湿电子化学品行业深度研究：国产替代加速，头部企业产品持续高端化.pdf

Table_Title 湿电子化学品 行业深度研究 国产替代加速 ，头部企业 产品持续高端化 2020 年 01 月 03 日 Table_Summary 【 投资要点 】 半导体、面板产业转移升级，湿化学品需求向好 。 依托半导体领 域、面板领域需求快速释放以及高附加值高等级产品占比提升，我们 测算2022 年国内湿电子化学品需求量将达到 166 万吨，较 2018 年需求量提升 83%， CAGR 为 16%。 预计半导体板块应用占比将持续提升， 2022年预计达到 36%。 测算 2019 年国内湿电子化学品市场空间约为 56 亿元，预计 2022 年将达到约 89 亿元。 半导体 ： 2017 年起国内 12 英寸 晶圆厂集中投产， 尤其 中芯国际、华虹宏力、紫光、长江存储 等本土晶圆代工企业进入投产高峰期。 12 英寸产线普遍要求湿化学品等级达到 G4、 G5 等级， 单位湿电子化学品需求量为 8 英寸产线的 5.3 倍 ， 预计将带动湿化学品需求快速增长 。同时， 19 年 三季度起 全球半导体销售额 显著 回暖，晶圆代工厂产能利用率 有望维持较高水平 。我们测算 2022 年 半导体领域 对湿电子化学品需求量将达到 60 万吨 /年， 预计未来三年 内 将维持 20%左右增速。 显示面板 ： 随着面板 全球产能向大陆转移，国内高世代 LCD 及 OLED面板产线持续投产 ，将大幅带动上游湿电子化学品材料需求增长。我们粗略测算至 2022 年面板行业用湿电子化学品需求预计将达到约 59万吨 /年，年均复合增速 14%。 同时， 液晶面板价格 经过长期下跌逐步企稳， 预计上游 材料价格承压 将 有所缓解。 太阳能电池 ： 2019 年以来 光伏 行业政策趋于明朗， 预计 行业需求增长稳定 。 我们测算 2022 年太阳能电池领域湿电子化学品耗用量将达到48 万吨。 进口替代空间巨大，国产化率进入快速提升阶段 。 目前 主流 国外湿电子化学品生产企业已实现 G5 标准产品的量产， 国内主流产能仍停留在 G2、 G3 标准，高端产品仍有较大进口替代空间。随着下游半导体、面板产业不断向国内转移，国内湿化学品企业有望凭借政策、成本、物流优势实现技术突破和高端市场攻克，湿电子化学品国产化有望加速。 Table_Rank 中性 （维持） Table_Author 东方财富证券研究所 证券分析师：何玮 证书编号： S1160517110001 联系人：孙翠华 电话： 021-23586338 Table_PicQuote 相对指数表现 Table_Report 相关研究 蜂窝陶瓷市场打开在即，逐步进入业绩兑现期 2019.12.16 点点星光已现，适当左侧布局 2019.12.10 化工行业 19Q3 业绩回顾：景气度持续低迷，轮胎、涤纶、偏下游子行业盈利增长稳定 2019.11.05 OLED 面板接力扩产，材料企业迎重磅机遇 2019.09.11 长江“三磷”专项排查整治启动，草甘膦部分产能面临整顿 2019.08.30 -1.19%9.22%19.64%30.06%40.47%50.89%1/2 3/2 5/2 7/2 9/2 11/2 1/2基础化工 沪深 300挖掘价值 投资成长 Table_Title1 行业研究 /基础化工 / 证券研究报告 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 2 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 Table_Summary 【配置建议】 建议关注晶瑞股份（ 300655.SZ） ：公司湿电子化学品生产技术国内领先，双氧水、氨水已达到 G5 等级，引进三菱化学技术的高纯硫酸投产后，半导体用量最大的三个品种均将达到 G5 等级。 