中國濕電子化學(xué)品行業(yè)發(fā)展概況及市場需求分析

中國濕電子化學(xué)品行業(yè)發(fā)展概況及市場需求分析

一、濕電子化學(xué)品種類多，輔助功能強(qiáng)，技術(shù)差異大

濕電子化學(xué)品是指電子工業(yè)使用的專用化學(xué)品和化工材料，其主體成分純度大于99.99%，雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴(yán)格要求的化學(xué)試劑。按用途分類，主要分為通用性超凈高純試劑與功能性材料，其中通用濕電子化學(xué)品是指在集成電路、液晶顯示器、太陽能電池、LED制造工藝中被大量使用的液體化學(xué)品，主要包括過氧化氫、氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、氫氧化銨等；功能濕電子化學(xué)品是指通過復(fù)配手段達(dá)到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需求的配方類或復(fù)配類化學(xué)品，主要包括顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等。以上可以看出：電子化學(xué)品具有品種多、質(zhì)量要求高、用量小、對環(huán)境潔凈度要求苛刻、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、資金投入量大、產(chǎn)品附加值較高等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)隨著微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展越來愈明顯。

《2020-2026年中國濕電子化學(xué)品行業(yè)市場需求潛力及未來前景規(guī)劃報告》數(shù)據(jù)顯示：從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，超凈高純試劑需求量占比達(dá)88%，功能性材料占比達(dá)12%。其中，超凈高純試劑中，占比較大的依次是，雙氧水19%、電子硫酸18%、氫氟酸18%、硝酸16%以及磷酸10%；功能性材料中，占比較大的依次是極性溶液27%、半導(dǎo)體用顯影液23%、半導(dǎo)體刻蝕液19%、面板用顯影液13%、半導(dǎo)體剝離液10%以及緩沖刻蝕液8%。

超凈高純化學(xué)試劑制約半導(dǎo)體等微電子微細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的瓶頸。以半導(dǎo)體生產(chǎn)為例，大規(guī)模集成電路在其生產(chǎn)過程中有幾十道工序，工藝制造過程中的空氣、水、各種氣體、化學(xué)試劑、工作環(huán)境、電磁環(huán)境噪聲以及微振動、操作人員、使用的工具、器具等各種因素都可能帶來污染物，污染物數(shù)量超過一定限度時，就會使集成電路產(chǎn)品發(fā)生表面擦傷、圖形斷線、短路、針孔、剝離等現(xiàn)象。這會導(dǎo)致漏電、電特性異常等情況，輕者影響電路使用壽命，嚴(yán)重時可導(dǎo)致電路報廢。而這些污染物都需要相關(guān)的超凈高純試劑去除。集成電路集成度越高，對高純試劑顆?？刂频囊笤絿?yán)格。一般認(rèn)為，產(chǎn)生集成電路斷絲、短路等物理性故障的雜質(zhì)分子大小為最小線寬的1/4,產(chǎn)生腐蝕或漏電等化學(xué)性故障的雜質(zhì)分子大小為最小線寬的1/10。因此隨著集成電路線寬尺寸減小，對專用化學(xué)品中的金屬雜質(zhì)、塵埃含量、塵埃粒徑等指標(biāo)提出了更高的要求。超凈高純試劑正是隨著集成電路制造業(yè)對產(chǎn)品純度不斷提出嚴(yán)格要求，在通用試劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的純度最高的試劑。為衡量不同濕電子化學(xué)品的“超凈”和“高純”的程度1975年國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織（SEMI）制定了國際統(tǒng)一的超凈高純試劑標(biāo)準(zhǔn)，以對應(yīng)不同線寬的集成電路應(yīng)用。目前國際上制備G1到G4級超凈高純試劑的技術(shù)都已經(jīng)趨于成熟，G5相對技術(shù)門檻較高。

