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[原创] 十二五规划炒作之新材料篇-2

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发表于 2011-1-9 19:16:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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三、重点新材料领域的发展前景和相关上市公司的投资价值分析

3.1 新能源材料
顾名思义,新能源材料就是用于新能源领域的新型材料。新能源材料主要包括太阳能电池材料、二次电池材料、风电材料、核电材料等。这里我们主要介绍太阳能电池材料和二次电池材料,其中又以多晶硅材料和锂电池材料的上市公司为关注重点。

3.1.1
太阳能电池材料太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。随着新能源越来越受到重视,各国也都纷纷出台各种政策扶持太阳能产业。2009年是我国光伏产业的“政策之年”。当年3月,财政部等决定有条件地对部分光伏建筑进行每瓦最多20元人民币的补贴, 7月“金太阳工程”出台,这都促进了光伏发电产业技术进步和规模化发展。

(1)太阳能电池材料的应用和技术发展情况
    太阳能电池材料中,运用最多、技术最为成熟的就是太阳能硅电池材料。硅电池材料在所有太阳能电池材料中的比重超过了90%,特别是在民用领域,使用的几乎都是硅电池材料。根据硅片厚度,可将硅电池材料可分为晶体硅太阳能电池(厚度约为0.5mm)和薄膜硅太阳能电池(厚度约为50μm)。其中,晶体硅太阳能电池占90%左右的市场份额,薄膜硅太阳能电池占比为10%左右。

单晶硅电池材料:技术最为成熟,最高光电转化效率已达24.7%,普通商业化效率为16%-20%,有着最佳的光电转化效率。但单晶硅工艺复杂,高纯硅消耗多,电能消耗大,成本较高,限制了其大规模商业应用。
多晶硅电池材料:技术较为成熟,由于多晶相比于单晶存在晶粒界面和晶格错位等缺陷,导致光电转化效率低于单晶硅。目前最高光电转化效率已突破了20%,普通商业化效率为13%-16%,有着较好的光电转化效率。多晶硅成本低于单晶硅,制造相对简便,节约电耗,为现在商业应用最好的太阳能电池材料,占总的市场份额为60%左右。国内厂商生产的太阳能电池主要以多晶硅为主。
    薄膜硅电池材料:在导电玻璃等基板材料上沉积一层很薄的硅膜,就得到了薄膜硅电池。薄膜硅材料的最高光电转化效率已达16.5%,普通商业化效率为7%-10%,相比于晶体硅电池材料效率较低,且存在缺陷较多、不稳定的问题,技术尚不如晶体硅材料成熟。但薄膜硅由于用硅量少,大大降低了成本,成本为多晶硅的1/3左右。薄膜硅电池生产工艺简单,无污染,耗电量小,适合大规模生产。薄膜硅电池比较轻薄,造型美观,可与建筑形成光伏建筑一体化。有着较强的发展前景,未来市场占有率有望提高一倍达到20%以上。

(2)多晶硅市场的供需情况由于目前太阳能材料市场主要以多晶硅为主,我们主要介绍多晶硅市场的情况。2005年前,多晶硅的价格一直在30美元/公斤左右。从2005年起,由于世界各国对太阳能电池的需求激增,加上多晶硅产能未能及时跟上,价格一路飙升,到2008年最高达到了450美元/公斤。之后,由于金融危机和产能扩张,2009年价格一路下跌到了60美元/公斤,现在维持在50至60美元/公斤之间。预计今年年底之前下降到50美元/公斤以下。
    我国的多晶硅市场也是同样的问题。2008年,我国太阳能级多晶硅的需求为1.66万吨,而我国的产量仅为4729吨,另外3/4需要进口,一度导致多晶硅价格飞涨。截止到2009年底,全球七大厂商产能已达11.5万吨左右,国内现有产能4.4万吨,在建6万吨,预计今年多晶硅需求9万吨,供给将大于需求,这将直接导致多晶硅价格的进一步下调。

