯質譜 ICP-MS、 TRACE8000 化學電離飛行時間質譜儀、Calibus 手持式激光誘導擊穿光譜儀、EXPEC550 加壓流體萃取儀、 EXPEC570 全自動固相萃取儀等幾款實驗室高端分析儀器推出並上市銷售,快速切入細分行業市場,帶動銷售 業績增長。

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4、汽車電控系統:國產化處於初級狀態,電機控制器國產替代進展較快

汽車電控系統產品行業概況。汽車電控即汽車電子控制系統,基本由傳感器、電子控制器(ECU)、驅動器和控制程序軟件等部分組成,與車上的 機械系統配合使用,並利用電纜或無線電波互相傳輸訊息,進行的「機電整合」。在廣義上分為發動機電控系統、制 動控制系統、舒適控制系統、多媒體系統等多種類別。本處主要介紹三種國產化程度不高,對外依賴較嚴重的電控系 統產品:電動汽車電控系統、電動助力轉向系統、線控制動系統。

電動汽車電控系統是電動汽車的總控制台,主要包含整車控制器、電機控制器和電池管理系統三個共性子系統,其通 過整車控制器的中樞控制功能,藉助電機控制器與電池管理系統控制電池電機兩大系統;電動助力轉向系統(Electric Power Steering,簡稱 EPS)是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統,主要由扭矩傳感器、車速傳感器、 電動機、減速機構和電子控制單元(ECU)等組成;線控制動主要分為線控駐車制動(EPB)和線控行車制動,其 中線控行車制動包括電子液壓制動系統(EHB)和電子機械制動系統(EMB)兩類。

隨着新能源汽車行業的發展,電動汽車電控系統的行業規模迅速擴大,其市場規模由 2015 年的 56.8 億元增長至 2021 年的 214 億元,年複合增長率超過 25%,預計在 2025 年將達到 594 億元。整車控制器市場規模達到 150 億元,其 中應用於電動汽車 L2 級自動駕駛服務的第三檔整車控制器 2021 年出貨量達到 200 萬個,市場規模達到 21.1 億元。 而電機控制器市場規模 13 億元,電池管理系統市場規模達到 50 億元。

在電動助力轉向系統領域,中國市場在過去幾年變化較快。根據恆州博智最新調研顯示,2021 年全球電動助力轉向 系統(EPS)市場規模為 158.97 億美元,其中中國市場規模達到了 44.3 億美元。近年來中國 EPS 市場滲透率逐年 提升,2019 年約為 80%,略高於全球市場 78%的水平,但與日本、歐洲等汽車市場 90%左右的 EPS 滲透率還有 一定差距。 在線控制動領域,2021 年我國線控駐車制動(EPB)市場規模為 150 億人民幣,預計在 2025 年將達到 220 億人民 幣,CAGR 約為 10%。而隨着伯特利 EHB 產品與長城 EMB 產品在未來兩年的逐漸量產,預計 2025 年線控行車制 動市場規模將達到 129 億元,CAGR 達 87%。

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汽車電控系統產品國產替代情況。在電動汽車電控系統方面,現階段我國電動汽車電控系統行業尚未形成清晰、穩定的市場競爭格局。本土企業目前主 要分為兩類:一類是以比亞迪、北汽新能源為代表的新能源汽車主機廠,其藉助自己整車及零部件製造上積累的豐富 經驗,走上了電控系統的自主研發之路。其中比亞迪於 2020 年 3 月建立了子公司弗迪動力謀求汽車動力系統上的自 主突破,目前其電驅動系統研發已經進行到第四代,包含驅動電機、電機控制器在內的 EHS 電混系統已應用於 DM-i 系列車型中,實現了驅動電機、電機控制器、三合一電驅動系統的自供。

電機控制器 2022 年第一季度市場份額達到 23.56%,穩居市場第一。一類是以上海電驅動、匯川技術為代表的第三方電控系統集成商,其中上海電驅動在 2022 年 4 月電驅動產品累計產量已經突破 100 萬台,其電驅系統、驅動電機銷量 2020 年均進入國內廠商前十。匯川技術 於 2018 年取得了國內主流乘用車企定點,其電驅系統 2020 年銷量僅次於比亞迪排名第二位。未來發展前景良好。

其中,整車控制器行業的集中度較高,中國市場 95%的份額被博世大陸集團安波福、弗吉亞、海拉等外國知名 企業佔據,中國本土廠商如華為、德賽西威、經緯恆潤、均勝電子等只佔 5%左右。且其中核心車規 MCU 芯片被外國企業壟斷,全球前十 MCU 芯片廠商只有微芯科技一家中國企業,且市場份額佔比僅 3%。但隨着 2020 年起全球陷 入 MCU 缺貨危機,國產替代迎來了良好的切入機會。截至 2021 年 5 月,比亞迪半導體的車規級 MCU 量產裝車突 破 1000 萬顆,其產品已被長城、廣汽等企業採用。

在電機控制器領域,近年來,國內大力推進電機控制器國產化進程,電機控制器的核心——IGBT 模塊已經逐步實現 進口替代,比亞迪、中車時代、斯達半導體生產的 IGBT 模塊均已裝車量產。其中斯達半導體車規級 IGBT 模塊產品 性能已接近英飛凌產品性能水平,2020、2021 年全年分別配套 20、60 萬輛新能源汽車。此外電流傳感器、電容器 技術也有着飛躍式提升。電機控制器基本實現了整體國產化。2022 年第一季度國內電機控制器銷量前十企業除去特 斯拉、日本電產、聯合電子之外其他均為本土廠商。

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在電動助力轉向系統(EPS)上,目前我國市場主要由外資及中外合資企業主導,2021 年我國 EPS 系統的 CR5 高達 75.58%,均為外資或中外合資企業,日本電產、德國博世為 EPS 行業絕對龍頭。其中日本電產掌控了 EPS 電機市場近半數的市場份額,而德國博世則在 EPS 電控市場佔據 40%的市場份額,二者牢牢掌控着 EPS 核心部件 市場。而在國內企業中,易力達引領國產 EPS 行業,其早在 2001 年便已研製成國內首台自主知識產權 EPS,目前 年產能達到 180 萬套。此外,由中航集團實控的耐世特也擁有較強實力,其擁有完整的 EPS 產品矩陣,自主研發的 高可用 EPS 適用於 L2-L5 級自動駕駛汽車,已經為全球 Robo-Taxi 巨頭 Waymo 與克萊勒合作的 L4 級無人駕 駛的士進行配套,在自動駕駛領域擁有一席之地。

在線控制動上,線控駐車制動(EPB)方面,大陸、采埃孚天合、愛德克斯等外企佔據國內主要市場份額。2020 年三者份額分別為 28%/27%/14%。國內自主 EPB 廠商中,伯特利較早(2012 年)實現 EPB 系統的量產,市場份額較 高;亞太股份起步較晚,2016 年實現 EPB 量產,市場份額緊隨其後。

而在電子液壓制動系統(EHB)方面,國內廠 商在 One-Box 產品上研發進度較快。其中伯特利已實現 One-Box 自主供應,第一款產品 WCBS 已於 2021 年 6 月初 正式量產;拿森電子的 One-Box 產品目前已與北汽新能源、比亞迪、長安、長城、百度等多家主流整車廠和自動駕 駛公司達成合作,配套開發項目達到 30 余項。在電子機械制動系統(EMB)上,目前國內廠商尚無大規模量產產品 出現,2021 年 4 月 21 日長城汽車旗下精工汽車發佈了自主研發並計劃於 2023 年實現量產的 EMB 制動系統,為目 前我國最接近量產的 EMB 的產品。

