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一眼悟透PCB

傳感器技術(shù) ? 來源:未知 ? 作者:易水寒 ? 2017-12-21 14:24 ? 次閱讀
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PCB即印刷電路板,主要由絕緣基材與導體兩類材料構(gòu)成,在電子設(shè)備中起到支撐、互連的作用。集成電路電阻電容等電子元件作為個體無法發(fā)揮作用,只有得到印制電路板的支撐并將它們連通,在整體中才能發(fā)揮各自的功能。根據(jù)結(jié)構(gòu)、層數(shù)等不同,PCB可以做出以下分類:

PCB按結(jié)構(gòu)分類

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PCB按層數(shù)分類

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PCB行業(yè)上中下游劃分明確,上游產(chǎn)業(yè)包括玻璃纖維,油墨,銅覆板等原材料供應(yīng)商,中游產(chǎn)業(yè)包括PCB生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商,下游產(chǎn)業(yè)涵蓋多應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)鏈可分為原材料-覆銅板-印刷電路板-電子產(chǎn)品應(yīng)用。

PCB行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

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按下游電子產(chǎn)品的用途劃分,PCB可運用于消費電子、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通訊、工控醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。在消費電子領(lǐng)域PCB運用于手機、家電、無人機VR設(shè)備等產(chǎn)品中;在汽車電子領(lǐng)域PCB運用于GPS導航、汽車音響、汽車儀表盤、汽車傳感器等設(shè)備中;在網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域PCB運用于光模塊、濾波器、通訊背板、通訊基站天線等設(shè)備中;在工控醫(yī)療領(lǐng)域PCB運用于工業(yè)電腦、變頻器、測量儀、醫(yī)療顯示器等設(shè)備中;在航空航天領(lǐng)域PCB運用于飛行器、航空遙感系統(tǒng)、航空雷達等設(shè)備中。

PCB在下游各領(lǐng)域中的運用

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經(jīng)過幾十年的發(fā)展,PCB行業(yè)已成為全球性行業(yè),但近幾年總產(chǎn)能呈現(xiàn)低速發(fā)展趨勢。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2016年全球PCB市場產(chǎn)值達到542億美元,雖相比2015年的市場產(chǎn)值下降2%,但仍是電子元件細分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)。未來在全球電子信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的帶動下,全球PCB市場有望維持2%左右增速。

全球PCB行業(yè)產(chǎn)值

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中國PCB行業(yè)產(chǎn)值

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產(chǎn)業(yè)東移大趨勢,大陸一枝獨秀。PCB產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移,而亞洲地區(qū)產(chǎn)能又進一步向大陸轉(zhuǎn)移,形成了新的產(chǎn)業(yè)格局。在2000年以前,全球PCB產(chǎn)值70%分布在歐洲、美洲(主要是北美)、日本等三個地區(qū)。而隨著產(chǎn)能轉(zhuǎn)移的不斷進行,現(xiàn)在亞洲地區(qū)PCB產(chǎn)值接近全球的90%,是全球PCB的主導,而中國大陸成為了全球PCB產(chǎn)能最高的地區(qū)。同時,亞洲地區(qū)內(nèi)產(chǎn)能在近幾年內(nèi)呈現(xiàn)出由日韓及***地區(qū)向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢,使得大陸地區(qū)PCB產(chǎn)能以高于全球水平5%~7%的速度增長。2017年中國PCB產(chǎn)值將達到289.72億美元,占全球總產(chǎn)值的50%以上。

中國PCB進出口情況

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PCB產(chǎn)值向大陸轉(zhuǎn)移

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歐美以及***地區(qū)PCB產(chǎn)能向大陸地區(qū)持續(xù)進行轉(zhuǎn)移,主要原因有以下三點:

1.西方國家環(huán)保政策趨嚴,相對高排放的PCB行業(yè)被迫轉(zhuǎn)移。印刷電路板含有重金屬的污染物,制造過程中難免造成局部環(huán)境污染。在歐美地區(qū),政府對PCB廠商的環(huán)保要求高于國內(nèi)。在嚴苛的環(huán)保標準下,企業(yè)需要建立更完善的環(huán)保制度,這將導致企業(yè)環(huán)保支出的增加,使得管理費用增加進而影響企業(yè)利潤水平。因此歐美廠商只保留軍事、航空航天等高技術(shù)且機密性強的PCB業(yè)務(wù)以及小批量快速板等業(yè)務(wù),而不斷減少高污染、低毛利的PCB業(yè)務(wù)。這一部分業(yè)務(wù)的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到了環(huán)保要求相對寬松,環(huán)保支出相對較低的亞洲地區(qū)。嚴格的環(huán)保政策同時也阻礙了新產(chǎn)能的釋放。PCB廠商通常通過擴張原有廠房或新設(shè)廠房來擴大產(chǎn)能。但一方面,環(huán)保條款的限制加大了廠房選址的難度;

另一方面,成本的提高使得項目預期的收益率降低,削弱項目可行性,增大了募資的難度。歐美廠商投資新項目的速度受限于以上兩點原因而低于亞洲廠商,進而釋放新產(chǎn)能相對較少,在PCB產(chǎn)能上持續(xù)落后于亞洲地區(qū)。

2.大陸市場以相對低廉的勞動力成本獲取價格優(yōu)勢,西方廠商在價格戰(zhàn)中趨于劣勢。大陸市場勞動力成本有著相對低廉的優(yōu)勢,雖然在近年內(nèi)已經(jīng)逐步提升,但仍然遠低于歐美發(fā)達國家水平,同時也低于日韓地區(qū)水平。大陸地區(qū)廠商憑借自身在環(huán)保支出與人工成本上的優(yōu)勢,能以相比其他地區(qū)廠商更低的價格來獲取競爭優(yōu)勢,進而擴大市場份額。

3.中國成為全球最大的消費電子產(chǎn)品市場,上下游產(chǎn)業(yè)鏈完整配套PCB產(chǎn)業(yè)需求。近十年來,我國電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。2015年中國全年消費電子信息制造業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入11.1萬億元,達到全球第一。PCB作為最接近終端產(chǎn)品的載體之一,在大陸地區(qū)的需求量將隨著下游終端產(chǎn)品的火爆而持續(xù)增長。與此對應(yīng),大陸地區(qū)供給端也形成了“從銅箔,玻纖,樹脂,再到覆銅板,最后制成PCB”的完整產(chǎn)業(yè)鏈,能配套不斷增長的生產(chǎn)需求。因此在需求推動下,行業(yè)產(chǎn)能順利向大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移。

目前,中國已經(jīng)形成了以珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)為核心區(qū)域的PCB產(chǎn)業(yè)聚集帶。據(jù)CPCA統(tǒng)計,2013年國內(nèi)PCB行業(yè)企業(yè)數(shù)量約1,500家,主要分布在珠三角、長三角和環(huán)渤海區(qū)域,長三角和珠三角兩個地區(qū)的PCB產(chǎn)值占中國大陸總產(chǎn)值的90%左右。中西部地區(qū)PCB產(chǎn)能近年來也擴張較快。近年來,部分PCB企業(yè)由于勞動力成本提升,將產(chǎn)能從珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)遷移到基礎(chǔ)條件較好的中西部城市,如湖北黃石、安徽廣德、四川遂寧等地。而珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)利用其人才,經(jīng)濟,產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,不斷向高端產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品方向發(fā)展。

中國PCB產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布

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PCB下游多領(lǐng)域,受單一應(yīng)用影響小。未來很長時間內(nèi),PCB在電子產(chǎn)品中仍具有不可替代性??傮w而言,全球領(lǐng)域PCB主要在電腦、通訊、消費電子領(lǐng)域存在大規(guī)模應(yīng)用,三者市場規(guī)模占整個PCB應(yīng)用規(guī)模的70%,并延伸至汽車、軍工等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)中心向著高速度、大容量、云計算、高性能的特性發(fā)展,IP、移動寬帶、網(wǎng)絡(luò)視頻、云服務(wù)等多方面的數(shù)據(jù)量激增增加了數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流量,同時也拉動了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需求。據(jù)IDC的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2016年全球的數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達到452億美元,增長率為17%。而中國數(shù)據(jù)中心增長明顯快于全球步伐,2016年規(guī)模為714.5億人民幣,增長率達到37%,占比由2010的8.6%提升到2016年24.3%。

