LCP有望成为5G天线核心材料

    2021-04-28 16:21
    头豹研报

    2021年天线LCP材料行业概览

    2022-03-01

    全文字数:3046字,精读时间:6分钟

    引流文段:

    本文援引于报告《2021年天线LCP材料行业概览》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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     LCP国产化进程加速,LCP材料行业将迎来破局时刻

    近年来5G行业的发展获国家政策大力扶持,预计2030年中国5G的直接经济产出和间接经济产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿。作为5G发展的关键材料,LCP产业将在政策加码下进入快速发展阶段。加之国产化进程提速,LCP材料平台即将起航,LCP薄膜市场规模有望突破100亿。 


    LCP具备介电稳定性、高流动性等性能

    随着5G时代的到来,5G最重要的变化在于高频和高速,但其信号会随着频率增加而衰退,因此5G通信对低损耗的天线材料需求愈加迫切。传统材料(如PI、MPI)已经无法适应新的挑战,而具备介电稳定性、高流动性等性能的LCP将成为5G天线的首选材料。

    LCP(Liquid Crystal Polymer)即液晶高分子,是一种新型高性能特种工程塑料。从分子结构看,LCP具有刚性棒状分子链结构,分子链保持高度取向排列,而加热到晶化温度后,LCP液体流动性高,这使LCP更容易成型薄壁,也契合5G时代电子设备对器件材料的要求。

    与其他有机高分子材料相比,LCP拥有良好的振动吸收特性、低介电特性、自我增强效果、良好的耐药品性和耐热性、熔融粘度低、线膨胀系数低等优异性能,将适用于5G天线材料,同时其也将被广泛应用于各种领域。 


    II型LCP树脂是首选的天线材料

    LCP材料根据合成单体的不同致使耐热性不同而划分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,分别对应耐热性高、中、低三档,其中II型因具备高耐热性能和良好的加工性能成为天线材料首选的薄膜基体树脂。

    I型LCP材料具有较高的耐热性,但是其加工性能较一般,主要应用于电子电气领域的连接器。

    II型液晶聚合物综合性能表现突出,既有高耐热性能,也有优异的加工性能,因此是制备天线LCP薄膜的的最优基体树脂。Ⅲ型材料热变形温度较低,产品耐热性能略差,是目前应用最少的产品类型。 


    LCP天线的产业链由上游LCP树脂、LCP薄膜供应商和FCCL制造商,中游LCP软板与天线模组制造商,和下游的应用领域企业组成,其中上游树脂薄膜的生产与制备技术壁垒极高

    LCP从树脂材料到终端应用需要经过“LCP树脂-LCP薄膜-挠性覆铜板FCCL-柔性电路板LCP-天线模组-应用于下游端”等核心步骤。LCP产业链可划分为:

    (1)上游:LCP上游材料有LCP树脂/薄膜、压延铜箔等以及原材料制造而成的FCCL,LCP薄膜技术壁垒极高,目前日美厂商控制80%LCP树脂薄膜产能,LCP材料供应紧缺。

    (2)中游:中游厂商供应产品包括LCP软板和天线模组,由于LCP多层板和天线模组良率较低,导致LCP天线模组产能受限且成本较高。

    (3)下游:LCP下游应用领域广泛,目前主要应用于5G手机天线、5G基站柔性发射单元、可穿戴设备等终端产品。伴随LCP应用领域的拓宽,LCP终端产品市场规模将呈持续增长态势。


    5G信号传输性能需求驱动LCP市场增长

    5G通讯技术升级,信号传输性能大幅提升,这对接收端的天线材料有着更高的要求:

    (1)一方面是低损耗要求。LCP的介电常数Dk介于2.9-3.1之间,可以在全射频大多范围内保持恒定,且其具备低介电常数、低介电损耗的优势,传输损耗可达到传统天线PI的十分之一,能够有效降低信号损失、保证通信质量。

    (2)另一方面,要保证传输稳定还需关注吸水率指标。LCP除了拥有低介电损耗,相比较于PI,LCP吸水率极低。如左图所示,LCP的损耗在吸湿前后移动并不明显,而PI的损耗在吸湿前后有较为明显的移动。因此,PI吸湿后传输损耗较大,而LCP几乎不会吸潮,同时有着稳定的化学性能,不易被腐蚀溶解,保证了传输的稳定性。