包裝是重要的一環(huán)。濕電子化學(xué)品在運(yùn)輸過程中極易受污染，所以超凈高純試劑的包裝及供應(yīng)方式是超凈高純試劑使用的重要一環(huán)。特別是顆?？刂频南嚓P(guān)技術(shù)，它貫穿于超凈高純試劑生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)氖冀K，包括了環(huán)境控制、工藝控制、成品包裝控制等各個環(huán)節(jié)。

二、三大應(yīng)用領(lǐng)域齊發(fā)力，濕電子化學(xué)品需求持續(xù)增長

1、半導(dǎo)體：大尺寸晶圓廠投產(chǎn)拉動濕電子化學(xué)品需求

2020年國內(nèi)半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品需求量45萬噸

近兩年中國大陸晶圓廠進(jìn)入投產(chǎn)高峰期。隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新興產(chǎn)業(yè)，計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、通信等產(chǎn)業(yè)規(guī)模將持續(xù)增長，大大拉動了對上游集成電路需求，同時，國家信息安全戰(zhàn)略層面不斷加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，我國半導(dǎo)體市場持續(xù)快速增長。2017年以來，中國大陸晶圓廠進(jìn)入投產(chǎn)高峰期，2019年國內(nèi)IC制造業(yè)產(chǎn)值突破2,000億元，近五年復(fù)合增速達(dá)24.28%。2018年國內(nèi)12英寸、8英寸、6英寸晶圓平均產(chǎn)能分別為80.4萬片/月、86.4萬片/月、73.8萬片/月，隨著多座半導(dǎo)體十二英寸廠投產(chǎn)，2019年國內(nèi)12英寸晶圓平均產(chǎn)能將達(dá)到127.5萬片/月，2020年國內(nèi)12英寸晶圓平均產(chǎn)能將達(dá)到150萬片/月。

12英寸晶圓加工主導(dǎo)半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品需求。12英寸晶圓面積是8英寸晶圓的兩倍，但其制造過程中使用的濕電子化學(xué)品達(dá)239.82噸/萬片，是8寸晶圓消耗量的4.6倍，6寸晶圓消耗量的7.9倍，我們測算2018年我國6英寸及以上晶圓生產(chǎn)中消耗各類濕電子化學(xué)品總量約為28.27萬噸，其中12英寸的半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線消耗濕電子化學(xué)品20.98萬噸，約占總消耗量的74.22%。如果再加上6英寸以下半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線所消耗的濕電子化學(xué)品，以及半導(dǎo)體晶圓加工前的硅片加工用濕電子化學(xué)品，我們預(yù)計(jì)2018年我國半導(dǎo)體生產(chǎn)所需濕電子化學(xué)品超過30萬噸。

硫酸、雙氧水是半導(dǎo)體晶圓加工中需求量最大的兩個品種。從具體產(chǎn)品種類看，2018年我國晶圓加工用硫酸、雙氧水、氨水、氫氟酸、硝酸的消耗量分別為8.88萬噸、8.11萬噸、2.29萬噸、1.56萬噸、1.10萬噸，用量最大的硫酸、雙氧水主要用于前道工序的清洗；功能濕電子化學(xué)品中，顯影液、蝕刻液、剝離液的用量分別為2.91萬噸、1.52萬噸、0.47萬噸，顯影液主要為四甲基氫氧化銨顯影液。

2020年國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)濕電子化學(xué)品需求量有望達(dá)45萬噸。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國內(nèi)繼續(xù)保持快速增長，對濕電子化學(xué)品的需求也將保持較高景氣。2018-2020年我國新增11條12英寸晶圓生產(chǎn)線和5條8英寸晶圓生產(chǎn)線，2020年國內(nèi)12英寸晶圓產(chǎn)能將達(dá)到150萬片/月，較2018年提升近70萬片/月，按照80%的產(chǎn)能利用率，我們測算新增12英寸晶圓產(chǎn)量會帶來濕化學(xué)品需求增量16.02萬噸，再加上其他尺寸晶圓擴(kuò)產(chǎn)以及硅片加工的需求，我們預(yù)計(jì)2020年半導(dǎo)體行業(yè)對濕電子化學(xué)品的需求量約為45萬噸，并且未來三年將保持15%以上的增速。

