(報(bào)告出品方/作者:招商證券,張夏,郭亞男)
一、高端制造供應(yīng)鏈安全值得重視
1、全球供應(yīng)鏈安全面臨挑戰(zhàn)
2018 年,中美貿(mào)易摩擦發(fā)生,美國(guó)進(jìn)一步對(duì)華開(kāi)啟科技戰(zhàn),中興通訊、中芯國(guó)際、華為等多家國(guó)內(nèi)科技公司受到美 國(guó)制裁,我國(guó)對(duì)于科技領(lǐng)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(fā),阻斷了全球供應(yīng)鏈,金屬礦產(chǎn)、紡織服裝、半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域因?yàn)槟硞€(gè)環(huán)節(jié)的供應(yīng)問(wèn)題, 造成整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的緊缺,這使得各國(guó)開(kāi)始對(duì)全球產(chǎn)業(yè)鏈分工過(guò)于細(xì)化、經(jīng)濟(jì)全球化程度過(guò)高產(chǎn)生一定的擔(dān)憂。 2022 年,俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)始,由于俄烏在能源、部分金屬礦產(chǎn)(如鋁、鎳等)以及農(nóng)產(chǎn)品等領(lǐng)域資源豐富,隨著俄羅斯 被北約集體制裁,相關(guān)產(chǎn)品難以出口,再次造成全球供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),能源及原材料價(jià)格大幅上漲。國(guó)內(nèi)對(duì)供應(yīng)鏈安全的 強(qiáng)調(diào)也從科技轉(zhuǎn)向了糧食、能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
2021 年 11 月 18 日,中共中央政治局會(huì)議審議了《國(guó)家安全戰(zhàn)略》等重要文件,強(qiáng)調(diào)“要強(qiáng)化科技自立自強(qiáng)作為國(guó) 家安全和發(fā)展的戰(zhàn)略支撐作用”,“必須牢固樹(shù)立總體國(guó)家安全觀”,“確保糧食安全、能源礦產(chǎn)安全、重要基礎(chǔ)設(shè)施安 全,加強(qiáng)海外利益安全保護(hù)”,“加快提升生物安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、人工智能安全等領(lǐng)域的治理能力”。 我們認(rèn)為,在百年未有之大變局、國(guó)際關(guān)系愈發(fā)復(fù)雜的今天,供應(yīng)鏈安全將會(huì)成為未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)關(guān)注的重要 問(wèn)題,不少投資機(jī)會(huì)將由此誕生。
此前,我們已經(jīng)討論了上游糧食、能源及原材料的供應(yīng)鏈安全問(wèn)題,本文我們重點(diǎn)討論中下游的中間品、制成品的供 應(yīng)鏈安全。
2、中下游供應(yīng)鏈安全更多的涉及國(guó)產(chǎn)替代,高端制造是重點(diǎn)領(lǐng)域
中下游供應(yīng)鏈安全更多的涉及國(guó)產(chǎn)替代。通過(guò)梳理我國(guó)中下游中間品與制成品進(jìn)口依賴(lài)情況,我們發(fā)現(xiàn),我國(guó)對(duì)外依 賴(lài)度較高的商品多數(shù)是受到技術(shù)限制,國(guó)內(nèi)缺乏生產(chǎn)能力。以美國(guó)為首的西方國(guó)家通過(guò)各類(lèi)型制裁、限制出口與長(zhǎng)臂 管轄,對(duì)我國(guó)高端制造業(yè)進(jìn)行的全方位的封鎖,最典型的事件莫過(guò)于美國(guó)通過(guò)制裁華為,使得華為無(wú)法生產(chǎn) 5G 手機(jī), 從而使得我國(guó)智能手機(jī)制造業(yè)始終依賴(lài)美國(guó)企業(yè)的芯片。在過(guò)去的報(bào)告中,我們?cè)鴮?duì)“卡脖子”“國(guó)產(chǎn)替代”重點(diǎn)領(lǐng) 域做過(guò)詳細(xì)梳理,本文我們從供應(yīng)鏈的角度出發(fā),詳細(xì)剖析高端制造各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域被“卡脖子”的重點(diǎn)環(huán)節(jié)在哪里, 我國(guó)企業(yè)目前國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程如何。
我國(guó)芯片對(duì)外依賴(lài)嚴(yán)重。2021 年,我國(guó)芯片進(jìn)口額為 4337 億美元,進(jìn)口貿(mào)易逆差達(dá)到 2784 億美元,均創(chuàng)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(xué)鏡頭等貿(mào)易逆差也較高,其中電容器貿(mào)易逆 差額 2021 年超過(guò) 50 億美元。機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域,我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。2021 年,我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備貿(mào)易逆差達(dá)到 244 億美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他 機(jī)械設(shè)備。除了半導(dǎo)體設(shè)備以外,在光學(xué)儀器、分析儀器、工業(yè)機(jī)器人、金屬加工中心與高功率柴油機(jī)上存在較大的 貿(mào)易逆差。其中光學(xué)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(jī)等貿(mào)易逆差相對(duì)較 低,也在 20 億美元左右。軍工材料上,我國(guó)在民用飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)上對(duì)外依賴(lài)較重,貿(mào)易逆差較高。其中民用飛機(jī)領(lǐng)域貿(mào)易逆差 達(dá)到 145 億美元,對(duì)外依賴(lài)尤其嚴(yán)重。
3、我國(guó)高端制造對(duì)西方國(guó)家及其盟友依賴(lài)度高
(1)五眼聯(lián)盟:進(jìn)口依賴(lài)程度較低,航空發(fā)動(dòng)機(jī)依賴(lài)較嚴(yán)重
在中下游領(lǐng)域,我國(guó)對(duì)于五眼聯(lián)盟進(jìn)口依賴(lài)的產(chǎn)品種類(lèi)較少,主要體現(xiàn)在軍工產(chǎn)品上: 我國(guó)主要在離心機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、實(shí)驗(yàn)試劑、飛機(jī)直升機(jī)配件等產(chǎn)品上進(jìn)口較多。其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)口占比達(dá)到 67.08%,體現(xiàn)出我國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域?qū)τ谖逖勐?lián)盟的較大依賴(lài)。
(2)歐盟:機(jī)械設(shè)備與產(chǎn)品零部件依賴(lài)程度嚴(yán)重
我國(guó)在中下游產(chǎn)品上對(duì)歐盟的進(jìn)口依賴(lài)較為嚴(yán)重,主要體現(xiàn)在部分機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、軍工產(chǎn)品、醫(yī)藥消費(fèi)品以及 產(chǎn)品零部件上。
具體來(lái)看:機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域,我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備、電力控制設(shè)備、分析儀器、電壓器、變感器、液體泵、離心機(jī)、空氣泵等進(jìn)口 額較高,其中半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口額達(dá)到 51.3 億美元;洗碟機(jī)、橡膠處理裝置、液體泵、電力控制設(shè)備的依賴(lài)程度 較高,其中洗碟機(jī)的進(jìn)口占比達(dá)到 57%。軍工材料領(lǐng)域,我國(guó)在民用飛機(jī)上對(duì)歐盟依賴(lài)極其嚴(yán)重,進(jìn)口額與進(jìn)口占比呈現(xiàn)“雙高”局面,歐盟與五眼聯(lián)盟 幾乎壟斷了我國(guó)民用飛機(jī)的進(jìn)口市場(chǎng)。產(chǎn)品零部件領(lǐng)域,我國(guó)在機(jī)動(dòng)車(chē)零件與車(chē)輛照明裝置上對(duì)歐盟依賴(lài)較為嚴(yán)重,機(jī)動(dòng)車(chē)零件進(jìn)口額超過(guò) 150 億美元, 兩個(gè)商品分別占我國(guó)商品總金額的 51.8%與 62.9%。此外,在發(fā)動(dòng)機(jī)零件、飛機(jī)直升機(jī)配件、滑輪、閥門(mén)上的進(jìn) 口占比也均超過(guò) 40%。
(3)日韓:進(jìn)口額與進(jìn)口占比均較高,半導(dǎo)體行業(yè)依賴(lài)嚴(yán)重
我國(guó)中下游產(chǎn)品上對(duì)日韓存在較大的進(jìn)口依賴(lài),主要體現(xiàn)在芯片與電子元器件、機(jī)械設(shè)備與零件、化妝品、護(hù)膚品領(lǐng) 域,具體來(lái)看:在芯片與電子元器件領(lǐng)域,我國(guó)對(duì)日韓的芯片進(jìn)口額達(dá)到 1104 億美元,占芯片總進(jìn)口額的四分之一。除此之外, 我國(guó)光導(dǎo)纖維、蓄電池、電容器等產(chǎn)品上對(duì)日韓進(jìn)口占比較高。機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域,我國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)備上對(duì)日韓依賴(lài)較大,進(jìn)口占比達(dá)到 45%。此外柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、分析儀器、工業(yè) 機(jī)器人對(duì)日韓的進(jìn)口占比也超過(guò)了 50%。產(chǎn)品零部件領(lǐng)域,在滾動(dòng)軸承、傳動(dòng)軸、齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)零件等精密機(jī)械部件上,我國(guó)對(duì)日韓的依賴(lài)較大。
二、我國(guó)高端制造突圍進(jìn)展如何
1、金屬加工中心:高端產(chǎn)品仍然極度依賴(lài)進(jìn)口,產(chǎn)業(yè)鏈配套仍有欠缺
金屬加工中心產(chǎn)業(yè)概況 金屬加工中心即數(shù)控機(jī)床,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多 品種的零件加工問(wèn)題,是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機(jī) 電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床上游供應(yīng)商主要是傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床主體及零部件等領(lǐng)域;中游則是各類(lèi)機(jī)床, 主要包括金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)床、特種加工機(jī)床;數(shù)控機(jī)床下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,包括航空航天、兵船核電、石 油化工、汽車(chē)、3C 等領(lǐng)域。
全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2019 年全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模為 1492 億美元,同比增長(zhǎng) 4%。中商產(chǎn)業(yè)研 究院預(yù)測(cè),2021 年全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá) 1648 億美元。數(shù)控機(jī)床主要分為數(shù)控金屬切割機(jī)床、數(shù)控金屬成形 機(jī)床和數(shù)控特種加工機(jī)床。2019 年全球數(shù)控金屬切削機(jī)床規(guī)模為 783.3 億美元,占總規(guī)模比重為 52%;數(shù)控金屬成 形機(jī)床規(guī)模為 420.7 億美元,占總規(guī)模比重為 28%;數(shù)控特種加工機(jī)床規(guī)模為 265.6 億美元,占總規(guī)模比重為 18%。
汽車(chē)與軍工是機(jī)床的主要下游。機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備,廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)型的制造業(yè),如汽車(chē)、機(jī)械、電子、軍 工等。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的下游應(yīng)用領(lǐng)域中,2018 年汽車(chē)行業(yè)比重最大,占比約為 40%,航空航天位居第二,占比約 17%, 二者約占我國(guó)下游行業(yè)總消費(fèi)的 50%左右,是最主要的下游應(yīng)用領(lǐng)域。 全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,日本、德國(guó)、美國(guó)是全球高端機(jī)床的主要生產(chǎn)國(guó),根據(jù)科德數(shù)控的招股說(shuō)明書(shū),德國(guó)重視數(shù)控機(jī) 床和配套件的高、精、尖和實(shí)用性,各種功能部件研發(fā)生產(chǎn)高度專(zhuān)業(yè)化,在質(zhì)量、性能上位居世界前列;日本重點(diǎn)發(fā) 展數(shù)控系統(tǒng),機(jī)床企業(yè)注重向上游材料、部件布局,一體化開(kāi)發(fā)核心產(chǎn)品;美國(guó)在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造和基礎(chǔ)科研方 面具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2019 年,日本山崎馬扎克、德國(guó)通快以及德日合資的德馬吉森精機(jī)位于全球機(jī)床生產(chǎn)商前三 名。
金屬加工中心國(guó)產(chǎn)替代情況
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),2021 年中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá) 3576 億元。目前,國(guó)內(nèi)機(jī)床的中低端市場(chǎng)基本被國(guó)內(nèi) 企業(yè)占據(jù),但是在高端市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化率仍然較低。近年來(lái),我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)銷(xiāo)售數(shù)量持續(xù)攀升,市場(chǎng)需求穩(wěn)步 擴(kuò)大。然而我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率截至 2018 年僅為 6%,相較 2014 年了增長(zhǎng) 4%,供給嚴(yán)重失衡,亟需加快推 動(dòng)國(guó)產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),提質(zhì)增效。
