新材料行业研究：AI算力以及5.5G演进带动高频高速材料发展

内容目录一、AI服务器发展将带动覆铜板材料环节的创新 4AI服务器发展和普通服务器升级带动M6+以上覆铜板使用 4在M6+以上覆铜板中，双马BMI树和PPO树脂需求量将大幅增加 6二、通信技术向5.5G演进，推动材料应用及发展 9通信基站进入升级周期 9基站向5.5G演进，天线、滤波器、PCB等环节都有望受益 13基站升级将催生LCP材料创新应用 14三、投资建议 16东材科技 16普利特 17圣泉集团 18风险提示 19图表目录图表1：覆铜板的主要应用 4图表2：MEGTRON系列传输损耗性能排名 4图表3：MEGTRON系列应用领域 4图表4：GPU产品拆解–NvidiaDGX板 5图表5：PCIe5.0的速度是PCIe4.0的两倍 5图表6：PCIE5.0服务器，M6+覆铜板成为标配 5图表7：覆铜板剖面图 6图表8：覆铜板成本构成 6图表9：电子树脂配方体系不断展 6图表10：UBB板的基本构成 7图表11：OAM板的基本构成 7图表12：GPU板组和主板对于树脂的消耗量 7图表13：服务器升级至PCIE5.0，单台服务器对于双马或者消耗量测算 8图表14：双马BMI树脂需求量测算 8图表15：PPO树脂需求量测算 8图表16：双马BMI树脂供应商情况 9图表17：PPO竞争格局 9图表18：4G&5G基站架构 10图表19：中国5G基站渗透率持续提升(万个） 10图表20：政策支持5.5G发展 11图表21：5.5G网络关键特征 11图表22：5.5G节奏和标准明确 12图表23：5.5G已具备收编所有物联的能力 12图表24：全球5G基础设施算出预测（百万美元） 13图表25：射频架构 13图表26：LCP在中的应用 14图表27：LCP材料在基站和移动终端的应用 14图表28：LCP产业链格局 16图表29：公司依托技术延伸新材料业务 16图表30：营业收入（百万元）及增速 17图表31：归母净利润（百万元）及增速 17图表32：普利特业务架构 17图表33：营业收入（百万元）及增速 18图表34：归母净利润（百万元）及增速 18图表35：公司产业链结构图 18图表36：公司营业收入（百万元）及增速 19图表37：公司归母净利润（百万元）及增速 19图表38：大庆秸秆综合利用项目原材料和主要产品情况 19一、AI服务器发展将带动覆铜板材料环节的创新AI服务器发展和普通服务器升级带动M6+以上覆铜板使用高速数据传输对覆铜板材料的电性能提出了新的要求。覆铜板材料本身在电场作用下存在一定的能量耗散，会造成信息传输过程中的信号损失，不利于信息的高速传输。其中，DkDf（介电常数和介质损耗因子Df主要应用损耗分类主要应用损耗分类信号速率覆铜板电性能等级核心路由器/交换机超低损耗28/56GbpsDf=0.002-0.006服务器、交换机/路由器低损耗10GbpsDf=0.006-0.009工作站计算机、服务器中等损耗2.5GbpsDf=0.009-0.012智能手机、平板电脑、计算机标准损耗1GbpsDf>0.012来源：Prismark，Megtron系列为高速覆铜板领域分级标杆，历年发布的不同等级高速覆铜板依Megtron2、Megtron4、Megtron6、Megtron8（M2、M4、M6、M8。覆铜板M2-M4-M6-M8的演化路径。图表2：MEGTRON系列传输损耗性能排名来源：panasonic官网，属性 应用属性 应用领域MEGTRON4/4S高Tg和低Dk服务器、测量仪器、路由器和网络设备AI服务器MEGTRON6低介电损耗因数、低传输损耗和高耐热性MEGTRON8业界最低传输损耗的多层电路板材料路由器、交换机、高端AI服务器来源：panasonic官网，AI服务器我们瞄准英伟达DGXA100和DGXH100两款具有标杆性产品力的产品进行分析，我们首先从DGXA100出发来观测具有产品力的AI服务器的基本架构。从功能性的角度，我们认为AI服务器的PCB价值量计算可以归纳为三个部分，其一是AI服务器最为核心的GPUCPU母板组，最后是风扇、硬盘、电源板块等配件组。GPUPCB4GPUNVSwitch、OAM、UBBUBB890KOAMM6+）覆铜板。树脂方面，PPODfBMI528KBMI890K（M7+）PPOBMI树脂为辅。图表4：GPU产品拆解–NvidiaDGXA100板来源：英伟达官网，PCIe4.0PCIe5.0PCBPCI-Express(peripheralcomponentinterconnectexpress），PCIe5.0有望升级为服务器PCB市场的主流，PCIeGPU显卡，因为现代游戏、科学、工程和机器学习应用程序涉及处理大量数据。