制程節(jié)點(diǎn)的突破將對濕電子化學(xué)品等級提出更高要求。光刻工藝一直是現(xiàn)代集成電路領(lǐng)域最大的難題，在1965年摩爾定律提出后，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直以18個月為周期升級半導(dǎo)體工藝，節(jié)點(diǎn)制程從1000nm演變到了如今的7nm，2019年三星發(fā)布了新一代3nmGAA（閘極全環(huán)），臺積電宣布正式啟動2nm工藝的研發(fā)。因此晶圓代工廠在選擇濕電子化學(xué)品時，會對其純度提出更高要求。目前，8英寸晶圓生產(chǎn)使用的是G3、G4等級濕電子化學(xué)品，12英寸晶圓由于加工方式的改變，對濕電子化學(xué)用量大幅增加，并對濕電子化學(xué)品的等級提出更高的要求，普遍需要G4-G5等級。隨著集成電路制程節(jié)點(diǎn)的突破，G4、G5高等級濕電子化學(xué)品需求占比將逐漸升高。而國內(nèi)濕電子化學(xué)品達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)且具有一定生產(chǎn)量的30多家企業(yè)中，技術(shù)水平多集中在G3以下（國產(chǎn)化率80%），G3及以上的濕電子化學(xué)品國產(chǎn)化率僅約為10%。

2、平板顯示：大陸面板產(chǎn)業(yè)崛起帶動濕電子化學(xué)品需求增長

2020年國內(nèi)平板顯示用濕電子化學(xué)品需求量69萬噸

面板行業(yè)兩大趨勢：全球產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移，小尺寸OLED滲透率快速提升。2015-2019年全球LCD面板出貨量整體保持平穩(wěn)，2019年出貨量為1.44億片，同比略微下降0.43%；但大尺寸LCD面板出貨面積仍穩(wěn)步增長，2019年同比增長5.21%。全球面板產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢，2016年中國大陸面板廠商出貨量首次超越中國臺灣地區(qū)的出貨量，位居全球第二，2017年底國內(nèi)面板產(chǎn)能首次超過韓國位居全球第一，2019年國內(nèi)面板在全球市場的占有率超40%。到2023年中國大陸的面板出貨量占全球的出貨量比例將進(jìn)一步提升，將占全球總產(chǎn)能的55%。相較于LCD面板，OLED作為一種新型顯示面板，具備厚度小、可彎曲、色彩對比度高等優(yōu)點(diǎn)，在智能手機(jī)等小尺寸應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)滲透率的快速提升。2018年全球OLED智能手機(jī)銷量3.70億部，滲透率達(dá)到26.3%。由于柔性AMOLED工藝的成熟、成本將接近LCD，OLED在智能手機(jī)市場將逐漸取代LCD成為共識，CINNOResearch預(yù)計(jì)OLED手機(jī)滲透率在2024年將達(dá)到69.1%。

中國大陸面板產(chǎn)業(yè)崛起，推動國內(nèi)濕電子化學(xué)品需求增長提速。截至2018年底，中國大陸已經(jīng)建成投產(chǎn)的LCD、OLED面板生產(chǎn)線產(chǎn)能分別為1.13億平米、201.80萬平米。由于OLED面板對潔凈度的更高要求以及蝕刻工藝的差別，同等面積OLED面板制造所需要的濕電子化學(xué)品用量比LCD更多。單位面積OLED消耗的濕電子化學(xué)品量約是LCD面板的7倍。隨著多個高世代及OLED面板陸續(xù)產(chǎn)線，國內(nèi)平板顯示用濕電子化學(xué)品的需求不斷增加。2018年我國LCD面板、OLED面板用濕電子化學(xué)品的消耗量分別為29.68萬噸、4.40萬噸，同比增長13.95%、119.61%。從具體產(chǎn)品種類看，剝離液和Al蝕刻液是LCD面板制造中用量最大的兩個品種，2018年國內(nèi)消耗量分別為9.28萬噸和4.86萬噸，而Cu電極工藝的發(fā)展有望帶來Cu蝕刻液的用量大幅增長；OLED面板制造中，剝離液和顯影液的用量占比最高，2018年國內(nèi)消耗量分別為1.93萬噸、1.16萬噸。

