溅射靶材行业竞争格局及市场化程度

溅射靶材行业竞争格局及市场化程度溅射靶材行业竞争格局及市场化程度全球范围内，高性能溅射靶材产业链各环节参与企业数量基本呈金字塔型分布，金字塔尖高纯金属供给及高性能溅射靶材制造环节产业集中度高、技术门槛高、设备投资大，具有规模化生产能力的企业数量相对较少，以霍尼韦尔（美国）、JX金属（日本）、东曹（日本）等跨国集团为代表的溅射靶材生产商较早涉足该领域，并在掌握先进技术以后实施垄断和封锁，主导着技术革新和产业发展。2017年，JX金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯，合计垄断了全球约80%的市场份额。另外，三井矿业、住友化学、爱发科、世泰科、攀时等资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富的企业在各自的优势靶材领域占据了较强势的市场地位。从国内市场来看，我国虽有丰富的上游原材料，但高性能溅射靶材行业起步较晚。受到技术、资金和人才的限制，国内高性能溅射靶材市场尚处于发展初期，具有规模化生产能力和较强研发能力的厂商数量仍然偏少，多数国内厂商还处于企业规模较小、技术水平偏低的状态，国际厂商仍在国内溅射靶材市场占有较高份额。但伴随全球分工及产业链转移，国内厂商正处于对国际厂商的加速替代过程中，已有如江丰电子、阿石创、有研新材、隆华科技、先导薄膜、欧莱新材以及映日科技等企业掌握了高性能溅射靶材研发及生产环节的相关技术并可以进行批量生产，成功进入国内外知名平面显示、半导体等下游制造企业的供应链环节，以上厂商上升势头较快，对国际厂商在国内的市场份额形成了一定的进口替代，保障了国内重点行业上游关键原材料的自主可控及供应安全。平板显示靶材应用场景平板显示主要包括液晶显示（LCD）、等离子显示（PDP）、有机发光二极管显示（OLED）等，多由金属电极、透明导电极、绝缘层、发光层组成，为了保证大面积膜层的均匀性，提高生产率和降低成本，溅射技术越来越多地被用来制备这些膜层。平板显示镀膜用溅射靶材主要品种有：钼靶、铝靶、铝合金靶、铬靶、铜靶、铜合金靶、硅靶、钛靶、铌靶和氧化铟锡（ITO）靶材等。若根据工艺的不同，FPD行业用靶材也可大致分为溅射用靶材和蒸镀用靶材。其中溅射用靶材主要为Cu、Al、Mo和IGZO等材料。蒸镀用靶材一般为Ag和Mg两种金属。Ag和Mg合金一般用于小尺寸OLED面板产线中的阴极制作。除此以外，Ag也可以作为顶发射OLED器件中的阳极反射层使用。薄膜晶体管液晶显示面板TFT-LCD由大量的液晶显示单元阵列组成（如4K分辨率的屏幕含有800多万个显示单元阵列），而每一个液晶显示单元，都由一个单独的薄膜晶体管（TFT）所控制和驱动。薄膜晶体管阵列的制作原理，是在真空条件下，利用离子束流去轰击靶材，使固体表面的原子电离后沉积在玻璃基板上，经过反复多次的沉积+刻蚀，一层层（一般为7－12层）地堆积制作出薄膜晶体管阵列。OLED典型结构是在氧化铟锡（ITO）玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料，ITO透明电极作为器件的阳极，钼或者合金材料作为器件的阴极。从阴阳2极分别注入电子和空穴，在一定电压驱动下，被注入的电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层并复合，形成激子并使发光分子产生单态激子，单态激子衰减发光。溅射靶材市场下游市场情况溅射靶材下游应用领域广泛，在平面显示、信息存储、光伏电池、半导体芯片等行业被广泛应用。其中平面显示市场中，应用最为广泛，占比34%；其次为、信息存储、光伏电池，占比分别为29%、21%。溅射靶材能够提升平板显示器中大面积膜层的均匀性，提高生产率并降低成本。2016-2020年我国大陆平板显示产能从29%提升到51%，居全球首位，预计2022年将达到56%。从产品类别来看，2020年平板显示产品中OLED占比约为29．3%，预计2022年将提升到33．9%。