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5G最強(qiáng)核心輔材:LCP!又一個(gè)可以悶聲發(fā)大財(cái)?shù)臋C(jī)會(huì)

   2024-06-24 集賢網(wǎng)8340
核心提示:6月18日,芯片巨頭英偉達(dá)市值達(dá)到3.34萬億美元,超越微軟,首次成為全球市值最高的公司。英偉達(dá)的表現(xiàn)很精彩,背后這家中國LCP材
6月18日,芯片巨頭英偉達(dá)市值達(dá)到3.34萬億美元,超越微軟,首次成為全球市值最高的公司。英偉達(dá)的表現(xiàn)很精彩,背后這家中國LCP材料供應(yīng)商——沃特股份,故事同樣精彩。


沃特股份(002886)成立于2001年,擁有發(fā)明專利300余項(xiàng),榮獲國家級(jí)專精特新企業(yè)。LCP、PTFE、PPA、PPSU、PES、PSU、長鏈尼龍、PPS、PEEK等特種高分子材料從合成到改性的整體配置,可為5G/6G、人工智能、新能源、電子電器、汽車交通、半導(dǎo)體、醫(yī)療健康等行業(yè)提供供應(yīng)鏈自主可控產(chǎn)品。2024年第一季度營收約3.64億元,同比增加5.91%;凈利潤約544萬元,同比增加5.96%


1、解決卡脖子難題,在材料領(lǐng)域聲名鵲起


1999年,從報(bào)業(yè)辭職,先后在深圳做過外企文員、銀行信貸和服裝生意的吳憲最終與丈夫何征一起,拿著2萬元落下自己的事業(yè)之“錨”,創(chuàng)立沃特股份成為董事長,圓了自己的“老板夢”,這是一位深圳創(chuàng)業(yè)者最濃縮的剪影。


沃特選擇了以PPE(聚苯醚)為根本做實(shí)業(yè)。PPE作為電子電氣、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、化工領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,2002年以前還是“卡脖子”材料,若即若離的國外合作伙伴對沃特實(shí)施了銷售封鎖。


留給沃特的選擇只有2個(gè),要么坐以待斃,要么自己做。吳憲很著急,她倔強(qiáng)地想:“只要世界上有的技術(shù),我們國家就能有。只要?jiǎng)e人有的,沃特也一定能有?!?/span>


她馬不停蹄地飛到歐洲各地調(diào)研,組織國外的專家團(tuán)隊(duì)研究對策,最后在技術(shù)路徑上做了突破和創(chuàng)新,成功將“PPE”技術(shù)項(xiàng)目引進(jìn)中國,填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。自此,沃特在材料領(lǐng)域聲名鵲起。近十年來,新能源汽車迎來巨大風(fēng)口,PPE材料成為新能源汽車動(dòng)力電池的核心材料,沃特由此獲得更好回報(bào)。


2、LCP 的加工方法主要包括以下 4 種


(1)注塑成型:注塑成型是 LCP 最主要的成型方法。LCP 不僅具有優(yōu)異的加工流動(dòng) 性,且固化速度快,適用于采用注塑成型方法加工。相對于聚苯硫醚(PPS)和耐高溫尼 龍(HT-PA),制件具有無飛邊等優(yōu)勢。但由于 LCP 分子鏈?zhǔn)莿傂园魻畹?,易于沿流?dòng)方 向取向,從而導(dǎo)致成型制件在平行于流動(dòng)方向與垂直于流動(dòng)方向的性能差異以及熔接痕強(qiáng)。


度較差等缺點(diǎn)。近年來通過模具設(shè)計(jì)等方法在一定程度上改善了熔接痕強(qiáng)度差以及各向異 性等缺陷。


(2)擠出成型:擠出成型方法常用于生產(chǎn)塑料薄膜和管材等。由于 LCP 容易呈各向 異性,采用傳統(tǒng)擠出工藝加工成型 LCP 薄膜在熔體流動(dòng)的橫向方向性能較弱。因此,目前 LCP 一般與其它各向同性的材料,如 PET、乙烯-乙烯醇共聚物( EVOH) 等通過共擠出加 工成型成多層薄膜或者管材。