PCB下游各領(lǐng)域產(chǎn)值預測(百萬美元)

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中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模(億元)

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全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模(億美元)

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在高端服務(wù)器所需要的各種PCB產(chǎn)品中,HDI板需求相對較高。HDI技術(shù)主要是對印制電路板孔徑的大小、布線的寬窄、層數(shù)的高低等方面的要求,是實現(xiàn)PCB高密度化的關(guān)鍵。當前HDI板在國內(nèi)市場的份額處在逐步上升階段,但仍與傳統(tǒng)多層板的產(chǎn)能存在巨大差距。隨著用戶對數(shù)據(jù)中心承載流量及傳輸速度要求的提升,服務(wù)器的需求將拉升HDI整體需求水平。

高端服務(wù)器中的HDI卡

服務(wù)器中PCB的運用

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中國PCB市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化

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在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,智能手機、平板電腦和可穿戴設(shè)備向著輕量化、小型化、多模組、可穿戴的特點發(fā)展,基于HDI布線相對普通多層板的密度優(yōu)勢,這些產(chǎn)品對HDI板的需求量將增大。移動電子產(chǎn)品的輕薄化要求使得主板空間縮小,要求有限的主板上能承載更多的元器件。與傳統(tǒng)多層板相比,HDI采用積層法制板,運用盲孔和埋孔來減少通孔的數(shù)量,節(jié)約PCB的可布線面積,大幅度提高元器件密度,因而在智能手機中迅速替代了原有的多層板。智能手機等移動電子產(chǎn)品的火爆也將帶動FPC板的需求量上升。FPC即柔性印刷線路板,是以撓性覆銅板為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳可撓性的印刷電路板,是用于連接電子零件用的基板,也是電子產(chǎn)品信號傳輸?shù)拿浇椤T谝苿与娮赢a(chǎn)品智能化,輕薄化的趨勢下,F(xiàn)PC密度高、重量輕、厚度薄、耐彎曲、結(jié)構(gòu)靈活、耐高溫等優(yōu)勢將助其被廣泛運用。

FPC的優(yōu)點

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FPC在智能手機的顯示模組、觸控模組、指紋識別模組、側(cè)鍵、電源鍵等板塊中優(yōu)勢明顯。新款蘋果手機中使用了約14-16塊FPC,與其他PCB材料合計占成本中的15美元。華為、OPPO、vivo等國產(chǎn)手機廠商也紛紛提升高端旗艦機中FPC的用量,用量目前約為10-12塊,未來用量有望在高端化趨勢下不斷提升。

“原材料漲價+環(huán)保督察”下集中度提高,龍頭廠商迎契機原材料漲價推動PCB價格上漲。

iPhone中FPC的應(yīng)用場景

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中國FPC行業(yè)市場規(guī)模

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PCB行業(yè)原材料主要包含玻璃纖維紗,銅箔,覆銅板,環(huán)氧樹脂,油墨,木漿等,其中覆銅板由銅箔,環(huán)氧樹脂,玻璃纖維紗等原材料加工制成。PCB營業(yè)成本中原材料成本占比較大,接近60%。PCB的產(chǎn)業(yè)鏈從上至下依次為“原材料—基材—PCB應(yīng)用”,上游材料包括銅箔、樹脂、玻璃纖維布、木漿、油墨、銅球等,其中銅箔、樹脂和玻璃纖維布是三大主要原材料;中游基材主要指覆銅板,可分為剛性覆銅板和撓性覆銅板,其中剛性覆銅板又可根據(jù)增強材料進一步分為紙基覆銅板、復合材料基覆銅板和玻纖布基覆銅板;下游則是各類PCB的應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)鏈自上而下行業(yè)集中度依次降低。