我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床的上游各功能部件尚未形成較好的產(chǎn)業(yè)配套,多數(shù)功能部件被日本、德國(guó)、美國(guó)的公司壟斷,國(guó)內(nèi) 企業(yè)主要依賴(lài)外購(gòu)。數(shù)控機(jī)床的核心部件包括數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、功能部件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等,其中,數(shù)控系統(tǒng)占數(shù)控 機(jī)床成本的 25%-30%,主要被西門(mén)子、發(fā)那科壟斷;傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸、導(dǎo)軌、絲杠、軸承等,主要被德國(guó)、瑞士、 日本、中國(guó)臺(tái)灣的一些公司占據(jù);功能部件包括轉(zhuǎn)臺(tái)、刀具、齒輪箱等,全球市場(chǎng)依舊由歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)占據(jù) 仍然來(lái)自歐日美等發(fā)達(dá)國(guó)家。以配套或者外購(gòu)以上核心部件實(shí)現(xiàn)車(chē)床精度和可靠性在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中無(wú)法獲得顯著優(yōu)勢(shì),
一方面技術(shù)受限于核心部件生產(chǎn)方,另一方面產(chǎn)品成本難于控制。
以數(shù)控系統(tǒng)為例,系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的大腦,約占高端數(shù)控機(jī)床成本的 20%-40%。我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)雖然取得了較大的發(fā) 展,但高檔數(shù)控機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng) 90%以上都是國(guó)外產(chǎn)品,但國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)的功能通常無(wú)法完全開(kāi)放甚至是禁 止對(duì)中國(guó)出口,成為制約我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的中高端市場(chǎng)被德國(guó)西門(mén)子、日本發(fā)那科、日 本三菱、德國(guó)海德漢瓜分。低端市場(chǎng)是國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的天下,數(shù)十家系統(tǒng)廠擠在這個(gè)狹小的市場(chǎng)區(qū)域內(nèi)激烈搏殺。
我國(guó)主要的高端數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)商包括科德數(shù)控、國(guó)盛智科、浙海德曼、日發(fā)精機(jī)、海天精工等,其中:科德數(shù)控:擁有從多種類(lèi)型五軸聯(lián)動(dòng)高端數(shù)控機(jī)床到高檔數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件等機(jī)床關(guān)鍵部件的核心技術(shù)和 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),生產(chǎn)制造工藝先進(jìn),供應(yīng)鏈成熟穩(wěn)定,產(chǎn)品性?xún)r(jià)比高,已在航天、航空、能源、汽車(chē)、模具、工 具、機(jī)床、機(jī)械等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用,部分實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
國(guó)盛智科:自主研發(fā)、生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床——GMF4027AC(AX)五軸聯(lián)動(dòng)龍門(mén)加工中心,集中運(yùn)用了誤 差控制、可靠性、復(fù)合成套加工、高性能裝備部件開(kāi)發(fā)、二次開(kāi)發(fā)與優(yōu)化等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)精密 模具復(fù)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(xù)穩(wěn)定性好、加工效率高等優(yōu)點(diǎn),與國(guó)外先進(jìn) 產(chǎn)品相比,在性能和質(zhì)量上仍處于跟跑狀態(tài),但能夠在滿(mǎn)足目標(biāo)客戶(hù)基本需求的情況下,充分采取價(jià)格優(yōu)勢(shì)、快 速響應(yīng)、交期保證等競(jìng)爭(zhēng)策略進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。紐威數(shù)控:已推出大型加工中心、立式數(shù)控機(jī)床、臥式數(shù)控機(jī)床等系列 200 多種型號(hào)的機(jī)床產(chǎn)品,覆蓋從應(yīng)用于 簡(jiǎn)單機(jī)械零件加工的普通數(shù)控機(jī)床,到適應(yīng)復(fù)雜精密曲面加工的大型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床。經(jīng)自主研發(fā),公司已開(kāi) 發(fā)出了大扭矩電主軸、高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)等部分機(jī)床核心功能部件。
2、工業(yè)機(jī)器人:中低端產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)較大,高端產(chǎn)品亟待開(kāi)發(fā)
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)概況。工業(yè)機(jī)器人上游包括三大核心零部件控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、減速器;中游為機(jī)器人本體;下游是集成系統(tǒng),包括單項(xiàng) 系統(tǒng)集成商、綜合系統(tǒng)集成商,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、3C、食品、飲料等行業(yè)。按照機(jī)械機(jī)構(gòu),工業(yè)機(jī)器人可分為多關(guān) 節(jié)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人,其中多關(guān)節(jié)機(jī)器人和 SCARA 精度要求高,且市場(chǎng)規(guī)模最大,二者合占工業(yè)機(jī)器人 80%以上市場(chǎng)規(guī)模。
核心零部件成本占到工業(yè)機(jī)器人整機(jī)成本的 70%,核心零部件供應(yīng)商在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中擁有最強(qiáng)的議價(jià)能力。工業(yè)機(jī) 器人中技術(shù)難度最高的三大核心零部件分別是減速器、伺服系統(tǒng)和控制器,三者分別占工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成的 35%、 25%、10%。
德國(guó)、日本牢牢占據(jù)著工業(yè)機(jī)器人的主要市場(chǎng)份額。日本、德國(guó)的工業(yè)機(jī)器人水平世界領(lǐng)先,這主要因?yàn)樗麄兙邆湎?發(fā)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)沉淀。日本在工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件(減速機(jī)、伺服電機(jī)等)的研發(fā)方面具備較強(qiáng)的技術(shù)壁壘。德國(guó)工業(yè) 機(jī)器人在原材料、本體零部件和系統(tǒng)集成方面有一定優(yōu)勢(shì)。從企業(yè)來(lái)看,ABB、發(fā)那科(FANUC)、庫(kù)卡(KUKA)和安 川電機(jī)(YASKAWA)這四家企業(yè)是工業(yè)機(jī)器人的主要供貨商,占據(jù)世界約 50%的市場(chǎng)份額。
工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)替代情況
2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為 422.5 億元,同比增長(zhǎng) 18.8%,2017-2020 年復(fù)合增速為 6.2%。預(yù)計(jì)到 2023 年 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模將達(dá)接近 589 億元,目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化率約為 31%。
我國(guó)產(chǎn)品以中低端為主。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中多關(guān)節(jié)機(jī)器人和 SCARA 精度要求高,且市場(chǎng)規(guī)模最大,二者合占工業(yè)機(jī) 器人 80%以上市場(chǎng)規(guī)模。2021 年外資品牌市場(chǎng)在這兩種機(jī)型的占有率分別是 80%、82%。因?yàn)槎嚓P(guān)節(jié)機(jī)器人是下游 汽車(chē)制造的關(guān)鍵機(jī)型,SCARA 是電子設(shè)備制造的關(guān)鍵機(jī)型,因此按照下游行業(yè)細(xì)分,外資品牌機(jī)器人主要集中在電 子、汽車(chē)等機(jī)器人高端行業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用,尤其是應(yīng)用于汽車(chē)制造、焊接等高端行業(yè)領(lǐng)域的六軸或以上高端工業(yè)機(jī)器人市 場(chǎng),主要被日本和歐美企業(yè)占據(jù),國(guó)產(chǎn)六軸工業(yè)機(jī)器人占全國(guó)工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量不足 10%。而本土工業(yè)機(jī)器人企業(yè) 的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域在于金屬加工、食品飲料、塑料及化學(xué)制品等行業(yè)。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)仍被四大外資品牌占據(jù)主要市場(chǎng)份額。2020 年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)中,發(fā)那科、愛(ài)普生、ABB、 安川的市場(chǎng)占比分別為 13.9%、9.7%、8.3%、7.7%。國(guó)內(nèi)主要的機(jī)器人企業(yè)包括埃斯頓、埃夫特、機(jī)器人、拓斯達(dá) 等,其中埃斯頓是工業(yè)機(jī)器人出貨量最高的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè),覆蓋了從自動(dòng)化核心部件及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人 到機(jī)器人集成應(yīng)用的智能制造系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈。2021 年國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌在國(guó)內(nèi)的出貨量市占率達(dá) 32.8%,同比 增長(zhǎng) 4.2%。主要原因包括,一方面,外資企業(yè)在生產(chǎn)、交貨、售后服務(wù)等多方面均受到疫情影響,綜合競(jìng)爭(zhēng)力降低, 面對(duì)疫情帶來(lái)的機(jī)遇,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人廠商憑借強(qiáng)大的技術(shù)與服務(wù)能力,迅速搶占外資原有市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程得到進(jìn)一步 加速,核心工控產(chǎn)品份額預(yù)計(jì)持續(xù)加速提升;另一方面,國(guó)產(chǎn)頭部機(jī)器人廠商發(fā)展勢(shì)頭良好。
零部件方面,目前我國(guó) 85%的減速器市場(chǎng)、90%的伺服電機(jī)市場(chǎng)、超過(guò) 80%的控制系統(tǒng)市場(chǎng)被海外品牌占據(jù)。應(yīng)用 于工業(yè)機(jī)器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(chǎng)集中度非常高,市場(chǎng)基 本處于日本企業(yè)壟斷狀態(tài),其中哈默納科和日本產(chǎn)電新寶在 2021 年在中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)諧波減速機(jī)配置中份額超 過(guò) 70%。雖然短期內(nèi)外資主導(dǎo)地位還將持續(xù),但中國(guó)本土優(yōu)秀品牌也在不斷崛起,綠的諧波在技術(shù)上不斷取得突破,已經(jīng)獲得較高的市場(chǎng)份額。
RV 減速器市場(chǎng)目前仍然被外資品牌的壟斷,僅納博特斯克一家就占據(jù)中國(guó)市場(chǎng) 54.3%的 市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)上市公司中,雙環(huán)傳動(dòng)和中大力德國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程較快,其中雙環(huán)傳動(dòng)新研制的大負(fù)載及高功重比的系列 化減速機(jī)產(chǎn)品已成功批量應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主流機(jī)器人產(chǎn)品中,已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)器人減速器產(chǎn)品全覆蓋,但是目 2021 年公司 減速器業(yè)務(wù)收入僅 2.67 億,體量尚小。
工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)市場(chǎng)由外資主導(dǎo)。外資廠商占據(jù)中高端市場(chǎng)份額,國(guó)產(chǎn)份額雖逐年提升但依然偏小,絕大部分市 場(chǎng)份額仍由外資占據(jù)。目前,工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)主要分日系、歐美和國(guó)產(chǎn)三大陣營(yíng)。日系代表企業(yè)主要有松下、安 川、三菱、三洋、富士等;歐美代表企業(yè)主要有西門(mén)子、施耐德、博世力士樂(lè)、ABB 等;國(guó)產(chǎn)代表企業(yè)主要有臺(tái)達(dá)、 匯川、埃斯頓等。
3、分析儀器:國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距明顯,研發(fā)投入尚待提高
分析儀器產(chǎn)業(yè)概況。分析儀器是用于測(cè)定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)等特性的儀器,是科學(xué)儀器重要組成部分,具備復(fù)雜而精密的技術(shù)體系。分析 儀器包括色譜、質(zhì)譜、原子光譜、分子光譜、材料表征、表面科學(xué)、生命科學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化及軟件、通用分析 儀和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等。 分析儀器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、分析器、檢測(cè)器等組成;下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,伴隨物理、化學(xué)、 光學(xué)、生命科學(xué)等各學(xué)科領(lǐng)域分析技術(shù)的加速創(chuàng)新,實(shí)驗(yàn)分析儀器目前已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)療健康、新型材料 研究、新能源、航天和海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、食品安全等行業(yè)。
分析儀器主要包括生命科學(xué)儀器、表面科學(xué)儀器、色譜儀、光譜儀和質(zhì)譜儀等,分別占市場(chǎng)比例約為 26%、13%、 15% 、14%和 8%,其中色譜儀、光譜儀和質(zhì)譜儀是市面上最常見(jiàn)的分析儀器。分析儀器作為專(zhuān)用設(shè)備,下游主要應(yīng) 用于學(xué)術(shù)界、制藥領(lǐng)域和生物技術(shù)等領(lǐng)域,分別占比 18%、16%和 13%。近年來(lái)伴隨著機(jī)械、信息技術(shù)等基礎(chǔ)行業(yè)的發(fā)展和物理、化學(xué)、光學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科的加速創(chuàng)新,實(shí)驗(yàn)分析儀器迎 來(lái)快速發(fā)展,2015 至 2020 年,全球?qū)嶒?yàn)室分析儀器市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球?qū)嶒?yàn)分析儀器 市場(chǎng)規(guī)模約為 638 億美元,同比增長(zhǎng) 4.63%。
