(报告出品方/作者:华创证券,张文龙)
一、光学基膜:产业链中高壁垒、高价值量的关键战略原材料
(一)行业简介:基膜成本占比70%,决定成品膜质量
薄膜材料主要分为功能性薄膜和选择性薄膜,其中选择性薄膜主要用于水处理行业,功能性薄膜根据特性不同,又分为电、磁、声、力、热、生物、化学和光学等。光学功能薄膜是指具有特定光学等物理机械特性,并适用于专业用途的柔性高分子薄膜材料,可应用于电子显示、MLCC、窗膜等领域。
光学薄膜是在光学基膜上进行涂层、表面蒸镀、压层、复合、拉伸等二次加工,赋予一定功能和高附加值,光学基膜的成本占到光学膜的70%,其品质在很大程度上决定了光学膜的质量,要求具有高透光率、低雾度、高平滑性、低热收缩率、高表面光洁度和厚度公差小等特点。
聚乙烯醇(PVA)膜,主要用于生产偏光片,是偏光片的核心材料,具有高透明、高延展性、好的碘吸附作用、良好的成模性等特征,按照厚度划分,有75/60/45um等规格,决定了偏光片的偏光性能、透过率和色域等指标。三醋酸纤维(TAC)薄膜,因为PVA膜易吸水、褪色,偏振作用减弱,在其上下各贴附一片TAC膜,起到隔绝空气和水分的保护作用,TAC膜是穿透度最高的高分子材料之一,但具有吸水性且尺寸安定性和表面特性易受环境影响,在制膜过程中因翘曲易发生收卷变形、涂覆起皱、粘合翘边、涂层晶点等问题,因此逐渐被COP/COC/PMMA/PET膜替代。
此外TAC在LCD中还可以用作相位差补偿膜和防反射膜。环烯烃聚合物/环烯烃共聚物(COP/COC)被认为是目前TAC最好的替代材料,拥有比TAC更佳的低吸湿性,与PMMA相当的光学性能和通过率,比PC更加优异的耐热性能,适用于柔性屏幕中,但COC/COP生产难度较大,价格比较昂贵。光学级聚酯薄膜(PET)是最常用的光学基材,由聚酯切片和添加剂母料切片等合成,广泛用于液晶面板、触控面板、柔性显示器等功能性薄膜中,作为预涂底层薄膜,除对透光率、雾度、清晰度、热收缩率、表观质量等有较高要求外,对附着性也有特别要求,价格相对其他基材而言更加低廉。
(二)市场规模和格局:全球集中度较高,日韩美垄断市场
目前光学基膜市场呈现高度垄断格局,主要是日本企业供应全球,美国、韩国和中国台湾企业有一定供应,而中国大陆产量较少,基膜企业数量较少且产能较小。
根据新思界数据,年全球光学级PVA膜需求量为2.8亿平方米,按照24元/平米价格计算,市场规模达到67.2亿元,全球市场被日本企业垄断,日本可乐丽和合成化学占据全球70%市场份额,而中国大陆主要供应商仅有皖维高新,现有产能万平米/年,在建万平米/年,预计年中期投产,国产替代空间达到8万平方米/年。
TAC光学膜,根据立鼎产业研究中心数据,全球TAC光学膜的需求量达到11.52亿平方米,按照25元/平方米价格计算,市场规模达到.1亿元,日本富士、柯尼卡美能达和瑞翁占据全球80%市场份额,中国大陆主要供应商仅有2家,新纶新材和合肥乐凯,新纶新材产能分别为万平方米,合肥乐凯约有1亿平米产线(包括光学聚脂薄膜、高性能聚酯薄膜、TAC膜、光学功能膜等)。
PMMA光学膜,日本住友和东洋钢板占据98%市场份额,国内道明光学有部分产能主要供应公司自身微棱镜膜和复合板材生产,双象股份有8万吨产能可应用于LED领域;COP光学膜主要是由日本瑞翁供应,国内目前尚无产能。
