我国电子材料产业发展研究

/张镇/



我国电子材料产业发展研究

/张镇/

电子工业是现代产业发展的支柱，属于战略性基础产业，我国是全球电子产品的消费大国和制造大国。随着我国电子信息产业高速发展，电子材料产业有了长足进步，关键环节取得了重大突破，但也存在巨大的隐忧。

随着《中国制造2025》、“互联网+”等国家战略的推进实施，智能化成为中国制造强国发展趋势，集成电路等电子产品作为智能化产品的基础，将迎来巨大的战略机遇。电子材料作为电子工业重要的生产配套，因其技术和工艺要求高、生产环境要求苛刻、产品更新换代快、资金投入量大，一直是我国电子工业发展的薄弱环节。长期以来，国内电子材料产品仅占全国市场份额的30%左右，且大都集中在中低端市场，高端市场由日本、欧美、韩国及台湾地区的厂商垄断，部分产品的进口依存度甚至高达90%。我国迫切要求改变电子材料产业对外依存度高的现状，尽快提高国产化率水平。

电子材料主要为电子工业生产配套，具有品种多、质量高、用量小等特点。据不完全统计，电子材料产品品种在2万种以上，主要应用于集成电路、分立器件、LED、传感器、LCD、OLED、印刷电路板、太阳能电池等领域。电子材料的质量优劣，不但直接影响电子产品的质量，而且对电子工业有重大影响，电子材料是世界各国为发展电子工业而优先开发的关键材料之一。随着《中国制造2025》、“互联网+”等国家战略的推进实施，智能化成为中国制造业强国发展的必然选择，作为智能化产品的集成电路等电子产品基础，将迎来巨大的战略机遇。电子材料作为电子工业和科学技术发展的物质基础，因其技术和工艺要求高、生产环境要求苛刻、产品更新换代快、资金投入量大，一直是我国电子工业发展的薄弱环节。长期以来，国内电子材料产品仅占全国市场份额的30%左右，且大都集中在中低端市场，高端市场由日本、欧美、韩国及台湾地区的厂商垄断，部分产品的进口依存度甚至高达90%。这就迫切要求改变电子材料产业对外依存度高的现状，尽快提高国产化率水平。

一、产业发展特点

目前，全球电子材料产业市场容量约600亿美元，年均增长率保持在8%以上，是新材料产业中发展最快的领域之一。2015年，我国电子材料产业规模将达到1700亿元，未来将保持10%年均增速。随着我国电子信息产业的飞速发展，与之配套的电子材料产业也将迎来高速发展，成为新材料产业领域中发展速度最快、最具活力的行业之一。

（一）行业寡头垄断特征突出

电子材料产业呈现明显的寡头垄断格局。在某一领域或者系列产品中，全球市场尤其是高端市场基本被陶氏、杜邦、Merck、信越化学、三菱化学、住友化学、东京应化等国际巨头垄断，国内企业仅在封装材料、高纯试剂、基板材料等少数领域的中低端市场占有一席之地，全球竞争格局基本呈现寡头垄断的局面。

（二）上下游紧密联合

电子产品由全产业链协作生产，电子材料企业不仅要提供产品，同时还要与下游企业紧密联合共同研发产品。同时，电子材料产业是电子产业链的前端，其工艺水平和产品质量直接对元器件/部件的功能和性状构成重要影响，客户粘性较高，一般不会轻易更换供应商。另外，电子材料大部分产品占电子产品生产成本的比例相对较小，客户对价格的敏感度不高，增加了客户粘性度。

（三）技术品种复杂

电子材具有品种多、生产工艺复杂、个性化强等特点，产品的配方、加工技术以及工艺条件决定了产品性能和质量。电子材料在电子信息产品的生产加工过程中发挥着重要的作用，其工艺水平的高低和产品质量好坏直接决定了元器件的性能。为了保证产品质量的稳定性，电子材料的研发和生产不仅需要较为精密的试验和检测设备，还依赖于技术人员的专业背景和技术积累，产品配方等非专利性技术一般构成了电子材料制造企业的核心竞争力，而核心配方和技术往往仅为极少数人掌握。

