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2023年中国磁控溅射镀膜行业发展现状及下游产业链市场发展全景分析预测

(1)磁控溅射镀膜技术:磁控溅射镀膜技术是PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)镀膜技术的一种,其工作原理系通过施加与电场方向垂直的磁场,控制高能粒子束(通常采用Ar+)加速轰击阴极靶材表面,使靶材发生溅射生成原子并沉积在基板表面形成薄膜。

磁控溅射镀膜技术能够有效提高膜层的沉积速率、降低基片温度,减小等离子体对膜层的破坏,制成薄膜在特性上具有显著优势,适合大面积镀膜生产,是目前最主要的工业镀膜方式之一。

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年磁控溅射镀膜行业市场调查及“十四五”投资战略预测报告

(2)磁控溅射镀膜行业发展现状:磁控溅射镀膜技术在中国自20世纪90年代起逐渐应用于工业生产,此后,随着国际产业转移以及国内技术的进步,磁控溅射镀膜技术在我国开始广泛应用于平板显示、触控面板、光伏电池以及装饰面板等产品的工业制造,并随着卷绕溅射镀膜技术的日益成熟,镀膜基材也由传统的玻璃基板拓展到了柔性领域。在下游市场需求以及技术创新的不断推动下,我国磁控溅射镀膜行业得到了快速发展。

①显示触控:

A、LCD用ITO导电玻璃:ITO(Indium Tin  Oxides,氧化铟锡)导电玻璃,是指在玻璃基板上利用磁控溅射的方法沉积ITO薄膜,加工制作成的一种具有良好透明导电性能的玻璃产品,具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等特性。

LCD(Liquid  Crystal Display,液晶显示)是一种现代显示技术,其原理是将液晶置于两片平行的ITO导电玻璃基板之间,在ITO导电玻璃的电极作用下,液晶分子排列会发生扭曲,从而控制偏振光出射状态,产生显示画面。LCD技术按照控制方式不同,分为无源矩阵显示和有源矩阵显示,而无源矩阵显示根据液晶分子的扭曲角度差异又可分为TN-LCD(Twisted  Nematic LCD扭曲向列型液晶显示)、HTN-LCD(High Twisted  Nematic-LCD高扭曲向列型液晶显示)和STN-LCD(Super Twisted Nematic-LCD超扭曲向列型液晶显示)。有源矩阵显示主要为TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD薄膜晶体管液晶显示)。

LCD用ITO导电玻璃主要配套应用于TN-LCD、HTN-LCD以及STN-LCD显示面板的生产,是制作TN、HTN、STN型液晶显示面板的主要材料之一。TN-LCD用ITO导电玻璃电阻一般较高,技术难度相对较低,表面无需经过CMP(Chemical Mechanical Polishing,化学机械抛光)处理;STN-LCD用ITO导电玻璃电阻相对较低,ITO导电膜层较厚,对膜层厚度及均匀性相对敏感,表面波纹度要求较高,同时对玻璃基板及导电膜层的表观质量要求较高,镀膜前玻璃基板表面需CMP处理;HTN-LCD用ITO导电玻璃的技术特点介于TN型与STN型之间,镀膜前需对玻璃基板表面进行简单CMP处理。TN、HTN、STN型液晶显示面板主要用于单色液晶显示产品,具有稳定性强、功耗低、环境适应性强、成本低、工艺成熟等特点,在环境复杂严苛、续航要求高,对显示面板功耗、稳定性、寿命以及性价比有较高要求的应用场景中具备显著的性能优势,广泛应用于汽车电子、工业控制、智能表计以及医疗健康等领域。

B、TP用ITO导电玻璃:TP(Touch Panel,触控面板)是一种借助触控传感器技术实现人机交互的信息输入设备,按照感应原理不同,可分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式等。其中,电容式触控面板由于具有较高的透光率、性能稳定、使用寿命长以及触感灵敏度高等优点,是目前的主流技术产品。

TP用ITO导电玻璃对应的是电容式触控面板技术路线,对ITO导电玻璃的面电阻、电阻均匀性以及透过率有较高要求。部分产品采用消影技术,在ITO膜和玻璃之间镀上IM膜(Index Match,折射率匹配,又称消影膜),使得ITO导电玻璃在蚀刻制作电容屏线路后,ITO区域和蚀刻后非ITO区域反射率接近,使得电容屏ITO蚀刻线条变淡,以减少视觉反差,提高视觉效果。

