摘要:全球范圍內,由于日本、美國等發達國家在靶材領域起步較早,產業鏈較為完整,具備規?;a能力,因此在靶材行業中占據了較大的市場份額。根據SEMI數據顯示,預計全球濺射靶材市場規模將從2022年的57.9億美元增長至2025年的69.8億美元,復合增長率為6.4%;中國濺射靶材市場規模將從2022年的12.2億美元增長至2025年的20.3億美元,復合增長率為18.0%。近年來,中國政府大力支持多項科技創新計劃和產業升級政策,推動了國內靶材行業的發展。隨著中國靶材企業持續擴大生產規模、提高產品質量和技術水平,其在全球靶材市場中的地位不斷提升。
一、定義及分類
濺射靶材是PVD(物理氣相沉積)領域內應用量最大的鍍膜材料。濺射是制備薄膜材料的主要技術之一,它利用荷能粒子(通常是離子),在真空中經過加速聚集,而形成高速度能的粒子束流,轟擊固體表面,粒子和固體表面原子發生動能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基板表面,被轟擊的固體即為濺射靶材。濺射靶材按化學成分分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷靶材等。
二、行業政策
1、主管部門和監管體制
濺射靶材行業的主管部門為中華人民共和國工業和信息化部,自律組織為中國電子材料行業協會和中國光學光電子行業協會。
工信部主要職責為擬訂實施行業規劃、產業政策和標準;制定并組織實施工業、通信業的行業規劃、計劃和產業政策,提出優化產業布局、結構的政策建議,起草相關法律法規草案,制定規章,擬訂行業技術規范和標準并組織實施,指導行業質量管理工作;擬訂高技術產業中涉及新材料等的規劃、政策和標準并組織實施,指導行業技術創新和技術進步;組織實施有關國家科技重大專項,推進相關科研成果產業化,推動軟件業、信息服務業和新興產業發展。
中國電子材料行業協會是由從事電子材料行業相關的企事業單位和社會組織自愿結成的全國性、行業性社會團體。協會主要職責為進行電子材料相關行業調查,向政府提出行業發展規劃的建議;協助政府部門推動本行業的質量管理和監督,推動標準的貫徹執行和產品質量的提高;幫助企業開拓市場,積極開展國內外經濟技術合作與交流活動;圍繞規范市場秩序,加強行業自律工作;經政府有關部門批準,組織新產品鑒定、科研成果評審等。
中國光學光電子行業協會是全國從事光學光電子科研、生產和教學的企、事業單位自愿組合的,民政部批準法人資格的社會團體。協會主要職責為開展光學光電子行業市場調查,向政府提出行業發展規劃的建議;進行市場預測,向政府和會員單位提供信息;組織會員單位開拓國際國內市場,組織國際交流,開展國際合作,推動光學電子行業發展與進步等。協會按專業領域下設七個分會:液晶分會、發光二極管顯示應用分會、光電器件分會、光學元件與儀器分會、激光分會、紅外分會、激光應用分會。
2、行業相關政策
濺射靶材是用于制備薄膜材料的重要材料,廣泛應用于電子、光電、磁性等領域。中國政府一直高度重視濺射靶材的研發和生產,并采取了一系列措施來促進其發展。2023年8月,工信部等七部門印發《有色金屬行業穩增長工作方案》,提出針對銅、鋁、鎳、鋰、鉑族金屬等緊缺戰略性礦產,加大國內勘查開發力度。培育銅、鋰、鎳、鎢、銻等重要有色金屬產業鏈“鏈主”企業,從資源配置、品牌價值、創新能力、國際化程度等方面與世界一流企業對標對表,提升企業綜合競爭力。圍繞集成電路材料等戰略方向,培育一批專精特新“小巨人”企業、單項冠軍企業。通過這些措施,中國政府旨在加強濺射靶材及原材料的自主研發能力和市場競爭力,以滿足國內外需求,并推動中國在相關領域的發展。
三、發展歷程
