呂曉瑩 林振欣 田麗蓉
1電子專用化學(xué)品的分類及市場(chǎng)
電子化學(xué)品是電子材料與精細(xì)化工相結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)品,是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與先導(dǎo)。”2015年我國(guó)電子化學(xué)品的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到500億元,全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到5,000億元;到2020年,我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到700億元,全球?qū)⒊^(guò)6,500億元[數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)國(guó)際化工展(ICIF China)]。包括以下七類,其中前4類是行業(yè)重點(diǎn):
a)集成電路電子化學(xué)品:如光刻膠、高純?cè)噭㈦娮犹胤N氣體、封裝材料等;
b)印刷電路板電子化學(xué)品:如基板用化學(xué)材料、加工處理用化學(xué)品、電子工程膠粘劑等;
c)平板顯示產(chǎn)業(yè)電子化學(xué)品:如液晶材料、LED/OLED材料、有機(jī)電致發(fā)光材料、無(wú)機(jī)發(fā)光材料、等離子(PDP)顯示電子化學(xué)品、光學(xué)薄膜、平板顯示薄膜、TFT-LCD面板及模組構(gòu)成材料、手機(jī)面板材料、投影顯示材料、濕化學(xué)品、觸摸技術(shù)材料、電子紙;
d)新能源電池電子化學(xué)品:如正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、電池添加劑、中間體、集流材料、活性炭、溶劑、溶質(zhì)、電容器、晶體硅電池、薄膜涂層電池、光功能高分子材料、電子漿料、電子專用高分子材料、光學(xué)功能材料、激光材料、光電信息傳輸材料、光電存儲(chǔ)材料、光電轉(zhuǎn)換材料等光電材料;硅料、硅錠/硅塊、硅片、封裝玻璃、封裝薄膜、刻蝕液、清洗液、切割液、太陽(yáng)能電池膜等光伏用化學(xué)品及材料等;
e)新型電子化工新材料:如電子級(jí)磷酸、含氟化合物、信息化學(xué)品、稀土材料、納米材料、光催化劑、電子陶瓷材料、智能材料、記錄介質(zhì)材料、貴金屬化學(xué)品、磁性材料/電磁功能高分子材料;
f)其它電子化學(xué)品專用設(shè)備:如半導(dǎo)體用無(wú)機(jī)電子化學(xué)品、混合電路用化學(xué)品、稀土化合物、電器涂料、導(dǎo)電聚合物等。
分領(lǐng)域來(lái)看,平板顯示、半導(dǎo)體等領(lǐng)域受益于智能手機(jī)等新興消費(fèi)電子產(chǎn)品的興起,行業(yè)增速較快,預(yù)計(jì) 2015-2020 年復(fù)合年增長(zhǎng)率約為 13%和 9%;印制電路板(PCB)行業(yè) 增速較為平穩(wěn)。一方面,電子產(chǎn)品遵循“摩爾定律”,如 IC 的集成度每 18 個(gè)月翻一番,每三年就有新一代產(chǎn)品問(wèn)世,因此對(duì)上游電子化學(xué)品需求的更新速度快。產(chǎn)品和技術(shù)伴隨下游變化不斷快速演進(jìn),客戶對(duì)于上游企業(yè)的快速響應(yīng)能力要求較高。另一方面,電子化學(xué)品在下游制造過(guò)程中的成本占比很低,例如集成電路(IC)制造、封 裝的過(guò)程中,所需的電子化學(xué)品總計(jì)成本約占材料成本的 20%,而平板顯示領(lǐng)域電子化學(xué) 品的成本占比約為 20%-25%;但另一方面,電子化學(xué)品對(duì)于電子產(chǎn)品性能影響較大,一旦質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,下游客戶將會(huì)產(chǎn)生較大損失(甚至面臨整條生產(chǎn)線的更換),因此其對(duì)于產(chǎn)品價(jià)格的敏感度較低,而更關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量和供應(yīng)的穩(wěn)定性。