PCIe5.0PCIe5.0PCIe4.0PCle版本 发布年份 传输速率 吞吐量通道 x16吞吐量1.020032.5GT/秒250MB/秒4.0GB/秒2.02007PCle版本 发布年份 传输速率 吞吐量通道 x16吞吐量1.020032.5GT/秒250MB/秒4.0GB/秒2.020075.0GT/秒500MB/秒8.0GB/秒3.020108.0GT/秒1.0GB/秒16.0GB/秒4.0201716.0GT/秒2.0GB/秒32.0GB/秒5.0201932.0GT/秒4.0GB/秒64.0GB/秒来源：51CTO，高效传输要求更多层高速覆铜板。提高传输效率需要高效的走线布局和更多层的高速覆铜板，进而降低信号间的干扰程度，普通服务器迭代后高速覆铜板的层数将得到较大幅度的提高。根据行业数据，PCIe4.0IntelWhitleyAMDZen312-16PCIe5.0IntelEagleStreamAMDZen416-20PCIe5.0总线配置，通信行业对更多层覆铜板需求进一步提升。PCIe5.04Gb/s，832Gb/s。在这样的传输性能要求上，需要更高等级的覆铜板进行支持，M6+以上高速覆铜板将成为标配。图表6：PCIE5.0M6+覆铜板成为标配来源：联茂电子官网，在M6+以上覆铜板中，双马BMI树脂和PPO覆铜板是将玻璃纤维布或其它增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压制成的42、19和26。从成本占比来说，电子树脂占覆铜板生产成本的比重约为25-30在当前迅速发展的高速高频覆铜板中，电子树脂所占的成本比重将进一步提高。3.5% 2.7%6.5%42.1%19.1%26.1%3.5% 2.7%6.5%42.1%19.1%26.1%铜箔 树脂 玻钎布 制造 人工 其他原料来源：金安国际招股书， 来源：南亚新材招股说明书，树脂的类型、含量和固化程度等因素也会影响到介质特性。一般而言，为了降低介质损EP、聚酰亚胺树脂PI、聚苯醚树脂PPOBMI图表9：电子树脂配方体系不断发展来源：同于新材招股书，AIBMIPPOAIPPOBMI树脂消耗量。PPOPPOPPPPVeryLowLossCCLPPPPOBMI再根据我们电子组报告《AIPCBDGXH100PCBGPUUBBOAM：AIGPU26UBB25PPPP0.3，18OAM17PP8OAM0.24AIGPUUBBPPO耗量为0.6kg（80g/平米*25层*0.3平米/层=0.6kg，对于双马BMI树脂消耗量为0.24kg(32g/平米*25*0.3/层=0.24kgAIGPUOAMBMI0.33kg(80g/平米*17*0.24/层=0.33kg)。8PCBGPUPPO0.74kg，BMI0.7kg。GPU23年及以后我们按照81GPU、4GPUGPUGPU50，AIPPO0.38kg。AIGPUBMI0.35kg。CPU主板：CPUCPUPCIE5.0VeryLowLossCPU15PP0.3PPO80gBMIAICPUPPO双马BMI15*0.3/层*80g=0.36kgPCB10-18，CPUPPOBMI0.44kg。图表10：UBB板的基本构成 图表11：OAM板的基本构成来源：英伟达官网， 来源：英伟达官网，AI服务器PPAI服务器PP层数厚度mm单层厚度mm面积（平米）PPO树脂（g/平米）PPO重量（g）双马树脂（g/平米）双马重量（g）UBB254.180.170.38060032240OAM172.150.130.2480326总计600566总计-算上损耗741699CPU主板152.170.140.38036080360总计-算上损耗444444来源：产业链调研，英伟达官网，；备注：CPU主板采用M6+覆铜板，这其中有两套技术方案双马BMI主树脂或者PPO主树脂，其中台光电子主要以双马BMI为主树脂。AI服务器数量。IDC2021，预计到2026年，用于推理的工作负载将达到62.2。根据产业链调研2023/2024AI150300IDC/训练占比可测算推理卡出货量，总体而言，对应2023-2025AI4695AI193863，AI2858101(4)PPOPPOPCBCPUCPU1615PP0.24CPUM6M6PP80gPPO80gBMIPPOBMI0.29kg，考虑到树脂环节到覆铜板环节损耗率约8PCB10-18，单台普通服务PPOBMI0.36kg。