中國濺射靶材行業起步相對較晚,長期以來一直依賴進口。然而,在國家相關政策的支持下,中國的濺射靶材產業得到了快速發展,并且國產化速度也在加快。在20世紀80年代初,我國開始引入濺射鍍膜技術,應用于相關玻璃制品中。20世紀90年代,我國開始研究濺射靶材的國產化技術。在21世紀初,我國濺射靶材產業進入快速發展階段,行業內優秀企業增多。在2005年,第一塊國產半導體工業應用濺射靶材在江豐電子的生產線上誕生,填補了國內濺射靶材工藝的空白。由于我國濺射靶材長期依賴進口,國家出臺相應政策支持濺射靶材國產化。在2020年,我國工程院院士材料學專家何季麟帶領團隊成功研制出高性能ITO濺射靶材,實現了高端ITO靶材從0到1的突破。同年重慶大學劉慶教授團隊研制超高純金屬靶材項目,讓我國芯片擁有高端靶材。核心技術的突破加快我國濺射靶材行業發展,促進我國成為全球濺射靶材市場的重要力量。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
中國濺射靶材行業在技術方面存在一定的壁壘。首先,濺射工藝本身屬于高精密度的薄膜制備技術,對設備、工藝流程和操作要求非常高。要掌握濺射靶材的制備技術,需要具備相應的專業知識和經驗。其次,濺射靶材涉及多種材料和合金,對材料的純度、均勻性和晶格結構等都有嚴格要求。這要求企業具備完善的材料研發和生產能力,以保證產品的質量和性能。
2、客戶認證壁壘
高純濺射靶材技術含量高,對于終端產品的品質和穩定性具有直接影響,因此客戶在選擇供應商時會進行嚴格的認證過程。下游客戶對濺射靶材供應商的認證過程主要包括供應商初評、產品報價、樣品檢測、小批量試用、穩定性檢測、批量生產等階段,過程較為苛刻。新進入者需要在技術水平、產品質量、后續服務和供應價格等方面明顯優于原有供應商,才有可能獲得業務合作機會。這種認證過程通常需要較長的時間,涉及多個環節,但也是客戶保證終端產品質量和穩定性的重要手段。
3、人才壁壘
高純濺射靶材的研發和制造是一個需要大量高層次技術人才參與的復雜過程。這些技術人才需要具備深厚的專業背景和豐富的實踐經驗,以及復合型的專業知識結構和強大的學習能力。他們需要對高純濺射靶材技術發展趨勢有準確的把握,還需要在實際的工藝環境中積累長期的應用經驗,同時還需要具備較強的學習能力,不斷更新知識和技能,以保持競爭力。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
濺射靶材產業鏈上游主要以原材料和生產設備為主,其中原材料包括金屬、合金、陶瓷等原材料,金屬原材料包括銅、鋁、鉻、鎳、鉭等,合金原材料包括鎳鉻合金、鎳鈷合金、鎳鉑合金、鎢鈦合金、鐵鈷合金等,陶瓷原材料包括ITO、二氧化硅、氧化硅、氧化鋅、氧化鈦等。設備包括提純設備、噴涂設備和濺射機臺;濺射靶材中游主要為靶材生產制造環節;濺射靶材下游應用于半導體、平板顯示、光伏、信息存儲、光學應用等領域。濺射靶材產業鏈如下圖所示:













2、行業領先企業分析
(1)寧波江豐電子材料股份有限公司
寧波江豐電子材料股份有限公司成立于2005年,是一家專注于超大規模集成電路制造用超高純金屬材料及濺射靶材研發生產的企業。公司產品銷售網絡遍布歐洲、北美和亞洲各地,并廣泛應用于國內外知名半導體、平板顯示和太陽能電池制造企業。江豐電子所研發生產的超高純金屬濺射靶材完全滿足了國內企業不斷擴大的市場需求,在全球先進技術超大規模集成電路制造領域得到了批量應用。2023年前三季度,江豐電子營業收入為18.52億元,同比增長9.84%;研發投入占營收的比例為6.26%,同比增加1.24個百分點。公司業績表現良好。為了進一步鞏固市場地位,江豐電子持續加大研發投入,并積極推進超高純金屬濺射靶材的擴產項目,加強在半導體精密零部件領域的戰略布局。
(2)隆華科技集團(洛陽)股份有限公司
隆華科技集團(洛陽)股份有限公司成立于1995年,主要從事通用設備制造業。該公司旗下的電子新材料業務由豐聯科光電、晶聯光電和四豐電子承擔,產品范圍涵蓋金屬及合金靶材以及陶瓷靶材。豐聯科光電是國內鉬靶材市場的領軍企業,其鉬靶材在國內市場的占有率已超過50%。四豐電子則逐步替代進口,提供具有競爭力的鉬靶材產品。晶聯光電在ITO靶材領域取得了重要突破,打破了日韓技術壁壘,實現了國產ITO靶材的應用于TFT-LCD行業。2023年上半年,隆華科技電子新材料營業收入為2.04億元,同比下降17.39%;其毛利率為18.11%,同比減少5.20個百分點。公司電子新材料業務承壓,部分受上游原材料價格上漲,導致盈利水平下滑。公司強忍陣痛,繼續解決國產ITO靶材卡脖子問題,逐步穩定供貨于京東方、TCL等客戶。隨著靶材國產替代推進,公司濺射靶材有望進一步擴大市場份額。