根據(jù)美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)旗下的《Chemical&Engineering News》發(fā)布的 2018 年全球儀器公司榜單,TOP20 全部都 是海外企業(yè)。其中,美國(guó)賽默飛儀器板塊銷(xiāo)售額達(dá) 63.3 億美元,排名第一;日本島津公司排名第二,銷(xiāo)售額 21.8 億 美元,僅為第一名的 1/3。在前二十企業(yè)中美國(guó)有八家,日本五家,德國(guó)和瑞士各有 3 家,英國(guó)一家,中國(guó)沒(méi)有一家 企業(yè)上榜。
分析儀器國(guó)產(chǎn)替代情況。我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)規(guī)模約 650 億,多數(shù)產(chǎn)品自美國(guó)進(jìn)口。2019 年,中國(guó)分析儀器市場(chǎng)約占全球的 15%,也就是大約 650 億元市場(chǎng)規(guī)模。但是我國(guó)多數(shù)分析儀器均來(lái)自進(jìn)口。2016-2019 年我國(guó)分析儀器的進(jìn)口率超過(guò) 80%,進(jìn)口來(lái)源國(guó) 主要是美國(guó)、德國(guó)、日本、英國(guó)和瑞士。
高端分析儀器國(guó)產(chǎn)化率極低。根據(jù)第一財(cái)經(jīng)的采訪數(shù)據(jù),2016 至 2019 年間,我國(guó)采購(gòu)的 200 萬(wàn)元以上的科學(xué)儀器 中,質(zhì)譜儀、X 射線類(lèi)儀器、光學(xué)色譜儀、光學(xué)顯微鏡等的國(guó)產(chǎn)設(shè)備比例不足 1.50%,其中,3 年間,沒(méi)有采購(gòu)一臺(tái) 高端國(guó)產(chǎn)光學(xué)顯微鏡。
國(guó)內(nèi)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(jīng)形成了積累了質(zhì)譜、光譜、色譜、生物、樣品前處理、理化分析等二十余項(xiàng)新型技術(shù)平臺(tái), 成功研制并產(chǎn)業(yè)化了數(shù)十款技術(shù)先進(jìn)、填補(bǔ)空白的實(shí)驗(yàn)室高端分析儀器。譜育科技是全國(guó)唯一擁有自主三重四極 桿的國(guó)產(chǎn)廠家,填補(bǔ)了三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀的國(guó)內(nèi)空白。在 2021 年,EXPEC5231 氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜 聯(lián)用儀、EXPEC5310 液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀、EXPEC7910 四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜 ICP-MS、 TRACE8000 化學(xué)電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、Calibus 手持式激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀、EXPEC550 加壓流體萃取儀、 EXPEC570 全自動(dòng)固相萃取儀等幾款實(shí)驗(yàn)室高端分析儀器推出并上市銷(xiāo)售,快速切入細(xì)分行業(yè)市場(chǎng),帶動(dòng)銷(xiāo)售 業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
4、汽車(chē)電控系統(tǒng):國(guó)產(chǎn)化處于初級(jí)狀態(tài),電機(jī)控制器國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)展較快
汽車(chē)電控系統(tǒng)產(chǎn)品行業(yè)概況。汽車(chē)電控即汽車(chē)電子控制系統(tǒng),基本由傳感器、電子控制器(ECU)、驅(qū)動(dòng)器和控制程序軟件等部分組成,與車(chē)上的 機(jī)械系統(tǒng)配合使用,并利用電纜或無(wú)線電波互相傳輸訊息,進(jìn)行的“機(jī)電整合”。在廣義上分為發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、制 動(dòng)控制系統(tǒng)、舒適控制系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)等多種類(lèi)別。本處主要介紹三種國(guó)產(chǎn)化程度不高,對(duì)外依賴(lài)較嚴(yán)重的電控系 統(tǒng)產(chǎn)品:電動(dòng)汽車(chē)電控系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動(dòng)系統(tǒng)。
電動(dòng)汽車(chē)電控系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的總控制臺(tái),主要包含整車(chē)控制器、電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)三個(gè)共性子系統(tǒng),其通 過(guò)整車(chē)控制器的中樞控制功能,借助電機(jī)控制器與電池管理系統(tǒng)控制電池電機(jī)兩大系統(tǒng);電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering,簡(jiǎn)稱(chēng) EPS)是一種直接依靠電機(jī)提供輔助扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、 電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元(ECU)等組成;線控制動(dòng)主要分為線控駐車(chē)制動(dòng)(EPB)和線控行車(chē)制動(dòng),其 中線控行車(chē)制動(dòng)包括電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)和電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)兩類(lèi)。
隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展,電動(dòng)汽車(chē)電控系統(tǒng)的行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,其市場(chǎng)規(guī)模由 2015 年的 56.8 億元增長(zhǎng)至 2021 年的 214 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 25%,預(yù)計(jì)在 2025 年將達(dá)到 594 億元。整車(chē)控制器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 150 億元,其 中應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē) L2 級(jí)自動(dòng)駕駛服務(wù)的第三檔整車(chē)控制器 2021 年出貨量達(dá)到 200 萬(wàn)個(gè),市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 21.1 億元。 而電機(jī)控制器市場(chǎng)規(guī)模 13 億元,電池管理系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 50 億元。
在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域,中國(guó)市場(chǎng)在過(guò)去幾年變化較快。根據(jù)恒州博智最新調(diào)研顯示,2021 年全球電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)(EPS)市場(chǎng)規(guī)模為 158.97 億美元,其中中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 44.3 億美元。近年來(lái)中國(guó) EPS 市場(chǎng)滲透率逐年 提升,2019 年約為 80%,略高于全球市場(chǎng) 78%的水平,但與日本、歐洲等汽車(chē)市場(chǎng) 90%左右的 EPS 滲透率還有 一定差距。 在線控制動(dòng)領(lǐng)域,2021 年我國(guó)線控駐車(chē)制動(dòng)(EPB)市場(chǎng)規(guī)模為 150 億人民幣,預(yù)計(jì)在 2025 年將達(dá)到 220 億人民 幣,CAGR 約為 10%。而隨著伯特利 EHB 產(chǎn)品與長(zhǎng)城 EMB 產(chǎn)品在未來(lái)兩年的逐漸量產(chǎn),預(yù)計(jì) 2025 年線控行車(chē)制 動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 129 億元,CAGR 達(dá) 87%。
汽車(chē)電控系統(tǒng)產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)替代情況。在電動(dòng)汽車(chē)電控系統(tǒng)方面,現(xiàn)階段我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)電控系統(tǒng)行業(yè)尚未形成清晰、穩(wěn)定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。本土企業(yè)目前主 要分為兩類(lèi):一類(lèi)是以比亞迪、北汽新能源為代表的新能源汽車(chē)主機(jī)廠,其借助自己整車(chē)及零部件制造上積累的豐富 經(jīng)驗(yàn),走上了電控系統(tǒng)的自主研發(fā)之路。其中比亞迪于 2020 年 3 月建立了子公司弗迪動(dòng)力謀求汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)上的自 主突破,目前其電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)已經(jīng)進(jìn)行到第四代,包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器在內(nèi)的 EHS 電混系統(tǒng)已應(yīng)用于 DM-i 系列車(chē)型中,實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自供。
電機(jī)控制器 2022 年第一季度市場(chǎng)份額達(dá)到 23.56%,穩(wěn)居市場(chǎng)第一。一類(lèi)是以上海電驅(qū)動(dòng)、匯川技術(shù)為代表的第三方電控系統(tǒng)集成商,其中上海電驅(qū)動(dòng)在 2022 年 4 月電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品累計(jì)產(chǎn)量已經(jīng)突破 100 萬(wàn)臺(tái),其電驅(qū)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)銷(xiāo)量 2020 年均進(jìn)入國(guó)內(nèi)廠商前十。匯川技術(shù) 于 2018 年取得了國(guó)內(nèi)主流乘用車(chē)企定點(diǎn),其電驅(qū)系統(tǒng) 2020 年銷(xiāo)量?jī)H次于比亞迪排名第二位。未來(lái)發(fā)展前景良好。
其中,整車(chē)控制器行業(yè)的集中度較高,中國(guó)市場(chǎng) 95%的份額被博世、大陸集團(tuán)、安波福、弗吉亞、海拉等外國(guó)知名 企業(yè)占據(jù),中國(guó)本土廠商如華為、德賽西威、經(jīng)緯恒潤(rùn)、均勝電子等只占 5%左右。且其中核心車(chē)規(guī) MCU 芯片被外國(guó)企業(yè)壟斷,全球前十 MCU 芯片廠商只有微芯科技一家中國(guó)企業(yè),且市場(chǎng)份額占比僅 3%。但隨著 2020 年起全球陷 入 MCU 缺貨危機(jī),國(guó)產(chǎn)替代迎來(lái)了良好的切入機(jī)會(huì)。截至 2021 年 5 月,比亞迪半導(dǎo)體的車(chē)規(guī)級(jí) MCU 量產(chǎn)裝車(chē)突 破 1000 萬(wàn)顆,其產(chǎn)品已被長(zhǎng)城、廣汽等企業(yè)采用。
在電機(jī)控制器領(lǐng)域,近年來(lái),國(guó)內(nèi)大力推進(jìn)電機(jī)控制器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,電機(jī)控制器的核心——IGBT 模塊已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn) 進(jìn)口替代,比亞迪、中車(chē)時(shí)代、斯達(dá)半導(dǎo)體生產(chǎn)的 IGBT 模塊均已裝車(chē)量產(chǎn)。其中斯達(dá)半導(dǎo)體車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 模塊產(chǎn)品 性能已接近英飛凌產(chǎn)品性能水平,2020、2021 年全年分別配套 20、60 萬(wàn)輛新能源汽車(chē)。此外電流傳感器、電容器 技術(shù)也有著飛躍式提升。電機(jī)控制器基本實(shí)現(xiàn)了整體國(guó)產(chǎn)化。2022 年第一季度國(guó)內(nèi)電機(jī)控制器銷(xiāo)量前十企業(yè)除去特 斯拉、日本電產(chǎn)、聯(lián)合電子之外其他均為本土廠商。
在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)上,目前我國(guó)市場(chǎng)主要由外資及中外合資企業(yè)主導(dǎo),2021 年我國(guó) EPS 系統(tǒng)的 CR5 高達(dá) 75.58%,均為外資或中外合資企業(yè),日本電產(chǎn)、德國(guó)博世為 EPS 行業(yè)絕對(duì)龍頭。其中日本電產(chǎn)掌控了 EPS 電機(jī)市場(chǎng)近半數(shù)的市場(chǎng)份額,而德國(guó)博世則在 EPS 電控市場(chǎng)占據(jù) 40%的市場(chǎng)份額,二者牢牢掌控著 EPS 核心部件 市場(chǎng)。而在國(guó)內(nèi)企業(yè)中,易力達(dá)引領(lǐng)國(guó)產(chǎn) EPS 行業(yè),其早在 2001 年便已研制成國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) EPS,目前 年產(chǎn)能達(dá)到 180 萬(wàn)套。此外,由中航集團(tuán)實(shí)控的耐世特也擁有較強(qiáng)實(shí)力,其擁有完整的 EPS 產(chǎn)品矩陣,自主研發(fā)的 高可用 EPS 適用于 L2-L5 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē),已經(jīng)為全球 Robo-Taxi 巨頭 Waymo 與克萊勒合作的 L4 級(jí)無(wú)人駕 駛出租車(chē)進(jìn)行配套,在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域擁有一席之地。
在線控制動(dòng)上,線控駐車(chē)制動(dòng)(EPB)方面,大陸、采埃孚天合、愛(ài)德克斯等外企占據(jù)國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)份額。2020 年三者份額分別為 28%/27%/14%。國(guó)內(nèi)自主 EPB 廠商中,伯特利較早(2012 年)實(shí)現(xiàn) EPB 系統(tǒng)的量產(chǎn),市場(chǎng)份額較 高;亞太股份起步較晚,2016 年實(shí)現(xiàn) EPB 量產(chǎn),市場(chǎng)份額緊隨其后。