目前 已投产高等级产品已获得上海华虹、中芯国际、长江存储等客户的采购或认证。截至 2018 年 ，晶瑞股份已具备湿电子化学品产能 46300 吨 /年， IPO募投项目 40000 吨 /年精细化学品已投产，江苏阳恒 90000 吨 /年 G5等级电子级硫酸项目，眉山晶瑞 8.7 万吨 /年新材料项目预计将于2020-2021 年陆续投产。全部投产后 湿化学品产能（含光刻胶） 将超过 25 万吨，产能瓶颈持续克服，半导体领域布局不断推进。光刻胶方面，公司已实现 i 线光刻胶国产化，已向中芯国际、扬杰科技、福顺微电子等客户稳定供货。锂电池粘结剂方面，公司拟收购 NMP 生产企业载元派尔森，与现有业务协同效应显著。我们预计随着公司在建项目不断投产，客 户结构不断优化，有望走出业绩低谷加速成长。 建议关注江化微（ 603078.SH） ：公司湿电子化学品生产规模大、品种齐全。目前具备超净高纯试剂及光刻胶配套试剂产能共 9 万吨 /年，现有产品主要为 G2、 G3 等级。半导体领域，已全面进入 6 寸 晶圆制造产线 ，同时进入了中芯国际、长电科技 8 寸以上集成电路封测领域。显示面板领域，已进入中电熊猫 6 代线、 8.5 代线供应体系。镇江项目一期 5.8 万吨超高纯湿电子化学品预计将于 2020 年投产，产品定位 G4、 G5 等级，建成后主要应用于 12 英寸晶圆产线。 眉山 9 万吨湿电子化学品项目稳步推进 ，建成后将更好辐射西南地区面板客户。 我们认为随着镇江 、眉山 项目逐步投产，公司 产能及 产品附加值更上一层，预计 业绩将持续好转。 【风险提示】 下游需求增长不及预期； 产品价格大幅下滑； 扩产进度滞后； 原材料价格大幅波动； 收购事项不及预期。 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 3 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 正文目录 1.湿电子化学品：电子行业关键材料，壁垒极高 . 5 1.1.湿电子化学品是电子行业湿法制程关键材料 . 5 1.2.湿化学品更新换代快，洁净度要求极高 . 7 1.3.湿化学品关键生产工艺：提纯、混配、包装 . 8 2.半导体、面板产业转移升级，湿化学品需求向好 . 9 2.1.半导体： 12 英寸晶圆产线对湿电子化学品需求量激增 . 9 2.2.面板： OLED 及大尺寸 LCD 面板催生湿电子化学品需求快速提升 . 12 2.3.太阳能电池：行业需求预计稳定增长 . 15 2.4.半导体行业升级、面板企业扩产为湿电子化学品注入新机遇 . 17 3.进口替代空间巨大，国产化率进入快速提升阶段 . 20 3.1.高端湿化学品国产化率仍然偏低，进口替代空间巨大 . 20 3.2.半导体、面板产能持续向国内转移，湿化学品国产化率快速提升 . 22 4.重点公司介绍 . 23 4.1.晶瑞股份 . 23 4.2.江化微 . 26 5.配置建议 . 28 6.风险提示 . 29 图表目录 图表 1：湿电子化学品产业链 . 5 图表 2：常用湿电子化学品品类及用途 . 5 图表 3： 2014 年国内湿电子化学品用量占比（ %） . 6 图表 4： 2014 年国内半导体用湿化学品占比（ %） . 6 图表 5： 2014 年国内面板用湿化学品占比（ %） . 6 图表 6： 2014 年国内硅电池用湿化学品占比（ %） . 6 图表 7：主要原 材料价格稳中有降（元 /吨） . 7 图表 8：湿电子化学品 SEMI 国际标准等级 . 7 图表 9：超净高纯试剂纯化工艺流程示意图 . 8 图表 10：功能性材料混配工 艺流程示意图 . 8 图表 11：功能性材料废液回收再生业务模式示意图 . 9 图表 12：湿电子化学品在晶圆加工过程中的应用示意图 . 