PET基膜目前主要是被美日韩企业把控,中国大陆企业中,康得新、合肥乐凯、裕兴股份、双星新材布局较早,而后东材科技、长阳科技、大东南、斯迪克、洁美科技等逐步进入市场。PET光学基膜是各光学功能膜制备最常用的主要基材,应用领域非常广泛,因此本文在第二部分,将以PET基膜为例,对光学基膜在各领域的市场供需现状和市场空间进行详细测算,对国产化发展水平做出判断。
(三)行业壁垒:技术和人才形成深厚护城河
光学基膜生产壁垒非常高,属于高新技术产业,涉及化学材料配方、高分子材料、光学性能测试、高精密技术装备设计、自动化工艺技术与控制等多学科,目前我国光学膜产业从原材料、配方技术、生产设备、专利和人才储备到客户拓展均有较大完善空间。
1、技术壁垒
光学性能的核心衡量指标是透光率和雾度值,有4个主要影响因素:①添加剂的粒径及其分布、种类、加入量;②工艺条件,PET加工过程中,结晶形态和结晶度不断变化,生产线的设备配置要求能够满足控制结晶度,结晶度会影响基膜的成模性和刚性等性能;③原材料的杂质含量、色相、稳定性,国外生产高档薄膜一般要求原材料定点定牌生产。④车间洁净度要求较高,以增亮膜基膜为例,每10米长的薄膜中表面直径在0.1mm的灰尘数量控制在20个以下,否则视为不合格产品。我国大部分企业生产的光学基膜在产品质量和市场认可度方面仍然与国外品牌有一定差距,高端膜材仍不能完全满足客户需求,还需更多的技术积累。
根据生产难度不同,PET基膜划分为5个类别:普通包装和离保级PET的工艺要求较低;预涂级PET工艺要求较高,需要具备涂附能力良好、表观控制精准,耐温收缩范围稳定的特征,该类PET主要用于制备液晶显示面板用光学基膜;特殊功能PET是指,在光学基膜基础上能够再进行加工、涂布赋予特定功能制备出光学功能薄膜如OCA、MLCC、偏光片离保膜等,该过程中所使用的PET薄膜,需要精确地控制表面粗糙度、设计薄膜配向角、控制洁净度以及预涂层涂布等;生产难度最大的是SRF,即可以替代偏光片TAC的PET膜,需要精确地控制各向异性,消除偏振片、彩虹纹等。目前国内,双星新材、长阳科技、东材科技、裕兴股份、合肥乐凯、恒力石化、激智科技和大东南在预涂级和特殊功能级别PET中有所布局,国内尚无可以替代偏光片TAC膜的PET膜。
光学膜专利布局呈现全球高度集中的特征,主要集中在日本,对中国企业形成较高的技术壁垒以及创新性要求。截至年9月30日,光学膜技术全球专利申请共有项,其中日本专利占比60%,中国次之,申请数量占比15%,但其中有57%都是日、韩、美等国外来华申请,在排名前十的申请企业中,只有2家是中国企业,分别是京东方和TCL。中国基膜专利申请数量占比较低,仅为3%,其中PET、TAC、PVA占中国总专利申请数量比例分别为1.3%、0.9%和0.7%。全球范围看,日本在基膜的专利的市场份额更是高达85%,垄断性显而易见,中国仅占比3%,日本对于光学膜基材的把控是中国企业国产化进程的重要制约因素,形成较高的进入壁垒,使得中国厂商需要更长期、大量的资金、人才、研发等投入产出原创性成果,并形成自己的专利布局。
2、设备壁垒
目前光学膜设备供应商主要是德国布鲁克纳和多尼尔,日本三菱重工(现称制钢所)以及法国DMT,根据大东南和双星新材公司公告,德国布鲁克纳和日本三菱重工的设备最为先进,欧美国家及我国使用的设备大多来自德国布鲁克纳。国内光学基膜企业生产设备多为进口,设备交期长达3-5年,采购回来后需要对其进行调试,以符合公司生产工艺要求和技术参数要求。设备调试时间一般为1-2年,较大程度限制了光学基膜产能投产和扩建速度,单套进口产线的价格也非常高昂,比如双星新材薄膜生产线采购自德国布鲁克纳,价格达上亿元,形成较高资金壁垒。