目前国内平板显示产能全球领先，预计随着OLED技术不断成熟和产能逐步释放，预计未来将持续渗透，驱动溅射靶材市场空间增长。溅射靶材是制备集成电路的核心材料之一。有相关资料显示，溅射靶材在晶圆制造材料和封装测试材料中，市场分别占比为2．6%和2．7%。2021年是中国十四五开局之年，在国内宏观经济运行良好的驱动下，国内集成电路产业继续保持快速、平稳增长态势，2021年中国集成电路产业首次突破万亿元。中国半导体行业协会统计，2021年中国集成电路产业销售额为10458．3亿元，同比增长18．2%。随着下游市场不断发展，带动国内集成电路材料需求持续提升。有数据显示，2021年国内半导体材料市场规模达到650亿元，预计2022年将增长至665亿元。而随着国内半导体材料市场的进一步增长，溅射靶材需求将随之继续拉升，维系成长。溅射靶材可用于薄膜太阳能电池的制备中。据了解，和传统的晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池大大减少了材料用量，从而大幅降低制造成本和产品价格，同时，薄膜太阳能电池还具有制造温度低、应用范围大等特点，从市场前景来看，薄膜太阳能电池在光伏建筑一体化、大规模低成本发电站建设等方面比传统的晶体硅太阳能电池具有更加广阔的市场空间。由此随着碳中和、碳达峰目标的提出，光伏装机量提升确定性强，光伏用溅射靶材市场将稳步增长。近年来随着国内光伏产业发展迅速，光伏电池规模快速增长。数据显示，2021年我国光伏发电累计装机容量为30656万千瓦，较上年同比增长21%，新增装机容量为5493万千瓦，较上年同比增长14%；2022年1-6月我国光伏发电累计装机容量为33677万千瓦，较上年同比增长25．8%，新增装机容量为3088万千瓦，较上年同比增长137．4%。随着全球经济的快速发展及相关技术创新的推动下，近年来全球溅射靶材行业市场规模稳步增长。据资料显示，2021年全球溅射靶材行业市场规模为213亿美元，同比增长8．7%。得益于政策利好以及在技术创新推动下芯片、光伏高新技术产业需求不断释放，我国溅射靶材行业规模不断扩大。据资料显示，2021年我国建设靶材行业市场规模为375．8亿元，同比增长11．5%。溅射靶材产业链中国溅射靶材上游为各种原材料，包括金属、合金、陶瓷化合物；中游主要为靶材制造、溅射镀膜；下游广泛应用于半导体芯片、平面显示、信息存储、太阳能电池、智能玻璃等。中国溅射靶材产业链上游金属上市企业包括新疆众和、天山铝业、铜陵有色、安宁股份、中环股份等，合金企业包括江赣锋锂业、兴业矿业、浙富控股、厦门钩业、寒锐钻业等。中游的溅射靶材企业主要为日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯、有研新材、金钼股份、新疆众和、隆华科技、江丰电子、康达新材、阿石创、超卓航科等。下游集成电路企业包括中芯国际、长电科技、韦尔股份、通富微电、华天科技等，太阳能电池企业包括通威股份、隆基绿能、天合光能、晶科能源、TCL中环等。溅射靶材中游分析（一）溅射靶材市场规模在经济快速发展以及技术创新推动下，我国芯片、光伏高新技术产业获得快速发展，随着市场需求不断释放，溅射靶材行业规模将进一步扩大。在应用需求带动下，我国溅射靶材市场规模不断扩大。2021年我国溅射靶材市场规模达375．8亿元，同比增长9．7％。（二）高性能溅射靶材市场规模中国高性能溅射靶材行业在国家战略政策支持以及下游众多应用领域需求的支撑下，行业技术不断突破，产品性能不断提升，带动高性能溅射靶材市场规模不断扩大。中国高性能溅射靶材市场规模由2016年的98．9亿元增长至2020年的201．5亿元，年均复合增长率为19．47%，预计2022年市场规模将达288．1亿元。（三）ITO靶材市场规模中国已成为世界上最大的铟靶材需求国。2019年至2021年，我国ITO靶材市场容量从639吨增长到1002吨，年复合增长率为25．22%。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。预计2022年能达到1067吨，2024年达到1207吨。