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2017年我国超微细电子线材与金刚石切割线行业背景、市场规模及相关政策法规分析

参考中国报告网发布2017-2022年中国线材制品市场现状调查及十三五发展策略研究报告

         (一)行业概况

         1、行业基本情况

         (1)超微细电子线材行业发展概况


         电子线材的使用源于法拉第创立的电磁感应学说。电磁感应现象的发现,不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。在人类利用电磁感应现象的过程中,电子线材是其中的重要媒介,实现了电与磁相互转化的关键作用。

         最初电子线材主要应用于电机、电器、仪表、变压器等传统电力领域,但随着科技的不断发展,电子信息产品、新能源汽车等新兴行业不断兴起,它们对电子线材的粗细、重量、传输效率等方面提出了更高的要求。传统的电子线材因自身特性的原因,在粗细、传导性等方面已完全达不到新兴行业对于电子线材的质量标准,电子线材产品由原先的粗犷式发展转向精细化、专业化、高端化方向发展,在这种情况下,微细电子线材开始逐渐发展起来。

         根据信息产业部《电子信息产品分类注释》的分类,电子线材按线径规格划分为普通电子线材和微细电子线材两类。普通电子线材是指线径规格大于Φ0.6mm 的电子线材,微细电子线材是指线径规格小于Φ0.6mm 的电子线材。微细电子线材与普通电子线材的主要对比如下:

 
         微细电子线材生产属于精益生产范畴,由于其线径细、漆膜薄,对于生产设备、工艺及公司管理均有着较高要求。自上世纪以来,微细电子线材的核心生产技术主要由德国益利素勒精线、日本大黑线材和日本三铃等国际知名企业掌握,国内企业在工艺技术及产能规模等方面均存在较大差距。近年来,伴随着全球范围内的生产和技术转移,国内微细电子线材生产企业取得了长足的进步,在产品品质及供应能力方面能够与国际知名企业形成一定竞争。

         目前超微细电子线材线径已可以低至Φ0.016mm,在传输效率、抗冲击和耐腐蚀等方面的品质都有着较大的优势,可以满足近年来消费类电子、新能源汽车以及医疗器械领域对于小型化、传导效率、稳定性等诸多方面的要求。随着电子产品市场规模的不断提升以及新兴产业的快速发展,预计在未来数年内,超微细电子线材的整体需求及技术要求也将快速提升,具备核心工艺及优质客户基础的国内自主品牌将迎来良好发展机遇。

         (2)金刚石切割线行业发展概况

         金刚石切割线是通过一定的方法,将金刚石镀覆在钢线上制成,通过金刚石线切割机,金刚石切割线可以与物件间形成相对的磨削运动,从而实现切割的目的。目前金刚石切割线主要应用于晶体硅和蓝宝石等硬脆材料的切割。

         在20 世纪90 年代,国际上为了解决大尺寸硅片的加工问题,采用了线锯加工技术来对硅片进行切割。早期的线锯加工技术是采用裸露的金属线和游离的磨料,在加工过程中,将磨料加入到金属线和加工件之间从而产生切削作用,其代表即以砂浆作为磨料用以切割的砂浆切割工艺。

         与传统的游离切割方式相比,金刚石切割线切割有关键的三大优势:

         1)提高切割速度,大幅提升机器生产率,降低用户设备采购成本,提升产能;

         2)摒弃游离切割所使用的昂贵且不环保的砂浆;

         3)单片耗材远远降低,大幅降低切割成本。

 

           金刚石切割线按照制作工艺不同,又可分为树脂金刚石切割线和电镀金刚石切割线。树脂金刚石切割线是先将液态树脂和金刚石粉末均匀搅拌混合,再均匀附着于钢线上,最后经过特殊技术烘烤制成。电镀金刚石切割线则是以电镀金属为结合剂,通过金属的电沉积作用把金刚石磨料固结在芯线基体上而成,其中金刚石磨料的尺寸一般为几微米到几十微米。

         电镀金刚石切割线与树脂金刚石切割线主要指标对比情况如下:

 
         金刚石切割线在使用时既要兼顾切割效率,又要兼顾切割质量,树脂金刚石切割线由本身的制造工艺决定了同样粗细的树脂线破断力均远远低于电镀式金刚石切割线。树脂金刚石切割线切割硅片时容易产生树脂脱皮和金刚石脱落,造成断线和硅片划伤,还可能影响后续制绒工艺。电镀金刚石切割线采用金属镀层把金刚石固结在钢线上,镀层和钢线表面产生冶金结合,其固结强度是树脂固化后的机械包裹强度所不能比拟的。因此,电镀金刚石切割线是金刚石切割线领域的主要发展方向。

         现阶段,中国已经是全球最大的光伏制造和蓝宝石加工基地,随着光伏制造和蓝宝石加工产能的逐步释放,金刚石切割线应用技术不断成熟。目前国内市场上的金刚石切割线主要被日本旭金刚石工业株式会社、日本中村超硬等国外知名企业所垄断,对外依存度很高,严重制约我国太阳能光伏硅片及蓝宝石面板产能的进一步发展。因此,加紧研发和制造具有我国自主知识产权的金刚石切割线,打破依赖进口产品的局面,为国内用户提供质优价廉的金刚石切割线产品成为国内市场迫切的发展需要。

         2、下游市场分析

         超微细电子线材主要应用于消费类电子产品、新能源汽车、智能机器人、医疗器械等众多领域。

         金刚石切割线目前主要用于晶体硅片及蓝宝石等硬脆材料的切割,目前晶体硅片主要应用于太阳能光伏行业,而蓝宝石主要应用于消费类电子行业。

         超微细电子线材及金刚石切割线下游应用范围较大,具体情况如下:

         (1)超微细电子线材产品下游市场分析

         超微细电子线材是社会信息化、智能化和现代化的基础原材料,涉及现代经济多个领域,应用范围极为广泛,包括了消费类电子产品、新能源汽车、智能机器人、医疗器械等众多领域。近年来,随着我国经济的不断增长,人民生活水平和购买力的不断提高,消费类电子产品、新能源汽车、医疗器械行业等超微细电子线材的主要应用领域仍将保持快速增长,从而带动我国超微细电子线材需求量持续增长。

         1)消费类电子产品

         消费类电子产品指供日常消费者生活使用的电子产品,主要包括手机、平板电脑等。

         在消费类电子产品中,超微细电子线材无处不在。例如,导体主要应用于电子产品的内部排线、数据线、耳机线等部件;复膜线主要应用于手机的话筒、听筒、摄像头、内部震动马达等部位。

         消费类电子产品在功能多样性、集成性等方面不断创新,从单纯的移动通讯产品进化成集互联通信、影音娱乐、移动办公等多功能的一体化平台,并不断向智能化、便携化领域发展。市场的激烈竞争以及行业龙头的示范作用使得各厂商普遍重视自身产品带来的多角度用户体验,对产品在信号、音频等方面的传输效率及传输质量都提出了更高的要求。伴随着消费类电子产品在无线充电、无线支付等更加便捷、智能领域的不断拓展,近年来市场对高品质电子线材的需求也不断提升。

         最新数据显示,2016 年智能手机出货量达到14.71 亿部,其中中国、北美和欧洲市场的增长势头迅猛。到2019 年底,全球智能手机的出货量将达到19.28 亿部。同时,2016 年内全球平板电脑出货量达到1.75 亿台,到2019 年,全球的平板电脑总数预计将突破2.39 亿台。据统计,一部智能手机需使用电子线材36 米,而一部平板电脑则需电子线材约60 米。

         综合以上数据推测,2019 年全球智能手机对于超微细电子线材的需求量将达到约694 亿米,平板电脑对于超微细电子线材的需求量预计将达到143 亿米,超微细电子线材产品具备广阔的市场空间及发展前景。

         2)新能源汽车

         新能源汽车也是高端超微细电子线材的应用领域之一。例如,导体在新能源汽车中主要充当着方向盘、刹车系统、电子系统、传动系统等各个零部件内部以及零部件之间电能、信息等传递的纽带;无线感应线圈的应用更是由未来新能源汽车家居无线充电的发展方向所决定的。

 

         从国际新能源汽车发展趋势来看,新型锂离子电池技术发展迅猛,以新一代电力电子器件为基础的电机驱动控制将在2020 年实现规模产业化,智能化电动汽车技术在下一个十年将有可能大大改变整个汽车工业格局。