而在電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)方面,國(guó)內(nèi)廠 商在 One-Box 產(chǎn)品上研發(fā)進(jìn)度較快。其中伯特利已實(shí)現(xiàn) One-Box 自主供應(yīng),第一款產(chǎn)品 WCBS 已于 2021 年 6 月初 正式量產(chǎn);拿森電子的 One-Box 產(chǎn)品目前已與北汽新能源、比亞迪、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、百度等多家主流整車(chē)廠和自動(dòng)駕 駛公司達(dá)成合作,配套開(kāi)發(fā)項(xiàng)目達(dá)到 30 余項(xiàng)。在電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)上,目前國(guó)內(nèi)廠商尚無(wú)大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品 出現(xiàn),2021 年 4 月 21 日長(zhǎng)城汽車(chē)旗下精工汽車(chē)發(fā)布了自主研發(fā)并計(jì)劃于 2023 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的 EMB 制動(dòng)系統(tǒng),為目 前我國(guó)最接近量產(chǎn)的 EMB 的產(chǎn)品。
5、軍工裝備
(1)航空發(fā)動(dòng)機(jī):英美兩國(guó)壟斷民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng),我國(guó)在軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域有一定生產(chǎn)能力
航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)概況。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)核心部件,約占飛機(jī)整機(jī)價(jià)值量的 20%-30%。航空發(fā)動(dòng)機(jī)通常由壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、排氣裝 置等系統(tǒng)組成。航空發(fā)動(dòng)機(jī)上游包括高端金屬材料、動(dòng)力控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等。航空發(fā)動(dòng)機(jī)用材主要包括高溫 合金、鈦合金、陶瓷基復(fù)合材料 CMC 和其它合金,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件有盤(pán)軸、風(fēng)扇軸、渦輪盤(pán)、軸、整體葉盤(pán)/ 葉輪、渦輪機(jī)匣和風(fēng)扇匣等,航空發(fā)動(dòng)機(jī)分系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、短艙系統(tǒng)等。
全球軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間超 100 億美元,商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間近 1400 億美元。 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面,據(jù)國(guó)際市場(chǎng)咨詢(xún)公司 Global Data 披露,2018 年全球用于軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)采購(gòu)的金額達(dá)到 108 億美元(不含維修服務(wù)費(fèi)用)。未來(lái)十年,全球軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的累計(jì)支出將達(dá)到 1,454 億美金。不斷增長(zhǎng)的地緣政 治競(jìng)爭(zhēng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)改裝和更換計(jì)劃將是軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素。 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面,根據(jù)中國(guó)商飛公司發(fā)布的《中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2021-2040)》預(yù)測(cè),航空發(fā)動(dòng)機(jī)市 場(chǎng)需求將保持長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。未來(lái) 20 年,全球商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)總交付量預(yù)計(jì)將達(dá)到 80000 臺(tái)以上,市場(chǎng)價(jià)值達(dá) 13000 億美元以上。綜合考慮新發(fā)動(dòng)機(jī)交付和老舊發(fā)動(dòng)機(jī)退役,預(yù)計(jì)到 2039 年,全球商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模將 比目前翻一番,由 2019 年的約 5.4 臺(tái)增長(zhǎng)到 10 萬(wàn)臺(tái)以上。
全球軍用航發(fā)格局:僅 5 大常任理事國(guó)中的少數(shù)企業(yè)具備研發(fā)生產(chǎn)能力,美國(guó)發(fā)展最為領(lǐng)先,誕生了如 GE、PW 等 世界航發(fā)巨頭。目前具備三代主流航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制和生產(chǎn)能力的國(guó)家主要是美、俄、英、法、中五大常任理事國(guó),烏 克蘭接收前蘇聯(lián)軍事工業(yè)遺產(chǎn)也具備一定的發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)能力,其航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品主要用于出口。根據(jù)《World Air Forces2021》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算,產(chǎn)自五大常任理事國(guó)的軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量占當(dāng)前世界所有在裝軍用航發(fā)總數(shù)的 90% 以上。
全球商用發(fā)動(dòng)機(jī)格局:英美兩國(guó)主導(dǎo)全球商用航發(fā)市場(chǎng)。商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)寡頭壟斷的格局更加明顯,目前世界范 圍內(nèi)具有技術(shù)和商業(yè)優(yōu)勢(shì)的只有美、英兩國(guó),主導(dǎo)公司是美國(guó)通用電氣(GE)、美國(guó)普惠(PW)、英國(guó)羅羅(R&R) 三家公司。根據(jù)《Commercial Engines 2021》統(tǒng)計(jì),2020 年全球總共交付 1374 臺(tái)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī),美國(guó) GE、PW、 英國(guó) R&R、CFM(美國(guó) GE/法國(guó) SAFRAN 合資公司)四家公司占據(jù) 100%的市場(chǎng)份額,呈現(xiàn)出高度寡頭壟斷特征。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)替代情況。軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面,經(jīng)過(guò)近 70 年的發(fā)展,我國(guó)已建立了相對(duì)完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)體系,具備了渦槳、渦噴、 渦扇、渦軸等多類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的系列研制生產(chǎn)能力。目前我國(guó)在役殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、轟炸機(jī)、殲擊轟炸機(jī)等主戰(zhàn)飛機(jī)已批 量使用國(guó)產(chǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),僅有部分三代戰(zhàn)機(jī)仍然裝配的是進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。運(yùn)輸機(jī)方面,運(yùn)-7、運(yùn)-8 等運(yùn)輸機(jī)使用的渦槳 發(fā)動(dòng)機(jī)全部國(guó)產(chǎn)化,僅運(yùn)-20 目前裝備的仍是進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。直升機(jī)方面,隨著直-9、直-8、直-10 等整體技術(shù)的成熟, 我國(guó)已經(jīng)在引進(jìn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)渦軸-8、渦軸-6、渦軸-16 發(fā)動(dòng)機(jī)的系列化發(fā)展。目前我國(guó)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)譜系已逐步成熟。 目前,我國(guó)現(xiàn)役主力飛機(jī):殲-10C、殲-11B、殲-16 和殲-20 等都已經(jīng)換裝了國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),并且今年出口給巴基斯坦 的殲-10C 戰(zhàn)機(jī)也采用了中國(guó)制造的渦扇-10B“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)。
民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面,2016 年,中國(guó)航發(fā)商發(fā)被確認(rèn)為 C919 國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商;2017 年長(zhǎng)江 1000A 核心機(jī)完成組 裝;2018 年 5 月,第一次點(diǎn)火啟動(dòng)成功,核心轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求,這是長(zhǎng)江 1000A 研制第一個(gè)重大突破。目前,長(zhǎng) 江系列發(fā)動(dòng)機(jī)仍然在研究過(guò)程中。相較與成熟的西方航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭,目前我國(guó)在民用航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)方面還處于空 白狀態(tài),差距明顯,但隨著中國(guó)航發(fā)商發(fā)以及 CJ1000A 的出現(xiàn),我國(guó)將擁有挑戰(zhàn)世界最大航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng),發(fā)展國(guó) 產(chǎn)大飛機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的重要機(jī)遇。
(2)燃?xì)廨啓C(jī):重型燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)有待突破,混氫燃?xì)廨啓C(jī)異軍突起
燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)概況。燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械,是一種旋轉(zhuǎn) 葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī),廣泛應(yīng)用于發(fā)電、船艦和機(jī)車(chē)動(dòng)力、管道增壓等能源、國(guó)防、交通領(lǐng)域。 燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游原材料、中游零部件、下游整機(jī)制造組成。上游原材料主要包括高溫合金、鈦合金、復(fù) 合材料、鋁合金等材料的生產(chǎn)制造,中游零部件環(huán)節(jié)再對(duì)材料進(jìn)行鑄造、鍛造或其他工藝操作制成葉片、盤(pán)、軸等零 部件,再由下游整機(jī)制造企業(yè)對(duì)各零部件進(jìn)行總裝制成燃?xì)廨啓C(jī)整機(jī)。
按照輸出功率來(lái)劃分,燃?xì)廨啓C(jī)可分為微型、 輕型和重型三類(lèi)。其中微型和輕型燃?xì)廨啓C(jī)可由航空發(fā)動(dòng)機(jī)改制而成,功率通常在 50MW 以?xún)?nèi),可用于工業(yè)發(fā)電、 船舶動(dòng)力、管道增壓、坦克機(jī)車(chē)、分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等場(chǎng)景;重型燃?xì)廨啓C(jī)功率在 50MW 以上,主要用作陸地 上固定的發(fā)電機(jī)組,如城市電網(wǎng)。
根據(jù) Statista 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020 年全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)規(guī)模為 225.4 億美元,同比增長(zhǎng) 3.47%。從不同功率的燃?xì)廨啓C(jī) 市場(chǎng)來(lái)看,根據(jù) Release Wire 數(shù)據(jù),2020 年全球燃?xì)廨啓C(jī)中 1-40 兆瓦級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)和 120 兆瓦以上重型燃?xì)廨啓C(jī)的 市場(chǎng)占比最大,說(shuō)明這兩種機(jī)型的需求程度最高,幾乎均各占 39%。40-120 兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)的市場(chǎng)份額占比最小, 占 22%。根據(jù)渦輪前溫度和壓比,重型燃?xì)廨啓C(jī)通常可分為 E 級(jí)、F 級(jí)和 H 級(jí)。目前全球最先進(jìn)的一代重型燃?xì)廨啓C(jī),分別是 美國(guó)通用電氣研制的 H 級(jí)和日本三菱日立研制的 J 級(jí)。除此之外,市場(chǎng)主流的重型燃機(jī)是 E 級(jí)、F 級(jí),全球也僅有少 數(shù)公司能生產(chǎn)這類(lèi)高水平的燃?xì)廨啓C(jī)。
目前,全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)主要被美國(guó)通用電氣(GE)、德國(guó)西門(mén)子、日本三菱(MHPS)3 家企業(yè)壟斷,3 家企業(yè)合計(jì)占 據(jù)全球燃?xì)廨啓C(jī)約 90%的市場(chǎng)份額。尤其是美國(guó) GE 公司占據(jù)約 50%的市場(chǎng)份額。值得注意的是,盡管美國(guó) GE 在 過(guò)去幾十年一直是燃?xì)廨啓C(jī)制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,但 MHPS 的異軍突起卻嚴(yán)重沖擊其市場(chǎng)地位。2020 年一季度,日本 三菱全球訂單為 2638 兆瓦,同比增長(zhǎng) 19.7%,在全球的市場(chǎng)份額達(dá)到 28.5%,按發(fā)電功率兆瓦計(jì)算,其市場(chǎng)份額排 名第一。
燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)產(chǎn)替代情況。中國(guó)現(xiàn)已具備輕型燃機(jī)自主化能力,重型燃?xì)廨啓C(jī)仍基本依賴(lài)進(jìn)口。長(zhǎng)期以來(lái),重型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等尖 端技術(shù)完全壟斷于德國(guó)西門(mén)子(SIEMENS)、美國(guó)通用電氣(GE)、日本三菱(MHI)等少數(shù)公司,目前國(guó)內(nèi)重型燃 氣輪機(jī)尚未完全掌握重型燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件制造、維修以及控制等尖端技術(shù),也并未形成系統(tǒng)全面的研發(fā)、設(shè)計(jì)、試 驗(yàn)與維保體系,與上述國(guó)際重型燃?xì)廨啓C(jī)先進(jìn)企業(yè)相比差距在 30 年以上。