3、其他壁垒
人才储备方面,光学基膜涉及高分子材料等领域,研发难度较大,而中国大陆光学膜起步较晚,技术积累不足,该领域人才非常稀缺。客户认证方面,一般国内客户的认证时间在3-6个月左右,外资客户的认证时间在6-12个月左右,而中国大陆光学膜生产企业因为起步较晚,市场已被美日韩企业高度垄断,因此进入下游客户体系的难度更高。显示行业具有技术更新迭代较快、所需光学功能膜种类较多的特征,下游客户在选择光学膜供应商时,更加倾向于选择有光学基膜稳定供应的平台型企业,以保证供应链的稳定性,并可根据市场需求变化及时对产线做出调整。(报告来源:未来智库)
二、PET光学基膜:市场供不应求,不考虑进口情形下国内供需缺口达37万吨
(一)需求端:新兴应用驱动增长,预计年市场规模达87亿元
1、显示行业
智能化和万物互联时代,屏幕需求旺盛,全球显示产业出货面积稳步增长,DSCC预计年显示面板出货面积将超过3亿平方米。此外,显示面板为技术高度密集型行业,新型平板显示技术催生新的应用场景,拉动光学功能膜需求量提升,该领域经历了4次技术迭代,从传统CRT到LCD再到OLED,现在发展至超薄、柔性显示,开启新一轮技术革命,OLED/QLED/MiniLED/MicroLED等新型显示技术逐渐完善,带动增亮膜、反射膜、扩散膜、量子点膜、ITO导电膜、OCA光学胶膜等光学膜需求量增长。
(1)TV领域:消费者对于显示效果要求的提升和厂商对于降低成本的追求,驱动TV面板大尺寸化。群智咨询数据显示,-年全球LCDTV面板出货面积增速均高于出货量增速,即使-年供应端受到疫情影响,出货面积仍保持了6.3%/1.7%正增长,年LCDTV对角线尺寸仍保持了1.6英寸增长,高于年1.3英寸增量,预计年全球LCDTV面板出货量同比下降2.3%,而出货面积将实现4.3%增长,电视对角线将增长2英寸。虽然LCDTV出货量增速放缓,但大尺寸化趋势使其仍占据主要优势,预计年50英寸及以上大尺寸面板出货量将达到1.28亿片,占比59%,-年CAGR达6.2%,而50英寸以下面板出货量呈下降趋势,CAGR为-5.9%。
超高清产业发展推动面板大尺寸化成为长期趋势。年3月1日,工信部等部门出台《超高清视频产业发展行动计划(-年)》,提出“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线,4K屏幕分辨率达到×像素,8K屏幕分辨率达到×像素,是4K像素点数量的4倍,适用于大尺寸面板,根据集微网数据,国内4k电视渗透率已经超过70%,8k电视渗透率有望从不到0.5%升至年7%。
DSCC数据显示,未来5年显示面板出货面积中仍是TV占据主要市场,TV出货面积的走向在一定程度上决定显示面板的需求增长情况。与OLED相比,LCD凭借更低的成本优势占据大尺寸面板的主要市场,根据HISMarkit数据,55英寸UHDOLED以60%良率计算,制造成本是LCD面板的2.5倍,假设良率提高到90%以上,成本也是LCD面板的1.8倍,因此目前OLED主要用于智能手机等中小尺寸产品,LCD主要用于TV等大尺寸产品,预计年LCDTV仍将占据88%市场份额。LCD面板拥有背光模组及液晶模组,光学膜的用量高于OLED面板,因此LCD面板需求量的稳定增长及更高的市场份额将利好光学膜需求量的提升。
