深耕PVD镀膜材料二十载,阿石创技术延伸

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(报告出品方/分析师:光大证券贺根王招华汲萌黄筱茜)

1、PVD镀膜材料领域专家,卡位布局下一代革命技术

1.1、深耕PVD镀膜材料二十余载,布局PET铜箔业务

国内PVD镀膜材料领域的龙头。阿石创成立于年,总部位于福建福州。

公司从事PVD镀膜材料的研发、生产与销售,自主研发多款高端镀膜材料,主要产品包括ITO、钼、铜、铝、硅、钛、钽及各类合金与稀有金属靶材。

公司为国内PVD镀膜材料行业设备齐全、技术先进、产品多元化的龙头企业之一。公司产品下游覆盖光学、光伏、半导体、平板显示等多个领域,客户包括京东方、华星光电、水晶光电、舜宇光学、群创光电等一线龙头企业。

公司在PVD镀膜材料领域发展已有20年,成长可分为四个阶段:

1)精密光学镀膜(-年):公司成立于年,先期以生产蒸镀材料为主,7年进入溅射靶材市场,产品均主要应用于精密光学元件镀膜。9年,公司正式成为光学光电子行业协会会员单位。

2)显示面板及半导体领域(-年):公司持续升级并开发新的溅射靶材和蒸镀材料,开始研发平板显示所用溅射靶材,成为蓝思科技、伯恩光学等公司供应商,业务拓展至平板显示行业。年,公司自主研发的高纯钼靶导入一线面板厂。在此基础上,公司蒸镀材料市场进一步拓展至LED、半导体行业。

3)IPO上市推动发展质的飞跃(-年):年公司成功登陆A股创业板,助力公司发展迎来质的提升。年,公司长乐临空生产基地正式投产,生产线具备年产吨铝靶材、吨钼靶材以及50吨硅靶材的产能。同年,公司研发布局多年的ITO靶材(氧化铟锡)获得“中国有色金属工业科学技术奖”、“福建省科技进步一等奖”。年,公司半导体芯片用靶材开始投产。

4)PET铜箔及光伏ITO靶材双轮驱动,未来发展迎广阔空间(年起):公司布局近十年的ITO靶材业务,未来有望充分受益于光伏异质结的产业化浪潮。

基于PVD镀膜领域丰富的技术积累与经验,公司年正式布局PET铜箔业务,并于10月完成设备选型和下定的工作,未来PET铜箔业务有望成为公司发展的核心推动力。

发展以研发创新为本,技术实力不断提升。

公司现具备真空镀膜机、烧结系统、等离子喷涂设备、电子束焊机等主要生产设备余台(套),GDMS质谱仪、扫描电镜、光谱仪、真空镀膜机等研发和检测设备多台(套);公司设立研发中心,集研发、检测为一体。

目前,公司已累计获得授权专利百余项,获得国家级高新技术企业、工信部“专精特新”小巨人企业等荣誉。

创始团队专业背景深厚,股权结构十分稳定。

陈钦忠、陈秀梅夫妇为公司控股股东暨实际控制人,截至年三季报,双方总计持有上市公司股份39.10%,股权结构十分稳定。

公司管理层团队在PVD镀膜材料领域的背景十分深厚,创始人陈钦忠先生凭借着多年的行业实践经验,带领公司研发团队共同研发了多项专利技术。

目前,公司在福建、江苏、台湾等都设有生产基地。

公司的核心竞争实力——对于PVD镀膜技术的复合理解力以及应用拓展力。

公司从成立至今一直专注于PVD镀膜材料领域,累计服务全球范围超家客户,涵盖光学、光伏、半导体、平板显示等多个领域。在这个过程中,不仅在材料端,公司在设备端也积累了丰富的技术经验,并具备丰富的膜层设计、膜系分析经验。

这些均为公司的发展核心竞争力,也是未来拓宽PVD应用场景、建设PVD应用新项目的核心支持力。

1.2、厚积薄发,未来有望步入高速成长期

公司收入主要来源为PVD镀膜材料,主要下游为平板显示、光学等应用领域。

公司主营产品为PVD镀膜材料,包含蒸镀材料与溅射靶材,下游客户主要分布于平板显示、光学、节能玻璃等行业。年,公司实现营收6.10亿元,分产品来看,溅射靶材、蒸镀材料两大产品营收占比分别为59.65%、24.40%;分应用领域来看,平板显示、光学、节能玻璃三大应用领域营收占比分别为33.90%、25.24%、17.48%。

年公司业绩扭转此前下滑趋势,迎来拐点。

-年,公司营收自2.36亿元提升至3.54亿元,主要是溅射靶材产品收入自1.85亿元提升至2.47亿元,以及蒸镀材料产品收入自0.43亿元提升至0.73亿元;但受毛利率下滑影响,公司净利润自年起连续下滑。