中國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)尚有許多關(guān)鍵核心技術(shù) 有待突破,燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)裝備存在較大瓶頸,重型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、運(yùn)維等多領(lǐng)域均存在被“卡脖子”的 風(fēng)險(xiǎn)。分機(jī)型來(lái)看,目前中國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)主力機(jī)型為引進(jìn)并國(guó)產(chǎn)化制造的 F 級(jí)和 E 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī),但 E 級(jí)/F 級(jí)燃?xì)?輪機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)仍被美國(guó)通用電氣、德國(guó)西門(mén)子和日本三菱日立公司所壟斷。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)建成并投入運(yùn)營(yíng)的 H/J 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目,2019 年上海電氣和安薩爾多合建的 H 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)是中國(guó)首臺(tái) H 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)。
零部件國(guó)產(chǎn)化率大幅提高,但價(jià)值有待提高。2001-2007 年 6 年間,中國(guó)由哈氣-美國(guó)通用、東氣-三菱重工、上氣西門(mén)子、南氣-美國(guó)通用等 4 個(gè)聯(lián)合體引進(jìn)了 E 級(jí)和 F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī) 60 余套共 2000 萬(wàn)千瓦。通過(guò)這一過(guò)程,國(guó)內(nèi) 四大重型燃?xì)廨啓C(jī)制造企業(yè)掌握了 E 級(jí)和 F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)的冷端部件制造和整機(jī)組裝技術(shù),但是核心的設(shè)計(jì)和熱 端部件制造技術(shù)仍然為外方所壟斷,不得不主要依賴(lài)進(jìn)口。
直到 2019 年,中國(guó)才完成了 F 級(jí) 300MW 燃機(jī)第一級(jí)動(dòng) 葉、靜葉和燃燒室的制造,東方電氣集團(tuán)首臺(tái) F 級(jí) 50MW 重型燃?xì)廨啓C(jī)原型機(jī)整機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)成功,才表明中國(guó)突破 了一系列“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù),初步獲得了重型燃機(jī)高溫部件制造技術(shù)能力,初步具備了自主研制 E 級(jí)/F 級(jí)重 型燃機(jī)的全過(guò)程能力。從重型燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵核心部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展來(lái)看,以市場(chǎng)主流的 F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)為例,目前 中國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)與制造技術(shù)國(guó)產(chǎn)化率大幅提高,中國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)零部件數(shù)量國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)到 80%-90%,但燃?xì)?輪機(jī)零部件價(jià)值的國(guó)產(chǎn)化比重還不到 70%。
混氫燃?xì)廨啓C(jī)異軍突起。隨著“碳中和”目標(biāo)的提出,目前全世界的燃?xì)廨啓C(jī)廠商,如 GE、西門(mén)子、三菱日立等企 業(yè)都將目光投向了富氫燃料燃燒技術(shù),并開(kāi)展了大量的研究與驗(yàn)證工作。而我國(guó)氫燃燒技術(shù)有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),與國(guó) 外的技術(shù)水平相差不大。目前混氫濃度達(dá)到 60%的燃?xì)漭啓C(jī)的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到 100%,其零部件都是基于國(guó)內(nèi)的供應(yīng) 鏈,完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
(3)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī):C919開(kāi)啟國(guó)產(chǎn)新征程,產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化率有待提高
國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)概況 “大飛機(jī)”并非專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),也不是國(guó)際通用稱(chēng)謂。從 2003 年國(guó)家科技部受?chē)?guó)務(wù)院委托組建“大飛機(jī)項(xiàng)目論證組”后, 該詞在國(guó)內(nèi)被普遍使用。大飛機(jī)一般定義為:起飛重量超過(guò) 100 噸的運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī),包括擁有 150 座以上的民用客機(jī) 和一次航程達(dá)到 3000 公里的軍用飛機(jī)。我們通常所說(shuō)的大飛機(jī),主要指民航大飛機(jī),也就是民用領(lǐng)域的干線客機(jī), 分為單通道的窄體客機(jī)和雙通道的寬體客機(jī)兩種。
大飛機(jī)機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載系統(tǒng)是飛機(jī)三大組成部分。大飛機(jī)可分為飛機(jī)機(jī)身、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)電系統(tǒng)、航電系 統(tǒng)、內(nèi)飾等。機(jī)身包括前機(jī)身、中機(jī)身、后機(jī)身、機(jī)翼、尾翼,約占大飛機(jī)整體造價(jià)的 30%;發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)約占 25%;機(jī)電系統(tǒng)包括電源、燃油、液壓、第二動(dòng)力、機(jī)輪剎車(chē)、環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng),約占 15%-20%;航電系 統(tǒng)包括通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)、綜合顯示系統(tǒng)、核心處理系統(tǒng)、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)等,約占飛機(jī) 15%-20%; 此外還有約 5%的起落架和 4%內(nèi)飾。大型客機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)度長(zhǎng)、復(fù)雜度高,將制造環(huán)節(jié)進(jìn)行價(jià)值拆分之后可以發(fā)現(xiàn), 機(jī)體制造、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備分別占比 30%-35%、20%-25%、25%-30%,其余系統(tǒng)如內(nèi)飾等占比 10%-15%。
據(jù) 2021 年 9 月中國(guó)商飛發(fā)布的《中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2021-2040)》,2023 年全球航空市場(chǎng)將恢復(fù)至疫情前 狀態(tài),未來(lái) 20 年全球旅客周轉(zhuǎn)量(RPKs)將以每年 3.9%的速度增長(zhǎng),在 2040 年達(dá)到 19.1 萬(wàn)億客公里。年報(bào)指出, 基于全球經(jīng)濟(jì)到 2040 年保持年均約 2.6%的增長(zhǎng)速度,預(yù)計(jì)未來(lái)二十年全球?qū)⒂谐^(guò) 41,429 架新機(jī)交付,價(jià)值約 6.1 萬(wàn)億美元(以 2020 年目錄價(jià)格為基礎(chǔ)),用于替代和支持機(jī)隊(duì)的發(fā)展。到 2040 年,預(yù)計(jì)全球客機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到45,397 架。
呈雙寡頭壟斷,波音和空客占據(jù) 90%左右市場(chǎng)。目前,全球大飛機(jī)的典型代表有空中客車(chē)公司的 A300、A330、A350、 A380 和波音公司的 B747、B777、B787,全球大飛機(jī)市場(chǎng)基本被空客和波音兩家企業(yè)壟斷。根據(jù)《福布斯》2019 年 2 月的報(bào)道,截至當(dāng)年,波音和空客的全球市場(chǎng)份額分別是 43%和 45%。
分機(jī)型來(lái)看,干線客機(jī)的大飛機(jī)可分為 窄體和寬體兩種,窄體客機(jī)主要用于中短途飛行,主要機(jī)型為 A-320 系列(空客)和 B-737 系列(波音);寬體客機(jī)的技 術(shù)含量更高、研發(fā)難度更大、利潤(rùn)更高,主要為 A-330 系列(空客)、B-787 系列(波音)。根據(jù)《World Air liner Census 2018》的數(shù)據(jù),窄體客機(jī)領(lǐng)域雙寡頭占據(jù)存量市場(chǎng)總數(shù)量的 67.6%,價(jià)值量上約占 85.5%,空客總價(jià)值量 43.5%, 波音總價(jià)值量 42%,競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈;寬體客機(jī)領(lǐng)域,僅有波音和空客兩家有能力生產(chǎn),存量?jī)r(jià)值量上波音占據(jù)了 63%, 空客占據(jù)了 37%的份額。
國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)國(guó)產(chǎn)替代情況。國(guó)內(nèi)大飛機(jī)市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展迅速。據(jù) 2021 年 9 月中國(guó)商飛發(fā)布的《中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2021-2040)》,未來(lái) 二十年,中國(guó)航空市場(chǎng)將接收 50 座級(jí)以上客機(jī) 9084 架,價(jià)值約 1.4 萬(wàn)億美元。其中,50 座級(jí)以上渦扇支線客機(jī) 953 架,120 座級(jí)以上單通道噴氣客機(jī) 6295 架,250 座級(jí)以上雙通道噴氣客機(jī) 1836 架。到 2040 年,中國(guó)的機(jī)隊(duì)規(guī)模將 達(dá)到 9957 架,占全球客機(jī)機(jī)隊(duì)比例 22%,成為全球最大單一航空市場(chǎng)。
從運(yùn)十到 ARJ21 到 C919,加速產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)替代。1980 年,運(yùn)十誕生,完成了國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)從 0 到 1 的突破。然而 1985 年 4 月,麥道公司與上海航空工業(yè)公司簽訂 25 架 MD-82 總裝合同,而制造成本更高的運(yùn)十第三架組裝被擱置?!笆?五”期間,支線飛機(jī)被列入 12 大高技術(shù)工程,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 50-70 座級(jí)支線飛機(jī),成為主攻方向——ARJ21 項(xiàng)目開(kāi)啟。
2008 年,ARJ21 首飛前夕,面對(duì)已經(jīng)看見(jiàn)希望的商業(yè)運(yùn)營(yíng),中航工將民機(jī)業(yè)務(wù)的主體剝離出來(lái),單獨(dú)成 立中國(guó)商飛。同年,中國(guó)商飛接手 ARJ21 項(xiàng)目,開(kāi)始推進(jìn)后續(xù)的試飛、適航取證及市場(chǎng)開(kāi)拓工作。2017 年,試驗(yàn)飛 機(jī) C919 首飛成功,2022 年 5 月 14 日,由我國(guó)自主研發(fā)的生產(chǎn)型民營(yíng)大飛機(jī) C919 首飛成功,標(biāo)志著我國(guó)成為全球 第四個(gè)擁有自主制造大型干線客機(jī)能力的國(guó)家。大飛機(jī)制造的規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化也推動(dòng)航空制造產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展, 催生產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。
機(jī)身制造具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),發(fā)動(dòng)機(jī)和航電系統(tǒng)有待發(fā)展。C919 的整機(jī)制造,完全有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,由中國(guó) 商飛設(shè)計(jì),再由西飛、成飛、沈飛民機(jī)和洪都航空等國(guó)內(nèi)企業(yè)一起制造。零部件中成本占比達(dá) 22%的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng), C919 的發(fā)動(dòng)機(jī)由 CFM 提供的,CFM 是美國(guó)通用電氣與法國(guó)賽峰集團(tuán)各按 50%的資金比例成立的公司。至于占 17% 比例的航電系統(tǒng),C919 的航電系統(tǒng)是由昂際航電公司提供的,昂際航電由美國(guó) GE 公司和中航工業(yè)集團(tuán)平股合資組 建。另外其它 7 個(gè)部分組件,也大多也是中外合資企業(yè)提供的技術(shù)或產(chǎn)品,按照機(jī)構(gòu)的成本分析,C919 的國(guó)產(chǎn)化比 率達(dá)到近 60%左右。
6、芯片
(1)芯片制造:產(chǎn)業(yè)鏈全方位落后,國(guó)產(chǎn)替代正在提速
芯片產(chǎn)業(yè)鏈全球競(jìng)爭(zhēng)格局
芯片制造的主供應(yīng)鏈分為“設(shè)計(jì)-制造-封裝”三個(gè)環(huán)節(jié),輔產(chǎn)業(yè)鏈還包括用于芯片設(shè)計(jì)的 EDA 軟件與 IP 核,半導(dǎo)體 設(shè)備與半導(dǎo)體材料。其中,制造、設(shè)計(jì)、設(shè)備環(huán)節(jié)附加值較高,美、韓、日、中國(guó)臺(tái)灣、歐洲、中國(guó)大陸是全球半導(dǎo) 體供應(yīng)鏈的主要參與方。
芯片制造主要分為代工廠模式和 IDM 模式,主要由中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、歐美企業(yè)主導(dǎo)。其中,全球主要的代工廠包括 臺(tái)積電、三星、環(huán)球晶圓、中芯國(guó)際、聯(lián)華電子等,主要的 IDM 企業(yè)包括英特爾、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體、微芯科 技、恩智浦等。我國(guó)的芯片代工企業(yè)以中芯國(guó)際與華虹半導(dǎo)體為首,占全球 15%產(chǎn)能,主要分布在成熟制程領(lǐng)域。 芯片封測(cè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能主要分布在中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、中國(guó)大陸、韓國(guó)。其中,外包的專(zhuān)業(yè)封測(cè)公司包括日月光、安靠、 長(zhǎng)電科技、Powertech、通富微電、華天科技、UTAC 等。IDM 或者代工廠企業(yè)主要包括英特爾、三星、SK 海力士、 美光科技、臺(tái)積電。半導(dǎo)體設(shè)備用于硅晶圓制造、芯片制造、封測(cè)及光掩模制造等各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)備由美國(guó)、日本、荷蘭主導(dǎo)市場(chǎng),我國(guó)自 給率較低,設(shè)備是我國(guó)半導(dǎo)體卡脖子核心。