2020年國內(nèi)平板顯示行業(yè)濕電子化學(xué)品需求量有望達(dá)69萬噸。京東方、華星光電、中電熊貓等多條高世代面板產(chǎn)線建成投產(chǎn)，將進(jìn)一步增加濕電子化學(xué)品的配套需求。2020年中國大陸LCD面板、OLED面板產(chǎn)能分別達(dá)1.69億平米、1509萬平米。按照80%的產(chǎn)能利用率，我們測算2020年LCD、OLED面板制造對濕電子化學(xué)品的需求量分別達(dá)42萬噸、27萬噸，行業(yè)總需求為69萬噸，2014-2020年復(fù)合增長率為28.15%，我們預(yù)計(jì)未來三年將保持25%以上的增速。隨著平板顯示向高世代發(fā)展趨勢的加快，對產(chǎn)品的良品率、穩(wěn)定性、分辨率以及反應(yīng)時間會有越來越高的要求，相應(yīng)對高世代線用濕電子化學(xué)品提出越來越高的要求。

3、太陽能電池：光伏平價上網(wǎng)打開濕電子化學(xué)品長期空間

2020年國內(nèi)太陽能電池用濕電子化學(xué)品需求量41萬噸

我國太陽能電池片產(chǎn)量持續(xù)增長。光伏太陽能作為資源潛力大，環(huán)境污染低，可永續(xù)利用，且使用安全的可再生能源，其開發(fā)利用受到世界各國高度重視。我國光伏產(chǎn)業(yè)在2013-2018年迅速崛起，已經(jīng)牢牢占據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)高點(diǎn)龍。2018年“531政策”以來，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展陣痛，新增裝機(jī)量下滑、產(chǎn)業(yè)鏈價格劇烈下跌。但受益于海外需求大漲，國內(nèi)電池片生產(chǎn)端仍在持續(xù)增長。2019年國內(nèi)電池片產(chǎn)量為108.6GW，同比上升24.54%，全球市場占比達(dá)83%。替代傳統(tǒng)能源、光伏產(chǎn)品降本是國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)維持增長的驅(qū)動力。2025年國內(nèi)新增裝機(jī)量樂觀預(yù)期可達(dá)80GW、全球新增裝機(jī)量樂觀預(yù)期可達(dá)200GW。從產(chǎn)品類型看，多晶硅電池片價格快速下滑，企業(yè)盈利困難，高效單晶市占率有望呈現(xiàn)不斷提升的趨勢。

氫氟酸、硝酸、氫氧化鉀是太陽能電池片制造中用量最多的品種。單多晶硅電池片用濕電子化學(xué)品的單位消耗量整體接近。從細(xì)分種類看，由于制絨及清洗工藝不同（單晶硅電池片加工為堿制絨、多晶硅電池片加工為酸制絨），單晶硅電池片對氫氧化鉀的用量較大，而多晶硅電池片對氫氟酸、硝酸的用量較大。2018年國內(nèi)太陽能電池用氫氟酸、硝酸、氫氧化鉀的消耗量分別為10.38萬噸、8.24萬噸、3.71萬噸，我們預(yù)計(jì)，隨著單晶市占率的提升，未來氫氧化鉀的用量及占比將進(jìn)一步增加。

2020年國內(nèi)光伏行業(yè)濕電子化學(xué)品需求量有望達(dá)41萬噸。太陽能電池片生產(chǎn)對濕電子化學(xué)品等級的要求較低，只需達(dá)到G1等