金属新材料年度策略：AI大时代下核心材料有望受益

内容目录一、AIGC快速发展，核心金属材料有望收益 4电子元器件产业链：关注半导体靶材、芯片电感等 4芯片电感：高算力高功率的AI场景下的最佳选择 4溅射靶材：PVD核心耗材，铜靶在先进制程下渗透率提升 7锡焊料：电子组装关键连接材料 9引线框架材料：封测环节重要基础材料 11光模块产业链：关注光芯片衬底材料、基座载体材料等 11磷化铟、砷化镓：主流光芯片衬底方案 13铌酸锂晶片：高速率解决方案 14钨铜合金基座：高速率场景下渗透率提升 15二、消费电子不断更新迭代，新兴材料需求增长 16结构件：关注手机中框钛合金、折叠屏铰链材料 16粉末：关注3D打印粉末材料 18三、风险提示 19图表目录图表1：电子元器件产业链中核心金属材料与对应公司 4图表2：2017-2023年全球服务器出货量预测趋势图 5图表3：2018-2023年中国服务器出货量预测趋势图 5图表4：、FPGA、特点对比 5图表5：AMDGPU功耗发展 5图表6：IntelNBCPU功耗发展 5图表7：芯片TDP随着工艺发展不断提升 6图表8：随着摩尔定律发展对功耗要求更高 6图表9：铂科新材芯片电感产品 6图表10：溅射靶材在晶圆制造环节用“金属化”过程中 7图表11：高端制程中主要用铜靶 7图表12：中国半导体材料市场规模（亿元） 8图表13：22年中国大陆半导体材料在全球占比18 8图表14：靶材在半导体材料中价值量占比3 8图表15：中国半导体靶材市场规模预计维持10-15增长率（亿元） 8图表16：有研新材下游主要客户 9图表17：有研新材靶材产能规划达到7.3万块/年 9图表18：2022年全球锡资源储量占比 9图表19：2022年全球锡矿产量占比 9图表20：锡下游消费占比 10图表21：锡价走势 10图表22：锡焊料终端市场消费结构 10图表23：全球微电子焊接材料市场销售额及增长率 10图表24：全球封测产业市场规模 11图表25：半导体封测材料市场分布 11图表26：光模块产业链中核心金属材料与对应公司 12图表27：2024年全球超大规模数据中心超个 12图表28：2025年全球数据中心光模块市场达亿美元 12图表29：光芯片可分为激光器芯片和探测器芯片 13图表30：2019-2025年全球VCSEL器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元） 14图表31：2019-2025年全球激光器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元） 14图表32：2019-2026年全球光模块器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元14图表33：2019-2025年全球射频器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元14图表34：铌酸锂片上集成激光器示意图 15图表35：富士通200G薄膜铌酸锂调制器 15图表36：斯瑞新材生产的光模块基座材料 16图表37：消费电子产业链中核心金属材料与对应公司 16图表38：钛合金性能优异 17图表39：全球智能手机出货量（百万台） 17图表40：中国折叠屏手机出货量（千台）与增速 17图表41：MIM全球市场规模（亿美元）及增速） 18图表42：MIM国内市场规模（亿元）及增速） 18图表43：3D打印原材料分类 18图表44：不同3D打印工艺对金属粉体的要求 19一、AIGC快速发展，核心金属材料有望收益AIOpenAIChatGPTAIGCAIG（人工智能与图形计算技术的快速发展源于深度学习和神经网络算法的突破，使1AIGCAIGC2电子元器件产业链：关注半导体靶材、芯片电感等图表1：电子元器件产业链中核心金属材料与对应公司来源：CSDN，芯片电感：高算力高功率的AI场景下的最佳选择GPU、FPGA、PC、矿机等领域。服务器市场规模持续增大，对于电感性能要求升级。TrendForce20211354，20221423.65G、大数据中心、工业互联网、人工智能等七大领域新型5G2021年，我国服务器市场出货量达到412万台，同比增长17.71；厂商收入达到264.5亿美元，同比增长15.4。预计2023年我国服务器出货量将增至449万台。图表2：2017-2023年全球服务器出货量预测趋势图 图表3：2018-2023年中国服务器出货量预测趋势图来源：TrendForce，观知海内咨询， 来源：TrendForce，观知海内咨询，ChatGPTAITrendForce2022GPUAI年在ChatGPT等人工智能应用加持下，AI服务器出货量有望同比增长2022-2026CAGR10.8，AIGPU，H100、A100、A800（主要出货中国）AMDMI250、MI250XAMD8：2。