5、軍工裝備

(1)航空發動機:英美兩國壟斷民用航空發動機市場,我國在軍用航空發動機領域有一定生產能力

航空發動機產業概況。航空發動機是飛機核心部件,約佔飛機整機價值量的 20%-30%。航空發動機通常由壓氣機、燃燒室、渦輪、排氣裝 置等系統組成。航空發動機上游包括高端金屬材料、動力控制系統和發動機零部件等。航空發動機用材主要包括高溫 合金、鈦合金、陶瓷基複合材料 CMC 和其它合金,航空發動機的零部件有盤軸、風扇軸、渦輪盤、軸、整體葉盤/ 葉輪、渦輪機匣和風扇匣等,航空發動機分系統包括控制系統、空氣系統、機械系統、短艙系統等。

全球軍用航空發動機市場空間超 100 億美元,商用航空發動機市場空間近 1400 億美元。 軍用航空發動機方面,據國際市場諮詢公司 Global Data 披露,2018 年全球用于軍用航空發動機採購的金額達到 108 億美元(不含維修服務費用)。未來十年,全球軍用航空發動機的累計支出將達到 1,454 億美金。不斷增長的地緣政 治競爭以及發動機改裝和更換計劃將是軍用航空發動機市場增長的主要驅動因素。 民用航空發動機方面,根據中國商飛公司發佈的《中國商飛公司市場預測年報(2021-2040)》預測,航空發動機市 場需求將保持長期持續增長趨勢。未來 20 年,全球商用航空發動機總交付量預計將達到 80000 台以上,市場價值達 13000 億美元以上。綜合考慮新發動機交付和老舊發動機退役,預計到 2039 年,全球商用航空發動機的市場規模將 比目前翻一番,由 2019 年的約 5.4 台增長到 10 萬台以上。

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全球軍用航發格局:僅 5 大常任理事國中的少數企業具備研發生產能力,美國發展最為領先,誕生了如 GE、PW 等 世界航發巨頭。目前具備三代主流航空發動機研製和生產能力的國家主要是美、俄、英、法、中五大常任理事國,烏 克蘭接收前蘇聯軍事工業遺產也具備一定的發動機研製生產能力,其航空發動機產品主要用於出口。根據《World Air Forces2021》統計數據計算,產自五大常任理事國的軍用航空發動機數量占當前世界所有在裝軍用航發總數的 90% 以上。

全球商用發動機格局:英美兩國主導全球商用航發市場。商用航空發動機產業寡頭壟斷的格局更加明顯,目前世界范 圍內具有技術和商業優勢的只有美、英兩國,主導公司是美國通用電氣(GE)、美國普惠(PW)、英國羅羅(R&R) 三家公司。根據《Commercial Engines 2021》統計,2020 年全球總共交付 1374 台民用航空發動機,美國 GE、PW、 英國 R&R、CFM(美國 GE/法國 SAFRAN 合資公司)四家公司佔據 100%的市場份額,呈現出高度寡頭壟斷特徵。

航空發動機國產替代情況。軍用航空發動機方面,經過近 70 年的發展,我國已建立了相對完整的航空發動機研製生產體系,具備了渦槳、渦噴、 渦扇、渦軸等多類發動機的系列研製生產能力。目前我國在役殲擊機、強擊機、轟炸機、殲擊轟炸機等主戰飛機已批 量使用國產渦扇發動機,僅有部分三代戰機仍然裝配的是進口發動機。運輸機方面,運-7、運-8 等運輸機使用的渦槳 發動機全部國產化,僅運-20 目前裝備的仍是進口發動機。直升機方面,隨着直-9、直-8、直-10 等整體技術的成熟, 我國已經在引進的基礎上實現渦軸-8、渦軸-6、渦軸-16 發動機的系列化發展。目前我國現有發動機譜系已逐步成熟。 目前,我國現役主力飛機:殲-10C、殲-11B、殲-16 和殲-20 等都已經換裝了國產發動機,並且今年出口給巴基斯坦 的殲-10C 戰機也採用了中國製造的渦扇-10B「太行」發動機。

民用航空發動機方面,2016 年,中國航發商發被確認為 C919 國產發動機供應商;2017 年長江 1000A 核心機完成組 裝;2018 年 5 月,第一次點火啟動成功,核心轉速達到設計要求,這是長江 1000A 研製第一個重大突破。目前,長 江系列發動機仍然在研究過程中。相較與成熟的西方航空發動機巨頭,目前我國在民用航空渦扇發動機方面還處於空 白狀態,差距明顯,但隨着中國航發商發以及 CJ1000A 的出現,我國將擁有挑戰世界最大航空發動機市場,發展國 產大飛機及航空發動機產業的重要機遇。

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(2)燃氣輪機:重型燃氣輪機關鍵核心技術有待突破,混氫燃氣輪機異軍突起

燃氣輪機產業概況。燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械,是一種旋轉 葉輪式熱力發動機,廣泛應用於發電、船艦和機車動力、管道增壓等能源、國防、交通領域。 燃氣輪機的產業鏈主要由上游原材料、中游零部件、下游整機製造組成。上游原材料主要包括高溫合金、鈦合金、復 合材料、鋁合金等材料的生產製造,中游零部件環節再對材料進行鑄造、鍛造或其他工藝操作製成葉片、盤、軸等零 部件,再由下游整機製造企業對各零部件進行總裝製成燃氣輪機整機。

按照輸出功率來劃分,燃氣輪機可分為微型、 輕型和重型三類。其中微型和輕型燃氣輪機可由航空發動機改制而成,功率通常在 50MW 以內,可用於工業發電、 船舶動力、管道增壓、坦克機車、分佈式發電及熱電聯供等場景;重型燃氣輪機功率在 50MW 以上,主要用作陸地 上固定的發電機組,如城市電網。

根據 Statista 統計數據,2020 年全球燃氣輪機市場規模為 225.4 億美元,同比增長 3.47%。從不同功率的燃氣輪機 市場來看,根據 Release Wire 數據,2020 年全球燃氣輪機中 1-40 兆瓦級燃氣輪機和 120 兆瓦以上重型燃氣輪機的 市場佔比最大,說明這兩種機型的需求程度最高,幾乎均各占 39%。40-120 兆瓦的燃氣輪機的市場份額佔比最小, 占 22%。根據渦輪前溫度和壓比,重型燃氣輪機通常可分為 E 級、F 級和 H 級。目前全球最先進的一代重型燃氣輪機,分別是 美國通用電氣研製的 H 級和日本三菱日立研製的 J 級。除此之外,市場主流的重型燃機是 E 級、F 級,全球也僅有少 數公司能生產這類高水平的燃氣輪機。