10 图表 13：晶圆加工过程用湿电子化学品类型 . 10 图表 14：晶圆加工硫酸、双氧水、氨水用量最大 . 11 图表 15： 12 英寸晶圆产线湿化学品需求大幅提升 . 11 图表 16：中国 大陆 8 英寸及以上晶圆投产及在建产线统计 . 11 图表 17：全球半导体销售额回暖 . 12 图表 18：湿电子化学品在面板行业 Array 制程中的应用示意图 . 13 图表 19：面板行业 Array 制程主要湿电子化学品类型 . 13 图表 20：面板 Array 制程磷酸、双氧水、醋酸、硝酸单位用量最大 . 14 图表 21： 2019/2020 年国内面板行业新增产线统计 . 14 图表 22：液晶电视面板价格止跌企稳（美元 /片） . 15 图表 23：晶硅太阳能电池片结构示意图 . 15 图表 24：晶硅太阳能电池生产工艺示意图 . 16 图表 25：太阳能电池行业湿电子化学品应用类型 . 16 图表 26：单晶硅太阳电池片湿化学品单耗（吨 /MW） . 16 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 4 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 图表 27：多晶硅太阳电池片湿化学品单耗（吨 /MW） . 16 图表 28：太阳能电池产量回升 . 17 图表 29：太阳能电池片价格持续走低 . 17 图表 30：国内湿电子化学品需求平稳增长，半导体应用占比提升 . 17 图表 31：湿电子化学品下游应用领域特点 . 18 图表 32：江化微三大应用领域收入占比变化（ %） . 19 图表 33：江化 微三大应用领域毛利占比变化（ %） . 19 图表 34：三大领域用湿电子化学品毛利率水平（以江化微为例）（ %） . 19 图表 35： 2018 年世界湿电子化学品市场格局 . 20 图表 36：国外及中 国台湾地区主要湿电子化学品生产企业简介 . 20 图表 37：湿电子化学品国产化进度 . 21 图表 38：中国半导体产业增速持续高于全球水平 . 22 图表 39： LCD 面板产能加速国内转移 . 22 图表 40：中国大陆主要湿电子化学品生产企业简介 . 22 图表 41：晶瑞股份湿电子化学品业务进展历程 . 24 图表 42：晶瑞股份精细化学品产能统计（吨，截至 2018 年） . 24 图表 43：晶瑞股份湿电子化学品产能明细 . 25 图表 44：晶瑞股份主要客户结构分布 . 25 图表 45：晶瑞股份营业收入及增速 . 26 图表 46：晶瑞股份归母净利润及增速 . 26 图表 47：晶瑞股份营业收入结构（ %） . 26 图表 48：晶瑞股份毛利率及净利率变化（ %） . 26 图表 49：江化微湿电子化学品产能统计 . 27 图表 50：江化微主要客户结构分布 . 27 图表 51：江化微营业收入及增速 . 28 图表 52：江化微归母净利润及增速 . 28 图表 53：江化微营业收入结构（ %） . 28 图表 54：江化微毛利率及净 利率变化（ %） . 28 图表 55：湿电子化学品行业重点关注公司（截至 2019 年 12 月 31 日） . 29 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 5 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 1.湿电子化学品 ：电子行业关键材料，壁垒极高 1.1.湿电子化学品是电子行业湿法制程关键材料 湿电子化学品 是 集成电路、分立器件、 显示面板 、太阳能电池 等生产 湿法工艺制程关键性电子化工材料。 湿 电子化学品行业上承基础化工原料 ， 下接电子信息材料行业 。 