PCB產(chǎn)業(yè)鏈上中下游示意圖

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產(chǎn)業(yè)上游:銅箔是制造覆銅板最主要的原材料,約占覆銅板成本的30%(厚板)和50%(薄板)。銅箔的價格取決于銅的價格變化,受國際銅價影響較大。銅箔是一種陰質(zhì)性電解材料,沉淀于電路板基底層上,它作為PCB的導電體在PCB中起到導電、散熱的作用。玻璃纖維布也是覆銅板的原材料之一,由玻纖紗紡織而成,約占覆銅板成本的40%(厚板)和25%(薄板)。玻纖布在PCB制造中作為增強材料起到增加強度和絕緣的作用,在各類玻纖布中,合成樹脂在PCB制造中則主要作為粘合劑將玻璃纖維布粘合到一起。

厚覆銅板材料成本構(gòu)成

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薄覆銅板材料成本構(gòu)成

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銅箔生產(chǎn)行業(yè)集中度高,行業(yè)龍頭議價能力強。PCB生產(chǎn)所使用的銅箔主要采用電解法制成,電解銅箔的工藝流程較長,加工要求嚴格,存在資本和技術(shù)壁壘,歷經(jīng)數(shù)次整合后行業(yè)集中度較高,全球銅箔前十大生產(chǎn)商占據(jù)73%的產(chǎn)量,對整個銅箔行業(yè)的議價能力較強,上游原材料銅的漲價可向下轉(zhuǎn)移。

全球前十大電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量占比

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漲價傳導第一步:原材料漲價疊加產(chǎn)能向鋰電轉(zhuǎn)移,銅箔價格持續(xù)上行。在銅價不斷上漲的趨勢下,加以銅箔市場供應(yīng)持續(xù)緊張,銅箔價格從去年起呈持續(xù)攀升的狀態(tài)(不考慮17Q2產(chǎn)業(yè)鏈去庫存的階段)。與此同時,受環(huán)保監(jiān)管、廢紙成本上漲等因素影響,木漿紙價格也不斷上漲。

另一原材料玻璃纖維的廠商在風電、熱塑等行業(yè)需求的拉動下,憑借著供應(yīng)商產(chǎn)能集中帶來的議價能力拉高價格。近期,玻璃布供應(yīng)短缺又使其價格得以進一步上漲。環(huán)氧樹脂相對以上原材料價格變動相對平穩(wěn)。2016年,由于國家新能源戰(zhàn)略,造成鋰電池需求大增,PCB生產(chǎn)中的關(guān)鍵原料電解銅箔生產(chǎn)者將15%以上的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到鋰電池上,導致自2016年下半年以來,PCB上游覆銅板、銅箔等原材料持續(xù)漲價。

2016以來的電解銅現(xiàn)貨價格走勢

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厚覆銅板成本構(gòu)成

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薄覆銅板成本構(gòu)成

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半年內(nèi)銅價呈上升趨勢

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木漿紙價格指數(shù)呈上升趨勢

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產(chǎn)業(yè)中游:覆銅板是PCB制造的核心基材。覆銅板是將增強材料浸以有機樹脂,一面或兩面覆以銅箔,經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料,擔負著(PCB)導電、絕緣、支撐三大功能,是一類專用于PCB制造的特殊層壓板,覆銅板占整個PCB生產(chǎn)成本的20%~40%,在所有PCB的物料成本中占比最高,玻纖布基板是最常見的覆銅板類型,由玻纖布作為增強材料,環(huán)氧樹脂為粘合劑制成。

覆銅板構(gòu)造示意圖

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漲價傳導第二步:由于覆銅板產(chǎn)業(yè)集中度較高,定價權(quán)基本在龍頭企業(yè)手中,因此原材料漲價的情況下,覆銅板企業(yè)可及時進行價格傳導,將成本壓力轉(zhuǎn)移至PCB生產(chǎn)商中。綜合以上原材料的價格變動,覆銅板從2016年8月起開始價格上漲勢態(tài),除去在2017年3-6月略有降價外,其余時間內(nèi)價格不斷攀升。從去年各大覆銅板廠商的漲價趨勢來看,漲價潮還將持續(xù)。覆銅板龍頭建滔積層板于2017年9月6日再度提價,其中FR4覆銅板漲價幅度高達20元每張,行業(yè)其他企業(yè)也有望跟隨提價。