(2)智能手机及通信:年5G实现商用化,智能手机更新换代和5G通信基站建设成为新的需求增长点。年中国5G智能手机上市并实现商用化,年中国5G手机出货量为1.63亿部,渗透率达到68%,领先于全球发展速度,全球5G智能手机出货量为2.38亿部,渗透率为18%,5G手机的应用引发换机潮,带来新的面板需求,预计年全球5G手机的渗透率将超过60%,-年年复合增长率为%。根据工信部发布数据,预计年中国5G通信基站的数量将超过1台,-年CAGR达到36%,5G手机和基站的建设将带动MLCC的用量,进而拉动对于MLCC离型膜的需求。
(3)汽车电子领域:在新能源汽车销量高速增长驱动下,车载显示屏凭借显示器配置数量增长+显示大屏化成为新的需求增长点。汽车搭配显示屏包括机械仪表、仪表显示屏、中控屏、空调控制显示屏和副驾屏,随着汽车智能化的发展,车载显示屏的面积和用量逐渐增长,常用面板多为LCD液晶屏,显示屏主流尺寸由7-8英寸向10英寸以上演化,根据IHSMarkit数据,年7-8英寸的中控显示屏占比61%,9英寸及以上显示屏占比27%,预计年,9英寸及以上中控显示屏占比将提升至41%,15英寸显示屏数量将达到万套,是现在的3倍,将拉动离保膜、OCA光学胶膜等光学功能膜需求增长。
我们对全球和中国大陆显示面板用PET光学基膜的需求量进行测算,假设每张PET基膜所用面积与面板面积比例为1:1,在一般结构下,可以用到PET光学膜的材料包括,LCD背光模组中的增亮膜、扩散膜和反射膜,偏光片中PET离保膜和TAC膜,以及ITO导电膜,因为面板结构差异较大,其他光学功能膜如减反射膜、补偿膜、量子点膜、OCA光学胶等所用PET基膜未计入在内。我们测算,年全球和中国大陆显示用PET光学基膜需求量为50.2/27.4亿平方米,预计年将达到55.4/35.1亿平方米,CAGR为2%/5.1%。
光学基膜一般是以吨为单位报价,我们把需求量以面积计量的方式换算为重量,PET密度为kg/m,假设光学级PET基膜厚度平均为μm,计算得出全球和中国大陆年全球需求量为70.1/38.2万吨,假设国内光学基膜售价为1万元/吨,市场规模达70.1/38.2亿元,预计年将达到77.3/49亿元。
2、非显示行业
MLCC离型膜,片式多层陶瓷电容器离型膜,是MLCC流延成型的关键材料,由离型膜和有机硅离型剂合成,离型膜基材通常包括PET、PBT、PENT、PBNT等,其中PET是最常用的基材,离型膜在MLCC中的成本占比10%-20%左右。主要应用于陶瓷电容及射频元器件生产过程中,终端应用涉及移动终端、通信设备、汽车、*工、家用电器和物联网等。MLCC在5G和汽车智能化的推动下,市场规模大幅增长,根据中国电子元件行业协会数据,全球MLCC市场规模由年.5亿美元增长至年.9亿美元,5年CAGR为4%;年中国大陆市场规模为.3亿元,预计年增长至.5亿元,CAGR达到5%。
MLCC层数一般为-层,假设MLCC层数平均为层,每层面积为5平方毫米,基材全部为PET,我们测算,年全球MLCC用PET光学基膜需求量为50.4亿平方米,预计年增长至58.9亿平方米;年中国大陆MLCC用PET光学基膜需求量为46亿平方米,预计年增长至53.4亿平方米。转换为吨计量,PET密度为kg/m,离型膜基材的厚度一般为19-50μm,取常用规格38μm,测算得出中国大陆-年MLCC用PET基膜的市场规模为24.4-28.3亿元。