目前,全球燃氣輪機市場主要被美國通用電氣(GE)、德國西門子、日本三菱(MHPS)3 家企業壟斷,3 家企業合計占 據全球燃氣輪機約 90%的市場份額。尤其是美國 GE 公司佔據約 50%的市場份額。值得注意的是,儘管美國 GE 在 過去幾十年一直是燃氣輪機製造領域的領導者,但 MHPS 的異軍突起卻嚴重衝擊其市場地位。2020 年一季度,日本 三菱全球訂單為 2638 兆瓦,同比增長 19.7%,在全球的市場份額達到 28.5%,按發電功率兆瓦計算,其市場份額排 名第一。

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燃氣輪機國產替代情況。中國現已具備輕型燃機自主化能力,重型燃氣輪機仍基本依賴進口。長期以來,重型燃氣輪機設計、製造、試驗等尖 端技術完全壟斷於德國西門子(SIEMENS)、美國通用電氣(GE)、日本三菱(MHI)等少數公司,目前國內重型燃 氣輪機尚未完全掌握重型燃氣輪機熱端部件製造、維修以及控制等尖端技術,也並未形成系統全面的研發、設計、試 驗與維保體系,與上述國際重型燃氣輪機先進企業相比差距在 30 年以上。

中國重型燃氣輪機尚有許多關鍵核心技術 有待突破,燃氣發電技術裝備存在較大瓶頸,重型燃氣輪機設計、製造、調試、運維等多領域均存在被「卡脖子」的 風險。分機型來看,目前中國重型燃氣輪機主力機型為引進並國產化製造的 F 級和 E 級燃氣輪機,但 E 級/F 級燃氣 輪機關鍵核心技術仍被美國通用電氣、德國西門子和日本三菱日立公司所壟斷。目前中國國內尚無建成並投入運營的 H/J 級燃氣輪機項目,2019 年上海電氣和安薩爾多合建的 H 級重型燃氣輪機應是中國首台 H 級重型燃氣輪機。

零部件國產化率大幅提高,但價值有待提高。2001-2007 年 6 年間,中國由哈氣-美國通用、東氣-三菱重工、上氣西門子、南氣-美國通用等 4 個聯合體引進了 E 級和 F 級重型燃氣輪機 60 余套共 2000 萬千瓦。通過這一過程,國內 四大重型燃氣輪機製造企業掌握了 E 級和 F 級重型燃氣輪機的冷端部件製造和整機組裝技術,但是核心的設計和熱 端部件製造技術仍然為外方所壟斷,不得不主要依賴進口。

直到 2019 年,中國才完成了 F 級 300MW 燃機第一級動 葉、靜葉和燃燒室的製造,東方電氣集團首台 F 級 50MW 重型燃氣輪機原型機整機點火試驗成功,才表明中國突破 了一系列「卡脖子」關鍵核心技術,初步獲得了重型燃機高溫部件製造技術能力,初步具備了自主研製 E 級/F 級重 型燃機的全過程能力。從重型燃氣輪機關鍵核心部件國產化進展來看,以市場主流的 F 級重型燃氣輪機為例,目前 中國重型燃氣輪機生產與製造技術國產化率大幅提高,中國燃氣輪機零部件數量國產化率可達到 80%-90%,但燃氣 輪機零部件價值的國產化比重還不到 70%。

混氫燃氣輪機異軍突起。隨着「碳中和」目標的提出,目前全世界的燃氣輪機廠商,如 GE、西門子、三菱日立等企 業都將目光投向了富氫燃料燃燒技術,並開展了大量的研究與驗證工作。而我國氫燃燒技術有一定的產業基礎,與國 外的技術水平相差不大。目前混氫濃度達到 60%的燃氫輪機的國產化率已達到 100%,其零部件都是基於國內的供應 鏈,完全擁有自主知識產權。

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(3)國產大飛機:C919開啟國產新征程,產業鏈國產化率有待提高

國產大飛機產業概況 「大飛機」並非專業術語,也不是國際通用稱謂。從 2003 年國家科技部受國務院委託組建「大飛機項目論證組」後, 該詞在國內被普遍使用。大飛機一般定義為:起飛重量超過 100 噸的運輸類飛機,包括擁有 150 座以上的民用客機 和一次航程達到 3000 公里的軍用飛機。我們通常所說的大飛機,主要指民航大飛機,也就是民用領域的幹線客機, 分為單通道的窄體客機和雙通道的寬體客機兩種。

大飛機機體、發動機和機載系統是飛機三大組成部分。大飛機可分為飛機機身、起落架、發動機、機電系統、航電系 統、內飾等。機身包括前機身、中機身、後機身、機翼、尾翼,約佔大飛機整體造價的 30%;發動機及動力系統約佔 25%;機電系統包括電源、燃油、液壓、第二動力、機輪剎車、環境控制和生命保障系統,約佔 15%-20%;航電系 統包括通信系統、導航系統、飛行管理系統、綜合顯示系統、核心處理系統、機載維護系統等,約佔飛機 15%-20%; 此外還有約 5%的起落架和 4%內飾。大型客機的產業鏈長度長、複雜度高,將製造環節進行價值拆分之後可以發現, 機體製造、發動機、機載設備分別佔比 30%-35%、20%-25%、25%-30%,其餘系統如內飾等佔比 10%-15%。

據 2021 年 9 月中國商飛發佈的《中國商飛公司市場預測年報(2021-2040)》,2023 年全球航空市場將恢復至疫情前 狀態,未來 20 年全球旅客周轉量(RPKs)將以每年 3.9%的速度增長,在 2040 年達到 19.1 萬億客公里。年報指出, 基於全球經濟到 2040 年保持年均約 2.6%的增長速度,預計未來二十年全球將有超過 41,429 架新機交付,價值約 6.1 萬億美元(以 2020 年目錄價格為基礎),用於替代和支持機隊的發展。到 2040 年,預計全球客機機隊規模將達到45,397 架。

呈雙寡頭壟斷,波音和空客佔據 90%左右市場。目前,全球大飛機的典型代表有空中客車公司的 A300、A330、A350、 A380 和波音公司的 B747、B777、B787,全球大飛機市場基本被空客和波音兩家企業壟斷。根據《福布斯》2019 年 2 月的報道,截至當年,波音和空客的全球市場份額分別是 43%和 45%。

分機型來看,幹線客機的大飛機可分為 窄體和寬體兩種,窄體客機主要用於中短途飛行,主要機型為 A-320 系列(空客)和 B-737 系列(波音);寬體客機的技 術含量更高、研發難度更大、利潤更高,主要為 A-330 系列(空客)、B-787 系列(波音)。根據《World Air liner Census 2018》的數據,窄體客機領域雙寡頭佔據存量市場總數量的 67.6%,價值量上約佔 85.5%,空客總價值量 43.5%, 波音總價值量 42%,競爭相對激烈;寬體客機領域,僅有波音和空客兩家有能力生產,存量價值量上波音佔據了 63%, 空客佔據了 37%的份額。

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國產大飛機國產替代情況。國內大飛機市場規模發展迅速。據 2021 年 9 月中國商飛發佈的《中國商飛公司市場預測年報(2021-2040)》,未來 二十年,中國航空市場將接收 50 座級以上客機 9084 架,價值約 1.4 萬億美元。其中,50 座級以上渦扇支線客機 953 架,120 座級以上單通道噴氣客機 6295 架,250 座級以上雙通道噴氣客機 1836 架。到 2040 年,中國的機隊規模將 達到 9957 架,佔全球客機機隊比例 22%,成為全球最大單一航空市場。