(3)未来太阳能硅市场的前景和发展方向太阳能级硅材料是一个技术和资本密集型行业。由于未来产能过剩将带来激烈的竞争,因此,只有控制好成本和提高产品质量才能在竞争中胜出。通常认为,企业年产量在1000吨以上才能形成规模效应,而最佳规模效应产能为2500吨/年。
    另外,多晶硅的生产过程却非常消耗电能,并且会产生副产品四氯化硅。四氯化硅是一种剧毒物质,直接向外排放会导致严重的环境污染。这有悖于太阳能清洁和环保的初衷。为了减少能源消耗和保护环境,一般由两种处理方式:1)改进多晶硅生产技术。国外的做法是采用闭环生产工艺,回收四氯化硅,循环利用,既经济节能又保护环境。而我国缺乏相关技术,很多小型多晶硅生产厂家选择直接排放,严重的污染了周围的自然环境,已经引起了国家的重视。2)大力发展无污染、耗电量小的薄膜硅材料。
基于上述分析,我们认为未来太阳能产业的发展前景和选股逻辑是:
    多晶硅生产企业生产规模在1000吨/年以上(最好是2500吨/年),能够较好的控制生产成本,且能够采用闭环生产工艺,进行循环生产并保护环境;薄膜硅材料的生产企业,有着较为成熟的生产技术。光伏发电材料相关上市公司的比较分析(省财务分析)
    然后我们选择在光伏发电中产业链相对完整的上市公司进行比较分析,重点关注符合前述选股逻辑的在多晶硅生产和薄膜电池材料都有涉足的企业 – 天威保变(600550)。
3.1.2 二次电池材料 -- 锂电池是发展重点
    二次电池是指能够进行多次充电、放电的电池。目前先进的二次电池主要包括镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。其中,锂离子电池由于其具有体积小、能量高、寿命长、环保、无记忆性等特点,成为目前新能源电池的最大热点。
(1)锂电池的主要结构分类锂离子电池最主要的构成材料是正极材料、负极材料、电解液与隔膜。
正极材料为锂盐,其作用是提供自由的锂离子。传统使用的正极材料是钴酸锂,由于制作工艺简单,循环稳定性好,是商用的主流正极材料,目前主要用于手机锂电池等。但由于钴酸锂价格昂贵、环境污染、比容量较低、稳定性不够,无法满足车用动力电池技术要求。而锰酸锂、磷酸锂热稳定性好、资源丰富、价格低廉且无污染,是理想的动力电池正极材料。
目前主流的负极材料是碳石墨材料,作用是储存锂离子。
电解液主要采用锂盐和溶剂所组成,负责锂离子和电子的传输。其中,最关键的是锂盐,目前最适宜的是六氟磷酸锂。
隔膜是液态锂离子二次电池的重要组成部分,其主要作用为隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,让电解质液中的离子在正负极间自由通过,同时防止正负极短路,保护电池的安全。锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜,以及由PP和PE复合的多层微孔膜。
(2)锂电池材料的市场情况和前景 — 锂电池隔膜是关注重点锂离子电池中的正极材料和负极材料我国已经可以生产。电解液国内虽然已基本国产化,但是其中占成本约50%的重要原料六氟磷酸锂还只能从日本进口。目前,隔膜是整个锂离子电池材料中技术壁垒最高、价格最为昂贵的,平均毛利率达到70%左右。世界上只有日本、美国等少数几个国家拥愉赢离子电池隔膜的生产技术和相应的规模化产业。国内隔膜市场80%以上被美、日进口产品占领,如果能实现隔膜材料的国产化,就能极大的降低锂离子电池的价格,从而促进新能源汽车的应用和锂离子电池行业的快速发展。其中我们重点关注的公司是国内目前唯一能够生产锂电池隔膜的上市企业-佛塑股份(000973)。

3.2
光显材料
    3.2.1 LCD材料 LCD是Liquid Crystal Display的简称,中文即为液晶显示,其构造是两片平行的玻璃当中放置液态晶体,同时有许多垂直和水平的细小电线,通电后可控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。与CRT等相比,LCD具有体积小、重量轻、无辐射、不耀眼、抗干扰性好、抗震性能好、有效显示面积大等一系列突出优点,因此在世界范围内正迅速登上主流显示技术的地位。
(1)LCD产业简 LCD产业链分为上游材料、中游面板模组和下游终端应用三个环节。上游材料主要包括玻璃基板、液晶材料、镀膜材料、彩色滤波片和偏光片等;中游面板模组企业目前主要分布于TN-LCD、STN-LCD和TFT-LCD;下游终端应用则包括手机、液晶电视、笔记本和显示屏等。上游材料环节毛利率水平最高。

    DisplaySearch
报告显示,LCD产业链毛利率水平整体形状如一微笑曲线。滤光片和玻璃基板等上游原材料的毛利水平水平最高,可达40%以上;面板模组最低,在10%以下,行业景气差时甚至为负值;下游终端产品的毛利水平则视乎品牌、渠道等因素,毛利率在10%-35%。