年,公司营收、净利润均出现显著改善,公司实现营收6.10亿元,同比增长72.43%;实现归母净利润1,.08万元,同比增长.14%。前三季度,公司营收、净利润仍维持稳定增长,公司实现营收4.98亿元,同比增长15.91%,实现归母净利润1,.23万元,同比增长32.31%。

预计伴随平板显示行业景气度提升,及公司产能利用率爬坡,公司盈利能力有望改善。

-年,公司毛利率自34.71%下滑17.1pct至17.61%,净利润率自17.38%下滑13.09pct至4.29%。

公司此前业绩持续下滑的主要原因包括:

第一,公司为拓展平板显示行业业务,对平板显示行业投入了较多资源,固定资产和人员投入的大幅增加导致了成本、费用的上升;

第二,部分原材料市场价格下降、平板显示行业周期性调整导致产品价格下降。当前,公司平板显示行业产品的盈利能力已获得显著改善。

年,在平板显示行业景气度提升及公司产能利用率提升的双重推动下,公司平板显示行业营业收入增长64.34%,毛利率同比提升10.32pct至23%;H1,受疫情影响,海外靶材供应商供货进度不及预期,下游客户加大向国内靶材供应商的采购量,公司临空工厂产能利用率得到有效释放,公司平板显示行业产品毛利率进一步提升至24.62%。

公司十分注重内部激励,推出年股票激励计划。

年9月,公司公告限制性股票激励计划(草案),公司拟向激励对象授予限制性股票.00万股,其中首次授予限制性股票.00万股。首次授予激励对象限制性股票的授予价格为11.48元/股,激励对象总计44人,包括公司董事、高级管理人员、中层管理人员及核心技术(业务)人员。公司激励措施绑定核心骨干,未来业绩高速增长可期。

卡位下一代革命技术浪潮,业绩高成长可期。

光伏异质结技术,为下一代的商业光伏生产候选技术,可大幅扩容ITO靶材市场。公司布局ITO靶材业务近十年,未来有望充分受益光伏异质结浪潮。同时,公司基于PVD镀膜领域丰富的技术积累与经验,于年正式布局PET铜箔业务,有望成为未来发展的核心动力,从而推动业绩实现高速增长。

2、溅射靶材技术壁垒高,公司为产业国产化的领军者

2.1、物理气相沉积(PVD):一种优势显著的真空镀膜

技术PVD技术的介绍:PVD,即物理气象沉积,为制备薄膜材料的主要技术之一,指在真空条件下采用物理方法,将某种物质表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基板材料表面沉积具有某种特殊功能的薄膜材料的技术。在PVD技术下,用于制备薄膜材料的物质,统称为PVD镀膜材料。

经过多年发展,PVD技术已成为目前主流镀膜方法,主要包括溅射镀膜和真空蒸发镀膜。真空蒸发镀膜工艺的优势在于速度快,适用于小尺寸基板的镀膜。真空蒸发镀膜是指在真空条件下,利用膜材加热装置(称为蒸发源)的热能,通过加热蒸发某种物质使其沉积在基板材料表面的一种沉积技术。

被蒸发的物质是用真空蒸发镀膜法沉积薄膜材料的原材料,称之为蒸镀材料。真空蒸发镀膜技术具有简单便利、操作方便、成膜速度快等特点,是应用广泛的镀膜技术,主要应用于小尺寸基板材料的镀膜。

溅射镀膜工艺在性能方面优势显著,均匀性好。

溅射镀膜是指利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,而形成高速度的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基板材料表面的技术。

溅射镀膜工艺的优势在于,可重复性好、膜厚可控制,可在大面积基板材料上获得厚度均匀的薄膜,所制备的薄膜具有纯度高、致密性好、与基板材料的结合力强等优点,已成为制备薄膜材料的主要技术之一,各种类型的溅射薄膜材料已得到广泛的应用。

被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜材料的原材料,称为溅射靶材。随着溅射镀膜工艺的不断推广,溅射靶材这一具有高附加值的功能材料需求也在逐年增加,溅射靶材亦已成为目前市场应用量最大的PVD镀膜材料。

2.2、溅射靶材:泛半导体领域制备功能薄膜的核心原材料

溅射靶材,简称“靶材”,是半导体、显示面板、光伏等领域制备功能薄膜的核心原材料,具备十分重要的作用。

溅射靶材纯度为99.95%以上,更换不同靶材可得到不同的膜系,从而实现导电或阻挡等功能。溅射靶材具有高纯度、高密度、多组元、晶粒均匀等特点,一般由靶坯和背板(或背管)组成。溅射靶材的种类较多,应用范围也十分广泛。相同材质的溅射靶材也有不同的规格。同时,溅射靶材的应用领域极其广泛,对制备材料的选择和性能要求存在一定的差异。

