1.1 覆铜板主要用于PCB制造,原材料为主要成本
CCL(Copper Clad Laminate,覆铜板):全称为覆铜箔层压板,是将增强材料(一般为木浆纸或玻纤布)浸以树脂胶液,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,担负着印制电路板导电、绝缘、支撑三大功能,是制作印制电路板的核心材料。
覆铜板用于制作PCB。覆铜板作为印制电路板最主要的原材料,仅应用于印制电路板的制造,两者具有较强的相互依存关系。覆铜板的生产技术和供应水平是 PCB 行业发展的重要基础,PCB 的发展情况也会对覆铜板的需求和发展产生重要影响。据业界统计,覆铜板约占整个印制电路板生产成本的20%~40%,对印制电路板的成本影响最大。
覆铜板上游原料主要是铜箔、电子玻纤布与树脂,下游直接应用于PCB板,PCB下游应用非常广泛,包括计算机、通信终端、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗仪器、国防、航空航天等。
铜板主要成本为原材料成本和制造成本(人工、仓储、折旧、水电能源等),主要原料为铜箔、玻璃纤维布、环氧树脂,成本占比分别为42.1%、19.1%、26.1%。
第一大材料电子铜箔的价格受铜价和铜箔加工费影响,价格持续抬高。由于传统需求恢复叠加新能源快速发展拉动铜箔需求,LME铜价从2020年4月至今涨幅接近109%;铜箔厂商产能利用率维持高位,产能供不应求,带动加工费用上涨,去年上半年铜箔加工费上涨约30%-40%;由于锂电铜箔盈利能力远高于电子铜箔,锂电铜箔毛利率为14.50%,而电子铜箔仅为9.36%,因此铜箔厂商主要扩产锂电铜箔,导致电子铜箔产能较低。铜箔的扩产周期长达两年左右,短期新增产能有限,进一步推高铜箔价格。
近日,多家覆铜板大厂再次密集上调报价,目前覆铜板上涨的动力主要在于成本的上涨。
由于PCB行业较为分散,覆铜板行业集中度高,所以当原材料铜价上涨时,电路板上游的覆铜板厂商可以提价,将成本转移至下游 PCB 厂商,并且覆铜板涨价幅度超过上游原材料涨幅,从而提升毛利率。
以2016年为例,2016年下半年开始铜箔、树脂、玻纤布三大原材料均大幅涨价,而生益科技的毛利率却不降反升,主要原因是公司适时提高了销售价格。
2017H1公司单位成本较上年增加22.45%,销售价格增加25.32%,单位成本上升幅度小于销售价格幅度,带动了毛利率的上涨。
根据Prismark相关数据,2010年至2020年间,全球覆铜板总产值从97.11亿美元增长至128.96亿美元,年均复合增长2.88%,2020年全球覆铜板销售总额为128.96亿美元,同比增长4.3%。
通讯、计算机、消费电子和汽车电子等应用领域是覆铜板及印制电路板的主要应用领域,合计占比89%。通常,覆铜板占PCB生产成本的20-40%,按30%计算则2025年全球覆铜板产值约259亿美元,2025年中国覆铜板产值约138亿美元。
5G的建设推动了高频高速板的需求:5G建设初期,对于PCB的需求增量直接体现在无线网和传输网上,对PCB背板、高频板、高速多层板的需求较大。
随着5G的高带宽业务应用加速渗透,比如移动高清视频、车联网、AR/VR等业务应用铺开,对于数据中心的数据处理交换能力也将产生较大的影响,2020年以后国内数据中心从向100G、400G超大型数据中心升级,数据通信领域的高速多层板的需求高速增长。
高频板主要代表无线信号高频传输的特殊需求,基材采用高频板材,而高速板主要代表有线数字信号高速传输的特殊需求,基材采用高速板材。
5G基建带来了对PCB的大量需求,5G宏基站是通信领域PCB需求的核心增量来源,5G基站相比于4G基站主要有两方面的的变化,一是采用了Massive MIMO(大规模天线)技术,Massive MIMO 技术可以使用大量天线形成大规模的天线阵列,使基站可以同时向更多用户发送和接收信号,从而将移动网络的容量提升数十倍或更大。
由于Massive MIMO 技术的应用,5G基站将拥有比现在4G基站多得多的天线,更多的天线意味着天线振子、馈电网络系统将使用更多的高频PCB。
二是5G时代基站整体架构将会发生变化,无线侧由4G时代的天线和射频拉远系统(简称:RRU),集成为有源天线(简称:AAU);基带处理单元(简称:BBU)分设为分布式单元(简称:DU)和集中单元(简称:CU)两个部分。
◆ 1)相关PCB板(天线板、射频板、中频板、电源板)的整体用量提升;
◆ 2)PCB集成度的提升带来的单位价值的提升。