（四）溅射靶材竞争格局全球靶材市场呈寡头竞争格局，日美在高端溅射靶材领域优势明显。目前，全球溅射靶材市场主要有四家企业，分别是JX日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯，市场份额分别为30%、20%、20%和10%，合计垄断了全球80%的市场份额。溅射靶材应用场景半导体芯片是对溅射靶材的成分、组织和性能要求的最高的领域。具体来讲，半导体芯片的制作过程可分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装等三大环节，其中，在晶圆制造和芯片封装这两个环节中都需要用到金属溅射靶材。靶材在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀，常采用PVD工艺进行镀膜，通常使用纯度在99．9995%（5N5）及以上的铜靶、铝靶、钽靶、钛靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜，常采用高纯及超高纯金属铜靶、铝靶、钽靶等。具体来看，半导体领域用量较多的溅射靶材主要有钽靶、铜靶、铝靶、钛靶等，其中铜靶和钽靶多配合起来使用，分别用于生成铜导电层和钽阻挡层，在110nm以下技术节点中大量使用；铝靶和钛靶则主要用于8英寸晶圆110nm以上技术节点中导电层和阻挡层的制备。随着芯片制程持续微缩，铜靶和钽靶需求有望持续增长，而汽车芯片等仍广泛使用成熟制程，铝靶和钛靶仍有大量应用。半导体芯片用金属溅射靶材的作用，就是给芯片上制作传递信息的金属导线。具体工艺过程为，在完成溅射工艺后，使各种靶材表面的原子一层一层地沉积在半导体芯片的表面上，然后再通过的特殊加工工艺，将沉积在芯片表面的金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线，将芯片内部数以亿计的微型晶体管相互连接起来，从而起到传递信号的作用。记录媒体靶材应用场景数据存储可分为光存储、磁存储与半导体存储，近年来半导体存储发展迅速。从数据存储量来看，目前磁记录仍然占据主导记录。按记录媒体的机械形状和驱动方式的不同，磁记录可分为磁鼓、磁带（录音机、录像机、数据记录）、磁盘（硬盘、软盘）、磁卡等，其中，高密度硬盘领域的磁性薄膜几乎都是以溅射法制作的，这些磁记录薄膜材料有很高的记录密度。因此也要求溅射靶材具有高纯度、低气体含量、细晶微结构、均匀的金相、高磁穿透和使用率、优异的电性与机械特性等特点。磁记录靶材常用材料为钴（3N）/镍/铁合金/铬/碲、硒（4N）/稀土-迁移金属（3N）等，主要包括铬靶、镍靶、钴靶。靶材制备溅射靶材上游原材料为高纯金属，若金属杂质含量过高，则形成的薄膜无法达到使用所要求的电性能，且在溅射过程中易在晶圆上形成微粒，导致电路短路或损坏，严重影响薄膜的性能。而这对金属提纯的要求极高，且提纯后往往还需配比其他金属元素才能投入使用，这个过程中需经过熔炼、合金化和铸造等步骤，对配比和工艺控制都有极高要求，因此目前高纯铜、高纯钽等原材料都很大程度上由海外厂商把控，国内靶材厂商的采购容易受到限制。继上游高纯金属原材料环节后，在溅射靶材制造环节，需要进行反复的塑性变形、热处理，需要精确地控制晶粒、晶向等关键指标，再经过焊接、机械加工、清洗干燥、真空包装等工序，工序繁多且精细，工序流程管理及制造工艺水平将直接影响到溅射靶材的质量和良品率。溅射靶材是一种新型的物理气相镀膜方式，主要是指用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。溅射靶材的要求较行业高，一般要求如，尺寸、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/、尺寸与缺陷控制；较高要求或特殊要求包含、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物（氧化物）含量与尺寸、超高密度与超细晶粒等等。溅射靶材根据形状分