覆銅板建韜2017年來頻頻漲價

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同時,在制造PCB過程中需要用到的液態(tài)感光阻焊油墨,液態(tài)感光線路油墨價,稀釋劑等產(chǎn)品的價格也頻頻上漲,在產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)各種原材料成本上升的環(huán)境下,PCB成本長期看將維持上升勢態(tài)。產(chǎn)業(yè)下游:傳統(tǒng)應(yīng)用增速放緩,新興應(yīng)用將成為新增長點。PCB下游中傳統(tǒng)應(yīng)用的增速放緩,而新興應(yīng)用中,隨著汽車電子化程度不斷提升,4G的大規(guī)模建設(shè)以及未來5G發(fā)展帶動通訊基站設(shè)備的建設(shè),汽車PCB和通訊PCB將成為未來新增長點。

4層PCB材料成本構(gòu)成

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漲價傳導第三步:PCB大廠可有效將漲價壓力傳導至終端,完成閉環(huán),保證自身毛利水平。龍頭公司通過持續(xù)優(yōu)化管理流程,提升營運能力,在多方面積累優(yōu)勢應(yīng)對環(huán)境變化。采購端、生產(chǎn)端以及管理組織能力方面積累的優(yōu)勢均有助于降低生產(chǎn)成本、提高效率。

PCB價格隨銅覆板提價后上漲

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印刷線路板生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定的廢水、廢氣及固體廢物等。為控制日益嚴重的污染問題,中國對工業(yè)污染源排出的廢氣、廢水和廢渣(簡稱“三廢”)的容許排放量、排放濃度等所作相關(guān)規(guī)定,其中對印刷電子板制作過程中的三廢問題提出了具體的標準要求。

PCB廢水排放標準

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2015年7月,中央深改組第十四次會議就審議通過《環(huán)境保護督察方案(試行)》,明確建立環(huán)保督察機制。在兩年時間內(nèi),通過四批環(huán)保督察,環(huán)保風暴已經(jīng)無死角覆蓋31個省份,共罰款12.7億多元,拘留1489人,約談17174人,問責16878人。PCB小廠商為降低成本而缺乏科學合理的污染控制手段,成為環(huán)保督察的重點對象之一。領(lǐng)軍龍頭為應(yīng)對高環(huán)保標準與嚴格的環(huán)保督察,建立了專門的環(huán)境保護部門,制定相關(guān)的環(huán)保制度,并不斷增加、改造公司的環(huán)保工程及環(huán)保設(shè)備,對各類污染物分別采取有效的治理措施,以小規(guī)模投入贏取長效政策紅利。

全球印刷線路板行業(yè)高度分散,生產(chǎn)商眾多,但尚未出現(xiàn)市場主導者,全球排名前十的PCB廠商合計市場占有率不到35%,排名第一的企業(yè)市場占有率不到6%。據(jù)中國印制電路行業(yè)協(xié)會2016年的統(tǒng)計,中國大陸地區(qū)PCB生產(chǎn)企業(yè)約1500家,其中排名前十的企業(yè)營收能力差異不大,呈整體體量偏小的特點。1500家企業(yè)中僅有137家PCB企業(yè)營收過億,大部分企業(yè)屬于低營收能力的小型生產(chǎn)商,PCB行業(yè)呈現(xiàn)出高度分散的競爭格局。