根据IDC数据，2023-2025年全球服务器出货量为1493万台、1626万台和1763万台，扣除前述预测的AI2023-20251447万台、15311599双马树脂 双马重量（g/平米） （g）PPO（g）PPO平米）PP层数 面积平双马树脂 双马重量（g/平米） （g）PPO（g）PPO平米）PP层数 面积平米PCIE5.0CPU主板 15 0.24 80 288 80 288总计-算损耗 356 356来源：产业链调研，英伟达官网，假设PCIE5.0在2023-2026年的渗透率分别达到10、40、60和80；根据台光电子官网以及产业链调研，我们假设CPUBMIPPO602023-2026AIBMI8371749260737262155371752337197BMI需求量20222023EBMI需求量20222023E2024E2025E2026EAI服务器训练服务器（万台理服务器（万台）19.72858101170GPU-训练单耗（kg）0.700.700.700.700.70GPU-推理单耗（kg）0.350.350.350.350.35GPU——用量（吨）1672314698081364CPU——单耗0.440.440.440.440.44CPU——用量（吨）5577158273461双马BMI总用量22230862710811824PCIE5.0普通服务器14611447154816401725M6+以上渗透率010406080M6+服务器总量01456199841380普通服务器单机消耗BMI（kg）0.360.360.360.360.36服务器带来的BMI用量（吨）020688113991963其他领域双马BMI的需求量（吨）400400400400400AI+普通服务器升级BMI用量（吨）567837174926073726来源：IDC，产业链调研，东材科技公告，圣泉集团公告，图表15：PPO树脂需求量测算PPO需求测算20222023E2024E2025E2026EAI训练服务器（万台理服务器（万台）19.72858101170GPU-训练单耗（kg）0.740.740.740.740.74GPU-推理单耗（kg）0.370.370.370.370.37GPU——用量（吨）1772444968561444CPU——单耗0.440.440.440.440.44CPU——用量（吨）105146299516871PPO总用量28239179513722316PCIE5.0普通服务器14611447154816401725M6+以上渗透率010406080M6+服务器总量01456199841380普通服务器单机消耗PPO（kg）0.360.360.360.360.36服务器带来的PPO用量（吨）0309132120992944其他领域PPO需求（吨）13231456160117611937PPO总需求（吨）16052155371752337197来源：IDC，产业链调研，东材科技公告，圣泉集团公告，BMIKIDAIWA。BMIBMI2023供应商现有产能(吨)后续产能(吨)供应商现有产能(吨)后续产能(吨)出货量（吨）说明江西同宇6002,000东材科技37000700以台企、日企和中国大陆为主。国产品圣泉3601,000科宜6001,000华烁500DAIWA1,000150以台企、日企为主。进口品KI1,000150以台企、日企为主。HOS-Technik1,000台湾晋一600来源：各公司官网，；备注：搜集信息不完全聚苯醚树脂（PPO）等树脂材料拥有较低的介电损耗，可用来提升覆铜板的电性能,是未来高速产品的首选。在供给端，根据查询各个公司公告以及沙比克年报等，我们得知目前全球有沙比克、旭化成、日本三菱瓦斯化学、圣泉集团等少数几家企业掌握了工业化生产PPO的能力和改性能力。供应商产能(吨)供应商产能(吨)扩产（吨）备注国产品东材科技1001000低分子量PPO开发中圣泉集团宏昌电子30015001000已经供应至国内覆铜板厂家低分子量PPO开发中健馨生物1000低分子量PPO开发中进口品SABIC旭化成2000-3000100主流PPO供货商少量供货三菱瓦斯100少量供货来源：各公司官网，；备注：搜集信息不完全BMIPPOCCL、PCB2年以上。我们预计，双PPOCCL二、通信技术向5.5G演进，推动LCP材料应用及发展5GDk、介电损耗（Df）呈正比，信号传输延迟与介质材料的介电常数（Dk）呈正比，为了降低信号传输损耗和延迟，高频高速覆铜板对其基材提出了降低介Dk与Df5.5G、5G、4G2.1通信基站进入升级周期在5G4G4G（RRU）和基带处理单元BBU5GRRUBBUDU）和集中单元CU。5GPCB板材料满足高频高速、一体化、小型化、轻量化、和高可靠性的要求。特别是树脂材料要求低介电常数Dk、低介质损耗Df、低热膨胀系数CTE）和高导热系数。目前，以聚四氟乙烯（PTFE）热塑性材料和碳氢树脂（PCH）类热固性材料为代表的硬质覆铜板，5G/PCB图表18：4G&5G基站架构来源：立鼎产业研究院，绘制5G4GiFinD，202395G318.927。5G波长为毫米级，波长极短，频率极高造成绕射和穿墙能力差，在4G，5G宏基站覆盖区域较小。未来在热点区图表19：中国5G基站渗透率持续提升(万个）350 30%300