面板及光伏领域的靶材,对比半导体有不同的高标准。

半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面都设定了极其苛刻的标准,需要掌握生产过程中的关键技术并经过长期实践才能制成符合工艺要求的产品。

而对比半导体芯片,面板及光伏领域对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹,但随着靶材尺寸的增大,面板及光伏对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。

靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用四大环节。其中,靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链中的关键环节。

靶材制造工艺主要包括熔炼铸造法和粉末烧结法。

其中,常用的熔炼方法有真空感应熔炼、真空电弧熔炼和真空电子轰击熔炼等;常用的粉末冶金工艺包括热压、真空热压和热等静压(HIP)等。两种工艺都有着各自的优缺点。

全球靶材市场处于外资寡头垄断的格局。

由于溅射镀膜工艺起源于国外,所需要的溅射靶材产品性能要求高、专业应用性强,因此,长期以来全球溅射靶材研制和生产主要集中在美国、日本少数几家公司,产业集中度高,以霍尼韦尔(美国)、日矿金属(日本)、东曹(日本)等为代表。

这些企业,经过几十年的技术积淀,凭借其雄厚的技术力量、精细的生产控制和过硬的产品质量居于全球溅射靶材市场的主导地位,占据绝大部分销售市场份额。

突破技术垄断,我国靶材产业国产化取得巨大进展。

近年来,受益于国家从战略高度持续地支持电子材料行业的发展及应用推广,我国国内开始出现专业从事溅射靶材研发和生产的企业。

通过将溅射靶材研发成果产业化,积极参与溅射靶材的国际化市场竞争,我国溅射靶材生产企业在技术和市场方面都取得了明显的进步,目前已经改变了溅射靶材长期依赖进口的不利局面。

其中,国产高纯金属钼靶材、ITO靶材已实现技术突破,依靠国内原材料高纯钼粉、高纯铟等既有资源优势,已经具备相对有竞争力的产业优势。

2.3、ITO靶材:技术门槛极高,国产渗透率提升正当时

TCO薄膜材料介绍:透明导电氧化物(TransparentConductiveOxide,TCO)是一种在可见光光谱范围(nmλnm)透过率很高且电阻率较低的薄膜材料。

TCO薄膜材料主要有CdO、In2O3、SnO2和ZnO等氧化物及其相应的复合多元化合物半导体材料。

TCO的应用领域非常广,主要用于液晶显示器的透明电极、触摸屏、柔性OLED屏幕、光波导元器件以及薄膜太阳能电池等领域。

TCO薄膜材料的发展历史:由单一金属氧化物向多元化合物材料的升级。

早期,TCO材料主要基于In2O3、SnO2和ZnO这三种体系,但一种金属氧化物薄膜的性能由于材料包含元素固有的物理性质不能满足人们的要求。为了优化薄膜的化学和光电性质,实现高透射率和低电阻率,20世纪90年代,日本和美国一些科研机构开始了两种以上氧化物组成的多元化合物材料的研究与开发,通过调整成分与化学配比来获得所需的TCO材料。

目前,应用最多的几种TCO材料是:

氧化铟锡(ITO,In2O3:Sn),掺铝的氧化锌(AZO,ZnO:Al),掺氟的氧化锡(FTO,SnO2:F),掺锑的氧化锡(ATO,Sn2O:Sb)等。

ITO透明导电膜是性能最优异的TCO薄膜。ITO在一般情况下为体心立方铁锰矿结构,是基于In2O3晶体结构的掺杂。

在透明导电氧化物薄膜中,ITO具有很高的可见光透射率(90%),较低的电阻率(10-4~10-3Ωcm),较好的耐磨性,同时化学性能稳定。因此,ITO在TCO薄膜中性能最为优异。

ITO薄膜在面板显示中起着极其重要的作用。

液晶显示器之所以能显示特定的图形,就是利用导电玻璃上的ITO透明导电膜,经蚀刻制成特定形状的电极,上下导电玻璃制成液晶盒后,在这些电极上加适当电压信号,使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特定的方面排列,进而显示出与电极波长相对应的图形。因此,ITO透明导电膜的好坏决定了导电玻璃产品质量、生产效率及成品率,而ITO透明导电膜的性能又与ITO靶材息息相关。

ITO靶材是将氧化铟和氧化锡粉末混合后经过成型步骤,在高温下烧结得到的黑灰色半导体陶瓷。ITO靶材的技术难度在所有靶材中最高。对比金属靶材,ITO靶材的壁垒要高很多。