從運十到 ARJ21 到 C919,加速產業鏈國產替代。1980 年,運十誕生,完成了國產大飛機從 0 到 1 的突破。然而 1985 年 4 月,麥道公司與上海航空工業公司簽訂 25 架 MD-82 總裝合同,而製造成本更高的運十第三架組裝被擱置。「十 五」期間,支線飛機被列入 12 大高技術工程,具有自主知識產權的 50-70 座級支線飛機,成為主攻方向——ARJ21 項目開啟。

2008 年,ARJ21 首飛前夕,面對已經看見希望的商業運營,中航工將民機業務的主體剝離出來,單獨成 立中國商飛。同年,中國商飛接手 ARJ21 項目,開始推進後續的試飛、適航取證及市場開拓工作。2017 年,試驗飛 機 C919 首飛成功,2022 年 5 月 14 日,由我國自主研發的生產型民營大飛機 C919 首飛成功,標誌着我國成為全球 第四個擁有自主製造大型幹線客機能力的國家。大飛機製造的規模化和標準化也推動航空製造產業鏈上下游的發展, 催生產業集群效應。

機身製造具備完全自主知識產權,發動機和航電系統有待發展。C919 的整機製造,完全有自主知識產權的,由中國 商飛設計,再由西飛、成飛、沈飛民機和洪都航空等國內企業一起製造。零部件中成本佔比達 22%的發動機系統, C919 的發動機由 CFM 提供的,CFM 是美國通用電氣與法國賽峰集團各按 50%的資金比例成立的公司。至於占 17% 比例的航電系統,C919 的航電系統是由昂際航電公司提供的,昂際航電由美國 GE 公司和中航工業集團平股合資組 建。另外其它 7 個部分組件,也大多也是中外合資企業提供的技術或產品,按照機構的成本分析,C919 的國產化比 率達到近 60%左右。

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6、芯片

(1)芯片製造:產業鏈全方位落後,國產替代正在提速

芯片產業鏈全球競爭格局

芯片製造的主供應鏈分為「設計-製造-封裝」三個環節,輔產業鏈還包括用於芯片設計的 EDA 軟件與 IP 核,半導體 設備與半導體材料。其中,製造、設計、設備環節附加值較高,美、韓、日、中國台灣、歐洲、中國大陸是全球半導 體供應鏈的主要參與方。

芯片製造主要分為代工廠模式和 IDM 模式,主要由中國台灣、韓國、歐美企業主導。其中,全球主要的代工廠包括 台積電、三星、環球晶圓、中芯國際、聯華電子等,主要的 IDM 企業包括英特爾、瑞薩電子、意法半導體、微芯科 技、恩智浦等。我國的芯片代工企業以中芯國際與華虹半導體為首,佔全球 15%產能,主要分佈在成熟製程領域。 芯片封測環節的產能主要分佈在中國台灣、美國、中國大陸、韓國。其中,外包的專業封測公司包括日月光、安靠、 長電科技、Powertech、通富微電、華天科技、UTAC 等。IDM 或者代工廠企業主要包括英特爾、三星、SK 海力士、 美光科技、台積電。半導體設備用於硅晶圓製造、芯片製造、封測及光掩模製造等各個環節。設備由美國、日本、荷蘭主導市場,我國自 給率較低,設備是我國半導體卡脖子核心。

半導體材料可分為晶圓、電子氣體、光掩模、光刻膠、拋光材料、濺射靶材、濕電子化學品。其中,晶圓、電子特氣 的價值較高。日本、美國、德國是全球半導體材料的主要供應商,在晶圓、光掩模材料上日本佔到了全球產值的 50% 以上。 EDA 軟件用於半導體設計,美國主導了全球 EDA 市場,核心公司為新思科技、鏗騰電子、Siemens EDA(2016 年 收購 Mentor Graphic)。 IP 核輔助芯片設計,是一些芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計,核心公司為 ARM、新思科技、鏗騰電子、 SST 公司。

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芯片產業鏈國產化進程。在芯片製造領域,我國國產化水平逐漸提高,已具備 14nm 級芯片量產能力,但良率有待提高。從企業角度看,中 芯國際利用現有 DUV 設備開發的「N+1」、「N+2」兩種工藝已經在 14 納米製程上有了全方位的進步,距離 7 納米工 藝標準僅一步之遙。 存儲芯片製造方面,紫光國微 DRAM 芯片廠已經落地,合肥長鑫也在中高端 DRAM 芯片製造技術上持續研發,已經 突破 19 納米製程,基本能夠進行中端 DRAM 芯片的製造。

半導體設備領域,國產設備在清洗,刻蝕,薄膜沉積等領域均取得了一定突破,光刻設備被嚴重卡脖子。清洗領域國 內已具備生產 8-12 英寸高階單片濕法清洗設備和槽式濕法清洗設備的相關技術。國產設備在國內晶圓廠市佔率達 20%,且積極開拓海外市場,已獲得韓國海力士等國際領先企業訂單。刻蝕設備上,國產 12 英寸高端刻蝕設備已運 用在國際知名客戶 65nm 到 5nm 等先進的芯片生產線上,同時小於 5nm 刻蝕設備也在積極開發過程中。薄膜沉 積設備方面,在一些新興特殊工藝賽道,由於起步時間接近,國產設備與國際公司技術差距較小。在光刻領域,荷蘭 ASML 壟斷全球高端光刻機供應,由於技術壁壘非常高,國內公司仍需不斷積累。

半導體材料領域,我國的大尺寸硅片、光刻膠、電子特氣、濕電子化學品等國產化替代持續加速。大尺度硅晶圓上, 目前滬硅產業的 300mm(12 英寸)硅片已經通過了客戶認證,實現了面向 14nm 工藝節點應用的 300mm 半導體硅 片的批量供應,目前公司有 30 萬片/月的 12 寸半導體硅片產能。中環股份 4-12 英寸半導體硅片全部實現規模化量產, 在 12 英寸各門類產品上也均擁有自主技術方案。光刻膠領域,在中國光刻膠產業鏈上半導體光刻膠的佔比僅有 2%, 企業中南大光電的技術相對領先,已建成 25 噸生產線 ArF 光刻膠生產線,產品性能可以滿足 90nm-14nm 集成電路 製造的要求。

電子特氣領域,上百種電子特氣品種之中,我國在六氟化硫、六氟乙烷等氣體上已經基本實現自給。其 中六氟化硫國內產能超過全球 50%,六氟乙烷自給率超過 60%。並在三氟化氮、超純氨、鍺烷等多個品種上已經取 得較大的技術突破,其中三氟化氮國內產能已接近三分之一與國內市場需求達成基本匹配。濕電子化學品領域,國內 企業距世界整體水平還有一定距離,但近年來在個別領域已接近國際領先水平,半導體行業國產化率接近 30%。部分 企業雙氧水、氨水技術突破國際 G5 等級;超大規模集成電路用超凈高純氨水等技術更是突破了國外技術壟斷。