   
(2)中国积极推动LCD产业发展,给上游材料环节带来机会
2009年,国家发布《电子信息产业调整和振兴规划》,提出要“突破平板显示面板瓶颈,带动显示产业整体转型。加快自主创新和技术引进,推进结构升级,重点突破面板生产关键技术,支持骨干企业建设6代-8代TFT-LCD和PDP面板生产线,扶持平板显示技术用彩色滤光片、基板玻璃、偏光片、LED背光源、部分生产设备以及材料开发和产业化;支持平板显示模组和彩电整机的一体化开发和生产线建设;推进OLED大尺寸产品的研发。初步形成以自主品牌平板电视为龙头,可控面板为突破口,相对完善的平板显示产业体系。”
   
    此后,政府通过多个高世代面板线建设规划,具体涉及企爷Dň┒健⒐阈拧⑾钠铡EC、龙飞和深超等,台湾友达和奇美等亦提出进军大陆计划。当年,全国共销售自有品牌LCD显示器1555.4万台,同比增长34.6%。

有机构测算,国内那些在建或计划建设的面板项目将带来4000亿元以上面板产值,这意味着400多亿元的偏光片市场需求、240多亿元的玻璃基板需求、700多亿元的背光源需求、50多亿元的液晶材料需求等。

    除此之外,2010年5月8日,发改委办公厅《关于2010年继续组织实施彩电产业战略转型产业化专项的通知》指出,“在TFT-LCD方面,重点支持彩色滤光片(含彩色光阻)、偏光片(含PVA膜、TAC膜)、液晶材料、驱动IC、湿化学品(主要包括刻蚀液、清洗剂、显予撕、光刻胶、光刻胶剥离液)、靶材、背光源(含增亮膜、反射片)等。”

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 楼主| 发表于 2011-1-9 19:16:39 | 显示全部楼层
(3)国内企业在液晶、玻璃基板和偏光片领域争取突破发展
    显而易见,伴随终端应用市场和中游面板模组的快速发展,中国LCD产业的上游材料存在巨大发展机会,凭借区域、成本和政策优势,国内企业已开始在液晶材料、玻璃基板和偏光片等领域争取技术突破。液晶材料作为实现液晶显示的重要原材料,约占面板材料成本的6%左右。液晶的制备过程比较复杂,首先需要将多种液晶中间体经化学反应制成液晶单体,再经过提纯和将近20余种单体混配,经过多次合成步骤调制成液晶材料。由于需要满足纯度和各种参数,其对生产工艺要求非常高,因而,液晶越向下游,要求越高,产品的毛利率和技术壁垒也越高。
    目前全球要液晶材料厂家有三家,分别是得国MERCK、日本智索(CHISSO)和大日本油墨化学(DIC),市场份额分别为60%、25%和10%。但出于成本控制考虑,国际主要液晶材料制造商正在或已经将液晶材料中间生产环节外包,以充分利用专业化分工,提高自身的利润水平。
   

    玻璃基板是构成件的一个基本部件。这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图形,这些图形由图形和外引线图形组成。因此,外引线不能进行传统的锡焊,只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接。如果划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。玻璃基板的生产技术高度复杂与高深,因此全世界只有4家公司能够制造玻璃基板。分别是美国康宁、日本旭硝子、日本电气硝子、日本板硝子。其中美国康宁市场占有率第一,有近50%的份额,日本旭硝子有超过30%的份额,日本电气硝子大约10%,日本板硝子不到10%。日本旭硝子同时还垄断了PDP(Plasma Display Panel 等离子显示板)电视用玻璃基板市场,市场占有率达90%,PDP电视用的玻璃基板比TFT-LCD用的玻璃基板要求耐高温更高。由于液晶显示器近年来产量快速增长,玻璃基板的需求量喜呈现出爆发增长的态势。2009年玻璃基板的出货面积是2002年的十倍以上。
    目前国内方面,A股上市的彩虹股份(600707)也已取得玻璃基板的技术突破,有望在年底前实现批量生产。




    关于偏光片,液晶显示的原理是:将自然光通过偏光片后,变成偏正光,然后再通过液晶分子是否改变偏正光的偏正方向来决定其是否能通过第二块偏光片来实现显示功能。因此,偏光片是液晶面板显示的重要组成部分,每匣块液晶面板都至少需要同等面积的两片偏光片。
    偏光片的技术难度较高,尤其是TFT用偏光片,长期以来主要被日本、韩国、台湾等少数几个厂商垄断,而液晶电视面板用的偏光片只有四家公司能生产。目前国产偏光片产品以低档次的TN和STN为主,主要厂家为深纺织A (000045)、温州侨业、佛山纬达3家企业;但深纺织A也已掌握TFT用偏光片的全套生产技术,正寻求增发以启动相应项目。