25%50

5%0 0%5G基站数 5G基站数在基站中占比来源：工信部,202143GPP5G-Advanced（5G-A）5GRel-185G5.5G5.5G5G6G6276425-7125MHzIMT(5G/6G)5G/6G5G/6G5G/6G5G6G5时间 时间 部门公司 政策事件2022年1月国务院国务院关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知，提出前瞻布局第六代移动通信际标准化工作。202212工信部、工业互联网以及未来6G等预留频谱资源。2023年3月工信部提出全面推进6G技术研发2023年6月工信部6425-7125MHzIMT（6G2023年6月华为设备。2023年6月信通院2023620236无线与终所副长胡在发中提，中移动与产业伴合推动中国移动研 技术产业熟与用落，以为始指引术演方向，动标准究院立项，打造全球统一的5G-Advanced标准。中国移动研 无线技术究中总监福昌示，国联将围“智构视界智享上究院 行、智慧感知三大道，速5G-A用进。来源：工信部、华为官网，5.5G将实现下行万兆10Gbps、上行千兆（1Gbps）的峰值速率，以及毫秒级时延、低20195G，5.5G10105G5.5G5.5G将面向三大应用场景，eMBB（增强移动宽带、mMTC（海量物联、URLLC（高可靠低延时连接。图表21：5.5G网络关键特征来源：《华为技术》，标准节奏明确，5.5G5.5G3GPPR18、R19、R205.5G5.5GR18课题的立项，5.5GR18eMBBR19R20图表22：5.5G节奏和标准明确来源：华为官方微信号，5G时代，大带宽多天线Gbps5.5GELAA5.5GELAA800MHz200010Gbps6GHz，400MHz1000C-Band图表23：5.5G已具备收编所有物联的能力来源：华为官方微信号，根据IHS数据显示，2022年全球5G基础设施市场产值达322亿美元，同比增长，RRU、BBU、小基站、MIMO5GC5.5G5G4G5G5.5G图表24：全球5G基础设施算出预测（百万美元）40000350003000025000200001500010000500002021