         随着能源紧缺和环境污染等问题的日益严峻,国家不断加大政策支持力度,鼓励新能源汽车产业的发展。新能源汽车产业作为中国七大战略新兴产业之一,是实现产业结构转型升级、国民经济提质增效的重要路径。《节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020 年)》指出,到2015 年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50 万辆;到2020 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200 万辆、累计产销量超过500 万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展,而超微细电子线材和无线感应线圈的市场需求预计也将伴随新能源汽车在未来的迅速普及而快速增长。

         2017 年2 月9 日,商务部新闻发言人孙继文在例行新闻发布会上表示,我国2016 年新能源汽车销售50.7 万辆,同比增长53%。其中纯电动汽车销售40.9万辆,同比增长65.1%。

         3)智能机器人

         极细、高强度抗弯折性导体产品充当着智能机器人机械手臂中的“筋脉”,它不但将电机产生的电能以“血液”的方式传输至机器人的每一个零部件,同时还将计算机程序语言转化为指令传导至机器人手臂、夹具完成规定的动作。

           在全球劳动人口持续缩减、劳动力成本不断上涨的趋势下,全球制造业与服务业等范畴对机器人的需求也跟着水涨船高。全球主要国家因此积极发展智能机器人产业,并相继推出各项相关产业政策,例如德国率先推动的工业4.0、日本的“新机器人战略”、美国的“先进制造战略计划”,以及中国提出“中国制造2025”等,智能机器人毋庸置疑成为全球主要国家发展重点与使命。

         研究指出:全球机器人大厂与新创企业等,都将持续投入结合物联网及云端科技的智能机器人技术的开发与销售。并预计 2015~2020年,智能机器人市场规模年复合成长率约为20%。未来智能机器人领域配套的高端超微细电子线材也将迎来重要的发展机遇。

         4)医疗器械

         超微细电子线材在医疗器械领域也涉足广泛。例如,导体不但在医用B 超探头与主机的连接线束中起到电能与信息的传递作用,而且在胃镜、肠镜等医用诊断器械的导光线束与导像线束中负责传送电能和信息。

 
         根据统计预测,2020 年全球医疗器械市场将达到5,140 亿美元,2013-2020 年间的复合年均增长率为5%;体外诊断产品(In-Vitro Diagnostics,IVD)销售额在2020 年将达到约716 亿美元,2013-2020 年间的复合年均增长率达6.1%;同时,2020 年全球医疗器械研发投入将达到305 亿美元,2013-2020 年间的复合年均增长率约4.2%。

           随着全球人口老龄化的进一步蔓延,医疗器械在未来数年将迎来巨大成长空间,超微细电子线材作为医疗器械中必要的电力、信息、感应、传导材料,其需求也将随着医疗器械的发展而快速增加。

         (2)金刚石切割线下游市场分析:

         金刚石切割线在现阶段主要应用于硬脆材料的切割,硬脆材料主要包括晶体硅片以及蓝宝石。晶体硅片主要应用于太阳能光伏行业,而蓝宝石主要应用于消费类电子行业。

         1)太阳能光伏行业

         随着光伏行业的迅速发展,晶体硅片预计将以每年25%的速度保持高速增长。目前,多晶硅与单晶硅的市场占比分别约为75%和25%,同时单晶具有转换效率高和电站建设成本低的优势,预计到2019 年,多晶硅和单晶硅的市场占比将基本持平。目前,金刚石切割线在发达国家已广泛应用于单晶硅切片,日本主要的单晶硅制造厂商已几乎全部采用金刚石切割线切片,但国内单晶硅制造厂商使用金刚石切割线的普及程度较低,存在很大上升空间;多晶硅切片方面,随着下游配套制绒技术的解决,金刚石切割线也将逐步进入多晶硅市场。

         全球太阳能光伏在2013 年逐渐走出低谷,市场规模进一步扩大。未来,全球光伏市场规模将在中国、日本、美国等国家的引导下继续保持良好的增长态势。

         根据国家能源局统计信息显示,2016 年我国光伏发电新增装机容量3,454万千瓦。根据预测,2017 年全球光伏发电新增装机容量将达到7,900 万千瓦。

         根据以上数据,假设所有光伏新增发电容量所用硅片均采用金刚石切割线切割,按照每瓦太阳能光伏硅片切割需要耗用金刚石线约 0.5-0.8 米测算,2017 年市场所需要消耗的金刚石切割线长度约为395-632 亿米。因此,金刚石切割线产品具备广阔的市场空间及发展前景,应用和市场份额将保持稳定增长。