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(2)射頻芯片:尚無完全國產化能力,濾波器有待突破

射頻芯片產業鏈全球競爭格局。射頻芯片是能夠將射頻信號和數字信號進行轉化的芯片,決定了移動終端可以支持的通信模式、接收信號強度、通話 穩定性、發射功率等重要性能指標,直接影響終端用戶體驗。除通信系統以外,手持設備中的無線連接系統(WiFi、 GPS、Bluetooth、FM 和 NFC 等)對射頻前端芯片也有較強的需求。民用射頻芯片下游主要為移動終端(手機為 主)、通信基站,其中手機是主要的下游市場。根據 QY Research 的數據顯示,2019 年全球射頻前端市場規模為 169.57 億美元,2011 年至 2019 年年增長率均在 10%以上。Yole 則預計,射頻前端市場有望在 2019 年至 2025 年間實現 CAGR 為 11%的增長,至 2025 年達到約 254 億美元市場規模。

從組成來講,一個射頻芯片包括 RF 收發機、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、濾波器、射頻開關(Switch)、 天線調諧開關(Tuner)等組成部分。根據 QYR Electronic Research Center 數據,在射頻前端芯片中,濾波器、功 率放大器(PA)、射頻開關、低噪聲放大器(LNA)等 2020 年的全球市場份額分別為 59.01%、18.68%、11.23% 和 8.78%。

射頻芯片國產替代情況。射頻開關與 LNA 領域國內廠商涉足較早,技術水平較為先進。早在 2010 年,卓勝微便轉型進入射頻開關與 LNA 賽 道。2014 年,卓勝微量產第一款射頻開關,全年銷量超過一億顆。與小米、OPPO、vivo 和華為等移動終端產品大 廠均建立了牢固的合作關係。卓勝微是全球率先採用 12 寸 65nm RF SOI 工藝晶圓生產高性能天線調諧開關芯片的 企業之一,也是國內企業中領先推出適用於 5G 通信制式 sub-6GHz 高頻產品及射頻模組產品的企業之一。2020 年,卓勝微成功在全球 LNA 與開關市場中搶佔了 8%的市場份額。

射頻 PA 國產替代加速。經過多年的發展,國內擁有昂瑞微、華為海思、紫光展銳、卓勝微、唯捷創芯等 20 多家射 頻 PA 器件供應商。國內品牌手機公司中,射頻 PA 國產率最高的達到 73%,最低的為 25%。而國內 ODM 手機公司 射頻 PA 國產化率平均達 80%以上。2020 年 3 月,搭載慧智微 5G PA 模組的首批 OPPO K7x 手機終端批量生產, 首次採用國產 5G 射頻前端集成收發模組,而在 2021 年,唯捷創芯和慧智微又同時推出應用於 5G UHB 單頻方案的 n77/78 收發模組芯片,這款產品是 5G 手機的通用射頻模組,應用面很廣,覆蓋高中低端 5G 手機。

濾波器成為國內射頻芯片的最後一塊拼圖,當前已經有所突破。中國 SAW 廠商有麥捷科技、德清華瑩、好達電子等,其中麥捷科技與中電 26 所共同生產的 SAW 產品已進入華為、TCL、聞泰等企業;好達電子的 SAW 產品已進入中興、 魅族等手機廠商供應鏈。2021 年,麥捷科技與成功流片 FullB41BAW 濾波器的華芯無線科技達成合作,成立「麥捷 瑞芯技術有限公司」,從事 BAW 濾波器的研發與生產。

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(3)存儲器:行業巨頭壟斷,國產替代進程較快

存儲器產業概況及全球競爭格局。半導體存儲器是以半導體電路作為存儲媒介、用於保存二進制數據的記憶設備,是市面上的主流存儲器,被廣泛應用 於各類電子產品中。據 WSTS 統計數據顯示,2020 年全球存儲器市場規模達 1174.82 億美元,在半導體中的佔比 達 26.68%。在存儲器行業中,DRAM 和 Flash 為最主要的產品類型,其營收占存儲器總營收的 95%。

DRAM 為動態隨機存取存儲器,是存儲器細分產品中的營收佔比最大的產品,可分為主流 DRAM 與利基型 DRAM。, 根據閃存市場(CHINA FLASH MARKET,CMF)預測,2021 年全球 DRAM 市場規模約 945 億美元,在存儲行業 的營收佔比將達 56%。從市場的角度劃分,DRAM 可以分為主流 DRAM 和利基型 DRAM,兩者的區別在於,主流 DRAM 是市場的主流規格,生產標準化較強。利基型 DRAM 多數是從主流規格退役的 DRAM 產品,相對較為低端, 佔全部內存份額約為 10%左右,根據 Trendforce 統計,2021 年全球利基型 DRAM 市場(消費、工控等)規模約 90 億美元。從需求端來看,主流 DRAM 主要用於 PC、手機、服務器、遊戲機等,利基型 DRAM 主要用於液晶電視、 數字機頂盒、播放機、安防等消費型電子相關產品。

主流 DRAM 市場高度集中,主要由三星、美光、海力士主導,三者市場份額佔全部市場份額的 94%,其中三星以 42% 的佔比處於行業第一的位置,海力士、美光以 29%、23%的市場份額緊隨其後。Flash 為只讀存儲器,NAND Flash 是主流產品,主要用於手機、PC、服務器等領域。Flash 儲存器可分為 NAND Flash 與 NOR Flash。其中 NAND 因其存儲容量更高、單位成本更低和寫入速度更快,存儲數據時更具優勢,從而成為閃 存市場的主流,被廣泛用於手機、PC、服務器等領域,2020 年三大市場占 NAND 的消費比例分別為 37%、28%、 19%。NOR 則因為有着片上代碼運行的功能而更多應用於小運算應用場景中。據 Yole 統計數據顯示,2019 年全球 NAND 市場規模為 440 億美元,至 2025 年則有望達到 820 億美元,年複合增速近 11%。

高端製造行業深度研究報告:我國高端製造國產替代突圍進展如何 - 天天要聞

存儲器國產替代情況。總體來看,中國已初步完成在存儲芯片領域的戰略布局,但由於中國起步晚,且受到技術封鎖,市場份額較少,距離 全面國產替代還有較大的發展空間。

我國儲存器國產替代面臨較為嚴重的專利技術封鎖。國內存儲器行業龍頭兆易創新在 2021 年公司年報中披露「公司 已獲得 834 項授權專利,其中包含 787 項中國專利、30 項美國專利、9 項歐洲國家專利。」而根據最新的美國商業專 利數據庫(IFI Claims)報告,三星電子的專利數量是 7.66 萬件(也包含代工、面板、手機等其他諸多專利),SK 海 力士是 7934 件,美光是 7488 件。專利的差距使得國內廠商極容易陷入無休止的「專利戰」訴訟之中。早在 2018 年,美國存儲器龍頭美光以知識產權被竊為由,在美國加州起訴國內存儲器巨頭福建晉華與其合作方台聯電,在 2018 年 10 月份,美國商務部將福建晉華列入無法從美國公司購買元件、軟件和技術產品的實體名單。

(4)模擬芯片:市場被外國廠商佔據,中低端應用領域國產替代勢頭迅猛

模擬芯片產業概況及全球競爭格局 模擬芯片指由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號的集成電路,具有將模擬信號轉變 為數字信號的功能。 根據功能劃分,模擬芯片可分為電源管理芯片、信號鏈芯片、射頻芯片,2021 年全球模擬芯片市場規模將達到 728 億美元,同比增長 31%。2020 年,全球電源管理芯片市場規模約 300 億美元,射頻芯片市場規模約 150 億美元,信 號鏈芯片的市場規模約為 100 億美元。我們前面已經對射頻芯片做了詳細分析,本小節主要分析電源管理芯片與信號 鏈芯片。

