金属非金属新材料行业:石英,半导体产业链关键材料,前景广阔-20191227-兴业证券-37页_2mb
报告摘要
金属非金属新材料总结
核心内容
石英材料因其优越的性能(耐高温、热膨胀系数小、透光性好、电绝缘性高、耐腐蚀)成为半导体、光纤、光学、光伏等高科技领域不可或缺的基础材料。当前,全球高纯石英砂市场由尤尼明、挪威TQC和石英股份三家掌握,其中尤尼明和挪威TQC在高端半导体领域占据主导地位,而国内企业因认证壁垒尚未完全进入主流供应链。
石英玻璃作为石英材料的深加工产品,主要应用于半导体、光纤等高端领域。目前,海外企业如贺利氏、迈图、东曹等在该领域占据主导地位,而石英股份和菲利华作为国内主要企业,正在逐步通过国际设备厂商的认证,以拓展在半导体领域的市场份额。
半导体行业作为石英材料的主要需求端,市场持续增长,2019年全球半导体销售额预计达4090亿美元,其中半导体石英市场规模约为212亿元。国内半导体市场增速高于全球,且产业集中度高,为国内石英材料企业提供了良好的发展机会。
主要观点
- 石英材料的广泛应用:石英材料不仅用于中低端行业(如光源、光伏),更在半导体、光纤、光学等高端领域发挥关键作用,尤其在硅片和晶圆制造环节,石英玻璃是不可替代的材料。
- 认证壁垒限制国内企业成长:国内企业若想进入半导体领域,必须通过TEL、AMAT、LAM等设备厂商的认证,目前仅有菲利华通过TEL低温领域认证,石英股份正在进行高温领域认证。
- 进口替代趋势明显:随着国内半导体产业的快速发展,进口替代进程加快,国内企业有望凭借成本优势和政策支持,逐步在高端市场占据一席之地。
- 行业集中度高:全球石英行业集中度较高,海外企业占据主导地位,国内企业集中度也较高,但受限于认证壁垒,高端产品供给不足。
关键信息
- 高纯石英砂:全球仅三家企业具备批量生产能力,分别为尤尼明、挪威TQC和石英股份。尤尼明和挪威TQC在高端半导体领域占主导地位,而石英股份正在推进全流程认证。
- 石英玻璃材料制备:主要包括电熔法和气熔法,其中电熔法用于高温工艺(如扩散),气熔法用于低温工艺(如刻蚀)。菲利华已通过TEL低温领域认证,石英股份正在通过高温领域认证。
- 石英材料在半导体中的应用:包括石英玻璃坩埚、扩散管、钟罩、舟、支架等,用于硅片制造和晶圆加工环节,对纯度、耐温性、尺寸精度要求极高。
- 国内石英材料企业:石英股份和菲利华是主要代表,其中菲利华是国内唯一通过国际三大半导体设备商认证的企业,石英股份是全球仅有的三家能批量生产高纯石英砂的企业之一。
- 行业发展趋势:随着半导体、光伏、光纤等行业的高景气周期,石英材料需求持续增长。2019年全球单晶渗透率预计达62%,国内需求主要集中在下半年释放。
重点公司分析
| 公司名称 | 评级 | 核心优势 | 市场应用 | 认证进展 |
|---|---|---|---|---|
| 石英股份 | 审慎增持 | 全产业链布局,全球仅有的三家能批量生产高纯石英砂企业之一 | 光源、光伏、光纤、半导体 | 正在推进TEL高温领域认证 |
| 菲利华 | 审慎增持 | 国内唯一通过TEL认证,军工领域独家供应商 | 半导体、航空航天、光通信、光伏 | 已通过TEL低温领域认证 |
风险提示
- 高端下游需求受限:半导体、光纤等高端领域对石英材料的要求高,国内企业需突破技术壁垒才能获得更大市场份额。
- 国产替代进程不一:虽然进口替代趋势明显,但国内企业能否顺利通过认证,将直接影响其市场渗透率。
- 项目建设进度:石英股份的高纯石英砂项目是否按计划推进,将影响其未来产能和盈利能力。
- 价格波动:高纯石英砂价格易涨难跌,受环保、原材料等因素影响,存在价格波动风险。
图表目录
- 图1:石英矿石
- 图2:高品质的脉石英仅占中国石英矿资源的0.93%
- 图3:石英到下游应用的供应链
- 图4:石英、云母、长石的浮选分离流程
- 图5:石英股份的石英矿石平均采购单价波动大
- 图6:石英股份对尤尼明采购占比下降
- 图7:菲利华逐渐加大对挪威石英砂的采购
- 图8:2019年单晶渗透率占比有望达62%
- 图9:单晶硅片供不应求,与PERC存在缺口
- 图10:国内需求全年前低后高,70%装机于19年下半年释放
- 图11:2015年石英玻璃下游占比情况
- 图12:石英下游应用情况
- 图13:全国通用照明市场规模增长稳定
- 图14:石英股份光源级石英管棒营收平稳
- 图15:全球及中国光伏总安装量
- 图16:全球光缆需求量2011-2017年的CAGR为15.9%
- 图17:国内半导体销售额增速大幅超过全球
- 图18:国内石英公司收入情况
- 图19:国内石英行业CR2接近80%
- 图20:半导体石英产品的认证
- 图21:2018年,半导体设备厂商市场份额
- 图22:石英砂到芯片的全流程
- 图23:硅片制造流程
- 图24:晶圆制造流程
- 图25:掩膜版工作原理
- 图26:光掩膜版生产流程
- 图27:硅片和光掩模版占半导体材料总成本接近50%
- 图28:光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导体制造三大核心工艺
- 图29:2017年全球刻蚀设备市场CR3达94%
- 图30:石英扩散管
- 图31:低压扩散装置示意图
- 图32:2018年,集成电路销售额占全球半导体市场83.9%
- 图33:2019H1,中国集成电路销售额为3048亿元
- 图34:2014年至今,封装测试业占比逐年降低
- 图35:2018年,硅片市场CR5接近90%
- 图36:2019Q3,晶圆代工市场CR5为88%
- 图37:集成电路贸易逆差增大
- 图38:中国半导体市场维持较高增速,占比逐年提高
- 图39:国内石英锭用石英砂均价低于国外
- 图40:2019年,全球半导体销售额约为4090亿美元
- 图41:半导体石英市场空间约为212亿元
- 图42:石英股份经营情况良好
- 图43:石英股份主营产品营收
- 图44:石英管销售额占石英股份营收超80%
- 图45:石英股份毛利率较为稳定
- 图46:菲利华14-18年营收复合增速超25%
- 图47:菲利华主营产品营收占比情况
- 图48:菲利华细分产品营收占比情况
- 图49:菲利华主营产品毛利呈小幅下跌态势
表格目录
- 表1:高纯石英砂主要应用在高新技术产业
- 表2:高纯石英砂竞争环境
- 表3:高纯石英砂制备方法
- 表4:高纯石英砂加工工序
- 表5:中国石英矿分布情况
- 表6:石英玻璃性能优越
- 表7:石英材料制备方法及特质
- 表8:海内外龙头企业情况
- 表9:全球仅5家通过TEL认证
- 表10:石英材料在半导体制造过程中的应用
- 表11:集成电路相关政策
- 表12:石英股份年产6000吨电子级石英项目预期效益情况
- 表13:菲利华非公开发行股票募集资金用途
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