金属靶材本身是一种纯金属材料,只需要提高纯度即可。

但是ITO靶材本质是一种陶瓷——氧化铟锡,它内部的晶体结构,需要工艺技术搭配出来,制造过程中ITO的透光率、导电率、硬度、平整度、纯度等都是有一定的要求,比金属靶材工艺复杂很多,所以在所有靶材里ITO靶材是难度最高。

从结果上来看,面板行业发展了这么多年,本土企业晶联光电也仅仅是在20-21年才开始实现批量供货,国产化的进展十分缓慢。目前国内仍有90%的份额由日韩企业供应,本土企业实现进口替代的空间很大。

面板市场:平面显示产业对于ITO靶材需求拉动放缓,增长主要来源于光伏领域。

根据中国光学光电子行业协会液晶分会,年至年我国ITO靶材市场容量从吨增长到1,吨,年复合增长率为25.22%。

根据中国光学光电子行业协会液晶分会预测,未来2-3年内,虽然国内平面显示行业的固定资产投资增速将有所放缓,但由于平面显示行业的存量需求及太阳能光伏电池的增量需求,国内ITO靶材市场容量仍将保持一定幅度的增长。

竞争格局:外资长期垄断,国产化渗透率提升正当时。

ITO靶材技术门槛十分高,被列为35项“卡脖子”技术之一。

截至年,日韩供应商的国内份额占比依然在90%,其中日矿和三井占据了高端TFT-LCD市场用ITO靶材的大部分份额。自21世纪以来,国内宣布进入ITO靶材领域的企业超过20多家。

经过多年的不断积累,近年来本土企业在面板领域开始不断取得突破,未来有望打破长期以来国外垄断的局面,解决ITO靶材“卡脖子”的问题。虽然未来面板ITO靶材市场规模维持平稳,但是在进口替代的趋势下,本土企业产品渗透率有望加速提升。

2.4、光伏异质结商业化可期,有望大幅扩容ITO靶材市场

2.4.1、异质结技术:下一代商业光伏生产的候选技术

技术进步是加速光伏行业发展的重要推动力。光伏电池行业本质上一个技术密集型的产业,作为战略性新兴行业,科学技术发展是光伏行业发展的根本。

目前行业内主流的先进技术有异质结太阳能电池(HIT)、TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、金属穿透(MWT)技术、全背电极接触晶硅光伏电池(IBC)技术、湿法黑硅(MCCE)技术、背面钝化(PERC)技术等等。

异质结技术兼备硅片与薄膜电池两者的优势。

按照光伏电池片的材质,太阳能电池大致可以分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。而异质结(HIT)电池则是基于硅片的太阳能电池技术和薄膜光伏技术的融合体,兼具两者的优点。

异质结电池具备了晶体硅太阳能电池的光吸收性能和薄膜电池的钝化特性。

从结构上来说,异质结就是指由两种不同的半导体材料组成的结。它是在单晶硅基板的两面沉积上薄膜硅,形成pi结和ni结的双结高效率太阳能电池。

异质结电池具备高转换效率、工艺结构简单等多重优势。

我们认为异质结有望成为下一代商业光伏生产的候选技术之一,主要由于其具备多种性能优势。

异质结技术具备更高的转换效率,目前最高可以达到25.6%,叠加IBC可以达到26.63%;具有更高的双面性,从理论上看,双面率可以达到98%;更低的衰减,无PID\LID问题;较低的温度系数,可以达到-0.25%,常规晶硅电池为-0.46%;更适合与叠瓦技术相结合,HIT电池柔性不易隐裂。

另外,还存在低度电成本、寿命周期长、产品应用范围广等特点。

异质结技术经过多年积累发展,电池效率连续获得突破。

异质结技术发展时间较长,早在年,日本三洋公司首次将本征非晶硅插入硅片和掺杂的非晶硅层之间,取得了实质性突破,并随后申请注册为商标,当时电池效率就达18.1%。2年三洋被松下收购。

3年2月,三洋HIT转换效率最高已达24.7%。

6年,日本Kaneka公司通过在异质结电池结构中结合IBC电池结构,实现了26.63%的高转换效率,创下了当时最高的HIT纪录。

异质结技术的发展可以分为四个阶段:

起始阶段、初步发展阶段、工业生产阶段、商业化阶段。

早在年Walter首先提出了异质结结构,年三洋首次将本征非晶硅插入硅片和掺杂的非晶硅层之间,取得实质性突破,并申请专利。

年,三洋申请了将晶体衬底夹在本征和非晶硅薄膜之间的结构专利,这便是HIT电池结构,年HIT被三洋申请注册商标。

8年,MeyerBurger在瑞士建立异质结技术的研发中心。

年之后,异质结技术的效率不断提升。

多家公司在近年来开始



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