要求超净高纯，具有 产品规格多、单个品种用量少 、产品更新换代快 、质控要求极高 、对生产及使用环境洁净度要求高 等特点 。虽在下游电子元器件生产成本中占比较低，但 其 纯度和洁净度对 下游产品的良 率、电性能及可靠性都有着十分重要的影响，下游客户认证通常需要一年左右时间。 产品定价普遍采用成本加成模式，但由于 上游原材料价格波动较大，下游大型客户享有相对更高的议价权，行业整体毛利率波动相对较大。 图表 1： 湿电子化学品产业链 资料来源：东方财富证券研究所 湿电子化学品主要用于晶圆 、 面板 、硅片电池制造加工过程中的清洗 、光刻、显影 、蚀刻、去胶等湿法工艺制程。 按照组成成分和应用工艺不同可分为通用湿电子化学品（酸类、碱类、溶剂类， 如 硫酸、氢氟酸、双氧水、氨水、硝酸、异丙醇等）和功能 性 湿电子化学品（配方产品， 如 显影液、剥离液、清洗液、刻蚀液等）。 图表 2： 常用湿电子化学品品类及用途 类别 产品名称 作用途径 通用 超净高纯试剂 硫酸 强酸性清洗、腐蚀剂，在集成电路 制程 应用最多 。 双氧水 清洗 、腐蚀剂，可与浓硫酸、硝酸、氢氟酸、氢氧化铵等配制使用。在 集成电路制程 应用较多。 氢氟酸 强酸性清洗、腐蚀剂，可与硝酸、冰醋酸、过氧化氢及氢氧化铵等配制使用 。 盐酸 酸性清洗、腐蚀剂，可与过氧化氢配制使用，可有效降低金属杂质。 硝酸 酸性清洗、腐蚀剂，可与冰乙酸、过氧化氢配制使用。 磷酸 超纯磷酸为酸性腐蚀剂，主要用于超大规模集成电路工艺技术的生产。 氨水 碱性清洗、腐蚀剂，可与过氧化氢、水、氢氟酸配制使用 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 6 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 功能 性 化学品 蚀刻液 硅、金属层蚀刻 显影液 光刻胶曝光后显影剂 剥离液 用于剥离光刻胶 资料来源： 晶瑞股份、江化微招股说明书 ， 东方财富证券研究所 湿电子化学品 品类众多 ， 通用化学品中用量较大的品种有双氧水 、 氢氟酸 、 硫酸 、 硝酸等 ， 但 在不同领域应用结构有所差别 。 在 晶硅太阳能电池片领域 ，氢氟酸、硝酸、盐酸用量最大；在面板领域，磷酸、双氧水、硝酸、醋酸是用量最大的清洗、蚀刻用产品；在应用占比逐步提升的半导体领域，硫酸、双氧水、氨水、氢氟酸用量最大，主要用于晶圆的湿 法 清洗和刻蚀。 图表 3： 2014 年国内 湿电子化学品用量占比 （ %） 图表 4： 2014 年国内 半导体 用湿化学品 占比 （ %） 资料来源： 中国电子材料行业协会， 东方财富证券研究所 资料来源： 中国电子材料行业协会， 东方财富证券研究所 图表 5： 2014 年 国内 面板 用湿化学品 占比 （ %） 图表 6： 2014 年 国内硅电池用湿化学品 占比 （ %） 资料来源： 中国电子材料行业协会， 东方财富证券研究所 资料来源： 中国电子材料行业协会， 东方财富证券研究所 原材料价格 稳中 有降 ， 成本压力缓解 。 2018 年 4 季度以来 ，大宗化工品价格回落明显， 目前氢氟酸、硝酸、液氨、硫酸等价格较去年均有明显回落。湿化学品主要原材料价格稳中有降，成本压力明显缓解。 我们认为 2020 年大宗化工品价格预计总体趋于稳定 ， 不具备大幅上涨的基础 ， 预计湿化学品毛利率总体将较为稳定 。 16.71615.314.38.74.83.83.71.94.33.31.2 18.8双氧水氢氟酸硫酸硝酸磷酸盐酸氢氧化钾氨水醋酸显影液刻蚀液剥离液其他32.828.18.35.964.94.32.7 3.4 3.6 硫酸双氧水氨水氢氟酸显影液刻蚀液异丙醇剥离液硝酸其他41.3 15.8 14.8 9.6 8.8 8.0 1.8 磷酸MEA等极性溶液双氧水醋酸硝酸显影液硫酸38.673112.9210.63.522.43 0.85氢氟酸硝酸盐酸氢氧化钾双氧水异丙醇硫酸2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 7 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 图表 7： 主要原材料价格稳中有降（元 /吨） 资料来源： 百川资讯， 东方财富证券研究所 1.2.