（四）本土化生产大势所趋

随着下游电子产品相关行业向中国转移，制造环节竞争日趋激烈，使用性价比高的国产电子材料产品，降低成本，成为电子制造企业的出路之一，从而也为国内电子材料企业承接产能转移提供了良机。另外，电子材料对于产品纯度、洁净度有很高的要求，且多属于危险品，长途运输不利于产品品质及安全，下游企业倾向就近采购，因此电子材料生产本土化是大势所趋。

二、细分领域发展情况（节选）

（一）超净高纯试剂：进口替代趋势明显

超净高纯试剂是半导体、LCD、太阳能电池、PCB等制作过程中不可缺少的、关键性基础化工材料，其中集成电路用超净高纯试剂用量最大，要求等级较高。按用途分类，超净高纯试剂分为湿法清洗剂、光刻胶配套试剂、湿法蚀刻剂和掺杂、芯片铜互连电镀、剥离液和缓冲液等，主要产品包括硫酸、过氧化氢、异丙醇、氢氟酸、氢氧化铵、盐酸、硝酸和磷酸等。

国内超净高纯试剂企业伴随下游制造业快速发展，主要有上海新阳、苏州瑞红、江化微、润玛电子、多氟多、贵州威顿晶磷、杭州格林达、湖北兴福、浙江凯圣氟化学等企业。其中，上海新阳开发的电镀硫酸铜及添加剂在8～12英寸铜制程中获得应用；湖北兴福磷酸、浙江凯圣氟化学有限公司氢氟酸等也都在8～12英寸工艺认证中取得较好效果，即将投入量产应用。

在电镀液领域， 目前全球芯片铜互连电镀液及添加剂主流供应商为美国乐思化学（Enthone），占据全球80%以上的市场份额，国内芯片铜互连材料需求长期依赖进口。目前国内从事电镀液研发和生产的企业主要有上海新阳，其电镀液等达到8英寸和12英寸集成电路工艺要求，并开始小批量供货。在光刻胶剥离液、清洗液等领域，技术和市场为美国杜邦（Dupont）等少数公司控制，国内高端芯片制造企业产品需求以进口为主。

（二）电子特种气体：中高端特气被国外垄断

电子特种气体主要用在集成电路、平板显示、太阳能电池、光纤维四大领域，其中集成电路领域用量最大。主要应用的有110余种特种气体，常用的有30种。全球电子特种气体主要生产商有美国气体化工（APCI）、美国普莱克斯（Praxair）、日本昭和电工（Showa Denko）、英国BOC、法液空（Air Liquide）公司、日本酸素、日本岩谷气体等。随着我国电子工业对特种气体的不断需求，全球主要的跨国气体公司都纷纷在中国设生产基地，国内高纯气体市场几乎被外资企业垄断。

目前，国内主要研发和生产企业有中船重工第718研究所、江苏南大光电、佛山市华特气体、中昊光明化工研究设计院、洛阳黎明化工研究设计院、大连科利德、苏州金宏、绿菱电子材料、南京特种气体、南京亚格泰新能源、北京华宇同方等十几家企业。近年来，国内电子特种气体企业取得了一定的突破，如NF3、WF6、C2F6等气体已大批量应用于国内8英寸、12英寸集成电路生产线，6N高纯氨已大量用于LED行业。但总体而言，技术水平与高端集成电路工艺要求还有较大差距，企业生产规模较小，产品纯度不高，各批量产品纯度不稳定。

（三）硅晶圆材料：硅片开发迫在眉睫

硅片是生产半导体集成电路晶圆的主要原材料，硅片尺寸越大，硅片上制造芯片数量就越多，从而制造成本就越低。目前12寸硅片的出货量占比超过半数，是目前主流的硅片尺寸。集成电路级的单晶硅片市场格局为寡头垄断，前四厂商占比超过9成。主要由日本厂商垄断，前两位的信越半导体和sumco占比约为60%。未来随着物联网和智能终端的爆发性增长，全球硅片仍将维持稳定增长。