半導(dǎo)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(xué)品。其中,晶圓、電子特氣 的價(jià)值較高。日本、美國(guó)、德國(guó)是全球半導(dǎo)體材料的主要供應(yīng)商,在晶圓、光掩模材料上日本占到了全球產(chǎn)值的 50% 以上。 EDA 軟件用于半導(dǎo)體設(shè)計(jì),美國(guó)主導(dǎo)了全球 EDA 市場(chǎng),核心公司為新思科技、鏗騰電子、Siemens EDA(2016 年 收購(gòu) Mentor Graphic)。 IP 核輔助芯片設(shè)計(jì),是一些芯片中具有獨(dú)立功能的電路模塊的成熟設(shè)計(jì),核心公司為 ARM、新思科技、鏗騰電子、 SST 公司。
芯片產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。在芯片制造領(lǐng)域,我國(guó)國(guó)產(chǎn)化水平逐漸提高,已具備 14nm 級(jí)芯片量產(chǎn)能力,但良率有待提高。從企業(yè)角度看,中 芯國(guó)際利用現(xiàn)有 DUV 設(shè)備開(kāi)發(fā)的“N+1”、“N+2”兩種工藝已經(jīng)在 14 納米制程上有了全方位的進(jìn)步,距離 7 納米工 藝標(biāo)準(zhǔn)僅一步之遙。 存儲(chǔ)芯片制造方面,紫光國(guó)微 DRAM 芯片廠已經(jīng)落地,合肥長(zhǎng)鑫也在中高端 DRAM 芯片制造技術(shù)上持續(xù)研發(fā),已經(jīng) 突破 19 納米制程,基本能夠進(jìn)行中端 DRAM 芯片的制造。
半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)設(shè)備在清洗,刻蝕,薄膜沉積等領(lǐng)域均取得了一定突破,光刻設(shè)備被嚴(yán)重卡脖子。清洗領(lǐng)域國(guó) 內(nèi)已具備生產(chǎn) 8-12 英寸高階單片濕法清洗設(shè)備和槽式濕法清洗設(shè)備的相關(guān)技術(shù)。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在國(guó)內(nèi)晶圓廠市占率達(dá) 20%,且積極開(kāi)拓海外市場(chǎng),已獲得韓國(guó)海力士等國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)訂單??涛g設(shè)備上,國(guó)產(chǎn) 12 英寸高端刻蝕設(shè)備已運(yùn) 用在國(guó)際知名客戶(hù) 65nm 到 5nm 等先進(jìn)的芯片生產(chǎn)線上,同時(shí)小于 5nm 刻蝕設(shè)備也在積極開(kāi)發(fā)過(guò)程中。薄膜沉 積設(shè)備方面,在一些新興特殊工藝賽道,由于起步時(shí)間接近,國(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)際公司技術(shù)差距較小。在光刻領(lǐng)域,荷蘭 ASML 壟斷全球高端光刻機(jī)供應(yīng),由于技術(shù)壁壘非常高,國(guó)內(nèi)公司仍需不斷積累。
半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,我國(guó)的大尺寸硅片、光刻膠、電子特氣、濕電子化學(xué)品等國(guó)產(chǎn)化替代持續(xù)加速。大尺度硅晶圓上, 目前滬硅產(chǎn)業(yè)的 300mm(12 英寸)硅片已經(jīng)通過(guò)了客戶(hù)認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)了面向 14nm 工藝節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的 300mm 半導(dǎo)體硅 片的批量供應(yīng),目前公司有 30 萬(wàn)片/月的 12 寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能。中環(huán)股份 4-12 英寸半導(dǎo)體硅片全部實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn), 在 12 英寸各門(mén)類(lèi)產(chǎn)品上也均擁有自主技術(shù)方案。光刻膠領(lǐng)域,在中國(guó)光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈上半導(dǎo)體光刻膠的占比僅有 2%, 企業(yè)中南大光電的技術(shù)相對(duì)領(lǐng)先,已建成 25 噸生產(chǎn)線 ArF 光刻膠生產(chǎn)線,產(chǎn)品性能可以滿(mǎn)足 90nm-14nm 集成電路 制造的要求。
電子特氣領(lǐng)域,上百種電子特氣品種之中,我國(guó)在六氟化硫、六氟乙烷等氣體上已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自給。其 中六氟化硫國(guó)內(nèi)產(chǎn)能超過(guò)全球 50%,六氟乙烷自給率超過(guò) 60%。并在三氟化氮、超純氨、鍺烷等多個(gè)品種上已經(jīng)取 得較大的技術(shù)突破,其中三氟化氮國(guó)內(nèi)產(chǎn)能已接近三分之一與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求達(dá)成基本匹配。濕電子化學(xué)品領(lǐng)域,國(guó)內(nèi) 企業(yè)距世界整體水平還有一定距離,但近年來(lái)在個(gè)別領(lǐng)域已接近國(guó)際領(lǐng)先水平,半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率接近 30%。部分 企業(yè)雙氧水、氨水技術(shù)突破國(guó)際 G5 等級(jí);超大規(guī)模集成電路用超凈高純氨水等技術(shù)更是突破了國(guó)外技術(shù)壟斷。
(2)射頻芯片:尚無(wú)完全國(guó)產(chǎn)化能力,濾波器有待突破
射頻芯片產(chǎn)業(yè)鏈全球競(jìng)爭(zhēng)格局。射頻芯片是能夠?qū)⑸漕l信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的芯片,決定了移動(dòng)終端可以支持的通信模式、接收信號(hào)強(qiáng)度、通話 穩(wěn)定性、發(fā)射功率等重要性能指標(biāo),直接影響終端用戶(hù)體驗(yàn)。除通信系統(tǒng)以外,手持設(shè)備中的無(wú)線連接系統(tǒng)(WiFi、 GPS、Bluetooth、FM 和 NFC 等)對(duì)射頻前端芯片也有較強(qiáng)的需求。民用射頻芯片下游主要為移動(dòng)終端(手機(jī)為 主)、通信基站,其中手機(jī)是主要的下游市場(chǎng)。根據(jù) QY Research 的數(shù)據(jù)顯示,2019 年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模為 169.57 億美元,2011 年至 2019 年年增長(zhǎng)率均在 10%以上。Yole 則預(yù)計(jì),射頻前端市場(chǎng)有望在 2019 年至 2025 年間實(shí)現(xiàn) CAGR 為 11%的增長(zhǎng),至 2025 年達(dá)到約 254 億美元市場(chǎng)規(guī)模。
從組成來(lái)講,一個(gè)射頻芯片包括 RF 收發(fā)機(jī)、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、濾波器、射頻開(kāi)關(guān)(Switch)、 天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)(Tuner)等組成部分。根據(jù) QYR Electronic Research Center 數(shù)據(jù),在射頻前端芯片中,濾波器、功 率放大器(PA)、射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器(LNA)等 2020 年的全球市場(chǎng)份額分別為 59.01%、18.68%、11.23% 和 8.78%。
射頻芯片國(guó)產(chǎn)替代情況。射頻開(kāi)關(guān)與 LNA 領(lǐng)域國(guó)內(nèi)廠商涉足較早,技術(shù)水平較為先進(jìn)。早在 2010 年,卓勝微便轉(zhuǎn)型進(jìn)入射頻開(kāi)關(guān)與 LNA 賽 道。2014 年,卓勝微量產(chǎn)第一款射頻開(kāi)關(guān),全年銷(xiāo)量超過(guò)一億顆。與小米、OPPO、vivo 和華為等移動(dòng)終端產(chǎn)品大 廠均建立了牢固的合作關(guān)系。卓勝微是全球率先采用 12 寸 65nm RF SOI 工藝晶圓生產(chǎn)高性能天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)芯片的 企業(yè)之一,也是國(guó)內(nèi)企業(yè)中領(lǐng)先推出適用于 5G 通信制式 sub-6GHz 高頻產(chǎn)品及射頻模組產(chǎn)品的企業(yè)之一。2020 年,卓勝微成功在全球 LNA 與開(kāi)關(guān)市場(chǎng)中搶占了 8%的市場(chǎng)份額。
射頻 PA 國(guó)產(chǎn)替代加速。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)擁有昂瑞微、華為海思、紫光展銳、卓勝微、唯捷創(chuàng)芯等 20 多家射 頻 PA 器件供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)品牌手機(jī)公司中,射頻 PA 國(guó)產(chǎn)率最高的達(dá)到 73%,最低的為 25%。而國(guó)內(nèi) ODM 手機(jī)公司 射頻 PA 國(guó)產(chǎn)化率平均達(dá) 80%以上。2020 年 3 月,搭載慧智微 5G PA 模組的首批 OPPO K7x 手機(jī)終端批量生產(chǎn), 首次采用國(guó)產(chǎn) 5G 射頻前端集成收發(fā)模組,而在 2021 年,唯捷創(chuàng)芯和慧智微又同時(shí)推出應(yīng)用于 5G UHB 單頻方案的 n77/78 收發(fā)模組芯片,這款產(chǎn)品是 5G 手機(jī)的通用射頻模組,應(yīng)用面很廣,覆蓋高中低端 5G 手機(jī)。
濾波器成為國(guó)內(nèi)射頻芯片的最后一塊拼圖,當(dāng)前已經(jīng)有所突破。中國(guó) SAW 廠商有麥捷科技、德清華瑩、好達(dá)電子等,其中麥捷科技與中電 26 所共同生產(chǎn)的 SAW 產(chǎn)品已進(jìn)入華為、TCL、聞泰等企業(yè);好達(dá)電子的 SAW 產(chǎn)品已進(jìn)入中興、 魅族等手機(jī)廠商供應(yīng)鏈。2021 年,麥捷科技與成功流片 FullB41BAW 濾波器的華芯無(wú)線科技達(dá)成合作,成立“麥捷 瑞芯技術(shù)有限公司”,從事 BAW 濾波器的研發(fā)與生產(chǎn)。
(3)存儲(chǔ)器:行業(yè)巨頭壟斷,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程較快
存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)概況及全球競(jìng)爭(zhēng)格局。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是以半導(dǎo)體電路作為存儲(chǔ)媒介、用于保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)的記憶設(shè)備,是市面上的主流存儲(chǔ)器,被廣泛應(yīng)用 于各類(lèi)電子產(chǎn)品中。據(jù) WSTS 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 1174.82 億美元,在半導(dǎo)體中的占比 達(dá) 26.68%。在存儲(chǔ)器行業(yè)中,DRAM 和 Flash 為最主要的產(chǎn)品類(lèi)型,其營(yíng)收占存儲(chǔ)器總營(yíng)收的 95%。
DRAM 為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,是存儲(chǔ)器細(xì)分產(chǎn)品中的營(yíng)收占比最大的產(chǎn)品,可分為主流 DRAM 與利基型 DRAM。, 根據(jù)閃存市場(chǎng)(CHINA FLASH MARKET,CMF)預(yù)測(cè),2021 年全球 DRAM 市場(chǎng)規(guī)模約 945 億美元,在存儲(chǔ)行業(yè) 的營(yíng)收占比將達(dá) 56%。從市場(chǎng)的角度劃分,DRAM 可以分為主流 DRAM 和利基型 DRAM,兩者的區(qū)別在于,主流 DRAM 是市場(chǎng)的主流規(guī)格,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化較強(qiáng)。利基型 DRAM 多數(shù)是從主流規(guī)格退役的 DRAM 產(chǎn)品,相對(duì)較為低端, 占全部?jī)?nèi)存份額約為 10%左右,根據(jù) Trendforce 統(tǒng)計(jì),2021 年全球利基型 DRAM 市場(chǎng)(消費(fèi)、工控等)規(guī)模約 90 億美元。從需求端來(lái)看,主流 DRAM 主要用于 PC、手機(jī)、服務(wù)器、游戲機(jī)等,利基型 DRAM 主要用于液晶電視、 數(shù)字機(jī)頂盒、播放機(jī)、安防等消費(fèi)型電子相關(guān)產(chǎn)品。
主流 DRAM 市場(chǎng)高度集中,主要由三星、美光、海力士主導(dǎo),三者市場(chǎng)份額占全部市場(chǎng)份額的 94%,其中三星以 42% 的占比處于行業(yè)第一的位置,海力士、美光以 29%、23%的市場(chǎng)份額緊隨其后。Flash 為只讀存儲(chǔ)器,NAND Flash 是主流產(chǎn)品,主要用于手機(jī)、PC、服務(wù)器等領(lǐng)域。Flash 儲(chǔ)存器可分為 NAND Flash 與 NOR Flash。其中 NAND 因其存儲(chǔ)容量更高、單位成本更低和寫(xiě)入速度更快,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)更具優(yōu)勢(shì),從而成為閃 存市場(chǎng)的主流,被廣泛用于手機(jī)、PC、服務(wù)器等領(lǐng)域,2020 年三大市場(chǎng)占 NAND 的消費(fèi)比例分別為 37%、28%、 19%。NOR 則因?yàn)橛兄洗a運(yùn)行的功能而更多應(yīng)用于小運(yùn)算應(yīng)用場(chǎng)景中。據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019 年全球 NAND 市場(chǎng)規(guī)模為 440 億美元,至 2025 年則有望達(dá)到 820 億美元,年復(fù)合增速近 11%。
存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)替代情況。總體來(lái)看,中國(guó)已初步完成在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局,但由于中國(guó)起步晚,且受到技術(shù)封鎖,市場(chǎng)份額較少,距離 全面國(guó)產(chǎn)替代還有較大的發(fā)展空間。
我國(guó)儲(chǔ)存器國(guó)產(chǎn)替代面臨較為嚴(yán)重的專(zhuān)利技術(shù)封鎖。國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)器行業(yè)龍頭兆易創(chuàng)新在 2021 年公司年報(bào)中披露“公司 已獲得 834 項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利,其中包含 787 項(xiàng)中國(guó)專(zhuān)利、30 項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利、9 項(xiàng)歐洲國(guó)家專(zhuān)利。”而根據(jù)最新的美國(guó)商業(yè)專(zhuān) 利數(shù)據(jù)庫(kù)(IFI Claims)報(bào)告,三星電子的專(zhuān)利數(shù)量是 7.66 萬(wàn)件(也包含代工、面板、手機(jī)等其他諸多專(zhuān)利),SK 海 力士是 7934 件,美光是 7488 件。專(zhuān)利的差距使得國(guó)內(nèi)廠商極容易陷入無(wú)休止的“專(zhuān)利戰(zhàn)”訴訟之中。早在 2018 年,美國(guó)存儲(chǔ)器龍頭美光以知識(shí)產(chǎn)權(quán)被竊為由,在美國(guó)加州起訴國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)器巨頭福建晉華與其合作方臺(tái)聯(lián)電,在 2018 年 10 月份,美國(guó)商務(wù)部將福建晉華列入無(wú)法從美國(guó)公司購(gòu)買(mǎi)元件、軟件和技術(shù)產(chǎn)品的實(shí)體名單。