2集成電路(IC)及印刷電路(PCB)電子化學(xué)品
集成電路及印刷電路是電子化學(xué)品的主要產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)PCB專用化學(xué)品龍頭生產(chǎn)企業(yè)為廣東光華科技股份有限公司,以“高性能電子化學(xué)品”、“高品質(zhì)化學(xué)試劑”和“新能源材料”為主導(dǎo)深耕于PCB領(lǐng)域;2017年?duì)I收為12.99億元,占比高達(dá)30.95%,其中PCB化學(xué)品占營(yíng)收比重超過(guò)50%,為58.97%。排名第二的為強(qiáng)力新材,常州強(qiáng)力電子新材料股份有限公司產(chǎn)品包括印制電路板(PCB)光刻膠專用化學(xué)品(光引發(fā)劑和樹(shù)脂)、液晶顯示器(LCD)光刻膠光引發(fā)劑、半導(dǎo)體光刻膠光引發(fā)劑及其他用途光引發(fā)劑四大類。
集成電路及印刷電路涉及的化學(xué)品種類繁多,可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程劃分成:基板用化學(xué)品、光刻膠、抗蝕劑及油墨、電鍍用化學(xué)品、清洗保護(hù)助焊等輔助過(guò)程的化學(xué)品,總共近百種,篩選出較為關(guān)鍵的、與石化產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)性較高的化學(xué)品如下:
2.1光刻膠
光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一。光刻膠的主要品種有聚乙烯醇肉桂酸酯(相 當(dāng)于美 國(guó)的 KP R 膠)、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯膠和重氮蔡醒磺酞氯為感光劑主體的紫外正型光刻膠、聚甲基異丙烯基酮、氯甲基聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙醋共聚、聚丁烯礬、聚 1,2-二氯丙烯酸等。[3] 2015年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光刻膠占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的13%。[2]
2.2特種電子氣體及高純?cè)噭?/p>
特氣主要有高純N2,H2,Ar,B2H6,PH3,AsH3等,除了超純的要求外,還要求超凈,即氣體中的粒子和金屬雜質(zhì)有嚴(yán)格的要求。其中國(guó)內(nèi)的高純硅烷、高純磷烷、高純氯以及與之配套的包裝容器、閥門(mén)、分析檢測(cè)儀器等,與國(guó)際水平尚有較大差距。
高純?cè)噭┲饕糜跐穹üに囘^(guò)程。目前日、韓、臺(tái)灣等國(guó)外廠家占大部分市場(chǎng)。
2.3封裝材料
封裝材料的原料主要是鄰甲酚環(huán)氧樹(shù)脂、二苯基型環(huán)氧樹(shù)脂等環(huán)氧類塑封材料、線性酚醛樹(shù)脂、高純?nèi)廴诠栉⒎邸⒕埘啺奉悩?shù)脂、聚醚醚酮(PEEK)等。由于封裝要求輕薄短小化、可靠性要求高,目前的封裝材料還是依賴進(jìn)口。
3平板顯示電子化學(xué)品
平板顯示主要包括液晶顯示LCD,和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)兩種。從全球來(lái)看,液晶面板生產(chǎn)已趨于飽和。夏普及三星分別于2015年及2017年關(guān)閉了部分生產(chǎn)線。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅處于增長(zhǎng)期,國(guó)內(nèi)的廠家主要有京東方、中電熊貓等。OLED在中小尺寸領(lǐng)域?qū)CD的取代趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn)。