目前国内8英寸和12英寸集成电路用各类硅片仍全部依赖进口，国内大部分半导体硅材料产品以5～6英寸硅片为主，与大尺寸硅片市场需求快速增长的要求形成巨大反差。国内企业中，有研新材、上海新傲科技、浙江金瑞泓科技等公司分别从事8寸硅材料产品晶圆生产和外延，上海新阳投资18亿元建产能15万片/月300mm半导体硅片，预计2017年达产，届时将突破我国高端硅片空白。

（四）镀膜靶材：国内发展迎头赶上

镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统，在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。集成电路、平板显示是用靶材主要应用领域，其溅射产品主要包括电极互连线膜、阻挡层薄膜、接触薄膜、光盘掩膜、电容器电极膜、电阻薄膜等。国际上高端溅射靶材的主要生产商有JX/ Nikko、Praxair/MRC、Honeywell Electronic Materials、Tosoh SMD等。全球平板显示用高纯金属靶材市场主要被奥地利Plansee、美国Starck和日本Hitach metal、Sumitomo所垄断，其中奥地利PLansee和德国Starck是全球最大的钼靶供应商。ITO高端靶材被日本能源、三井矿业、东曹、韩国三星、德国及美国的少数几家公司所垄断。日本能源和三井矿业几乎占据高端TFT-LCD市场用ITO靶材的全部份额和大部分的触摸屏面板市场，每家年供应量达到600吨以上。

（五）封装材料：受制于原材料，国内产品多布局中低端

封装材料是半导体的结构材料，起到半导体芯片支撑、保护、散热、绝缘和与外电路、光路互连等作用。由于半导体封装产业最先向我国转移的产业，目前我国半导体封装产业（含境内外资）占全球的比重超过50%，使我国半导体封装材料的发展比半导体工艺制造化学品进程要快。目前常见的封装材料主要包括塑封料、包封料、底填料、聚合物光敏树脂、陶瓷封装材料、金属封装材料等。

全球封装材料主要的供应商生产商是日本住友电木、日本日立化成、德国汉高、道康宁等，国内企业如江苏中鹏、烟台德邦、无锡创达，主要占据低端塑封料、包封料、硅胶等中低端市场领域。由于国内原材料的纯度及工艺仍处于低端，迫使国内企业大量购买国外的原料，如高端树脂、固化剂、促进剂以及高纯填料等，从而阻碍国内企业的快速发展。

（六）PCB电子材料：产业大而不强

在我国成为电子产品制造大国的同时，全球印制电路板（PCB）产能也在向我国转移。我国是全球第一大PCB制造基地，并已成为推动全球PCB行业发展的主要增长动力。尽管国外企业仍占据高端PCB封装材料市场，但由于PCB化学品材料质量要求略低于集成电路工艺化学品，因此国内产品在部分领域市占率较高，如基板用化学品、PCB电镀液、工艺化学品及焊料等产品，国内企业市占率超过40%，部分产品市占率超过80%。国内从事PCB板用化学品公司有西陇化工、光华科技、宏昌电子、长先新材等。

三、存在问题

（一）产业对外依存度过高

电子工业是现代产业发展的支柱，属于战略性基础产业，我国是全球电子产品的消费大国和制造大国。随着我国电子信息产业高速发展，电子材料产业有了长足进步，关键环节取得了重大突破，但也存在巨大的隐忧。光刻胶、超净高纯试剂、电子特种气体、硅晶圆材料等高端领域一直被美日韩国家所垄断，产业链发展不完整，很多产品对外依存度较高。这不但已经严重制约了我国电子材料产业的快速发展，也极大地影响了国内集成电路、平板显示等电子生产企业的议价能力，国产化配套不足。我国只有将电子材料产业链上的关键核心环节补上，才能摆脱受制于人的局面，确保自主可控发展。