六、行業現狀
全球范圍內,由于日本、美國等發達國家在靶材領域起步較早,產業鏈較為完整,具備規?;a能力,因此在靶材行業中占據了較大的市場份額。據數據顯示,日本日礦金屬是全球最大的靶材供應商,市場份額高達30%;美國霍尼韋爾通過投資并購上游原材料生產廠后,市場份額升至20%;東曹和普萊克斯市場份額分別為20%和10%。全球靶材行業集中度較高,CR5約為80%。未來隨著集成電路、太陽能電池、平面顯示行業快速發展,將大幅拉動上游濺射靶材的需求量。
根據SEMI數據顯示,預計全球濺射靶材市場規模將從2022年的57.9億美元增長至2025年的69.8億美元,復合增長率為6.4%;中國濺射靶材市場規模將從2022年的12.2億美元增長至2025年的20.3億美元,復合增長率為18.0%。在這樣的市場環境下,中國靶材行業正在迅速崛起。近年來,中國政府大力支持多項科技創新計劃和產業升級政策,推動了國內靶材行業的發展。隨著中國靶材企業持續擴大生產規模、提高產品質量和技術水平,其在全球靶材市場中的地位不斷提升。
七、發展因素
1、機遇
(1)政策扶持推動濺射靶材行業發展
中國政府一直以來都非常注重高科技產業的發展。為了推動濺射靶材行業的發展,政府出臺了一系列政策措施。2016年,工信部等四部門印發《新材料產業發展指南》,明確要發展新一代信息技術產業用材料,包括高純金屬及合金濺射靶材生產技術研發。此后,高性能濺射靶材被列入《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》《“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃》《產業關鍵共性技術發展指南(2017年)》《新材料關鍵技術產業化實施方案》《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2021年版)》等多項產業政策文件中。在中國政策的支持之下,中國濺射靶材行業的發展得到有利推動。
(2)技術進步提升中國濺射靶材產品質量和產能
隨著國內科技水平不斷提高,中國濺射靶材行業的技術水平也在不斷提升?,F在,國內的濺射靶材企業已經具備了獨立研發和生產的能力,可以生產出一系列高品質、高性能的濺射靶材產品。同時,隨著技術的進步,中國濺射靶材企業的產能也在不斷提高。近年來,中國濺射靶材廠家先后投入了大量資金進行設備更新和工藝優化,加快了生產速度,提高了生產效率。這些技術進步為中國濺射靶材行業的發展提供了堅實的支撐。
(3)市場需求增長推動中國濺射靶材行業發展
從當前全球范圍來看,集成電路、太陽能電池、平面顯示等產品的需求量正在逐年增長。而這些產品都需要濺射靶材作為關鍵材料。據SEMI數據統計,未來幾年內,全球濺射靶材市場規模將會持續擴大,并且中國濺射靶材市場規模的復合增長率還將高達18.0%。這意味著,中國濺射靶材企業有更多的機會涉足國際市場,同時也將帶動國內的濺射靶材行業的產能提升和技術創新。因此,市場需求增長有助于推動中國濺射靶材行業的發展,提升其在全球靶材市場中的地位。
2、挑戰
(1)高純金屬材料依賴進口采購
濺射靶材作為關鍵材料,在薄膜工業化制備中發揮著重要作用。其性能直接影響著最終產品的性能、質量和壽命,特別是在半導體集成電路、平面顯示、太陽能電池等領域,對濺射靶材純度要求極高。然而,目前中國在濺射靶材原材料領域仍面臨一定程度的依賴進口的問題,尤其是高純金屬材料方面。這種依賴進口的局面在當前全球經濟形勢不穩定、國際貿易摩擦加劇的背景下,給中國濺射靶材行業的可持續發展帶來了不確定性和風險。
(2)專業技術研發人才緊缺