電源管理芯片是在電子設備系統中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片,廣泛應用於網絡 通信、安防監控、智能電力、消費電子、智慧照明、工業控制、醫療儀器、汽車電子等領域中。由於不同的電子設備 應用場景所需的電源管理方案各有不同,電源管理芯片具有很多細分種類,如 AC/DC(交流/直流)轉換器、DC/DC 轉換器、LDO(低壓差線性穩壓器)、LED 驅動器、馬達驅動器、電源監控器、過流保護、過壓保護等。電源管理芯 片在全球市場集中度相對分散,主要生產商為德州儀器、亞德諾、英飛凌、羅姆、微芯、日立等,市場份額分別為 17%、12%、10%、8%、7%、7%。

模擬芯片國產替代情況。我國是全球最主要的模擬芯片市場,目前自給率約為 12%。根據 Frost&Sullivan 數據,我國 2021 年模擬芯片市場 規模約為 2731.4 億元,市場規模約佔全球的 36%。在國內電源管理芯片市場,歐美企業甚至佔據了約 80%的市場 份額,以德州儀器、高通、ADI、美信、英飛凌五家企業為代表,目前全球電源管理芯片的企業集中度高。我國模擬 芯片自給率處於較低水平,根據中國半導體行業協會的數據,近年來我國模擬芯片自給率由 2017 年的 6%提升至 2020 年的 12%。

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(5)邏輯芯片:CPU芯片國產化進程緩慢,民用市場潛力較大

邏輯芯片產業概況。邏輯芯片按照分類主要包括 CPU、GPU 等通用處理器及諸如 FPGA 等專用性較強的邏輯芯片。邏輯芯片在全世界范 圍內都有廣闊的需求,2019 年占整個半導體行業的市場份額超過 1/4,占集成電路全部市場份額近 1/3。 根據 Yole 的數據,2021 年,全球處理器市場規模為 1500 億美元,其中 CPU 佔據主要市場份額。市場格局來看,英 特爾佔據主要市場份額,其次,英偉達、高通份額較高,AMD、聯發科、賽靈思、蘋果也是全球主要的處理器廠商。

基於指令集的不同,CPU 行業主要由兩大體系主導,英特爾、AMD、ARM 是主要廠商。CPU(中央處理器)是計 算機的運算和控制核心,是對計算機的所有硬件資源(如存儲器、輸入輸出單元)進行控制調配、執行通用運算的核 心硬件單元;同時,計算機系統中所有軟件層的操作,最終都將通過指令系統映射為 CPU 的操作。

其內部的指令集 是 CPU 中計算和控制計算機系統所有指令的集合,目前 CPU 行業由兩大生態體系主導:一是基於 X86 指令系統和 Windows 操作系統的 Wintel 體系,主要用於服務器與電腦等;二是基於 ARM 指令系統和 Android 操作系統的 AA 體 系,主要用於移動設備。圍繞 CPU 芯片和操作系統兩個基點,CPU 行業內存在 Wintel 體系和 AA 體系的兩種模式: (1)在 Wintel 體系中,CPU 廠商生產芯片,操作系統廠商提供操作系統;(2)在 AA 體系中,CPU 廠商對芯片或 系統廠商進行指令系統或 IP 核授權,操作系統廠商提供基礎版操作系統,由整機廠商定製專用芯片和發行版操作系 統。

全球 CPU 市場高度集中。X86 CPU 方面,全球主要廠商為英特爾與 AMD,2021 年 Q4,英特爾 CPU 市場佔有率為 74.4%,AMD 的市場佔有率為 25.6%。近年來,AMD 的市場份額呈現上升趨勢。手機處理器芯片方面,全球主要的 生產商是高通、聯發科、蘋果,截止 2021 年 Q4,聯發科市場份額為 33%,高通市場份額為 30%,蘋果市場份額為 21%,此外,我國的紫光展銳佔比 11%,三星佔比 4%,華為海思佔比 1%。

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邏輯芯片國產替代情況。CPU:服務器端市場份額不足 5%,消費端則更低。CPU 領域,根據 IDC 數據,2020 年中國服務器出貨量為 350 萬台,同比增長 9.80%。近兩年採用國產 CPU 的 桌面和服務器產品發展迅速,但市場份額仍不足 5%。 龍芯、鯤鵬、飛騰、海光、兆芯、申威是我國六大國產 CPU 芯片廠商,其中: 海光信息:公司通過與 AMD 合作,獲得了 x86 處理器設計核心技術授權,進入到 x86 處理器設計領域。公司的產品 包括海光通用處理器(CPU)和海光協處理器(DCU)。

海光 CPU 主要應用於服務器和工作站,分為 7000、5000、 3000 三個系列,分別面向高、中、低端算力需求,公司目前在售的海光 CPU 產品主要為海光 7200、海光 5200 和 海光 3200 系列產品,2021 年出貨量分別達到 17 萬片、2.9 萬片、36 萬片。自 2018 年來,浪潮、聯想、新華三、 同方等多家國內知名服務器廠商的產品已經搭載了海光 CPU 芯片,並成功應用到工商銀行、中國銀行等金融領域客 戶,中國石油、中國石化等能源化工領域客戶,並在電信運營商的數據中心類業務中得到了廣泛使用。2020 年公司

龍芯中科:採用自主 LoongISA 指令系統,兼容 MIPS 指令,所有 IP 模塊都是自主設計。龍芯中科研製的芯片包括 龍芯 1 號、龍芯 2 號、龍芯 3 號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片,其中龍芯 1 號系列、龍芯 2 號系列主 要面向工控類應用;龍芯 3 號系列主要面向信息化應用。2020 年底流片成功的龍芯 3A5000 使用 12/14nm 工藝 節點,主頻最高為 2.5GHz,集成雙通道 DDR4-3200 和 HT3.0 接口,單核 SPEC CPU 2006 Base 定浮點分值均 超過 26 分,逼近開放市場主流產品水平,與世界巨頭有 3 年左右差距。然而,龍芯處理器軟件生態完備程度和整 體成熟度偏低,應用軟件的總體數目與成熟生態差別顯著,目前在 Wintel 體系和 AA 體系中的大量應用軟件尚不能在 龍芯平台上運行。因此,目前軍政及企事業單位是中科龍芯主要發力點。

華為鯤鵬:鯤鵬 CPU 基於 ARMV8 架構的永久授權,處理器核、微架構和芯片均由華為自主研發設計,主要面向服 務器市場。華為鯤鵬主要有兩個 CPU 產品,分別為鯤鵬 916 與鯤鵬 920,其中鯤鵬 920 是業界首款 7nm 數據中心 ARM 處理器,是華為在 2019 年 1 月發佈的產品,可以與英特爾旗艦產品媲美。然而,由於華為受到美國制裁,無 法生產先進制程的芯片,目前鯤鵬生態面臨一定挑戰。 天津飛騰:專註於 ARM 芯片研發,是中國最早獲得 ARMv8 指令集架構授權的芯片設計廠商之一。目前主要包括高 性能服務器 CPU(飛騰騰雲 S 系列)、高效能桌面 CPU(飛騰騰銳 D 系列)、高端嵌入式 CPU(飛騰騰瓏 E 系列) 和飛騰套片四大系列。其最新設計的飛騰騰雲 S2500CPU 芯片合作夥伴數量超過 1000 家、累計研製了 6 大類 900 余種整機產品,已經適配和正在適配的軟件和外設超過 2400 種,商用前景較好。