5G 通信设备毫米波技术的应用将加速淘汰普通中低频通信材料,大幅增加高频通信材料的需求。在目前 4G 基站中,高频通信材料应用最广泛的设备是基站天线的振子、馈电网络以及 RRU中的功放系统,而其余部分 PCB 板使用的介质材料一般为普通FR-4板。
在 5G 高频通信时代,5G基站中DU(分布单元)、AAU(有源天线处理单元)、CU(集中 式单元)中的大部分元器件均需要采用高频基材,5G单基站使用高频覆铜板的面积相比4G 基站成倍增长。
根据《2021年通信业统计公报》,截止2021年末,全国4G基站数为590万个,5G基站为142.5万个,全年新建5G基站超65万个,根据赛迪顾问发布的《5G终端产业白皮书(2020年)》,5G基站数至少是4G基站的1.2-1.5倍,在综合考虑5G基站布局密度、企业场景应用、运营共建共享等影响基站建设数量等因素条件下,预计全国5G基站约为653-816万座。
2019年12月,工信部原部长李毅中公开表示“全国需要用七年建设600万个5G基站”。
通常,覆铜板占PCB生产成本的20-40%,按30%算则2022-2026年由5G基站建设带来的覆铜板需求分别为23、43、45、40、34亿元。
“东数西算”是在西电东送、南水北调后,中国又一项重要战略工程。国家发改委创新驱动发展中心副主任徐彬在接受媒体采访时说道:“从经济上来看,(东数西算)每年能带动投资4000亿元。”
PCle升级,带来服务器主板向高速PCB板升级。PCle全称是 Peripheral Component Interconnect Express,是一种高速串行计算机扩展总线标准。
经过更新换代,目前电脑设备主流的PCle 标准为2010年发布的 PCle3.0,理论带宽 32GB/s(16 通道双工),传输速率8.0GHz。而2017、2019年分别发布的PCle4.0、PCle5.0带宽达到 64/128GB/s(16 通道双工),速率达到16/32GHz,性能分别翻番。
服务器向高速化升级,为应对高速信号的损耗问题,服务器主板有望向高速PCB板材质演变,有次带来单价覆铜板价值量的提升。
近年来,我国数据中心在机架规模、市场规模方面均保持高速增长:
截至2020年底,我国在用数据中心机架总规模达到400万架,截至目前,已经达到500万。在市场规模方面,我国数据中心市场规模从2014年的372亿元快速增长至2020年的1958亿元,5年年均增速超过30%,根据《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,到2023年底,全国数据中心机架规模年均增速保持在20%左右。按照覆铜板价格占比PCB板价格的30%来计算,则2022-2023年由服务器带来的中国覆铜板需求分别为30、34亿元。
中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟指出,随着“双碳”目标的提出,汽车电动化明显提速,业内普遍认为,到2025年中国汽车的新能源化渗透率有可能会达到25%到27%,或是接近30%。
汽车电子化的深入演进,使得单车 PCB 价值量愈来愈高。
价值量的提高来自两方面:一方面是单车 PCB 面积越来越大,据生益科技公开纪要透露,2018年单车 PCB 用量为 1 平米,未来有望达 3 平米,提升空间达 2 倍;另一方面,随着ADAS(高级辅助驾驶)渗透率提升,ADAS的核心部件毫米波雷达出货量有望攀升,高频PCB 凭借稳定的性能成为毫米波雷达的主要基材,较普通PCB价格更贵,其在单车PCB占比的提升带来整车 PCB 单价的提高。
中国大陆地区覆铜板产量占全球覆铜板产量的比例超过70%,但其中内资厂商的产能占比仅有20%左右。
在高频高速领域,内资覆铜板企业目前的市场占有率较外资、台资企业仍有较大的差距,但内资覆铜板厂商近年来发展迅速,且部分领先企业已呈现出较为鲜明的差异化发展特色。
生益科技综合实力强,在高频覆铜板领域以及高速板中低损耗领域的技术和产业化方面领先于内资同行,华正新材在高频覆铜板领域(特别是 PTFE)有一定的技术优势,中英科技在高频覆铜板领域市占率最高,为6.4%,生益科技为4.8%。
南亚新材则侧重于市场更大的高速板领域,已形成覆盖全系列损耗等级的产品。
高频覆铜板领域最主要竞争对手为美国罗杰斯,罗杰斯是高频通信材料领域的龙头厂商,产品种类丰富,在行业中市场占有率约为64.00%。
江苏生益南通高频工厂于2018年11月进入试生产,高频板于2019年3月底进入批量生产,迎接5G时代的到来。
江苏特材首条产品线是 PTFE 聚四氟乙烯系列的相关产品,后续会逐步增加高频类的碳氢等产品线。
全面建成达产后,将成为年产150万平方米高频通信基板及50万米高频多层板用商品粘结片的专业生产基地,设计年产值可达6.5亿元。