濺射靶材行業是資金和技術密集型行業,這需要擁有專業的技術團隊和頂尖的技術人才,以實現核心技術突破和生產工藝創新。然而,由于我國濺射靶材行業發展時間較短,技術水平相對較低,人才的培養周期較長,高端、專業和復合型人才的缺乏仍然十分緊缺。隨著下游應用領域的快速發展和市場需求的持續擴大,對企業的研發創新能力要求也在不斷提高。這就需要行業內的企業加大對人才的培養和引進,建立穩定的人才隊伍。同時,需要加強與高校和科研機構之間的合作,吸納更多的優秀人才參與到濺射靶材行業的研發和生產中來。這有助于提升行業的技術水平和創新能力,滿足市場需求,推動整個行業的可持續發展。
(3)技術和設備水平相對滯后
中國濺射靶材行業在技術和設備方面雖然有一定進展,但與國際領先水平相比仍存在差距。一方面,國內濺射靶材企業在關鍵技術研發上相對薄弱,缺乏核心技術的自主創新能力。雖然已有一些技術突破和創新成果,但整體上還無法與國際先進水平媲美。與此同時,國內濺射靶材生產設備還存在一些問題,例如生產效率低、能耗高等。這些問題不僅制約了行業的發展速度,也增加了企業的生產成本。這些不利因素制約了中國濺射靶材行業的進一步發展。
八、競爭格局
目前中國濺射靶材行業主要生產低附加值的中低檔產品,與國際知名企業相比,在高純度靶材市場上的影響力有限。然而,由于受到國家戰略的大力支持,中國本土專業從事靶材研發和生產的企業不斷增加,如江豐電子、隆華科技、有研新材等。這些企業積極參與高端靶材國際化市場競爭。目前,中國已經實現了高純鉬靶材和ITO靶材的技術突破。借助中國本土資源優勢,如高純鉬粉、高純銦等原材料,中國具備了相對有競爭力的產業優勢。因此,未來中國在高純靶材供應本土化方面有望進一步加速,這些進展使得中國濺射靶材行業在高端市場上逐漸嶄露頭角。隨著技術的不斷發展和經驗的積累,中國廠商有望提升在高純度靶材市場的競爭力,并與國際知名企業展開更為激烈的競爭。
九、發展趨勢
1、國產化進程加速,國內濺射靶材廠商迎來良好發展機遇
濺射靶材是各類薄膜材料工業化制備的關鍵材料,其純度、致密度、品質等均會影響鍍膜效率和成本,并對膜層性能、最終產品的質量和性能起著至關重要的作用。在受到國際局勢動蕩影響之下,國內濺射靶材產業鏈國產化趨勢得到重視。通過加強對關鍵技術的研發投入,推進裝備技術升級,注重開發新產品,中國濺射靶材企業可以提高自身的技術水平和市場競爭力。國內濺射靶材廠商進入下游知名制造廠商的供應體系,也為其提供良好的發展機遇,有助于快速縮小與國際大型廠商之間的差距。這樣的發展趨勢不僅有利于實現我國重點領域的自主可控,也有助于保障上游關鍵材料的供應安全,推動整個濺射靶材產業的健康發展。
2、上游濺射靶材和下游應用市場協同發展,實現產業聯動
隨著顯示面板產能轉移、半導體國產化進程加速以及太陽能電池市場的不斷增長,國內廠商在下游應用市場中的份額不斷提高。這得益于國內市場需求的拉動、國家政策的支持以及資本的引導扶持等多重因素的共同推動。國內下游產業的持續發展為本土濺射靶材廠商帶來了巨大的機遇。通過上下游產業的協同發展,可以推動關鍵領域技術的突破。在濺射靶材工藝設計、薄膜性能分析以及終端產品制造環節,實現產業聯動發展,從而增強國內濺射靶材和下游顯示面板、半導體集成電路以及太陽能電池廠商的全球競爭力。
3、下游應用領域發展升級,提高濺射靶材技術和性能要求
隨著新技術和產品的不斷推出,下游應用領域如平面顯示、半導體集成電路和太陽能電池等持續發展升級。消費者對于顯示屏的性能要求也越來越高,目前市場上的LCD和OLED產品都在不斷追求更清晰、更靈敏、更便攜的特性。同時,半導體集成電路的發展也在遵循摩爾定律,制程已經進入到7納米及更先進的階段。高性能濺射靶材行業的發展與下游產業的市場需求和技術革新密切相關。隨著終端用戶需求的不斷擴大,以及高性能薄膜材料和磁控濺射技術的快速發展,濺射靶材正朝著高純度、大尺寸、高密度、高濺射速率和高利用率等方向迅速發展。
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