图表4：GPU、FPGA、ASIC特点对比类别GPUFPGAASIC特点功耗高通用性好可编程性、灵活功耗和通用性介于GPU与ASIC之间定制化设计性能稳定优秀的功耗控制代表公司英伟达、AMD赛灵思寒武纪、地平线、比特大陆、谷歌（来源：ADLINK，AIIC10nm7nm3nm3DGPU、IntelNBCPUGPU380W、150W530W图表5：AMDGPU功耗发展 图6：IntelNBCPU功耗发展来源：AMD， 来源：Intel，图表7：芯片TDP随着工艺发展不断提升 图表8：随着摩尔定律发展对功耗要求更高来源：半导体芯科技， 来源：双鸿法说会，芯片电感重点关注公司：铂科新材——英伟达H100批量供应，产能持续扩张铂科新材研发的芯片电感在材料和工艺上和传统电感均有差别材料上，铁氧体作为一种多功能磁性材料，几乎可以制作任何感性器件。公司区别于Bs300℃的情况下工作。工艺上，相较于传统绕线类工艺、一体成型工艺，公司采用独创的高压成型结合铜铁FA075A检测、浸润、喷涂等工序，制成合金软磁粉芯。与铁氧体电感相比，FA075A大幅度减小体积节省了50~75的空间能够满足客户对于电路板空间的需求效率与铁氧体电图表9：铂科新材芯片电感产品来源：公司可转债募集说明书，DC/AC，AC/AC，AC/DC，DC/DC）全覆盖的产品线布局。预计随着下Intel、AMD、HUAWEI等芯片厂GPUAIGPU-H100，目前正持续扩大产能紧张交付中。23500/月，241000-1500/2658.51229.17。溅射靶材：PVD核心耗材，铜靶在先进制程下渗透率提升溅射工艺属于物理气相沉积（PVD）技术的一种，是制备电子薄膜材料的主要技术之一，（或微米5N（99.999）4N5（99.995图表10：溅射靶材在晶圆制造环节用于“金属化”过程中来源：SAMSUNG，（200mm）晶圆生产中用到的铝靶和钛靶较多，铝靶主要用110nm12（300mm）110nm图表11：高端制程中主要用铜靶材料应用说明用途铜靶导电层110nm以下被大量用作布线材料钽靶阻挡层12英寸晶圆90nm以下的高端芯片铝靶导电层110nm术节点中很少应用钛靶阻挡层用在8英寸晶圆片130和180nm技术节点上镍铂合金靶接触层可与芯片表面的硅层生成一层薄膜，起到接触作用钴靶接触层可与芯片表面的硅层生成一层薄膜，起到接触作用钨钛合金靶接触层接触层材料用在芯片的门电路中来源：《半导体芯片行业用金属溅射靶材市场分析》，近年来，得益于政府对半导体行业的支持，我国晶圆制造能力持续提升，并推动半导体材料市场规模持续快速增长。根据中商产业研究院数据，22年国内半导体材料市场规模约914.40亿元，同增21.9，预计23年将增至1024.34亿元。图表12：中国半导体材料市场规模（亿元） 图表13：22年中国大陆半导体材料在全球占比18来源：中商产业研究院， 来源：观研报告网，靶材在半导体材料中价值量占比3。在晶圆制造材料中，按照半导体材料类别的不同晶3317光掩膜15137375201710-1533图表14：靶材在半导体材料中价值量占比3 图表15：中国半导体靶材市场规模预计维持10-15增长率（亿元）来源：千际投行，资产信息网 来源：前瞻产业研究院，半导体靶材重点关注公司：有研新材——高端铜系靶产能逐步释放，原料实现自供有研新材主要产品包括8-12英寸用铜、钴、铝、钛、钽、贵金属和高纯镍铂合金靶材，1240芯国际、长江存储、华虹、华力等重要客户全面上量，CuAl、CuMn产品取得大批订单，3.5/4.3万块产能，239图表16：有研新材下游主要客户 图表17：有研新材靶材产能规划达到7.3万块/年来源：公司年报， 来源：投资建设有研亿金靶材扩产项目的公告，锡焊料：电子组装关键连接材料USGS20228017.3，其次中7215.6。202231.459.5图表18：2022年全球锡资源储量占比 图表19：2022年全球锡矿产量占比来源：USGS，中商产业研究院， 来源：USGS，中商产业研究院，ITA5016，12，青铜/7，7，2，6。从供应端来看，10图表20：锡下游消费占比 图表21：锡价走势来源：上海金属网，ITA， 来源：同花顺ifind，852021车电子的比例分别为26、24、19和16。根据华经产业研究院数据63.11.32。图表22：锡焊料终端市场消费结构 图表23：全球微电子焊接材料市场销售额及增长率来源：上海金属网，ITA， 来源：华经产业研究院，锡焊料重点关注公司：锡业股份、华锡有色、唯特偶2005202247.7822.54ITA2022PCBALED引线框架材料：封测环节重要基础材料（实现芯LED、根据集微咨询预测，2022年全球封装测试市场规模为815亿美元左右，汽车电子、人工智能、数据中心等应用领域的快速发展将推动全球封测市场持续高走，预计到2026年将达到961亿美元。