整體而言,大陸PCB行業(yè)同樣處于集中度較為分散的競爭狀態(tài),依靠價格和少數(shù)中小客戶的三線廠商數(shù)量較多。原材料價格上漲與環(huán)保督察趨嚴的大背景下,PCB行業(yè)洗牌帶來集中度提升。小廠商對下游議價能力弱,難以消化上游漲價,經(jīng)營會愈加困難,甚至出現(xiàn)拿不到原材料的情況。中小型PCB企業(yè)將會因為利潤空間的不斷收窄而退出,而在此輪PCB行業(yè)洗牌過程中,龍頭公司擁有技術(shù)、資金優(yōu)勢,有望通過擴充產(chǎn)能、收購兼并、產(chǎn)品升級等方式實現(xiàn)規(guī)模擴張,憑借其高效的生產(chǎn)流程,優(yōu)秀的成本把控立足,直接受益行業(yè)集中度提升。行業(yè)有望回歸理性,產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)健康發(fā)展。此外,龍頭公司受益技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢,在稅率水平上也占據(jù)優(yōu)勢。被認定(復審)合格的高新技術(shù)企業(yè),自認定(復審)批準的有效期當年開始,可申請享受企業(yè)所得稅優(yōu)惠,高新技術(shù)企業(yè)所得稅減免稅優(yōu)惠政策,適用稅率為15%。行業(yè)龍頭公司稅收優(yōu)惠金額年均達數(shù)千萬元,占當期利潤比重明顯。

大陸PCB行業(yè)集中度提升

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5G是第五代通信技術(shù),是第四代通信技術(shù)(4G)的延伸,5G的各項技術(shù)指標相比4G都要大幅提升。1G產(chǎn)生于1980年代,只支持語音通話,2G實現(xiàn)了短信服務(wù),3G憑借其較高的傳輸速度使移動互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實,4G產(chǎn)生于2009年,4G在高速移動性的環(huán)境下要達到100Mbps的速率,在低速移動的環(huán)境中要達到1Gbps的速率,實現(xiàn)了移動寬帶互聯(lián)。而5G在4G的基礎(chǔ)上,各項技術(shù)指標都要大幅度提升。其中,峰值傳輸速度達到20Gbps,延遲降低到1ms,連接密度達到106/km2,移動性達到500km/h,流量密度達到10Mbps/m2。

通信技術(shù)的演進

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面對5G各種應(yīng)用場景對于連接速度、延時、連接密度、覆蓋程度和功耗的不同要求,5G需要部署在多個頻段,因此需要使用頻譜更寬裕且?guī)捀鼘挼暮撩撞úǘ危?0GHz以上)進行通信。為了解決毫米波傳輸距離短的問題,傳統(tǒng)的宏基站部署模式將會向宏基站-小基站-家庭基站相結(jié)合的多層次的超密組網(wǎng)模式改變,大規(guī)模天線技術(shù)(MassiveMIMO)通過大幅度增加基站與終端的天線數(shù)量來提高頻譜效率,降低延時。

5G帶來基站建設(shè)由宏基站向小基站轉(zhuǎn)變

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由于毫米波的工作頻率較高,5G新建通訊基站對高頻電路板有著大量的需求。高頻電路通常是指工作頻率在1GHz以上的電路,高頻電路板的特性必須滿足兩個要求:

1.介電常數(shù)必須小且穩(wěn)定,通常是越小越好,高介電常數(shù)容易造成信號傳輸延遲。

2.介質(zhì)損耗必須小,這主要影響到信號傳送的品質(zhì),介質(zhì)損耗越小信號損耗也越小。這兩點對高頻PCB的制造工藝要求非常高,因此高頻PCB的技術(shù)壁壘較高,利潤率也遠高于其他的傳統(tǒng)PCB產(chǎn)品。毫米波發(fā)展推進千萬數(shù)目級別的小基站建設(shè)。5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可達20Gbps,是4G峰值的200倍,更高傳輸速度的實現(xiàn)需要更高的頻段,但更高頻段的電磁波覆蓋范圍更小,信號滲透力越弱,這就意味著運營商要部署更多的基站,相較于4G時代百萬級別的基站數(shù)量,5G時代基站規(guī)模有望突破千萬級別。未來幾年通訊運營商的持續(xù)投入將帶來市場需求持續(xù)增長。

近5年全球無線通信資本支出情況

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基站升級換代,5G為企業(yè)通訊板帶來增長空間。隨著5G商用的到來,通訊基站的大批量建設(shè)和升級換代將對企業(yè)通訊板有著海量的需求,對PCB有著海量升級替換需求。