    LCP材料的低介电损耗和极低吸水率使其成为5G天线传输的核心膜材,而5G技术发展对传输性能的需求进一步驱动LCP市场增长。  



    天线LCP材料行业即将进入红利发展期

    随着5G通讯推动,智能手机技术日益提高,LCP基材天线在5G手机端渗透率也不断提升,从2018年在手机端的应用率为9%,到2020年增长至15%,预测在2025年将达35%以上。在设备增产和LCP材料渗透率提高的双重利好加持下,LCP天线需求即将进入红利发展期,并驱动LCP薄膜树脂与LCP薄膜的产能需求。

    若未来5年的5G布局符合预期实现全覆盖,5G手机中LCP膜渗透率达到80%水平,LCP树脂的需求量或将突破5,000吨,随着技术迭代升级,LCP材料生产成本将进一步下降;2020年-2025年,5G天线LCP材料行业市场规模有望从21亿元增长至126亿元,年复合增长率(CAGR)为56.4%,整体市场呈快速增长态势,其中LCP薄膜市场空间高达110亿元,远超LCP树脂。在此基础上,在LCP薄膜树脂国产化替代、未来应用领域持续拓展等因素的驱动下,市场将催生庞大LCP树脂薄膜需求,从而推动天线LCP材料行业持续向好发展。 


    随着5G建设推进,LCP产业的国产化进程加速

    LCP产业有望实现国产化:全球LCP树脂材料产能约7.1万吨/年,集中分布在日本、美国和中国,产能分别为3.4万吨、2.6万吨和1.6万吨,其中日美系企业最早在1950年就开始研发量产LCP材料,中国企业2007年才开始涉及该领域,日美两国几乎垄断LCP 薄膜用树脂及薄膜生产,因此中国长期依赖日美两国进口。

    随着5G建设的推进,LCP材料需求持续增加,中国厂商以需求为导向,加速自主研发,陆续投资LCP生产装置实现投产,沃特股份、金发科技、普利特、聚嘉新材料等四家厂商预计产能扩增至4.3万吨,增长高达近410%;中国厂商致力于推进LCP上游薄膜树脂国产化,实现量产商业化,打通LCP整体产业链,契合5G需求迎来红利发展。


    深度见解: 5G建设驱动LCP需求,中国厂商加速研发及投产推动国产化进程,LCP行业即将进入红利发展阶段

    随着5G时代的到来,5G最重要的变化在于高频和高速,但其信号会随着频率增加而衰退,因此5G通信对低损耗的天线材料需求愈加迫切。LCP因具备低介电损耗、高流动性和极低吸水率等特性,成为5G天线传输核心材料的首选。伴随着5G渗透率提升,终端厂商逐年增加5G智能手机的天线数量,从而实现更快的数据传输速度。因此,智能手机市场的不断扩增,将进一步驱动LCP材料市场增长。 


    纵观LCP材料各环节厂商竞争格局,日美系企业由于先发优势占据上游市场的主导地位。目前市场上能够量产用于天线模组的LCP薄膜的树脂厂商较为稀缺,树脂产能供应不足;且制膜技术门槛高,日美两国几乎垄断LCP薄膜用树脂及薄膜生产,进而导致薄膜市场相对空白。


    LCP材料需求持续增长态势下,中国厂商以需求为导向,加速自主研发,陆续投资LCP生产装置实现投产,沃特股份、金发科技、普利特、聚嘉新材料等四家厂商预计产能扩增至4.3万吨,预计增长高达近410%。中国厂商致力于推进LCP上游薄膜树脂国产化,实现LCP树脂量产商业化,打通LCP整体产业链,LCP材料行业将契合5G需求进入红利发展阶段。 


    重点关注企业

    通过深度研究天线LCP材料行业内优质企业,头豹建议重点关注沃特股份[002886]、金发科技[600143]、普利特[002324]。


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    受益于5G建设,加之国产化进程加速,LCP材料行业将迎来破局时刻,LCP材料平台即将起航。头豹建议重点关注沃特股份[002886]、金发科技[600143]、普利特[002324]。

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