半导体封装市场放量与自主开发共振，有望带动引线框架市场规模持续提升。根据中国半导体行业协会封装分会的统计数据，半导体主要封装材料包括封装基板、引线框架等，其中引线框架占比约为15。图表24：全球封测产业市场规模 图表25：半导体封测材料市场分布来源：Yole，集微咨询， 来源：中国半导体行业协会封装分会，新恒汇招股说明书，铜带是引线框架最主要的原材料，自主开发+蚀刻引线框架放量带动对应铜合金需求提升。根据华经产业研究院数据，引线框架原材料中铜带占比达46，是其最主要的原材料。由于蚀刻型引线框架对铜带性能要求较高，具备高品质铜合金生产能力的国产厂商有望率先受益自主开发。引线框架重点关注公司：博威合金、鑫科材料boway19400,boway70250光模块产业链：关注光芯片衬底材料、基座载体材料等光模块产业链中，光芯片是决定传输速率的核心，建议重点关注光芯片衬底材料砷化镓、磷化铟、铌酸锂；光芯片基座载体材料钨铜合金等。图表26：光模块产业链中核心金属材料与对应公司来源：/光芯片重要性持续凸显。人工SynergyResearchGroup20241000LightCounting43.873.321-25CAGR14。图表27：2024年全球超大规模数据中心超1000个 图表28：2025年全球数据中心光模块市场达73亿美元来源：SynergyResearchGroup， 来源：LightCounting，源杰科技招股说明书，AI驱动算力需求爆发，海外云厂商的光模块新一轮升级周期逐渐开启，产品迭代推动800G800G交换机和交换芯片已量产发布，800G2010100G的交换芯片出2016年100G2017年首款400G交换芯片Tomahawk3送样，2020年200G和400G2022年8月推出Tomahawk5交800G伴随算力需求提升与网络架构升级，数据中心各节点光模块渐次升级，800G光模块渐成行业主流。2023AI400G向800G升级，在DCI800G由100G向400G升级。从光模块/光芯片的技术趋势上来说，目前行业主流仍然以可插拔光模块为主，采用光电CPO100Gbps以上的长距骨干网100/200Gbps的超高速数据中心中。LPO方案光模块则是在传统可插拔磷化铟、砷化镓：主流光芯片衬底方案EEL）和面发射激光芯片VCSEL。探PIN和APD两类。光芯片常使用三五族化合物磷化铟（InP）和砷化镓（GaAs）作为芯片的衬底材料。以三五族元素的化合物构成的半导体材料具有高频、高低温性能好、噪声小、抗辐射能力强、（InP）FPDFBEMLPINAPDVCSEL3D感测等领域。图表29：光芯片可分为激光器芯片和探测器芯片来源：源杰科技招股说明书，从历史上看，砷化镓光电子是一个相对较小的市场，主要集中在数据通信应用上，但自2017AppleiPhoneX3DAndroidVCSEL25300万片，CAGR达21.32;市场规模达5600万美元，CAGR为17.76。Yole209220020253500，2019-20259.72；201920253.482019-2025CAGR9.67。图表30：2019-2025年全球VCSEL器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）

图表31：2019-2025年全球激光器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）来源：Yole，北京通美招股说明书， 来源：Yole，北京通美招股说明书，Yole（折合两英寸预计销量将超100，CAGR13.94，20261.5713.94，2019-20231500图表32：2019-2026年全球光模块器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）

图表33：2019-2025年全球射频器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）来源：Yole，北京通美招股说明书， 来源：Yole，北京通美招股说明书，砷化镓、磷化铟衬底重点关注企业：云南锗业、中金岭南VCSEL2247.60/30/（4、20/年660/3.55套/80/（2—415/（2—4。中金岭南：截至2022年底，公司凡口铅锌矿保有镓金属760吨和锗金属128吨，规划2023年生产电镓16.5吨。2023年5月以来，韶关冶炼厂先后自主成功合成砷化镓多晶、6N高纯铟、高质量砷化镓单晶，为年产86万片高纯半导体衬底材料项目建成投产奠定坚实基础。