湿化学品 更新换代快，洁净度要求极高 电子化学品 下游半导体 、 面板等行业均为投资规模大 ， 技术更新换代快的行业 ， 半导体 “摩尔定律”对 IC 线宽要求愈发苛刻，高世代液晶面板以及新型显示技术的推陈出新，为提升产品良率对上游湿电子化学品的纯度、洁净度要求越来越高。 湿电子化学品制备的关键在于控制并达到 所要求的杂质含量和颗粒度。以半导体领域为例 ，根据现行通用的 SEMI 标准 ,根据 IC 线宽不同 ，所需 超级高纯试剂可分为 G1-G5 5 个等级 ， 其中 G5 等级要求金属杂质含量达到10ppt 等级 。 图表 8： 湿电子化学品 SEMI 国际标准等级 SEMI 等级 IC 线宽 （ m） 金属杂质 （ g/L） 控制粒径 （ m） 颗粒 （个 /mL） C1（ Grade1） 1.2 1000（ 1ppm） 1.0 25 C7（ Grade2） 0.8 1.2 10（ 10ppb） 0.5 25 C8（ Grade3） 0.2 0.6 1.0（ 1ppb） 0.5 5 C12（ Grade4） 0.09 0.2 0.1（ 0.1ppb） 0.2 协商确定 Grade5 0.09 0.01（ 10ppt） 协商确定 协商确定 资料来源： 晶瑞股份招股说明书 ，东方财富证券研究所 湿化学品的三个主要应用场景对产品的等级要求有所不同 ， 太阳能电池领域对洁净度要求相对较低 ， 仅需达到 G1 等级 。 显示面板领域一般要求达到 G2、 G3 等级 。 半导体领域 ， 分立器件对超净高纯试剂等级要求相对较低 ，基本集中在 G2 级 ； 集成电路用超净高纯试剂的纯度要求最 高， 中低端领域（ 8 英寸及以下晶圆制程）要求达到 G3、 G4 水平 ，部分 高端 领域（大硅片、12 英寸晶圆制程） 要求达到 G5 等级 （ 10ppt） 。 05000100001500020000050010001500200025003000350015/01 15/07 16/01 16/07 17/01 17/07 18/01 18/07 19/01 19/07液氨（左） 双氧水（左） 硫酸（左）硝酸（左） 无水氢氟酸 (右 )2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 8 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 1.3.湿化学品关键生产工艺： 提纯、混配、包装 湿电子化学品对纯度和洁净度要求极高，在生产、检测、包装、运输各环节均有严格要求。 超净高纯试剂核心生产工艺主要涉及 物理纯化的提纯工艺 ，功能性材料主要为 配方性的混配工艺 。 超净高纯试剂纯化 ： 湿电子化学品品种众多 ， 产品制备工艺 、设备要求各不相同， 需根据不同品种特性确定 工艺路线。 提纯工艺段 主要采用蒸馏、亚沸蒸馏 、 等温蒸馏、减压蒸馏以及升华、化学处理、气体吸收等技术， 分离 金属杂质。采用超微过滤器（ PTFE 膜）过滤除去颗粒性杂质。 结合不同的颗粒、金属杂质、非金属杂质分析测试技术以达到相应标准的洁净度。 一般的蒸馏方法将离子含量降低到 10-9级还相对容易，但要继续达到 10-9以上 对处理设备、容器和环境要求非常高，处理成本也会大幅提高。 