(4)模擬芯片:市場(chǎng)被外國(guó)廠商占據(jù),中低端應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)頭迅猛
模擬芯片產(chǎn)業(yè)概況及全球競(jìng)爭(zhēng)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(lái)處理模擬信號(hào)的集成電路,具有將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變 為數(shù)字信號(hào)的功能。 根據(jù)功能劃分,模擬芯片可分為電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、射頻芯片,2021 年全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 728 億美元,同比增長(zhǎng) 31%。2020 年,全球電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模約 300 億美元,射頻芯片市場(chǎng)規(guī)模約 150 億美元,信 號(hào)鏈芯片的市場(chǎng)規(guī)模約為 100 億美元。我們前面已經(jīng)對(duì)射頻芯片做了詳細(xì)分析,本小節(jié)主要分析電源管理芯片與信號(hào) 鏈芯片。
電源管理芯片是在電子設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)起對(duì)電能的變換、分配、檢測(cè)及其他電能管理的職責(zé)的芯片,廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò) 通信、安防監(jiān)控、智能電力、消費(fèi)電子、智慧照明、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車(chē)電子等領(lǐng)域中。由于不同的電子設(shè)備 應(yīng)用場(chǎng)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(xì)分種類(lèi),如 AC/DC(交流/直流)轉(zhuǎn)換器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器、LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)、LED 驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、電源監(jiān)控器、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等。電源管理芯 片在全球市場(chǎng)集中度相對(duì)分散,主要生產(chǎn)商為德州儀器、亞德諾、英飛凌、羅姆、微芯、日立等,市場(chǎng)份額分別為 17%、12%、10%、8%、7%、7%。
模擬芯片國(guó)產(chǎn)替代情況。我國(guó)是全球最主要的模擬芯片市場(chǎng),目前自給率約為 12%。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù),我國(guó) 2021 年模擬芯片市場(chǎng) 規(guī)模約為 2731.4 億元,市場(chǎng)規(guī)模約占全球的 36%。在國(guó)內(nèi)電源管理芯片市場(chǎng),歐美企業(yè)甚至占據(jù)了約 80%的市場(chǎng) 份額,以德州儀器、高通、ADI、美信、英飛凌五家企業(yè)為代表,目前全球電源管理芯片的企業(yè)集中度高。我國(guó)模擬 芯片自給率處于較低水平,根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),近年來(lái)我國(guó)模擬芯片自給率由 2017 年的 6%提升至 2020 年的 12%。
(5)邏輯芯片:CPU芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程緩慢,民用市場(chǎng)潛力較大
邏輯芯片產(chǎn)業(yè)概況。邏輯芯片按照分類(lèi)主要包括 CPU、GPU 等通用處理器及諸如 FPGA 等專(zhuān)用性較強(qiáng)的邏輯芯片。邏輯芯片在全世界范 圍內(nèi)都有廣闊的需求,2019 年占整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的市場(chǎng)份額超過(guò) 1/4,占集成電路全部市場(chǎng)份額近 1/3。 根據(jù) Yole 的數(shù)據(jù),2021 年,全球處理器市場(chǎng)規(guī)模為 1500 億美元,其中 CPU 占據(jù)主要市場(chǎng)份額。市場(chǎng)格局來(lái)看,英 特爾占據(jù)主要市場(chǎng)份額,其次,英偉達(dá)、高通份額較高,AMD、聯(lián)發(fā)科、賽靈思、蘋(píng)果也是全球主要的處理器廠商。
基于指令集的不同,CPU 行業(yè)主要由兩大體系主導(dǎo),英特爾、AMD、ARM 是主要廠商。CPU(中央處理器)是計(jì) 算機(jī)的運(yùn)算和控制核心,是對(duì)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源(如存儲(chǔ)器、輸入輸出單元)進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核 心硬件單元;同時(shí),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有軟件層的操作,最終都將通過(guò)指令系統(tǒng)映射為 CPU 的操作。
其內(nèi)部的指令集 是 CPU 中計(jì)算和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有指令的集合,目前 CPU 行業(yè)由兩大生態(tài)體系主導(dǎo):一是基于 X86 指令系統(tǒng)和 Windows 操作系統(tǒng)的 Wintel 體系,主要用于服務(wù)器與電腦等;二是基于 ARM 指令系統(tǒng)和 Android 操作系統(tǒng)的 AA 體 系,主要用于移動(dòng)設(shè)備。圍繞 CPU 芯片和操作系統(tǒng)兩個(gè)基點(diǎn),CPU 行業(yè)內(nèi)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(chǎn)芯片,操作系統(tǒng)廠商提供操作系統(tǒng);(2)在 AA 體系中,CPU 廠商對(duì)芯片或 系統(tǒng)廠商進(jìn)行指令系統(tǒng)或 IP 核授權(quán),操作系統(tǒng)廠商提供基礎(chǔ)版操作系統(tǒng),由整機(jī)廠商定制專(zhuān)用芯片和發(fā)行版操作系 統(tǒng)。
全球 CPU 市場(chǎng)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(chǎng)占有率為 74.4%,AMD 的市場(chǎng)占有率為 25.6%。近年來(lái),AMD 的市場(chǎng)份額呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。手機(jī)處理器芯片方面,全球主要的 生產(chǎn)商是高通、聯(lián)發(fā)科、蘋(píng)果,截止 2021 年 Q4,聯(lián)發(fā)科市場(chǎng)份額為 33%,高通市場(chǎng)份額為 30%,蘋(píng)果市場(chǎng)份額為 21%,此外,我國(guó)的紫光展銳占比 11%,三星占比 4%,華為海思占比 1%。
邏輯芯片國(guó)產(chǎn)替代情況。CPU:服務(wù)器端市場(chǎng)份額不足 5%,消費(fèi)端則更低。CPU 領(lǐng)域,根據(jù) IDC 數(shù)據(jù),2020 年中國(guó)服務(wù)器出貨量為 350 萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng) 9.80%。近兩年采用國(guó)產(chǎn) CPU 的 桌面和服務(wù)器產(chǎn)品發(fā)展迅速,但市場(chǎng)份額仍不足 5%。 龍芯、鯤鵬、飛騰、海光、兆芯、申威是我國(guó)六大國(guó)產(chǎn) CPU 芯片廠商,其中: 海光信息:公司通過(guò)與 AMD 合作,獲得了 x86 處理器設(shè)計(jì)核心技術(shù)授權(quán),進(jìn)入到 x86 處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。公司的產(chǎn)品 包括海光通用處理器(CPU)和海光協(xié)處理器(DCU)。
海光 CPU 主要應(yīng)用于服務(wù)器和工作站,分為 7000、5000、 3000 三個(gè)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(chǎn)品主要為海光 7200、海光 5200 和 海光 3200 系列產(chǎn)品,2021 年出貨量分別達(dá)到 17 萬(wàn)片、2.9 萬(wàn)片、36 萬(wàn)片。自 2018 年來(lái),浪潮、聯(lián)想、新華三、 同方等多家國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠商的產(chǎn)品已經(jīng)搭載了海光 CPU 芯片,并成功應(yīng)用到工商銀行、中國(guó)銀行等金融領(lǐng)域客 戶(hù),中國(guó)石油、中國(guó)石化等能源化工領(lǐng)域客戶(hù),并在電信運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)中心類(lèi)業(yè)務(wù)中得到了廣泛使用。2020 年公司
龍芯中科:采用自主 LoongISA 指令系統(tǒng),兼容 MIPS 指令,所有 IP 模塊都是自主設(shè)計(jì)。龍芯中科研制的芯片包括 龍芯 1 號(hào)、龍芯 2 號(hào)、龍芯 3 號(hào)三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片,其中龍芯 1 號(hào)系列、龍芯 2 號(hào)系列主 要面向工控類(lèi)應(yīng)用;龍芯 3 號(hào)系列主要面向信息化應(yīng)用。2020 年底流片成功的龍芯 3A5000 使用 12/14nm 工藝 節(jié)點(diǎn),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(diǎn)分值均 超過(guò) 26 分,逼近開(kāi)放市場(chǎng)主流產(chǎn)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(tài)完備程度和整 體成熟度偏低,應(yīng)用軟件的總體數(shù)目與成熟生態(tài)差別顯著,目前在 Wintel 體系和 AA 體系中的大量應(yīng)用軟件尚不能在 龍芯平臺(tái)上運(yùn)行。因此,目前軍政及企事業(yè)單位是中科龍芯主要發(fā)力點(diǎn)。
華為鯤鵬:鯤鵬 CPU 基于 ARMV8 架構(gòu)的永久授權(quán),處理器核、微架構(gòu)和芯片均由華為自主研發(fā)設(shè)計(jì),主要面向服 務(wù)器市場(chǎng)。華為鯤鵬主要有兩個(gè) CPU 產(chǎn)品,分別為鯤鵬 916 與鯤鵬 920,其中鯤鵬 920 是業(yè)界首款 7nm 數(shù)據(jù)中心 ARM 處理器,是華為在 2019 年 1 月發(fā)布的產(chǎn)品,可以與英特爾旗艦產(chǎn)品媲美。然而,由于華為受到美國(guó)制裁,無(wú) 法生產(chǎn)先進(jìn)制程的芯片,目前鯤鵬生態(tài)面臨一定挑戰(zhàn)。 天津飛騰:專(zhuān)注于 ARM 芯片研發(fā),是中國(guó)最早獲得 ARMv8 指令集架構(gòu)授權(quán)的芯片設(shè)計(jì)廠商之一。目前主要包括高 性能服務(wù)器 CPU(飛騰騰云 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(shè)計(jì)的飛騰騰云 S2500CPU 芯片合作伙伴數(shù)量超過(guò) 1000 家、累計(jì)研制了 6 大類(lèi) 900 余種整機(jī)產(chǎn)品,已經(jīng)適配和正在適配的軟件和外設(shè)超過(guò) 2400 種,商用前景較好。
GPU:國(guó)產(chǎn)企業(yè)剛剛起步,產(chǎn)品推出較少
在 GPU 領(lǐng)域,我國(guó)企業(yè)大多數(shù)仍處于概念推出階段,產(chǎn)品推出較少且大多數(shù)仍未進(jìn)入民用市場(chǎng)。我國(guó) GPU 行業(yè)規(guī) 模位列世界前列,2021 年達(dá)到 63 億美元。但國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占有率極低。其中,景嘉微在 2014 年完成的首款 65nm 工藝制程的 GPU 流片,是國(guó)內(nèi)首款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高可靠圖形處理芯片,并在 2015 年成功研制 GPU 芯 片 JM5400,逐步應(yīng)用于公司軍用顯控產(chǎn)品中;2018 年公司第二代 GPU 芯片 JM7200 成功流片并切入民用和信 創(chuàng)市場(chǎng);2021 年 9 月公司新一代 JM9 系列芯片成功流片并于 11 月完成性能測(cè)試。此外 2020 年底,天數(shù)智芯實(shí) 現(xiàn)了 7nm 工藝的 GPGPU 云端訓(xùn)練芯片“點(diǎn)亮”,其公布的算力達(dá)到 147TFlops,是目前市占率最高的 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(shí)現(xiàn)了我國(guó)通用 3D 顯卡零的突破,支持 X86 架構(gòu)和多款國(guó)產(chǎn) CPU。
FPGA:國(guó)產(chǎn)率不足1%,以偏低端的CPLD和小規(guī)模FPGA器件為主
據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó) FPGA 市場(chǎng)從 2016 年的約 65.5 億元增長(zhǎng)至 2020 年的 150.3 億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為 23.1%。國(guó)內(nèi) 主要的 FPGA 企業(yè)為安路科技、復(fù)旦微電子、成都華微、紫光同創(chuàng)等。其中,安路科技的 TangDynasty 是國(guó)內(nèi)少數(shù) 全流程自主開(kāi)發(fā)的 FPGA 專(zhuān)用軟件,并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(hù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)效率。 目前,該公司的 28nm 制程 FPGA 已經(jīng)量產(chǎn),是國(guó)內(nèi)首批具有 28nm FPGA 芯片設(shè)計(jì)和量產(chǎn)能力的企業(yè),且已開(kāi)展 FinFET 工藝產(chǎn)品預(yù)研工作。復(fù)旦微電子在 2018 年推出了采用 28nm 制程工藝的億門(mén)級(jí) FPGA 產(chǎn)品,其 SerDes 傳 輸速率最高達(dá) 13.1Gbps,已向國(guó)內(nèi)數(shù)百家客戶(hù)發(fā)貨。紫光同創(chuàng)的 Titan 系列(40nm)、Logos 系列(40nm)均實(shí)現(xiàn) 了量產(chǎn)與商業(yè)化,采用 28nm 制程的千萬(wàn)門(mén)級(jí)(4000 萬(wàn))FPGA 量產(chǎn)工作也在推進(jìn)過(guò)程當(dāng)中。
7、電子元器件
(1)MLCC:低端產(chǎn)品替代空間廣闊,國(guó)內(nèi)廠商處于擴(kuò)大產(chǎn)能階段