铌酸锂晶片：高速率解决方案体材料铌酸锂调制器是大容量光纤传输网络和高速光电信息处理系统中的关键器件，具有CMOS据CignalAI预测，除高速相干骨干网光通信市场外，随着高速相干光传输技术不断从长途/干线下沉到区域/1.6T20224(SEASFreedomPhotonics和HyperLightHyperLight，产业尚未进入大规模量产阶段。图表34：铌酸锂片上集成激光器示意图 图表35：富士通200G薄膜铌酸锂调制器来源：哈佛大学SEAS， 来源：富士通，铌酸锂晶片重点关注企业：天通股份4-8寸铌酸锂、钽酸锂晶片（包含普通白片和低静电黑化晶片，以声表面滤波器为核心下游应用。目前34英寸和6酸锂、掺杂钽酸锂晶片和黑化抛光晶片，并已开发8英寸压电晶体材料。钨铜合金基座：高速率场景下渗透率提升200G400G以上光模块芯片对散热要求大幅提高，需要具400G800G、1.6T1.6T钨铜合金基座重点关注公司：斯瑞新材3D1.6TGPUFinisar、AOI、中际旭创、天孚通讯、新易盛等。公司的钨铜合金光模块基座材料已经应用于全球最大、技术最先进的光通讯器件供应商菲尼萨的产品。图表36：斯瑞新材生产的光模块基座材料来源：斯瑞新材官网，二、消费电子不断更新迭代，新兴材料需求增长图表37：消费电子产业链中核心金属材料与对应公司来源：结构件：关注手机中框钛合金、折叠屏铰链材料钛合金和其他金属材料相比，具有下列特点：(1)在-253～600℃范围内，比强度(抗拉强1200～1400MPa600℃；(3)耐蚀性能优异，在适当的氧化性环境中可形成一种薄而坚固的氧化膜，有抵抗多种介质侵蚀的能力；(4)低温性能良好。钛合金比强度高、密度小、耐腐蚀及生物兼容性高，用于3C电子可提升其坚固耐用性能图表38：钛合金性能优异特点 具体介绍

同时具备轻量化属性。目前已有部分机型及穿戴设备在边框、背板、铰链等使用钛合金，如IPhone15pro系列、AppleWatchUltra、小米15proWatch5pro、荣耀MagicV2TrendForceiPhone15Pro603C用到钛合金。密度小，比强度高密度为4.51g/cm3，约为铜的50，低碳钢的57，而比强度（抗拉度/密度）非常高密度小，比强度高密度为4.51g/cm3，约为铜的50，低碳钢的57，而比强度（抗拉度/密度）非常高耐腐蚀性

钛表面易形成致密稳定氧化膜，具有强烈钝化倾向，耐腐蚀性强，对盐酸、硫酸之耐腐蚀性优于不锈钢，仅次于镍基超合金，对海水耐冲蚀性优于镍基超合金，不锈钢及铜/镍合金耐高温、低温 新型钛合金可在600℃下或更高温度长期使用，也可在-196--253℃低温下保持较好的延展性和韧导热系数小 导热系数约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，钛合金的导热系数又比钛的导热系数低约50无磁性、无毒 在很大磁场中不会被磁化，且与人体组织及血液有良好相宏性来源：鑫锦金属，

2022年全球智能手机总体销量12.06亿台，同降11，2023年前三季度销量8.37亿台，同降7根据TrendForce数据预估年的折叠屏手机出货量约为万部年增1.6IDC19690.4。图表39：全球智能手机出货量（百万台） 图表40：中国折叠屏手机出货量（千台）与增速来源：wind， 来源：IDC，MIM、3D打印等工艺，也已采用液态金属（非晶合金、钛合金、高强钢和碳纤维等材料。传统铰链技术MIMCNC技术具备设计自由度高、量产能力强、成本更低等综合优势，已广泛应用多种折叠屏终端。MIMMIMMIM技术适合小型化、复杂化精密部件应用化的良好诠释。MIM31.92652.673229526141.4，22-2610.5。图表41：MIM全球市场规模（亿美元）及增速（） 图表42：MIM国内市场规模（亿元）及增速（）来源：华经产业研究院，中国钢协粉末冶金分会， 来源：华经产业研究院，中国钢协粉末冶金分会，建议关注手机中框钛合金公司：银邦股份20236.332023H129.53建议关注折叠屏MIM铰链公司：东睦股份公司将上海富驰定位为MIM行业的研发中心、营销中心及生产制造示范中心，进一步培植技术优势，拓展MIM行业的应用面和客户面；将东莞华晶（公司控股孙公司）建设成高品位、贴近产业链、大型现代化的华南MIM产业基地；将充分利用连云港的区位资源和特点，构建低成本、大型现代化的连云港MIM生产基地。东莞华晶合作品牌众多，公司作为华为供应链企业，有望受益国内份额领先折叠屏手机品牌放量。建议关注折叠屏液态金属铰链公司：宜安科技FaceID粉末：关注3D打印粉末材料3D3D3D3D3D3D图表43：3D打印原材料分类类别特性应用领域高分子粉末具有较高的强度-重量比和良好的防火、防烟和防毒性能航空航天、汽车工业等光敏树脂表面光滑，精度高，成品细节好航空航天、汽车发动机等铸造用模具开发及功能零