图表 9： 超净高纯试剂 纯化工艺流程示意图 资料来源： 江化微招股说明书， 东方财富证券研究所 图表 10： 功能性材料混配工艺 流程示意图 资料来源： 江化微招股说明书， 东方财富证券研究所 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 9 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 功能性材料混配工艺 ： 功能性材料生产核心在于将纯化后的成品进行精密混配，混配的关键在于配方，配方 则需要根据不同客户需求定制开发，需要长时间的调配、试制、上线测试。 功能性材料废液回收 再生 ： 对于附加值较高的功能性化学品，除销售新液外 ，材料厂商还会采用废液回收 再生的方式实现与特定客户间的内部循环。回收再生产品主要用于对洁净度要求相对稍低的面板厂商（主流半导体客户一般不选用）。面板厂商使用后的功能性材料废液由具备资质的危废处理企业回收并进行初步处理，处理后回售给材料厂商作为原材料，材料厂商对废液进一步提纯混配，并添加部分新液再次出售给面板厂商。 再生产品在满足下游客户要求基础上，可以显著降低客户及材料厂商生产成本。 图表 11： 功能性材料废液回收 再生 业务模式示意图 资料来源：东方财富证券研究所 包装 、 运输 ： 湿电子化学品多为易燃、易爆、强腐蚀的危险品，且对运输过程中洁净度要求极高。 规模运输过程多采用内衬 PFA、 PTFE 等高性能氟树脂的槽车，造价较为高昂，且全球仅少数厂家具备供应能力。 2.半导体、面板产业转移升级，湿化学品需求向好 2.1.半导体 ： 12 英寸晶圆产线对湿电子化学品需求量激增 湿电子化学品在晶圆加工中主要用于清洗、光刻、蚀刻工艺。 晶圆清洗是指在氧化、光刻等工艺之前去除硅片表面的 金属离子、有机物、氧化物 ，对湿电子化学品需求量最大 。 包括碱性 （氨水 +双氧水） 、酸性 （盐酸 +双氧水） 、 有机物清洗 （浓硫酸 +双氧水） 、氧化层清洗（稀释氢氟酸） 等不同类型清洗液。 光刻工艺段 包括 光刻胶稀释用溶剂、涂胶前基片表面处理剂、曝光之后的显影剂、 以及 刻蚀完成后光刻胶去胶剂、剥离液等。 蚀刻工艺段 根据 蚀刻对象的不同 所需的蚀刻液不同，但主要以混合强酸 蚀刻液为主。 根据SEMI 统计， 2018 年 晶圆制造材料中湿电子化学品占比达到 10%。 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 10 Table_yemei 湿电子化学品行业深度研究 图表 12： 湿电子化学品在晶圆加工过程中的应用 示意图 资料来源： 江化微招股说明书， 东方财富证券研究所 图表 13： 晶圆加工过程用湿电子化学品类型 工艺段 产品类别 清洗 氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、双氧水 、氨水 ，以及去离子水 按不同比例 组成的混合溶液 涂胶 NMP 等稀释用溶剂 、 六甲基二硅胺烷 等表面处理剂 显影 显影剂（四甲基氢氧化铵水溶液） 蚀刻 磷酸、硝酸、醋酸、 氟化铵 、 氢氟酸 、 氢氧化钾 、氢氧化铵等按照不同比例组成的适用于不同被刻蚀物的蚀刻液 剥离 硫酸、过氧化氢、 NMP 及混合有机溶剂组成的去胶剂、剥离液 资料来源： 中国电子材料行业协会湿电子化学品行业调研报告 ，东方财富证券研究所 12 英寸产线 硫酸、双氧水、氨水 用量 较 8 英寸 大幅提升。 硫酸、双氧水、氨水 是晶圆加工过程中用量最大的高纯试剂 ，大量用于 湿法清洗、刻蚀等环节 。 12 英寸晶圆产线 较 8 英寸产线对湿电子化学品的等级要求和用量要求均大幅提升。 12 英寸产线普遍要求 湿化学品 等级达到 G4、 G5 等级， 8 英寸产线要求 G3、 G4 等级 。 12 英寸产线对各类湿化学品需求量大幅提升 ， 预计总需求量 约为 240 吨 /万片 （硫酸、双氧水、氨水需求量分别为 75/78/20 吨 /万片）， 8 英寸产线总需求量约为 45 吨 /万片。