         2)蓝宝石行业

         蓝宝石是一种集优良光学性能、物理性能和化学性能于一身的独特晶体,是现代工业的重要基础材料。蓝宝石凭借其优良的导热性与透光性成为半导体照明(LED)的衬底材料。同时蓝宝石强度高、韧性好、抗划痕、憎污性高、聚水性强等特点,其内表面与触控模组和显示屏紧密贴合、外表面对触控模组和显示屏起到保护的作用,是消费电子的重要零部件,广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、GPS 导航仪等设备。

 

         由于蓝宝石的硬度达到莫氏9 级,普通的切割工具无法对其进行加工,而金刚石切割线表面的金刚石硬度达到了莫氏10 级,可以从容的将其切割成任何所需要的形状。蓝宝石的应用范围很广,主要作为LED 照明设备衬底以及高端电子消费产品保护屏仍是大势所趋,一旦蓝宝石手机屏幕开始放量,整个蓝宝石行业的供需将出现较大变化。

         从LED 应用需求来看,受政策推动及LED 价格下降的影响,全球LED 照明进入加速渗透期,带动整个LED 市场成长。LEDinside 发布的“2017 全球照明市场展望”报告指出,2016 年LED 照明市场规模将达到296 亿美金,2017 年LED 照明市场规模将达到331 亿美金,LED 照明渗透率达到52%。

         从消费类电子产品应用需求来看:越来越多的智能手机生产厂商使用蓝宝石作为摄像头保护玻璃、指纹识别器,甚至是整块屏幕保护玻璃。未来随着上游蓝宝石长晶产能的增加及大尺寸蓝宝石加工工艺的成熟,蓝宝石屏幕保护玻璃的应用将更加广泛,有望在品牌厂商的高端机型中率先采用。目前,高档手表已开始大量使用蓝宝石作为表镜材料,市场需求量巨大。

         随着LED 与消费类电子行业的快速发展,蓝宝石市场需求也将不断扩大,作为蓝宝石加工的主要耗材,金刚石切割线产品也将迎来巨大的发展空间。


         (二)行业主管部门、监管体制及主要法律法规与政策

         1、行业主管部门

         微细电子线材的行业主管部门是国家工业和信息化部,国家工业和信息化部负责制定产业政策、产业规划,并对行业发展方向进行宏观调控。
         金刚石切割线的行业主管部门是国家发展和改革委员会,国家发展和改革委员会负责制定行业的产业政策。

         2、行业自律组织

         超微细电子线材的行业自律组织为中国电器工业协会下属的电线电缆专业委员会(简称“CEEIA-ECWB”),中国电器工业协会电线电缆分会是由电线电缆制造及相关企业在平等、自愿的基础上组成的非赢利性的、不受地区、部门隶属关系和所有制限制的全国性行业组织。协会下设导体线材、电器装备电缆、电力电缆与附件、通信电缆与光缆、绕组线、橡塑材料、电缆专用设备、市场与价格、会展等9 个专业工作部。中国电器工业协会电线电缆分会的宗旨是:遵守国家宪法、法律和法规,代表和维护电线电缆行业的共同利益和会员的合法权益,努力为会员服务,为行业服务,为政府服务,在政府和会员,行业内外各种关系之间发挥“桥梁”和“纽带”作用,为我国电线电缆行业的发展作贡献。

         金刚石切割线的行业自律组织是中国机床工具协会超硬材料分会。作为企业和政府之间联系的桥梁,其职责主要包括:组织和从事行业内的调研、联络、指导、协调、服务工作,维护全行业的共同利益及协会成员的合法权益;协助政府部门进行行业管理,为政府决策提供建议;代表行业与国外同行业进行交往,在政府、协会成员、用户之间,发挥“桥梁”和“纽带”作用,促进行业进步。

         3、行业主要法律法规与政策

         超微细合金线材行业属于国家鼓励发展的产业,行业主要受《产业结构调整指导目录》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 》、《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》、《信息产业科技发展“十一五”规划和2020 年中长期规划纲要》等政策文件的指导。

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