(3)溶液澆注成型:LCP 具有較低的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性、 優(yōu)異的高頻特性和電絕緣性能,使其在高頻電路基板得以廣泛的應(yīng)用。其中撓性印制板和嵌入式電路板需要布局靈活及高密度的布線,因而對成型工藝要求非常高。傳統(tǒng)的注塑、 擠出等方法難以滿足其工藝要求。住友化學(xué)通過特殊的分子設(shè)計(jì)生產(chǎn) LCP 樹脂,然后溶解 在特殊的溶劑中通過溶液澆注(solvent-cast)成型后可以得到強(qiáng)度和撓性非常好的薄膜。所采用的溶劑不同于目前所常用的含氟苯酚溶劑,可操作性強(qiáng)。而且通過溶液澆注成型后的制件避免了注塑、擠出成型所造成的各向異性的缺陷。同時(shí)可以成型更加復(fù)雜的基材, 且可以混入更多的填料。目前該方法加工成型的 LCP 薄膜制件正在電路板中推廣使用。

(4)吹塑成型:LCP 具有優(yōu)異的耐氣體透過性和耐溶劑性能,可通過吹塑成型成阻 隔性能優(yōu)良的中空成型制品或者薄膜制件,例如汽車部件中的油箱和各種配管。但 LCP 熔 體張力低而導(dǎo)致其垂伸嚴(yán)重,因此通過吹塑成型法制備所需形狀的成型制品有一定的困難。


3、5G 時(shí)代來臨,LCP 需求迎來爆發(fā)

5G 時(shí)代逐步來臨,由于 5G 高頻高速的特點(diǎn),對材料的要求也進(jìn)一步提高,尤其是 在信號(hào)傳輸過程中降低損耗顯得非常重要。LCP 是目前工程塑料領(lǐng)域介電損耗最低的材料, 綜合優(yōu)勢最強(qiáng),我們認(rèn)為未來在基站端和手機(jī)端都將大幅增加 LCP 材料的使用。


手機(jī)端,LCP 模組將有望成為手機(jī)天線端的終端解決方案


在 5G 領(lǐng)域手機(jī)端,LCP 憑借良好的傳輸損耗、可彎折性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率, 是技術(shù)角度上最符合天線要求的材料。


目前 PI 基板 FPC 天線模組仍是目前手機(jī)主流設(shè)計(jì)方案。但是隨著 5G 時(shí)代的來臨, 預(yù)計(jì) MPI 和 LCP 基板的 FPC 將加速替代。以 A 公司為例,在 iPhone8 首次引入 LCP 軟 板的天線方案,2018 年三款機(jī)型 XR/XS/XS max 仍繼續(xù)采用 LCP 天線方案,分別使用 3/3/2 個(gè) LCP 天線。我們認(rèn)為這是 A 公司在為 5G 時(shí)代進(jìn)行提前布局。


目前,MPI 通過調(diào)整配方性能已大幅提升,在 Sub-6GHz 頻譜下與 LCP 性能相當(dāng)(但 在毫米波頻譜下仍有差距),且成本低于 LCP 天線 20-30%。此外,從供應(yīng)鏈的角度而言 目前 LCP 薄膜基本上被日本企業(yè)壟斷,MPI 的供應(yīng)商遠(yuǎn)多于 LCP,從供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和議 價(jià)能力角度,A 公司短期降低了 LCP 天線的數(shù)量;但是考慮到長期國內(nèi)產(chǎn)能的釋放和技術(shù) 的逐步突破,我們認(rèn)為隨著 LCP 膜材的逐步國產(chǎn)化,LCP 基材的軟板的成本將大幅下降, 市場將加速拓展。


根據(jù) Yole 發(fā)布的 5G 發(fā)展路線圖,未來通信頻率將分兩個(gè)階段進(jìn)行提升。第一階段的 目標(biāo)是在 2020 年前將通信頻率提升到 6GHz,第二階段的目標(biāo)是在 2020 年后進(jìn)一步提升到 30-60GHz。在市場應(yīng)用方面,智能手機(jī)等終端天線的信號(hào)頻率不斷提升,高頻應(yīng)用越來越 多,高速大容量的需求也越來越多。為適應(yīng)當(dāng)前從無線網(wǎng)絡(luò)到終端應(yīng)用的高頻高速趨勢, 軟板作為終端設(shè)備中的天線和傳輸線,我們認(rèn)為其中的 MPI 天線可能只是過渡,未來主力 市場將是 LCP 天線。