2022

2023

2024

2025Sub-6GHz 毫米波 5G核心网来源：工业富联公告，基站向5.5G演进，天线、滤波器、PCB等环节都有望受益相较于5G基站，5.5G基站的超大规模天线数量提升至192通道以上，成倍数增长。随着基站通讯频段向5.5G演进，对基站射频的性能和数量都产生了新的需求，天线、滤波器、PCB等环节有望受益。射频，是频率介于300kHz-300GHz之间的，可以辐射到空间中的高频交流变化电磁波的简称。射频主要用于实现无线通讯的两个本质功能——发送和接收，即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送，以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号。从结构来看，射频可以拆分为天线、射频收发芯片、基带和射频前端。射频前端的功能为无线电磁波信号的发送和接收，是移动终端设备实现蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块，可以进一步拆分为天线调谐器(Tuner)、天线开关(Switch)、滤波器(Filter)、功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA)。随着基站通讯频段向5.5G演进，对射频的性能和数量都产生了新的需求。图表25：射频架构来源：唯捷创芯招股书，MassiveMIMO（大规模天线技术）5G通信提高系统容量和频谱利用率的一项关键技术。MassiveMIMO5G2G/3G/4G2/4/85G643605G5G，5.5G192通道以上，成倍数增长。其次基站天线数量的增加导致了单个基站对滤波器的需求量增加。5GMassiveMIMO641925.5G5G35GPCB5.5G较5G的带宽进一步增加，在设备尺寸变化不大的前提下，需要通过增加PCB导通层数来提升数据转发处理能力。PCB面积。所以5.5GPCB（20-30PCB40）需求提升。基站升级将催生LCP材料创新应用随着5.5G频段向上迁移，LCP材料需求将大规模上升。LCP 全称液晶聚合物（LiquidCrystalPolymer，兼具低介电损耗和可加工性能，并且能够满足挠性线路的材料要求，产业内对于LCP材料最著名的商业化使用即为苹果手机内连接天。图表26：LCP在5.5G中的应用来源：普利特官网，LCPLCPLCP注塑型产LCP薄膜类产品（软板路径LCP纤维类产品（硬板路径；再到中游的软板路径FCCL、硬板路径的电子布；最终形成模组型态应用于终端产品。图表27：LCP材料在基站和移动终端的应用来源：普利特官网，LCP是目前在进行推广的天线材料。LDS工艺（激光直接结构化CNCLDS-LCP，LCP5.5G高频段具有明显的竞争优势。我国当前5GSub-6GHz450MHz--6GHz，5.5/6G6GHz5.5/6G的商业化应用的全面实现，还需要毫米波基站和网络设备的配合部署，届时，基站频段将高达到24GH及以上,高频段下，基站侧的天线端及传输端材料急需更低的介电损耗材料。以当前Sub-6GHzPPO/碳氢/PTFE24GHz4（624GHz频2-3（2，LCP1.6。值得注意的是当前我国Sub-6GHz（主要日本日东纺、日本玻璃布集团以及台湾玻璃布集团2017iPhone8LCPiPhoneXLCPLCPiPhoneXS/XSMax/XRiPhoneX2LCP6LDSMPI（苹果的天线传LCP15GHz0.2LCPPTFE（MPI0.3PTFE5.5/6G、毫米波基站建设的开展，各家手机厂商将LCPLCP6LCP3UwbLCPMPIUwbLCPUwbUwb13（满足测角度的需求5.5/6G、毫米波建设推进，手机厂UwbLCP其他领域。5.5G时代，对高频传输绝缘材料的要求非常高。为确保将信号在传输过程中的损失降到最低，LCP5GFPC，LCP5G从竞争格局来看，上游LCP树脂方面，目前海外企业处于领先地位，国内低端树脂环节已LCPLCPLCPLCPLCPLCP薄膜类产品海外生产厂家为可乐丽、村田，但村田自身产业链涉足中游环节，成品完全自供用，不外售。国内方面，拥有薄膜吹膜及后道设备的厂家为普利特和宁波聚嘉。LCP树脂LCP薄膜FCCLLCP树脂LCP薄膜FCCLFPC天线模组终端塞拉尼斯、日本宝理、日本住友可乐丽村田村田村田松下松下松下普利特普利特金发科技、沃特股份、宁波聚嘉山东精密山东精密生益科技嘉联益、台郡、臻鼎信维通信信维通信信维通信立讯精密、安费诺苹果、华为、小米、vivo等来源：普利特官网，

三、投资建议东材科技19942011/智能电网、新能源、5G通讯、军工等领域。未来公司将着重布局光学膜材料、电子树脂两大业务板块。图表29：公司依托技术延伸新材料业务来源：东材科技公司公告，绘制图表30：营业收入（百万元）及增速 图表31：归母净利润（百万元）及增速40003500300025002000150010000

2017 2018 2019 2020 2021 2022营业总收入 同比增长率

80706050403020100-10

500

2017 2018 2019 2020 2021 2022归母净利润 同比增长率

200150100500-50-100来源：wind， 来源：wind，2MLCCPCB225000MLCC1OLED5G普利特普利特成立于1999年，并于2009年在深圳中小板完成了上市，普利特以汽车改性材料1993新材料业务、新能源业务。目前公司在全球拥有上海青浦、上503图表32：普利特业务架构来源：公司公告，图表33：营业收入（百万元）及增速 图表34：归母净利润（百万元）及增速0

6050403020100-12017 2018 2019 2020 2021 20222023Q3营业总收入 同比增长率

500

2017 2018 2019 2020 2021 2022归母净利润 同比增长率

80706050403020100-10-20来源：wind， 来源：wind，2021I、IILCPLCPPCT2000吨LCP5000LCP300LCP150（200D）LCP20002023LCPLCP改性材料已经批量供应给国内外主要客户，纤维已经获得国际客户的认可并开始大规模供货，薄膜已经通过下游客户的测试认可，已经开始小规模供