2019~2023年5G基站建設(shè)預測

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由于汽車復雜的工作環(huán)境,汽車PCB對可靠性的要求極高,其次是汽車行業(yè)有召回制度,廠家需要承擔產(chǎn)品出錯的風險,規(guī)模小的廠家無力承擔,所以會被排除在外。而且車用PCB的準入門檻高,必須要經(jīng)過一系列的驗證測試,認證周期長,而一旦通過認證,則廠商一般不會輕易更換供應(yīng)商,訂單相對穩(wěn)定。

全球前十大汽車PCB企業(yè)(排名公司國家/地區(qū)汽車PCB營收(百萬美元))

1、敬鵬工業(yè)中國***545

2、TTMtechnologies美國430

3、CMK日本390

4、MeikoElectronics日本380

5、建滔化工中國香港300

6、NipponMektron日本290

7、KCEElectronics泰國265

8、健鼎科技中國***225

9、AT&S中國香港191

10、滬電股份中國大陸158

汽車電子化大勢所趨,拉動汽車PCB高速增長。隨著汽車工業(yè)進程的不斷推進,汽車已經(jīng)由過去完全的機械裝置演化成了機械與電子相結(jié)合,電子技術(shù)在汽車中的運用不斷增加,使得汽車的舒適性、安全性、娛樂性的提高,滿足了人們多樣化的需求。汽車已經(jīng)由過去一個單純的交通工具變成了一個具有交通、娛樂、辦公等多種功能的綜合平臺,汽車電子在整車制造成本中的占比不斷提升,汽車電子的市場規(guī)模也在不斷擴大。

中國汽車電子市場規(guī)模及預測

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汽車PCB市場規(guī)模及預測

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汽車電子主要可分為兩大類:車體電子控制系統(tǒng)和車載電子控制系統(tǒng)。車體控制系統(tǒng)又可分為發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和底盤控制系統(tǒng),車體控制系統(tǒng)使得汽車機械系統(tǒng)與電子裝置進行結(jié)合,充分發(fā)揮電子產(chǎn)品的優(yōu)勢,提高機械系統(tǒng)的性能,機電結(jié)合保障汽車的行駛更加安全、平穩(wěn)。車載電子控制系統(tǒng)主要包括多媒體系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、行駛記錄儀、倒車雷達等系統(tǒng),增加了汽車使用的便利性和娛樂性,提升了汽車的使用體驗。

汽車電子系統(tǒng)的分類

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汽車電子化程度增長將持續(xù)推動車用PCB需求。汽車的電子化會帶車用PCB用量的增長,目前中端車型PCB使用面積約為0.5-0.7平方米,經(jīng)濟型汽車PCB使用面積為0.3-0.4平方米,平均單車價值60美元左右,豪華型汽車PCB使用面積約2.5-3平方米,單車價值超過120美元,隨著汽車電子化程度加深,車用PCB需求面積將會逐步增長。

PCB在汽車上的應(yīng)用

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智能駕駛為汽車經(jīng)濟打開了更大的想象空間,目前在汽車市場中滲透率不斷提升。ADAS系統(tǒng)(先進駕駛輔助系統(tǒng))市場增長迅速,從原來的高端市場逐步滲入中端市場,經(jīng)過改進的新型傳感器技術(shù)也在為系統(tǒng)布署創(chuàng)造新的機會。目前ADAS的滲透率不及5%,隨著功能的進一步拓展完善,以及政策的鼓勵乃至強制性要求,預計未來將以20%以上的速度增長,到2020年市場規(guī)模有望接近300億美元。ADAS中定多種操作控制、安全控制、周邊控制功能都需要PCB來實現(xiàn),預計未來實現(xiàn)完全自動駕駛的汽車將裝配更多的PCB來滿足駕駛需求。