基站端,LCP 的振子將有望成為主流路線


5G 基站對于振子有更嚴(yán)格的要求:(1)高度集成,主動(dòng)天線單元(AAU)集成 RRU 和 AAU,支持更多天線頻段需提升生產(chǎn)效率,SMT 成為 AAU 的制造工藝,天線振子材料 耐溫超過 260℃。(2)大規(guī)模多入多出(Massive MIMO)及波束賦形天線技術(shù),需要更 多的天線,材料需輕量化,塑料天線振子成為趨勢。(3)毫米波段的電磁波衰減性大,要 求天線振子材料具有低介電損耗。


目前市場上天線振子類型可大致分為三種:金屬壓鑄、PCB 貼片和塑料振子,其中塑 料振子又有 LDS(激光直接成型技術(shù))和選擇性電鍍兩種工藝方案。4G 時(shí)代的天線振子 以金屬材質(zhì)為主,制造工藝以鑄造工藝和鈑金工藝為主,重量和體積較大,信號(hào)傳輸精度 也不能很好地滿足 5G 時(shí)代的要求;而 PCB 貼片雖然重量輕、成本可控,但是面損耗高, 對施工安裝的要求也較高。


而通過改性塑料材料,用注塑成型的方式將天線振子形狀一次性制造出來,再采用特 殊技術(shù)將振子的塑料表面金屬化,與鈑金、壓鑄式工藝相比,3D 塑料振子除了在重量上 具有優(yōu)勢,還能滿足鈑金和壓鑄工藝所不能實(shí)現(xiàn)的精度要求,能較好地適應(yīng) 3.5GHz 以上 的高頻場景,將成為 5G 時(shí)代天線振子的主流方案。


目前主流的振子使用的改性塑料方案以 PPS(聚苯硫醚)為主,相較于 PPS 材料, LCP 材料具有低介電損耗、耐候性好、綜合成本低等優(yōu)勢,未來有望加速進(jìn)入供應(yīng)鏈體系。


4、市場空間超過百億,價(jià)值量上薄膜優(yōu)于樹脂


我們按照手機(jī)端和基站端分別進(jìn)行測算,來測算 LCP 未來市場的需求空間。


我們做了如下假設(shè):

1)手機(jī)端, 2019、2020、2021、2022 和 2025 年,蘋果系統(tǒng)滲透率分別是 50%、 75%、100%、100%和 100%;安卓系統(tǒng)滲透率分別是 0%、7%、14%、21%和 40%;


2)基站端,LCP 振子的市場占有率 2019、2020、2021、2022 和 2025 年分別為 0、 20%、30%、40%和 80%。


LCP 樹脂需求將快速增長,預(yù)計(jì)未來 5 年行業(yè)的總需求量將翻番,其中適合拉膜的高 端牌號(hào)需求將快速增長。


在5G領(lǐng)域手機(jī)端,LCP憑借低且穩(wěn)定的傳輸損耗、可彎折性、尺寸穩(wěn)定性及低吸水率,是技術(shù)方面最符合天線要求的材料。以蘋果公司為例,iPhone8首次引入LCP軟板的天線方案,2018年的三款機(jī)型仍繼續(xù)采用LCP天線方案,分別使用3/3/2個(gè)LCP天線。這是蘋果公司在為5G時(shí)代進(jìn)行提前布局。隨著我國在5G產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展和電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的完整性,對LCP薄膜的需求和用量必將與日劇增,應(yīng)用前景廣闊。


未來 LCP 市場將超過百億,其中 LCP 薄膜的市場空間就超過百億。目前, LCP 薄膜主要的生產(chǎn)企業(yè)仍是國外企業(yè),但是國內(nèi)一些樹脂企業(yè)和拉膜企業(yè)已經(jīng)在進(jìn)行試 樣并取得了良好的效果,目前正在工業(yè)化準(zhǔn)備階段,我們預(yù)計(jì) 2020 年下半年就會(huì)有企業(yè) 形成實(shí)質(zhì)性的銷售。


文章來源: 新材料研習(xí)社,全國能源信息平臺(tái),高分子物理學(xué)

原文鏈接:https://www.xianjichina.com/special/detail_550952.html
來源:賢集網(wǎng)
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