C、OLED用ITO导电玻璃:

OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)是显示技术的一种,其基本结构是由透明导电的ITO阳极、空穴传输层、有机物发光层、电子传输层和金属阴极等功能层组成的类似三明治结构。按照背板的驱动方式,通常会分为AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极管)和PMOLED(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode,无源矩阵有机发光二极管)。

OLED用ITO导电玻璃是制作PMOLED显示面板的主要材料,其制作工艺系先在玻璃基板上镀制ITO膜层,后对膜层表面进行微抛光处理,对膜层粗糙度、面电阻以及Lab值等有较高要求,联合应用了真空磁控溅射镀膜技术和膜层表面微抛光技术,生产技术要求较高。PMOLED技术是OLED技术的发展起源,生产工艺已较为成熟,具有彩色显示、自主发光、视角宽、亮度高的特性,多用于多样化定制产品市场,以中小尺寸显示屏为主,下游应用场景灵活。

D、其他光学玻璃:磁控溅射镀膜技术还可以应用于在玻璃基板上沉积光学薄膜,使玻璃具有高透过率、低反射率、高硬度、高耐磨、防眩光以及持久抗污等特性,起到提升显示效果、节能、保护视力的作用。产品包括AR(Anti-Reflection,抗反射)镀膜玻璃、AF(Anti-Fingerprint,防指纹)镀膜玻璃以及AG(Anti-Glare,防眩光)镀膜玻璃等。

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年柔性光学导电材料行业发展现状与投资战略规划可行性报告

E、柔性光学导电材料:随着卷绕溅射镀膜技术的日益成熟,镀膜基材也由传统的玻璃基板拓展到了柔性领域。柔性光学导电材料具有可弯曲、重量轻、不易破碎、便于运输等特点,符合下游产品柔性化、超薄化、轻量化的需求,为磁控溅射镀膜行业的发展带来了新的增长点。

应用于显示触控领域的柔性光学导电材料主要包括ITO导电薄膜和MOI导电膜等。ITO导电薄膜系以透明有机薄膜材料作为基材,基于磁控溅射镀膜技术进行ITO薄膜镀层得到的产品,其与ITO导电玻璃的主要区别在于基材不同,主要应用于电容式触控面板。MOI(Metal On ITO,金属化ITO)导电膜是一种导电材料,是触控面板窄边框走线的解决方案之一,能够提升触控面板有效显示区域。其生产流程为在柔性材料上进行ITO镀膜后,对ITO膜层表面进行预处理,再沉积连续、均匀的金属导电膜层。

②光伏电池:光伏电池按结构划分,主要包括晶硅光伏电池和薄膜光伏电池两大类。磁控溅射镀膜技术主要应用于薄膜光伏电池所用的TCO(Transparent Conductive Oxide,透明导电氧化物)导电玻璃。薄膜光伏电池的中间半导体层几乎没有横向导电性能,必须利用TCO导电玻璃收集电池电流,同时,TCO导电玻璃对光的高透过性和减反射性能够让大部分阳光进入吸收层。因此,TCO导电玻璃是薄膜太阳能电池不可或缺的重要组成部分。根据镀膜材料的不同,TCO导电玻璃主要包括ITO导电玻璃、FTO(掺氟的氧化锡)导电玻璃和AZO(掺锑的氧化锡)导电玻璃等。ITO导电玻璃为成熟产品,透过率高、膜层牢固、导电性好,但是成本较高;FTO导电玻璃导电性能略差于ITO导电玻璃,但制造成本较低;AZO导电玻璃稳定性好、制造成本低,目前研究进展迅速,但工业化应用暂不成熟。

光伏用导电玻璃对面电阻、膜层微观粗糙度有较高要求,目前主要适用于各类小型光伏应用场景,如以太阳能ETC、太阳能烟感探测器、太阳能玩具、太阳能计算器为代表的汽车电子、工业控制以及智能家居等。