（二）产品层次较低

我国电子材料产业虽面临较为广阔的市场容量，但仍停留在低附加值产品的制造阶段，产品层次较低，其整体实力与国际巨头相比仍存在较大差距。国际巨头把持着核心技术，国内电子材料企业多奋战于中低端市场，微效益、复制化、单一化等产品及效益特征明显。而高端市场，国内企业数量明显不足，占高端市场比重较少。我国电子材料产业必须加快产业升级的步伐，以积极的技术与产品创新，实现整体竞争力的提升。

（三）企业规模偏小

我国电子材料产业企业规模总体偏小，与下游协同发展联结不紧密，对行业有支撑和引导龙头企业作用不够。而美日韩等国电子材料产业的企业多为跨国公司，凭借着雄厚的资金和技术实力，不断开发新产品，形成技术、产品、专利的垄断，这对整体起步较晚的我国电子材料产业的发展形成制约，我国电子材料企业要突破现有的产业格局，需要在研发和市场开拓方面付出巨大努力。

（四）高层次人才匮乏

电子材料横跨多领域， 由化学、物理学、材料科学、电气工程学等多个学科交叉形成，产品之间的专业跨度很大，具有很高的理论和技术要求，具有很高的技术门槛，属于典型的技术密集型产业。我国电子材料产业高层次人才匮乏，研发人员和工程技术人员跨学科的知识结构和研究能力不足，缺少对上下游行业的技术发展状况的了解，人才缺口比较大。

（五）融资压力较大

从产品应用上来看，电子材料品行业又与下游行业紧密结合在一起，形成下游行业的一部分，随着下游应用提高不断的要求产品进行更新换代，企业的研发压力与日俱增，这对我国电子材料企业提出了很高的资金要求。电子材料产业具有高风险、高投入、高回报特性，与金融机构传统的服务对象不同，电子材料企业的普遍融资压力较大。

四、发展建议

（一）出台专项政策

电子材料是电子工业发展的关键核心环节，为确保自主可控发展，摆脱受制于人的局面，需要行业管理部门研究产业发展的关键和薄弱环节，制定产业链线发展路线图，出台专项政策措施，为电子材料产业发展创造良好的外部环境。

（二）扶持龙头企业

发挥龙头企业的支撑和引领作用，通过强强联合、兼并重组，加快培育一批具有一定规模、比较优势突出、掌握核心技术的电子材料企业。鼓励建立产业链协同发展机制，形成以电子产品生产为主体、上下游紧密结合的产业链战略联盟，提高国内电子材料企业对电子产品生产大企业、大项目的配套能力。

（三）提高国际化发展水平

支持国内电子材料企业并购境外新材料企业和技术研发机构，参加国际技术联盟，申请国外专利，开拓国际市场，加快国际化经营。鼓励电子材料企业充分利用国际创新资源，开展人才交流与国际培训，引进境外人才队伍、先进技术和管理经验，积极参与国际分工合作。

（四）加强人才培养

针对电子材料产业人才匮乏的局面，需要加大专业技术人才、经营管理人才和技能人才的培养力度，完善从研发、设计、转化、生产到管理的人才培养体系。鼓励企业与学校合作，培养急需的科研人员、技术技能人才与复合型人才，完善各类电子材料产业人才信息库，构建人才水平评价制度和信息发布平台，加强与国际领先电子材料研究机构交流，加大合作力度，引进领军人才和紧缺人才。

（五）拓宽融资渠道

加强政府、企业、科研院所、高校和金融机构合作，逐步形成“政产学研金”支撑推动体系。制定和完善有利于电子材料产业应用发展的风险投资扶持政策，鼓励和支持民间资本投资电子材料领域，建立电子材料产业基金，支持创新型和成长型电子材料企业。鼓励金融机构创新符合电子材料产业发展特点的信贷产品和服务，合理加大信贷支持力度，鼓励符合条件的电子材料企业上市融资、发行债券。