窗膜是一种功能化聚酯复合薄膜材料,一般由8层结构组成,具有隔热、节能、防紫外线和安全保护等功能,主要用于汽车窗膜和建筑窗膜,一张窗膜一般用3张PET光学级基膜。玻璃窗膜对基材要求很高,可见光透过率必须达到90%以上。目前国内建筑窗膜的普及率不高,根据新思界数据,年欧美等发达国家建筑贴膜普及率已经超过90%,而国内尚不足10%,潜在市场需求巨大。
我们主要对用量更大的汽车窗膜进行测算,假设单位乘用车窗膜面积为3.4平方米/辆,单位商用车窗膜面积为5平方米/辆,贴膜率为85%,存量汽车每年的替换率为10%,测算得出年汽车窗膜用PET基膜3.25亿平方米,预计年需求量增至3.78亿平方米,转换为吨计量,转换方法同显示行业,测算得-年汽车窗膜用PET基膜的需求量为4.6-5.3万吨。缺乏建筑玻璃数据,根据双星公司公告,我们假设建筑窗膜用量以4.8%速度增长,测算得出年建筑窗膜用PET基膜为3.1亿平米,预计年增长至3.6亿平米,转换为吨计量,测算得出-年建筑窗膜用PET基膜需求量为4.4-5万吨。
(二)供给端:发力中低端市场,高端领域产能不足
年中国大陆厂商光学级PET基膜设计产能统计为55.8万吨,其中东材科技2万吨和洁美科技1.8万吨于年底投产,预计将有9/3/8万吨产能在Q4//投产。考虑国内企业布局基膜时间较晚,存在良率提升、产能爬坡及客户导入的时间问题,我们假设在乐观/中性/悲观情况下,产能利用率分别为80%/70%/60%,对应产量在41.6-54.2/36.4-47.5/31.2-40.7万吨。我们测算-年PET光学基膜需求量为78.9/83/86.7万吨,年在乐观/中性/悲观情况下,供需缺口达37.3/42.5/47.7万吨,预计年分别达到32.4/39.2/46万吨。
此处强调,因面板结构复杂、有个性化差异,且存在数据获取问题,其他领域如OCA光学胶、量子点膜、减反射膜、AB胶等功能性薄膜所需PET基膜用量未进行测算,未来随着各种新型消费电子产品和新型显示技术的出现,将有更多光学功能性薄膜被研发,从而拉动光学基膜需求增长,因此实际供需缺口或大于此测算值。
根据钟恒新材披露数据,年我国BOPET薄膜出口量接近50万吨,大部分为普通包装印刷膜;进口量在30万吨左右,以MLCC、OCA等高端光学膜基膜为主,整体来看光学基膜市场处于供需偏紧格局。
根据进口数据及光学基膜性能指标对比,我们判断现阶段,国内企业生产光学基膜主要应用于中低端市场,高端市场产能严重不足。全球高端光学基膜生产企业主要为日本东丽、日本三菱化学、日本东洋纺、美国3M以及韩国SKC,国内企业产品与其相比,仍然存在一定差距。(报告来源:未来智库)
三、产能向中国大陆集中,国产化迎来大发展机遇
全球面板产业链转移至中国大陆,下游高需求增速+高国产化率+国际贸易摩擦使得下游厂商对原料自给更加迫切。根据DSCC数据,预计年中国大陆LCD和AMOLED产能占比将分别达到69%/47%,-年需求增速达到7%,超过全球3%增速,全球龙头地位稳固,下游产能规模的扩张和需求高增长导致厂商对上游原料的依赖性逐渐增强。从国产化情况来看,根据头豹数据,背光模组用增亮膜、扩散膜、反射膜的国产化率均达到50%,偏光片和彩色滤光片的国产化率也达到18%/45%,上游光学基膜的国产化是制约中间品产能扩张的关键因素。。
中国大陆下游品牌强势崛起,话语权增强。在TV领域,-年中国一直是全球最大的市场,年被北美市场反超,在TOP10品牌中,中国品牌占据4个,市占率达到38%。在智能手机领域,中国大陆占据全球30%市场份额,Q3全球TOP5品牌占据67%,其中中国品牌有3个,占比33%,可以看出,中国的消费电子市场一方面市场规模逐渐扩大,另一方面本土企业的实力和地位在不断增强。