③装饰面板:对于智能家居、汽车装饰和消费电子等而言,金属表面装饰具有良好的外观效果,但是由于金属具有电磁屏蔽特性,会影响无线通讯传输。因此,应用于电子设备表面装饰的NCVM(不导电真空金属化)技术应运而生。NCVM非导膜采用磁控溅射技术,在柔性材料上镀出金属及绝缘化合物等薄膜,利用相互不连续之特性,既可以在基材表面形成金属光泽,同时镀层处于特殊绝缘结构,不会影响无线通讯传输。NCVM技术使产品表面金属质感强烈,能够提升产品的科技质感,增加产品附加值,使产品设计更富变化,外观更为靓丽多姿;同时由于其不导电特性,不会对电磁信号产生衰减,使得产品达到更好的收讯效果。此外,NCVM能够保证产品正常的物理和耐候测试,如附着力、耐磨耗和高温高湿保存等。

此外,磁控溅射镀膜技术还可以应用于半导体、信息存储以及模具镀膜等,有望为磁控溅射镀膜行业带来新的增长点。

(3)磁控溅射镀膜行业的发展趋势:磁控溅射镀膜产品是平板显示、触控面板、光伏电池以及装饰面板等下游产品的重要原材料,进而广泛地应用于工业控制、智能表计、智能家居、汽车电子、医疗健康、智能金融数据终端以及消费电子等应用领域。

随着我国居民生活水平及消费能力的提升,以及5G通讯技术的普及和物联网技术的发展,未来各类应用场景的开拓将催生出更为广泛、多元的需求。伴随着终端应用领域的不断拓展,磁控溅射镀膜行业将持续发展。

工业控制:随着“中国制造2025”、“工业4.0”等概念的提出和推进,智能化、数字化、信息化、网络化成为工业生产的主要趋势。在工业控制行业快速发展的背景下,作为工业控制系统与外界信息交互过程中必不可少的模块,显示触控产品在工业控制中的需求也将持续扩大。根据中金企信统计数据,2021年中国自动化及工业控制市场规模达到2,530亿元,同比增长22.99%,预计到2026年市场规模将达到4,075亿元。

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年智能表计市场深度调研及投资可行性预测咨询报告

②智能表计:由于国家规定电表、水表、燃气表等超过规定使用年限后必须进行更换,表计市场的存量需求较为稳定。同时,随着科技水平的不断提高以及市场需求和政策支持的双重推动,传统表计正在向智能化、信息化、数字化方向转型。与传统表计相比,智能表计具有减少人工成本、实时记录、高效率和高准确率等优势,其渗透率逐步提升,为显示面板带来稳定增量需求。2021年中国智能表计市场规模为482.6亿元,同比增加13.26%,预计到2022年市场规模将达到551.2亿元。此外,海外智能电表市场有着广阔空间。根据中金企信统计数据,预计到2027年全球智能电表市场规模将达到160亿美元。

③智能家居:物联网技术的发展推动了家用电器的高端化、智能化发展趋势,智能家居是未来家电行业发展的主流方向。以空调、冰箱为主的传统白色家电和以空气净化器、洗碗机、烤箱等为主的小家电产品在智能化升级过程中,均有着安装中小尺寸显示、触控屏幕的需求;同时,以智能台灯、智能门锁以及智能音箱等为主的新型智能家居设备逐步崛起,同样需要显示、触控屏幕为其提供人机交互信息平台。此外,消费者也更为注重智能家居产品外观的美观性与科技质感,家电装饰面板亦迎来发展机遇。根据中金企信统计数据,全球智能家居设备出货量预计将由2020年的3.49亿台增长至2025年的17.70亿台,年均复合增长率为38.36%。

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年汽车电子行业市场运行格局分析及投资战略可行性评估预测报告

④汽车电子:随着新能源电池、5G、人工智能、自动驾驶以及车联网等技术的持续进步,汽车的个性化需求整体提升。仪表盘、中控屏、流媒体后视镜以及娱乐系统等车载人机交互方式向集成化、智能化方向发展,单车显示屏用量随之增加,并且不再满足于单一按键式功能,而是依托于触控功能实现更高效、便捷的人机交互需求。同时,智能变色车窗、汽车个性化装饰等也有着广阔的需求空间。根据中金企信统计数据,近年来中国汽车电子市场规模一直保持稳定增长,由2017年的5,400亿元增长至2022年的9,783亿元,年均复合增长率为12.62%,预计到2023年中国汽车电子市场规模将进一步增长至10,973亿元。