    3.2.2 LED材料
LED全称为Light Emitting Diode,中文即发光二极管,是一种能够直接将电能转化为可见光的固态半导体器件。相比传统光源,LED有三大主要优点:1)耗电量节省80%以上;2)使用寿命延长10倍以上;3)发光更加稳定。
    (1)LED产业约70%利润集中于上游材料制备与中游芯片生产领域
    根据生产流程,LED产业可分为上游材料制备、中游芯片生产和下游封装与应用三个部分,其中上游和中游的资金、技术壁垒大大高于下游,导致产业利润的绝大部分(约70%)集中于上游和中游。
    材料制备的最主要两个环节是衬底材料与外延层生长。目前国际上采用的衬底材料主要有蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、ZnO和GaN,但只有前两种得到较大规模的商业化应用,且分别被日本日亚公司和美国Cree公司垄断。而外延片生长皂要依靠生长工艺和设备,这在资金与技术上均存在很高壁垒;目前的主流方法包括VPE和MOCVD等,但相关技术与设备也几乎被得国的AIXTRON和美国的VEECO所垄断。
    芯片生产过程主要包括芯片处理工序、芯片针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤,其中芯片处理工序和芯片针测工序为前段工序,而构装工序和测试工序为后段工序。目前国内企业的芯片生产主要集中在小功率中低端领域,在大功率高端领域还存在技术、量产、质量等方面的问题。模块封装则属于劳动密集型行业,目前发展已很成熟,所需设备(焊线机、分选机)和配套材料(环氧树脂等)价格也不高。而LED应用主要分为LCD背光、数据显示和照明三大类,与上游和中游相比,基本不存在技术难度。
    (2)中国LED产业应用领域发展迅速
    目前我国LED产业主要集中在中低端的芯片生产、封装和应用领域。2009年产业总规模共计827亿元;其中LED芯片产值达到23亿元,较2008年增长25%;LED封装产值为204亿元;LED应用产值为600亿元,同比增长逾30%。
    2009年,液晶面板背光源需求是LED市场主要的成长动力;从笔记本电脑显示面板全面采用LED作为背光源,到液晶电视面板也开始采用LED背光源,LED需求大幅攀升,市场开始全面升温;特别是在大尺寸电视背光源上,无论是三星、LG、瑞轩、夏普、松下等国际大厂,还是国内的海信、TCL、创维、同方等国内厂商,都纷纷推出各种尺寸的LED背光电视,提升搭载LED背光机种的比重。
    DisplaySearch预测,用于液晶电视的LED背光渗透率将从2009年的不到3%增长到2013年的40%,将于2014年超过CCFL背光源,并且渗透率将超过50%;用于液晶电视的LED背光面板有望带动LED产业未来的发展,如三星、LG、夏普和飞利浦等领先品牌都有望在2010年开始大规模生产LED背光液晶电视;因此,用于液晶电视的LED背光面板将会从2009年的360万片增长到2010年的1510万片。


    除此之外,此前国家发改委等六部委联合发布《半导体照明节能产业发展意见》要求,到2015 年,半导体照明节能产业产值年均增长率在30%左右;产品市场占有率逐年提高,功能性照明达到20%左右,液晶背光源达到50%以上,景观装饰等产品市场占有率达到70%以上;企业自主创新能力明显增强,大型MOCVD 装备、关键原材料以及70%以上的芯片实现国产化,上游芯片规模化生产企业3-5 家;产业集中度显著提高,拥有自主品牌、较大市场影响力的骨干龙头企业10家左右;初步建立半导体照明标准体系;实现年节电400亿千瓦时,相当于年减排二氧化碳4000万吨。
    LEDinside预计,在新市场、新应用及LED照明检测标准今年初拍板定案推动下,LED照明市场今年成长幅度将很可观,2007~2012年全球LED照明市场年复合成长率将达28.5%,2012年全球LED照明市场规模可达52.9亿美元;而据飞利浦预测,2020年LED照明将占全体照明市场的90%,传统普通照明只剩下10%的市占率。
    (3)LED原材料企业将极大受惠终端应用快速发展
LED终端应用市场规模的快速增大,决定了市场对LED产业上游原材料的需求也将飞速增长。同时,根据国家《半导体照明节能产业发展意见》,政府对LED产业的重点支持领域包括:1)MOCVD 装备、新型衬底、高纯MO 源(金属有机源)等关键设备与材料的研发;2)氮化镓材料、OLED 材料与器件的基础性研发。《半导体照明节能产业发展意见》并指出,到2015 年上游的大型MOCVD 装备、关键原材料以及70%以上的芯片实现国产化。受惠于此,LED相关原材料企业将迎来巨大发展机会。
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