贸易摩擦及货源不稳定性使得下游厂商对于基膜的自给需求愈加迫切。此外,光学基膜为高壁垒、高价值量的卡脖子材料,美日韩对其垄断性较高,鉴于中美 及日韩 ,具有一定限供断供风险,国家提高对供应链自主性的重视度,根据洁美科技公告,境外市场为保护本国企业竞争力,一般不向中国大陆批量供货,因此基膜供应的稳定性也成为下游企业选择光学膜厂商的重要考虑因素。
光学基膜技术和产品质量取得突破,可满足光学聚酯薄膜预涂底层的性能要求,国内厂商加速产能布局。光学基膜具有3项基本性能:①光学性能,包括折射率、透射率、吸收率、散射和色域等;②力学性能,包括机械强度、与衬底间良好的附着力、适当的应力等;③稳定性能,包括耐受性、渗透性、尺寸稳定性等。其中透光率和雾度值是最核心的指标,雾度越低,透光率越高,基膜品质越优。
年发改委根据《增强制造业核心竞争力三年行动计划(-年)》要求,提出偏光片用光学聚酯基膜透光率要大于88%,雾度小于1%,综合性能满足偏光片配套需求。年12月31日,工信部公布《重点新材料首批次应用示范指导目录(年版)》,对光学级PMMA、光学级TAC、光学级PVA性能做出要求,其中透过率的要求分别为≥90%、≥90%、≥40%;TFT-LCD用偏光片PVA的保护膜,要求更高,全光线透过率≥91%,雾度值≤1%,目前国内尚无企业具备此产能。
年、、年工信部分别发布《HG/T7-光学级聚酯薄膜预涂底层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜》、《HG/T-光学级聚酯薄膜增亮膜用预涂底层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜》和《HG/T-光学级聚酯薄膜(PET)偏光片保护膜》三项行业标准,对不同厚度等PRT光学基膜做出具体光学性能要求,对比国内主要生产企业的产品参数,已有部分产品满足技术指标要求,并应用于背光模组、偏光片离保膜等产品中,但与国外品牌相比在质量和性能方面仍有较大进步空间。
面板厂商处于产业链毛利率洼地,需要降低成本以提升盈利能力,本土品牌光学基膜价格优势凸显。光学膜位于显示面板产业链的上游,用于LCD、PDP、OLED和MicroLED中,凭借高壁垒和高附加值,位于产业链“微笑曲线”中左侧毛利率高地,仅次于玻璃基板,下游面板制造厂商的毛利率位于“微笑曲线”的洼地,整体市场接近饱和状态,技术相对较为成熟,毛利率的提升从依靠提升技水平术和良率水平转变为压缩材料成本,生产成本中材料成本占到77%,其中背光模组占比22%,背光模组中扩散膜、反射片和棱镜片占比18-44%,加上偏光片和彩色滤光片,光学膜相关成本合计占到21-34%,降低材料成本成为面板商提升盈利能力的关键。与国外品牌相比,国内光学基膜厂商在产品价格方面存在较大优势,国内厂商的售价在0.9-1.2万元/吨左右,而进口BOPET价格约为5.5万元/吨,是国内品牌的4-6倍,本土产品价格具有显著优势。此外,下游显示技术更新迭代速度较快,需要上游厂商,在国内厂商产品质量不断提升的情况下,凭借显著价格优势竞争力逐渐增强。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:。