⑤医疗健康:随着社会老龄化程度逐渐加深以及国民健康管理意识日益增强,以电子体、血压仪、血糖仪等为代表的家用医疗设备渗透率逐渐提升,下游市场的持续发展将产生大量的显示端口需求。家用医疗设备显示面板的功能以快速呈现数据为主,单色液晶显示屏、PMOLED显示屏凭借其结构简单、制程容易、响应速度快以及性价比高等优势,被广泛用于家用医疗设备。近年来,我国家用医疗设备市场规模持续高速增长,根据《中国医疗器械蓝皮书(2021)》,市场规模由2015年的480亿元增长至2020年的1,521亿元,年均复合增长率为25.94%。

中金企信国际咨询公布的《智能金融数据终端行业市场调研及“十四五”发展规划指导可行性预测报告(2023版)

智能金融数据终端智能金融数据终端包括POS机、智慧柜员机、ATM以及网银U盾等。一方面,信息技术在零售企业的广泛应用以及移动支付方式的普及,使得POS机成为超市、商场以及众多线下门店的标准配置产品,扩大了POS机的市场需求;另一方面,金融自助服务的迅速发展,促进了智慧柜员机等智能金融数据终端需求的提升。显示、触控面板作为智能金融数据终端的信息交互载体,面临新的市场机会。根据中国人民银行数据,截至2022年第三季度末,我国联网POS机数量为3,959.20万台,同比增长13.39%。

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年消费电子行业市场专项调研及投资前景可行性预测报告

⑦消费电子:消费电子是显示触控最主要的终端应用领域之一。随着全球消费电子产品不断推陈出新以及居民消费水平的增长,消费电子渗透率不断提升,行业快速发展并形成了庞大的产业规模。

2020年以来,受消费电子渗透率进入饱和瓶颈以及全球宏观经济下行等因素影响,消费电子市场规模在全球范围内增长放缓,甚至出现负增长。但随着全球经济环境好转、下游需求逐渐复苏,预计未来市场有望触底回暖。根据中金企信统计数据,2022年全球消费电子市场收入为9,874.7亿美元,同比下降4.38%,预计到2028年市场规模有望增至11,530.5亿美元。

(4)行业特有的经营模式:磁控溅射镀膜产品具有“多规格性、非标准化、交付期短”的定制化特点,通常需要根据下游客户的应用需求对技术规格进行定制设计,产品规格较为复杂多样,因此行业普遍采用“以销定产,以产定采”的经营模式。行业内企业获得客户订单后,对于客户首次提出采购需求的新产品,在了解客户对产品标准、参数的详细要求后,组织内部对技术方案进行详细讨论,经客户认可通过后开始批量生产。客户根据其自身生产计划分批次滚动下单,企业根据客户订单有计划地组织生产,并根据生产需求制定采购计划。

产品的高度定制化特点需要行业内企业拥有较高的技术研发能力、工艺改进能力、快速响应能力以及客户服务能力,才能及时满足众多客户对不同规格产品的订单需求。

(5)行业的周期性、区域性和季节性特征:

①行业的周期性、季节性:磁控溅射镀膜产品的终端应用领域广泛,包括工业控制、智能表计、智能家居、汽车电子、医疗健康、智能金融数据终端以及消费电子等,市场需求存在一定刚性,整体来看行业不存在明显的周期性、季节性。

②行业的区域性:磁控溅射镀膜厂商需要对下游客户需求具有较快的响应能力和售后服务能力,所以行业区域性特征与下游行业基本一致,主要集中于以长三角和珠三角为代表的经济发达和产业集聚地区,呈现出较为明显的区域性特征。

(6)产业链现状:磁控溅射镀膜行业下游主要面向平板显示、触控面板、光伏电池以及装饰面板等制造行业,终端应用领域覆盖工业控制、智能表计、智能家居、汽车电子、医疗健康、智能金融数据终端以及消费电子等。终端应用需求的日益多样化为下游行业发展提供了充足的增长动力,进而带动了磁控溅射镀膜行业的持续发展。此外,平板显示和触控面板等下游行业重心持续向中国大陆转移,亦为国内磁控溅射镀膜厂商带来了新的发展机遇。以液晶显示为例,根据中金企信统计数据,预计到2025年,中国大陆将占据全球近80%的液晶显示面板产能。伴随着下游行业集中度向国内厂商靠拢,国内产业集群效应将愈发突显,有望进一步扩大国内磁控溅射镀膜厂商的市场份额。

下游行业呈现“小批量、多品种”的定制化特征,产品价格主要受终端市场需求、原材料采购价格、生产制造成本以及市场竞争等因素影响,下游市场的价格波动不会对公司持续经营能力造成重大不利影响。

 

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