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GPU:國產企業剛剛起步,產品推出較少

在 GPU 領域,我國企業大多數仍處於概念推出階段,產品推出較少且大多數仍未進入民用市場。我國 GPU 行業規 模位列世界前列,2021 年達到 63 億美元。但國內企業市場佔有率極低。其中,景嘉微在 2014 年完成的首款 65nm 工藝製程的 GPU 流片,是國內首款具有完全自主知識產權的高可靠圖形處理芯片,並在 2015 年成功研製 GPU 芯 片 JM5400,逐步應用於公司軍用顯控產品中;2018 年公司第二代 GPU 芯片 JM7200 成功流片並切入民用和信 創市場;2021 年 9 月公司新一代 JM9 系列芯片成功流片並於 11 月完成性能測試。此外 2020 年底,天數智芯實 現了 7nm 工藝的 GPGPU 雲端訓練芯片「點亮」,其公布的算力達到 147TFlops,是目前市佔率最高的 Nvidia N100 芯片同等精度下算力的近兩倍。中船重工也在 2018 年推出 GP101 芯片,實現了我國通用 3D 顯卡零的突破,支持 X86 架構和多款國產 CPU。

FPGA:國產率不足1%,以偏低端的CPLD和小規模FPGA器件為主

據統計,中國 FPGA 市場從 2016 年的約 65.5 億元增長至 2020 年的 150.3 億元,年均複合增長率約為 23.1%。國內 主要的 FPGA 企業為安路科技、復旦微電子、成都華微、紫光同創等。其中,安路科技的 TangDynasty 是國內少數 全流程自主開發的 FPGA 專用軟件,並積累了一批成熟的圖像處理和邏輯接口 IP,大幅提升了用戶的應用開發效率。 目前,該公司的 28nm 製程 FPGA 已經量產,是國內首批具有 28nm FPGA 芯片設計和量產能力的企業,且已開展 FinFET 工藝產品預研工作。復旦微電子在 2018 年推出了採用 28nm 製程工藝的億門級 FPGA 產品,其 SerDes 傳 輸速率最高達 13.1Gbps,已向國內數百家客戶發貨。紫光同創的 Titan 系列(40nm)、Logos 系列(40nm)均實現 了量產與商業化,採用 28nm 製程的千萬門級(4000 萬)FPGA 量產工作也在推進過程當中。

7、電子元器件

(1)MLCC:低端產品替代空間廣闊,國內廠商處於擴大產能階段

MLCC產業概況。電容器是用於儲存電量和電能的被動電子元器件,電容器產品主要可分為陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器 和薄膜電容器等。從近年來全球各類電容器市場份額看,在前述四類主要電容器中陶瓷電容器約佔一半。陶瓷電容器 可分為多層瓷介電容器(MLCC)和單層瓷介電容器(SLCC)。MLCC 具有低 ESR、耐高溫、高壓、體積小、電容 量範圍寬等優點,在成本和性能上都具有優勢,佔到了陶瓷電容器市場的 90%以上。從下游應用看,手機和計算機 為 MLCC 佔比最大的下游應用領域,二者比例之和超過 50%,其次為汽車電子,佔比約在 15%至 20%之間,手機 /PC、汽車電子也是高端 MLCC 集中應用領域。

MLCC 產業鏈包含上游的陶瓷材料、電機金屬,以及中游的 MLCC 製造。生產工藝流程對材料設備、技術要求較高, 具有較高行業壁壘。MLCC 製作工藝流程較為繁雜,包括數十道步驟,其中陶瓷粉料的製備、疊層印刷和陶瓷粉料和 金屬電極共燒是 MLCC 製作的主要難點所在。我國在這三項技術較之國際先進水平均有一定差距。

陶瓷粉料為 MLCC 的核心原材料,主要分為 Y5V、X7R 和 COG 三大類。其中,X7R 材料市場需求最高、世界各國 競爭最激烈的規格。以村田為代表的日本廠商擁有高可靠性的 X7R 陶瓷粉料製造技術,在 D50 為 100 納米的濕法 BaTIO3 基礎上製作出 10μF-100μF 小尺寸 MLCC。而國內廠家只能在 D50 為 300-500 納米的 BaTIO3 基礎上添加 稀土金屬氧化物改性製作 X7R 陶瓷粉料,顯着落後於日本企業水平。在疊層印刷技術領域,日本公司已在 2μm 的 薄膜介質上疊 1000 層工藝實踐,生產出單層介質厚度為 1μm 的 100μFMLCC,而目前我國企業只能夠完成流延成 3μm 厚的薄膜介質,燒結成瓷後 2μm 厚介質的 MLCC,落後於日本先進水平。

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全球 MLCC 市場規模約為 1017 億元,主要被日韓企業壟斷。 2018 年,全球 MLCC 市場規模約為 1102 億人民幣, 但在 2019 年由於價格與產量的雙重下滑,市場規模降至 963 億元人民幣,同比下降 12.6%。2020 年上半年,新冠 疫情導致多數 MLCC 生產企業的正常經營被打斷,但由於下半年疫情好轉,MLCC 生產銷售均逐漸回暖,全年 MLCC 市場規模依然達到 1017 億元。在全球 MLCC 市場中,日韓企業以其產能與技術優勢處於第一梯隊,其中村田與三星 電機為日韓廠商中的佼佼者,全球份額分別為 32%、19%。而國巨和華新科等中國台灣企業在技術上略微落後,處於第梯隊;而如風華高科和三環集團等國內廠商則主要生產中低端產品,全球市場份額較低,距離行業領先廠商仍有較 大差距。

在 MLCC 生產最重要的原料陶瓷粉料領域,日本企業擁有絕對優勢。全球前七家原料供應商中有五家日本企業,其 中 Sakai 以 28%的市場份額位居全球第一。此外中國企業國瓷材料也擁有 10%的市場份額。

MLCC 國產替代情況。從外部情況來看,受廠房、設備等產能瓶頸限制,中低端 MLCC 市場競爭日趨激烈導致獲利空間減小,日韓廠商自 2016 年起對 MLCC 產能結構作出戰略性調整,逐步削減毛利率相對較低的普通規格 MLCC 產能,轉向技術難度和利 潤更高,未來需求量更大的小尺寸、高容、車規級 MLCC 產品。

國內風華高科、三環集團、宇陽科技等企業已具備一定國產替代能力。其中,風華高科 MLCC 產品銷量位居全球前 七,境內第一,累計獲得授權專利 583 件(其中發明專利 293 件),主導及參與制訂國家、行業等標準 6 項,產品幾 乎涵蓋所有細分產品類別,計劃在 2024 年新增 MLCC 產能 5400 億隻/年;宇陽科技超微型 MLCC 填補了國內空白, 達到國內領先水平,是目前國內最大的 0402/0201/01005 等微型/超微型 MLCC 製造商,微型尺寸代表 0201 總產量 居全球前三。微容科技 01005、0201 微型系列已成為行業供應主力,高容量系列中,1μF,2.2μF,4.7μF,10μ F 規格已實現量產,並繼續擴展 22μF,47μF,和 100μF。其 2021 高端 MLCC 項目一期總投資 20 億元,預計建 成後 MLCC 總產能達到每年 5000 億個。