2012 年,全球 OLED 產(chǎn)值約為 68.6 億美元,用于 OLED 面板電子化學(xué)品材料市場(chǎng)規(guī)模為 10.8億美元。OLED 是未來(lái)發(fā)展方向之一,預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率 70%以上。未來(lái)三年將是OLED產(chǎn)線投產(chǎn)的高峰期,2023年OLED的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有望達(dá)到275億元。OLED產(chǎn)業(yè)鏈上游材料主要為陰極、陽(yáng)極、傳輸層材料、發(fā)光層材料等。
4新能源電池電子產(chǎn)品
4.1鋰電池材料
鋰電池五大材料:正極、負(fù)極、電解液、隔膜、鋁塑膜。
鋰電池隔膜市場(chǎng)產(chǎn)能集中在美國(guó)的 Celgard 公司和日本 的 旭 化 成(Asahi Kasei Chemicals)、東 燃(Tonen)和宇部,合計(jì)約占市場(chǎng)份額的76%。國(guó)內(nèi)隔膜生產(chǎn)商有二十多家,量產(chǎn)的廠家有滄州明珠、金輝高科等。[1]
電解液主要為六氟磷酸鋰,我國(guó)的電解液生產(chǎn)企業(yè)國(guó)泰華容的產(chǎn)能占到全球市場(chǎng)的11.1%。[1]
鋁塑膜是電芯封裝的關(guān)鍵材料,占鋰電池成本的15%-20%,分成尼龍層(ON層)、膠水層、鋁箔層(AL層),以及CPP層或PP層,主要原材料為尼龍、鋁箔、聚丙烯和膠黏劑,其中鋁箔占生產(chǎn)成本的50%。
4.2光伏電池
太陽(yáng)能電池又稱為 “光伏電池”,主要分為兩大類,即晶體硅電池和薄膜涂層電池,所需主要化學(xué)品有:超白鋼化玻璃、EVA 膜和背板膜等。太陽(yáng)能電池化學(xué) 品 的 關(guān) 鍵 材 料 為EVA 膜和背板膜。
按目前全球太陽(yáng)能電池規(guī)模,所用 EVA 市場(chǎng)產(chǎn)能規(guī)模為 4.0 億 m2,其中我國(guó)約為2.9 億 m2。目前太陽(yáng)能電池用 EVA 主要廠家有日本的積水化學(xué)、三井化學(xué)、普利司通,德國(guó)的 etimex,中國(guó)臺(tái)灣省的陽(yáng)益科技、臺(tái)塑和大陸的深圳斯維克、廣州鹿山化工、杭州福斯特、東莞永固、溫州瑞陽(yáng)、浙江飛宇、浙江楓華、臨安尚美、沁陽(yáng)思可達(dá)等多家企業(yè)。
4.3燃料電池
燃料電池在全球各國(guó)積極投入研發(fā)的推波助瀾下,技術(shù)進(jìn)展迅速,市場(chǎng)強(qiáng)力擴(kuò)張。目前全球已累計(jì)完成的燃料電池系統(tǒng)共計(jì)達(dá) 14 500 套。市場(chǎng)銷售的燃料電池中,超過(guò) 96%采用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)。質(zhì)子膜燃料電池中主要原材料有質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層材料和雙極板。目前應(yīng)用的質(zhì)子交換膜幾乎全為全氟磺酸膜。2012 年全球燃料電池領(lǐng)域全氟磺酸膜的產(chǎn)能約為 2 500 t / a。國(guó)內(nèi) 2012 年燃料電池用全氟磺酸膜 的 消 費(fèi) 量 不 足 50 t,主 要 為 進(jìn) 口 美 國(guó)杜邦。[1] 國(guó)內(nèi)目前掌握全氟磺酸離子交換樹(shù)脂系列生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)是山東東岳集團(tuán),目前主要應(yīng)用于氯堿行業(yè)。全氟磺酸樹(shù)脂一般通過(guò)將帶有磺酸基的全氟乙烯基醚單體與四氟乙烯進(jìn)行共聚得到。
作者簡(jiǎn)介:呂曉瑩,1989.04.04,女,漢,福建,博士,高級(jí)職稱;
林振欣,1987.3,男,漢,福建,本科,初級(jí);
田麗蓉,1995.12,女,苗,湖南湘西自治州,碩士研究生,初級(jí)。