MLCC產(chǎn)業(yè)概況。電容器是用于儲(chǔ)存電量和電能的被動(dòng)電子元器件,電容器產(chǎn)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(lái)全球各類(lèi)電容器市場(chǎng)份額看,在前述四類(lèi)主要電容器中陶瓷電容器約占一半。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 量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),在成本和性能上都具有優(yōu)勢(shì),占到了陶瓷電容器市場(chǎng)的 90%以上。從下游應(yīng)用看,手機(jī)和計(jì)算機(jī) 為 MLCC 占比最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域,二者比例之和超過(guò) 50%,其次為汽車(chē)電子,占比約在 15%至 20%之間,手機(jī) /PC、汽車(chē)電子也是高端 MLCC 集中應(yīng)用領(lǐng)域。
MLCC 產(chǎn)業(yè)鏈包含上游的陶瓷材料、電機(jī)金屬,以及中游的 MLCC 制造。生產(chǎn)工藝流程對(duì)材料設(shè)備、技術(shù)要求較高, 具有較高行業(yè)壁壘。MLCC 制作工藝流程較為繁雜,包括數(shù)十道步驟,其中陶瓷粉料的制備、疊層印刷和陶瓷粉料和 金屬電極共燒是 MLCC 制作的主要難點(diǎn)所在。我國(guó)在這三項(xiàng)技術(shù)較之國(guó)際先進(jìn)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(lèi)。其中,X7R 材料市場(chǎng)需求最高、世界各國(guó) 競(jìng)爭(zhēng)最激烈的規(guī)格。以村田為代表的日本廠商擁有高可靠性的 X7R 陶瓷粉料制造技術(shù),在 D50 為 100 納米的濕法 BaTIO3 基礎(chǔ)上制作出 10μF-100μF 小尺寸 MLCC。而國(guó)內(nèi)廠家只能在 D50 為 300-500 納米的 BaTIO3 基礎(chǔ)上添加 稀土金屬氧化物改性制作 X7R 陶瓷粉料,顯著落后于日本企業(yè)水平。在疊層印刷技術(shù)領(lǐng)域,日本公司已在 2μm 的 薄膜介質(zhì)上疊 1000 層工藝實(shí)踐,生產(chǎn)出單層介質(zhì)厚度為 1μm 的 100μFMLCC,而目前我國(guó)企業(yè)只能夠完成流延成 3μm 厚的薄膜介質(zhì),燒結(jié)成瓷后 2μm 厚介質(zhì)的 MLCC,落后于日本先進(jìn)水平。
全球 MLCC 市場(chǎng)規(guī)模約為 1017 億元,主要被日韓企業(yè)壟斷。 2018 年,全球 MLCC 市場(chǎng)規(guī)模約為 1102 億人民幣, 但在 2019 年由于價(jià)格與產(chǎn)量的雙重下滑,市場(chǎng)規(guī)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(dǎo)致多數(shù) MLCC 生產(chǎn)企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)被打斷,但由于下半年疫情好轉(zhuǎn),MLCC 生產(chǎn)銷(xiāo)售均逐漸回暖,全年 MLCC 市場(chǎng)規(guī)模依然達(dá)到 1017 億元。在全球 MLCC 市場(chǎng)中,日韓企業(yè)以其產(chǎn)能與技術(shù)優(yōu)勢(shì)處于第一梯隊(duì),其中村田與三星 電機(jī)為日韓廠商中的佼佼者,全球份額分別為 32%、19%。而國(guó)巨和華新科等中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)在技術(shù)上略微落后,處于第梯隊(duì);而如風(fēng)華高科和三環(huán)集團(tuán)等國(guó)內(nèi)廠商則主要生產(chǎn)中低端產(chǎn)品,全球市場(chǎng)份額較低,距離行業(yè)領(lǐng)先廠商仍有較 大差距。
在 MLCC 生產(chǎn)最重要的原料陶瓷粉料領(lǐng)域,日本企業(yè)擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。全球前七家原料供應(yīng)商中有五家日本企業(yè),其 中 Sakai 以 28%的市場(chǎng)份額位居全球第一。此外中國(guó)企業(yè)國(guó)瓷材料也擁有 10%的市場(chǎng)份額。
MLCC 國(guó)產(chǎn)替代情況。從外部情況來(lái)看,受廠房、設(shè)備等產(chǎn)能瓶頸限制,中低端 MLCC 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈導(dǎo)致獲利空間減小,日韓廠商自 2016 年起對(duì) MLCC 產(chǎn)能結(jié)構(gòu)作出戰(zhàn)略性調(diào)整,逐步削減毛利率相對(duì)較低的普通規(guī)格 MLCC 產(chǎn)能,轉(zhuǎn)向技術(shù)難度和利 潤(rùn)更高,未來(lái)需求量更大的小尺寸、高容、車(chē)規(guī)級(jí) MLCC 產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)風(fēng)華高科、三環(huán)集團(tuán)、宇陽(yáng)科技等企業(yè)已具備一定國(guó)產(chǎn)替代能力。其中,風(fēng)華高科 MLCC 產(chǎn)品銷(xiāo)量位居全球前 七,境內(nèi)第一,累計(jì)獲得授權(quán)專(zhuān)利 583 件(其中發(fā)明專(zhuān)利 293 件),主導(dǎo)及參與制訂國(guó)家、行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn) 6 項(xiàng),產(chǎn)品幾 乎涵蓋所有細(xì)分產(chǎn)品類(lèi)別,計(jì)劃在 2024 年新增 MLCC 產(chǎn)能 5400 億只/年;宇陽(yáng)科技超微型 MLCC 填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白, 達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,是目前國(guó)內(nèi)最大的 0402/0201/01005 等微型/超微型 MLCC 制造商,微型尺寸代表 0201 總產(chǎn)量 居全球前三。微容科技 01005、0201 微型系列已成為行業(yè)供應(yīng)主力,高容量系列中,1μF,2.2μF,4.7μF,10μ F 規(guī)格已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并繼續(xù)擴(kuò)展 22μF,47μF,和 100μF。其 2021 高端 MLCC 項(xiàng)目一期總投資 20 億元,預(yù)計(jì)建 成后 MLCC 總產(chǎn)能達(dá)到每年 5000 億個(gè)。
上游材料方面,國(guó)內(nèi)主要企業(yè)包括博遷新材、國(guó)瓷材料。其中,博遷新材深耕消費(fèi)級(jí) MLCC 用納米鎳粉、銅粉市場(chǎng), 自研并量產(chǎn)的全球領(lǐng)先 MLCC 用 80nm 鎳粉已成功運(yùn)用在全球 MLCC 龍頭三星電機(jī)產(chǎn)品中。
(2)MEMS傳感器:國(guó)內(nèi)企業(yè)集中于中低端國(guó)產(chǎn)替代,高端市場(chǎng)有待挖掘
傳感器產(chǎn)業(yè)概況 MEMS 系統(tǒng)即微機(jī)電系統(tǒng),利用半導(dǎo)體制造工藝和材料,將傳感器、執(zhí)行器、機(jī)械機(jī)構(gòu)、信號(hào)處理和控制電路等集成 于一體的微型器件或系統(tǒng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí),是當(dāng)前較為先進(jìn)的一種傳感器工藝。相比傳統(tǒng)的機(jī) 械系統(tǒng),微機(jī)電系統(tǒng)具有微型化、重量低、功耗低、成本低、功能多等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),可通過(guò)微納加工工藝進(jìn)行批量制造、 封裝和測(cè)試。
傳感器國(guó)產(chǎn)替代情況。目前我國(guó) MEMS 傳感器行業(yè)尚處于發(fā)展階段,多布局聲學(xué)、光學(xué)、壓力、慣性等細(xì)分領(lǐng)域,生產(chǎn)策略以代加工為主。 2020 年中國(guó) MEMS 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 705.4 億元,較 2019 年增加了 107.6 億元,同比增長(zhǎng) 18%,增速高于傳感器市場(chǎng)增 速。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,博世、博通、意法半導(dǎo)體、德州儀器等全球大廠占據(jù)頭部位置,國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地 位較弱。
從 MEMS 傳感器角度來(lái)看,我國(guó)企業(yè)已經(jīng)具備了主流器件的生產(chǎn)能力。歌爾股份、瑞聲科技、敏芯股份等公司已具 備 MEMS 麥克風(fēng)產(chǎn)品量產(chǎn)能力;MEMS 壓力傳感器與 MEMS 氣流傳感器的國(guó)產(chǎn)替代已經(jīng)初具規(guī)模;睿創(chuàng)微納的紅外 MEMS 產(chǎn)品也在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)嶄露頭角。而在技術(shù)水平上,國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入 6 英寸 MEMS 生產(chǎn)領(lǐng)域,在已建成的 6 英 寸 MEMS 體硅 SOI 工藝平臺(tái)上形成了完善的工藝技術(shù)體系,并成功建設(shè)了 23 條 MEMS 生產(chǎn)線,產(chǎn)能普遍在 3.6 萬(wàn) 片/年左右,最高可達(dá)到 4 萬(wàn)片/年。其中華東光電、廣州奧松電子、芯動(dòng)科技等企業(yè)的 6 英寸 MEMS 生產(chǎn)線已成功實(shí) 現(xiàn)量產(chǎn)。
在專(zhuān)業(yè)的 MEMS 代工方面,賽微電子 2015 年收購(gòu)了 MEMS 專(zhuān)業(yè)代工領(lǐng)先廠商 Silex(2019 年專(zhuān)業(yè) MEMS 代工收 入排名第一),不僅得到了客戶(hù)認(rèn)可、工藝成熟的 IP;更憑借 Silex 所開(kāi)發(fā)的 SmartBlock 模塊化標(biāo)準(zhǔn)化方法實(shí)現(xiàn)了 產(chǎn)品的快速原型制作、定制和快速量產(chǎn),大幅縮短了產(chǎn)品的驗(yàn)證周期與開(kāi)發(fā)周期。
(3)偏光片:基膜被日本企業(yè)壟斷,關(guān)鍵技術(shù)尚未突破
偏光片產(chǎn)業(yè)概況 偏光片(Polarizer)全稱(chēng)為偏振光片,可控制特定光束的偏振方向。自然光在通過(guò)偏光片時(shí),振動(dòng)方向與偏光片透過(guò)軸 垂直的光將被吸收,透過(guò)光只剩下振動(dòng)方向與偏光片透過(guò)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(cè),下偏光片用于將背光源產(chǎn)生的光束轉(zhuǎn)換為偏振光,上偏光片用于解析經(jīng)液晶電調(diào)制后的偏振光,產(chǎn)生明 暗對(duì)比,從而產(chǎn)生顯示畫(huà)面。 偏光片由含碘物質(zhì)的 PVA 層、保護(hù) PVA 的 TAC 層、粘著層 PSA 及保護(hù)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(guò)率及色調(diào)等關(guān)鍵參數(shù)。目前,全球偏光片市場(chǎng)主要以 TFT-LCD 用偏光片為 主,其約占 TFT-LCD 面板成本 10%左右。
行業(yè)規(guī)模約百億美元,日韓系廠商主導(dǎo)全球市場(chǎng)。市場(chǎng)規(guī)模方面,根據(jù) 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(chǎng)規(guī)模達(dá) 102 億美金,首次超過(guò)百億美金關(guān)卡。競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看, 日韓企業(yè)占據(jù)較大市場(chǎng)份額,2019 年,韓國(guó) LG 化學(xué)、三星 SDI、日本住友化學(xué)及日東電工合計(jì)占比達(dá)到 77 %,市 場(chǎng)集中度高,LG 化學(xué)占比第一,市占率達(dá)到 23%。中國(guó)偏光片企業(yè)主要有盛波光電及三利譜,但是市占率較低,2019 年盛波光電市占率僅為 4%。
上游基膜被日本企業(yè)壟斷,造成我國(guó)嚴(yán)重的對(duì)外依賴(lài)。在偏光片的幾類(lèi)核心膜材中,PVA 膜與 TAC 膜價(jià)值較高,分 別占偏光片成本的 16%、54%,也是我國(guó)的“卡脖子”領(lǐng)域之一。根據(jù)新材料在線的數(shù)據(jù),全球 PVA 膜的主要廠商 為日本可樂(lè)麗,占據(jù)全球 80%市場(chǎng)份額。TAC 膜的主要廠商為富士膠片、柯尼卡美能達(dá),分別占全球 55%、20%的 市場(chǎng)份額。我國(guó)尚未掌握生產(chǎn) TAC 膜的關(guān)鍵技術(shù)。
偏光片國(guó)產(chǎn)替代情況。近年來(lái),以京東方、華興光電為首的中國(guó) LCD 面板企業(yè)大力擴(kuò)產(chǎn),產(chǎn)能不斷提升,中國(guó) LCD 在全球的占比逐漸加大, 也帶動(dòng)了偏光片的需求,2020 年國(guó)內(nèi)偏光片市場(chǎng)規(guī)模為 53.2 億美元。但與此同時(shí),我國(guó)國(guó)產(chǎn)偏光片產(chǎn)能?chē)?yán)重不足, 目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)能主要來(lái)自 LG 化學(xué)、日東電工、住友化學(xué)等日本企業(yè)在國(guó)內(nèi)工廠,大陸廠商中具備全工序規(guī)模生產(chǎn)能力 的僅有盛波光電和三利譜兩家,產(chǎn)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(shù)國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)緩慢,高端技術(shù)多被日韓掌握,國(guó)產(chǎn)技術(shù)多集中在黑白系列 偏光片領(lǐng)域。在生產(chǎn)過(guò)程中我國(guó)仍需要與日本企業(yè)合作獲取技術(shù)使用權(quán)。例如,新綸科技與日本東山簽署了合作協(xié)議 共同建設(shè)常州三期項(xiàng)目,其建成后預(yù)計(jì)可年產(chǎn) TAC 功能性光學(xué)薄膜超 9000 萬(wàn)平方米;浙江東氟也與日韓企業(yè)合作引 進(jìn)了年產(chǎn)量一億平方米,總投資超過(guò) 10 億元的 TAC 光學(xué)薄膜項(xiàng)目,總投資約 10.1 億元。但在黑白偏光片原料領(lǐng)域 我國(guó)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代。其中皖維高新研制的黑白用 PVA 膜現(xiàn)已基本滿(mǎn)足國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn),其預(yù)計(jì)產(chǎn)能 達(dá) 7000 萬(wàn)平方米/年的黑白用 PVA 膜生產(chǎn)基地已基本建成投產(chǎn)。
而在偏光片制造方面,我國(guó)偏光片龍頭企業(yè)已在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)自給。其中三利譜早在 2011 年便投產(chǎn) 1490mm 寬幅生產(chǎn)線,自主研發(fā)并掌握了翹曲控制技術(shù)、外觀自動(dòng)檢查技術(shù)以及設(shè)備設(shè)計(jì)和集成技術(shù)等偏光片生產(chǎn)核心技術(shù), 產(chǎn)品有效厚度最薄已達(dá)到 79μm。而杉杉股份則在 2021 年以增資方式收購(gòu) LG 化學(xué)旗下 LCD 偏光片業(yè)務(wù),LG 化學(xué) 擁有 8 條前端生產(chǎn)線,產(chǎn)能約 1.3 億平方米,其中 5 條為 2 米以上的超寬幅生產(chǎn)線,是全球超寬幅領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者, 也是業(yè)內(nèi)首家使用超寬幅生產(chǎn)線的公司,其中 2600 毫米超寬幅生產(chǎn)線是全球最大的。杉杉股份借此成為國(guó)內(nèi)偏光片 市場(chǎng)的龍頭企業(yè)。
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