上游材料方面,國內主要企業包括博遷新材、國瓷材料。其中,博遷新材深耕消費級 MLCC 用納米鎳粉、銅粉市場, 自研並量產的全球領先 MLCC 用 80nm 鎳粉已成功運用在全球 MLCC 龍頭三星電機產品中。

(2)MEMS傳感器:國內企業集中於中低端國產替代,高端市場有待挖掘

傳感器產業概況 MEMS 系統即微機電系統,利用半導體製造工藝和材料,將傳感器、執行器、機械機構、信號處理和控制電路等集成 於一體的微型器件或系統,其內部結構一般在微米甚至納米量級,是當前較為先進的一種傳感器工藝。相比傳統的機 械繫統,微機電系統具有微型化、重量低、功耗低、成本低、功能多等競爭優勢,可通過微納加工工藝進行批量製造、 封裝和測試。

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傳感器國產替代情況。目前我國 MEMS 傳感器行業尚處於發展階段,多布局聲學、光學、壓力、慣性等細分領域,生產策略以代加工為主。 2020 年中國 MEMS 市場規模達 705.4 億元,較 2019 年增加了 107.6 億元,同比增長 18%,增速高於傳感器市場增 速。國內市場競爭格局來看,博世、博通、意法半導體、德州儀器等全球大廠佔據頭部位置,國內企業的市場競爭地 位較弱。

從 MEMS 傳感器角度來看,我國企業已經具備了主流器件的生產能力。歌爾股份、瑞聲科技、敏芯股份等公司已具 備 MEMS 麥克風產品量產能力;MEMS 壓力傳感器與 MEMS 氣流傳感器的國產替代已經初具規模;睿創微納的紅外 MEMS 產品也在國內市場嶄露頭角。而在技術水平上,國內企業已經進入 6 英寸 MEMS 生產領域,在已建成的 6 英 寸 MEMS 體硅 SOI 工藝平台上形成了完善的工藝技術體系,並成功建設了 23 條 MEMS 生產線,產能普遍在 3.6 萬 片/年左右,最高可達到 4 萬片/年。其中華東光電、廣州奧松電子、芯動科技等企業的 6 英寸 MEMS 生產線已成功實 現量產。

在專業的 MEMS 代工方面,賽微電子 2015 年收購了 MEMS 專業代工領先廠商 Silex(2019 年專業 MEMS 代工收 入排名第一),不僅得到了客戶認可、工藝成熟的 IP;更憑藉 Silex 所開發的 SmartBlock 模塊化標準化方法實現了 產品的快速原型製作、定製和快速量產,大幅縮短了產品的驗證周期與開發周期。

(3)偏光片:基膜被日本企業壟斷,關鍵技術尚未突破

偏光片產業概況 偏光片(Polarizer)全稱為偏振光片,可控制特定光束的偏振方向。自然光在通過偏光片時,振動方向與偏光片透過軸 垂直的光將被吸收,透過光只剩下振動方向與偏光片透過軸平行的偏振光。液晶顯示模組中有兩張偏光片分別貼在玻 璃基板兩側,下偏光片用於將背光源產生的光束轉換為偏振光,上偏光片用於解析經液晶電調製後的偏振光,產生明 暗對比,從而產生顯示畫面。 偏光片由含碘物質的 PVA 層、保護 PVA 的 TAC 層、粘着層 PSA 及保護膜、離散膜組成,其中 PVA 是偏光片的 核心膜材,決定偏光片的偏光性能、透過率及色調等關鍵參數。目前,全球偏光片市場主要以 TFT-LCD 用偏光片為 主,其約佔 TFT-LCD 面板成本 10%左右。

行業規模約百億美元,日韓系廠商主導全球市場。市場規模方面,根據 CINNO Research,2021 年全球偏光片出貨 面積約 6.1 億平方米,2021 年全球面板用偏光片市場規模達 102 億美金,首次超過百億美金關卡。競爭格局來看, 日韓企業佔據較大市場份額,2019 年,韓國 LG 化學、三星 SDI、日本住友化學及日東電工合計佔比達到 77 %,市 場集中度高,LG 化學佔比第一,市佔率達到 23%。中國偏光片企業主要有盛波光電及三利譜,但是市佔率較低,2019 年盛波光電市佔率僅為 4%。

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上游基膜被日本企業壟斷,造成我國嚴重的對外依賴。在偏光片的幾類核心膜材中,PVA 膜與 TAC 膜價值較高,分 別占偏光片成本的 16%、54%,也是我國的「卡脖子」領域之一。根據新材料在線的數據,全球 PVA 膜的主要廠商 為日本可樂麗,佔據全球 80%市場份額。TAC 膜的主要廠商為富士膠片、柯尼卡美能達,分別佔全球 55%、20%的 市場份額。我國尚未掌握生產 TAC 膜的關鍵技術。

偏光片國產替代情況。近年來,以京東方、華興光電為首的中國 LCD 面板企業大力擴產,產能不斷提升,中國 LCD 在全球的佔比逐漸加大, 也帶動了偏光片的需求,2020 年國內偏光片市場規模為 53.2 億美元。但與此同時,我國國產偏光片產能嚴重不足, 目前國內產能主要來自 LG 化學、日東電工、住友化學等日本企業在國內工廠,大陸廠商中具備全工序規模生產能力 的僅有盛波光電和三利譜兩家,產能缺口在一億立方米以上。

偏光片主要原料 TAC 膜和 PVA 膜的核心技術國產化推進緩慢,高端技術多被日韓掌握,國產技術多集中在黑白系列 偏光片領域。在生產過程中我國仍需要與日本企業合作獲取技術使用權。例如,新綸科技與日本東山簽署了合作協議 共同建設常州三期項目,其建成後預計可年產 TAC 功能性光學薄膜超 9000 萬平方米;浙江東氟也與日韓企業合作引 進了年產量一億平方米,總投資超過 10 億元的 TAC 光學薄膜項目,總投資約 10.1 億元。但在黑白偏光片原料領域 我國企業已經實現部分產品的國產替代。其中皖維高新研製的黑白用 PVA 膜現已基本滿足國產化生產,其預計產能 達 7000 萬平方米/年的黑白用 PVA 膜生產基地已基本建成投產。

而在偏光片製造方面,我國偏光片龍頭企業已在部分領域實現了技術自給。其中三利譜早在 2011 年便投產 1490mm 寬幅生產線,自主研發並掌握了翹曲控制技術、外觀自動檢查技術以及設備設計和集成技術等偏光片生產核心技術, 產品有效厚度最薄已達到 79μm。而杉杉股份則在 2021 年以增資方式收購 LG 化學旗下 LCD 偏光片業務,LG 化學 擁有 8 條前端生產線,產能約 1.3 億平方米,其中 5 條為 2 米以上的超寬幅生產線,是全球超寬幅領域的市場領導者, 也是業內首家使用超寬幅生產線的公司,其中 2600 毫米超寬幅生產線是全球最大的。杉杉股份藉此成為國內偏光片 市場的龍頭企業。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】未來智庫 - 官方網站

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