ADAS系統(tǒng)中PCB的運用

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2017年新能源乘用車銷量

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中國智能駕駛市場規(guī)模及預測

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新能源汽車對PCB的需求同樣潛力巨大。在產(chǎn)業(yè)政策的支持下,國內(nèi)新能源汽車市場從2014年開始保持高速增長,雖然于2016年受騙補影響產(chǎn)銷量不及預期,但隨著騙補調(diào)查結(jié)果和處罰措施公布以及補貼政策調(diào)整的陸續(xù)確定,其產(chǎn)銷量預計將將恢復高速增長。新能源汽車中的BMS是核心部件之一,而作為BMS的基礎(chǔ)部件之一,PCB板也將受益于新能源汽車的發(fā)展。

最近5年中國新能源車銷量情況

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相比傳統(tǒng)型汽車,新能源汽車電子化程度更高。新能源汽車以電動汽車為代表,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,主要差別在于四大部件,驅(qū)動電機、調(diào)速控制器、動力電池、車載充電器,主要以車載蓄電池作為能量來源,以電機作為動力來源驅(qū)動車輛行駛。與傳統(tǒng)汽車相比,新能源車對電子化程度的要求更高,電子裝置在傳統(tǒng)高級轎車中的成本占比約為25%,在新能源車中則達到45%~65%。

電子設(shè)備在整車成本的占比

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新能源汽車BMS:汽車PCB新增長點。鋰電池是新能源汽車的核心能源,為保障電池安全可靠的運行,就必須通過電池管理系統(tǒng)(BMS)對電池進行實時監(jiān)控,BMS也被稱為電動汽車電池系統(tǒng)的大腦,與電池、車身控制系統(tǒng)共同構(gòu)成電動汽車三大核心技術(shù)。PCB是BMS的硬件基礎(chǔ),大的巴士車有12~24塊板子,小的轎車有8~12塊板子,主控電路用量約為0.24平方米,單體管理單元則在2~3平方米,汽車PCB將隨著新能源汽車的市場規(guī)模的增長迎來放量。

中國新能源汽車BMS市場規(guī)模及預測

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ADAS(AdvancedDriverAssistanceSystem:先進駕駛輔助系統(tǒng))是作為實現(xiàn)完全自動駕駛汽車前的過渡,是一種利用安裝于車上的各種各樣的傳感器,在第一時間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù),進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理,從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險,以引起注意和提高安全性的主動安全技術(shù),ADAS技術(shù)原理與人的反應(yīng)機制類似,通過感知層獲取周圍信息,由決策環(huán)節(jié)進行信息處理,最后將計算結(jié)果傳給執(zhí)行裝置完成駕駛操作。

ADAS反應(yīng)機制原理

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毫米波雷達是ADAS系統(tǒng)核心傳感器,毫米波雷達是指工作在毫米波波段的雷達,采用雷達向周圍發(fā)射無線電,通過測定和分析反射波以計算障礙物的距離、方向和大小。毫米波雷達可分為24GHz雷達和77GHz雷達。77GHz毫米波雷達可以測量前方車輛的速度以及兩車之間的距離,同時可以監(jiān)測自身車輛的速度和距離,24GHz毫米波雷達主要用于監(jiān)測車輛附近的物體。

汽車毫米波雷達工作原理

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毫米波雷達放量將給汽車高頻PCB帶來巨大需求。目前汽車毫米波雷達處于高速發(fā)展中,未來兩年處于汽車毫米波雷達的放量期,一般支持ADAS功能的汽車至少會使用4個毫米波雷達,全新奧迪A4使用5個毫米波雷達,奔馳的S級汽車采用7個毫米波雷達,預計未來單車采用毫米波雷達的平均數(shù)量將繼續(xù)增長,對于汽車雷達PCB的需求也將快速增長。

全球汽車雷達出貨量

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毫米波雷達產(chǎn)品即將進入放量期,需要高頻PCB板實現(xiàn)天線的功能——在較小的集成空間中保持天線足夠的信號強度。77Ghz雷達更高規(guī)格的高頻PCB板,大范圍運用將帶來相應(yīng)高頻PCB板的巨大需求。

全球毫米波雷達主要廠商市占率

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汽車+5G推動PCB成長


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